[实用新型]五轴焊接机器人

说明书

技术领域

本实用新型是五轴焊接机器人，是一种小型、可移动、柔性、智能的机器人。可对管道对接、大型容器封头焊接和容器的插管焊等焊接。能够在环境条件恶劣的情况下，代替手工焊完成空间相贯线的封闭焊接。

技术背景

对于封头和插管相贯线接缝的焊接，一般工厂采用手工焊接完成，制造周期长，劳动强度大，人工操作环境非常恶劣，生产效率低，焊接质量难以保持稳定。一些从国外引进的焊接机器人都是传统的六自由度焊接机器人，在焊接过程中，由于体积庞大，焊接机器人不方便整体挪动，焊枪在运动时容易与焊件发生干涉。并且，焊枪要实现枪嘴的固定定心运动，需要除了手腕之外的其余自由度一起运动才能实现。因此，工人对其操作也不直观、方便。在对于不同形状的相贯线焊接时，机器人无法自动调整，限制了系统的通用性。

实用新型内容

为了改善工人的焊接环境、解决传统焊接机器人体积过于庞大、焊接过程中不能仅依靠手腕自由度来实现焊枪枪嘴的定心运动等问题，本实用新型提供了一种五轴相贯线焊接机器人。该机器人方便装卡，能高质量地完成马鞍形相贯线焊接。

本实用新型采取了如下技术方案。本焊接机器人包括旋转机构、涨紧机构、直线位移机构、手腕机构和送丝机构。其中：

所述的旋转机构包括伺服电机、减速器、斜齿轮轴、内部为空心的主轴、通过滚针轴承安装在主轴外圆柱面的主轴套、与主轴套固定连接并与斜齿轮相配合的主轴齿轮、以及与主轴套固定连接的旋转台，伺服电机通过减速器与斜齿轮轴相连。

所述的涨紧机构包括设置在主轴内并与主轴间隙配合的拉杆、设置在拉杆的上端并与拉杆螺纹连接的升降螺母、与升降螺母固定连接的手柄、机架、上箱体、下箱体、推力轴承、设置在拉杆下端的涨紧盘上和涨紧盘下、设置在涨紧盘上和涨紧盘下之间的环形的涨紧块，机架、上箱体和下箱体三者固定连接，斜齿轮轴通过轴承与上箱体和下箱体相连，升降螺母通过推力轴承与机架相连，主轴的下端与涨紧盘上固定连接，涨紧盘上穿过拉杆并能够在主轴的带动下沿着拉杆滑动，涨紧盘下与拉杆的下端固定连接，在涨紧盘上和涨紧盘下之间的拉杆上套有压簧，涨紧块设置在涨紧盘上和涨紧盘下上的凹槽内并能够沿着涨紧盘上和涨紧盘下上的凹槽滑动，在涨紧块的外表面设置有拉簧。

所述的直线位移机构包括相互垂直安装的平移台A和平移台B、安装在平移台B上的平移台滑块、以及一端与旋转台固定连接、另一端与平移台A的底座固定连接的角铁块。

所述的手腕机构包括角位台A、角位台B、连接板、焊枪卡具、弧形导槽和焊枪，角位台A的角位台座通过L型手臂与直线位移机构中的平移台滑块固定连接，角位台A中的角位台滑块通过连接板与角位台B中的角位台座固定连接，角位台B中的角位台滑块与弧形导槽固定连接，焊枪通过焊枪卡具设置在弧形导槽内，能够沿着弧形导槽滑动，焊枪的枪嘴指向角位台A的旋转轴线a与角位台B的旋转轴线b的交点0处。角位台A的旋转轴线a和角位台B的旋转轴线b互成120°～150°。

所述的送丝机构包括固定在旋转台上的丝盘和送丝机构。

本实用新型通过涨紧机构将焊接机器人牢牢地固定在被焊管件上，涨紧过程是通过升降螺母来实现。通过旋转位于被焊工件外部的升降螺母，使涨紧盘上与涨紧盘下的距离发生改变，来实现被焊工件内部涨紧块的涨紧与松驰。不仅能够实现方便安装装卡操作，并且可以跟据管径大小更换卡具以适应装卡。

本实用新型最有益的效果是：1)体积小，整体挪动方便，各部分机构方便装卸和改装，焊接操作方便直观。并且能在焊接过程中，保证手腕部分焊枪移动时，枪嘴的位置不动。

附图说明

图1：旋转机构视图

图2：涨紧机构视图

图3：平移台组合图

图4：平移台剖视图

图5：角位台组合图

图6：角位台剖视图

图7：角位台连接板图

图8：焊接机器人主体图

图9：焊接机器人主视图

图10：焊接机器人俯视图

图11：焊接机器人左视图

图12：弧形焊枪座

图13：焊枪卡具与紧固螺母