起重機(jī)箱形主梁三自由度移動(dòng)焊接機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種起重機(jī)箱形主梁三自由度長(zhǎng)焊縫的自動(dòng)焊接裝置，用于起重機(jī)箱形主梁腹板與蓋板之間角焊的連續(xù)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。
【背景技術(shù)】
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[0002]起重機(jī)箱形主梁由上下蓋板、腹板、大小筋板拼接焊接而成，上、下蓋板與腹板組成一條上拱焊縫和一條折線焊縫(平面曲線)。腹板焊縫傳統(tǒng)的焊接工藝是人工焊接，而起重機(jī)箱形主梁跨距較大，最大可達(dá)50米，連續(xù)長(zhǎng)距離的焊接作業(yè)不僅使工人疲憊，而且焊接效率低下，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，采用加大焊縫尺寸的方法來保障焊接質(zhì)量不僅增加了箱形主梁的重量，還增加了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]為了解決起重機(jī)箱形主梁腹板與蓋板之間角焊存在的人工焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊接勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，本發(fā)明提供一種起重機(jī)箱形主梁三自由度移動(dòng)焊接機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明所提供的一種起重機(jī)箱形主梁三自由度移動(dòng)焊接機(jī)器人包括底座1、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍升降機(jī)構(gòu)6、焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊接設(shè)備以及電纜卷筒17 ;所述縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾柱滑塊3、移動(dòng)車架4、第二伺服電機(jī)13、減速機(jī)14、L形板15、齒輪16以及齒條18，所述移動(dòng)車架4與所述滾柱滑塊3通過螺栓剛性連接，所述滾柱滑塊3套裝在直線導(dǎo)軌2上，所述齒條18固定于所述底座I側(cè)面且所述齒條18的齒面朝下，所述齒條I長(zhǎng)度方向與所述直線導(dǎo)軌2長(zhǎng)度方向一致，所述齒輪16安裝在所述減速機(jī)14的輸出軸上，所述減速器14通過所述L形板15固定設(shè)置在所述移動(dòng)車架4上，調(diào)整所述L形板15的位置使所述齒輪16與所述齒條18相嚙合，所述第二伺服電機(jī)13安裝在所述減速器14的輸入端；所述焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括焊槍7、焊槍夾具8以及第一伺服電機(jī)9，所述焊槍7通過緊固螺釘固定在所述焊槍夾具8的方孔內(nèi)，所述第一伺服電機(jī)9固定在升降臺(tái)10端部，所述焊槍夾具8固定在所述第一伺服電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)軸上；所述焊槍升降機(jī)構(gòu)包括絲杠固定架20、圓錐滾子軸承21、滾珠絲杠22、軸承端蓋23、聯(lián)軸器24、第三伺服電機(jī)25、電機(jī)基座26、卡環(huán)27、圓柱導(dǎo)桿28、升降滑塊29以及銅螺母30，所述滾珠絲杠22通過所述圓錐滾子軸承21及所述軸承端蓋23固定在所述絲杠固定架20上，所述滾珠絲杠22與所述第三伺服電機(jī)25通過所述聯(lián)軸器24軸向連接，所述升降滑塊29通過螺釘與所述銅螺母30相連，所述滾珠絲杠22與所述圓柱導(dǎo)桿28平行布置，所述滾珠絲杠22穿過所述銅螺母30，所述圓柱導(dǎo)桿28穿過所述升降滑塊29且兩者之間采用H7/f6配合，所述升降滑塊29內(nèi)孔表面加工螺旋油槽；所述升降臺(tái)10通過四組螺栓固定在所述升降滑塊29上，所述升降臺(tái)10設(shè)有兩個(gè)相互平行的腰形孔；所述焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過所述升降臺(tái)10安裝在所述焊槍升降機(jī)構(gòu)上；所述焊接設(shè)備包括送絲機(jī)5、焊機(jī)12、氣瓶座19以及二氧化碳?xì)馄?1 ;所述焊槍升降機(jī)構(gòu)6、送絲機(jī)5、焊機(jī)12、氣瓶座19及所述電纜卷筒17通過螺栓固定在所述移動(dòng)車架4上；所述二氧化碳?xì)馄?1放置在所述氣瓶座19內(nèi)；兩條平行對(duì)稱設(shè)置且高度相等的所述直線導(dǎo)軌2沿所述底座I的長(zhǎng)度方向設(shè)置，所述直線導(dǎo)軌2由螺栓固定在所述底座I上。所述底座I由槽鋼、鋼板以及工字鋼焊接組成，所述底座I的縱向長(zhǎng)度大于所要焊接的起重機(jī)箱形主梁的最大長(zhǎng)度。
[0005]本發(fā)明采用齒輪齒條傳動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)位移移動(dòng)的精確定位，與輪式相比移動(dòng)位置更準(zhǔn)確，齒面朝下可達(dá)到防塵的效果，增長(zhǎng)齒輪副使用壽命，采用滾柱直線導(dǎo)軌不僅能承受較大的載荷，同時(shí)能保證非常高的導(dǎo)向精度，通過三臺(tái)伺服電機(jī)聯(lián)合控制焊槍位姿實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離平面曲線連續(xù)光滑平角焊縫的自動(dòng)焊接，本發(fā)明焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈短、位置準(zhǔn)確、工作可靠，提高了起重機(jī)箱形主梁的焊接效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，焊接質(zhì)量穩(wěn)定。
【附圖說明】
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[0006]圖1是本發(fā)明起重機(jī)箱形主梁移動(dòng)焊接機(jī)器人軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明的起重機(jī)箱形主梁移動(dòng)焊接機(jī)器人主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3是本發(fā)明的起重機(jī)箱形主梁移動(dòng)焊接機(jī)器人的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖4是圖3的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1:底座；2:直線導(dǎo)軌；3:滾柱滑塊；4:移動(dòng)車架；5:送絲機(jī)；6:焊槍升降機(jī)構(gòu)；7:焊槍；8:焊槍夾具；9:第一伺服電機(jī)；10:升降臺(tái)；11:一■氧化碳?xì)馄浚?2:焊機(jī)；13:第二伺服電機(jī);14:減速器；15:L形板;16:齒輪；17:電纜卷筒;18:齒條;19:氣瓶座；20:絲杠固定架；21:圓錐滾子軸承；22:滾珠絲杠；23:軸承端蓋；24:聯(lián)軸器；25:第三伺服電機(jī)；26:電機(jī)基座；27:卡環(huán)；28:圓柱導(dǎo)桿；29:升降滑塊；30:銅螺母。
【具體實(shí)施方式】
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[0011]見圖1、2，一種起重機(jī)箱形主梁三自由度移動(dòng)焊接機(jī)器人，包括底座1、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍升降機(jī)構(gòu)6、焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊接設(shè)備及電纜卷筒17。所述底座I由槽鋼、鋼板和工字鋼焊接組成，其縱向(圖1中Y向)長(zhǎng)度大于所要焊接的起重機(jī)箱形主梁的最大長(zhǎng)度，直線導(dǎo)軌2沿底座長(zhǎng)度方向由螺栓固定在底座I上，兩條直線導(dǎo)軌2平行且高度相等，以滿足長(zhǎng)焊縫焊接的要求。
[0012]所述縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾柱滑塊3、移動(dòng)車架4、第二伺服電機(jī)13、減速器14、L形板15、齒輪16、齒條18，移動(dòng)車架4與滾柱滑塊3通過螺栓剛性連接，滾柱滑塊3套裝在直線導(dǎo)軌2上，齒條18固定于底座I側(cè)面且齒面朝下，齒條I長(zhǎng)度方向與直線導(dǎo)軌2長(zhǎng)度方向一致。齒輪16安裝在減速器14輸出軸上，用L形板15連接固定減速器14于移動(dòng)車架4，調(diào)整L形板15位置使齒輪16與齒條18相嗤合。第二伺服電機(jī)13安裝在減速器14輸入端，第二伺服電機(jī)13驅(qū)動(dòng)齒輪16與齒條18嚙合使移動(dòng)車架4沿著直線導(dǎo)軌2移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備長(zhǎng)距離準(zhǔn)確移動(dòng)。
[0013]所述焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括焊槍7、焊槍夾具8以及第一伺服電機(jī)9，所述焊槍7通過緊固螺釘固定于焊槍夾具8方孔內(nèi)，通過松緊所述緊固螺釘調(diào)節(jié)焊槍7相對(duì)于焊槍夾具8的初始角度，第一伺服電機(jī)9固定在升降臺(tái)10端部，焊槍夾具8固定在