[发明专利]一种焊接机器人及其焊枪姿态调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，特别涉及一种用于焊接机器人的焊枪姿态调整装置。本发明还涉及一种包括上述焊枪姿态调整装置的焊接机器人。 

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，焊接技术以其连接可靠、成本较低等优势，越来越广泛地应用于工程建设的各个领域。 

在很长一段时期内，我国普遍采用人工焊接的方式进行焊接施工，工人的劳动强度大，且焊接质量和焊接效率较低，无法满足生产实际对于焊接技术的要求。 

为降低工人的劳动强度，并提高焊接质量和焊接效率，各种焊接设备应运而生，尤其是各种焊接机器人的开发和研制，推动了焊接技术的现代化进程。 

在较大型的球罐、管道以及各种压力容器的焊接施工中，一般均利用焊接机器人进行焊接作业。在上述各焊接施工过程中，由于被焊接件的空间曲线焊缝比较复杂，在施工过程中通常会涉及到平焊、立焊、仰焊等各种焊接位置(即全位置焊接)，焊接机器人的末端安装有焊枪，并通过驱动装置以及控制装置等的共同作用，驱动焊枪在焊缝空间内自由地运动，以使焊枪在被焊接件的表面走出连续的空间轨迹。 

在典型的焊接机器人中，一般仅对焊枪的位置轨迹进行规划，以便焊枪在焊接作业的过程中可以通过调整其位置轨迹，以根据施工状况选择平焊、仰焊等方式。而在焊接过程中，例如，当焊接电流较大时，会使得熔池金属较多，这时，在焊枪进行下坡焊时，焊枪的行走方向与熔池金属的流向相同，会形成较为严重的顺流焊接现象；而当焊枪进行上坡焊时，焊枪的行走方向与熔池金属的流向相反，会形成较为严重的逆流焊接现象。众所周知地，焊接过程中产生的顺流焊接和逆流焊接的现象，会导致焊接过程的稳定性较低，并且导致焊接质 量较差。 

因此，如何提高焊接稳定性和焊接质量，从而能够长时间连续稳定地焊接，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种焊枪姿态调整装置，其能够提高焊接稳定性和焊接质量，从而能够实现长时间连续稳定地焊接。本发明的另一目的是提供一种包括上述焊枪姿态调整装置的焊接机器人。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种焊枪姿态调整装置，用于焊接机器人，包括安装于所述焊接机器人的第一导向装置，以及安装于焊枪的上部的第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述焊枪的上部沿所述第一导向装置摆动，所述第一导向装置的导向中心重合于所述焊枪的末端端点；所述第一驱动装置的输出端为第一齿轮，且通过所述第一齿轮与所述焊枪固定；所述第一导向装置为以其外圈与所述第一齿轮啮合的第一圆弧齿轮，且其导向中心为所述第一圆弧齿轮的圆心；还包括安装于所述焊接机器人的第二导向装置，以及与所述焊枪的上部固定连接并驱动所述焊枪的上部沿所述第二导向装置摆动的第二驱动装置；所述第二导向装置的导向中心重合于所述焊枪的末端端点，且其导向方向垂直于所述第一导向装置的导向方向；所述第二驱动装置的输出端为第二齿轮，所述第二导向装置为以其外圈与所述第二齿轮啮合的第二圆弧齿轮，且其导向中心为所述第二圆弧齿轮的圆心；还包括均固定于所述焊接机器人的第一支撑架和第二支撑架；所述第一齿轮通过所述第一支撑架安装于所述焊枪的上部，所述第二齿轮通过所述第二支撑架安装于所述焊枪的上部；所述第一圆弧齿轮的侧壁具有与其圆心相同的第一弧形导轨，所述第一支撑架具有沿所述第一弧形导轨滑动的第一滑块；所述第二圆弧齿轮的侧壁具有与其圆心相同的第二弧形导轨，所述第二支撑架具有沿所述第二弧形导轨滑动的第二滑块；所述第一滑块和第二滑块均为U型滑块，所述第一弧形导轨和所述第二弧形导轨卡装于所述U型滑块中；还包括输出端为第三齿轮的第三驱动装置，所述第三齿轮安装于所述焊枪的夹具上， 且与安装于所述第二支撑架的第三圆弧齿轮啮合，所述第二支撑架的末端安装有球形轴承，所述焊枪的上部分别安装于所述夹具和所述球形轴承中。 

优选地，所述第三圆弧齿轮通过连接板安装于所述第二支撑架。 

本发明还提供一种焊接机器人，包括上述任一项所述的焊枪姿态调整装置。 

本发明所提供的焊枪姿态调整装置，用于焊接机器人，包括安装于焊接机器人本体适当位置的第一导向装置，以及第一驱动装置；第一驱动部分与焊枪的上部固定连接，并驱动焊枪的上部沿第一导向装置摆动，第一导向装置的导向中心与焊枪的末端端点相重合。