[实用新型]一种应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，涉及一种直角坐标系焊接机器人的枪管装置。

背景技术

焊接机器人主要用于代替人工进行焊接工作。目前焊接机器人有直角坐标系机器人和关节式机器人。关节式焊接机器人的焊枪软管沿关节臂悬挂至端部关节，使焊枪软管头部的焊枪头安装在关节臂的端部关节的下方，端部关节在驱动电机的驱动下能绕其上一关节来回转动，从而带动其上的焊枪头一起来回转动和摆动。上述机构存在缺点如下：为了避免焊枪软管与关节臂相互干涉，焊枪头的回转角度只能小于180°，从而导致焊接死角很大，通常都大于180°。由于关节与焊枪头的距离较远，摆动和回转的半径较大，无法伸入到空间较小且复杂工装的内部。关节式焊接机器人由于结构复杂、造价成本高，很难在量大面广的中小企业中推广。

目前市场上推出了价廉的直角坐标系焊接机器人，如：中国专利文献CN 103111777 A中公布了直角坐标系焊接机器人装置，其焊枪头可回转180°角度，但不能上下摆动。该专利存在以下缺点：1、回转电机通过连接板与焊枪头连接，回转半径较大，无法伸入到空间较小且复杂工装的内部，工作空间大，加工纵深不足；2、存在45°的回转死角，对工装的某个角度无法进行焊接；3、焊枪头不能摆动，焊枪头的运动受到一定的限制，无法实现复杂工装的焊接。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种工作空间较小、加工纵深较大且适合复杂环境作业的焊接机器人的枪管装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：焊枪头安装于芯轴底端，焊枪头尾部与送丝管连接，芯轴处设有控制焊枪头活动的摆动机构和回转机构。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，摆动机构由摆杆、两销轴、丝杆及由伺服电机控制的连接机构构成，送丝管底部装于摆杆一端，摆杆另一端分别与芯轴底部、丝杆的螺杆底部铰链，丝杆顶端设有连接机构。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，芯轴底部制有凹槽，凹槽两边的叉部各制有铰链轴孔，摆杆上部制有凹槽，两边叉部分别设轴孔和轴孔，丝杆的螺杆底部制有轴孔，销轴装于芯轴的铰链轴孔和摆杆的轴孔内，另一销轴装于摆杆的轴孔和丝杆的轴孔内。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，销轴套有两个轴套，分别位于芯轴的两铰链轴孔内侧、摆杆的两轴孔外侧；摆杆底部制有抱夹结构，送丝管底部套有绝缘套，装于摆杆的抱夹结构内。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，连接机构由法兰、两推力球轴承、电机座、螺母座、轴承座和伺服电机构成，电机座通过法兰固装于芯轴顶端；两推力球轴承、螺母座和轴承座装于电机座内腔，螺母座与电机座间隙配合，丝杆的螺母装于螺母座内，螺杆穿过推力球轴承、法兰，伺服电机安装于电机座顶端，输出轴穿过轴承座、另一推力球轴承与螺母座固连。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，推力球轴承与螺母座之间设有调整垫，套于丝杆的螺杆上；芯轴设有两个内腔，送丝管穿入芯轴的内腔，丝杆的螺杆穿入芯轴的内腔。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，回转机构由轴承、轴承座、伺服电机和传动机构构成，其中两轴承套于芯轴中部，轴承座固装于Y轴的滑块上，伺服电机通过电机安装板安装于轴承座侧面，伺服电机与芯轴之间为传动机构。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，传动机构由两同步带轮和同步带组成，一同步带轮固套于芯轴上部，另一同步带轮装于伺服电机输出轴上，两者通过同步带连接，外侧套有防护罩。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，芯轴上部设有三处变径段，中段直径小于下段且大于上段，上述两轴承套于芯轴中段，螺母套于芯轴上中段交界处，同步带轮位于螺母上侧。

在上述的应用于直角坐标系焊接机器人的枪管装置中，上述电机安装板设有长圆孔和圆孔，长圆孔套于螺母外侧，通过螺钉安装于轴承座上端，伺服电机固装于电机安装板圆孔处，伺服电机输出轴穿出电机安装板圆孔与同步带轮连接。

与现有技术相比，本一种焊接机器人的枪管装置具有以下的优点：

1、焊枪头回转和摆动半径小，回转、摆动时不会与工件、送丝管干涉，能自由伸入到工装内部焊接。

2、焊枪头可实现360°以上的回转及上下各45°摆动，焊枪头自由度较大，可消除焊接死角，使用性能提高。

3、枪管装置结构紧凑，所需工作空间仅需Φ100毫米，加工纵深范围能达到1000毫米。

附图说明