[实用新型]一种五轴专用全位置焊接机器人

说明书

本实用新型涉及一种五轴专用全位置焊接机器人，包括底座部件，固定在底座部件上的竖臂部件，竖臂部件上安装滑座部件，竖臂部件与滑座部件组成竖直方向移动轴副；滑座部件上安装水平臂一部件，滑座部件与水平臂一部件组成第一级水平回转轴副；水平臂一部件上安装水平臂二部件，水平臂一部件与水平臂二部件组成第二级水平回转轴副；水平臂二部件上安装C形臂部件，水平臂二部件与C形臂部件组成第三级水平回转轴副；C形臂部件腕轴组件上安装协同回转臂，腕轴组件铅垂回转并与第三级水平回转轴副垂直且汇交于一点。解决了水平臂杆回转轴副铅垂载荷产生的倾覆弯矩卸荷的问题，实现机器人臂杆的大尺寸、高精度、高刚性水平回转轴副运动。

技术领域

本实用新型涉及大中型特种工业机器人设备技术领域，尤其是一种五轴专用全位置焊接机器人。

背景技术

工业机器人能够替代人力完成各种复杂工况条件和高危有害环境下的长时间、高强度重复劳动，高度自动化工作。实现智能化、多功能化、柔性自动化生产。机器人焊接应用有着广泛的市场，管道焊接涉及石油、化工、燃气、电力、工业制品、船舶、海工、核电、市政、医药、食品、水处理等诸多领域。目前固定口全位置机器人焊接应用还是空白。工业生产中主要采用的方式主要是半开口轨道齿圈装配到管子工件上，焊接小车安装在轨道齿圈绕工件回转焊接，小直径管子焊接采用手持全位置焊接专机方式，无轨道磁力小车方式无显著应用。规格品种受管径限制，不仅造成设备制造成本的增加，生产工效也受到很大的制约。

传统六轴关节工业机器人的空间机构方式，无法适用固定口全位置机器人焊接应用。机器人臂杆能够绕工件回转，有较大的空间可达性，有较高的位姿设计精度，实现离线编程工作条件上的绝对位置操作应用,降低机器人集成应用成本，把工业机器人应用管道焊接生产应用中，是研究人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种五轴专用全位置焊接机器人。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种五轴专用全位置焊接机器人，包括底座部件，固定在底座部件上的竖臂部件，竖臂部件上安装滑座部件，竖臂部件与滑座部件组成竖直方向移动轴副；滑座部件上安装水平臂一部件，滑座部件与水平臂一部件组成第一级水平回转轴副；

水平臂一部件上安装水平臂二部件，水平臂一部件与水平臂二部件组成第二级水平回转轴副；水平臂二部件上安装C形臂部件，水平臂二部件与C形臂部件组成第三级水平回转轴副；C形臂部件腕轴组件上安装协同回转臂，协同回转臂的工具轴线垂直于腕轴，腕轴组件铅垂回转并与第三级水平回转轴副垂直且汇交于一点；

协同回转臂由第五伺服电机、谐波减速器、驱动伞齿轮、臂座、交叉滚子轴承、从动伞齿轮、传动轴、焊枪固定座、激光检测装置、焊枪部件组成，第五伺服电机安装在谐波减速器上，谐波减速器安装在臂座上，传动轴安装在谐波减速器输出端，驱动伞齿轮与从动伞齿轮啮合且安装在传动轴上，交叉滚子轴承内外环分别安装在安装在C形臂部件及臂座上，从动伞齿轮啮合固定安装在C形臂部件上，焊枪固定座安装在传动轴输出端，激光检测装置、焊枪部件均安装在焊枪固定座上。

进一步，竖臂部件采用箱形柱结构，竖臂部件内设有第四伺服电机、轴承座组件、滚珠丝杠，第四伺服电机连接滚珠丝杠，轴承座组件套设在滚珠丝杠上；

竖臂部件导轨联接面安装有两组直线导轨及滑块；升降螺母座、螺母与滚珠丝杠配合并与滑块一起安装在滑座部件对应的联接面上，形成沿直线导轨移动的竖直方向移动轴副。

进一步，所述滑座部件固定联接第一RV减速器，第一RV减速器输入端安装第一伺服电机，第一RV减速器输出法兰面上安装有第一空心传动轴并支承在滑座部件上的第一轴承部件上，输出动力，第一空心传动轴轴端与水平臂一部件固定安装，组成第一级水平回转轴副。