精密焊接机器人和焊接工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种精密焊接机器人，包括等待完整焊接的绞龙叶片轴，所述绞龙叶片轴水平设置，且所述绞龙叶片轴的左端被夹具固定夹紧设置；还包括螺旋绞龙叶片，所述螺旋绞龙叶片同轴心套在所述绞龙叶片轴的外侧，所述螺旋绞龙叶片的螺旋内缘与绞龙叶片轴的外壁相接触的部位形成等待焊接的螺旋状焊缝；本发明专利技术能实现专门针对螺旋焊缝的螺旋连续焊接，相较于人工焊接，其焊接效率和一致性都要强。

Precision welding robot and welding technology

【技术实现步骤摘要】
精密焊接机器人和焊接工艺方法
本专利技术属于焊接领域。
技术介绍
绞龙叶片与绞龙叶片轴的焊缝是比较复杂的螺旋焊缝，而且螺旋焊缝的焊程比较长，一般都是人工焊接，容易造成焊接效果一致性不好的情形。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种精密焊接机器人和焊接工艺方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的精密焊接机器人，包括等待完整焊接的绞龙叶片轴，所述绞龙叶片轴水平设置，且所述绞龙叶片轴的左端被夹具固定夹紧设置；还包括螺旋绞龙叶片，所述螺旋绞龙叶片同轴心套在所述绞龙叶片轴的外侧，所述螺旋绞龙叶片的螺旋内缘与绞龙叶片轴的外壁相接触的部位形成等待焊接的螺旋状焊缝；所述螺旋状焊缝的首端和尾端分别有第一点焊和第二点焊，所述绞龙叶片轴与螺旋绞龙叶片通过第一点焊和第二点焊固定连接；还包括焊接机器人，所述焊接机器人抱合在螺旋绞龙叶片外侧，并沿所述螺旋绞龙叶片的螺旋外缘做螺旋行走的运动。进一步的，所述焊接机器人上还安装有焊接单元，所述焊接单元能在焊接机器人沿所述螺旋绞龙叶片的螺旋外缘做螺旋行走的运动的过程中对等待焊接的所述螺旋状焊缝连续焊接。进一步的，所述焊接机器人包括机器人支架，所述机器人支架包括一对呈螺旋弯曲的螺旋杆体，一对所述螺旋杆体同轴心于所述螺旋绞龙叶片，且螺旋杆体的螺旋距与所述螺旋绞龙叶片的螺旋距相同，螺旋杆体的螺旋直径大于螺旋绞龙叶片的螺旋外缘直径；一对所述螺旋杆体的螺旋首端、螺旋中段和螺旋尾端分别固定安装有第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器；所述第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器均抱合在螺旋绞龙叶片的螺旋外缘上；在沿螺旋绞龙叶片轴线方向的视图下，第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器沿沿螺旋绞龙叶片轴线呈等距的圆周阵列分布。进一步的，一对所述螺旋杆体的螺旋尾端固定连接有焊机器支架，所述焊接单元固定安装在所述焊机器支架的末端。进一步的，所述焊接单元包括焊接器主体和可伸缩的焊枪，所述焊枪末端的焊液喷口与所述螺旋状焊缝对应；所述焊枪在伸出的状态下，所述焊枪末端的焊液喷口能向所述螺旋状焊缝喷出焊液；所述焊枪在缩回的状态下，所述焊枪末端的焊液喷口距所述螺旋绞龙叶片轴线的垂直距离大于所述螺旋外缘的半径。进一步的，第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器的结构相同，所述第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器均包括横梁，所述横梁的两端分别固定在两螺旋杆体上；所述横梁的中部垂直固定安装有电动直线伸缩器，所述电动直线伸缩器的直线伸缩杆的轴线延伸线与所述绞龙叶片轴的轴线垂直相交；所述直线伸缩杆的末端固定连接有行走轮支座，所述行走轮支座上转动安装有行走轮；所述行走轮的轮面与所述螺旋绞龙叶片的螺旋外缘滚动配合，所述行走轮支座的两侧左右对称固定连接有向左延伸的左滑杆和向右延伸的右滑杆；所述行走轮支座的两侧还对称设置有左联动块和右连动块，所述左联动块和右连动块上分别横向贯通设置左滑杆穿过孔和右滑杆穿过孔，所述左滑杆和右滑杆分别同轴心滑动穿过左滑杆穿过孔和右滑杆穿过孔；所述左联动块和右连动块的下侧分别固定连接有左固定轮轴和右固定轮轴，所述左固定轮轴和右固定轮轴的轴线均与所述左滑杆/右滑杆垂直；所述左固定轮轴上通过左轴承同轴心转动设置有左约束轮；所述右固定轮轴上通过右轴承同轴心转动设置有右约束轮，所述左约束轮和右约束轮分别滚动配合在螺旋绞龙叶片的螺旋外缘的两侧；所述横梁的两端下侧左右对称固定连接有斜向的左导向外筒和右导向外筒；所述左导向外筒/右导向外筒的轴线与直线伸缩杆的轴线所成的夹角为10°至30°；还包括同轴心活动于左导向外筒内的左导柱，所述左导柱的下端与所述左联动块固定连接；还包括同轴心活动于所述右导向外筒内的右导柱，所述右导柱的下端与所述右连动块固定连接；在左导柱和右导柱引导下，当直线伸缩杆做收缩运动时，会联动所述左联动块与右连动块会做相互远离的运动。进一步的，所述左导向外筒与右导向外筒之间还设置有中部导向块，所述中部导向块通过两固定梁与所述横梁固定连接；所述中部导向块的两侧还对称固定设置有左导向块和右导向块，所述左导向块、中部导向块和右导向块上分别设置有第一导孔、第二导孔和第三导孔；所述左导柱、直线伸缩杆和右导柱分别同轴心活动穿过第一导孔、第二导孔和第三导孔。进一步的，还包括安装在地面上的直线导轨，所述直线导轨上沿设置有直线导槽，所述直线导槽的长度方向与所述绞龙叶片轴的轴线方向平行；所述直线导槽内滑动设置有滑块，所述滑块上固定安装有电机支架，所述电机支架上固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴与所述绞龙叶片轴的轴线重合；所述输出轴的末端垂直固定连接有联动杆支架，所述联动杆支架的两端固定连接有与输出轴平行的联动杆，两所述联动杆的末端均与一对所述螺旋杆体固定连接，所述输出轴的旋转能在所述联动杆的带动下驱动所述焊接机器人整体沿绞龙叶片轴旋转。有益效果：本专利技术能实现专门针对螺旋焊缝的螺旋连续焊接，相较于人工焊接，其焊接效率和一致性都要强。附图说明附图1为待焊接的螺旋绞龙叶片与绞龙叶片轴分离时的结构示意图；附图2为焊接机器人开始焊接时的整体示意图；附图3为附图2的基础上隐去螺旋绞龙叶片与绞龙叶片轴后的示意图；附图4为焊接机器人沿螺旋绞龙叶片螺旋行走的示意图；附图5为第一抱合器、第二抱合器或第三抱合器抱合在螺旋绞龙叶片的螺旋外缘处的局部剖视图；附图6为焊接机器人整体立体示意图；附图7为第一抱合器、第二抱合器或第三抱合器抱合的结构示意图；附图8为焊接机器人沿轴线方向示意图；附图9为“工装过程”的沿轴线方向的示意图此时第一抱合器、第二抱合器和第三抱合器上的左约束轮和右约束轮以及焊枪末端的焊液喷口距螺旋绞龙叶片轴线的距离都要大于所述螺旋外缘的螺旋半径，从而使此状态下的焊接机器人能向左无运动干涉的运动到套在螺旋绞龙叶片外侧；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明，为了更加清楚的表达本方案的结构，本说明书中所记载的“左”“右”“上”“下”等描述仅仅是说明书附图上的方位。如附图1至9精密焊接机器人，包括等待完整焊接的绞龙叶片轴31，绞龙叶片轴31水平设置，且绞龙叶片轴31的左端被夹具固定夹紧设置；还包括螺旋绞龙叶片32，螺旋绞龙叶片32同轴心套在绞龙叶片轴31的外侧，螺旋绞龙叶片32的螺旋内缘与绞龙叶片轴31的外壁相接触的部位形成等待焊接的螺旋状焊缝40；螺旋状焊缝40的首端和尾端分别有第一点焊43和第二点焊44，绞龙叶片轴31与螺旋绞龙叶片32通过第一点焊43和第二点焊44固定连接；还包括焊接机器人42，焊接机器人42抱合在螺旋绞龙叶片32外侧，并沿螺旋绞龙叶片32的螺旋外缘9做螺旋行走的运动。焊接机器人42上还安装有焊接单元，焊接单元能在焊接机器人42沿螺旋绞龙叶片32的螺旋外缘9做螺旋行走的运动的过程中对等待焊接的螺旋状焊缝40连续焊接。焊接机器人42包括机器人支架，机器人支架包括一对呈螺旋弯曲的螺旋杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.精密焊接机器人，包括等待完整焊接的绞龙叶片轴(31)，所述绞龙叶片轴(31)水平设置，且所述绞龙叶片轴(31)的左端被夹具固定夹紧设置；还包括螺旋绞龙叶片(32)，所述螺旋绞龙叶片(32)同轴心套在所述绞龙叶片轴(31)的外侧，所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋内缘与绞龙叶片轴(31)的外壁相接触的部位形成等待焊接的螺旋状焊缝(40)；所述螺旋状焊缝(40)的首端和尾端分别有第一点焊(43)和第二点焊(44)，所述绞龙叶片轴(31)与螺旋绞龙叶片(32)通过第一点焊(43)和第二点焊(44)固定连接；/n其特征在于：还包括焊接机器人(42)，所述焊接机器人(42)抱合在螺旋绞龙叶片(32)外侧，并沿所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋外缘(9)做螺旋行走的运动。/n

【技术特征摘要】
1.精密焊接机器人，包括等待完整焊接的绞龙叶片轴(31)，所述绞龙叶片轴(31)水平设置，且所述绞龙叶片轴(31)的左端被夹具固定夹紧设置；还包括螺旋绞龙叶片(32)，所述螺旋绞龙叶片(32)同轴心套在所述绞龙叶片轴(31)的外侧，所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋内缘与绞龙叶片轴(31)的外壁相接触的部位形成等待焊接的螺旋状焊缝(40)；所述螺旋状焊缝(40)的首端和尾端分别有第一点焊(43)和第二点焊(44)，所述绞龙叶片轴(31)与螺旋绞龙叶片(32)通过第一点焊(43)和第二点焊(44)固定连接；
其特征在于：还包括焊接机器人(42)，所述焊接机器人(42)抱合在螺旋绞龙叶片(32)外侧，并沿所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋外缘(9)做螺旋行走的运动。


2.根据权利要求1所述的精密焊接机器人，其特征在于：所述焊接机器人(42)上还安装有焊接单元，所述焊接单元能在焊接机器人(42)沿所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋外缘(9)做螺旋行走的运动的过程中对等待焊接的所述螺旋状焊缝(40)连续焊接。


3.根据权利要求1所述的精密焊接机器人，其特征在于：所述焊接机器人(42)包括机器人支架，所述机器人支架包括一对呈螺旋弯曲的螺旋杆体(19)，一对所述螺旋杆体(19)同轴心于所述螺旋绞龙叶片(32)，且螺旋杆体(19)的螺旋距与所述螺旋绞龙叶片(32)的螺旋距相同，螺旋杆体(19)的螺旋直径大于螺旋绞龙叶片(32)的螺旋外缘(9)直径；一对所述螺旋杆体(19)的螺旋首端、螺旋中段和螺旋尾端分别固定安装有第一抱合器(33)、第二抱合器(34)和第三抱合器(35)；所述第一抱合器(33)、第二抱合器(34)和第三抱合器(35)均抱合在螺旋绞龙叶片(32)的螺旋外缘(9)上；
在沿螺旋绞龙叶片(32)轴线方向的视图下，第一抱合器(33)、第二抱合器(34)和第三抱合器(35)沿沿螺旋绞龙叶片(32)轴线呈等距的圆周阵列分布。


4.根据权利要求3所述的精密焊接机器人，其特征在于：一对所述螺旋杆体(19)的螺旋尾端固定连接有焊机器支架(36)，所述焊接单元固定安装在所述焊机器支架(36)的末端。


5.根据权利要求4所述的精密焊接机器人，其特征在于：所述焊接单元包括焊接器主体(37)和可伸缩的焊枪(38)，所述焊枪(38)末端的焊液喷口(39)与所述螺旋状焊缝(40)对应；
所述焊枪(38)在伸出的状态下，所述焊枪(38)末端的焊液喷口(39)能向所述螺旋状焊缝(40)喷出焊液；
所述焊枪(38)在缩回的状态下，所述焊枪(38)末端的焊液喷口(39)距所述螺旋绞龙叶片(32)轴线的垂直距离大于所述螺旋外缘(9)的半径。


6.根据权利要求4所述的精密焊接机器人，其特征在于：第一抱合器(33)、第二抱合器(34)和第三抱合器(35)的结构相同，所述第一抱合器(33)、第二抱合器(34)和第三抱合器(35)均包括横梁(17)，所述横梁(17)的两端分别固定在两螺旋杆体(19)上；所述横梁(17)的中部垂直固定安装有电动直线伸缩器(20)，所述电动直线伸缩器(20)的直线伸缩杆(18)的轴线延伸线与所述绞龙叶片轴(31)的轴线垂直相交；所述直线伸缩杆(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭涛，
申请(专利权)人：杭涛，
类型：发明
国别省市：江苏;32