五轴联动焊接机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种五轴联动焊接机械臂,其技术方案要点是所述水平基座顶端固定连接有Y轴滑台，在Y轴滑台远离水平基座的一侧竖直设置有Z轴滑台，Z轴滑台能够在所述Y轴滑台上滑动连接，Z轴滑台上滑动设置有X轴滑台，其中所述Z轴滑台的顶端设置有送丝模组，在X轴滑台上滑动设置有第四轴模组和第五轴焊枪运动机构，所述送丝模组通过内部的特氟龙送丝管与第四轴、第五轴焊枪模组中的可调节出丝嘴连接，焊枪模组上设置有激光焊枪，可调节出丝嘴与激光束对正位置，其中数控系统采用可编程序控制器。从而达到了可提高激光焊接的柔性加工能力，简化复杂的焊接工艺及工装夹具、实现多工位复合循环加工，结构紧凑，节省空间的效果。节省空间的效果。节省空间的效果。

【技术实现步骤摘要】
五轴联动焊接机械臂


[0001]本技术属于激光焊接自动化
，具体涉及一种五轴联动焊接机械臂。

技术介绍

[0002]自动化焊接行业自20世纪末以来，随着我国科技水平的发展和市场经济的逐步成熟，也有了一定程度的发展。比如：简单的直线爬行小车、自动环缝焊专机、非标定制的特殊自动化焊接专机以及国产焊接机器人、机械手等。但由于目前我国仍以传统手工焊为主，自动化焊接比例不到30%，加上这几年企业焊工招聘的老、跳、难的问题，还有中小型企业的设备采购预算的实际困难。所以国产焊接机器人、机械手将迎来迅速的增长期。
[0003]焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣。随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势，采用机械臂焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种五轴联动焊接机械臂，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种五轴联动焊接机械臂，包括控制机械臂运动的数控系统和三轴直角坐标丝杆模组、送丝机构和第四轴、第五轴焊枪模组以及水平基座；所述三轴直角坐标丝杆模组包括X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述水平基座顶端固定连接有Y轴滑台，在所述Y轴滑台远离水平基座的一侧竖直设置有Z轴滑台，所述Z轴滑台能够在所述Y轴滑台上滑动连接，所述Z轴滑台上滑动设置有X轴滑台，其中所述Z轴滑台的顶端设置有送丝模组，在所述X轴滑台上滑动设置有第四轴模组和第五轴焊枪运动机构，所述送丝模组通过内部的特氟龙送丝管与第四轴、第五轴焊枪模组中的可调节出丝嘴连接，所述第四轴、第五轴焊枪模组上设置有激光焊枪，所述可调节出丝嘴与激光焊枪发出的激光束对正位置，其中数控系统采用计算机可编程序控制器。
[0006]优选的，所述送丝模组包括丝卷固定架和阻尼轮、步进电机和减速机、特氟龙送丝管、张紧轮、电机安装板和焊丝卷，所述丝卷固定架安装在Z轴滑台的顶端，所述丝卷固定架的上方位置处设置有快速更换焊丝卷的安装架，所述焊丝卷引出丝线穿过张紧轮与可调节出丝嘴连接，所述张紧轮安装在电机安装板上，所述电机安装板设置为双面板结构，在张紧轮的下端与两面板之间设置有步进电机和减速器，所述电机安装板安装在丝卷固定架上。
[0007]优选的，所述第四轴、第五轴焊枪运动机构包括第五轴伺服电机和中空行星减速机、激光焊枪、可调节出丝嘴、、焊枪固定板、第四轴伺服电机和中空行星减速机、防撞枪预警感应支架、以及第五轴连接板、第四轴连接板和第三轴、第四轴连接板，所述激光焊枪上靠近枪嘴的位置设置有可调节出丝嘴，所述激光焊枪的两侧固定安装有焊枪固定板，一侧所述焊枪安装板上设置有第五轴伺服电机和中空行星减速机，所述第五轴伺服电机和中空
行星减速机通过第五轴连接板固定，所述第五轴连接板的顶端设置安装有第四轴伺服电机和中空行星减速机，所述四轴伺服电机和中空行星减速机通过第四轴安装板固定，所述第四轴安装板的顶端设置有防撞枪预警感应支架，在所述第四轴的侧边设置有第三轴、第四轴连接板，所述第三轴、第四轴连接板安装在X轴滑台上，并实现滑动连接。
[0008]优选的，所述数控系统包括伺服电机、伺服驱动器、机器人运动控制器、手持示教器、光电传感器和防撞枪报警系统组成，所述防撞枪报警系统与防撞抢预警感应支架连接。
[0009]优选的，所述可调节出丝嘴可拆卸的安装在所述激光焊枪上，所述可调节出丝嘴贯穿卡接在激光焊枪连接板上，所述激光焊枪连接板的另一端与激光焊枪螺栓连接，所述激光焊枪的枪头位置设置为豁口形状。
[0010]优选的，所述数控系统通过设置可编程序控制器和手持示教器对三轴直角坐标丝杆模组、送丝机构和第四轴、第五轴焊枪模组进行自动化控制。
[0011]本技术的技术效果和优点：
[0012]1.在直角三坐标的基础上引入第四轴、第五轴焊枪运动机构，可提高激光焊接的柔性加工能力，简化复杂的焊接工艺及工装夹具、实现多工位复合循环加工；
[0013]2.结构紧凑，节省空间；运动机构采用铝合金材质，保证强度的基础上大大减轻了装置的重量，采用集成模块化设计，降低设备安装难度；
[0014]3.焊接运动控制器模组可实现外接装置的联动，可实现自动化控制5+n轴升级，通过手持示教器编程实现智能操控，从而在降低人工依赖度、保证产品质量稳定性、提高生产效率方面发挥出色的作用。
[0015]4.该装置可与柔性焊接平台和摇篮变位机等工装夹具实现多工位联动激光焊接，行程1250mm*1250mm，可满足较大工件的装夹焊接；
[0016]5.此款装置不仅仅应用于焊接，可通过调整驱动机构及执行机构，来实现更多场景的应用：喷涂、搬运、装配等；其通用性、灵活性好，对环境的适应性强，能很好地适应产品的不断变化，以满足柔性生产的需要。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图2为本技术的送丝模组结构放大图；
[0019]图3为本技术的第四轴、第五轴焊枪模组细节放大图。
[0020]图4为X轴滑台的结构示意图。
[0021]1‑
水平基座；2
‑
X轴滑台；201
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Z轴滑台连接板；202
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X轴负限位；203
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机械零点；204
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X轴正限位；205
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伺服电机驱动丝杆模组；3
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Y轴滑台；4
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Z轴滑台；5
‑
送丝模组；501
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丝卷固定架和阻尼轮；502
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步进电机和减速器；503
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特氟龙送丝管；504
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张紧轮；505
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电机安装板；506
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焊丝卷；6
‑
第四轴、第五轴焊枪模组；601
‑
第五轴伺服电机和中空行星减速机；602
‑
激光焊枪；603
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可调节出丝嘴；604
‑
焊枪固定板；605
‑
第四轴伺服电机和中空行星减速机；606
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防撞枪预警感应支架；607
‑
第五轴连接板；608
‑
第四轴安装板；609
‑
第三轴、第四轴连接板；610
‑
激光焊枪连接板。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴联动焊接机械臂，其特征在于：包括控制机械臂运动的数控系统和三轴直角坐标丝杆模组、送丝模组（5）和第四轴、第五轴焊枪模组（6）以及水平基座（1）；所述三轴直角坐标丝杆模组包括X轴滑台（2）、Y轴滑台（3）和Z轴滑台（4），所述水平基座（1）顶端固定连接有Y轴滑台（3），在所述Y轴滑台（3）远离水平基座（1）的一侧竖直设置有Z轴滑台（4），所述Z轴滑台（4）能够在所述Y轴滑台（3）上滑动连接，所述Z轴滑台（4）上滑动设置有X轴滑台（2），其中所述Z轴滑台（4）的顶端设置有送丝模组（5），在所述X轴滑台（2）上滑动设置有第四轴、第五轴焊枪模组（6），所述送丝模组（5）通过内部的特氟龙送丝管（503）与第四轴、第五轴焊枪模组（6）中的可调节出丝嘴（603）连接，所述第四轴、第五轴焊枪模组（6）上设置有激光焊枪（602），所述可调节出丝嘴（603）与激光焊枪（602）激光束对正位置，其中数控系统采用可编程序控制器。2.根据权利要求1所述的一种五轴联动焊接机械臂，其特征在于：所述送丝模组（5）包括丝卷固定架和阻尼轮（501）、步进电机和减速器（502）、特氟龙送丝管（503）、张紧轮（504）、电机安装板（505）和焊丝卷（506），所述丝卷固定架和阻尼轮（501）安装在Z轴滑台（4）的顶端，所述丝卷固定架和阻尼轮（501）的上方位置处设置有焊丝卷（506），所述焊丝卷（506）引出丝线穿过张紧轮（504）与可调节出丝嘴连接，所述张紧轮（504）安装在电机安装板（505）上，所述电机安装板（505）设置为双面板结构，在张紧轮（504）的下端与电机安装板（505）之间设置有步进电机和减速器（502），所述电机安装板（505）安装在丝卷固定架和阻尼轮（501）上。3.根据权利要求1所述的一种五轴联动焊接机械臂，其特征在于：所述第四轴、第五轴焊枪模组（6）包括第五轴伺服电机和中空行星减速机（601）、激光焊枪（602）、可调节出丝嘴（603）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹志强，杨松阳，
申请(专利权)人：优尔屋面科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：