[发明专利]一种五轴联动数控机械手焊接机

说明书

技术领域

本发明涉及焊接设备技术，尤其是一种五轴联动数控机械手焊接机。

背景技术

五金零件加工过程常需对其进行焊接加工，由于五金零件的多样性、不规则性，传统的焊接工艺大多由人工完成。手工操作虽然简单，但对操作者技能要求较高，且焊缝部位常出现表面凸起，后期工作量大，效率也低。现有技术中设计的多轴数控系列焊接装置，主要应用于对圆柱表面、平面、点位的焊接，对复杂批量工件、多曲面形状的焊接加工尚少。如专利公开号为CN102091851A，设计的一种三轴联动数控焊接机，机架设有三轴驱动机构，三轴驱动机构上安装焊枪，并根据接收到的控制指令驱动焊枪至指定位置，沿X轴、Y轴、Z轴独立运动的驱动机构，使焊枪实现三维方向上的移动。又如专利专利公开号为CN103962761A，提供的一种快装式数控双头三维曲线焊接机，包括一个用来连接管类或者棒类零件的三爪或四爪卡盘，至少一个焊接支架，焊接支架的下端连接有焊接头，三爪卡盘的上端连接有回转装置，回转装置与所述焊接支架之间通过横向运动梁连接，回转装置上方连接有提升装置；焊接支架与所述横向运动梁之间为滚动配合，横向运动梁上设置有控制所述焊接支架运动的横向运动驱动装置；提升装置的输出端设置有控制焊接丝方向的角度调整机构；该装置主要是安装在管类零件上，针对两个管类或者棒类零件连接所形成的相贯线焊接。

发明内容

本发明的目的是为了解决形状各异、焊面复杂的五金零件焊接问题，提供一种结构设计合理，一次性装夹多个工件，一次焊接完成的五轴数控机械手焊接机。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种五轴联动数控机械手焊接机，其特征是包括水平设置的X轴，底端位于X轴上且与X轴垂直的Z轴，在Z轴上设有能沿Z轴上下移动的Y轴模组，Y轴模组包括水平横架，水平横架中设有沿Y轴方向移动的伸缩架，伸缩架端部连接与Y轴垂直的C轴；以C轴为基础在C轴下端设有与C轴垂直的A轴，A轴上设有旋转式机械手和接焊枪；对应于焊枪工作部位设有工件旋转台。

本技术方案配合工作台（即固定式机架）通过X轴、Y轴、Z轴的直线驱动模组，以及C轴旋转机构、A轴旋转机构和工件夹具旋转台共同实现工作任务。其中，Y轴所在模组建立在Z轴所在模组的基础上，Z轴模组建立在X轴所在模组的基础上，X轴设置在机架上，C轴旋转机构设置在Y轴所在模组的基础上，A轴旋转机构设置在C轴旋转机构的基础上。焊枪安装在A轴上设置的夹紧器下方,以A轴为中心旋转，对焊接部位进行作业。

作为优选，Z轴置于直立架中，直立架的下端设有X轴滑块，X轴置于Y轴模组中，Y轴模组上设有与滑块配合的X轴导轨。

作为优选，所述的Y轴模组中设有驱动丝杆，直立架中底端设有与驱动丝杆配合的驱动螺母。

作为优选，所述的直立架顶端设有伺服电机，所述伺服电机通过同步带驱动设置在直立架中的驱动丝杆。

作为优选，所述的水平横架为空心管结构，水平横架内设有Y轴模组内导轨，伸缩架上设有与所述Y轴模组内导轨配合的Y轴模组内滑块。

作为优选，所述的Y轴模组中的水平横架一端下方设有伺服电机，该伺服电机与伸缩架尾端的驱动丝杆配合。

作为优选，所述的Y轴模组水平横架下方还设有Y轴伺服电机，Z轴伺服电机通过Z轴同步带与直立架中的丝杆驱动Z轴移动。Y轴模组成水平建立在Z轴的基础上。

作为优选，所述的A轴垂直于C轴,与X轴平行，A轴旋转式机械手提供了焊枪以A轴为旋转中心的旋转动作。

本发明的有效效果是：通过在焊枪活动范围内一次性装夹多个工件，一次性完成多个工件的焊接工作；由五轴数控机械手的联动结构，能对复杂曲面进行焊接，灵活性高，并能确保焊接质量；能相对于曲面作任意旋转的焊接运动，使焊嘴保持相对于曲面的前倾角度，获得良好的焊接效果；可实现自动化作业，降低操作人员劳动强度，且适用范围广、安全性好。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图。

图2是本发明的一种主视结构示意图。

图3是本发明图2的俯视结构示意图。