车架机器人焊接系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种机器人焊接系统，特别涉及一种车架机器人焊接系统。包括变位机头架、头端工装夹具、变位机尾架、机器人滑台行走机构、机器人焊接系统及尾端工装夹具，其中头端工装夹具和尾端工装夹具分别可转动地安装在变位机头架和变位机尾架的法兰盘上，用于装夹车架，所述机器人滑台行走机构设置于所述变位机头架和变位机尾架的一侧，所述机器人焊接系统设置于所述机器人滑台行走机构上、并且通过机器人滑台行走机构的驱动沿X轴作直线运动。本实用新型专利技术由伺服驱动的滑台行走机构可以做X轴直线运动，以及变位机带动工件的旋转，配合机器人焊枪来实现各种角度的焊接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人焊接系统，特别涉及一种车架机器人焊接系统。
技术介绍
随着机器人在工业中的广泛应用，越来越多工厂开始使用机器人对板材组成的大型工件进行焊接。由于工件本身质量大，人工组对、焊接工序非常繁琐，也无法对工件进行翻转。人工手动也无法实现快速准确的焊接，目前普遍采用变位机配合机器人来进行焊接工作，即由变位机上的夹具将要焊接的工件固定，通过变位机调整工件的位置，使工件达到合适的的焊接姿态，来符合机器人的焊接要求。焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业。焊接结束，机器人复位。变位机带动工件适时翻转，以适应工件的准确焊接，并减少工件焊接带来的焊接变形。现有的焊接机器人焊接罐车车架一般是通过机器人滑台带动机器人行走配合变位机的旋转来实现罐体的焊接，这样机器人焊接精度及效率受罐车车架的组对精度影响较大，焊接精度会降低(机器人焊枪找不到焊缝)，相应的降低焊接效率。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种车架机器人焊接系统。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种车架机器人焊接系统，包括变位机头架、头端工装夹具、变位机尾架、机器人滑台行走机构、机器人焊接系统、焊接电源及尾端工装夹具，其中头端工装夹具和尾端工装夹具分别可转动地安装在变位机头架和变位机尾架的法兰盘上，用于装夹车架，所述机器人滑台行走机构设置于所述变位机头架和变位机尾架的一侧，所述机器人焊接系统设置于所述机器人滑台行走机构上、并且与焊接电源电连接，所述机器人焊接系统通过机器人滑台行走机构的驱动沿X轴作直线运动。所述机器人滑台行走机构包括X轴滑轨、立柱及横梁，所述立柱的底端与X轴滑轨滑动连接，顶端设有横梁，所述机器人焊接系统设置于所述横梁上。所述变位机尾架安装在变位机尾架移动滑台上，可沿靠近或远离所述变位机头架的方向移动。所述头端工装夹具和尾端工装夹具结构相同，均包括工装夹具支撑板及安装在该工装夹具支撑板上的定位件、竖直压紧件和水平压紧件，所述定位件用于车架的X、Y轴向的定位，所述竖直压紧件用于车架竖直方向的压紧，所述水平压紧件用于车架水平方向的压紧。所述定位件包括横向定位件和纵向定位件，通过横向定位件和纵向定位件实现车架的X、Y轴向的定位。所述竖直压紧件包括竖向螺杆和压板，所述竖向螺杆的下端与所述工装夹具支撑板连接，上端穿过所述压板上设有的通孔、并且与螺母连接，使所述压板沿竖直方向压紧车架。所述竖直压紧件为两个或多个，通过两个或多个所述竖直压紧件压紧车架的端部。所述水平压紧件包括支撑座和横向螺杆，所述支撑座安装在所述工装夹具支撑板上，所述横向螺杆穿过所述支撑座上设有的通孔、并且沿水平方向压紧车架，所述横向螺杆通过螺母紧固。所述机器人焊接系统包括机器人、焊枪及激光寻位跟踪装置，其中机器人安装在机器人滑台行走机构上，所述焊枪安装在所述机器人的执行端，所述激光寻位跟踪装置安装在所述焊枪上。所述机器人滑台行走机构上设有清枪器，所述清枪器用于对所述焊枪的清洗。本技术的优点及有益效果是：1.本技术的行走机构为机器人倒装滑台行走机构，可以在伺服电机的驱动下做X轴直线运动，配合机器人实现全工件的覆盖，实现最大化的焊接可达性。2.本技术的变位机为伺服电机控制的单轴翻转变位机，头端固定，尾端滑动，用来兼容不同规格范围的工件，驱动机构为伺服电机高精密减速机，变位机上装有工装夹具，并通过工装夹具将工件固定，并通过变位机带动工件的的转动来实现机器人焊接需要的各种角度。3.本技术采用激光激光寻位+跟踪装置，装在机器人焊枪上的专用激光跟踪能对工件的焊缝进行实时跟踪焊接，由伺服驱动的滑台行走机构可以做X轴直线运动，以及变位机带动工件的旋转，配合机器人焊枪来实现各种角度的焊接。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的左视图；图4为本技术的轴测图；图5为本技术中变位机装夹工件的结构示意图；图6为本技术中变位机装夹工件的轴测图；图7为本技术中变位机工装夹具的结构示意图；图8为图7的俯视图；图9为本技术中变位机工装夹具的轴测图；图10为车架的结构示意图。图中：1为变位机头架，2为头端工装夹具，21为头端定位件，211为头端横向定位件，212为头端纵向定位件a，213为头端纵向定位件b，22为头端竖直压紧件，221为头端竖直压紧件a，222为头端竖直压紧件b，23为头端水平压紧件，24为头端工装夹具支撑板，3为变位机尾架，4为焊接电源，5为清枪器，6为机器人滑台行走机构，61为X轴滑轨，62为立柱，63为横梁，7为机器人焊接系统，8为尾端工装夹具，81为尾端定位件，811为尾端横向定位件，812为尾端纵向定位件a，813为尾端纵向定位件b，82为尾端竖直压紧件，821为尾端竖直压紧件a，822为尾端竖直压紧件b，83为尾端水平压紧件，84为尾端工装夹具支撑板，9为车架，10为变位机尾架移动滑台。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。如图1-3所示，本技术提供的一种车架机器人焊接系统，包括变位机头架1、头端工装夹具2、变位机尾架3、机器人滑台行走机构6、机器人焊接系统7、焊接电源及尾端工装夹具8，其中头端工装夹具2和尾端工装夹具8分别可转动地安装在变位机头架1和变位机尾架3的法兰盘上，用于装夹车架9。所述机器人滑台行走机构6设置于所述变位机头架1和变位机尾架3的一侧，所述机器人焊接系统7设置于所述机器人滑台行走机构6上、并且与焊接电源电连接，所述机器人焊接系统7通过机器人滑台行走机构6的驱动沿X轴作直线运动。如图4所示，所述机器人滑台行走机构6包括X轴滑轨61、立柱62及横梁63，所述立柱62的底端与X轴滑轨61滑动连接，顶端设有横梁63，所述机器人焊接系统7设置于所述横梁63上。所述立柱62的底部设有齿轮齿条行走驱动机构，通过齿轮和齿条的啮合实现沿X轴的直线运动。所述机器人滑台行走机构6为机器人倒装滑台行走机构，可以在伺服电机的驱动下做X轴直线运动，配合机器人实现全工件的覆盖，实现最大化的焊接可达性。通过机器人倒装滑台行走机构，配合变位机的旋转实现工件的不同的角度/位置，实现合适的焊接位置。所述机器人焊接系统7包括机器人、焊枪及激光寻位跟踪装置，其中机器人安装在机器人滑台行走机构6的横梁63上，所述焊枪安装在所述机器人的执行端，所述激光寻位跟踪装置安装在所述焊枪上。所述激光寻位跟踪装置用于纠正工件各个尺寸的偏差以及在焊接过程中出现的实时焊接变形。机器人激光寻位的过程是靠激光条束射出，扫射工件特征点，记录并计算该点位置，理论上讲激光条束的有效长度就是特征点允许的偏差范围。这样的话相关工装夹具的重复定位精度就不需要做的十分精密，因为激光寻位和跟踪有一定的纠偏能力。所述机器人滑台行走机构6的立柱62上设有清枪器5，所述清枪器5用于对所述焊枪的清洗。如图5-6所示，所述变位机尾架3通过滑块安装在变位机尾架移动滑台10上，所述变位机尾架3可沿靠近或远离所述变位机头架1的方向在变位机尾架移动滑台10上移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车架机器人焊接系统，其特征在于，包括变位机头架(1)、头端工装夹具(2)、变位机尾架(3)、机器人滑台行走机构(6)、机器人焊接系统(7)、焊接电源及尾端工装夹具(8)，其中头端工装夹具(2)和尾端工装夹具(8)分别可转动地安装在变位机头架(1)和变位机尾架(3)的法兰盘上，用于装夹车架(9)，所述机器人滑台行走机构(6)设置于所述变位机头架(1)和变位机尾架(3)的一侧，所述机器人焊接系统(7)设置于所述机器人滑台行走机构(6)上、并且与焊接电源电连接，所述机器人焊接系统(7)通过机器人滑台行走机构(6)的驱动沿X轴作直线运动。

【技术特征摘要】
1.一种车架机器人焊接系统，其特征在于，包括变位机头架(1)、头端工装夹具(2)、变位机尾架(3)、机器人滑台行走机构(6)、机器人焊接系统(7)、焊接电源及尾端工装夹具(8)，其中头端工装夹具(2)和尾端工装夹具(8)分别可转动地安装在变位机头架(1)和变位机尾架(3)的法兰盘上，用于装夹车架(9)，所述机器人滑台行走机构(6)设置于所述变位机头架(1)和变位机尾架(3)的一侧，所述机器人焊接系统(7)设置于所述机器人滑台行走机构(6)上、并且与焊接电源电连接，所述机器人焊接系统(7)通过机器人滑台行走机构(6)的驱动沿X轴作直线运动。2.根据权利要求1所述的车架机器人焊接系统，其特征在于，所述机器人滑台行走机构(6)包括X轴滑轨(61)、立柱(62)及横梁(63)，所述立柱(62)的底端与X轴滑轨(61)滑动连接，顶端设有横梁(63)，所述机器人焊接系统(7)设置于所述横梁(63)上。3.根据权利要求1所述的车架机器人焊接系统，其特征在于，所述变位机尾架(3)安装在变位机尾架移动滑台上，可沿靠近或远离所述变位机头架(1)的方向移动。4.根据权利要求1所述的车架机器人焊接系统，其特征在于，所述头端工装夹具(2)和尾端工装夹具(8)结构相同，均包括工装夹具支撑板及安装在该工装夹具支撑板上的定位件、竖直压紧件和水平压紧件，所述定位件用于车架(9)的X、Y轴向的定位，所述竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖宁，邵立早，熊星霖，薛海涛，廖运雄，崔西明，初建松，
申请(专利权)人：斯图加特航空自动化青岛有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37