一种倒挂焊接机器人的制作方法

本发明涉及焊接机器人，具体为一种倒挂焊接机器人。

背景技术：

1、焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，主要用于工业自动化生产等相关技术领域。相对于传统的焊接设备，焊接机器人具备高焊接加工效率、低焊接作业成本以及低焊接技术要求等优点。

2、现有公开号为cn118003007a的中国专利申请，其公开了一种金属支架焊接机器人，包括导轨件，该导轨件由多个导轨主体对应拼接组成，所述导轨主体底部均匀分布有多个固定台，在导轨主体上表面中间位置向内凹设有滑道，在导轨主体上的滑道底部两侧均朝向导轨主体内延伸有导向道，在导轨主体外壁两侧对称向内凹设有限制道，在导轨主体上滑动卡合安装有移动机构，且移动机构对应作用至导向道上完成限制；该发明，通过设有移动机构，避免了安装台与导轨主体的脱落，同时采用两组齿轮与齿条的设计，使得安装台在行走时动力更加稳定，承载力更强，使得焊接机器人本体获得稳定的移动行走效果，方便进行焊接工作。

3、然而，该焊接机器人具体使用时存在以下缺陷：

4、1、现有的焊接机器人在对金属零件或者工件进行激光焊接作业时，一般设置有移动和转向的结构，用于调节和控制激光发生器的位置和角度，但是传统的机器人在实际操作时，转向结构在旋转调节时其调节端(激光发生器)的重心远离导轨，在长时间运作时会使得转向结构发生偏移和错位，严重时甚至会发生转向结构内部零件发生断裂或者机械臂脱落的现象，安全性较低；

5、2、现有的焊接机器人在对金属零件和工件进行焊接作业时，需要根据焊接的要求进行多角度和多位置的调节，以保证焊接作业进行时的精准度，但是传统机器人远离滑轨一侧的零件在调节时，其运作时产生的作用力会对靠近滑轨一侧的机械零件造成拉扯，在长时间使用后容易导致靠近滑轨一侧的机械零件因为拉扯等作用力而发生损坏，使用寿命短。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种倒挂焊接机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种倒挂焊接机器人，包括倒挂滑轨、水平移动组件、空间调控焊接机构和激光焊接发生器，所述倒挂滑轨的内部安装有水平移动组件，所述水平移动组件的侧面安装有空间调控焊接机构，所述空间调控焊接机构的底部安装有激光焊接发生器，

4、其中，所述空间调控焊接机构包括有：

5、齿轮转向组件，所述齿轮转向组件通过螺钉安装在所述水平移动组件的侧面，且活动连接在所述倒挂滑轨的侧面，所述齿轮转向组件的内侧安装有机械臂转动组件，所述机械臂转动组件的底部安装有激光焊接发生器；

6、转向支撑组件，所述转向支撑组件安装在所述齿轮转向组件的底部，且延伸至所述机械臂转动组件的底部，所述转向支撑组件对机械臂转动组件进行支撑，

7、其中，所述机械臂转动组件的侧面还安装有机械支架，所述机械支架的底部安装有摄像端头，所述摄像端头位于激光焊接发生器的侧面。

8、作为本发明的优选方案，所述水平移动组件包括有：

9、直线电机，所述直线电机通过安装在所述倒挂滑轨的一侧，且输出端连接有往复丝杆，所述往复丝杆转动连接在倒挂滑轨的内侧；

10、水平滑块，所述水平滑块通过滚珠连接在所述往复丝杆的外侧，且滑动连接在所述倒挂滑轨的内部，所述水平滑块的侧面通过螺钉安装有齿轮转向组件，

11、其中，所述水平滑块的上下两侧向外侧突出，且构成凸起部，所述凸起部和开设在倒挂滑轨上下两侧的凹槽滑动连接。

12、作为本发明的优选方案，所述齿轮转向组件包括有外框架、隔板、双向转动组件和外支架，

13、其中，所述外框架通过螺钉安装在所述水平滑块的侧面，所述外框架的内部通过隔板分为左右两部分，所述外框架的内部设置有贯穿隔板的双向转动组件，所述双向转动组件延伸至外框架的外侧，并且，

14、其中，所述双向转动组件的外侧活动连接有外支架，所述外支架通过螺钉安装在所述外框架的侧面，所述双向转动组件的内侧安装有机械臂转动组件。

15、作为本发明的优选方案，所述双向转动组件包括有：

16、第一马达，所述第一马达通过底部马达座安装在所述外框架的内部，所述第一马达的输出端连接有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮转动连接在所述外框架的内底部；

17、第一中心齿轮，所述第一中心齿轮啮合连接在所述第一驱动齿轮的侧面，且转动连接在所述外框架内部的中心处，所述第一中心齿轮的中心处安装有中心转轴；

18、支撑座，所述支撑座位于所述外支架的侧面，且内部中心处转动连接有所述中心转轴，所述支撑座的内侧安装有第一活动齿轮，所述第一活动齿轮和中心转轴相连接；以及

19、第二活动齿轮，所述第二活动齿轮啮合连接在所述第一活动齿轮的侧面，且转动连接在所述支撑座的内壁处，所述第二活动齿轮的中心处安装有活动轴，所述活动轴的侧面安装有机械臂转动组件。

20、作为本发明的优选方案，所述支撑座的底部安装有活动柱体，所述活动柱体转动连接在所述外支架的内侧，且底部连接有第二中心齿轮，所述第二中心齿轮转动连接在所述隔板的侧面，

21、其中，所述第二中心齿轮的侧面啮合连接有第二驱动齿轮的侧面，所述第二驱动齿轮和第二马达的输出端连接，所述第二马达通过底部安装的另一组所述底部马达座安装在所述隔板的侧面，并且

22、其中，所述活动柱体的内部活动连接有贯穿设置的所述中心转轴。

23、作为本发明的优选方案，所述第二中心齿轮设置在所述第一中心齿轮的侧面，所述中心转轴贯穿所述隔板设置，以及

24、所述第二马达和所述第一马达分别设置在所述第二中心齿轮和所述第一中心齿轮的左右两侧。

25、作为本发明的优选方案，所述机械臂转动组件包括有：

26、第一机械臂，所述第一机械臂安装固定在所述活动轴的侧面，且延伸至所述支撑座的外侧，所述第一机械臂底部的一侧安装有第一驱动电机；

27、第二机械臂，所述第二机械臂转动连接在所述第一机械臂的底部，且与所述第一驱动电机的输出端连接，所述第二机械臂底部的一侧安装有第二驱动电机；

28、安装夹具，所述安装夹具转动连接在所述第二驱动电机的底部，且与所述第二驱动电机的输出端连接，所述安装夹具的内侧安装有竖直滑轨，所述竖直滑轨的侧面通过竖直电动滑块安装有激光焊接发生器。

29、作为本发明的优选方案，所述第二机械臂和所述安装夹具的转动方向相对垂直设置，所述第二机械臂和所述第一机械臂的底部安装有转向支撑组件，所述转向支撑组件的顶部安装在所述支撑座的底部，

30、其中，所述第二驱动电机的输出端还连接有机械支架，所述机械支架转动连接在所述第二机械臂的侧面。

31、作为本发明的优选方案，所述转向支撑组件包括有：

32、底部座，所述底部座通过螺钉安装在所述支撑座的底部，所述底部座的外侧转动连接有第一连轴杆，所述第一连轴杆转动连接在第一滑动块的侧面；

33、第一导轨，所述第一导轨通过螺钉安装在所述第二机械臂的底部，且内部通过阻尼连接有所述第一滑动块，

34、其中，所述第一连轴杆的内部中心处开设有内凹部，所述内凹部的内部安装有导杆，所述导杆的外侧设置有和内凹部滑动连接的活动滑块；

35、第二连轴杆，所述第二连轴杆转动连接在所述活动滑块的顶部，所述第二连轴杆的侧面转动连接有第二滑动块，所述第二滑动块通过阻尼连接在第二导轨的内侧，

36、其中，所述第二导轨通过螺钉安装在所述第一机械臂的底部。

37、作为本发明的优选方案，所述活动滑块的上下两侧还安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于所述导杆的外侧，以及

38、所述缓冲弹簧通过阻尼块和所述内凹部的内壁相连接。

39、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

40、1、在倒挂焊接机器人中，对金属零件和工件进行激光焊接作业时，可通过活动杆和第一驱动电机分别带动其输出端第一机械臂和第二机械臂进行转动的方式，调节激光焊接发生器和零件之间的距离进行零件的激光焊接操作。其中在第二机械臂进行转动时，其底部安装的第二导轨、第二滑动块和第二连轴杆会进行运作，带动第二连轴杆底部转动连接的活动滑块在第一连轴杆内侧进行活动，并对缓冲弹簧进行挤压，此时通过缓冲弹簧可对挤压力进行缓冲减震处理。在第二机械臂发生转动时，其底部通过第一导轨安装的第一滑动块会带动第一连轴杆进行转动，并通过阻尼连接的第一导轨和第一滑动块进行缓冲减震处理。此时通过两者配合使用或者独立运作的方式，可有效减少角度调节时电机发生损坏的概率，提升机器人的使用寿命。并且第一连轴杆、第二连轴杆和第一机械臂以及第二连轴杆、第一连轴杆和第二机械臂在运作时构成的结构形状始终为三角形，通过三角形的设计可保证第一机械臂和第二机械臂在发生转动后并进行激光焊接时的稳定性；

41、2、在倒挂焊接机器人中，第一机械臂、第二机械臂、竖直滑轨和激光焊接发生器在进行运作实现金属零件的激光焊接作业时，其运作的产生的作用力会传输至第一机械臂侧面连接的齿轮转向组件上，并对齿轮转向组件内部零件造成拉扯。此时通过齿轮啮合连接设置的两组活动齿轮、两对相对啮合连接的驱动齿轮和中心齿轮的设计，可提升零件彼此之间的连接强度和韧性，减少齿轮转向组件内部零件发生损坏甚至断裂的概率，提升机器人的使用寿命。并且通过齿轮啮合连接设计的两组活动齿轮、两对相对啮合连接的驱动齿轮和中心齿轮，可带动激光焊接发生器进行水平以及垂直(垂直与水平方向)方向上的转动，满足金属零件不同焊接加工生产的要求；

42、3、在倒挂焊接机器人中，对金属零件和工件进行激光焊接加工时，可同步或者分别进行x轴上的移动和旋转(通过水平移动组件的运作、第一机械臂和第二机械臂的转动)、y轴上的旋转(支撑座带动第一机械臂进行转动)、z轴上的旋转和移动(第二机械臂的转动和竖直滑轨上的伸缩移动)，可最大限度满足金属零件和工件不同激光焊接加工的要求。同时对第一机械臂和第二机械臂进行转动的方向相同，在实际作业时可作为激光焊接发生器延伸的方式调节激光焊接发生器和金属零件之间的距离，保证激光焊接发生器可靠近金属零件进行激光焊接作业；

43、4、在倒挂焊接机器人中，激光焊接发生器在发生激光束对金属零件和工件进行激光焊接作业时，其侧面安装的摄像端头可实时检测并记录零件和工件激光加工的状态，实现自动化的激光加工作业。同时在激光焊接发生器因为第二驱动电机的运作而发生转动时，与第二驱动电机通过机械支架连接的摄像端头可进行相同方向和角度的转动，保证摄像端头可实时朝向激光焊接的位置，提升在对金属零件和工件进行激光焊接作业时的精准度。