CN102909471B - 焊接机械手 - Google Patents

Abstract

一种焊接机械手，包括进给装置、及与进给装置连接的焊钳，进给装置包括：与焊钳连接的线性模块及旋转模块，旋转模块包括与进给装置通过回转支承连接的齿轮组旋转模块，焊钳固定在齿轮组旋转模块上；上述的焊接机械手通过线性模块和旋转模块代替机器人运动进行进给，成本低廉；线性模块的线性运动和旋转模块的旋转运动可在机械行程内实现任意空间轨迹的高精度定位，旋转模块采用齿轮组旋转模块进行高精度回转，线性模块实现高精度的线性传动，线性模块与旋转模块多轴联动时可实现汽车白车身上电阻点焊点的全自动焊接；通过齿轮组旋转模块的齿轮对焊钳进行固定并带动转动，结构设置巧妙，精简了额外的连接机构，并通过齿轮传动实现高精度进给。

Description

焊接机械手

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，特别是涉及一种焊接机械手。

背景技术

目前成熟的白车身电阻点焊技术有手工点焊、专机多点焊、机器人点焊等。

手工点焊由工人手抱点焊钳逐点对工件进行焊接。其柔性大、成本相对较低，但是存在人工定位不准确、焊点一致性质量和外观质量不高、特殊位置焊点人机工程差等弊端，且随着国内人力成本的不断上升，人工焊接的成本也将越来越高。

专机多点焊是指为特定工件设计制造的焊机，其上安装的多把点焊枪同时进行工作。其适用于具有焊点位置分布密集，且分布特征有共性、接头搭边小、操作困难、焊接质量难以保证等特征的工件，但是设备投资多、专用性强，制造成本及维修费用高，只适用于某一种产品焊接，对涉及到结构强度的电阻点焊点难以同时保证多点的焊接质量，且柔性程度低。

机器人点焊是指利用集成有伺服焊枪的机器人按预规划的轨迹沿工件表面运动逐点焊接。其功能强大、自动化程度高、运动精度高、质量一致性好、柔性能力强，但前期投资和后期维护成本高，且需要配备专门的技术人员，不利于大面积快速推广。

发明内容

基于此，有必要提供一种成本较低、运动精度较高且容易被普通操作工人操作的焊接机械手。

一种焊接机械手，包括进给装置、及与所述进给装置连接的焊钳，所述进给装置包括：与所述焊钳连接的线性模块、及旋转模块，所述旋转模块包括与所述进给装置通过回转支承连接的齿轮组旋转模块，所述焊钳连接固定在所述齿轮组旋转模块上。

在优选的实施例中，所述齿轮组旋转模块包括一对啮合的外齿式回转支承与小齿轮，所述小齿轮与动力元件连接并固定于回转支承内圈，所述焊钳固定在所述回转支承外圈上。

在优选的实施例中，所述外齿式回转支承与小齿轮外啮合，回转支承内圈通过滑块连接板与所述悬臂梁上的线性模块连接，连接驱动所述小齿轮动作的动力元件包括伺服电机及与所述伺服电机连接的减速机，该动力元件通过减速机固定板与回转支承内圈连接。

在优选的实施例中，所述线性模块包括：横梁模组，所述横梁模组包括工作梁、设置在所述工作梁上滚珠丝杆、设置在所述工作梁上并与所述滚珠丝杆平行设置的导轨及设置在所述导轨上的滑块；所述工作梁为悬臂梁，所述焊钳与所述滑块连接由所述滑块带动沿Y轴方向移动。

在优选的实施例中，所述线性模块还包括支撑所述横梁模组并可带动所述横梁模组沿Z轴方向移动的立柱模组、支撑所述立柱模组连接并带动所述立柱模组沿X轴方向移动的基座模组；所述横梁模组、立柱模组、基座模组构成悬臂式三轴直角坐标系结构。

在优选的实施例中，所述立柱模组包括立柱、设置在立柱上的立柱滚珠丝杆、设置在所述立柱上并与所述立柱滚珠丝杆平行设置的立柱导轨、及设置在所述立柱导轨上的立柱滑块；所述基座模组包括基座、设置在所述基座上的固定座、设置在所述固定座上的基座滚珠丝杆、设置在所述固定座上的基座导轨、及设置在所述基座导轨上的基座滑块；所述立柱模组设置在所述基座模组的基座滑块上。

在优选的实施例中，所述立柱导轨包括平行设置的立柱双导轨，及与所述立柱双导轨相对设置在所述立柱的两相对面的副导轨；所述工作梁为衍架式结构；所述固定骨架、立柱骨架为矩形钢或工字钢或标准型钢、及其任意组合组成的组合式结构。

在优选的实施例中，还包括设置下在所述线性模块上的负载平衡装置，所述负载平衡装置包括平衡梁、吊装在所述平衡梁上的平衡器、固定在所述平衡梁上并吊装所述平衡器的吊装支架；所述平衡梁为与所述工作梁平行设置的悬臂梁。

在优选的实施例中，所述平衡器包括沿所述平衡梁宽度方向或X轴方向设置的横向平衡器、与沿所述平衡梁长度方向或Y轴设置的纵向平衡器；所述吊装支架与所述平衡器相应设置，包括沿平衡梁宽度方向或横向设置并吊装所述横向平衡器的横向支架、及沿所述平衡梁长度方向或纵向设置并吊装所述纵向平衡器的纵向支架。

在优选的实施例中，所述平衡器包括与所述吊装支架连接的连接件、与所述连接件连接的主体、设置在所述主体上的吊件；所述吊件包括吊绳及与吊绳连接的吊挂，所述主体上设置有调节所述吊绳长度、或吊挂位置的调节件。

在优选的实施例中，所述焊钳为机载一体式结构，所述焊钳包括：一体结构设置的焊钳本体、变压器、气缸、及连接所述焊接本体与变压器的固定盘；所述焊钳本体包括主体、及与所述主体连接的静钳臂与动钳臂。

在优选的实施例中，所述静钳臂上设置有扁平式静电极；所述动钳臂上设置有与所述静电极相应设置的动电极，所述静电极与动电极相对上下位置设置。

在优选的实施例中，所述固定盘固定在所述齿轮组旋转模块的回转支承外圈上，所述变压器穿过所述齿轮组旋转模块的齿轮相对所述焊接本体设置于所述齿轮组旋转模块的齿轮的另一面。

在优选的实施例中，还包括设置在固定盘上并驱动所述动钳臂相对上下动作的动力元件，所述动力元件与所述变压器并列设置。

在优选的实施例中，所述旋转模块还包括与所述焊接本体连接的焊机旋转模块，所述焊机旋转模块包括伺服电机及与所述伺服电机连接的减速机；所述旋转模块的减速机输出驱动所述动钳臂转动动作。

在优选的实施例中，所述动钳臂包括与所述主体连接的连接部、由所述连接部弯折延伸形成的转臂部、及由所述转臂部弯折延伸形成的工作部；所述转臂为C型臂或经两次弯折形成的拐角转臂，所述动电极设置在所述工作部上。

上述的焊接机械手通过线性模块和旋转模块代替机器人运动进行进给，成本低廉；线性模块的线性运动和旋转模块的旋转运动可在机械行程内实现任意空间轨迹的高精度定位，旋转模块采用齿轮组旋转模块进行高精度回转，线性模块实现高精度的线性传动，线性模块与旋转模块多轴联动时可实现汽车白车身上电阻点焊点的全自动焊接；同时通过齿轮组旋转模块的齿轮对焊钳进行固定并带动转动，结构设置巧妙，精简了额外的连接机构，并通过齿轮传动实现高精度进给。

附图说明

图1为本发明一实施例的焊接机械手的结构示意图；

图2为本发明一实施例的基座模组的结构示意图；

图3为本发明一实施例的立柱模组的结构示意图；

图4为本发明一实施例的横梁模组的结构示意图；

图5为本发明一实施例的旋转模块的结构示意图；

图6为本发明一实施例的负载平衡装置、横梁模组固定在立柱模组上的结构示意图；

图7为本发明一实施例的焊钳的结构示意图；

图8为本发明一实施例的焊钳另一视角的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明一实施例的焊接机械手100，包括进给装置102、及与进给装置102连接的焊钳104。

进一步，进给装置102包括：与焊钳104连接的线性模块20、及旋转模块40。旋转模块40包括与进给装置102连接的齿轮组旋转模块42。焊钳104连接固定在齿轮组旋转模块42上。

如图1及图5所示，齿轮组旋转模块42包括一对相互啮合的外齿式回转支承424与小齿轮422、及与小齿轮422连接的动力元件。本实施例中，为了方便布置及安装，回转支承424与小齿轮422外啮合。连接驱动小齿轮422动作的动力元件，包括伺服电机421及与伺服电机421连接的减速机423。小齿轮422设置在减速机423的输出轴上。

焊钳104固定在回转支承424的外圈上，由回转支承424带动旋转。回转支承424通过滑块连接板269与线性模块20连接。齿轮组旋转模块42的动力元件通过减速机连接板425与线性模块连接，驱动小齿轮422转动，通过小齿轮422带动回转支承424的外圈转动，从而带动与回转支承424的外圈连接的焊钳104转动。

线性模块20包括：与齿轮组旋转模块42连接的横梁模组26。横梁模组26包括工作梁260、设置在工作梁上横梁滚珠丝杆262、设置在工作梁260上并与横梁滚珠丝杆262平行设置的横梁导轨264、及设置在横梁导轨264上的横梁滑块266。

如图1及图4所示，横梁模组26上还设置有：与横梁滚珠丝杆262连接并带动横梁滚珠丝杆262动作的伺服电机263、设置在横梁滚珠丝杆262上的丝杆螺母座265、设置在横梁滚珠丝杆262两端用于固定横梁滚珠丝杆262的内置轴承式轴承座267。

为了使运动平稳，保证运动精度，本实施例中，横梁模组26的横梁导轨264为设置在横梁滚珠丝杆262两侧的一对直线双导轨。横梁滑块266设置在横梁导轨264上，并于直线双导轨上成对设置。本实施例中，横梁滑块266设置有两对。成对设置的横梁滑块266之间通过设置滑块连接板269进行连接。

本实施例中，工作梁260为悬臂梁。以工作梁260的长度方向为Y轴方向进行说明。焊钳104通过固定座89固定于回转支承424外圈上，回转支承内圈通过滑块连接板269与横梁滑块266连接，由横梁滑块266沿横梁导轨264滑动实现焊钳104沿Y轴方向移动。

进一步，本实施例中，横梁模组26的工作梁260设计为衍架式结构，以使其工作梁260的自重与刚性的比值小。

进一步，横梁模组26的工作梁260的骨架为矩形钢、工字钢等国际标准型钢组合组成的衍架式结构，这样可以使得整机投资较少、重量较小、刚性较大。

如图1至图3所示，线性模块20还包括支撑横梁模组26并可带动横梁模组26移动的立柱模组24、及支撑立柱模组24连接并可带动立柱模组24移动的基座模组22。

如图1至图5所示，横梁模组26的工作梁260为悬臂梁，横梁模组26、立柱模组24、基座模组22构成悬臂式三轴直角坐标系结构。悬臂式三轴直角坐标系结构可在保证构型小型化的基础上实现较大的机械运动行程。

立柱模组24包括：立柱240、设置在立柱240上的立柱滚珠丝杆242、设置在立柱240上并与立柱滚珠丝杆242平行设置的立柱导轨、及设置在立柱导轨上的立柱滑块246。

如图1及图3所示，进一步，本实施例的立柱模组24还包括：设置在立柱滚珠丝杆242两端的内置轴承式轴承座241、设置在立柱滚珠丝杆242上并由立柱滚珠丝杆242带动的丝杆螺母座243、与立柱滚珠丝杆242连接并带动立柱滚珠丝杆242动作的伺服电机245、设置在立柱滚珠丝杆242与伺服电机245之间的联轴器247、设置在立柱240上并固定安装导轨的导轨固定座249。

为了进一步固定横梁模组26，并以使横梁模组26稳定的移动，立柱导轨包括平行设置的立柱双导轨244，及与立柱双导轨244相对设置在立柱240的两相对面的副导轨2442。副导轨2442与直线双导轨244上分别设置有滑块246，通过滑块246共同支撑固定横梁模组26。

立柱240的骨架为矩形钢或工字钢或其他国际标准型钢、及上述型钢的其任意组合组成的组合式结构，这样使得整机投资较少、重量较小、刚性较大。

如图1至图2所示，基座模组22包括设置在基座上的导轨固定底座2260、设置在导轨固定底座2260上的基座滚珠丝杆224和基座导轨226、及设置在基座导轨226上的基座滑块228。立柱模组24设置在基座模组22的基座滑块228上，由基座滑块228带动立柱模组24进行直线运动。

如图1及图2所示，进一步，基座模组22还包括：设置在基座滚珠丝杆224上的螺母座225、设置在基座滚珠丝杆224两端的内置轴承式轴承座227、与基座滚珠丝杆224连接的动力元件、动力元件与基座滚珠丝杆224之间设置的联轴器221。

动力元件驱动基座滚珠丝杆224转动，带动设置在基座滚珠丝杆224的螺母座225线性运动。本实施例中，为了保证进给精度，驱动基座滚珠丝杆224的动力元件选用伺服电机223。当然也可根据精度、扭矩等设计参数选择其他提供动力的元器件或设备，如步进电机等。

基座包括定位底座220、设置在定位底座220上的支撑柱229和固定横板222。固定横板222上设置有导轨固定座2260，用于固定基座导轨226。

为了保证运动的稳定性及运动精度，本实施例中，基座模组22的导轨226为一对平行设置的直线双导轨。直线双导轨的两个导轨分别相对设置于滚珠丝杆224的两侧。

以整个焊接机械手100的长度方向即基座模块22的基座滚珠丝杆224的轴向为X轴方向进行说明。以整个焊接机械手100的高度方向即立柱模组24的立柱滚珠丝杆242的轴向作为Z轴方向进行说明。以整个焊接机械手100的宽度方向即横梁模组26的横梁滚珠丝杆262的轴向作为Y轴方向进行说明。

如图1至图6所示，焊钳104通过固定座89、回转支承424和滑块连接板269与横梁滑块266连接，由横梁滑块266沿横梁导轨264滑动以带动焊钳104沿Y轴方向移动。横梁模组26可通过立柱滑块246带动沿Z轴往返移动，从而带动设置在横梁模组26上的焊钳104沿Z轴往返移动。立柱模组24可通过基座滑块228滑动以带动沿X轴方向往返移动，带动设置在立柱模组24上的横梁模组26沿X轴移动，从而带动设置在横梁模组26上的焊钳104沿X轴往返移动。

如图1及图6所示，进一步，本实施例的焊接机械手100还包括：设置在线性模块20上的负载平衡装置106。具体的，本实施例中，负载平衡装置106设置在立柱240上。

本实施例的负载平衡装置106主要为了平衡悬臂梁式的工作梁260的重量，改善立柱模组24上滑块246的受力状况，以保证滑块246、工作梁260及设置在工作梁260上焊钳能够长久稳定的工作。特别是在稳态的运动速度下。本实施例的工作梁260可以通过立柱滑块246带动沿高度方向或Z轴方向上下运动，也可通过基座滑块228移动沿长度方向或X轴方向前后移动。

负载平衡装置106包括平衡梁62、吊装在平衡梁62上的平衡器64、固定在平衡梁62上并吊装平衡器64的吊装支架66。本实施例中，平衡梁62为与横梁模组26的工作梁260平行设置的悬臂梁。

进一步，本实施例的平衡器64根据设置的位置不同，包括：沿平衡梁62宽度方向或X轴设置的横向平衡器652、及沿平衡梁62的长度方向或Y轴设置的纵向平衡器654。

本实施例的吊装支架66与平衡器64的位置相应设置，包括沿平衡梁62宽度方向或X轴设置、并与横向平衡器652相应设置的横向支架656，沿平衡梁62的长度方向或Y轴设置、并与纵向平衡器654相应设置的纵向支架658。

横向支架656用于吊装横向平衡器652，纵向支架658用于吊装纵向平衡器654。

平衡器64，包括横向平衡器652、纵向平衡器654，根据结构特征不同，包括如下部分：与吊装支架66连接的连接件641、与连接件641连接的平衡主体643、及设置在平衡主体643上的吊件645。

进一步，优选的，吊件645包括吊绳6452、及与吊绳6452连接的吊挂6454。平衡主体643上还设置有调节件647。调节件647用来调节吊挂6454的位置，或通过调节吊绳6452长度来吊挂6454的位置。

平衡器64通过吊装支架66悬吊安装在平衡梁62上。本实施例的吊装支架66包括安装部662、由安装部662弯折延伸形成的支撑部664、及由支撑部664弯折延伸形成的吊挂部666。

进一步，安装部662与吊挂部666由支撑部664的两端相对向相反方向进行折弯延伸形成。进一步，支撑部由安装部662垂直弯折延伸形成直角。吊挂部666由支撑部664垂直弯折延伸形成直角。

为了保证整个吊装支架的强度，安装部662与支撑部664之间设置有加强件67。同样，吊挂部666与支撑部664之间设置有加强件67。

本实施例的负载平衡装置106在平衡梁62上设置平衡器64，使工作梁260的自重与有效行程之间具有较小的比值，实现工作梁260在低重量下的高刚性，和焊钳104沿工作梁260上方向的大行程。经实践证明，由于采用本实施例的负载平衡装置106，如采用重80kg左右的工作梁260的负载能力可以突破100kg，甚至更高，工作梁260悬伸有效工作行程超过0.6m，甚至以上。

如图1、图5、图7、及图8所示，进一步，优选的，本实施例的焊钳104为机载一体式结构。焊钳104包括：一体结构设置的焊钳本体82、变压器84、气缸87及连接焊接本体82与变压器84的固定盘86。

进一步，焊钳本体82包括焊钳主体822、及与焊钳主体822连接的静钳臂824与动钳臂826。静钳臂824上设置有静电极823。动钳臂826上设置有与静电极823相应设置的动电极825。本实施例中，静电极823与动电极825根据焊钳104的工作状态的相对位置相对上下位置设置。

优选的，静钳臂824上设置的静电极823为扁平式结构。本实施例的焊钳本体82由于采用上述结构能够保证焊钳104在狭小的空间内进行焊接，如车门U型槽玻璃升框内，适应性较广。

动钳臂826可设置为C型臂结构或拐角转臂结构等。动钳臂826包括与焊钳主体822连接的连接部8262、由连接部8262弯折延伸形成的转臂部8264、及由转臂部8264弯折延伸形成的工作部8266。转臂部8264为C型臂（未图示）或经两次弯折形成的拐角转臂（如图7至图8所示）。动电极825设置在工作部8266上。

本实施例的焊钳本体82还包括：设置在固定盘86上、并驱动动钳臂826相对上下动作的动力元件。该动力元件为气缸87。气缸87与变压器84并列设置。

固定盘86固定在齿轮组旋转模块42的齿轮上。本实施例中，为了安装方便、及稳固地固定，固定盘86通过内置轴承式固定座89安装在回转支承424的内圈上。

变压器84穿过齿轮组旋转模块42的回转支承424设置，并相对焊接本体82设置于齿轮组旋转模块42的回转支承424的另一面。

如图1及图5所示，旋转模块40还包括：与焊接固定盘86连接的焊机旋转模块46。焊机旋转模块46包括：伺服电机462、与伺服电机462连接的减速机464、内置轴承式固定座89和焊机转盘固定轴426。旋转模块40的减速机464与固定于固定座89中焊机转盘固定轴426对接，通过伺服电机462的动力输出驱动焊钳104在一定角度内转动。

上述的焊钳104将焊接本体82与变压器84设置为机载一体式结构，去除了分体式焊钳与变压器之间连接的大电缆，减少了次级回路的电流损耗，大大节省使用维护成本；同时消除了电缆连接、裸露带来的安全隐患。通过多轴联动可实现焊钳本体82末端设置的电极处的定位精度≤±0.3/300、全程重复定位精度≤±0.02。

本发明的焊接机械手100为一体式简易焊接机械手，适应性较强，能保证较高质量一致性、较高柔性、较低投资维护成本、较高生产效率等。

机械进给装置102搭载工业一体式焊钳104，采取直角坐标系五自由度悬臂式结构，通过控制装置的CAE分析和三维实体建模设计出满足运动速度、加速度、负载等设计参数的各部分结构。

五自由度的进给模块102中的线性模块20利用直线导轨精确导向，利用滚珠丝杠实现高精度传动。旋转模块40中的齿轮组旋转模块42的回转支承424、及焊机旋转模块46利用伺服电机驱动减速机进行高精度回转。线性模块20的三个模组实现的三个线性运动和旋转模块40中两个旋转模块的旋转运动可在机械行程内实现任意空间轨迹的高精度定位。此外悬臂式直角坐标系结构可在保证构型小型化的基础上实现较大的机械运动行程。

另负载平衡装置106用于平衡悬臂梁的工作梁260的重量，保证焊接机械手100能够在稳态运动速度下长久稳定的工作。

机载一体式焊钳104集成焊钳本体82和变压器84于一体，相比于人工点焊普遍使用的分体式焊钳，去除变压器和焊钳间的大电缆，减少了次级回路的电流损耗，大大节省使用维护成本。一体式焊钳104的相对位置设置在上的静电极823为扁平式静电极，动电极825相对静电极823位置设置在下，能够保证焊钳在狭小的空间内进行焊接（如车门U型槽玻璃升框内），适应性较广。伺服驱动器及伺服电机控制动力输出及反馈，实现精确定位控制。

本发明设计出五自由度简易焊接机械手结构，多轴联动时可实现汽车白车身上电阻点焊点的全自动焊接，具备工业机器人轨迹规划与存储、高精度轨迹仿形等功能，其投资维护成本相对较低，对使用维护人员的技术水平要求较低，具备精益化的构型和较高的生产节拍和柔性，利于生产线工艺布局，利于快速推广。

本发明适用于汽车白车身上呈三维空间分布的焊点，对于三维空间密集分布的焊点的焊接效率较高，可与工业机器人速度相媲美（如FAUNC R-2000iB/210F/R-30iA机器人）。

本发明的焊接机械手大大提高了焊接质量，焊接质量一致性好、焊点位置固定、外观质量好、焊接效率较高、定位精度高，柔性好。

通过本发明的焊接机械手100的全自动式的焊接方式取代焊接工人进行焊接，可在短期内回收机械手投资成本，突破地域性的工种限制，同时可优化生产线工艺布局以及改善人机工程。

另本发明的五自由度悬臂式直角坐标系机械进给模块102，适用于汽车白车身上在三维空间内分布的电阻点焊点的自动化焊接。

进给模块102的横梁模组26的工作梁260设计为衍架式结构，其自重与刚性的比值小；装设平衡器64的平衡梁62，使工作梁260自重与有效行程的比值小，实现工作梁260在低重量下的高刚性和沿梁方向的大行程。在满足工作速度与定位精度下，采用重80kg左右的工作梁260的负载能力可以突破100kg，甚至更高，悬伸有效工作行程超过0.6m。

进给模块102的三模组即横梁模组26、立柱模组24、及基座模组22的主固定骨架设计为以矩形钢、工字钢等国标钢材的组合式结构，使得整机投资较少、重量较小、刚性较大，在单轴最大加速度8.33m/s²下，可搭载工业一体式焊钳104及相关固定装置达到甚至超过110KG，焊钳104末端电极头处定位精度≤±0.3/300、重复定位精度≤±0.02。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种焊接机械手，包括进给装置、及与所述进给装置连接的焊钳，其特征在于，所述进给装置包括：与所述焊钳连接的线性模块、及旋转模块，所述旋转模块包括与所述进给装置连接的齿轮组旋转模块，所述焊钳连接固定在所述齿轮组旋转模块上；所述齿轮组旋转模块包括一对啮合的外齿式回转支承与小齿轮，所述小齿轮与动力元件连接，所述焊钳固定在所述回转支承外圈上；所述外齿式回转支承与小齿轮外啮合，所述回转支承内圈通过滑块连接板与所述线性模块连接；所述齿轮组旋转模块的动力元件通过减速机连接板与所述线性模块连接，驱动所述小齿轮转动，通过小齿轮带动回转支承的外圈转动，从而带动与所述回转支承的外圈连接的焊钳转动。

2.根据权利要求1所述的焊接机械手，其特征在于：所述线性模块包括：横梁模组，所述横梁模组包括工作梁、设置在所述工作梁上横梁滚珠丝杆、设置在所述工作梁上并与所述横梁滚珠丝杆平行设置的横梁导轨、及设置在所述横梁导轨上的横梁滑块；所述工作梁为悬臂梁，所述回转支承内圈通过滑块连接板与所述横梁滑块连接，由所述横梁滑块沿横梁导轨滑动实现焊钳沿Y轴方向移动。

3.根据权利要求2所述的焊接机械手，其特征在于：所述横梁模组上还设置有：与所述横梁滚珠丝杆连接并带动横梁滚珠丝杆动作的伺服电机、设置在所述横梁滚珠丝杆上的丝杆螺母座、设置在所述横梁滚珠丝杆两端用于固定横梁滚珠丝杆的内置轴承式轴承座；所述横梁模组的工作梁设计为衍架式结构。

4.根据权利要求2所述的焊接机械手，其特征在于：所述线性模块还包括支撑所述横梁模组、并可带动所述横梁模组沿Z轴方向移动的立柱模组，支撑所述立柱模组、并可带动所述立柱模组沿Y轴方向移动的基座模组；所述横梁模组、立柱模组、基座模组构成悬臂式三轴直角坐标系结构。

5.根据权利要求4所述的焊接机械手，其特征在于：所述立柱模组包括立柱、设置在立柱上的立柱滚珠丝杆、设置在所述立柱上并与所述立柱滚珠丝杆平行设置的立柱导轨、及设置在所述立柱导轨上的立柱滑块；所述基座模组包括基座、设置在所述基座上的导轨固定底座、设置在所述导轨固定底座上的基座滚珠丝杆、设置在所述导轨固定底座上的基座导轨、及设置在所述基座导轨上的基座滑块；所述立柱模组设置在所述基座模组的基座滑块上。

6.根据权利要求5所述的焊接机械手，其特征在于：所述立柱模组还包括：设置在所述立柱滚珠丝杆两端的内置轴承式轴承座、设置在所述立柱滚珠丝杆上并由立柱滚珠丝杆带动的丝杆螺母座、与所述立柱滚珠丝杆连接并带动立柱滚珠丝杆动作的伺服电机、设置在所述立柱滚珠丝杆与伺服电机之间的联轴器、设置在所述立柱上并固定安装导轨的导轨固定座。

7.根据权利要求6所述的焊接机械手，其特征在于：所述立柱导轨包括平行设置的立柱双导轨，及与所述立柱双导轨相对设置在所述立柱的两相对面的副导轨；所述工作梁为衍架式结构；所述固定骨架、立柱骨架为矩形钢或工字钢或标准型钢、及其任意组合组成的组合式结构。

8.根据权利要求4所述的焊接机械手，其特征在于：还包括设置在所述线性模块上的负载平衡装置，所述负载平衡装置包括平衡梁、吊装在所述平衡梁上的平衡器、固定在所述平衡梁上并吊装所述平衡器的吊装支架；所述平衡梁为与所述工作梁平行设置的悬臂梁。

9.根据权利要求8所述的焊接机械手，其特征在于：所述平衡器包括沿所述平衡梁宽度方向或X轴方向设置的横向平衡器、与沿所述平衡梁长度方向或Y轴设置的纵向平衡器；所述吊装支架与所述平衡器相应设置，包括沿平衡梁宽度方向或横向设置并吊装所述横向平衡器的横向支架、及沿所述平衡梁长度方向或纵向设置并吊装所述纵向平衡器的纵向支架。

10.根据权利要求8所述的焊接机械手，其特征在于：所述平衡器包括与所述吊装支架连接的连接件、与所述连接件连接的主体、设置在所述主体上的吊件；所述吊件包括吊绳及与吊绳连接的吊挂，所述主体上设置有调节所述吊绳长度、或吊挂位置的调节件。

11.根据权利要求1至3任意一项所述的焊接机械手，其特征在于：所述焊钳为机载一体式结构，所述焊钳包括：一体结构设置的焊钳本体、变压器、气缸、及连接所述焊接本体与变压器的固定盘；所述焊钳本体包括主体、及与所述主体连接的静钳臂与动钳臂。

12.根据权利要求11所述的焊接机械手，其特征在于：所述静钳臂上设置有扁平式静电极；所述动钳臂上设置有与所述静电极相应设置的动电极，所述静电极与动电极相对上下位置设置。

13.根据权利要求11所述的焊接机械手，其特征在于：所述固定盘固定在所述齿轮组旋转模块的齿轮上，所述变压器穿过所述齿轮组旋转模块的齿轮相对所述焊接本体设置于所述齿轮组旋转模块的齿轮的另一面。

14.根据权利要求11所述的焊接机械手，其特征在于：还包括设置在固定盘上并驱动所述动钳臂相对上下动作的动力元件，所述动力元件与所述变压器并列设置。

15.根据权利要求11所述的焊接机械手，其特征在于：所述旋转模块还包括与所述焊接本体连接的焊机旋转模块，所述焊机旋转模块包括伺服电机及与所述伺服电机连接的减速机；所述旋转模块的减速机输出驱动所述动钳臂转动动作。

16.根据权利要求12所述的焊接机械手，其特征在于：所述动钳臂包括与所述主体连接的连接部、由所述连接部弯折延伸形成的转臂部、及由所述转臂部弯折延伸形成的工作部；所述转臂为C型臂或经两次弯折形成的拐角转臂，所述动电极设置在所述工作部上。