CN210475953U - 船舶焊接机器人移动龙门平台结构 - Google Patents

Abstract

一种船舶焊接机器人移动龙门平台结构，包括基座(1)、X轴移动装置(2)、立柱(3)、横梁(5)、Y轴移动装置(6)、Z轴移动装置(7)，两行基座(1)平行安装在焊接工作场地上，X轴移动装置(2)分别安装在基座(1)上，X轴移动装置(2)上安装立柱(3)，立柱(3)的顶端固定横梁(5)，横梁(5)架设在两立柱(3)之上，Y轴移动装置(6)安装在横梁(5)上，Z轴移动装置(7)设置在Y轴移动装置(6)上；两座X轴移动装置(2)与两根立柱(3)和横梁(5)组成龙门架。本实用新型利用大型3轴龙门架结构实现焊接机器人能在大跨度范围内，且辅助配合CCD工作进一步提高机器的焊接质量。

Description

船舶焊接机器人移动龙门平台结构

技术领域

本实用新型涉及供船舶焊接机器人使用的移动龙门平台结构。

背景技术

目前，机器人广泛被应用于检测、测量、喷砂、装配、搬运、焊接等各种加工作业当中。工业用串连式机器人有四种基本结构，直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型机器人和多关节机器人。其中直角坐标机器人，它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化，容易达到高精度，但是它的操作范围小，手臂收缩的同时，向相反方向伸出并妨碍工作；圆柱坐标型机器人可以绕中心轴旋转一个角度，因此其工作范围可以相对扩大，且计算简单，但是它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达靠近立柱或地面的空间；极坐标型机器人又称为球坐标型机器人，可以绕中心轴旋转，在中心支架附近的工作范围相对较大，但是，它的坐标系复杂，难以控制；多关节机器人可以实现多方向的***，但因其安装固定方式致使运动范围受到限制。

因传统工业用机器人结构的限制，致使其作业空间有限、无法完成多种作业或在大空间作业无法保持作业精度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可辅助完成多种作业的船舶焊接机器人移动龙门平台结构。

本实用新型的目的可以这样实现，设计一种船舶焊接机器人移动龙门平台结构，包括基座、X轴移动装置、立柱、横梁、Y轴移动装置、Z轴移动装置，两行基座平行安装在焊接工作场地上，X轴移动装置分别安装在基座上，X轴移动装置上安装立柱，立柱的顶端固定横梁，横梁架设在两立柱之上，Y轴移动装置安装在横梁上，Z轴移动装置设置在Y轴移动装置上；两座X轴移动装置与两根立柱和横梁组成龙门架；

X轴移动装置包括齿轮齿条移动副、安装底座、X轴伺服电机，X轴伺服电机固定在安装底座上，X轴伺服电机通过联轴器连接X轴齿轮，X轴齿条固定安装在基座上，X轴齿轮与X轴齿条啮合；

横梁采用箱体式结构，箱体内部设有加强板；

Y轴移动装置包括Y轴安装座、Y轴伺服电机、Y轴导轨和齿轮齿条移动副，Y轴导轨铺设在横梁的正面和顶面；

Z轴移动装置包括机器人安装板、Z轴伺服电机、Z轴导轨及滚珠丝杠移动副；机器人安装板上开设若干的窗形孔，整体形成了交叉十字筋。

进一步地，基座上设有齿条安装座，X轴齿条固定在齿条安装座上，基座上设有第一基座轨道和第二基座轨道供安装底座上的滚轮或滑槽在其上行走；基座的两端设有基座缓冲器，设有双基座行程开关；基座上设有基座防尘罩；基座架设在水平调节座上。

进一步地，安装底座为箱体状，箱体内设有加强筋，箱板上设有若干减重开孔；设置滚轮或滑槽，滚轮或滑槽行走在基座轨道上。

进一步地，立柱安装在安装底座的顶面上，立柱的底面大于立柱的顶面，立柱的前端设有侧面焊机安装台；立柱为箱体状。

进一步地，Y轴齿条安装在横梁的正面，Y轴导轨包括第一Y轴导轨和第二Y轴导轨，第一Y轴导轨安装在横梁的正面，第二Y轴导轨安装在横梁的顶面；在行程的两端设有Y轴缓冲器与Y轴行程开关；横梁上设置两个Y轴移动装置。

进一步地，基座防尘罩为卷帘式防尘罩。

进一步地，横梁防尘罩为风琴式防尘罩。

本实用新型利用大型3轴龙门架结构实现焊接机器人能在大跨度范围内，且辅助配合CCD工作进一步提高机器的焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的示意图；

图2是本实用新型较佳实施例另一角度的示意图；

图3是本实用新型较佳实施例之基座的部分示意图；

图4是本实用新型较佳实施例之基座、X轴移动装置、立柱的部分示意图；

图5是本实用新型较佳实施例之立柱、横梁、Y轴移动装置、Z轴移动装置的部分示意图。

图中编号：基座 1、X轴移动装置 2、立柱 3、侧面焊机 4、横梁 5、Y轴移动装置 6、Z轴移动装置 7、六轴焊接机器人 8、焊缝跟踪仪 9、操作面板 10、齿条安装座 11、第一基座轨道 12、第二基座轨道 13、基座缓冲器 14、基座行程开关 15、基座防尘罩 16、水平调节座 17、安装底座 21、X轴齿轮 24、X轴齿条 25、箱板 211、侧面焊机安装台 31、Y轴安装座 61、Y轴伺服电机 62、Y轴导轨 64、第一Y轴导轨 641、第二Y轴导轨 642、Y轴缓冲器 66、机器人安装板 71、Z轴导轨 74。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图1、图2所示，一种船舶焊接机器人移动龙门平台结构，包括基座1、X轴移动装置2、立柱3、横梁5、Y轴移动装置6、Z轴移动装置7，两行基座1平行安装在焊接工作场地上，X轴移动装置2分别安装在基座1上，X轴移动装置2上安装立柱3，立柱3的顶端固定横梁5，横梁5架设在两立柱3之上，Y轴移动装置6安装在横梁5上，Z轴移动装置7设置在Y轴移动装置6上；两座X轴移动装置2与两根立柱3和横梁5组成龙门架。

如图3所示，基座1上设有齿条安装座11，X轴齿条25固定在齿条安装座11上，基座1上设有第一基座轨道12和第二基座轨道13供安装底座上的滚轮或滑槽在其上行走；基座1的两端设有基座缓冲器14，设有双基座行程开关15；基座上设有基座防尘罩16，如图2所示；基座1架设在水平调节座17上。本实施例中，基座防尘罩16为卷帘式防尘罩。

X轴移动装置2包括齿轮齿条移动副、安装底座21、X轴伺服电机，X轴伺服电机固定在安装底座21上，X轴伺服电机通过联轴器连接X轴齿轮24，X轴齿条25固定安装在基座1上，X轴齿轮24与X轴齿条25啮合。齿轮齿条移动副采用高精度的导轨和齿条，可靠性好。该齿轮齿条移动副的有效行程为15m。

如图4所示，安装底座21为箱体状，箱体内设有加强筋，箱板211上设有若干减重开孔；设置滚轮212或滑槽213，滚轮212或滑槽213行走在基座的轨道上。为了便于运输安装，安装底座21采用箱体式，一次铸造完成，内部掏空减轻重量，每隔一段距离配有加强筋，采用这种结构具有质量小、成本较低，而且结构简单、强度高、刚性好的特点。

如图1、图2所示，立柱3为箱体状，立柱3的底面大于立柱3的顶面，立柱3安装在安装底座21的顶面上，立柱3的前端设有侧面焊机安装台31。

如图1、图2、图5所示，横梁5采用箱体式结构，箱体内部设有加强板。内部的加强板将整个结构支撑起来。横梁5上设有横梁防尘罩51，将第一Y轴导轨641和Y轴齿条65做防尘防护。本实施例中，横梁防尘罩51为风琴式防尘罩。

如图1、图2、图5所示，Y轴移动装置6包括Y轴安装座61、Y轴伺服电机62、Y轴导轨64和齿轮齿条移动副，Y轴导轨64铺设在横梁5的正面和顶面。Y轴齿条65安装在横梁5的正面，Y轴导轨64包括第一Y轴导轨641和第二Y轴导轨642，第一Y轴导轨641安装在横梁5的正面，第二Y轴导轨642安装在横梁5的顶面；在行程的两端设有Y轴缓冲器66与Y轴行程开关；横梁5上设置两个Y轴移动装置6。Y轴导轨64铺设在横梁5的正面和顶面，这样的结构使得悬挂的机器人所产生的倾覆转矩大大减小。

本实施例中，X轴齿轮齿条移动副的有效行程为6.5m。龙门横梁的尺寸为7500×500×700×40mm，立柱的尺寸为1200×543×2500×30mm。

如图1、图2、图5所示，Z轴移动装置7包括机器人安装板71、Z轴伺服电机、联轴器、Z轴导轨74及滚珠丝杠移动副；机器人安装板71上开设若干的窗形孔，整体形成了交叉十字筋。滚珠丝杠的有效行程为1m。

机器人安装板71整体采用开放式的设计，安装板上开设若干窗形孔，使得安装板重量顿时减轻，但整体形成了交叉十字筋，保证了结构的稳定。配重采用重锤平衡与氮气平衡相结合，这样充分利用空间，并较好的达到配重的效果。

本实用新型龙门式平台的三个移动副都是由伺服电机、联轴器、滚珠丝杠或齿轮齿条传动副及轴承座组成，移动精度可达0.01mm，可靠性好，满足设备定位要求。本实施例中，导轨采用高精度导轨，该导轨的重复定位精度为0.003mm。伺服电机采用力士乐电机，与机器人配套的伺服电机及伺服驱动器，实现设备运动位移及运行速度的精确控制。

如图1、图2所示，本实用新型由X轴移动装置2配合横梁与立柱3形成一个大型的3轴龙门架，其次配合Z轴移动装置7进一步提高六轴焊接机器人8的工作范围。X轴移动装置的移动副、Y轴移动装置的移动副都是由伺服电机、减速器、齿轮齿条传动副组成，Z轴移动采用滚珠丝杠传动。因此定位精度高，重复定位误差小，同时为了保证焊接精度与质量，在横梁5上安装有CCD视觉***辅助定位，在工作时，通过离线编程***配合CCD视觉***控制焊接机器人工作，实现大跨度范围内高精度，高质量的三维焊接。

本实用新型利用大型3轴龙门架结构实现焊接机器人能在大跨度范围内，且辅助配合CCD工作进一步提高机器的焊接质量。

Claims (7)

1.一种船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：包括基座(1)、X轴移动装置(2)、立柱(3)、横梁(5)、Y轴移动装置(6)、Z轴移动装置(7)，两行基座(1)平行安装在焊接工作场地上，X轴移动装置(2)分别安装在基座(1)上，X轴移动装置(2)上安装立柱(3)，立柱(3)的顶端固定横梁(5)，横梁(5)架设在两立柱(3)之上，Y轴移动装置(6)安装在横梁(5)上，Z轴移动装置(7)设置在Y轴移动装置(6)上；两座X轴移动装置(2)与两根立柱(3)和横梁(5)组成龙门架；

X轴移动装置(2)包括齿轮齿条移动副、安装底座(21)、X轴伺服电机，X轴伺服电机固定在安装底座(21)上，X轴伺服电机通过联轴器连接X轴齿轮(24)，X轴齿条(25)固定安装在基座(1)上，X轴齿轮(24)与X轴齿条(25)啮合；

横梁(5)采用箱体式结构，箱体内部设有加强板；

Y轴移动装置(6)包括Y轴安装座(61)、Y轴伺服电机(62)、Y轴导轨(64)和齿轮齿条移动副，Y轴导轨(64)铺设在横梁(5)的正面和顶面；

Z轴移动装置(7)包括机器人安装板(71)、Z轴伺服电机、Z轴导轨(74)及滚珠丝杠移动副；机器人安装板(71)上开设若干的窗形孔，整体形成了交叉十字筋。

2.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：基座(1)上设有齿条安装座(11)，X轴齿条(25)固定在齿条安装座(11)上，基座(1)上设有第一基座轨道(12)和第二基座轨道(13)供安装底座上的滚轮或滑槽在其上行走；基座(1)的两端设有基座缓冲器(14)，设有双基座行程开关(15)；基座上设有基座防尘罩(16)；基座(1)架设在水平调节座(17)上。

3.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：安装底座(21)为箱体状，箱体内设有加强筋，箱板上设有若干减重开孔；设置滚轮或滑槽，滚轮或滑槽行走在基座轨道上。

4.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：立柱(3)为箱体状，立柱(3)的底面大于立柱(3)的顶面，立柱(3)安装在安装底座(21)的顶面上，立柱(3)的前端设有侧面焊机安装台(31)。

5.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：Y轴齿条(65)安装在横梁(5)的正面，Y轴导轨(64)包括第一Y轴导轨(641)和第二Y轴导轨(642)，第一Y轴导轨(641)安装在横梁(5)的正面，第二Y轴导轨(642)安装在横梁(5)的顶面；在行程的两端设有Y轴缓冲器(66)与Y轴行程开关；横梁(5)上设置两个Y轴移动装置(6)。

6.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：基座防尘罩(16)为卷帘式防尘罩。

7.根据权利要求1所述的船舶焊接机器人移动龙门平台结构，其特征在于：横梁防尘罩(51)为风琴式防尘罩。

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