机械结构优化设计方案的介绍

即使焊接机器人的控制系统达到非常先迸和完善的程度，其技术动作仍需由机械机构来实现。即在一个工步或操作期间内的所有工作的辅助运动，是由机械机构来执行的。例如：机器人的负重移动工作机（参看图10-53及图10-54）夹持焊枪、移动至焊缝起点、按给定的速度及路线完成焊接动作、退出焊接区并回复到初始位置。这一系列动作的执行机构，是一组基础的单坐标模件——夹套、支座、导轨及杆件等。

图10-55所示为一组单坐标模件，图a是一个模块，图b是模块沿第二坐标移动的悬臂拖板，图c是沿第三坐标移动的活动底座，图d是沿第二坐标移动的双支承拖板，图e是沿第三坐标移动的双支承活动拖板，单坐标模块装在沿第二坐标移动的拖板上，拖板本身的导轨则安置在活动底座上，模件的适当组合，使得机械机构既可焊直线焊缝，也可焊封闭型的直线焊缝，还可焊处在同一水平面上的多道焊缝或几条形状复杂的焊缝。

单坐标模件（或称模块）的不同组合，可得到不同的移动方式和运动装置。图10-56为模块作直线运动时机械装置的几种组合和配置方案。

图10-55 单坐标模件及其直线运动的装置

图10-56 直线移动装置的组合和配置方案

a）从侧面导入工件的双坐标悬臂式配置 b）从上面导入工件的双坐标悬臂式配置 c）从侧面导入工件的三坐标悬臂式配置 d）从侧面导入工件的三坐标双支座式配置 e）从上面导入工件的三坐标双支座式配置(www.xing528.com)

在焊接生产中，当需要单坐标模件具有旋转运动时，可以根据焊接接头形式、焊缝形状、结构特征等要求而使单坐标模件绕第二坐标轴旋转。焊接模块的直线与旋转运动的配置方案及其所能焊接的焊缝形状在图10-57中有所显示。

图10-57 焊接模件的几种装备方案和各方案装备能焊接的接头示例

a）焊接模件的装备方案 b）各装备方案能焊接的接头示例

焊接机器人的机械机构的元件有梁、柱、支架、框架、底座、导轨、杆件、凸轮、插销等。认识了解这些机构，即使今后不直接参与机器人的设计制造工作，但在我们从事焊接工装设计时，可以从中得到启发。

用单坐标模件来组装成复杂的直线或曲线运动的机械，在焊接工装和其他加工方法（如机械制造与切削加工）的工装设计或使其系列化方面，这一思想也都得到遵循。