CN106695220A - 一种冷却式多自由度变位机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却式多自由度变位机，包括U型底座、固定在U型底座上部、下部且轴线重合的两个支撑轴，U型底座形成的U型区域内设有安装在两个支撑轴上的回转装置，所述U型底座形成的U型区域的上部内侧壁上安装有两自由度冷却器。本发明结构设计合理，空间利用率高，在实现多自由度工位调整的同时还可以对焊接后的工件进行冷却处理，极大的提高了冷却处理的效率，取代了传统的单自由度旋转式的变位机，适用于多种尺寸规格的工件焊接处理，同时也降低了焊接机器人的编程难度，缩短编程所耗费的时间。

Description

一种冷却式多自由度变位机
技术领域
本发明涉及焊接机械技术领域，具体的说是一种冷却式多自由度变位机。
背景技术
众所周知，变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。但是传统的变位机结构设计简单，功能单一，只能实现单一的旋转运动，其余的动作则需要焊接机器人去执行，这就需要技术人员对于焊接机器人做大量的程序编程，耗费时间较长且编程复杂，影响到工件的正常加工，机器人运动幅度到，也对现场工作人员的安全造成危险；另外，在焊接处理后，需要将工件进行空冷，空冷所耗费的时间也较长，影响到工件的焊接处理效率。
发明内容
针对上述技术的缺陷，本发明提出一种冷却式多自由度变位机。
一种冷却式多自由度变位机，包括U型底座、固定在U型底座上部、下部且轴线重合的两个支撑轴，U型底座形成的U型区域内设有安装在两个支撑轴上的回转装置，所述U型底座形成的U型区域的上部内侧壁上安装有两自由度冷却器。
所述回转装置包括通过轴承安装在两个支撑轴上的回转环、安装在回转环上的回转驱动装置、安装在两个支撑轴中处于下方的支撑轴上的托板、安装在托板上的升降缸、安装在升降缸上的转接块、对称安装在转接块上且可沿着回转环上下滑动的侧向伸缩台。
所述回转驱动装置包括固定在回转环上的回转电机、与回转电机相连的减速器、安装在减速器上的主动齿轮、安装在两个支撑轴中处于下方的支撑轴上且与主动齿轮啮合的从动齿轮。
所述侧向伸缩台包括与转接块相连的横梁、通过铰链安装在横梁上且与回转环滑动配合的滑套、安装在横梁上的伺服电机、与伺服电机的输出轴相连的丝杠、与丝杠相连且水平滑动安装在横梁上的伸缩板、固定在伸缩板上的载物台。
所述两自由度冷却器包括固定在U型底座形成的U型区域的上部内侧壁上的横向导轨、与横向导轨滑动配合的纵向导轨、安装在纵向导轨上且与横向导轨配合的横向驱动装置、与纵向导轨滑动配合的风机、安装在风机上且与纵向导轨配合的纵向驱动装置。
所述横向导轨上设有横向齿条，所述横向驱动装置包括固定在纵向导轨上的横向驱动电机、安装在横向驱动电机上且与横向齿条啮合的横向齿轮。
所述纵向导轨上设有纵向齿条，所述纵向驱动装置包括固定在风机上的纵向驱动电机、安装在纵向驱动电机上且与纵向齿条啮合的纵向齿轮。
所述风机上设有通风孔。
本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，空间利用率高，在实现多自由度工位调整的同时还可以对焊接后的工件进行冷却处理，极大的提高了冷却处理的效率，取代了传统的单自由度旋转式的变位机，适用于多种尺寸规格的工件焊接处理，同时也降低了焊接机器人的编程难度，缩短编程所耗费的时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是图1的I局部放大图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是图1的B-B剖视图；
图6是本发明的回转驱动装置与支撑轴、回转环连接的局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图6所示，一种冷却式多自由度变位机，包括U型底座1、固定在U型底座1上部、下部且轴线重合的两个支撑轴4，U型底座1形成的U型区域内设有安装在两个支撑轴4上的回转装置，所述U型底座1形成的U型区域的上部内侧壁上安装有两自由度冷却器。本发明采用回转装置可以在装夹工件后，使工件做多自由度的运动调节，根据实际的加工要求来改变工件的工作位置，另外在焊接后，可以利用两自由度冷却器对工件进行冷却处理，以缩短焊接加工所耗费的时间。
所述回转装置包括通过轴承3安装在两个支撑轴4上的回转环6、安装在回转环6上的回转驱动装置、安装在两个支撑轴4中处于下方的支撑轴4上的托板11、安装在托板11上的升降缸15、安装在升降缸15上的转接块10、对称安装在转接块10上且可沿着回转环6上下滑动的侧向伸缩台。本发明的回转装置具有三自由度运动调节，即利用回转驱动装置驱使回转环6绕着两个支撑轴4的轴线的回转运动，通过升降缸15驱使侧向伸缩台的上下运动，以及侧向伸缩台的侧向调节运动，从而针对不同尺寸规格的工件进行调节，满足了不同工件的焊接处理，灵活可调。
所述回转驱动装置包括固定在回转环6上的回转电机14、与回转电机14相连的减速器13、安装在减速器13上的主动齿轮12、安装在两个支撑轴4中处于下方的支撑轴4上且与主动齿轮12啮合的从动齿轮30。通过回转电机14驱使主动齿轮12转动，并借助于主动齿轮12与从动齿轮30的啮合传递动力，以驱使回转环6转动。
所述侧向伸缩台包括与转接块10相连的横梁2、通过铰链9安装在横梁2上且与回转环6滑动配合的滑套8、安装在横梁2上的伺服电机5、与伺服电机5的输出轴相连的丝杠7、与丝杠7相连且水平滑动安装在横梁2上的伸缩板16、固定在伸缩板16上的载物台17。通过伺服电机5驱动丝杠7转动，以同步的带动伸缩板16在横梁2的滑动导向作用下侧向运动，最终改变了工件的横向位置。
所述两自由度冷却器包括固定在U型底座1形成的U型区域的上部内侧壁上的横向导轨27、与横向导轨27滑动配合的纵向导轨28、安装在纵向导轨28上且与横向导轨27配合的横向驱动装置、与纵向导轨28滑动配合的风机19、安装在风机19上且与纵向导轨28配合的纵向驱动装置。本发明的两自由度冷却器可以根据工件具体的摆放位置进行调节，并运动至工件的正上方，从而对工件进行冷却处理。
所述横向导轨27上设有横向齿条23，所述横向驱动装置包括固定在纵向导轨28上的横向驱动电机25、安装在横向驱动电机25上且与横向齿条23啮合的横向齿轮24。通过横向驱动电机25驱使横向齿轮24转动，借助于横向齿轮24与横向齿条23的啮合传递动力，最终使纵向导轨28在横向导轨27的导向作用下横向运动。
所述纵向导轨28上设有纵向齿条31，所述纵向驱动装置包括固定在风机19上的纵向驱动电机18、安装在纵向驱动电机18上且与纵向齿条31啮合的纵向齿轮20。通过纵向驱动电机18驱使纵向齿轮20转动，借助于纵向齿轮20与纵向齿条31的啮合传递动力，最终使风机19在纵向导轨28的导向作用下纵向运动。
所述风机19上设有通风孔26，从而将冷风吹在焊接后的工件表面进行冷却处理。
使用时，将工件装夹在载物台17上，启动回转电机14驱使回转环6转动，并同步的带动工件回转；启动升降缸15驱使侧向伸缩台的上下运动，并同步的带动工件上升或者下降；启动伺服电机5能够驱使伸缩板16横向运动，最终改变了工件的横向位置，从而适用于不同尺寸规格的工件使用，减少了焊接机器人的运动动作，简化了焊接机器人的编程。
在焊接的同时，本发明还可以通过两自由度冷却器对焊接后的工件进行冷却处理，即两个载物台17中任一个载物台17上的工件在焊接后，通过回转环6转动，使该载物台17上的工件运动至处于U型底座1形成的U型区域内，即可启动两自由度冷却器，以调整风机19的位置，直至风机19运动至焊接后工件的正上方，启动风机19即可进行冷却处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：包括U型底座(1)、固定在U型底座(1)上部、下部且轴线重合的两个支撑轴(4)，U型底座(1)形成的U型区域内设有安装在两个支撑轴(4)上的回转装置，所述U型底座(1)形成的U型区域的上部内侧壁上安装有两自由度冷却器。
2.根据权利要求1所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述回转装置包括通过轴承(3)安装在两个支撑轴(4)上的回转环(6)、安装在回转环(6)上的回转驱动装置、安装在两个支撑轴(4)中处于下方的支撑轴(4)上的托板(11)、安装在托板(11)上的升降缸(15)、安装在升降缸(15)上的转接块(10)、对称安装在转接块(10)上且可沿着回转环(6)上下滑动的侧向伸缩台。
3.根据权利要求2所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述回转驱动装置包括固定在回转环(6)上的回转电机(14)、与回转电机(14)相连的减速器(13)、安装在减速器(13)上的主动齿轮(12)、安装在两个支撑轴(4)中处于下方的支撑轴(4)上且与主动齿轮(12)啮合的从动齿轮(30)。
4.根据权利要求2所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述侧向伸缩台包括与转接块(10)相连的横梁(2)、通过铰链(9)安装在横梁(2)上且与回转环(6)滑动配合的滑套(8)、安装在横梁(2)上的伺服电机(5)、与伺服电机(5)的输出轴相连的丝杠(7)、与丝杠(7)相连且水平滑动安装在横梁(2)上的伸缩板(16)、固定在伸缩板(16)上的载物台(17)。
5.根据权利要求1所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述两自由度冷却器包括固定在U型底座(1)形成的U型区域的上部内侧壁上的横向导轨(27)、与横向导轨(27)滑动配合的纵向导轨(28)、安装在纵向导轨(28)上且与横向导轨(27)配合的横向驱动装置、与纵向导轨(28)滑动配合的风机(19)、安装在风机(19)上且与纵向导轨(28)配合的纵向驱动装置。
6.根据权利要求5所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述横向导轨(27)上设有横向齿条(23)，所述横向驱动装置包括固定在纵向导轨(28)上的横向驱动电机(25)、安装在横向驱动电机(25)上且与横向齿条(23)啮合的横向齿轮(24)。
7.根据权利要求5所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述纵向导轨(28)上设有纵向齿条(31)，所述纵向驱动装置包括固定在风机(19)上的纵向驱动电机(18)、安装在纵向驱动电机(18)上且与纵向齿条(31)啮合的纵向齿轮(20)。
8.根据权利要求5所述的一种冷却式多自由度变位机，其特征在于：所述风机(19)上设有通风孔(26)。
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