CN108213826A - 工业焊接机器人用变位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业焊接机器人用变位装置，包括底座、安装在底座上的主动箱及从动箱，主动箱中设有伺服电机及连接于伺服电机的动力输出端的减速器，减速器的动力输出端与主动转盘相连，从动箱上设有与主动转盘对应的从动转盘；该变位装置还包括移动系统；移动系统包括动力电机、丝杆、丝杆螺母及定位轴承，动力电机固定在底座上并位于从动箱的后侧，丝杆的一端与动力电机的动力输出端相连、另一端通过定位轴承固定在底座上，丝杆螺母固定在从动箱的下部，丝杆沿垂直于主动箱及从动箱的方向设置穿过丝杆螺母且丝杠的旋转运动转化为丝杆螺母的水平移动；工作人员能够根据需要准确调节主动箱与从动箱之间的距离，从而适应不同型号工件的焊接需求。

Description

工业焊接机器人用变位装置

技术领域

本发明涉及工业机械领域，尤其涉及一种工业焊接机器人用变位装置。

背景技术

随着科技的进步与发展，机器人自动焊接设备已越来越被广泛运用；而随着机器人自动焊接设备的广泛运用，对机器人焊接配套设备的要求也越来越高；当机器人焊接角度不佳时，则需要通过相应的配套设备进行自动配合变换工件焊接角度，以达到机器人对工件的焊接最佳角度需要，从而提高机器人焊接效率和焊接质量；目前，该配套设备为变位装置，变位装置一般包括底座、安装在底座上的主动箱及从动箱，主动箱中设有伺服电机及减速器，减速器的输出端与主动转盘相连，从动箱上则设有从动转盘，使用时翻转架的两端分别与主动转盘及从动转盘相连，在伺服电机的驱动下翻转架发生不同程度的翻转，由此达到机器人对工件的最佳焊接位置。然而，由于主动箱与从动箱之间的距离相对固定，工作人员不能根据需要准确调节二者之间的距离，因而无法适应不同型号工件的焊接需求。

因此，为解决上述问题，就需要一种工业焊接机器人用变位装置，工作人员能够根据需要准确调节主动箱与从动箱之间的距离，从而适应不同型号工件的焊接需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业焊接机器人用变位装置，工作人员能够根据需要准确调节主动箱与从动箱之间的距离，从而适应不同型号工件的焊接需求。

本发明的工业焊接机器人用变位装置，包括底座、安装在底座上的主动箱及从动箱，所述主动箱中设有伺服电机及连接于伺服电机的动力输出端的减速器，所述减速器的动力输出端与主动转盘相连，所述从动箱上设有与主动转盘对应的从动转盘；该变位装置还包括移动系统；所述移动系统包括动力电机、丝杆、丝杆螺母及定位轴承，所述动力电机固定在底座上并位于从动箱的后侧，所述丝杆的一端与动力电机的动力输出端相连、另一端通过定位轴承固定在底座上，所述丝杆螺母固定在从动箱的下部，所述丝杆沿垂直于主动箱及从动箱的方向设置穿过丝杆螺母且丝杠的旋转运动转化为丝杆螺母的水平移动。

优选地，所述从动箱的底部设有导向座，所述丝杆螺母固定导向座上，所述底座上设有与导向座的滑轮配合的水平滑轨。

优选地，所述移动系统还包括处理器、距离传感器及显示器，所述距离传感器设在主动箱上并用于实时探测主动箱与从动箱之间的直线距离，所述距离传感器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述显示器的信号输入端与处理器的信号输出端相连，所述处理器的信号输出端与动力电机的信号输入端相连。

优选地，所述减速器为RV减速器结构并包括外壳及设在外壳中的曲轴，所述曲轴内设有用于供润滑脂流动至外壳内的运动副处进行润滑的润滑油道；该变位装置还包括自动加脂系统；所述自动加脂系统包括用于储存润滑脂的储脂桶、用于将润滑脂喷至曲轴内的喷头、用于连接储脂桶与喷头的输脂管、连接于输脂管用于驱使润滑脂流动的油泵、用于驱动油泵的驱动电机及用于控制驱动电机的控制器，所述喷头定位在外壳上且喷头的出口端与润滑油道的进口端相对应。

优选地，所述控制器包括第一计时器和第二计时器；所述第一计时器与减速器的伺服电机及驱动电机相连，用于测量并记录伺服电机的工作时间并在达到既定润滑周期且伺服电机停止时向驱动电机发出启动信号；所述输脂管位于油泵后端的位置连接有电磁阀；所述第二计时器与驱动电机及电磁阀相连，用于测量并记录驱动电机的工作时间并在达到既定设定时间后向驱动电机发出停止信号及向电磁阀发出切换信号。

优选地，所述自动加脂系统还包括设在减速器中用于探测曲轴位置的位置传感器，所述第一计时器与位置传感器相连并在达到既定润滑周期时向伺服电机发出启动信号，以驱动曲轴移动至使喷头的出口端与润滑油道的进口端相对应的位置。

优选地，所述喷头包括壳体及设在壳体内的喷嘴、滑槽及弹性件，所述壳体中设有脂流腔，所述脂流腔的一端与输脂管相连、另一端与润滑油道相连；所述弹性件固定在脂流腔内并可沿脂流腔的轴向发生伸缩形变，所述滑槽由弹性件支撑并可在脂流压力驱动下沿脂流腔的轴向移动同时带动弹性件发生伸缩形变，所述喷嘴由滑槽支撑并由滑槽带动沿脂流腔的轴向移动，所述喷嘴内设有嘴管道，所述滑槽上设有用于启闭嘴管道的可开式挡件，当脂流腔中的油压大于设定值时所述可开式挡件打开以使得脂流腔中的润滑脂流入嘴管道并流至润滑油道。

优选地，所述可开式挡件为设在滑槽顶部的挡板组件，所述挡板组件铰接于滑槽并由扭转弹簧控制启闭；所述弹性件为拉伸弹簧；所述扭转弹簧的刚度大于拉伸弹簧的刚度。

优选地，所述外壳中设有与壳体适形配合的安装孔，所述喷嘴沿脂流腔轴向移动过程中从润滑油道的进口端插入曲轴或脱离曲轴。

通过上述公开内容，本发明具有以下有益技术效果：

本发明的工业焊接机器人用变位装置，通过增设移动系统，当动力电机启动时可带动丝杆旋转，丝杆传动至丝杆螺母并带动丝杆螺母沿丝杠长度方向滑动，由于丝杆螺母固定于从动箱，且丝杆沿垂直于主动箱及从动箱的方向设置，将带动从动箱朝靠近或者远离主动箱的方向运动，因此，工作人员能够根据需要准确调节主动箱与从动箱之间的距离，从而适应不同型号工件的焊接需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的减速器的结构示意图；

图3为本发明的喷头的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图3所示：本实施例的工业焊接机器人用变位装置，包括底座1、安装在底座1上的主动箱2及从动箱3，所述主动箱2中设有伺服电机4及连接于伺服电机4的动力输出端的减速器5，所述减速器5的动力输出端与主动转盘6相连，所述从动箱3上设有与主动转盘6对应的从动转盘7；该变位装置还包括移动系统；所述移动系统包括动力电机81、丝杆82、丝杆螺母83及定位轴承84，所述动力电机81固定在底座1上并位于从动箱3的后侧，所述丝杆82的一端与动力电机81的动力输出端相连、另一端通过定位轴承84固定在底座1上，所述丝杆螺母83固定在从动箱3的下部，所述丝杆82沿垂直于主动箱2及从动箱3的方向设置并穿过丝杆螺母83且丝杠的旋转运动转化为丝杆螺母83的水平移动；主动箱2与从动箱3平行设置，使用时翻转架的两端分别与主动转盘6及从动转盘7相连，在伺服电机4的驱动下翻转架发生不同程度的翻转；丝杆螺母83的数量为两个以上，以提高运动平稳性；通过增设移动系统，当动力电机81启动时可带动丝杆82旋转，丝杆82传动至丝杆螺母83并带动丝杆螺母83沿丝杠长度方向滑动，由于丝杆螺母83固定于从动箱3，且丝杆82沿垂直于主动箱2及从动箱3的方向设置，将带动从动箱3朝靠近或者远离主动箱2的方向运动，因此，工作人员能够根据需要准确调节主动箱2与从动箱3之间的距离，从而适应不同型号工件的焊接需求。

本实施例中，所述从动箱3的底部设有导向座31，所述丝杆螺母83固定导向座31上，所述底座1上设有与导向座31的滑轮31a配合的水平滑轨32；导向座31对从动箱3的移动起到导向作用；在导向座31的底部设置滑轮，以便于其移动；水平滑轨32的铺设方向与丝杠的长度方向相一致；滑轮可在水平滑轨32上滑动，使移动舒畅；水平滑轨32应设置至少平行的两条，提高导向的准确性。

本实施例中，所述移动系统还包括处理器85、距离传感器86及显示器87，所述距离传感器86设在主动箱2上并用于实时探测主动箱2与从动箱3之间的直线距离，所述距离传感器86的信号输出端与处理器85的信号输入端相连，所述显示器87的信号输入端与处理器85的信号输出端相连，所述处理器85的信号输出端与动力电机81的信号输入端相连；处理器85例如可为单片机；处理器85、距离传感器86及显示器87均可固定在主动箱2上；距离传感器86实时探测主动箱2与从动箱3之间的直线距离，其将距离信号传至处理器85，处理器85处理后将该距离值在显示器87中显示；此外，处理器85还可根据使用者输入的目标距离值而向动力电机81发出驱动信号，当实际距离值与目标距离值一致时则向动力电机81发出停止信号，以实现半自动调节。

本实施例中，所述减速器5为RV减速器结构并包括外壳51及设在外壳51中的曲轴52，所述曲轴52内设有用于供润滑脂流动至外壳51内的运动副处进行润滑的润滑油道(图中未示出)；本变位装置还包括自动加脂系统；所述自动加脂系统包括用于储存润滑脂的储脂桶91、用于将润滑脂喷至曲轴的润滑油道内的喷头92、用于连接储脂桶91与喷头92的输脂管93、连接于输脂管93用于驱使润滑脂流动的油泵94、用于驱动油泵94的驱动电机95及用于控制驱动电机95的控制器，所述喷头92定位在外壳51上且喷头92的出口端与润滑油道的进口端相对应；外壳51内除了安装有曲轴52外，还安装有其它与现有技术相同的部件，如主轴承、曲轴轴承、输入轴、输入齿轮、行星轮、摆线轮及针齿，这些部件的结构与作用原理均与现有技术一致，在此不再赘述；控制器可为单片机或者其它能实现自动控制的机构；曲轴52的润滑油道连通外壳51内的相关运动副处，润滑油道的结构可与现有技术的一致；由于增设了自动加脂系统，在减速器5非工作的状态下，自动加脂系统可将储脂桶91中的润滑脂输送至减速器5内进行自动润滑；具体而言，当控制器满足预设状态或者收到人工指示后，其向驱动电机95发出启动信号，驱动电机95启动并驱动油泵94，在油泵94作用下储脂桶91中的润滑脂沿润滑油道流动至喷头92，由于在该状态下喷头92与曲轴的润滑油道相对应，润滑脂即通过润滑油道流动至外壳51内的运动副处进行润滑，由此实现自动加注润滑脂，节约人力，减少人为因素的影响，保证各个运动副的充分润滑，提升减速器的使用寿命。

本实施例中，所述控制器包括第一计时器96和第二计时器97；所述第一计时器96与减速器5的伺服电机4及驱动电机95相连，用于测量并记录伺服电机4的工作时间并在达到既定润滑周期且伺服电机4停止时向驱动电机95发出启动信号；所述输脂管位于油泵94后端的位置连接有电磁阀98；所述第二计时器97与驱动电机95及电磁阀98相连，用于测量并记录驱动电机95的工作时间并在达到既定设定时间后向驱动电机95发出停止信号及向电磁阀98发出切换信号。

本实施例中，所述自动加脂系统还包括设在减速器5中用于探测曲轴52位置的位置传感器(图中未示出)，所述第一计时器96与位置传感器相连并在达到既定润滑周期时向伺服电机4发出启动信号，以驱动曲轴52移动至使喷头1的出口端与润滑油道的进口端相对应的位置；位置传感器例如可为光电式结构；该结构能够有效保证在注脂时喷头1正对润滑油道的进口端。

本实施例中，所述喷头92包括壳体923及设在壳体923内的喷嘴921、滑槽928及弹性件927，所述壳体923中设有脂流腔924，所述脂流腔924的一端与输脂管93相连、另一端与润滑油道相连；所述弹性件927固定在脂流腔924内并可沿脂流腔924的轴向发生伸缩形变，所述滑槽928由弹性件927支撑并可在脂流压力驱动下沿脂流腔924的轴向移动同时带动弹性件927发生伸缩形变，所述喷嘴921由滑槽928支撑并由滑槽928带动沿脂流腔924的轴向移动，所述喷嘴921内设有嘴管道922，所述滑槽928上设有用于启闭嘴管道922的可开式挡件，当脂流腔924中的油压大于设定值时所述可开式挡件打开以使得脂流腔924中的润滑脂流入嘴管道922并流至润滑油道；壳体923用于安装定位其它部件，可呈筒状；壳体923中设有一定位台阶，弹性件927的底端固定于该定位台阶；滑槽928可呈圆环状，内套设于壳体923；喷嘴921的侧壁与壳体923内壁保持密封，防止润滑脂泄漏；采用该结构，喷嘴921与滑槽928均可沿壳体923的轴向移动，使得喷嘴921可通过收缩而收纳在壳体923内，在自动加脂系统非工作状态下不会对减速器的运作产生影响；在自动加脂系统启动时，脂流腔924内的润滑脂压力逐渐增大，推动滑槽928与喷嘴921往外移动，当油压到达一定程度时可开式挡件打开，润滑脂流入嘴管道922并流至润滑油道；在加脂完成后，脂流腔924内的润滑脂压力逐渐减小，在弹性件927的作用下滑槽928与喷嘴921往内移动而回归到初始状态。

本实施例中，所述可开式挡件为设在滑槽928顶部的挡板组件，所述挡板组件铰接于滑槽928并由扭转弹簧控制启闭；所述弹性件927为拉伸弹簧；所述扭转弹簧的刚度大于拉伸弹簧的刚度；挡板组件包括左右两块挡板925，两块挡板925分别与相应的扭转弹簧926相连并由扭转弹簧926提供扭力；两块挡板闭合时可阻挡润滑脂向嘴管道922流动，当油压达到一定值时，两块挡板925朝向嘴管道922翻折以转为打开状态，润滑脂可向嘴管道922流动；当然，可开式挡件也可采用现有的单向阀。

本实施例中，所述外壳51中设有与壳体923适形配合的安装孔，所述喷嘴921沿脂流腔924轴向移动过程中从润滑油道的进口端插入曲轴52或脱离曲轴52；采用该结构，便于喷头92的固定，也便于喷头92与曲轴之间的配合；喷头92的数量与曲轴52的数量相同，当减速器5设置两根曲轴52时，喷头92也设置为两个，两个喷头92之间则并联设置；喷嘴921脱离曲轴52时可完全收纳在安装孔中，以避免对减速器5的运作产生干涉。

最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种工业焊接机器人用变位装置，包括底座、安装在底座上的主动箱及从动箱，所述主动箱中设有伺服电机及连接于伺服电机的动力输出端的减速器，所述减速器的动力输出端与主动转盘相连，所述从动箱上设有与主动转盘对应的从动转盘；其特征在于：该变位装置还包括移动系统；所述移动系统包括动力电机、丝杆、丝杆螺母及定位轴承，所述动力电机固定在底座上并位于从动箱的后侧，所述丝杆的一端与动力电机的动力输出端相连、另一端通过定位轴承固定在底座上，所述丝杆螺母固定在从动箱的下部，所述丝杆沿垂直于主动箱及从动箱的方向设置穿过丝杆螺母且丝杠的旋转运动转化为丝杆螺母的水平移动。

2.根据权利要求1所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述从动箱的底部设有导向座，所述丝杆螺母固定导向座上，所述底座上设有与导向座的滑轮配合的水平滑轨。

3.根据权利要求2所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述移动系统还包括处理器、距离传感器及显示器，所述距离传感器设在主动箱上并用于实时探测主动箱与从动箱之间的直线距离，所述距离传感器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述显示器的信号输入端与处理器的信号输出端相连，所述处理器的信号输出端与动力电机的信号输入端相连。

4.根据权利要求3所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述减速器为RV减速器结构并包括外壳及设在外壳中的曲轴，所述曲轴内设有用于供润滑脂流动至外壳内的运动副处进行润滑的润滑油道；该变位装置还包括自动加脂系统；所述自动加脂系统包括用于储存润滑脂的储脂桶、用于将润滑脂喷至曲轴内的喷头、用于连接储脂桶与喷头的输脂管、连接于输脂管用于驱使润滑脂流动的油泵、用于驱动油泵的驱动电机及用于控制驱动电机的控制器，所述喷头定位在外壳上且喷头的出口端与润滑油道的进口端相对应。

5.根据权利要求4所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述控制器包括第一计时器和第二计时器；所述第一计时器与减速器的伺服电机及驱动电机相连，用于测量并记录伺服电机的工作时间并在达到既定润滑周期且伺服电机停止时向驱动电机发出启动信号；所述输脂管位于油泵后端的位置连接有电磁阀；所述第二计时器与驱动电机及电磁阀相连，用于测量并记录驱动电机的工作时间并在达到既定设定时间后向驱动电机发出停止信号及向电磁阀发出切换信号。

6.根据权利要求5所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述自动加脂系统还包括设在减速器中用于探测曲轴位置的位置传感器，所述第一计时器与位置传感器相连并在达到既定润滑周期时向伺服电机发出启动信号，以驱动曲轴移动至使喷头的出口端与润滑油道的进口端相对应的位置。

7.根据权利要求6所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述喷头包括壳体及设在壳体内的喷嘴、滑槽及弹性件，所述壳体中设有脂流腔，所述脂流腔的一端与输脂管相连、另一端与润滑油道相连；所述弹性件固定在脂流腔内并可沿脂流腔的轴向发生伸缩形变，所述滑槽由弹性件支撑并可在脂流压力驱动下沿脂流腔的轴向移动同时带动弹性件发生伸缩形变，所述喷嘴由滑槽支撑并由滑槽带动沿脂流腔的轴向移动，所述喷嘴内设有嘴管道，所述滑槽上设有用于启闭嘴管道的可开式挡件，当脂流腔中的油压大于设定值时所述可开式挡件打开以使得脂流腔中的润滑脂流入嘴管道并流至润滑油道。

8.根据权利要求7所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述可开式挡件为设在滑槽顶部的挡板组件，所述挡板组件铰接于滑槽并由扭转弹簧控制启闭；所述弹性件为拉伸弹簧；所述扭转弹簧的刚度大于拉伸弹簧的刚度。

9.根据权利要求8所述的工业焊接机器人用变位装置，其特征在于：所述外壳中设有与壳体适形配合的安装孔，所述喷嘴沿脂流腔轴向移动过程中从润滑油道的进口端插入曲轴或脱离曲轴。