一种便于智能机器人使用的焊接机械手
技术领域
本发明涉及机器人焊接的领域,更具体的说是一种便于智能机器人使用的焊接机械手。
背景技术
在技术日益成熟的今天,利用机器人或者机器手臂代替人进行工作的现象越来越多,尤其是威胁人体健康的工作可有机器人代替实现。专利号为201210427359.8的公开了一种用于电阻焊接的焊接机器人,该焊钳具有夹钳驱动器26,27和两个可借助所述夹钳驱动器26,27相对按压的焊接电极24,25,这两个焊接电极在该焊接机器人正常运行时相对于至少两个要通过电阻焊接进行焊接的物体进行按压;与所述焊接电极24,25相连接的焊接电机1,用于在电阻焊接期间向所述焊接电极24,25提供电能;工业机器人,其具有机器人臂2和用于使该机器人臂运动的机器人控制装置9,其中,所述机器人臂2具有多个依次设置的节肢和与所述机器人控制装置9相连接的驱动器,所述焊钳21固定在所述机器人臂2上,所述机器人控制装置9与所述焊接电机1和所述夹钳驱动器26,27相连接,并且在所述机器人控制装置9上运行运算程序13,该运算程序控制所述机器人臂2的驱动器,以使所述机器人臂运动,并调节地控制所述夹钳驱动器26,27,从而在电阻焊接期间在所述焊接电极24,25上施加预先给定的额定焊接电阻,以及控制所述焊接电机1,使其向所述焊接电极24,25提供预先给定的电能,其中,所述运算程序13具有至所述焊接电机1的第一双向接口14,所述机器人控制装置9通过该接口利用所述运算程序13与所述焊接电机1通信;从而有效地防止了插在插座上的电源线插头意外松脱。但是这种发明并不能随意调整角度,从而对任意部位进行焊接。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于智能机器人使用的焊接机械手,其有益效果为可以使机器自动实现弧形焊接,同时针对焊接点位置的不同,可以实现无死角焊接。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
本发明的目的是提供一种便于智能机器人使用的焊接机械手,包括机器人手臂保护壳、弧形焊接装置、位置调节装置和焊接结构,所述的位置调节装置固定连接在机器人手臂保护壳上,位置调节装置滑动连接在机器人手臂保护壳内,弧形焊接装置滑动连接在位置调节装置上,弧形焊接装置固定连接在焊接结构的左端,位置调节装置固定连接在焊接结构的左端。
作为本发明更进一步的优化,一种便于智能机器人使用的焊接机械手所述的机器人手臂保护壳包括壳体、电动伸缩杆、滑动板、转动电机和转动板,电动伸缩杆固定连接在壳体内壁的左端,滑动板固定连接在电动伸缩杆的右端,转动电机固定连接在滑动板上,转动板固定连接在转动电机的传动轴上,滑动板和转动板均滑动连接在壳体内壁。
作为本发明更进一步的优化,一种便于智能机器人使用的焊接机械手所述的弧形焊接装置包括驱动电机、滑动底座、转动杆、连接转轴、连接杆、右旋螺纹轴、连接驱动块、外齿驱动双向螺纹套和左旋螺纹轴,驱动电机固定连接在滑动底座上,转动杆固定连接在驱动电机的传动轴上,连接转轴固定连接在转动杆上,连接杆的一端铰接在连接转轴上,连接杆的另一端铰接在右旋螺纹轴的左端,连接驱动块固定连接在右旋螺纹轴上,外齿驱动双向螺纹套内壁的左端为右旋螺纹套,外齿驱动双向螺纹套内壁的右端为左旋螺纹套,外齿驱动双向螺纹套的外壁为齿轮状,外齿驱动双向螺纹套的左端通过右旋螺纹连接右旋螺纹轴,外齿驱动双向螺纹套的右端通过左旋螺纹连接左旋螺纹轴。
作为本发明更进一步的优化,一种便于智能机器人使用的焊接机械手所述的弧形焊接装置还包括齿条连接杆、齿条、左齿轮、齿条滑动块、齿轮连接轴和右齿轮,齿条连接杆的一端固定连接在连接杆上,齿条连接杆的上端固定连接齿条,齿条的上端与左齿轮相啮合,齿条滑动连接在齿条滑动块上,齿条滑动块固定连接在连接驱动块,齿轮连接轴的左右两端分别固定连接左齿轮和右齿轮,齿轮连接轴转动连接在连接驱动块上,右齿轮的下端与外齿驱动双向螺纹套相啮合。
作为本发明更进一步的优化,一种便于智能机器人使用的焊接机械手所述的位置调节装置包括驱动板、底座板、底座滑槽、弧形槽、调节转动电机、调节转动连接杆、滑动杆和推轴,驱动板的左端固定连接转动板,底座板固定连接在驱动板上,底座滑槽设置在底座板上,齿条连接杆的下端固定连接底座板,上滑动底座滑动连接在底座滑槽内,弧形槽设置在驱动板的前端,调节转动电机固定连接在驱动板的前端,调节转动连接杆固定连接在调节转动电机的传动轴上,滑动杆固定连接在调节转动连接杆的左端,滑动杆滑动连接在弧形槽内,推轴固定连接在滑动杆上。
作为本发明更进一步的优化,一种便于智能机器人使用的焊接机械手所述的焊接结构包括焊枪固定板、销轴、焊枪、调心滚子轴承、轴承固定块、铰接板、调节固定板、前后调节槽和转动调节轴,焊枪固定板的左端固定连接左旋螺纹轴,销轴固定连接在焊枪固定板上,焊枪上设置在圆孔,销轴转动连接在焊枪的圆孔内,调心滚子轴承的内壁固定连接在焊枪上,调心滚子轴承的外壁固定连接在轴承固定块内,铰接板的上下两端分别铰接调节固定板和轴承固定块,铰接板的左端固定连接推轴,前后调节槽设置在调节固定板的上端,转动调节轴的下端滑动连接在前后调节槽内,转动调节轴的上端转动连接在焊枪固定板的下端。
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果为机器人手臂保护壳实现伸缩和旋转,进而可以对装置进行保护,弧形焊接装置可以使焊接结构自动进行弧形焊接,使焊接效果更好,位置调节装置可以使焊接结构实现前后焊接,位置调节装置配合机器人手臂保护壳的旋转和弧形焊接装置的弧形焊接,从而使焊接无死角。
附图说明
图1是本发明的整体的结构示意图一;
图2是本发明的整体的结构示意图二;
图3是本发明的整体的结构示意图三;
图4是本发明的弧形焊接装置的结构示意图一;
图5是本发明的弧形焊接装置的结构示意图二;
图6是本发明的位置调节装置的结构示意图一;
图7是本发明的位置调节装置的结构示意图二;
图8是本发明的焊接结构的结构示意图一;
图9是本发明的焊接结构的结构示意图二。
图中:机器人手臂保护壳1;壳体1-1;电动伸缩杆1-2;滑动板1-3;转动电机1-4;转动板1-5;弧形焊接装置2;驱动电机2-1;滑动底座2-2;转动杆2-3;连接转轴2-4;连接杆2-5;右旋螺纹轴2-6;连接驱动块2-7;外齿驱动双向螺纹套2-8;左旋螺纹轴2-9;齿条连接杆2-10;齿条2-11;左齿轮2-12;齿条滑动块2-13;齿轮连接轴2-14;右齿轮2-15;位置调节装置3;驱动板3-1;底座板3-2;底座滑槽3-3;弧形槽3-4;调节转动电机3-5;调节转动连接杆3-6;滑动杆3-7;推轴3-8;焊接结构4;焊枪固定板4-1;销轴4-2;焊枪4-3;调心滚子轴承4-4;轴承固定块4-5;铰接板4-6;调节固定板4-7;前后调节槽4-8;转动调节轴4-9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一:
如图1~图9所示,一种便于智能机器人使用的焊接机械手,包括机器人手臂保护壳1、弧形焊接装置2、位置调节装置3和焊接结构4,其特征在于:所述的位置调节装置3固定连接在机器人手臂保护壳1上,位置调节装置3滑动连接在机器人手臂保护壳1内,弧形焊接装置2滑动连接在位置调节装置3上,弧形焊接装置2固定连接在焊接结构4的左端,位置调节装置3固定连接在焊接结构4的左端。机器人手臂保护壳1实现伸缩和旋转,进而可以对装置进行保护,弧形焊接装置2可以使焊接结构4自动进行弧形焊机,使焊接效果更好,位置调节装置3可以使焊接结构4实现前后焊接,位置调节装置3配合机器人手臂保护壳1的旋转和弧形焊接装置2的弧形焊接,从而使机器人焊接无死角。
具体实施方式二:
如图1~图9所示,本实施方式对实施方式一作进一步说明,所述的机器人手臂保护壳1包括壳体1-1、电动伸缩杆1-2、滑动板1-3、转动电机1-4和转动板1-5,电动伸缩杆1-2固定连接在壳体1-1内壁的左端,滑动板1-3固定连接在电动伸缩杆1-2的右端,转动电机1-4固定连接在滑动板1-3上,转动板1-5固定连接在转动电机1-4的传动轴上,滑动板1-3和转动板1-5均滑动连接在壳体1-1内壁。电动伸缩杆1-2实现伸缩,进而实现保护,转动电机1-4和转动板1-5实现装置旋转。
具体实施方式三:
如图1~图9所示,本实施方式对实施方式二作进一步说明,所述的弧形焊接装置2包括驱动电机2-1、滑动底座2-2、转动杆2-3、连接转轴2-4、连接杆2-5、右旋螺纹轴2-6、连接驱动块2-7、外齿驱动双向螺纹套2-8和左旋螺纹轴2-9,驱动电机2-1固定连接在滑动底座2-2上,转动杆2-3固定连接在驱动电机2-1的传动轴上,连接转轴2-4固定连接在转动杆2-3上,连接杆2-5的一端铰接在连接转轴2-4上,连接杆2-5的另一端铰接在右旋螺纹轴2-6的左端,连接驱动块2-7固定连接在右旋螺纹轴2-6上,外齿驱动双向螺纹套2-8内壁的左端为右旋螺纹套,外齿驱动双向螺纹套2-8内壁的右端为左旋螺纹套,外齿驱动双向螺纹套2-8的外壁为齿轮状,外齿驱动双向螺纹套2-8的左端通过右旋螺纹连接右旋螺纹轴2-6,外齿驱动双向螺纹套2-8的右端通过左旋螺纹连接左旋螺纹轴2-9。向右旋转外齿驱动双向螺纹套2-8,使外齿驱动双向螺纹套2-8和右旋螺纹轴2-6以及使外齿驱动双向螺纹套2-8和左旋螺纹轴2-9的变长,进而实现伸缩,滑动底座2-2的滑动为防止发生因旋转受力不匀,导致装置受损,进行防护的措施,同时驱动电机2-1通过转动杆2-3、连接转轴2-4和连接杆2-5带动外齿驱动双向螺纹套2-8、右旋螺纹轴2-6和左旋螺纹轴2-9实现前后往复摆动运动。
具体实施方式四:
如图1~图9所示,本实施方式对实施方式三作进一步说明,所述的弧形焊接装置2还包括齿条连接杆2-10、齿条2-11、左齿轮2-12、齿条滑动块2-13、齿轮连接轴2-14和右齿轮2-15,齿条连接杆2-10的一端固定连接在连接杆2-5上,齿条连接杆2-10的上端固定连接齿条2-11,齿条2-11的上端与左齿轮2-12相啮合,齿条2-11滑动连接在齿条滑动块2-13上,齿条滑动块2-13固定连接在连接驱动块2-7,齿轮连接轴2-14的左右两端分别固定连接左齿轮2-12和右齿轮2-15,齿轮连接轴2-14转动连接在连接驱动块2-7上,右齿轮2-15的下端与外齿驱动双向螺纹套2-8相啮合。往复运动的左齿轮2-12受到固定的齿条2-11的往复拉扯,使齿轮连接轴2-14、左齿轮2-12和右齿轮2-15实现往复旋转,进而使外齿驱动双向螺纹套2-8、右旋螺纹轴2-6和左旋螺纹轴2-9实现往复收缩和伸长。
具体实施方式五:
如图1~图9所示,本实施方式对实施方式四作进一步说明,所述的位置调节装置3包括驱动板3-1、底座板3-2、底座滑槽3-3、弧形槽3-4、调节转动电机3-5、调节转动连接杆3-6、滑动杆3-7和推轴3-8,驱动板3-1的左端固定连接转动板1-5,底座板3-2固定连接在驱动板3-1上,底座滑槽3-3设置在底座板3-2上,齿条连接杆2-10的下端固定连接底座板3-2,上滑动底座2-2滑动连接在底座滑槽3-3内,弧形槽3-4设置在驱动板3-1的前端,调节转动电机3-5固定连接在驱动板3-1的前端,调节转动连接杆3-6固定连接在调节转动电机3-5的传动轴上,滑动杆3-7固定连接在调节转动连接杆3-6的左端,滑动杆3-7滑动连接在弧形槽3-4内,推轴3-8固定连接在滑动杆3-7上。通过调节转动电机3-5的驱动,使调节转动连接杆3-6、滑动杆3-7和推轴3-8发生相对于驱动板3-1的按弧形槽3-4轨迹运动的弧形运动,进而使推轴3-8推动焊接结构4,使焊接结构4可以实现向前垂直角度的焊接。
具体实施方式六:
如图1~图9所示,本实施方式对实施方式五作进一步说明,所述的焊接结构4包括焊枪固定板4-1、销轴4-2、焊枪4-3、调心滚子轴承4-4、轴承固定块4-5、铰接板4-6、调节固定板4-7、前后调节槽4-8和转动调节轴4-9,焊枪固定板4-1的左端固定连接左旋螺纹轴2-9,销轴4-2固定连接在焊枪固定板4-1上,焊枪4-3上设置在圆孔,销轴4-2转动连接在焊枪4-3的圆孔内,调心滚子轴承4-4的内壁固定连接在焊枪4-3上,调心滚子轴承4-4的外壁固定连接在轴承固定块4-5内,铰接板4-6的上下两端分别铰接调节固定板4-7和轴承固定块4-5,铰接板4-6的左端固定连接推轴3-8,前后调节槽4-8设置在调节固定板4-7的上端,转动调节轴4-9的下端滑动连接在前后调节槽4-8内,转动调节轴4-9的上端转动连接在焊枪固定板4-1的下端。焊枪固定板4-1受到左旋螺纹轴2-9的前后往复摆动的作用力,同时也受到左旋螺纹轴2-9的左右往复的伸缩,进而通过焊枪固定板4-1在转动调节轴4-9上的旋转,同时轴承固定块4-5、铰接板4-6和调节固定板4-7的固定,使焊枪4-3通过调心滚子轴承4-4做弧形状的运动,进而实现弧形焊接;受到推轴3-8的推动,使轴承固定块4-5、铰接板4-6和调节固定板4-7可以向前移动进而可以使焊枪4-3实现垂直角度的弧形焊接,同时受到转动电机1-4和转动板1-5的旋转,实现全方位无死角的弧形焊接。
本发明的工作原理为:电动伸缩杆1-2通电,将滑动板1-3、转动电机1-4和转动板1-5推出壳体1-1,通过转动电机1-4和转动板1-5旋转选择焊接角度,驱动电机2-1接电,通过转动杆2-3、连接转轴2-4和连接杆2-,带动外齿驱动双向螺纹套2-8、右旋螺纹轴2-6和左旋螺纹轴2-9往复运动,往复运动的左齿轮2-12受到固定的齿条2-11的往复拉扯,使齿轮连接轴2-14、左齿轮2-12和右齿轮2-15实现往复旋转,进而使外齿驱动双向螺纹套2-8、右旋螺纹轴2-6和左旋螺纹轴2-9实现往复收缩和伸长,左旋螺纹轴2-9同时受到前后往复和左右往复两种力,进而产生弧形运动轨迹,焊枪固定板4-1受到左旋螺纹轴2-9的前后往复摆动的作用力,同时也受到左旋螺纹轴2-9的左右往复的伸缩,进而通过焊枪固定板4-1在转动调节轴4-9上的旋转,同时轴承固定块4-5、铰接板4-6和调节固定板4-7的固定,使焊枪4-3通过调心滚子轴承4-4做弧形状的运动,进而实现弧形焊接;通过调节转动电机3-5的驱动,使调节转动连接杆3-6、滑动杆3-7和推轴3-8发生相对于驱动板3-1的按弧形槽3-4轨迹运动的弧形运动,进而使推轴3-8推动轴承固定块4-5、铰接板4-6和调节固定板4-7可以向前移动进而可以使焊枪4-3实现垂直角度的弧形焊接,同时受到转动电机1-4和转动板1-5的旋转,实现全方位无死角的弧形焊接;当焊接完成后,电动伸缩杆1-2、转动电机1-4、驱动电机2-1和调节转动电机3-5反向旋转,恢复至原位,实现保护装置。
上述说明并非对本发明的限制,本发明也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保护范围。