CN108747173A - 加工生产线及加工机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工生产线及加工机械手，加工机械手包括：第一驱动杆、安装机构、转动件、焊接机构、第一关节驱动机构与第二关节驱动机构。上述加工机械手使用时，首先通过第一驱动杆带动安装机构移动，直至安装机构移动至加工产品附近。根据加工产品所需焊接的部位，通过第一关节驱动机构带动转动件沿第一方向进行转动，此时，装设在转动件上的焊接机构能够跟随转动件一同转动，直至所述焊接机构到达所述加工产品的焊接部位。然后，调节第二关节驱动机构带动所述焊接机构沿第二方向进行移动。因此，上述加工机械手能够在第一方向与第二方向进行移动调节，增加了加工机械手的对位精度，从而提高了加工机械手的使用效果。

Description

加工生产线及加工机械手

技术领域

本发明涉及焊接加工的技术领域，特别是涉及一种加工生产线及加工机械手。

背景技术

传统地，工厂为了保证对产品的加工效率，工厂往往借助机械手对产品进行焊接，从而实现了自动化焊接。但是，这种机械手往往只能进行水平方向(水平方向指同一平面的横向与纵向)与竖直方向的调节，当产品需要进行较高精度的焊接时，这种机械手难以实现有效地定位。

发明内容

基于此，有必要提供一种加工生产线及加工机械手，能够进行有效地定位。

其技术方案如下：

一种加工机械手，包括：第一驱动杆与安装机构，所述安装机构可移动地装设在所述第一驱动杆上；转动件、焊接机构、第一关节驱动机构与第二关节驱动机构，所述转动件可转动地装设在所述安装机构上，所述焊接机构可转动地装设在所述转动件的一端；所述第一关节驱动机构装设在所述安装机构上，且所述第一关节驱动机构与所述转动件的另一端相连，所述第一关节驱动机构用于驱动所述转动件沿第一方向活动；所述第二关节驱动机构装设在所述转动件上，且所述第二关节驱动机构与所述焊接机构相连，所述第二关节驱动机构用于驱动所述焊接机构沿第二方向活动。

上述加工机械手使用时，首先通过工装设备进行粗调，然后再通过第一驱动杆带动安装机构移动，直至安装机构移动至加工产品附近。根据加工产品所需焊接的部位，通过第一关节驱动机构带动转动件沿第一方向进行转动，此时，装设在转动件上的焊接机构能够跟随转动件一同转动，直至所述焊接机构到达所述加工产品的焊接部位。然后，调节第二关节驱动机构带动所述焊接机构沿第二方向进行移动。因此，焊接机构通过转动件与第一关节驱动机构实现了在第一平面内的转动，焊接机构通过第二关节驱动机构实现了在第二平面内的转动，从而提高了焊接机构的自由度，进而实现了加工机械手对于产品焊接部位有效地定位。

下面进一步对技术方案进行说明：

加工机械手还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构装设在所述第一驱动杆上，所述第一驱动杆上设有第一滑轨，所述安装机构上设有与所述第一滑轨相配合的第一滑动座，所述第三驱动机构用于驱动所述第一滑动座在第一滑轨上移动。

加工机械手还包括第二驱动杆，所述第二驱动杆与所述第一驱动杆相连，且所述第二驱动杆与所述第一驱动杆呈夹角设置，所述第二驱动杆上设有第四驱动机构与第二滑轨，所述第一驱动杆上设有第二滑动座，所述第四驱动机构用于驱动所述第二滑动座在第二滑轨上移动。

加工机械手还包括辅助支撑板，所述辅助支撑板装设在所述第一驱动杆上，且所述第二滑动座与所述辅助支撑板相连。

所述焊接机构包括第一安装块、第二安装块与焊枪及激光对位器，所述第一安装块的一端与所述转动件可转动连接，所述焊枪装设在所述第一安装块上，且所述第一安装块与所述第二关节驱动机构相连，所述第一安装块的另一端与所述第二安装块可转动相连，所述激光对位器装设在所述第二安装块上，所述激光对位器的照射端与所述焊枪的焊接端相对应，且所述第一安装块上设有用于驱动所述第二安装块转动的第五关节驱动机构。

加工机械手还包括第六关节驱动机构与第七关节驱动机构，所述第一滑动座上开设有第一安装通孔与第二安装通孔，所述安装机构包括、第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆，所述第六关节驱动机构穿过所述第一安装通孔与所述第一安装杆的一端相连，所述第一安装杆的另一端与所述第二安装杆的一端可转动连接，所述第二安装杆的另一端与所述第三安装杆的一端相连，所述第三安装杆的另一端与所述第四安装杆的一端可转动连接，所述第七关节驱动机构穿过所述第二安装通孔与所述第四安装杆的另一端相连。

所述第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆均位于同一个平面，且所述第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆拼接围成平面连杆机构。

所述第二安装杆上设有第三安装通孔，所述第三安装杆上设有与所述第三安装通孔对应的第四安装通孔，所述转动件的一端依次穿过所述第三安装通孔与所述第四安装通孔与所述第一关节驱动机构相连。

加工机械手还包括锡丝走线器，所述锡丝走线器可转动地装设在所述第二安装杆上。

一种加工生产线，包括所述加工机械手与加工输送台，所述加工机械手装设在所述加工输送台上，所述加工输送台用于运输加工产品。

上述加工生产线在使用时，首先通过加工工作台将待加工产品输送到预设的加工位。然后，加工机械手通过自身调节，实现与加工产品待焊接部位的对位焊接。因此，在保证对于加工产品焊接质量的同时实现了加工生产线的自动化加工，提高了加工效率。

附图说明

图1为一实施例所述的加工机械手的结构示意图；

图2为图1另一视角所示加工机械手的结构示意图。

附图标记说明：

100、第一驱动杆，110、第一滑轨，140、辅助支撑板，200、安装机构，210、第一滑动座，220、第一安装杆，230、第二安装杆，231、第三安装通孔，240、第三安装杆，241、第四安装通孔，250、第四安装杆，300、转动件，400、焊接机构，410、第一安装块，420、第二安装块，430、焊枪，440、激光对位器，500、第一关节驱动机构，600、第二关节驱动机构，701、第三驱动机构，702、第四驱动机构，703、第五关节驱动机构，704、第六关节驱动机构，705、第七关节驱动机构，800、第二驱动杆，810、第二滑轨，820、第二滑动座，900、锡丝走线器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中，一种加工机械手，包括：第一驱动杆100、安装机构200、转动件300、焊接机构400、第一关节驱动机构500与第二关节驱动机构600。所述安装机构200可移动地装设在所述第一驱动杆100上。所述转动件300可转动地装设在所述安装机构200上，所述焊接机构400可转动地装设在所述转动件300的一端；所述第一关节驱动机构500装设在所述安装机构200上，且所述第一关节驱动机构500与所述转动件300的另一端相连，所述第一关节驱动机构500用于驱动所述转动件300沿第一方向活动；所述第二关节驱动机构600装设在所述转动件300上，且所述第二关节驱动机构600与所述焊接机构400相连，所述第二关节驱动机构600用于驱动所述焊接机构400沿第二方向活动。

上述加工机械手使用时，首先通过工装设备进行粗调，然后再通过第一驱动杆100带动安装机构200移动，直至安装机构200移动至加工产品附近。根据加工产品所需焊接的部位，通过第一关节驱动机构500带动转动件300沿第一方向进行转动，此时，装设在转动件300上的焊接机构400能够跟随转动件300一同转动，直至所述焊接机构400到达所述加工产品的焊接部位。然后，调节第二关节驱动机构600带动所述焊接机构400沿第二方向进行移动。因此，焊接机构400通过转动件300与第一关节驱动机构500实现了在第一平面内的转动，焊接机构400通过第二关节驱动机构600实现了在第二平面内的转动，从而提高了焊接机构400的自由度，进而实现了加工机械手对于产品焊接部位有效地定位。

具体地，所述第一关节驱动机构500与所述第二关节驱动机构600均为交流伺服电机或直流伺服电机。所述转动件300为杆体或柱体。在本实施例中，所述第一关节驱动机构500带动所述转动件300进行转动，即所述焊接机构400能够在自身所处的第一平面进行转动。所述第二关节驱动机构600能够直接带动所述焊接机构400沿与所述第一平面相垂直的第二平面进行转动。更具体地，当所述焊接机构400跟随第二关节驱动机构600在第二平面进行移动时，所述焊接机构400与第一平面形成俯仰角，从而使得焊接机构400通过角度调节后能够有效地与产品的待焊接部位进行对位，提高了加工机械手的使用效果。

在一个实施例中，加工机械手还包括第三驱动机构701。所述第三驱动机构701装设在所述第一驱动杆100上，所述第一驱动杆100上设有第一滑轨110，所述安装机构200上设有与所述第一滑轨110相配合的第一滑动座120，所述第三驱动机构701用于驱动所述第一滑动座120在第一滑轨110上移动。具体地，所述第三驱动机构701为交流伺服电机或直流伺服电机。所述加工机械手还包括第一传动带与第一转轮。所述第一转轮装设在所述第一驱动杆100的一端，所述第一传动带的一端与所述第一转轮相连，所述第一传动带的另一端与所述第三驱动机构701相连。所述第第一传动能够穿过所述第一滑动座120，即所述第三驱动机构701通过所述第一传动带带动所述第一滑动座120的移动。更具体地，所述安装机构200能够在第三驱动机构701的带动下在所述第一驱动杆100的表面进行移动。在本实施例中，所述第一驱动杆100为竖直设置。因此，所述安装机构200能够在所述第一驱动杆100上进行升降操作。

在一个实施例中，加工机械手还包括第二驱动杆800。所述第二驱动杆800与所述第一驱动杆100相连，且所述第二驱动杆800与所述第一驱动杆100呈夹角设置，所述第二驱动杆800上设有第四驱动机构702与第二滑轨810，所述第一驱动杆100上设有第二滑动座130，所述第四驱动机构702用于驱动所述第二滑动座130在第二滑轨810上移动。具体地，所述第四驱动机构702为交流伺服电机或直流伺服电机。所述加工机械手还包括第二传动带与第二转轮。所述第二转轮装设在所述第二驱动杆800的一端，所述第二传动带的一端与所述第一转轮相连，所述第二传动带的另一端与所述第四驱动机构702相连。更具体地，在本实施例中，所述第一驱动杆100与所述第二驱动杆800相垂直，即所述第一驱动杆100竖直放置，所述第二驱动杆800水平放置。因此，所述第一驱动杆100通过第四驱动机构702实现在所述第二驱动杆800上的移动。上述加工机械手通过第一驱动杆100、第二驱动杆800、第三驱动机构701与第四驱动机构702的相互配合，大大增加了焊接机构400的活动自由度，进而提高了加工机械手的使用效果。

在一个实施例中，加工机械手还包括辅助支撑板140。所述辅助支撑板140装设在所述第一驱动杆100上，且所述第二滑动座130与所述辅助支撑板140相连。具体地，所述辅助支撑板140与所述第一驱动杆100一体成型。由于第一驱动杆100相较于第二滑动座130竖直放置，从而使得第一驱动杆100与第二滑动座130的接触面积十分有限。因此，通过加设辅助支撑板140增加了第一驱动杆100与所述第二滑动座130的接触面积。而且，所述辅助支撑板140与所述第一驱动杆100的表面相互贴合，从而使得第二滑动座130带动第一驱动杆100移动时，作用力能够经过所述辅助支撑板140有效地分布在第一驱动杆100的表面，从而使得第一驱动杆100在跟随第一滑动座120移动时更加平稳。

在一个实施例中，所述焊接机构400包括第一安装块410、第二安装块420与焊枪430及激光对位器440。所述第一安装块410的一端与所述转动件300可转动连接，所述焊枪430装设在所述第一安装块410上，且所述第一安装块410与所述第二关节驱动机构600相连，所述第一安装块410的另一端与所述第二安装块420可转动相连，所述激光对位器440装设在所述第二安装块420上，所述激光对位器440的照射端与所述焊枪430的焊接端相对应，且所述第一安装块410上设有用于驱动所述第二安装块420转动的第五关节驱动机构703。具体地，所述第五关节驱动机构703为交流伺服电机或直流伺服电机。当对产品某个较为狭小的区域进行焊接或对产品进行精确定位焊接时，在本实施例中，首先通过激光对位器440进行对位，然后再通过焊枪430进行焊接。更具体地，有时加工机械手由于工作时间较长(或焊枪430在对产品进行焊接时会出现抖动)，从而导致激光对位器440的照射端与所述焊枪430的焊接端出现移位误差。因此，将焊接机构400通过第一安装块410与第二安装块420实现了焊枪430与激光对位器440的相互独立。即所述第二关节驱动机构600能够驱动所述焊枪430与所述激光对位器440沿第二方向同步转动。当发现激光对位器440与焊枪430出现移位误差时，驱动第五关节驱动机构703使所述第二安装块420相对于第一安装块410进行移动。即实现所述激光对位器440相对于所述焊枪430移动，从而实现了激光对位器440与焊枪430的重新定位，消除了移位误差。

在一个实施例中，加工机械手还包括第六关节驱动机构704与第七关节驱动机构705。所述第一滑动座120上开设有第一安装通孔(未标出)与第二安装通孔(未标出)，所述安装机构200包括第一安装杆220、第二安装杆230、第三安装杆240与第四安装杆250，所述第六关节驱动机构704穿过所述第一安装通孔与所述第一安装杆220的一端相连，所述第一安装杆220的另一端与所述第二安装杆230的一端可转动连接，所述第二安装杆230的另一端与所述第三安装杆240的一端相连，所述第三安装杆240的另一端与所述第四安装杆250的一端可转动连接，所述第七关节驱动机构705穿过所述第二安装通孔与所述第四安装杆250的另一端相连。所述第二安装杆230上设有第三安装通孔231，所述第三安装杆240上设有与所述第三安装通孔231对应的第四安装通孔241，所述转动件300的一端依次穿过所述第三安装通孔231与所述第四安装通孔241，并与所述第一关节驱动机构500相连。

具体地，所述第六关节驱动机构704与所述第七关节驱动机构705均为交流伺服电机或直流伺服电机。所述焊接机构400位于所述第二连接杆与所述第三连接杆的连接处。当所述第六关节驱动机构704与所述第七关节驱动机构705同向转动时，所述安装机构200整体进行水平方向的左(或右)移动。当所述第六关节驱动机构704与所述第七关节驱动机构705均朝向所述安装机构200的内部进行转动时，所述焊接机构400在安装机构200的带动下会朝向远离第一驱动杆100的方向进行移动。当所述第六关节驱动机构704与所述第七关节驱动机构705均朝安装机构200的外部进行转动时，所述焊接机构400在安装机构200的带动下会朝向靠近第一驱动杆100的方向进行移动。因此，上述这种实施方式大大增加了焊接机构400的活动自由度，进而提高了加工机械手的使用效果。

在一个实施例中，所述第一安装杆220、第二安装杆230、第三安装杆240与第四安装杆250均位于同一个平面，且所述第一安装杆220、第二安装杆230、第三安装杆240与第四安装杆250拼接围成平面连杆机构。更具体地，所述平面连杆机构能够实现多种运动形式之间的变换，而且磨损较轻，承载能力高。

在一个实施例中，加工机械手还包括锡丝走线器900。所述锡丝走线器900可转动地装设在所述第二安装杆230上。上述这种安装方式能够实现所述锡丝走线器900与焊接机构400的同步运动，从而避免了锡丝的走线距离过长，影响加工效果。

在一个实施例中，一种加工生产线，包括上述任意一实施例所述的加工机械手与加工输送台。所述加工机械手装设在所述加工输送台上，所述加工输送台用于运输加工产品。上述加工生产线在使用时，首先通过加工工作台将待加工产品输送到预设的加工位。然后，加工机械手通过自身调节，实现与加工产品待焊接部位的对位焊接。因此，在保证对于加工产品焊接质量的同时实现了加工生产线的自动化加工，提高了加工效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加工机械手，其特征在于，包括：

第一驱动杆与安装机构，所述安装机构可移动地装设在所述第一驱动杆上；

转动件、焊接机构、第一关节驱动机构与第二关节驱动机构，所述转动件可转动地装设在所述安装机构上，所述焊接机构可转动地装设在所述转动件的一端；所述第一关节驱动机构装设在所述安装机构上，且所述第一关节驱动机构与所述转动件的另一端相连，所述第一关节驱动机构用于驱动所述转动件沿第一方向活动；所述第二关节驱动机构装设在所述转动件上，且所述第二关节驱动机构与所述焊接机构相连，所述第二关节驱动机构用于驱动所述焊接机构沿第二方向活动。

2.根据权利要求1所述的加工机械手，其特征在于，还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构装设在所述第一驱动杆上，所述第一驱动杆上设有第一滑轨，所述安装机构上设有与所述第一滑轨相配合的第一滑动座，所述第三驱动机构用于驱动所述第一滑动座在第一滑轨上移动。

3.根据权利要求2所述的加工机械手，其特征在于，还包括第二驱动杆，所述第二驱动杆与所述第一驱动杆相连，且所述第二驱动杆与所述第一驱动杆呈夹角设置，所述第二驱动杆上设有第四驱动机构与第二滑轨，所述第一驱动杆上设有第二滑动座，所述第四驱动机构用于驱动所述第二滑动座在第二滑轨上移动。

4.根据权利要求3所述的加工机械手，其特征在于，还包括辅助支撑板，所述辅助支撑板装设在所述第一驱动杆上，且所述第二滑动座与所述辅助支撑板相连。

5.根据权利要求1所述的加工机械手，其特征在于，所述焊接机构包括第一安装块、第二安装块与焊枪及激光对位器，所述第一安装块的一端与所述转动件可转动连接，所述焊枪装设在所述第一安装块上，且所述第一安装块与所述第二关节驱动机构相连，所述第一安装块的另一端与所述第二安装块可转动相连，所述激光对位器装设在所述第二安装块上，所述激光对位器的照射端与所述焊枪的焊接端相对应，且所述第一安装块上设有用于驱动所述第二安装块转动的第五关节驱动机构。

6.根据权利要求2所述的加工机械手，其特征在于，还包括第六关节驱动机构与第七关节驱动机构，所述第一滑动座上开设有第一安装通孔与第二安装通孔，所述安装机构包括第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆，所述第六关节驱动机构穿过所述第一安装通孔与所述第一安装杆的一端相连，所述第一安装杆的另一端与所述第二安装杆的一端可转动连接，所述第二安装杆的另一端与所述第三安装杆的一端相连，所述第三安装杆的另一端与所述第四安装杆的一端可转动连接，所述第七关节驱动机构穿过所述第二安装通孔与所述第四安装杆的另一端相连。

7.根据权利要求6所述的加工机械手，其特征在于，所述第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆均位于同一个平面，且所述第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆与第四安装杆拼接围成平面连杆机构。

8.根据权利要求6所述的加工机械手，其特征在于，所述第二安装杆上设有第三安装通孔，所述第三安装杆上设有与所述第三安装通孔对应的第四安装通孔，所述转动件的一端依次穿过所述第三安装通孔与所述第四安装通孔与所述第一关节驱动机构相连。

9.根据权利要求6所述的加工机械手，其特征在于，还包括锡丝走线器，所述锡丝走线器可转动地装设在所述第二安装杆上。

10.一种加工生产线，包括权利要求1至9任意一项所述的加工机械手与加工输送台，所述加工机械手装设在所述加工输送台上，所述加工输送台用于运输加工产品。