CN109352234A - 一种焊接用机械手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接用机械手臂，包括壳体，壳体内壁的左右两侧均开设有通槽，两个通槽之间设置有固定板，固定板的左右两侧分别贯穿通槽且延伸至其外部，壳体内壁的顶部固定连接有机壳。本发明通过调节电机、调节转轴、第一齿轮、滚动轴承、旋转转轴、第二齿轮、第一螺纹槽、螺纹转轴、伸缩杆、弹簧、行走轮、滑槽、滑块、螺纹杆、第二螺纹槽和机械手臂装置相互配合，当需要对机械手臂进行搬运时，在对其移动的时候，启动调节电机，由于丝杠原理，螺纹转轴带动固定板向上运动，使得行走轮与地面接触，在进行搬运时，不但省时省力，而且降低了工作人员劳动强度，使得加工效率提高，给焊接工作带来了极大的便利。

Description

一种焊接用机械手臂

技术领域

本发明涉及机械手臂技术领域，具体为一种焊接用机械手臂。

背景技术

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接通过下列三种途径达成接合的目的，第一种是熔焊，加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。第二种是压焊，焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工。第三种是钎焊，采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工，也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。随着数字化、自动化机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，机械手臂为焊接加工中常用的机械构建，常见的焊接用机械手臂不便于移动，在对工件焊接作业时，当需要对机械手臂进行搬运，由于其底部没有滚轮，因此在对其移动的时候，需要使用者进行搬运，不但费时费力，而且增加了工作人员劳动强度，使得加工效率降低，给焊接工作带来了极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接用机械手臂，具备便于移动的优点，解决了常见的焊接用机械手臂不便于移动的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊接用机械手臂，包括壳体，所述壳体内壁的左右两侧均开设有通槽，两个通槽之间设置有固定板，所述固定板的左右两侧分别贯穿通槽且延伸至其外部，所述壳体内壁的顶部固定连接有机壳，所述机壳内壁的底部固定连接有调节电机，所述调节电机的输出轴上固定连接有调节转轴，所述调节转轴的底端贯穿机壳且延伸至其外部，位于机壳外部的调节转轴的底端固定连接有第一齿轮，所述壳体内壁的顶部开设有第一固定槽，所述第一固定槽内壁的顶部固定连接有第一滚动轴承，所述第一滚动轴承的底部活动连接有旋转转轴，所述旋转转轴的表面固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述旋转转轴的底端开设有第一螺纹槽，所述第一螺纹槽的内壁上螺纹连接有螺纹转轴，所述螺纹转轴的底端与固定板的底部固定连接，所述固定板底部的左右两侧均固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的表面套接有弹簧，所述弹簧的顶端和底端分别与固定板的顶部和底部固定连接，所述壳体底部的四角处均设置有行走轮，所述固定板的底部且位于壳体的左右两侧均固定连接有支撑块，所述支撑块靠近壳体的一侧开设有滑槽，所述滑槽的内壁上活动连接有滑块，所述滑块远离滑槽的一侧固定连接有固定块，两个固定块之间通过壳体固定连接，所述壳体的左右两侧且位于通槽的上方均固定连接有连接块，所述连接块的顶部设置有螺纹杆，所述固定板的顶部开设有第二螺纹槽，所述螺纹杆的底端从上至下依次贯穿连接块和第二螺纹槽且延伸至第二螺纹槽的内部，所述螺纹杆表面分别与连接块和第二螺纹槽螺纹连接，所述壳体的顶部固定连接有机械手臂装置；在所述第二固定槽内壁的顶部固定连接有第二滚动轴承，所述第二滚动轴承的底部活动连接有旋转轴，所述旋转轴的表面固定连接有第三齿轮，所述第一齿轮与第三齿轮相互啮合，所述旋转轴的底端开设有第三螺纹槽，所述第三螺纹槽的内壁上螺纹连接有螺纹轴，所述螺纹轴的底端贯穿所述固定板，所述螺纹轴的下端固定连接有压力传感器，压力传感器与缓冲弹簧的一端固定连接，所述缓冲弹簧的另一端固定连接横板的一侧，所述横板的另一侧固定连接有竖版，在所述固定板下侧对应所述螺纹转轴的位置固定连接固定块的一侧，所述固定块的另一侧固定连接有固定轴，所述横板的一侧通过所述固定轴固定。

优选的，所述机械手臂装置包括底座，所述底座的底部与壳体的顶部固定连接，所述底座的顶部固定连接有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有安装块（243），所述安装块（243）的顶部设置有机械手臂主体。

优选的，所述机壳内壁的右侧开设有散热口，所述机壳的右侧设置有散热口与适配的防尘网。

优选的，所述支撑块的底部固定连接有防滑垫。

优选的，所述连接块的顶部固定连接有限位杆，所述限位杆远离连接块的一端与壳体固定连接。

优选的，所述螺纹杆的顶部固定连接有转动块，所述转动块的顶部固定连接有把手。

优选的，所述支撑柱的左右两侧均固定连接有限位块，所述限位块远离支撑柱的一侧与底座的顶部固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过调节电机、调节转轴、第一齿轮、第一滚动轴承、旋转转轴、第二齿轮、第一螺纹槽、螺纹转轴、伸缩杆、弹簧、行走轮、滑槽、滑块、螺纹杆、第二螺纹槽和机械手臂装置相互配合，当需要对机械手臂进行搬运时，在对其移动的时候，启动调节电机，由于丝杠原理，螺纹转轴带动固定板向上运动，使得行走轮与地面接触，在进行搬运时，不但省时省力，而且降低了工作人员劳动强度，使得加工效率提高，给焊接工作带来了极大的便利。

2、本发明通过设置散热口起到了对调节电机进行散热的作用，通过设置防尘网起到了防尘的作用，防止灰尘通过散热口进入机壳内部，导致调节电机出现故障，通过设置防滑垫，防止支撑块与地面发生滑动，通过设置限位杆起到了对连接块进行固定的作用，通过转动块和把手相互配合，起到了便于对螺纹杆进行转动的作用，通过设置限位块起到了对支撑柱进行支撑的作用。

3、本发明通过旋转轴、第三齿轮、螺纹轴、压力传感器、横板、固定块、固定轴、竖板、第三螺纹槽、缓冲弹簧的配合作用，可以在下放支撑块时，通过旋转轴、第三齿轮、螺纹轴、压力传感器、缓冲弹簧的作用逐步施加压力至横板，从而在所述支撑块的底部与所述行走轮处于同一高度时，缓冲弹簧被极限压缩，从而在使支撑块继续下降并使行走轮太高时，起到极大的缓冲作用，不会因为在支撑块处于与行走轮处于同一高度以及行走轮抬起的瞬间产生极大的冲击力，最大程度的提高了装置的缓冲能力，提高了装置的可靠性和稳定性，特别是对调节电机、第二齿轮以及第一齿轮等起到最大的保护作用，这是本发明的一个非常重要的发明点，是申请人经过长期发现并作出的创造性改进。

附图说明

图1为本发明主视图的结构剖面图；

图2为本发明图1中A-A的局部放大图；

图3为本发明机械手臂装置主视图的结构剖面图；

图4为本发明缓冲装置的解耦股剖面图。

图中：1壳体、2通槽、3固定板、4机壳、5调节电机、6调节转轴、7第一齿轮、8第一固定槽、9第一滚动轴承、10旋转转轴、11第二齿轮、12第一螺纹槽、13螺纹转轴、14伸缩杆、15弹簧、16行走轮、17支撑块、18滑槽、19滑块、20固定块、21连接块、22螺纹杆、23第二螺纹槽、24机械手臂装置、241底座、242支撑柱、243安装块、244机械手臂主体、25散热口、26防尘网、27防滑垫、28限位杆、29转动块、30把手、31限位块、32旋转轴、33第三齿轮、34螺纹轴、35压力传感器、36横板、37固定块、38固定轴、39竖板、40第三螺纹槽、41缓冲弹簧、42第二滚动轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种焊接用机械手臂，包括壳体1，壳体1内壁的左右两侧均开设有通槽2，两个通槽2之间设置有固定板3，固定板3的左右两侧分别贯穿通槽2且延伸至其外部，壳体1内壁的顶部固定连接有机壳4，机壳4内壁的底部固定连接有调节电机5，机壳4内壁的右侧开设有散热口25，通过设置散热口25起到了对调节电机5进行散热的作用，机壳4的右侧设置有散热口25与适配的防尘网26，通过设置防尘网26起到了防尘的作用，防止灰尘通过散热口25进入机壳4内部，导致调节电机5出现故障，调节电机5的输出轴上固定连接有调节转轴6，调节转轴6的底端贯穿机壳4且延伸至其外部，位于机壳4外部的调节转轴6的底端固定连接有第一齿轮7，壳体1内壁的顶部开设有第一固定槽8，第一固定槽8内壁的顶部固定连接有第一滚动轴承9，第一滚动轴承9的底部活动连接有旋转转轴10，旋转转轴10的表面固定连接有第二齿轮11，第一齿轮7与第二齿轮11相互啮合，旋转转轴10的底端开设有第一螺纹槽12，第一螺纹槽12的内壁上螺纹连接有螺纹转轴13，螺纹转轴13的底端与固定板3的底部固定连接，固定板3底部的左右两侧均固定连接有伸缩杆14，伸缩杆14的表面套接有弹簧15，弹簧15的顶端和底端分别与固定板3的顶部和底部固定连接，壳体1底部的四角处均设置有行走轮16，固定板3的底部且位于壳体1的左右两侧均固定连接有支撑块17，支撑块17的底部固定连接有防滑垫27，通过设置防滑垫27，防止支撑块17与地面发生滑动，支撑块17靠近壳体1的一侧开设有滑槽18，滑槽18的内壁上活动连接有滑块19，滑块19远离滑槽18的一侧固定连接有固定块20，两个固定块20之间通过壳体1固定连接，壳体1的左右两侧且位于通槽2的上方均固定连接有连接块21，连接块21的顶部固定连接有限位杆28，限位杆28远离连接块21的一端与壳体1固定连接，通过设置限位杆28起到了对连接块21进行固定的作用，连接块21的顶部设置有螺纹杆22，螺纹杆22的顶部固定连接有转动块29，转动块29的顶部固定连接有把手30，通过转动块29和把手30相互配合，起到了便于对螺纹杆22进行转动的作用，固定板3的顶部开设有第二螺纹槽23，螺纹杆22的底端从上至下依次贯穿连接块21和第二螺纹槽23且延伸至第二螺纹槽23的内部，螺纹杆22表面分别与连接块21和第二螺纹槽23螺纹连接，壳体1的顶部固定连接有机械手臂装置24。

请参阅图3，机械手臂装置24包括底座241，底座241的底部与壳体1的顶部固定连接，底座241的顶部固定连接有支撑柱242，支撑柱242的左右两侧均固定连接有限位块31，限位块31远离支撑柱242的一侧与底座241的顶部固定连接，通过设置限位块31起到了对支撑柱242进行支撑的作用，支撑柱242的顶部固定连接有安装块243，安装块243的顶部设置有机械手臂主体244，通过调节电机5、调节转轴6、第一齿轮7、第一滚动轴承9、旋转转轴10、第二齿轮11、第一螺纹槽12、螺纹转轴13、伸缩杆14、弹簧15、行走轮16、滑槽18、滑块19、螺纹杆22、第二螺纹槽23和机械手臂装置24相互配合，当需要对机械手臂进行搬运时，在对其移动的时候，启动调节电机5，由于丝杠原理，螺纹转轴13带动固定板3向上运动，使得行走轮16与地面接触，在进行搬运时，不但省时省力，而且降低了工作人员劳动强度，使得加工效率提高，给焊接工作带来了极大的便利。

使用时，通过转动块29和把手30带动螺纹杆22旋转，将螺纹杆22从第二螺纹槽23中取出，然后启动调节电机5，调节电机5带动调节转轴6旋转，调节转轴6带动第一齿轮7旋转，第一齿轮7带动与其相互啮合的第二齿轮11旋转，第二齿轮11带动旋转转轴10旋转，旋转转轴10的顶部与第一滚动轴承9相互转动，由于旋转转轴10的底部开设有第二螺纹槽23，第二螺纹槽23与螺纹转轴13螺纹连接，且螺纹转轴13被固定板3所限位，由丝杠原理可知，旋转转轴10的转动，带动螺纹转轴13向上运动，螺纹转轴13带动固定板3向上运动，固定板3带动弹簧15和伸缩杆14向上运动，同时固定板3带动支撑块17向上带动，使得行走轮16与地面接触，使得装置便于移动，当移动到合适的位置，需要对其进行限位时，调节电机5带动调节转轴6反向旋转，调节转轴6通过第一齿轮7带动第二齿轮11旋转，第二齿轮11带动旋转转轴10旋转，使得螺纹转轴13向下移动，螺纹转轴13通过固定板3带动支撑块17向下运动，对行走轮16进行限位。

综上所述：该焊接用机械手臂，通过调节电机5、调节转轴6、第一齿轮7、第一滚动轴承9、旋转转轴10、第二齿轮11、第一螺纹槽12、螺纹转轴13、伸缩杆14、弹簧15、行走轮16、滑槽18、滑块19、螺纹杆22、第二螺纹槽23和机械手臂装置24相互配合，解决了常见的焊接用机械手臂不便于移动的问题。

进一步的，申请人在使用过程中创造性的发现，在使行走轮（16）行走至合适位置时，通过启动调节电机5开始使得螺纹转轴13开始下降，并推动固定板3向下移动，当支撑块17的底部刚好与行走轮16处于同一高度之前，所述调节电机5工作非常正常，但是在上述同一高度后的一瞬间通常出现停顿和卡顿，出现冲击声，在长期使用过程时，通常在听到上述冲击声后出现调节电机5的损坏或者第一、第二齿轮的断裂，而且伴随上述冲击声经常出现装置瞬间震动，在使用时，基本上都是因为上述导致装置的损坏维修，申请人经过分析发现，这是由于在上述同一高度之前，调节电机5以非常小的动力即可驱动支撑块下降，这是只需要克服支撑块的重力即可，然而在达到上述同一高度后，支撑块17的继续下降则需要克服整个机械手臂装置的全部重量，支撑块的17的重量和整个装置的重量相差极大，调节电机5需要改变极大的电功率来实现，出现非常大的冲击，导致装置的损坏，为此，申请人做了进一步改进，设计了如图4所示的缓冲装置，具体方案如下：在所述第二固定槽内壁的顶部固定连接有第二滚动轴42，所述第二滚动轴承42的底部活动连接有旋转轴32，所述旋转轴32的表面固定连接有第三齿轮33，所述第一齿轮与第三齿轮33相互啮合，所述旋转轴32的底端开设有第三螺纹槽40，所述第三螺纹槽40的内壁上螺纹连接有螺纹轴34，所述螺纹轴34的底端贯穿所述固定板3，所述螺纹轴34的下端固定连接有压力传感器35，压力传感器35与缓冲弹簧41的一端固定连接，所述缓冲弹簧41的另一端固定连接横板36的一侧，所述横板的另一侧固定连接有竖版39，在所述固定板3下侧对应所述螺纹转轴13的位置固定连接固定块37的一侧，所述固定块37的另一侧固定连接有固定轴38，所述横板的一侧通过所述固定轴38固定。上述缓冲装置工作时，在第一齿轮7的旋转一方面带动第二齿轮11旋转，也带动第三齿轮33旋转，第三齿轮33使得第三螺纹槽40带动螺纹轴34向下运动，螺纹轴34推动压力传感器35和缓冲弹簧41逐步对对横板施加压力，此时具体设置在所述支撑块17处于与行走轮16同一高度时（即刚开始接触地面），所述缓冲弹簧处于极限压缩，在该极限压缩下，所述缓冲弹簧的弹力刚好等于所述整个装置的重力，并且可以设置控制器，控制器接收所述压力传感器的压力信号，并通过压力信号通过弹簧压力公式F=KX计算获得弹簧压缩量即支撑块17的升降高度，从而通过控制面板显示支撑块17的底部与地面（行走轮的底部）的距离，从而一方面精确保证所述下降过程，同时保证安全性，由于在支撑块17开始接触地面后，调节电机5在之前已经通过逐步增加驱动的方式使得固定板已经支撑起整个装置的重力，从而在支撑块17继续下降时不会出现卡顿等现象，可以很轻松的放下，从而保证了装置的可靠性和安全性，

综上所述，本发明通过旋转轴、第三齿轮、螺纹轴、压力传感器、横板、固定块、固定轴、竖板、第三螺纹槽、缓冲弹簧的配合作用，可以在下放支撑块时，通过旋转轴、第三齿轮、螺纹轴、压力传感器、缓冲弹簧的作用逐步施加压力至横板，从而在所述支撑块的底部与所述行走轮处于同一高度时，缓冲弹簧被极限压缩，从而在使支撑块继续下降并使行走轮太高时，起到极大的缓冲作用，不会因为在支撑块处于与行走轮处于同一高度以及行走轮抬起的瞬间产生极大的冲击力，最大程度的提高了装置的缓冲能力，提高了装置的可靠性和稳定性，特别是对调节电机、第二齿轮以及第一齿轮等起到最大的保护作用，这是本发明的一个非常重要的发明点，是申请人经过长期发现并作出的创造性改进。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种焊接用机械手臂，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内壁的左右两侧均开设有通槽（2），两个通槽（2）之间设置有固定板（3），所述固定板（3）的左右两侧分别贯穿通槽（2）且延伸至其外部，所述壳体（1）内壁的顶部固定连接有机壳（4），所述机壳（4）内壁的底部固定连接有调节电机（5），所述调节电机（5）的输出轴上固定连接有调节转轴（6），所述调节转轴（6）的底端贯穿机壳（4）且延伸至其外部，位于机壳（4）外部的调节转轴（6）的底端固定连接有第一齿轮（7），所述壳体（1）内壁的顶部开设有第一固定槽（8）和第二固定槽，所述第一固定槽（8）内壁的顶部固定连接有第一滚动轴承（9），所述第一滚动轴承（9）的底部活动连接有旋转转轴（10），所述旋转转轴（10）的表面固定连接有第二齿轮（11），所述第一齿轮（7）与第二齿轮（11）相互啮合，所述旋转转轴（10）的底端开设有第一螺纹槽（12），所述第一螺纹槽（12）的内壁上螺纹连接有螺纹转轴（13），所述螺纹转轴（13）的底端与固定板（3）的底部固定连接，所述固定板（3）底部的左右两侧均固定连接有伸缩杆（14），所述伸缩杆（14）的表面套接有弹簧（15），所述弹簧（15）的顶端和底端分别与固定板（3）的顶部和底部固定连接，所述壳体（1）底部的四角处均设置有行走轮（16），所述固定板（3）的底部且位于壳体（1）的左右两侧均固定连接有支撑块（17），所述支撑块（17）靠近壳体（1）的一侧开设有滑槽（18），所述滑槽（18）的内壁上活动连接有滑块（19），所述滑块（19）远离滑槽（18）的一侧固定连接有固定块（20），两个固定块（20）之间通过壳体（1）固定连接，所述壳体（1）的左右两侧且位于通槽（2）的上方均固定连接有连接块（21），所述连接块（21）的顶部设置有螺纹杆（22），所述固定板（3）的顶部开设有第二螺纹槽（23），所述螺纹杆（22）的底端从上至下依次贯穿连接块（21）和第二螺纹槽（23）且延伸至第二螺纹槽（23）的内部，所述螺纹杆（22）表面分别与连接块（21）和第二螺纹槽（23）螺纹连接，所述壳体（1）的顶部固定连接有机械手臂装置（24）；在所述第二固定槽内壁的顶部固定连接有第二滚动轴承（42），所述第二滚动轴承（42）的底部活动连接有旋转轴（32），所述旋转轴（32）的表面固定连接有第三齿轮（33），所述第一齿轮（7）与第三齿轮（33）相互啮合，所述旋转轴（32）的底端开设有第三螺纹槽（40），所述第三螺纹槽（40）的内壁上螺纹连接有螺纹轴（34），所述螺纹轴（34）的底端贯穿所述固定板（3），所述螺纹轴（34）的下端固定连接有压力传感器（35），压力传感器（35）与缓冲弹簧（41）的一端固定连接，所述缓冲弹簧（41）的另一端固定连接横板（36）的一侧，所述横板的另一侧固定连接有竖版（39），在所述固定板（3）下侧对应所述螺纹转轴（13）的位置固定连接固定块（37）的一侧，所述固定块（37）的另一侧固定连接有固定轴（38），所述横板的一侧通过所述固定轴（38）固定。

2.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述机械手臂装置（24）包括底座（241），所述底座（241）的底部与壳体（1）的顶部固定连接，所述底座（241）的顶部固定连接有支撑柱（242），所述支撑柱（242）的顶部固定连接有安装块（243），所述安装块（243）的顶部设置有机械手臂主体（244）。

3.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述机壳（4）内壁的右侧开设有散热口（25），所述机壳（4）的右侧设置有散热口（25）与适配的防尘网（26）。

4.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述支撑块（17）的底部固定连接有防滑垫（27）。

5.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述连接块（21）的顶部固定连接有限位杆（28），所述限位杆（28）远离连接块（21）的一端与壳体（1）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述螺纹杆（22）的顶部固定连接有转动块（29），所述转动块（29）的顶部固定连接有把手（30）。

7.根据权利要求1所述的一种焊接用机械手臂，其特征在于：所述支撑柱（242）的左右两侧均固定连接有限位块（31），所述限位块（31）远离支撑柱（242）的一侧与底座（241）的顶部固定连接。