CN109955014A - 一种机械焊接用的云台机械臂及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械焊接用的云台机械臂及其工作方法，包括机械臂本体，所述机械臂本体的末端连接有机械手指，所述机械手指包括连接在机械臂本体末端上的手指外壳和与机械臂本体内部转轴连接的手指转轴，所述手指转轴的末端连接有圆柱凸轮，所述手指外壳的顶部内壁和底部内壁上设置有由对称分布的导向架，所述导向架包括第一支架和第二支架，导向架上各连接有一个焊接头组件，所述焊接头组件包括分别连接在第一支架和第二支架内的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和第二筒体相互靠近的一端之间连接有推板。本发明可实现两个焊接位置交替进行焊接，完成两点焊接，同时可实现焊枪头内焊丝的自动送进，结构简单合理，方便实用。

Description

一种机械焊接用的云台机械臂及其工作方法
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种机械焊接用的云台机械臂。
背景技术
在现代工业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用；生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。机械自动化设备中有一类机械抓手，主要用来代替人工进行各种工作，通过预设程序的设定，可以重复的执行的动作。由于可以替代人工的这种重复性的重体力劳动，可以大幅减轻人力劳动强度，提高作业的精度和速度，有助于企业的生产效率的提升。焊接机器人是从事焊接的工业机器人。现有的焊接机器人在进行焊接作业时，每次只能完成对一个焊接点的焊接，而对一些需要多处焊接点的直线形的杆件(如钢管)，这种一个焊接点一个焊接点进行焊接的焊接方式无疑使得生产效率较低，亟待改进，同时现有的焊接机器人需要单独的送丝机构，用来送进焊丝，不易保证焊丝的送进与焊接工作的焊丝消耗协调一致。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种机械焊接用的云台机械臂及其工作方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种机械焊接用的云台机械臂，包括机械臂本体，所述机械臂本体的末端连接有机械手指，所述机械手指包括连接在机械臂本体末端上的手指外壳和与机械臂本体内部转轴连接的手指转轴，所述手指转轴的末端连接有圆柱凸轮，所述手指外壳的顶部内壁和底部内壁上设置有由对称分布的导向架，所述导向架包括第一支架和第二支架，导向架上各连接有一个焊接头组件，所述焊接头组件包括分别连接在第一支架和第二支架内的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和第二筒体相互靠近的一端之间连接有推板，所述推板远离手指外壳的一端与圆柱凸轮的外圆面滑动连接，两个推板分别位于圆柱凸轮的两端，所述第一筒体的外壁靠近推板的一侧分别安装有对称分布的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和第二气缸的输出端分别连接有第一夹板和第二夹板，所述第一筒体远离推板的一端内部套接有焊枪头，所述焊枪头内设置有焊丝，所述焊丝位于第一夹板和第二夹板之间并贯穿推板至第二筒体的外部。
优选的，所述圆柱凸轮的圆柱面上设置有圆形截面的空间曲线的凹槽，所述推板与圆柱凸轮相接触的一端设有球体，球体滑动地嵌在凹槽内。
优选的，所述推板的侧面上设置有行程控制开关，所述行程控制开关分别与第一气缸和第二气缸电性连接，所述圆柱凸轮的外圆面靠近手指转轴的一端设置有挡块。
优选的，所述手指外壳的端面上设置有两个与焊枪头相对应的通孔，焊枪头活动地插入通孔内。
上述机械焊接用的云台机械臂的工作方法：通过机械臂本体驱动手指转轴的转动和手指外壳位置的移动，手指转轴带动圆柱凸轮转动，圆柱凸轮带动两个推板相互交替地沿圆柱凸轮的轴线方向往返运动，从而控制两个焊接头组件上的焊枪头交替地穿出手指外壳的外部的进行焊接作业，实现机械手指在同一位置完成两点的焊接，当推板沿圆柱凸轮表面的凹槽向手指转轴所在侧移动时，第一夹板和第二夹板处于相互分离的状态，则焊丝相对地移动至焊枪头的外部，当推板上的行程控制开关触及圆柱凸轮上的挡块时，相对应的焊接头组件上的第一气缸和第二气缸同时工作，使第一夹板和第二夹板相互靠近，并将焊丝夹紧，当推板沿圆柱凸轮的表面凹槽远离手指转轴时，第一夹板和第二夹板拉动焊丝与焊枪头一起前进，到达圆柱凸轮的最外端时，开始进行焊接作业，两组焊接头组件交替进行，如此完成焊丝的自动送进。
本发明中，采用在机械手指上设置有圆柱凸轮机构和两组焊接头组件，可实现两个焊接位置交替进行焊接，完成两点焊接，同时可实现焊枪头内焊丝的自动送进，每组焊接头组件中设置两个气缸，可实现送丝过程中焊丝的夹紧，结构简单合理，方便实用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的机械手指的结构示意图。
图中：1机械臂本体、2手指外壳、3手指转轴、4圆柱凸轮、5第一支架、6第二支架、7第一筒体、8第二筒体、9推板、10第一气缸、11第二气缸、12第一夹板、13第二夹板、14焊枪头、15焊丝、16机械手指。
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。
参照图1-2，一种机械焊接用的云台机械臂，包括机械臂本体1，机械臂本体1的末端连接有机械手指16，机械手指16包括连接在机械臂本体1末端上的手指外壳2和与机械臂本体1内部转轴连接的手指转轴3，手指转轴3的末端连接有圆柱凸轮4，手指外壳2的顶部内壁和底部内壁上设置有由对称分布的导向架，导向架包括第一支架5和第二支架6，导向架上各连接有一个焊接头组件，焊接头组件包括分别连接在第一支架5和第二支架6内的第一筒体7和第二筒体8，第一筒体7和第二筒体8相互靠近的一端之间连接有推板9，推板9远离手指外壳2的一端与圆柱凸轮4的外圆面滑动连接，圆柱凸轮4的圆柱面上设置有圆形截面的空间曲线的凹槽，推板9与圆柱凸轮4相接触的一端设有球体，球体滑动地嵌在凹槽内，两个推板9分别位于圆柱凸轮4的两端，第一筒体7的外壁靠近推板9的一侧分别安装有对称分布的第一气缸10和第二气缸11，推板9的侧面上设置有行程控制开关，行程控制开关分别与第一气缸10和第二气缸11电性连接，圆柱凸轮4的外圆面靠近手指转轴3的一端设置有挡块，第一气缸10和第二气缸11的输出端分别连接有第一夹板12和第二夹板13，第一筒体7远离推板9的一端内部套接有焊枪头14，手指外壳2的端面上设置有两个与焊枪头14相对应的通孔，焊枪头14活动地插入通孔内，焊枪头14内设置有焊丝15，焊丝15位于第一夹板12和第二夹板13之间并贯穿推板9至第二筒体8的外部。
本发明的工作方法：本发明在使用时，通过机械臂本体1驱动手指转轴3的转动和手指外壳2位置的移动，手指转轴3带动圆柱凸轮4转动，圆柱凸轮4带动两个推板9相互交替地沿圆柱凸轮4的轴线方向往返运动，从而控制两个焊接头组件上的焊枪头14交替地穿出手指外壳2的外部的进行焊接作业，实现机械手指16在同一位置完成两点的焊接，当推板9沿圆柱凸轮4表面的凹槽向手指转轴3所在侧移动时，第一夹板12和第二夹板13处于相互分离的状态，则焊丝15相对地移动至焊枪头5的外部，当推板9上的行程控制开关触及圆柱凸轮4上的挡块时，相对应的焊接头组件上的第一气缸10和第二气缸11同时工作，使第一夹板12和第二夹板13相互靠近，并将焊丝15夹紧，当推板9沿圆柱凸轮4的表面凹槽远离手指转轴3时，第一夹板12和第二夹板13拉动焊丝15与焊枪头14一起前进，到达圆柱凸轮4的最外端时，开始进行焊接作业，两组焊接头组件交替进行，如此完成焊丝15的自动送进。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机械焊接用的云台机械臂，包括机械臂本体(1)，其特征在于：所述机械臂本体(1)的末端连接有机械手指(16)，所述机械手指(16)包括连接在机械臂本体(1)末端上的手指外壳(2)和与机械臂本体(1)内部转轴连接的手指转轴(3)，所述手指转轴(3)的末端连接有圆柱凸轮(4)，所述手指外壳(2)的顶部内壁和底部内壁上设置有由对称分布的导向架，所述导向架包括第一支架(5)和第二支架(6)，导向架上各连接有一个焊接头组件，所述焊接头组件包括分别连接在第一支架(5)和第二支架(6)内的第一筒体(7)和第二筒体(8)，所述第一筒体(7)和第二筒体(8)相互靠近的一端之间连接有推板(9)，所述推板(9)远离手指外壳(2)的一端与圆柱凸轮(4)的外圆面滑动连接，两个推板(9)分别位于圆柱凸轮(4)的两端，所述第一筒体(7)的外壁靠近推板(9)的一侧分别安装有对称分布的第一气缸(10)和第二气缸(11)，所述第一气缸(10)和第二气缸(11)的输出端分别连接有第一夹板(12)和第二夹板(13)，所述第一筒体(7)远离推板(9)的一端内部套接有焊枪头(14)，所述焊枪头(14)内设置有焊丝(15)，所述焊丝(15)位于第一夹板(12)和第二夹板(13)之间并贯穿推板(9)至第二筒体(8)的外部。
2.根据权利要求1所述的一种机械焊接用的云台机械臂，其特征在于，所述圆柱凸轮(4)的圆柱面上设置有圆形截面的空间曲线的凹槽，所述推板(9)与圆柱凸轮(4)相接触的一端设有球体，球体滑动地嵌在凹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种机械焊接用的云台机械臂，其特征在于，所述推板(9)的侧面上设置有行程控制开关，所述行程控制开关分别与第一气缸(10)和第二气缸(11)电性连接，所述圆柱凸轮(4)的外圆面靠近手指转轴(3)的一端设置有挡块。
4.根据权利要求1所述的一种机械焊接用的云台机械臂，其特征在于，所述手指外壳(2)的端面上设置有两个与焊枪头(14)相对应的通孔，焊枪头(14)活动地插入通孔内。
5.一种根据权利要求1所述机械焊接用的云台机械臂的工作方法：通过机械臂本体(1)驱动手指转轴(3)的转动和手指外壳(2)位置的移动，手指转轴(3)带动圆柱凸轮(4)转动，圆柱凸轮(4)带动两个推板(9)相互交替地沿圆柱凸轮(4)的轴线方向往返运动，从而控制两个焊接头组件上的焊枪头(14)交替地穿出手指外壳(2)的外部的进行焊接作业，实现机械手指(16)在同一位置完成两点的焊接，当推板(9)沿圆柱凸轮(4)表面的凹槽向手指转轴(3)所在侧移动时，第一夹板(12)和第二夹板(13)处于相互分离的状态，则焊丝(15)相对地移动至焊枪头(5)的外部，当推板(9)上的行程控制开关触及圆柱凸轮(4)上的挡块时，相对应的焊接头组件上的第一气缸(10)和第二气缸(11)同时工作，使第一夹板(12)和第二夹板(13)相互靠近，并将焊丝(15)夹紧，当推板(9)沿圆柱凸轮(4)的表面凹槽远离手指转轴(3)时，第一夹板(12)和第二夹板(13)拉动焊丝(15)与焊枪头(14)一起前进，到达圆柱凸轮(4)的最外端时，开始进行焊接作业，两组焊接头组件交替进行，如此完成焊丝(15)的自动送进。
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