CN110682039A - 一种六维度焊接机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六维度焊接机械臂，包括：底座；旋转基座，旋转基座转动连接在底座顶部；机械臂组件，机械臂组件转动连接在旋转基座顶部；旋转件，旋转件设于机械臂组件的另一端，并与机械臂组件转动连接；驱动组件，驱动组件与旋转基座、机械臂组件和旋转件传动连接；焊接件，焊接件固定于旋转件上；定位件，定位件固定于旋转件上，并与焊接件相邻布置；控制组件，控制组件设于底座内部，且控制组件与驱动组件、焊接件和定位件电连接。本发明的六维度焊接机械臂，设计合理，结构简单，便于操作，易于控制，功能丰富，能够实现在多角度下对焊点进行焊接，自动化程度和精细化程度高，极大地提高了机械焊接的工作效率和工作质量。

Description

一种六维度焊接机械臂

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，更具体的说是涉及一种六维度焊接机械臂。

背景技术

目前，在机械部件焊接领域，焊接的自动化程度较低，尤其针对一些细小的零部件或复杂程度高的部件，基本采用人工焊接的方式，不仅消耗大量的人力物力，而且还为操作人员带来了极大的安全隐患。

虽然市面上有一些用于焊接的机械手臂，但大多存在结构复杂、自动化程度不高、灵敏度低、焊接效果差等技术缺陷，不能够满足当前机械设备焊接领域的需求。

因此，提供一种自动化程度高、灵敏度高且焊接效果好的六维度焊接机械臂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一，提供了一种自动化程度高、灵敏度高且焊接效果好的六维度焊接机械臂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种六维度焊接机械臂，包括：

底座，所述底座为圆柱形中空结构；

旋转基座，所述旋转基座设于所述底座顶部，并与所述底座转动连接；

机械臂组件，所述机械臂组件设于所述旋转基座的顶部，且所述机械臂组件的一端所述旋转基座转动连接；

旋转件，所述旋转件设于所述机械臂组件的另一端，并与所述机械臂组件转动连接；

驱动组件，所述驱动组件与所述旋转基座、所述机械臂组件和所述旋转件传动连接，用于驱动所述旋转基座、所述机械臂组件和所述旋转件转动；

焊接件，所述焊接件设于所述旋转件上，并与所述旋转件固定连接；

定位件，所述定位件设于所述旋转件上，并与所述旋转件固定连接，且所述定位件与所述焊接件相邻布置；

控制组件，所述控制组件设于所述底座内部，且所述控制组件与所述驱动组件、所述焊接件和所述定位件电连接，用于控制所述驱动组件、所述焊接件和所述定位件。

经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本发明公开提供了一种六维度焊接机械臂，通过利用旋转基座和机械臂组件，能够实现机械臂组件在360°范围内进行自由旋转，利用旋转件与机械臂组件端部的转动连接机构，能够实现旋转件在不同角度下的旋转，从而使焊接件实现在不同角度下对细小部件或复杂程度高的部件的焊接，利用与焊接件相邻设置的定位件，能够使操作人员远程监测到焊接件具体的焊接位置，从而提高焊接的精细化程度。本发明的一种六维度焊接机械臂，不仅设计合理，结构简单，便于操作，易于控制，而且功能丰富，能够实现在多角度下对焊点进行焊接，自动化程度和精细化程度高，极大地提高了机械焊接的工作效率和工作质量，具有良好的市场应用前景。

进一步的，所述机械臂组件包括第一机械臂关节、第一机械臂、第二机械臂关节、第二机械臂、第三机械臂关节和第三机械臂，所述第一机械臂关节设于所述旋转基座顶部，并与所述旋转基座固定连接，所述第一机械臂的一端与所述第一机械臂关节转动连接，另一端与所述第二机械臂关节固定连接；所述第二机械臂的一端与所述第二机械臂关节转动连接，另一端与所述第三机械臂关节固定连接；所述第三机械臂一端与所述第三机械臂关节转动连接，另一端与所述旋转件转动连接；所述驱动组件与所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂传动连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该机械臂的操作空间更大，能够满足较大范围内的焊接操作。

进一步的，所述驱动组件包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第三驱动电机分别设于所述第一机械臂关节、所述第二机械臂关节和所述第三机械臂关节处，并分别与对应的所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂传动连接；所述第四驱动电机设于所述底座内部，且所述第四驱动电机的输出轴与所述旋转基座固定连接；所述第五驱动电机固定于所述第三机械臂的端部，并与所述旋转件传动连接；所述控制组件与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机和所述第五驱动电机电连接，用于控制所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机和所述第五驱动电机。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该机械臂结构灵活且自动化程度较高。

进一步的，所述旋转件为万向旋转头。

采用上述技术方案产生的有益效果是，提高了该机械臂焊接的精细化程度和灵敏度。

进一步的，所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述第三机械臂均为可伸缩机械臂。

采用上述技术方案产生的有益效果是，进一步扩大了该机械臂的操作空间，从而扩大了该机械臂的适用范围。

进一步的，所述焊接件为电焊接头，所述控制组件与所述电焊接头电连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，提高了该机械臂的自动化焊接程度，有效节省人工消耗。

进一步的，所述定位件为微型摄像头，所述微型摄像头与所述控制组件电连接，用于将监测到的动态画面反馈给所述控制组件。

进一步的，所述微型摄像头采用的型号为CK07N、CKF02、CK09N针孔摄像头中的一种。

采用上述技术方案产生的有益效果是，能够准确监测并使焊接件定位焊点，从而实现精确焊接。

进一步的，所述控制组件包括控制电路板和所述控制面板，所述控制电路板设于所述底座内部，所述控制面板设于所述底座外侧壁上，且所述控制面板与所述控制电路板电连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，便于操作人员及时监控焊接情况，提高了焊接的自动化程度和精细化程度。

进一步的，所述底座底端沿其径向向外侧延伸出一凸环，所述凸环上开设有定位孔。

采用上述技术方案产生的有益效果是，便于将该机械臂固定于合适位置，从而保证其正常作业。

进一步的，所述定位孔有多个，多个所述定位孔均匀布置在所述凸环的圆周端面上。

采用上述技术方案产生的有益效果是，有效提高了该机械臂位置固定的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种六维度焊接机械臂的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种六维度焊接机械臂的主视图；

图3附图为附图1中A处的局部放大图。

其中：1-底座，11-凸环，111-定位孔，2-旋转基座，3-机械臂组件，31-第一机械臂关节，32-第一机械臂，33-第二机械臂关节，34-第二机械臂，35-第三机械臂关节，36-第三机械臂，4-旋转件，5-焊接件，6-定位件，7-控制面板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明公开了一种六维度焊接机械臂，包括：

底座1，底座1为圆柱形中空结构；

旋转基座2，旋转基座2设于底座1顶部，并与底座1转动连接；

机械臂组件3，机械臂组件3设于旋转基座2的顶部，且机械臂组件3的一端旋转基座2转动连接；

旋转件4，旋转件4设于机械臂组件3的另一端，并与机械臂组件3转动连接；

驱动组件，驱动组件与旋转基座2、机械臂组件3和旋转件4传动连接，用于驱动旋转基座2、机械臂组件3和旋转件4转动；

焊接件5，焊接件5设于旋转件4上，并与旋转件4固定连接；

定位件6，定位件6设于旋转件4上，并与旋转件4固定连接，且定位件6与焊接件5相邻布置；

控制组件，控制组件设于底座1内部，且控制组件与驱动组件、焊接件5和定位件6电连接，用于控制驱动组件、焊接件5和定位件6。

根据本发明的一个可选实施例，机械臂组件3包括第一机械臂关节31、第一机械臂32、第二机械臂关节33、第二机械臂34、第三机械臂关节35和第三机械臂36，第一机械臂关节31设于旋转基座2顶部，并与旋转基座2固定连接，第一机械臂32的一端与第一机械臂关节31转动连接，另一端与第二机械臂关节33固定连接；第二机械臂34的一端与第二机械臂关节33转动连接，另一端与第三机械臂关节35固定连接；第三机械臂36一端与第三机械臂关节35转动连接，另一端与旋转件4转动连接；驱动组件与第一机械臂32、第二机械臂34和第三机械臂36传动连接；从而使得该机械臂的操作空间更大，能够满足较大范围内的焊接操作。

根据本发明的一个可选实施例，驱动组件包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机分别设于第一机械臂关节31、第二机械臂关节33和第三机械臂关节35处，并分别与对应的第一机械臂32、第二机械臂34和第三机械臂36传动连接；第四驱动电机设于底座1内部，且第四驱动电机的输出轴与旋转基座2固定连接；第五驱动电机固定于第三机械臂36的端部，并与旋转件4传动连接；控制组件与第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机电连接，用于控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机；从而使得该机械臂结构灵活且自动化程度较高。

根据本发明的一个可选实施例，旋转件4为万向旋转头，从而有效提高了该机械臂焊接的精细化程度和灵敏度。

根据本发明的一个可选实施例，第一机械臂32、第二机械臂34和第三机械臂36均为可伸缩机械臂，从而进一步扩大了该机械臂的操作空间，进而扩大了该机械臂的适用范围。

根据本发明的一个可选实施例，焊接件5为电焊接头，控制组件与电焊接头电连接，从而提高了该机械臂的自动化焊接程度，有效节省人工消耗。

根据本发明的一个可选实施例，定位件6为微型摄像头，微型摄像头与控制组件电连接，用于将监测到的动态画面反馈给控制组件；具体地，微型摄像头的型号为CK07N针孔摄像头，从而能够准确监测并使焊接件定位焊点，实现精确焊接。

根据本发明的一个可选实施例，控制组件包括控制电路板和控制面板7，控制电路板设于底座1内部，控制面板7设于底座1外侧壁上，且控制面板7与控制电路板电连接，便于操作人员及时监控焊接情况，提高了焊接的自动化程度和精细化程度。

根据本发明的一个可选实施例，底座1底端沿其径向向外侧延伸出一凸环11，凸环11上开设有定位孔111，从而便于将该机械臂固定于合适位置，保证其正常作业。

根据本发明的一个可选实施例，定位孔111有六个，六个定位孔111均匀布置在凸环11的圆周端面上，从而有效提高了该机械臂位置固定的牢固性。

本发明的一种六维度焊接机械臂，通过利用旋转基座和机械臂组件，能够实现机械臂组件在360°范围内进行自由旋转，利用旋转件与机械臂组件端部的转动连接机构，能够实现旋转件在不同角度下的旋转，从而使焊接件实现在不同角度下对细小部件或复杂程度高的部件的焊接，利用与焊接件相邻设置的定位件，能够使操作人员远程监测到焊接件具体的焊接位置，从而提高焊接的精细化程度。本发明的六维度焊接机械臂，不仅设计合理，结构简单，便于操作，易于控制，而且功能丰富，能够实现在多角度下对焊点进行焊接，自动化程度和精细化程度高，极大地提高了机械焊接的工作效率和工作质量，具有良好的市场应用前景。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种六维度焊接机械臂，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)为圆柱形中空结构；

旋转基座(2)，所述旋转基座(2)设于所述底座(1)顶部，并与所述底座(1)转动连接；

机械臂组件(3)，所述机械臂组件(3)设于所述旋转基座(2)的顶部，且所述机械臂组件(3)的一端所述旋转基座(2)转动连接；

旋转件(4)，所述旋转件(4)设于所述机械臂组件(3)的另一端，并与所述机械臂组件(3)转动连接；

驱动组件，所述驱动组件与所述旋转基座(2)、所述机械臂组件(3)和所述旋转件(4)传动连接，用于驱动所述旋转基座(2)、所述机械臂组件(3)和所述旋转件(4)转动；

焊接件(5)，所述焊接件(5)设于所述旋转件(4)上，并与所述旋转件(4)固定连接；

定位件(6)，所述定位件(6)设于所述旋转件(4)上，并与所述旋转件(4)固定连接，且所述定位件(6)与所述焊接件(5)相邻布置；

控制组件，所述控制组件设于所述底座(1)内部，且所述控制组件与所述驱动组件、所述焊接件(5)和所述定位件(6)电连接，用于控制所述驱动组件、所述焊接件(5)和所述定位件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述机械臂组件(3)包括第一机械臂关节(31)、第一机械臂(32)、第二机械臂关节(33)、第二机械臂(34)、第三机械臂关节(35)和第三机械臂(36)，所述第一机械臂关节(31)设于所述旋转基座(2)顶部，并与所述旋转基座(2)固定连接，所述第一机械臂(32)的一端与所述第一机械臂关节(31)转动连接，另一端与所述第二机械臂关节(33)固定连接；所述第二机械臂(34)的一端与所述第二机械臂关节(33)转动连接，另一端与所述第三机械臂关节(35)固定连接；所述第三机械臂(36)一端与所述第三机械臂关节(35)转动连接，另一端与所述旋转件(4)转动连接；所述驱动组件与所述第一机械臂(32)、所述第二机械臂(34)和所述第三机械臂(36)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第三驱动电机分别设于所述第一机械臂关节(31)、所述第二机械臂关节(33)和所述第三机械臂关节(35)处，并分别与对应的所述第一机械臂(32)、所述第二机械臂(34)和所述第三机械臂(36)传动连接；所述第四驱动电机设于所述底座(1)内部，且所述第四驱动电机的输出轴与所述旋转基座(2)固定连接；所述第五驱动电机固定于所述第三机械臂(36)的端部，并与所述旋转件(4)传动连接；所述控制组件与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机和所述第五驱动电机电连接，用于控制所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机和所述第五驱动电机。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述旋转件(4)为万向旋转头。

5.根据权利要求2所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述第一机械臂(32)、所述第二机械臂(34)和所述第三机械臂(36)均为可伸缩机械臂。

6.根据权利要求1所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述焊接件(5)为电焊接头，所述控制组件与所述电焊接头电连接。

7.根据权利要求1所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述定位件(6)为微型摄像头，所述微型摄像头与所述控制组件电连接，用于将监测到的动态画面反馈给所述控制组件。

8.根据权利要求7所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述控制组件包括控制电路板和所述控制面板(7)，所述控制电路板设于所述底座(1)内部，所述控制面板(7)设于所述底座(1)外侧壁上，且所述控制面板(7)与所述控制电路板电连接。

9.根据权利要求1所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述底座(1)底端沿其径向向外侧延伸出一凸环(11)，所述凸环(11)上开设有定位孔(111)。

10.根据权利要求9所述的一种六维度焊接机械臂，其特征在于，所述定位孔(111)有多个，多个所述定位孔(111)均匀布置在所述凸环(11)的圆周端面上。

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