CN110936075A - 一种h型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构及同步翻转移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构及同步翻转移动装置，机构包括底座及移动部件，底座及移动部件上设置右翻转机构和左翻转机构，底座及移动部件包括底座，底座两侧安装导轨，底座中转动安装左右丝杆，左右丝杆端部连接丝杆驱动元件，左右丝杆左丝杆段和右丝杆段中分别螺纹连接左螺母和右螺母。本发明，为H型钢采用机器人焊接提供精准定位；对H型钢翼板各种型号位置采用数字参数化设置自动调整，稳定可靠。

Description

一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构及同步翻转移 动装置

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构及同步翻转移动装置。

背景技术

随着我国对工业机器人应用不断的推广，机器人焊接技术越来越成熟了，对应用的领域也越来越广，而钢结构行业对机器人焊接应用刚刚开始。对于传统的H型钢生产线的翼板，人工上料劳动强度大，定位差，位置调整繁锁，稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，能解决人工上料劳动强度大，定位差，位置调整繁锁的问题，为H型钢采用机器人焊接提供精准定位；对H型钢翼板各种型号位置采用数字参数化设置自动调整，稳定可靠。

按照本发明提供的技术方案：一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，所述机构包括底座及移动部件，所述底座及移动部件上设置右翻转机构和所述左翻转机构。

作为本发明的进一步改进，所述底座及移动部件包括底座，所述底座两侧安装导轨，所述底座中转动安装左右丝杆，所述左右丝杆端部连接丝杆驱动元件，所述左右丝杆左丝杆段和右丝杆段中分别螺纹连接左螺母和右螺母。

作为本发明的进一步改进，所述右翻转机构包括右行走平台，所述右行走平台一侧安装翻右转臂支架，所述右翻转臂支架上部铰接右翻转臂下端部，所述右行走平台另一侧铰接右翻转驱动装置固定端，所述右翻转驱动装置活动端铰接所述右翻转臂中部，所述右翻转臂上转动安装右滚筒，所述右行走平台滑动安装在所述导轨上，所述右行走平台底部连接所述右螺母。

作为本发明的进一步改进，所述右翻转驱动装置为右油缸，所述右油缸通过右油缸支架安装在所述右行走平台上，所述右油缸与所述右油缸支架通过第二右油缸销轴铰接，所述右翻转臂轴两端通过右轴承分别转动连接于所述右翻转臂支架两侧的右端盖中，所述右翻转臂轴与所述右端盖之间设置右衬套，所述右衬套与所述右端盖之间设置右唇形密封圈，所述右翻转臂轴中部通过键槽结构固定连接所述右翻转臂下端部，所述右翻转臂支架和所述右油缸支架外侧分别设置右前限位支架和右后限位支架。

作为本发明的进一步改进，所述左翻转机构包括左行走平台，所述左行走平台一侧安装翻左转臂支架，所述左翻转臂支架上部铰接左翻转臂下端部，所述左行走平台另一侧铰接左翻转驱动装置固定端，所述左翻转驱动装置活动端铰接所述左翻转臂中部，所述左翻转臂上转动安装左滚筒，所述左行走平台滑动安装在所述导轨上，所述左行走平台底部连接所述左螺母。

作为本发明的进一步改进，所述左翻转驱动装置为左油缸，所述左油缸通过左油缸支架安装在所述左行走平台上，所述左油缸与所述左油缸支架通过第二左油缸销轴铰接，所述左翻转臂轴两端通过左轴承分别转动连接于所述左翻转臂支架两侧的左端盖中，所述左翻转臂轴与所述左端盖之间设置左衬套，所述左衬套与所述左端盖之间设置左唇形密封圈，所述左翻转臂轴中部通过键槽结构固定连接所述左翻转臂下端部，所述左翻转臂支架和所述左油缸支架外侧分别设置左前限位支架和左后限位支架。

一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，所述装置包括至少2个如上所述的任一项H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，分为主动机构和从动机构，主动机构中的右翻转臂轴通过翻转同步机构连接从动机构中的右翻转臂轴，主动机构中的左翻转臂轴通过翻转同步机构连接从动机构中的左翻转臂轴。

作为本发明的进一步改进，所述翻转同步机构包括翻转同步锥齿轮传动箱及翻转同步传动轴。

作为本发明的进一步改进，所述主动机构中的左右丝杆通过移动同步机构连接从动机构中的左右丝杆。

作为本发明的进一步改进，所述移动同步机构包括移动同步锥齿轮传动箱及移动同步传动轴。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明结构简单，占用空间小；为H型钢采用机器人焊接提供精准定位；对H型钢翼板各种型号位置采用数字参数化设置自动调整，稳定可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2 为本发明底座及移动部件的结构示意图。

图3 为图2中A-A剖视图。

图4为图2中B-B剖视图。

图5为图2中I区域放大图。

图6为图2中II区域放大图。

图7为本发明右翻转机构左视图。

图8为图7中A-A剖视图。

图9为图7中B-B剖视图。

图10为图7中C-C剖视图。

图11为本发明左翻转机构左视图。

图12为图11中A-A剖视图。

图13为图11中B-B剖视图。

图14为图11中C-C剖视图。

图15翻转同步机构主视图。

图16翻转同步机构俯视图。

图17移动同步机构主视图。

图18移动同步机构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

图1-18中，包括1.1、右翻转臂轴；1.2、右唇形密封圈；1.3、右衬套；1.4、右轴承；1.5、右圆形螺母；1.6、右端盖；1.7、第一右油缸销轴; 1.8、第二右油缸销轴；1.9、右球轴承；1.10、右滚筒；1.11、右翻转臂；1.12、右油缸；1.13、右后限位支架；1.14、右前限位支架；1.15、右翻转臂支架；1.16、右行走平台；1.17、右油缸支架；2.1、底座；2.2、左右丝杆；2.3、圆螺母；2.4、唇形密封圈；2.5、端盖；2.6、衬套；2.7、轴承1；2.8、轴承2；2.9、左螺母；2.10、右螺母 ；2.11、丝杆支承架；2.12、联轴器；2.13、液压马达；2.14、导轨；3.1、左翻转臂轴；3.2、左唇形密封圈；3.3、左衬套；3.4、左轴承；3.5、左圆形螺母；3.6、左端盖；3.7、左油缸销轴a; 3.8、左油缸销轴b；3.9、左球轴承；3.10、左滚筒；3.11、左翻转臂；3.12、左油缸；3.13、左后限位支架；3.14、左前限位支架；3.15、左翻转臂支架；3.16、左行走平台；3.17、左油缸支架；4.1、翻转锥齿轮传动箱；4.2、翻转联轴器；4.3、翻转第一传动轴；4.4、翻转第二传动轴；5.1、移动锥齿轮传动箱；5.2、移动联轴器；5.3、移动第一移动轴；5.4、移动第二移动轴等。

如图1所示，本发明是一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，包括底座及移动部件2，底座及移动部件2上设置右翻转机构1和左翻转机构3。

如图2-6所示，底座及移动部件2包括底座2.1，底座2.1两侧安装导轨2.14，底座2.1中通过轴承转动安装左右丝杆2.2，左右丝杆2.2端部连接丝杆驱动元件。在左右丝杆2.2左丝杆段和右丝杆段中分别螺纹连接左螺母2.9和右螺母2.10。

左右丝杆2.2左端部通过轴承转动安装在端盖2.5中，右端部通过轴承转动安装在丝杆支承架2.11中，左右丝杆2.2右端通过联轴器2.12连接丝杆驱动元件。

在本实施例中，丝杆驱动元件为液压马达2.13。

如图7-10所示，右翻转机构1包括右行走平台1.16，右行走平台1.16一侧安装翻右转臂支架1.15，右翻转臂支架1.15上部铰接右翻转臂1.11下端部，右行走平台1.16另一侧铰接右翻转驱动装置固定端，右翻转驱动装置活动端通过第一右油缸销轴1.7铰接右翻转臂1.11中部，右翻转臂1.11上通过右球轴承1.9转动安装右滚筒1.10。

右行走平台1.16滑动安装在导轨2.14上，右行走平台1.16底部连接右螺母2.10。在本实施例中，右翻转驱动装置为右油缸1.12，右油缸1.12通过右油缸支架1.17安装在右行走平台1.16上。右油缸1.12与右油缸支架1.17通过第二右油缸销轴1.8铰接。

右翻转臂轴1.1两端通过右轴承1.4分别转动连接于右翻转臂支架1.15两侧的右端盖1.6中，右翻转臂轴1.1与右端盖1.6之间设置右衬套1.3，增强右翻转臂轴1.1的强度，右衬套1.3与右端盖1.6之间设置右唇形密封圈1.2进行密封。右翻转臂轴1.1中部通过键槽结构固定连接右翻转臂1.11下端部。

右翻转臂支架1.15和右油缸支架1.17外侧分别设置右前限位支架1.14和右后限位支架1.13。

如图11-14所示，左翻转机构3包括左行走平台3.16，左行走平台3.16一侧安装翻左转臂支架3.15，左翻转臂支架3.15上部铰接左翻转臂3.11下端部，左行走平台3.16另一侧铰接左翻转驱动装置固定端，左翻转驱动装置活动端通过第一左油缸销轴3.7铰接左翻转臂3.11中部，左翻转臂3.11上通过左球轴承3.9转动安装左滚筒3.10。

左行走平台3.16滑动安装在导轨3.14上，左行走平台3.16底部连接左螺母2.9。在本实施例中，左翻转驱动装置为左油缸3.12，左油缸3.12通过左油缸支架3.17安装在左行走平台3.16上。左油缸3.12与左油缸支架3.17通过第二左油缸销轴3.8铰接。

左翻转臂轴3.1两端通过左轴承3.4分别转动连接于左翻转臂支架3.15两侧的左端盖3.6中，左翻转臂轴3.1与左端盖3.6之间设置左衬套3.3，增强左翻转臂轴3.1的强度，左衬套3.3与左端盖3.6之间设置左唇形密封圈3.2进行密封。左翻转臂轴3.1中部通过键槽结构固定连接左翻转臂3.11下端部。

左翻转臂支架3.15和左油缸支架3.17外侧分别设置左前限位支架3.14和左后限位支架3.13。

一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，包括至少两个如上所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其中一个为主动机构，另一个为从动机构，主动机构中的右翻转臂轴通过翻转同步机构4连接从动机构中的右翻转臂轴，主动机构中的左翻转臂轴通过翻转同步机构4连接从动机构中的左翻转臂轴。实现翻转的同步。

如图15-16所示，翻转同步机构包括4.1、翻转锥齿轮传动箱；4.2、翻转联轴器；4.3、翻转第一传动轴；4.4、翻转第二传动轴。

主动机构中的右翻转臂轴、左翻转臂轴通过翻转联轴器4.2及翻转第一传动轴4.3连接从动机构中的右翻转臂轴、左翻转臂轴，当需要避免干涉进行绕道时，采用翻转锥齿轮传动箱4.1和翻转第二传动轴4.4进行中转。

主动机构中的左右丝杆通过移动同步机构5连接从动机构中的左右丝杆。实现翻转机构移动的同步。

如图17-18所示，移动同步机构包括5.1、移动锥齿轮传动箱；5.2、移动联轴器；5.3、移动第一传动轴；5.4、移动第二传动轴。

主动机构中的左右丝杆通过移动联轴器5.2及移动第一传动轴5.3连接从动机构中的左右丝杆，当需要避免干涉进行绕道时，采用移动锥齿轮传动箱5.1和移动第二传动轴5.4进行中转。

本发明的工作过程如下：

当右翻转机构1中的右翻转臂1.11和左翻转机构3中的翻转臂3.11位置水平状态，工件（H型钢翼缘板）由右滚筒1.10和左滚筒3.10输送到H型钢机器人焊接翼板自动上料定位设备所设置的位置中，右翻转机构1中的右翻转臂1.11和左翻转机构3中的右翻转臂3.11同时由右油缸1.12和左油缸3.12推送翻转90度到右前限位支架1.14和右前限位支架3.14停止；图15~16翻转同步机构使多组右翻转机构1中的右翻转臂1.11和左翻转机构3中的左翻转臂同步翻转3.11。

当右翻转机构中的右翻转臂1.11和左翻转机构中的左翻转臂3.11的位置在90度垂直位置状态时，底座及移动部件2中的液压马达2.13开始启动，由左右丝杆2.2和左螺母2.9、右螺母2.10拖动右翻转机构1中的右行走平台1.16和左翻转机构中3的左行走平台3.16到设备所设置的位置中；整个流程完成。图17~18移动同步机构使多组底座及移动部件2中的左右丝杆2.2同步转动，实现右行走平台1.16和左翻转机构中3的左行走平台3.16的同步移动。

Claims (10)

1.一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述机构包括底座及移动部件（2），所述底座及移动部件（2）上设置右翻转机构（1）和所述左翻转机构（3）。

2.如权利要求1所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述底座及移动部件（2）包括底座（2.1），所述底座2.1两侧安装导轨（2.14），所述底座（2.1）中转动安装左右丝杆（2.2），所述左右丝杆（2.2）端部连接丝杆驱动元件，所述左右丝杆（2.2）左丝杆段和右丝杆段中分别螺纹连接左螺母（2.9）和右螺母（2.10）。

3.如权利要求2所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述右翻转机构（1）包括右行走平台（1.16），所述右行走平台（1.16）一侧安装翻右转臂支架（1.15），所述右翻转臂支架（1.15）上部铰接右翻转臂（1.11）下端部，所述右行走平台（1.16）另一侧铰接右翻转驱动装置固定端，所述右翻转驱动装置活动端铰接所述右翻转臂（1.11）中部，所述右翻转臂（1.11）上转动安装右滚筒（1.10），所述右行走平台（1.16）滑动安装在所述导轨（2.14）上，所述右行走平台（1.16）底部连接所述右螺母（2.10）。

4.如权利要求3所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述右翻转驱动装置为右油缸（1.12），所述右油缸（1.12）通过右油缸支架（1.17）安装在所述右行走平台（1.16）上，所述右油缸（1.12）与所述右油缸支架（1.17）通过第二右油缸销轴（1.8）铰接，所述右翻转臂轴（1.1）两端通过右轴承（1.4）分别转动连接于所述右翻转臂支架（1.15）两侧的右端盖（1.6）中，所述右翻转臂轴（1.1）与所述右端盖（1.6）之间设置右衬套（1.3），所述右衬套（1.3）与所述右端盖（1.6）之间设置右唇形密封圈（1.2），所述右翻转臂轴（1.1）中部通过键槽结构固定连接所述右翻转臂（1.11）下端部，所述右翻转臂支架（1.15）和所述右油缸支架（1.17）外侧分别设置右前限位支架（1.14）和右后限位支架（1.13）。

5.如权利要求2所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述左翻转机构（1）包括左行走平台（3.16），所述左行走平台（3.16）一侧安装翻左转臂支架（3.15），所述左翻转臂支架（3.15）上部铰接左翻转臂（3.11）下端部，所述左行走平台（3.16）另一侧铰接左翻转驱动装置固定端，所述左翻转驱动装置活动端铰接所述左翻转臂（3.11）中部，所述左翻转臂（3.11）上转动安装左滚筒（3.10），所述左行走平台（3.16）滑动安装在所述导轨（2.14）上，所述左行走平台（3.16）底部连接所述左螺母（2.9）。

6.如权利要求5所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，其特征在于：所述左翻转驱动装置为左油缸（3.12），所述左油缸（3.12）通过左油缸支架（3.17）安装在所述左行走平台（3.16）上，所述左油缸（3.12）与所述左油缸支架（3.17）通过第二左油缸销轴（3.8）铰接，所述左翻转臂轴（3.1）两端通过左轴承（3.4）分别转动连接于所述左翻转臂支架（3.15）两侧的左端盖（3.6）中，所述左翻转臂轴（3.1）与所述左端盖（3.6）之间设置左衬套（3.3），所述左衬套（3.3）与所述左端盖（3.6）之间设置左唇形密封圈（3.2），所述左翻转臂轴（3.1）中部通过键槽结构固定连接所述左翻转臂（3.11）下端部，所述左翻转臂支架（3.15）和所述左油缸支架（3.17）外侧分别设置左前限位支架（3.14）和左后限位支架（3.13）。

7.一种H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，其特征在于：所述装置包括至少2个如权利要求1-6所述的任一项H型钢机器人焊接翼板自动上料定位机构，分为主动机构和从动机构，主动机构中的右翻转臂轴通过翻转同步机构连接从动机构中的右翻转臂轴，主动机构中的左翻转臂轴通过翻转同步机构连接从动机构中的左翻转臂轴。

8.如权利要求7所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，其特征在于：所述翻转同步机构包括翻转同步锥齿轮传动箱及翻转同步传动轴。

9.如权利要求7所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，其特征在于：所述主动机构中的左右丝杆通过移动同步机构连接从动机构中的左右丝杆。

10.如权利要求9所述的H型钢机器人焊接翼板自动上料定位同步翻转移动装置，其特征在于：所述移动同步机构包括移动同步锥齿轮传动箱及移动同步传动轴。

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