CN111451654A - 一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,包括:滑轨,其两侧有减重孔,并设置两条滑轨;连接法盘,其一端连接所述第一滑轨一端,另一端连接所述第二滑轨一端,减少机器人末端轴因力臂加长造成的负载损失;齿条,其连接所述滑轨,并与所述滑轨平行设置,并可拆卸;抓取装置,其间隔设设置在所述滑轨上,并能够沿所述滑轨的长度方向移动,所述抓取装置均包括:横杆:多个吸盘,其可拆卸设置在所述横杆两端;驱动电机其可拆卸连接所述横杆,并与所述齿条啮合,能够带动所述横杆沿所述滑轨滑动,提高了焊接的效率。
Description
技术领域
本发明涉工业机器人技术领域,尤其涉及一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置。
背景技术
激光焊接是一种高效、快速、先进的焊接方法;是利用具有高能量密度的激光束使金属材料熔化,形成冶金结合的焊接接头,近年来得到了广泛的应用。机器人作为自动化技术与先进制造技术的典型代表和主要技术手段,在自动化焊接中发挥着重要的作用。目前,激光焊接机器人在上料时依靠抓手吸盘进行吸取物料。
但是现有的激光拼焊的抓取装置以下缺陷:由于产品规格不同,物料长度不同,在产品种类变化时需要停止设备,工人手动将拾取器进行移动,选择适当的位置并重新固定,然后才能进行生产。浪费人力,耽误生产,并且现场工作空间有限操作不便,更换过程中有一定安全隐患。
发明内容
本发明设计开发了一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,通过电机带动齿条使抓取装置沿滑轨滑动,以调整抓取装置的间隔,节省了人力,提高了拼焊工艺流程中的操作安全性。
本发明还给出了抓取装置的间距计算公式,能够根据横杆的长度和板材参数对抓取装置间隔进行调整,提高了焊接精度。
本发明提供的技术方案为:
一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,包括:
滑轨;
齿条,其连接所述滑轨,并与所述滑轨平行设置;
多个抓取装置,其间隔设设置在所述滑轨上,并能够沿所述滑轨的长度方向移动,所述抓取装置均包括:
横杆,其横截面为“口”字型;
多个吸盘,其可拆卸设设置在所述横杆两端;
驱动电机,其可拆卸连接所述横杆,并与所述齿条啮合,能够带动所述横杆沿所述滑轨滑动。
优选的是,所述滑轨包括:
第一滑动部,其为双道滑轨;
连接法兰,其一端连接所述第一滑动部一端;
第二滑动部,其为双道滑轨,所述第二滑动部一端连接所述连接法兰另一端。
优选的是,所述连接法兰包括:
连接板,其为“工”字型,且所述连接板的端部均具有连接孔,能够通过螺栓可拆卸连接所述滑轨;
两个连接滑轨,其设置在所述连接板底部,能够使所述第一滑动部和所述第二滑动部连通。
优选的是,所述连接板上具有减重孔。
优选的是,其特征在于,还包括:
滑动件,其可拆卸固定在所述横杆上,并能够带动所述横杆沿所述滑轨移动。
优选的是,所述滑动件包括:
固定部,其为“L型”,且一端通过固定孔可拆卸连接所述横杆;
滑动部,其具有“U”型槽,能够卡接在所述滑轨上。
优选的是,所述齿条的精度为6级。
优选的是,所述抓取装置的间距为:
其中,Dj为抓取装置的间距,L为横杆的长度,n为抓取装置的个数,ρ为间隔系数,xmax为带焊接板材最大宽度,xmin为焊接板材的最大长度,xe为板材平均宽度,ye为板材平均长度。
优选的是,相邻带焊接板材的焊缝宽度调整为2~4mm。
本发明所述的有益效果
1、本发明设计开发了一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,实现了调整抓取位置自动化,节省了人工,提高了焊接的效率。
2、本发明提供了齿轮齿条传动进行定位,相对于人工定位,大大提高了定位精度。
3、本发明将之前的机器人连接法兰部分做了微调,一方面去掉上面竖板做减重,另外也减少机器人末端轴因力臂加长造成的负载损失,其竖板内的气阀增加了一个电控箱集中放置到小臂上,以此也减重也更方便布管路线缆。
附图说明
图1为本发明所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置的结构示意图。
图2为本发明所述的滑轨与齿条的配合示意图。
图3为本发明所述的吸盘及其紧固方法示意图。
图4为本发明所述的单个横杆位置调整的工作原理示意图。
图5为本发明所述的连接法兰示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示,本发明提供的一种用于激光拼焊的全自动调整夹爪间隔的抓取装置包括:滑轨110、横杆120、吸盘130和连接法兰140。所述滑轨110 与所述横杆120垂直放置,滑轨110一面与横杆120一面相切。所述吸盘130 固定在横杆120上。
如图2所示,齿条111上钻有通孔112和减重孔113,齿条111上的通孔对应滑轨110上钻有螺纹孔,通过螺栓连接紧固在一起。
如图3所示,吸盘130通过螺柱132和螺母133连接在吸盘夹具131上,为减轻横杆负载,吸盘夹具131上附有减重槽。并通过上述螺柱132螺母133 使该部件紧固在可沿滑轨方向平行移动的横杆120上。
如图4所示,卡接件121与底板123实现了横杆与滑轨的连接,具体连接方法是,卡接件121一侧为“L”形,“L”形一侧附有四个通孔,该侧下面与横杆的一面紧贴,横杆120的另一面与底板123紧贴在一起,底板123 上也附有4个通孔与卡接件121上四个通孔相对应,并通过四个螺栓螺母使卡接件121与底板123之间夹紧,卡接件121另一侧为“U”形槽,与滑轨110上的凹槽卡接,实现了横杆120与滑轨110的连接。“U”形槽与滑轨上凹槽的接触面的表面粗糙度应控制在Ra3.2及以下,以减少接触面的滑动摩擦。
实施以单个横杆位置调整方法为例,作进一步说明。
本发明提供的滑轨110为双滑轨结构,并在双滑轨中间、横杆110的中部122位置装上电机,电机的输出端通过联轴器连接减速器的输入端,减速器输出齿轮与齿条111啮合。减速器通过内部齿轮机构减小传动比,达到平稳输出的目的。电机工作时,减速器输出端齿轮与固定在滑轨110上的齿条 111啮合,驱动横杆120进行水平移动,达到调整位置的目的。
在另一实施例中,本发明除刻度尺,结构通过电机、大减速比减速器配合齿条定位并锁紧。新的拾取器在6个横杆110上都设置了伺服电机,通过 PLC软件程序控制电机运转,从而实现横杆120在滑轨110上的位置自动调整。
如图5所示,连接法兰140为“工”字型,连接板140a上附有减重孔,四个角出分别打了四个气孔141。两个连接板对称连接,将连接法兰布置在滑轨中间。在连接板之间,气孔位置处增加了电控集装箱142,以此也减重也更方便布管路线缆。
在另一实施例中,抓取装置的间距为:
其中,Dj为抓取装置的间距,L为横杆的长度,n为抓取装置的个数,ρ为间隔系数,xmax为带焊接板材最大宽度,xmin为焊接板材的最大长度,xe为板材平均宽度,ye为板材平均长度。
在另一实施例中,相邻带焊接板材的焊缝宽度调整为2~4mm
实施以连接法兰所起的另一作用为例,作进一步说明。
将整个装置简化为力学模型为6个滑动叫支座铰接的外伸梁,6个横杆看做滑动铰支座,滑轨110看做梁。当6个横杆位置都偏向滑轨110一侧时,力臂加长,会对滑轨末端造成很大的负载损失。连接法兰140在梁中间起到固定作用,减少了滑轨110末端的负载损失。
本发明是在滑轨上设置齿条,与装在横杆上的电机与滑轨上安装的齿条配合,驱动横杆移动,达到调整位置的目的,实现了换料拾取器自动调整无人参与全自动化运行,整个生产至少每次换型节约了30分钟,省去操作人员 1人,并且减少了更换产品的生产间隔时间,提高了生产效率。
本发明设计开发了一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,具有间隔设置的抓取装置,且通过电机带动齿条使抓取装置沿滑轨滑动,以调整抓取装置的间隔,节省了人力,提高了拼焊工艺流程中的操作安全性。
本发明还给出了抓取装置的间距计算公式,能够根据横杆的长度和板材参数对抓取装置间隔进行调整,提高了焊接精度。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,包括:
滑轨;
齿条,其连接所述滑轨,并与所述滑轨平行设置;
多个抓取装置,其间隔设设置在所述滑轨上,并能够沿所述滑轨的长度方向移动,所述抓取装置均包括:
横杆;
多个吸盘,其可拆卸设设置在所述横杆两端;
驱动电机,其可拆卸连接所述横杆,并与所述齿条啮合,所述驱动电机能够带动所述横杆沿所述滑轨滑动。
2.根据权利要求1所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,所述滑轨包括:
第一滑动部,其为双道滑轨;
连接法兰,其一端连接所述第一滑动部一端;
第二滑动部,其为双道滑轨,所述第二滑动部一端连接所述连接法兰另一端。
3.根据权利要求2所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,所述连接法兰包括:
连接板,其为“工”字型,且所述连接板的端部均具有连接孔,能够通过螺栓可拆卸连接所述滑轨;
两个连接滑轨,其设置在所述连接板底部,能够使所述第一滑动部和所述第二滑动部连通。
4.根据权利要求3所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,所述连接板上具有减重孔。
5.根据权利要求4所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,还包括:
滑动件,其可拆卸固定在所述横杆上,并能够带动所述横杆沿所述滑轨移动。
6.根据权利要求5所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,所述滑动件包括:
固定部,其为“L型”,且一端通过固定孔可拆卸连接速搜横杆;
滑动部,其具有“U”型槽,能够卡接在所述滑轨上。
7.根据权利要求1所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,所述齿条的齿条精度为6级。
9.根据权利要求8所述的用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置,其特征在于,相邻带焊接板材的焊缝宽度调整为2~4mm。
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CN202010458473.1A CN111451654A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种用于激光拼焊的夹抓位置间隔可调的抓取装置 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN113233185A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-08-10 | 安徽工程大学 | 一种工业机器人真空抓取装置及其使用方法及其使用方法 |
CN114986552A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-02 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种自动端拾器装置 |
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- 2020-05-27 CN CN202010458473.1A patent/CN111451654A/zh active Pending
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CN113233185A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-08-10 | 安徽工程大学 | 一种工业机器人真空抓取装置及其使用方法及其使用方法 |
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