CN111716071A - 焊接机器人手臂加工平台 - Google Patents

Abstract

焊接机器人手臂加工平台，包括底座、安装架、夹持杆、推板、转动杆、蜗轮套、平衡套、蜗轮盖、支撑杆、限位杆、限位套、机器人手臂、同步平衡驱动装置，所述底座上侧连接安装架，所述安装架设置在底座两侧，所述安装架上端通过安装轴连接夹持杆，所述夹持杆在安装轴上转动，所述夹持杆上端连接夹持块，所述夹持块内侧与机器人手臂相适应，所述夹持块内侧连接机器人手臂，所述夹持块卡在机器人手臂上，所述夹持杆下侧具有滑动槽，所述推板外端具有推杆，所述推杆通过滑动轴连接夹持杆，所述滑动轴连接在滑动槽内，所述滑动轴在滑动槽内滑动。

Description

焊接机器人手臂加工平台

技术领域

本发明涉及焊接机器人手臂领域，尤其涉及一种焊接机器人手臂加工平台。

背景技术

在焊接机器人手臂的加工和安装过程中，需要对焊接机器人手臂进行夹持固定，现有的焊接机器人手臂夹持操作复杂，稳定性不好，无法对焊接机器人手臂能够实现支撑和夹持协同完成，影响了加工的准确度和加工的效果，效率低下，使用效果不好。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种提高协调性和工作效率的焊接机器人手臂加工平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种焊接机器人手臂加工平台，包括底座、安装架、夹持杆、推板、转动杆、蜗轮套、平衡套、蜗轮盖、支撑杆、限位杆、限位套、机器人手臂、同步平衡驱动装置，所述底座上侧连接安装架，所述安装架设置在底座两侧，所述安装架上端通过安装轴连接夹持杆，所述夹持杆在安装轴上转动，所述夹持杆上端连接夹持块，所述夹持块内侧与机器人手臂相适应，所述夹持块内侧连接机器人手臂，所述夹持块卡在机器人手臂上，所述夹持杆下侧具有滑动槽，所述推板外端具有推杆，所述推杆通过滑动轴连接夹持杆，所述滑动轴连接在滑动槽内，所述滑动轴在滑动槽内滑动；同步平衡驱动装置包括平衡套、推板套、推板槽、转动杆槽、安装凸起、蜗轮套槽，平衡套下部通过安装架连接底座，电机驱动带动转动杆转动，转动杆转动带动推板在转动杆两侧对称平衡滑动，蜗杆与蜗轮套同步相互啮合，所述平衡套中部具有转动杆槽，所述平衡套下部具有推板套，所述推板套内侧具有推板槽，所述转动杆槽上部具有蜗杆槽，所述平衡套左侧具有蜗轮套槽，所述平衡套对称设置；所述转动杆一端连接电机，所述转动杆嵌入转动杆槽内，所述平衡套对称设置在转动杆两侧，所述转动杆在转动杆槽内转动，转动杆具有齿纹杆，所述推板槽与推板相适应，所述推板连接推板槽，所述推板在推板槽内滑动，所述推板与齿纹杆通过齿纹连接，推板在齿纹杆上下两侧对称设置，所述转动杆具有蜗杆，平衡套水平设置,所述蜗杆设置在齿纹杆上侧，所述蜗杆槽设置在转动杆槽上侧三分之一处，所述安装凸起外侧连接蜗轮盖，所述安装凸起与蜗轮盖下部通过安装架连接底座，所述安装凸起、蜗轮盖内部形成蜗轮套槽，所述蜗轮套槽中心线与蜗杆槽中部相对应，蜗轮套槽与蜗杆槽相通，所述蜗轮套槽内侧连接蜗轮套，所述蜗轮套在蜗轮套槽内转动，所述蜗轮套连接蜗杆，所述蜗杆与蜗轮套相互啮合，所述蜗轮套内部通过螺纹连接支撑杆，所述支撑杆上端连接支撑板，所述支撑板内侧与机器人手臂相适应，所述机器人手臂下侧连接支撑板，所述机器人手臂下侧卡在支撑板内，所述支撑板两侧连接限位杆，所述限位杆与限位套相适应，所述限位套内部连接限位杆，所述限位杆下部连接限位套，所述限位杆在限位套内滑动。

所述推板两侧具有定位凸起槽，所述推板槽两侧具有定位凸起，所述定位凸起与定位凸起槽相适应，所述定位凸起槽连接定位凸起，所述定位凸起槽卡在定位凸起内，所述定位凸起槽在定位凸起内滑动。

所述推板套具有限位凸环，所述限位凸环内侧连接转动杆，所述限位凸环卡在转动杆上，所述限位凸环在转动杆两侧对称设置。

有益效果：

1、利用安装架将平衡套、蜗轮盖固定在底座上，定位凸起槽卡在定位凸起内，使推板在推板槽1内仅能进行平行移动，实现推板在转动杆两侧对称平衡滑动，进而限定推板与推板套连接状态下仅能够平行于底座移动，不会发生偏移。当推板推动推杆向外移动时，滑动轴位置随之改变，使滑动轴向滑动槽上侧滑动的同时带动夹持杆下部向外移动，使得夹持杆上端向底座中部方向翻转，进而调节两侧夹持块间距。利用推板与齿纹杆间齿纹啮合，当齿纹杆转动时，上下两侧推板能够产生相对运动，且移动距离相等平衡，使得两侧夹持杆转动角度能够实时相同，进而使两侧夹持块相对底座中部对称，机器人手臂两侧受力均匀，不易发生偏移。同步平衡驱动装置实现蜗杆与齿纹杆同步转动，推板平衡滑动进行位置调节的同时，利用蜗杆、蜗轮套间的啮合能够实现蜗轮套转动，利用蜗轮套与支撑杆间的螺纹连接，支撑杆不发生转动的情况下，蜗轮套转动能够改变支撑杆2相对蜗轮套的位置，调节支撑杆高度，改变支撑板相对底座的高度，同步平衡驱动装置实现同步驱动，提高了协调性和工作效率。

2、限位杆在限位套内滑动，使限位套限定限位杆竖直移动，使支撑板高度改变的过程中滑动平稳，两侧限位杆配合，限制支撑板转动，使支撑板不发生转动的情况下竖直移动。利用两侧推板长度不同，能够使支撑杆轴心位于底座中部，进而使机器人手臂背夹持状态下，夹持块与支撑板轴心重合，使机器人手臂受力均匀，不易发生晃动或偏移。齿纹杆11正反转能够调节两侧推板相对靠近或远离，进而改变两侧夹持块间距，改变机器人手臂夹持状态。蜗轮套槽中心线与蜗杆槽中部相对应，从而确定蜗杆与蜗轮套的相对位置，进而确定支撑杆相对转动杆的位置，能够对夹持块、支撑板对机器人手臂的夹持位置进行确定，减少机器人手臂发生偏移的可能。

3、当电机正转时，两侧推板相对远离，两侧夹持块相对靠近，同时支撑杆带动支撑板向下移动，夹持块、支撑板、机器人手臂轴心完全重合，实现对机器人手臂的夹持；当电机反转时，两侧推板相对靠近，两侧夹持块相对远离，同时支撑杆带动支撑板向上移动，夹持块与机器人手臂分离，支撑板将机器人手臂托起，便于机器人手臂移除。利用电机正反转，使夹持块与支撑板能够同步调节，夹持块与支撑板相互配合，能够实现对机器人手臂的夹持或托起，便于对机器人手臂进行夹持或移除。夹持前将机器人手臂置于支撑板内侧，对机器人手臂进行支撑，为机器人手臂提供初始高度，减少机器人手臂对夹持块产生碰撞，且使机器人手臂能够平行于底座放置，使两侧夹持块连线与机器人手臂中心处在同一水平线上，两侧夹持块连心与机器人手臂直径重合，提高夹持紧密效果。夹持块在对机器人手臂进行夹持状态下支撑板仍然支撑机器人手臂，使机器人手臂不会向下掉落。限位凸环卡在转动杆上，使转动杆不会发生水平方向上的移动，使转动杆整体转动平稳。

4、本申请能够实现机器人手臂夹持和高度升降的同步进行，提高了工作效率，使机器人手臂受夹持时受力均匀，随着夹持状态的解除，机器人手臂高度随之升高，便于机器人手臂移除，实现了加工操作的便利性；提高工作效率；夹持块、支撑板分别具有两组，平衡套水平设置,实现转动杆在水平方向转动，利用转动杆，使机器人手臂两端高度保持一致，提高机器人手臂整体受力的均匀性，机器人手臂高度确定和夹持操作能够同步进行，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所述的焊接机器人手臂加工平台主视图。

图2为本发明所述的图1A-A剖面图。

图3为本发明所述的图1B-B剖面图。

图4为本发明所述的图2夹紧解除状态结构示意图。

图5为本发明所述的图3夹紧解除状态结构示意图。

图6为本发明所述的图2俯视局部剖面图。

图7为本发明所述的图1局部剖面图。

图8为本发明所述的平衡套轴测图。

图9为本发明所述的推板轴测图。

图10为本发明所述的夹持杆轴测图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种焊接机器人手臂加工平台，包括底座1、安装架2、夹持杆4、推板9、转动杆10、蜗轮套13、平衡套14、蜗轮盖23、支撑杆25、限位杆27、限位套28、机器人手臂30、同步平衡驱动装置，所述底座1上侧连接安装架2，所述安装架2设置在底座1两侧，所述安装架2上端通过安装轴3连接夹持杆4，所述夹持杆4在安装轴3上转动，所述夹持杆4上端连接夹持块5，所述夹持块5内侧与机器人手臂30相适应，所述夹持块5内侧连接机器人手臂30，所述夹持块5卡在机器人手臂30上，所述夹持杆4下侧具有滑动槽6，所述推板9外端具有推杆8，所述推杆8通过滑动轴7连接夹持杆4，所述滑动轴7连接在滑动槽6内，所述滑动轴7在滑动槽6内滑动；

同步平衡驱动装置包括平衡套14、推板套15、推板槽16、转动杆槽20、安装凸起22、蜗轮套槽24，平衡套14下部通过安装架连接底座1，电机驱动带动转动杆10转动，转动杆10转动带动推板9在转动杆10两侧对称平衡滑动，蜗杆12与蜗轮套13同步相互啮合，实现推板9的平衡滑动以及支撑杆25的同步升降，同步平衡驱动装置实现机器人手臂30夹持和高度升降的同步进行，使机器人手臂30受夹持时受力均匀，随着夹持状态的解除，机器人手臂30高度随之升高，便于机器人手臂30移除。机器人手臂30夹持操作和移除能够连续进行，提高工作效率；

结合图8，所述平衡套14中部具有转动杆槽20，所述平衡套14下部具有推板套15，所述推板套15内侧具有推板槽16，所述转动杆槽20上部具有蜗杆槽21，所述平衡套14左侧具有蜗轮套槽24，所述平衡套14对称设置；所述转动杆10一端连接电机，

结合图6，所述转动杆10嵌入转动杆槽20内，所述平衡套14对称设置在转动杆10两侧，所述转动杆10在转动杆槽20内转动，转动杆10具有齿纹杆11，所述推板槽16与推板9相适应，所述推板9连接推板槽16，所述推板9在推板槽16内滑动，所述推板9与齿纹杆11通过齿纹连接，推板9在齿纹杆11上下两侧对称设置，所述转动杆10具有蜗杆12，平衡套14水平设置,实现转动杆10在水平方向转动，带动上下两侧对称设置的推板9在转动杆10两侧对称平衡滑动，实现推板9的平衡作用；

所述蜗杆12设置在齿纹杆11上侧，所述蜗杆槽21设置在转动杆槽20上侧三分之一处，所述安装凸起22外侧连接蜗轮盖23，所述安装凸起22与蜗轮盖23下部通过安装架连接底座1，所述安装凸起22、蜗轮盖23内部形成蜗轮套槽24，所述蜗轮套槽24中心线与蜗杆槽21中部相对应，蜗轮套槽24与蜗杆槽21相通，所述蜗轮套槽24内侧连接蜗轮套13，所述蜗轮套13在蜗轮套槽24内转动，所述蜗轮套13连接蜗杆12，所述蜗杆12与蜗轮套13相互啮合，所述蜗轮套13内部通过螺纹连接支撑杆25，所述支撑杆25上端连接支撑板26，所述支撑板26内侧与机器人手臂30相适应，所述机器人手臂30下侧连接支撑板26，所述机器人手臂30下侧卡在支撑板26内，所述支撑板26两侧连接限位杆27，所述限位杆27与限位套28相适应，所述限位套28内部连接限位杆27，所述限位杆27下部连接限位套28，所述限位杆27在限位套28内滑动。

所述推板9两侧具有定位凸起槽18，所述推板槽16两侧具有定位凸起17，所述定位凸起17与定位凸起槽18相适应，所述定位凸起槽18连接定位凸起17，所述定位凸起槽18卡在定位凸起17内，所述定位凸起槽18在定位凸起17内滑动。

所述推板套15具有限位凸环19，所述限位凸环19内侧连接转动杆10，所述限位凸环19卡在转动杆10上，所述限位凸环19在转动杆10两侧对称设置。

通过夹持杆4在安装轴3上的转动，能够改变夹持块5位置，进而改变两侧夹持块5间的相对距离，利用夹持块5内侧弧度，当夹持块5间距离缩短后能够将机器人手臂卡在夹持块5间，对机器人手臂30位置进行限定，从而对机器人手臂30进行夹持。

利用安装架将平衡套14、蜗轮盖23固定在底座1上，定位凸起槽18卡在定位凸起17内，使推板9在推板槽16内仅能进行平行移动，实现推板9在转动杆10两侧对称平衡滑动，进而限定推板9与推板套15连接状态下仅能够平行于底座1移动，不会发生偏移。当推板9推动推杆8向外移动时，滑动轴7位置随之改变，使滑动轴7向滑动槽6上侧滑动的同时带动夹持杆4下部向外移动，使得夹持杆4上端向底座1中部方向翻转，进而调节两侧夹持块5间距。

利用推板9与齿纹杆11间齿纹啮合，当齿纹杆11转动时，上下两侧推板9能够产生相对运动，且移动距离相等平衡，使得两侧夹持杆4转动角度能够实时相同，进而使两侧夹持块5相对底座1中部对称，机器人手臂30两侧受力均匀，不易发生偏移。同步平衡驱动装置实现蜗杆12与齿纹杆11同步转动，推板9平衡滑动进行位置调节的同时，利用蜗杆12、蜗轮套13间的啮合能够实现蜗轮套13转动，利用蜗轮套13与支撑杆25间的螺纹连接，支撑杆25不发生转动的情况下，蜗轮套13转动能够改变支撑杆25相对蜗轮套13的位置，调节支撑杆25高度，改变支撑板26相对底座1的高度，实现同步驱动，提高了协调性和工作效率。

限位杆27在限位套28内滑动，使限位套28限定限位杆27竖直移动，使支撑板26高度改变的过程中滑动平稳，两侧限位杆27配合，限制支撑板26转动，使支撑板26不发生转动的情况下竖直移动。

利用两侧推板9长度不同，能够使支撑杆25轴心位于底座1中部，进而使机器人手臂30背夹持状态下，夹持块5与支撑板26轴心重合，使机器人手臂30受力均匀，不易发生晃动或偏移。齿纹杆11正反转能够调节两侧推板9相对靠近或远离，进而改变两侧夹持块5间距，改变机器人手臂30夹持状态。

所述蜗轮套槽24中心线与蜗杆槽21中部相对应，从而确定蜗杆12与蜗轮套13的相对位置，进而确定支撑杆25相对转动杆10的位置，能够对夹持块5、支撑板26对机器人手臂30的夹持位置进行确定，减少机器人手臂30发生偏移的可能。

当电机正转时，两侧推板9相对远离，两侧夹持块5相对靠近，同时支撑杆25带动支撑板26向下移动，夹持块5、支撑板26、机器人手臂30轴心完全重合，实现对机器人手臂30的夹持；当电机反转时，两侧推板9相对靠近，两侧夹持块5相对远离，同时支撑杆25带动支撑板26向上移动，夹持块5与机器人手臂30分离，支撑板26将机器人手臂30托起，便于机器人手臂30移除。利用电机正反转，使夹持块5与支撑板26能够同步调节，夹持块5与支撑板26相互配合，能够实现对机器人手臂30的夹持或托起，便于对机器人手臂30进行夹持或移除。夹持前将机器人手臂30置于支撑板26内侧，对机器人手臂30进行支撑，为机器人手臂30提供初始高度，减少机器人手臂30对夹持块5产生碰撞，且使机器人手臂30能够平行于底座1放置，使两侧夹持块5连线与机器人手臂30中心处在同一水平线上，两侧夹持块5连心与机器人手臂30直径重合，提高夹持紧密效果。夹持块5在对机器人手臂30进行夹持状态下支撑板26仍然支撑机器人手臂30，使机器人手臂30不会向下掉落。

限位凸环19卡在转动杆10上，使转动杆10不会发生水平方向上的移动，使转动杆10整体转动平稳。

本申请能够实现机器人手臂夹持和高度升降的同步进行，提高了工作效率，使机器人手臂受夹持时受力均匀，随着夹持状态的解除，机器人手臂高度随之升高，便于机器人手臂移除，实现了加工操作的便利性；提高工作效率；夹持块、支撑板分别具有两组，平衡套水平设置,实现转动杆在水平方向转动，利用转动杆，使机器人手臂两端高度保持一致，提高机器人手臂整体受力的均匀性，机器人手臂高度确定和夹持操作能够同步进行，提高工作效率。

一种焊接机器人手臂加工平台操作方法，其特征是:包括以下步骤：

第一步、机器人手臂30置于支撑板26内侧，电机正转，利用推板9与齿纹杆11间齿纹啮合两侧推板9相对远离，推杆8带动滑动轴7将夹持杆4下部向外推动，夹持杆4上部向内转动，带动两侧夹持块5相对靠近，夹持块5卡在机器人手臂30两侧；

同时蜗杆12与齿纹杆11同步转动，利用蜗轮套13与蜗杆12间啮合，蜗轮套13能够轴向转动，利用蜗轮套13与支撑杆25间螺纹连接，夹持块5相对靠近的同时支撑杆25高度下降，限位杆27在限位套28内向下滑动，至支撑杆25轴心与夹持块5、机器人手臂30轴心重合，实现对机器人手臂30夹持；

第二步、对机器人手臂30加工操作完成后，电机反转，两侧推板9相对靠近，夹持杆4拉动夹持块5相对远离，使夹持块5与机器人手臂30分离，解除机器人手臂30被夹持状态；

同时蜗杆12与齿纹杆11同步转动，利用蜗轮套13与蜗杆12间啮合，蜗轮套13能够轴向转动，利用蜗轮套13与支撑杆25间螺纹连接，支撑杆25高度上升，限位杆27在限位套28内向上滑动，实现对机器人手臂30托起，机器人手臂30可移除。

Claims (3)

1.一种焊接机器人手臂加工平台，其特征是:包括底座、安装架、夹持杆、推板、转动杆、蜗轮套、平衡套、蜗轮盖、支撑杆、限位杆、限位套、机器人手臂、同步平衡驱动装置，所述底座上侧连接安装架，所述安装架设置在底座两侧，所述安装架上端通过安装轴连接夹持杆，所述夹持杆在安装轴上转动，所述夹持杆上端连接夹持块，所述夹持块内侧与机器人手臂相适应，所述夹持块内侧连接机器人手臂，所述夹持块卡在机器人手臂上，所述夹持杆下侧具有滑动槽，所述推板外端具有推杆，所述推杆通过滑动轴连接夹持杆，所述滑动轴连接在滑动槽内，所述滑动轴在滑动槽内滑动；同步平衡驱动装置包括平衡套、推板套、推板槽、转动杆槽、安装凸起、蜗轮套槽，平衡套下部通过安装架连接底座，电机驱动带动转动杆转动，转动杆转动带动推板在转动杆两侧对称平衡滑动，蜗杆与蜗轮套同步相互啮合，所述平衡套中部具有转动杆槽，所述平衡套下部具有推板套，所述推板套内侧具有推板槽，所述转动杆槽上部具有蜗杆槽，所述平衡套左侧具有蜗轮套槽，所述平衡套对称设置；所述转动杆一端连接电机，所述转动杆嵌入转动杆槽内，所述平衡套对称设置在转动杆两侧，所述转动杆在转动杆槽内转动，转动杆具有齿纹杆，所述推板槽与推板相适应，所述推板连接推板槽，所述推板在推板槽内滑动，所述推板与齿纹杆通过齿纹连接，推板在齿纹杆上下两侧对称设置，所述转动杆具有蜗杆，平衡套水平设置,所述蜗杆设置在齿纹杆上侧，所述蜗杆槽设置在转动杆槽上侧三分之一处，所述安装凸起外侧连接蜗轮盖，所述安装凸起与蜗轮盖下部通过安装架连接底座，所述安装凸起、蜗轮盖内部形成蜗轮套槽，所述蜗轮套槽中心线与蜗杆槽中部相对应，蜗轮套槽与蜗杆槽相通，所述蜗轮套槽内侧连接蜗轮套，所述蜗轮套在蜗轮套槽内转动，所述蜗轮套连接蜗杆，所述蜗杆与蜗轮套相互啮合，所述蜗轮套内部通过螺纹连接支撑杆，所述支撑杆上端连接支撑板，所述支撑板内侧与机器人手臂相适应，所述机器人手臂下侧连接支撑板，所述机器人手臂下侧卡在支撑板内，所述支撑板两侧连接限位杆，所述限位杆与限位套相适应，所述限位套内部连接限位杆，所述限位杆下部连接限位套，所述限位杆在限位套内滑动。

2.根据权利要求1所述的焊接机器人手臂加工平台，其特征是:所述推板两侧具有定位凸起槽，所述推板槽两侧具有定位凸起，所述定位凸起与定位凸起槽相适应，所述定位凸起槽连接定位凸起，所述定位凸起槽卡在定位凸起内，所述定位凸起槽在定位凸起内滑动。

3.根据权利要求2所述的焊接机器人手臂加工平台，其特征是:所述推板套具有限位凸环，所述限位凸环内侧连接转动杆，所述限位凸环卡在转动杆上，所述限位凸环在转动杆两侧对称设置。

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