CN111730260A

CN111730260A - 一种机械加工用机械臂自动焊接设备

Info

Publication number: CN111730260A
Application number: CN202010854485.6A
Authority: CN
Inventors: 郑振兴; 徐伟; 屈慕超; 王昕�
Original assignee: Guangdong Polytechnic Normal University
Current assignee: Guangdong Polytechnic Normal University
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2040-08-24
Also published as: CN111730260B

Abstract

本发明实施例涉及机械加工领域，具体公开了一种机械加工用机械臂自动焊接设备，包括固定座；所述固定座上转动设置有旋转座，且所述固定座上安装有用于驱动所述旋转座旋转的第一调节电机，所述旋转座的上表面同轴固定安装有支撑立柱，所述支撑立柱上通过调高组件设置有调高座，所述调高座的正面转动设置有摆动座，所述摆动座的一侧固定安装有液压伸缩杆，与所述液压伸缩杆相联动的活塞杆端部安装有用于调整焊枪倾斜角度的角度调节组件。本发明实施例提供的自动焊接设备能够灵活调整焊枪的朝向，保证利用焊枪对机械工件进行焊接的灵活性。

Description

一种机械加工用机械臂自动焊接设备

技术领域

本发明实施例涉及机械加工领域，具体是一种机械加工用机械臂自动焊接设备。

背景技术

机械臂是指高精度，高速点胶机器手，机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统，存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。

因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务，需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。机械臂模拟人手的动作，可以协助或取代人类的工作，机械类根据使用场景的不同可以分为很多种，如执行搅拌操作的机械臂、执行搬运操作的机械臂以及执行焊接操作的机械臂等，通过汽缸带动机械臂的各手臂关节进行旋转来实现对人手的模拟。

现有的机械臂自动焊接设备在使用时，焊接枪的灵活度不够，不能满足对工件的多角度全方位的焊接作业，降低了机械臂自动焊接设备的实用性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种机械加工用机械臂自动焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种机械加工用机械臂自动焊接设备，包括固定座；

所述固定座上转动设置有旋转座，且所述固定座上安装有用于驱动所述旋转座旋转的第一调节电机，所述旋转座的上表面同轴固定安装有支撑立柱，所述支撑立柱上通过调高组件设置有调高座，所述调高座的正面转动设置有摆动座，所述摆动座的一侧固定安装有液压伸缩杆，与所述液压伸缩杆相联动的活塞杆端部安装有用于调整焊枪倾斜角度的角度调节组件；

所述旋转座的一侧上表面还固定安装有与所述支撑立柱相互平行的支撑立板；

所述支撑立板的一侧表面均布开设有若干圆形凸起，相邻两个圆形凸起之间形成弧形槽，所述摆动座的另一侧设置有与所述弧形槽相适配的导向滑轮。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述第一调节电机的输出轴与所述旋转座同轴固定连接。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述角度调节组件包括固定安装在所述液压伸缩杆上活塞杆端部的支架，所述支架上转动设置有半圆齿盘，所述半圆齿盘的底部固定安装有安装板，所述安装板的底部转动设置有焊枪，且所述安装板上还安装有用于驱动所述焊枪旋转的第二调节电机。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述液压伸缩杆的活塞杆端部还固定安装有支板，所述支板上固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端固定安装有与所述半圆齿盘上半部相啮合的齿板。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述支撑立板的顶端与所述支撑立柱的顶端之间通过支撑顶杆支撑固定连接。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述支撑立柱上均布开设有若干安装槽，所述调高座上下滑动套设于所述支撑立柱上，所述调高组件包括转动设于所述调高座上的第一旋转筒，所述第一旋转筒内通过第一支撑弹簧支撑滑动设置有椭形块，所述椭形块上固定安装有支撑压杆，所述支撑压杆的另一端固定安装有与所述安装槽相适配的安装块。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述安装块为具有一倾斜面的棱块结构。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述调高座上还设置有与所述第一旋转筒之间相联动的操作组件。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述操作组件包括转动设于所述调高座上的第二旋转筒，所述第二旋转筒与所述第一旋转筒之间通过齿轮啮合方式传动连接，所述操作组件还包括通过第二支撑弹簧支撑滑动设于所述第二旋转筒内的矩形块，所述矩形块上固定安装有操作轴，所述操作轴的另一端固定设置有操作盘，因此，通过操作操作盘能够带动第二旋转筒旋转。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述第二旋转筒的外圈固定套设有从动齿环，所述第一旋转筒的外圈固定套设有与所述从动齿环相啮合的从动齿环，因此，当第二旋转筒旋转时，能够带动第一旋转筒旋转，进而能够调整安装块的倾斜面朝向。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述调高座的外壁上开设有限位齿槽，朝向所述调高座的操作盘表面设置有与所述限位齿槽相适配的限位凸齿，在第二支撑弹簧的弹性支撑作用下，能够带动矩形块在第二旋转筒内运动至使得限位凸齿与限位齿槽啮合，从而达到限制第二旋转筒旋转的效果，进而能够在对安装块的倾斜面进行调整后保持其稳定。

与现有技术相比，在本发明实施例提供的自动焊接设备中，当调整调高座在竖直方向上的高度时，配合导向滑轮越过与其相邻的圆形凸起时，能够使得摆动座旋转一定角度，进而能够调整角度调节组件的仰角，从而进一步提高利用焊枪对机械工件进行焊接的灵活性，并配合第一调节电机驱动旋转座旋转，能够进一步调整焊枪的朝向，保证利用焊枪对机械工件进行焊接的灵活性；在本发明实施例提供的调高组件中，利用操作组件调整安装块的倾斜面朝上，此时能够将调高座相对于支撑立柱向上提拉，从而能够手动调整调高座相对于支撑立柱所处的高度位置，当调高座调整到指定高度后，嵌于安装槽内的安装块底面为平面结构，此时的调高座无法相对于支撑立柱向下运动，从而能够保证调高座的稳定性，反之，当需要使调高座向下运动时，只需利用操作组件调整安装块的倾斜面朝下，此时可以将调高座向下运动，且通过调整调高座相对于支撑立柱所处的不同高度位置，可改变整个调整角度调节组件的仰角，从而进一步提高利用焊枪对机械工件进行焊接的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些实施例。

图1为本发明实施例提供的机械加工用机械臂自动焊接设备的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的机械加工用机械臂自动焊接设备中角度调节组件的局部立体结构图。

图3为本发明实施例提供的机械加工用机械臂自动焊接设备中调高组件的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的机械加工用机械臂自动焊接设备中操作组件的局部立体结构图。

图5为本发明实施例提供的机械加工用机械臂自动焊接设备中支撑组件的局部立体结构图

图中：1-固定座，2-第一调节电机，3-旋转座，4-支撑立柱，5-支撑立板，6-圆形凸起，7-弧形槽，8-安装槽，9-导向滑轮，10-摆动座，11-液压伸缩杆，12-调高座，13-支撑顶杆，14-支架，15-半圆齿盘，16-安装板，17-焊枪，18-第二调节电机，19-齿板，20-电动伸缩杆，21-支板，22-安装块，23-支撑压杆，24-第一旋转筒，25-椭形块，26-从动齿环，27-第一支撑弹簧，28-第二旋转筒，29-从动齿环，30-矩形块，31-操作轴，32-第二支撑弹簧，33-操作盘，34-限位凸齿，35-限位齿槽。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，在本发明提供的实施例中，一种机械加工用机械臂自动焊接设备，包括固定座1，所述固定座1上转动设置有旋转座3，且所述固定座1上安装有用于驱动所述旋转座3旋转的第一调节电机2，其中，所述第一调节电机2的输出轴与所述旋转座3同轴固定连接；所述旋转座3的上表面同轴固定安装有支撑立柱4，所述支撑立柱4上通过调高组件设置有调高座12，所述调高座12的正面转动设置有摆动座10，所述摆动座10的一侧固定安装有液压伸缩杆11，与所述液压伸缩杆11相联动的活塞杆端部安装有用于调整焊枪17倾斜角度的角度调节组件。

进一步的，如图1-图2所示，在本发明提供的实施例中，所述角度调节组件包括固定安装在所述液压伸缩杆11上活塞杆端部的支架14，所述支架14上转动设置有半圆齿盘15，所述半圆齿盘15的底部固定安装有安装板16，所述安装板16的底部转动设置有焊枪17，且所述安装板16上还安装有用于驱动所述焊枪17旋转的第二调节电机18；所述液压伸缩杆11的活塞杆端部还固定安装有支板21，所述支板21上固定安装有电动伸缩杆20，所述电动伸缩杆20的伸缩端固定安装有与所述半圆齿盘15上半部相啮合的齿板19，因此，利用电动伸缩杆20的伸缩功能能够推动齿板19在水平方向上运动，进而能够使半圆齿盘15旋转一定角度，并配合第二调节电机18驱动焊枪17旋转，从而能够灵活的调整焊枪17的倾角，以提高利用焊枪17对机械工件进行焊接的灵活性。

请继续参阅图1-图5，在本发明提供的实施例中，所述旋转座3的一侧上表面还固定安装有与所述支撑立柱4相互平行的支撑立板5，所述支撑立板5的顶端与所述支撑立柱4的顶端之间通过支撑顶杆13支撑固定连接。

进一步的，在本发明提供的实施例中，所述支撑立板5的一侧表面均布开设有若干圆形凸起6，相邻两个圆形凸起6之间形成弧形槽7，所述摆动座10的另一侧设置有与所述弧形槽7相适配的导向滑轮9，因此，当调整调高座12在竖直方向上的高度时，配合导向滑轮9越过与其相邻的圆形凸起6时，能够使得摆动座10旋转一定角度，进而能够调整角度调节组件的仰角，从而进一步提高利用焊枪17对机械工件进行焊接的灵活性，并配合第一调节电机2驱动旋转座3旋转，能够进一步调整焊枪17的朝向，保证利用焊枪17对机械工件进行焊接的灵活性。

实施例2

请继续参阅图1-图5，在本发明提供的实施例中，所述支撑立柱4上均布开设有若干安装槽8，所述调高座12上下滑动套设于所述支撑立柱4上，所述调高组件包括转动设于所述调高座12上的第一旋转筒24，所述第一旋转筒24内通过第一支撑弹簧27支撑滑动设置有椭形块25，所述椭形块25上固定安装有支撑压杆23，所述支撑压杆23的另一端固定安装有与所述安装槽8相适配的安装块22，所述安装块22为具有一倾斜面的棱块结构。

进一步的，在本发明提供的实施例中，所述调高座12上还设置有与所述第一旋转筒24之间相联动的操作组件。

具体的，在本发明提供的实施例中，所述操作组件包括转动设于所述调高座12上的第二旋转筒28，所述第二旋转筒28与所述第一旋转筒24之间通过齿轮啮合方式传动连接，所述第二旋转筒28的外圈固定套设有从动齿环29，所述第一旋转筒24的外圈固定套设有与所述从动齿环29相啮合的从动齿环26，因此，当第二旋转筒28旋转时，能够带动第一旋转筒24旋转，进而能够调整安装块22的倾斜面朝向。

进一步的，在本发明提供的实施例中，所述操作组件还包括通过第二支撑弹簧32支撑滑动设于所述第二旋转筒28内的矩形块30，所述矩形块30上固定安装有操作轴31，所述操作轴31的另一端固定设置有操作盘33，因此，通过操作操作盘33能够带动第二旋转筒28旋转。

更进一步的，在本发明提供的实施例中，所述调高座12的外壁上开设有限位齿槽35，朝向所述调高座12的操作盘33表面设置有与所述限位齿槽35相适配的限位凸齿34，在第二支撑弹簧32的弹性支撑作用下，能够带动矩形块30在第二旋转筒28内运动至使得限位凸齿34与限位齿槽35啮合，从而达到限制第二旋转筒28旋转的效果，进而能够在对安装块22的倾斜面进行调整后保持其稳定。

因此，在本发明实施例提供的调高组件中，利用操作组件调整安装块22的倾斜面朝上，此时能够将调高座12相对于支撑立柱4向上提拉，从而能够手动调整调高座12相对于支撑立柱4所处的高度位置，当调高座12调整到指定高度后，嵌于安装槽8内的安装块22底面为平面结构，此时的调高座12无法相对于支撑立柱4向下运动，从而能够保证调高座12的稳定性，反之，当需要使调高座12向下运动时，只需利用操作组件调整安装块22的倾斜面朝下，此时可以将调高座12向下运动，且通过调整调高座12相对于支撑立柱4所处的不同高度位置，可改变整个调整角度调节组件的仰角，从而进一步提高利用焊枪17对机械工件进行焊接的灵活性，并配合第一调节电机2驱动旋转座3旋转，能够进一步调整焊枪17的朝向，保证利用焊枪17对机械工件进行焊接的灵活性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，包括固定座（1）；

所述固定座（1）上转动设置有旋转座（3），且所述固定座（1）上安装有用于驱动所述旋转座（3）旋转的第一调节电机（2），所述旋转座（3）的上表面同轴固定安装有支撑立柱（4），所述支撑立柱（4）上通过调高组件设置有调高座（12），所述调高座（12）的正面转动设置有摆动座（10），所述摆动座（10）的一侧固定安装有液压伸缩杆（11），与所述液压伸缩杆（11）相联动的活塞杆端部安装有用于调整焊枪（17）倾斜角度的角度调节组件；

所述旋转座（3）的一侧上表面还固定安装有与所述支撑立柱（4）相互平行的支撑立板（5）；

所述支撑立板（5）的一侧表面均布开设有若干圆形凸起（6），相邻两个圆形凸起（6）之间形成弧形槽（7），所述摆动座（10）的另一侧设置有与所述弧形槽（7）相适配的导向滑轮（9）。

2.根据权利要求1所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述第一调节电机（2）的输出轴与所述旋转座（3）同轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述角度调节组件包括固定安装在所述液压伸缩杆（11）上活塞杆端部的支架（14），所述支架（14）上转动设置有半圆齿盘（15），所述半圆齿盘（15）的底部固定安装有安装板（16），所述安装板（16）的底部转动设置有焊枪（17），且所述安装板（16）上还安装有用于驱动所述焊枪（17）旋转的第二调节电机（18）。

4.根据权利要求3所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述液压伸缩杆（11）的活塞杆端部还固定安装有支板（21），所述支板（21）上固定安装有电动伸缩杆（20），所述电动伸缩杆（20）的伸缩端固定安装有与所述半圆齿盘（15）上半部相啮合的齿板（19）。

5.根据权利要求2-4任一所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述支撑立板（5）的顶端与所述支撑立柱（4）的顶端之间通过支撑顶杆（13）支撑固定连接。

6.根据权利要求5所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述支撑立柱（4）上均布开设有若干安装槽（8），所述调高座（12）上下滑动套设于所述支撑立柱（4）上，所述调高组件包括转动设于所述调高座（12）上的第一旋转筒（24），所述第一旋转筒（24）内通过第一支撑弹簧（27）支撑滑动设置有椭形块（25），所述椭形块（25）上固定安装有支撑压杆（23），所述支撑压杆（23）的另一端固定安装有与所述安装槽（8）相适配的安装块（22），所述安装块（22）为具有一倾斜面的棱块结构。

7.根据权利要求6所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述调高座（12）上还设置有与所述第一旋转筒（24）之间相联动的操作组件。

8.根据权利要求7所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述操作组件包括转动设于所述调高座（12）上的第二旋转筒（28），所述第二旋转筒（28）与所述第一旋转筒（24）之间通过齿轮啮合方式传动连接，所述操作组件还包括通过第二支撑弹簧（32）支撑滑动设于所述第二旋转筒（28）内的矩形块（30），所述矩形块（30）上固定安装有操作轴（31），所述操作轴（31）的另一端固定设置有操作盘（33）。

9.根据权利要求8所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述第二旋转筒（28）的外圈固定套设有从动齿环（29），所述第一旋转筒（24）的外圈固定套设有与所述从动齿环（29）相啮合的从动齿环（26）。

10.根据权利要求9所述的机械加工用机械臂自动焊接设备，其特征在于，所述调高座（12）的外壁上开设有限位齿槽（35），朝向所述调高座（12）的操作盘（33）表面设置有与所述限位齿槽（35）相适配的限位凸齿（34），第二支撑弹簧（32）带动矩形块（30）在第二旋转筒（28）内运动至使得限位凸齿（34）与限位齿槽（35）啮合。