CN112139714A - 一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，涉及焊接机器人领域，包括连接板、伸缩机构、测距机构与润滑机构，所述伸缩机构包括有位于连接板一端的内管，所述内管的外壁连接有限位板。本发明通过设置润滑机构，在装置移动的过程中，电机带动一个转盘转动，一个转盘通过皮带带动另一个转盘转动，转盘通过连接轴带动转动塞进行转动，转动塞带动油孔进行转动，当油孔转动至油仓外侧时，其开口端高，可将油仓内壁的润滑油舀入，当转动塞转动至远离油仓的一侧时，油孔的开口端处于低位置，润滑油即可顺着油孔滑出并流入油路内，油路内的润滑油不断与伸缩管接触，从而达到润滑效果，降低机械磨损，提高装置使用寿命。

Description

一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置
技术领域
本发明涉及焊接机器人领域，具体为一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置。
背景技术
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator)，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。
但是，目前的机械手伸缩装置，在运行时无法实时监测其伸长长度，导致工作过程中无法有效避免装置的错误运行，同时现有装置在进行伸缩的过程中，其内管与伸缩臂相接触的面会一直产生摩擦，长时间使用导致装置机械磨损严重，影响装置使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决运行时无法实时监测其伸长长度，导致工作过程中无法有效避免装置的错误运行与内管与伸缩臂相接触的面会一直产生摩擦，长时间使用导致装置机械磨损严重，影响装置使用寿命的问题，提供一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，包括连接板、伸缩机构、测距机构与润滑机构，所述伸缩机构包括有位于连接板一端的内管，所述内管的外壁连接有限位板，所述连接板的一端位于伸缩机构的外侧安装有贯穿限位板的气缸，所述气缸的输出端连接有受力板，所述受力板的一端位于内管的外壁连接有伸缩管，所述内管的外壁位于伸缩管的内侧设置有凸块，所述伸缩管的内壁与凸块相接触的位置处设置有凹槽；
其中，所述测距机构包括有位于内管一端的丝杆，所述丝杆的外壁连接有转动环，所述转动环与丝杆相接触的位置处设置有连接孔，且转动环的外壁安装有转动轴承，所述转动轴承的外壁安装有移动板，所述移动板的外壁设置有与凹槽相匹配的限位块，所述移动板的内部安装有盒体，所述盒体的内部安装有红外发射器，所述盒体的内部位于红外发射器的正上方设置有光口，所述转动环的外壁内嵌有多组反光槽，且转动环的外壁固定有反光板。
优选地，所述润滑机构包括有位于内管内部的油仓，且润滑机构还包括有自连接板的一端贯穿至油仓内部的油管，所述内管的内部位于油仓的两侧设置有与内管相连的油路，所述内管的内部设置有与油路相连的转动塞，所述转动塞的一端连接有连接轴，所述连接轴的一端连接有转盘，两个所述转盘通过皮带相连，一个所述转盘的一端安装有电机，所述转动塞的内部设置有油孔。
优选地，所述内管的外壁与伸缩管的内壁相契合，所述凸块的外壁与凹槽的内壁相契合，所述内管与受力板通过连接机构相连。
优选地，所述连接机构包括有位于受力板内部连接槽，所述连接槽的内壁转动连接有滚珠，且连接机构还包括有位于内管外壁的滑道。
优选地，所述油管位于油仓内部的外壁安装有单向阀，所述转动塞的直径大于油路的直径，所述连接轴与内管通过连接轴承转动连接，所述转动塞与内管相接触的位置处设置有密封圈。
优选地，所述电机与一个转盘通过转轴、联轴器转动连接，所述油孔的横截面呈弧形结构。
优选地，所述连接孔与丝杆相接触的位置处设置有与丝杆相匹配的内螺纹，所述转动环与移动板通过转动轴承转动连接。
优选地，所述反光板竖截面呈三角形。
优选地，所述滚珠的外壁设置有贯穿至受力板内部的转轴，且滚珠与受力板通过转轴、连接轴承转动连接，所述滑道的内壁与连接槽的外壁相契合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置润滑机构，在装置移动的过程中，电机带动一个转盘转动，一个转盘通过皮带带动另一个转盘转动，转盘通过连接轴带动转动塞进行转动，转动塞带动油孔进行转动，当油孔转动至油仓外侧时，其开口端高，可将油仓内壁的润滑油舀入，当转动塞转动至远离油仓的一侧时，油孔的开口端处于低位置，润滑油即可顺着油孔滑出并流入油路内，油路内的润滑油不断与伸缩管接触，从而达到润滑效果，降低机械磨损，提高装置使用寿命；
2、本发明通过设置测距机构，在伸缩管移动时，移动板带动转动环移动，此时连接孔在其内壁内螺纹的作用下带动转动环发生转动，达到边移动边转动的目的，而转动环在转动时其内部的反光槽不断的发生转动，而在此时，红外发射器发出的红外线经过光口不断的被反光板与反光槽进行反射，由于反光板与反光槽的深度不一致，所以被反射回的红外线频率不相同，红外发射器接收到被反射回的红外线，产生不同的电信号，将电信号输送至电脑，电脑计算转动环转动圈数，电脑再根据初始数据即：当转动环转动N圈，移动长度为M米，计算出伸缩管的移动距离，从而对伸缩装置进行实时监测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明B处的局部放大图；
图3为本发明A处的局部放大图；
图4为本发明转动环的安装示意图；
图5为本发明红外发射器的安装示意图；
图6为本发明D处的局部放大图；
图7为本发明C处的局部放大图；
图8为本发明电机的安装示意图；
图9为本发明转动塞的剖视图；
图10为本发明连接机构的结构示意图。
图中：1、连接板；2、气缸；3、伸缩机构；301、内管；302、受力板； 303、凸块；304、凹槽；305、伸缩管；4、限位板；5、润滑机构；501、油仓；502、油管；503、油路；504、转动塞；505、连接轴；506、油孔；507、转盘；508、皮带；509、电机；6、测距机构；601、丝杆；602、移动板；603、限位块；604、转动轴承；605、转动环；606、连接孔；607、盒体；608、红外发射器；609、光口；610、反光槽；611、反光板；7、连接机构；701、连接槽；702、滑道；703、滚珠。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”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。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
请参阅图1-10，一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，包括连接板1、伸缩机构3、测距机构6与润滑机构5，伸缩机构3包括有位于连接板1一端的内管301，内管301的外壁连接有限位板4，连接板1的一端位于伸缩机构3的外侧安装有贯穿限位板4的气缸2，气缸2的输出端连接有受力板302，受力板302的一端位于内管301的外壁连接有伸缩管305，内管 301的外壁位于伸缩管305的内侧设置有凸块303，伸缩管305的内壁与凸块 303相接触的位置处设置有凹槽304；
其中，测距机构6包括有位于内管301一端的丝杆601，丝杆601的外壁连接有转动环605，转动环605与丝杆601相接触的位置处设置有连接孔606，且转动环605的外壁安装有转动轴承604，转动轴承604的外壁安装有移动板 602，移动板602的外壁设置有与凹槽304相匹配的限位块603，移动板602 的内部安装有盒体607，盒体607的内部安装有红外发射器608，盒体607的内部位于红外发射器608的正上方设置有光口609，转动环605的外壁内嵌有多组反光槽610，且转动环605的外壁固定有反光板611。
请着重参阅图1、图7、图8与图9，润滑机构5包括有位于内管301内部的油仓501，且润滑机构5还包括有自连接板1的一端贯穿至油仓501内部的油管502，内管301的内部位于油仓501的两侧设置有与内管301相连的油路503，内管301的内部设置有与油路503相连的转动塞504，转动塞504的一端连接有连接轴505，连接轴505的一端连接有转盘507，两个转盘507通过皮带508相连，一个转盘507的一端安装有电机509，转动塞504的内部设置有油孔506，便于通过润滑机构5降低伸缩机构3内部的摩擦力，从而降低产品使用过程中的摩擦损耗。
请着重参阅图1、图2与图10，内管301的外壁与伸缩管305的内壁相契合，便于伸缩管305在内管301的外壁进行滑动，凸块303的外壁与凹槽 304的内壁相契合，便于凸块303与凹槽304配合对伸缩管305的移动方向进行限位，防止其位置变化，内管301与受力板302通过连接机构7相连，便于降低内管301与受力板302之间的摩擦力。
请着重参阅图10连接机构7包括有位于受力板302内部连接槽701，连接槽701的内壁转动连接有滚珠703，且连接机构7还包括有位于内管301外壁的滑道702，便于通过连接机构7降低内管301与受力板302之间的摩擦力。
请着重参阅图1、图7，油管502位于油仓501内部的外壁安装有单向阀，便于通过油管502往油仓501的内部加入润滑油，同时单向阀的存在可有效房子油仓501内部的润滑油通过油管502溢出，转动塞504的直径大于油路 503的直径，便于转动塞504对油路503进行有效阻挡，防止润滑油不受限制的溢出，连接轴505与内管301通过连接轴承转动连接，便于降低连接轴505 与内管301之间的摩擦力，转动塞504与内管301相接触的位置处设置有密封圈，便于提高转动塞504的密封性。
请着重参阅图8与图9，电机509与一个转盘507通过转轴、联轴器转动连接，便于电机509带动一个转盘507进行转动，油孔506的横截面呈弧形结构，便于转动塞504在转动时，油孔506可以盛放更多的润滑油。
请着重参阅图3，连接孔606与丝杆601相接触的位置处设置有与丝杆 601相匹配的内螺纹，便于连接孔606在移动时，在其内部内螺纹的作用下带动转动环605进行转动，转动环605与移动板602通过转动轴承604转动连接，便于降低转动环605与移动板602之间的摩擦力。
请着重参阅图6，反光板611的竖截面呈三角形，便于使反光板611的底端两点不在同一水平线上，从而产生高度差。
请着重参阅图10，滚珠703的外壁设置有贯穿至受力板302内部的转轴，且滚珠703与受力板302通过转轴、连接轴承转动连接，便于降低滚珠703 与受力板302之间的摩擦力，滑道702的内壁与滚珠703的外壁相契合，便于滚珠703卡在滑道702的内壁。
工作原理：首先，在装置进行伸缩时，先控制气缸2运行，气缸2的输出端带动受力板302在内管301的外壁移动，同时受力板302带动伸缩管305 进行移动，在此过程中凸块303与凹槽304相互配合对伸缩管305的移动轨迹进行限定，使其保持直线移动，在伸缩管305移动时，由于限位块603焊接固定在凹槽304的内壁，所以伸缩管305带动移动板602做直线运动，移动板602带动转动环605移动，此时连接孔606在其内壁内螺纹的作用下带动转动环605发生转动，达到边移动边转动的目的，而转动环605在转动时其内部的反光槽610不断的发生转动，而在此时，红外发射器608发出的红外线经过光口609不断的被反光板611与反光槽610进行反射，由于反光板 611与反光槽610的深度不一致，所以被反射回的红外线频率不相同，红外发射器608接收到被反射回的红外线，产生不同的电信号，将电信号输送至电脑，电脑计算转动环605转动圈数，即两个反光槽之间的度数为一度，2+n次的反光证明转动环605转动了n度，n/360即可算出转动环605的转动圈数，电脑再根据初始数据即：当转动环605转动N圈，移动长度为M米，计算出伸缩管305的移动距离；然后，在装置移动的过程中，控制电机509运行，电机509通过转轴、联轴器带动一个转盘507转动，一个转盘507通过皮带508带动另一个转盘507同向同速进行转动，转盘507通过连接轴505带动转动塞504进行转动，转动塞504带动油孔506进行转动，当油孔506转动至油仓501外侧时，其开口端高，可将油仓501内壁的润滑油舀入，当转动塞 504转动至远离油仓501的一侧时，油孔506的开口端处于低位置，此时油孔 506内的润滑油在重力作用下下滑，即可顺着油孔506滑出并流入油路503内，在装置运行过程中，油路503内的润滑油不断与伸缩管305接触，从而达到润滑效果，降低机械磨损，提高装置使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，包括连接板(1)、伸缩机构(3)、测距机构(6)与润滑机构(5)，其特征在于：所述伸缩机构(3)包括有位于连接板(1)一端的内管(301)，所述内管(301)的外壁连接有限位板(4)，所述连接板(1)的一端位于伸缩机构(3)的外侧安装有贯穿限位板(4)的气缸(2)，所述气缸(2)的输出端连接有受力板(302)，所述受力板(302)的一端位于内管(301)的外壁连接有伸缩管(305)，所述内管(301)的外壁位于伸缩管(305)的内侧设置有凸块(303)，所述伸缩管(305)的内壁与凸块(303)相接触的位置处设置有凹槽(304)；
其中，所述测距机构(6)包括有位于内管(301)一端的丝杆(601)，所述丝杆(601)的外壁连接有转动环(605)，所述转动环(605)与丝杆(601)相接触的位置处设置有连接孔(606)，且转动环(605)的外壁安装有转动轴承(604)，所述转动轴承(604)的外壁安装有移动板(602)，所述移动板(602)的外壁设置有与凹槽(304)相匹配的限位块(603)，所述移动板(602)的内部安装有盒体(607)，所述盒体(607)的内部安装有红外发射器(608)，所述盒体(607)的内部位于红外发射器(608)的正上方设置有光口(609)，所述转动环(605)的外壁内嵌有多组反光槽(610)，且转动环(605)的外壁固定有反光板(611)。
2.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述润滑机构(5)包括有位于内管(301)内部的油仓(501)，且润滑机构(5)还包括有自连接板(1)的一端贯穿至油仓(501)内部的油管(502)，所述内管(301)的内部位于油仓(501)的两侧设置有与内管(301)相连的油路(503)，所述内管(301)的内部设置有与油路(503)相连的转动塞(504)，所述转动塞(504)的一端连接有连接轴(505)，所述连接轴(505)的一端连接有转盘(507)，两个所述转盘(507)通过皮带(508)相连，一个所述转盘(507)的一端安装有电机(509)，所述转动塞(504)的内部设置有油孔(506)。
3.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述内管(301)的外壁与伸缩管(305)的内壁相契合，所述凸块(303)的外壁与凹槽(304)的内壁相契合，所述内管(301)与受力板(302)通过连接机构(7)相连。
4.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述连接机构(7)包括有位于受力板(302)内部连接槽(701)，所述连接槽(701)的内壁转动连接有滚珠(703)，且连接机构(7)还包括有位于内管(301)外壁的滑道(702)。
5.根据权利要求2所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述油管(502)位于油仓(501)内部的外壁安装有单向阀，所述转动塞(504)的直径大于油路(503)的直径，所述连接轴(505)与内管(301)通过连接轴承转动连接，所述转动塞(504)与内管(301)相接触的位置处设置有密封圈。
6.根据权利要求2所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述电机(509)与一个转盘(507)通过转轴、联轴器转动连接，所述油孔(506)的横截面呈弧形结构。
7.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述连接孔(606)与丝杆(601)相接触的位置处设置有与丝杆(601)相匹配的内螺纹，所述转动环(605)与移动板(602)通过转动轴承(604)转动连接。
8.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述反光板(611)的竖截面呈三角形。
9.根据权利要求1所述的一种房车挂车制造用焊接机器人的机械手伸缩装置，其特征在于：所述滚珠(703)的外壁设置有贯穿至受力板(302)内部的转轴，且滚珠(703)与受力板(302)通过转轴、连接轴承转动连接，所述滑道(702)的内壁与连接槽(701)的外壁相契合。
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