CN112621063B - 一种机械加工用高精度焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高精度焊接机器人技术领域，具体为一种机械加工用高精度焊接机器人，包括工件放置台、半球形载台、工件、夹具、翻转控制箱、机械人放置载台，工件放置台上设置半球形载台，半球形载台上对称设置两组夹具，两组夹具之间设置工件，工件放置台一侧设置翻转控制箱，工件放置台左端连接机械人放置载台；电机启动带动锥齿轮转动，锥齿轮通过另一组锥齿轮使传动轴一旋转，传动轴一带动齿轮转动，齿轮通过环形齿条使传动盘转动，传动盘通过载台使工件旋转，因此，机械人在对工件进行焊接时，通过半球形载台可实现对工件焊接位置的调节，从而便于机械人的焊接。

Description

一种机械加工用高精度焊接机器人

技术领域

本发明涉及高精度焊接机器人技术领域，具体为一种机械加工用高精度焊接机器人。

背景技术

目前，在国内焊接行业中，为较好地控制焊接质量，提高生产效率，机器人普遍与焊接工件的夹持工作台配合使用。目前国内此类产品质量参差不齐，国外质量较好的产品价格普遍较高，往往应用在焊接质量要求很高的场合，如汽车生产线，化工容器焊接行业等。对于一些焊接工艺要求相对较低的场合，如普通家具焊接、五金制品焊接、自行车焊接场合等，但是此类焊接产品由于体积较大或焊接角度过于偏斜，机械手无法做到精确和全方位的对其焊接，导致焊接机器人在这些场合难以广泛应用，为此，本发明提出一种机械加工用高精度焊接机器人用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械加工用高精度焊接机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械加工用高精度焊接机器人，包括工件放置台、半球形载台、工件、夹具、翻转控制箱、机械人放置载台，工件放置台上设置半球形载台，半球形载台上对称设置两组夹具，两组夹具之间设置工件，工件放置台一侧设置翻转控制箱，工件放置台左端连接机械人放置载台；

工件放置台包括工件放置台壳体，工件放置台壳体上设置凹槽，凹槽底部设置弧形槽。

优选的，半球形载台包括半球形体，半球形体位于凹槽内，半球形体两侧对称设置两组导柱，导柱上设置轴承，轴承嵌入凹槽侧壁，半球形体上设置载台机构，载台机构连接旋转机构。

优选的，夹具包括导轨，导轨滑动连接滑块，滑块连接底板，底板上设置压板，压板一端嵌入直立轴承，直立轴承滑动连接滑杆，滑杆穿过弹簧与底板连接，压板中部设置螺栓，螺栓穿过压板与底板螺接。

优选的，翻转控制箱包括大齿轮，导柱穿过轴承与大齿轮连接，大齿轮啮合小齿轮，小齿轮连接传动轴，传动轴连接涡轮传动机构，涡轮传动机构连接电机一。

优选的，载台机构包括载台，载台连接传动盘，传动盘上设置轴承，轴承嵌入半球形体,传动盘内设置环形齿条，环形齿条啮合齿轮。

优选的，旋转机构包括传动轴一，传动轴一连接齿轮，传动轴一上设置轴承，轴承嵌入旋转机构壳体，传动轴一一端穿过轴承与锥齿轮连接，锥齿轮设置两组，两组锥齿轮啮合，一组锥齿轮连接电机，旋转机构壳体底部嵌入定向轮。

优选的，涡轮传动机构包括蜗轮，蜗轮连接传动轴，蜗轮啮合蜗杆，蜗杆两端设置轴承，轴承嵌入支座，蜗杆一端穿过轴承与齿轮一连接，齿轮一套设在同步带一端，同步带另一端设置齿轮二，齿轮二连接电机一。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.安装工件时，将安装工件放置两组压板之间，通过旋转螺栓使压板一端压紧工件，同时压板另一端压缩弹簧，从而实现对工件的固定，其次导轨与滑块配合作用使夹具可对不同宽幅大小的工件进行固定，弹簧的设定便于对工件的拆卸和安装；

2.电机启动带动锥齿轮转动，锥齿轮通过另一组锥齿轮使传动轴一旋转，传动轴一带动齿轮转动，齿轮通过环形齿条使传动盘转动，传动盘通过载台使工件旋转，因此，机械人在对工件进行焊接时，通过半球形载台可实现对工件焊接位置的调节，从而便于机械人的焊接，其次环形齿条的外径远大于齿轮，使半球形载台在对工件进行调节时，工件转动更加缓慢和稳定，同时调节的位置更加精确；

3.电机一启动带动齿轮二转动，齿轮二通过同步带使齿轮一转动，齿轮一带动蜗杆旋转，蜗杆的旋转使蜗轮转动，蜗轮通过传动轴使小齿轮转动，小齿轮通过大齿轮使导柱旋转，导柱通过半球形体使工件位置发生翻转，因此，在机械人在对工件进行焊接时，翻转控制箱可实现对工件焊接位置的调节，同时翻转控制箱与半球形载台相互配合，对工件的位置调节更加精确，使机械人对工件焊接更加精准，其次齿轮一直径远大于齿轮二，大齿轮的直径远大于小齿轮，使工件在翻转时更加稳定，同时使位置调节更加准确。

附图说明

图1为本发明结构俯视图；

图2为本发明结构正面局部剖视图；

图3为本发明结构侧面局部剖视图；

图4为图3A处放大图；

图5为本发明结构工件放置台剖视图。

图中：1工件放置台、2半球形载台、3工件、4夹具、5翻转控制箱、6机械人放置载台、101凹槽、102弧形槽、103工件放置台壳体、201载台机构、 202导柱、203半球形体、204旋转机构、501大齿轮、502小齿轮、503传动轴、 504涡轮传动机构、505电机一、401螺栓、402压板、403滑杆、404弹簧、405 底板、406滑块、407导轨、2011载台、2012传动盘、2013环形齿条、2014齿轮、2041旋转机构壳体、2042传动轴一、2043锥齿轮、2044定向轮、2045电机、5041支座、5042蜗轮、5043蜗杆、5044齿轮一、5045齿轮二、5046同步带。

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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种机械加工用高精度焊接机器人，包括工件放置台1、半球形载台2、工件3、夹具4、翻转控制箱5、机械人放置载台6，工件放置台1上设置半球形载台2，半球形载台2上对称设置两组夹具4，两组夹具4之间设置工件3，工件放置台1一侧设置翻转控制箱5，工件放置台1左端连接机械人放置载台6，夹具4包括导轨407，导轨407滑动连接滑块406，滑块406连接底板405，底板405上设置压板402，压板402一端嵌入直立轴承，直立轴承滑动连接滑杆403，滑杆403穿过弹簧404与底板 405连接，压板402中部设置螺栓401，螺栓401穿过压板402与底板405螺接，其中安装工件3时，将安装工件3放置两组压板402之间，通过旋转螺栓401 使压板402一端压紧工件3，同时压板402另一端压缩弹簧404，从而实现对工件3的固定，其次导轨407与滑块406配合作用使夹具4可对不同宽幅大小的工件3进行固定，弹簧404的设定便于对工件3的拆卸和安装；

进一步地，工件放置台1包括工件放置台壳体103，工件放置台壳体103上设置凹槽101，凹槽101底部设置弧形槽102，半球形载台2包括半球形体203，半球形体203位于凹槽101内，半球形体203两侧对称设置两组导柱202，导柱上设置轴承，轴承嵌入凹槽101侧壁，半球形体203上设置载台机构201，载台机构201连接旋转机构204，载台机构201包括载台2011，载台2011连接传动盘2012，传动盘2012上设置轴承，轴承嵌入半球形体203,传动盘2022内设置环形齿条2013，环形齿条2013啮合齿轮2014，旋转机构204包括传动轴一2042，传动轴一2042连接齿轮2014，传动轴一2042上设置轴承，轴承嵌入旋转机构壳体2041，传动轴一2042一端穿过轴承与锥齿轮2043连接，锥齿轮2043设置两组，两组锥齿轮2043啮合，一组锥齿轮2043连接电机2045，旋转机构壳体 2041底部嵌入定向轮2044，其中电机2045启动带动锥齿轮2043转动，锥齿轮 2043通过另一组锥齿轮2043使传动轴一2042旋转，传动轴一2042带动齿轮 2014转动，齿轮2014通过环形齿条2013使传动盘2022转动，传动盘2022通过载台2011使工件3旋转，因此，机械人在对工件3进行焊接时，通过半球形载台2可实现对工件3焊接位置的调节，从而便于机械人的焊接，其次环形齿条2013的外径远大于齿轮2014，使半球形载台2在对工件3进行调节时，工件 3转动更加缓慢和稳定，同时调节的位置更加精确；

进一步地，翻转控制箱5包括大齿轮501，导柱202穿过轴承与大齿轮501 连接，大齿轮501啮合小齿轮502，小齿轮502连接传动轴503，传动轴503连接涡轮传动机构504，涡轮传动机构504连接电机一505，涡轮传动机构504包括蜗轮5042，蜗轮5042连接传动轴503，蜗轮5042啮合蜗杆5043，蜗杆5043 两端设置轴承，轴承嵌入支座5041，蜗杆5043一端穿过轴承与齿轮一50445044 连接，齿轮一50445044套设在同步带5046一端，同步带5046另一端设置齿轮二5045，齿轮二5045连接电机一505，其中电机一505启动带动齿轮二5045 转动，齿轮二5045通过同步带5046使齿轮一50445044转动，齿轮一50445044 带动蜗杆5043旋转，蜗杆5043的旋转使蜗轮5042转动，蜗轮5042通过传动轴503使小齿轮502转动，小齿轮502通过大齿轮501使导柱202旋转，导柱 202通过半球形体203使工件3位置发生翻转，因此，机械人在对工件3进行焊接时，翻转控制箱5可实现对工件3焊接位置的调节，同时翻转控制箱5与半球形载台2相互配合，对工件3的位置调节更加精确，使机械人对工件3焊接更加精准，其次齿轮一5044直径远大于齿轮二5045，大齿轮501的直径远大于小齿轮502，使工件3在翻转时更加稳定，同时使位置调节更加准确，定向轮 2044与弧形槽102滚动连接，定向轮2044对半球形体203起到支撑作用，同时弧形槽102对工件3翻转角度起到限位作用。

工作原理：使用过程中，电机一505启动带动齿轮二5045转动，齿轮二5045 通过同步带5046使齿轮一5044转动，齿轮一5044带动蜗杆5043旋转，蜗杆 5043的旋转使蜗轮5042转动，蜗轮5042通过传动轴503使小齿轮502转动，小齿轮502通过大齿轮501使导柱202旋转，导柱202通过半球形体203使工件3位置发生翻转，同时电机2045启动带动锥齿轮2043转动，锥齿轮2043通过另一组锥齿轮2043使传动轴一2042旋转，传动轴一2042带动齿轮2014转动，齿轮2014通过环形齿条2013使传动盘2022转动，传动盘2022通过载台 2011使工件3旋转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种机械加工用高精度焊接机器人，包括工件放置台（1）、半球形载台（2）、工件（3）、夹具（4）、翻转控制箱（5）、机械人放置载台（6），其特征在于：所述工件放置台（1）上设置半球形载台（2），所述半球形载台（2）上对称设置两组夹具（4），两组所述夹具（4）之间设置工件（3），所述工件放置台（1）一侧设置翻转控制箱（5），工件放置台（1）左端连接机械人放置载台（6）；

所述工件放置台（1）包括工件放置台壳体（103），所述工件放置台壳体（103）上设置凹槽（101），所述凹槽（101）底部设置弧形槽（102）；

所述夹具（4）包括导轨（407），所述导轨（407）滑动连接滑块（406），所述滑块（406）连接底板（405），所述底板（405）上设置压板（402），所述压板（402）一端嵌入直立轴承，所述直立轴承滑动连接滑杆（403），所述滑杆（403）穿过弹簧（404）与底板（405）连接，所述压板（402）中部设置螺栓（401），所述螺栓（401）穿过压板（402）与底板（405）螺接；

所述半球形载台（2）包括半球形体（203），所述半球形体（203）位于凹槽（101）内，半球形体（203）两侧对称设置两组导柱（202），所述导柱上设置轴承，所述轴承嵌入凹槽（101）侧壁，所述半球形体（203）上设置载台机构（201），所述载台机构（201）连接旋转机构（204）；

所述翻转控制箱（5）包括大齿轮（501），所述导柱（202）穿过轴承与大齿轮（501）连接，所述大齿轮（501）啮合小齿轮（502），所述小齿轮（502）连接传动轴（503），所述传动轴（503）连接涡轮传动机构（504），所述涡轮传动机构（504）连接电机一（505）；

所述载台机构（201）包括载台（2011），所述载台（2011）连接传动盘（2012），所述传动盘（2012）上设置轴承，所述轴承嵌入半球形体（203）,所述传动盘（201 2）内设置环形齿条（2013），所述环形齿条（2013）啮合齿轮（2014）；

所述旋转机构（204）包括传动轴一（2042），所述传动轴一（2042）连接齿轮（2014），传动轴一（2042）上设置轴承，所述轴承嵌入旋转机构壳体（2041），所述传动轴一（2042）一端穿过轴承与锥齿轮（2043）连接，所述锥齿轮（2043）设置两组，两组所述锥齿轮（2043）啮合，一组所述锥齿轮（2043）连接电机（2045），所述旋转机构壳体（2041）底部嵌入定向轮（2044）。

2.根据权利要求1所述的一种机械加工用高精度焊接机器人，其特征在于：所述涡轮传动机构（504）包括蜗轮（5042），所述蜗轮（5042）连接传动轴（503），蜗轮（5042）啮合蜗杆（5043），所述蜗杆（5043）两端设置轴承，所述轴承嵌入支座（5041），所述蜗杆（5043）一端穿过轴承与齿轮一（5044）连接，所述齿轮一（5044）套设在同步带（5046）一端，所述同步带（5046）另一端设置齿轮二（5045），所述齿轮二（5045）连接电机一（505）。

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