CN112936239A - 一种多向可调式焊接用机械臂结构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接设备技术领域，尤其为一种多向可调式焊接用机械臂结构及其使用方法，包括壳体、机械臂本体、盒体和处理器，所述盒体顶部的两侧均贯穿开设有通槽，所述盒体内部的两侧均转动连接有螺杆，所述螺杆的表面螺纹连接有移动块，所述移动块的顶部栓接有支撑柱，所述支撑柱的顶端栓接有固定板；本发明能够在左右和前后方向上对机械臂的位置进行调节，并扩大机械臂的工作范围，提高了该机械臂结构的可调性，并给生产工作带来了便利，解决了现有的一些焊接用机械臂大都固定在同一位置，机械臂仅能够在原地进行旋转，无法对机械臂的位置进行左右或前后方向上的调节，进而造成机械臂的工作范围存有局限性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域，具体为一种多向可调式焊接用机械臂结构及其使用方法。
背景技术
焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属的制造工艺及技术，随着自动化，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，自动焊接机械臂就是在焊接中常用的设备。
但是现有的一些焊接用机械臂大都固定在同一位置，机械臂仅能够在原地进行旋转，无法对机械臂的位置进行左右或前后方向上的调节，进而造成机械臂的工作范围存有局限性，为此我们提出一种能够在左右和前后方向上对机械臂的位置进行调节，并扩大机械臂的工作范围，可调性更高的机械臂结构来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多向可调式焊接用机械臂结构及其使用方法，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：一种多向可调式焊接用机械臂结构，包括壳体、机械臂本体、盒体和处理器，所述盒体顶部的两侧均贯穿开设有通槽，所述盒体内部的两侧均转动连接有螺杆，所述螺杆的表面螺纹连接有移动块，所述移动块的顶部栓接有支撑柱，所述支撑柱的顶端栓接有固定板，所述机械臂本体安装在固定板的顶部，所述盒体内腔的后方分别安装有第一电机和第二电机，所述第一电机的输出轴与左侧螺杆的后端固定连接，所述盒体内部的两侧均转动连接有转杆，所述转杆的两端均延伸至盒体的外侧并固定安装有移动齿轮，所述壳体内腔的前后两侧均栓接有齿轮轨道，且移动齿轮与齿轮轨道相互啮合，所述盒体的内部设置有传动机构，所述传动机构包括有第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、皮带盘和皮带轮，所述盒体的下方设置有移动机构。
优选的，所述第一锥形齿轮与第二电机的输出轴相互固定，所述第二锥形齿轮栓接在左侧转杆的表面，且第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合，所述皮带盘的数量为2个并分别栓接在两侧转杆的表面，且两侧的皮带盘之间通过皮带传动连接，所述皮带轮的数量为2个并分别栓接在两侧螺杆的表面，且两侧的皮带轮之间通过皮带传动连接。
优选的，所述移动机构包括有竖杆、滑套和滑杆，所述竖杆栓接在盒体的底部，所述滑套栓接在竖杆的底端，所述滑杆栓接在壳体的内部，且滑套的内壁与滑杆的表面滑动连接。
优选的，所述滑杆的长度与齿轮轨道的长度相同，且滑杆的材质为耐磨钢。
优选的，所述壳体内腔的左右两侧均安装有第一测距传感器，所述盒体内腔的前后两侧均安装有第二测距传感器，所述第一测距传感器和第二测距传感器的输出端均与处理器的输入端单向电连接。
优选的，所述壳体内腔的左右两侧均安装有第一压力传感器，所述第一压力传感器位于第一测距传感器的上方，且第一压力传感器的输出端与处理器的输入端单向电连接，所述处理器的输出端与第二电机的输入端单向电连接。
优选的，所述盒体内腔的前后两侧均安装有第二压力传感器，所述第二压力传感器位于第二测距传感器的下方，且第二压力传感器的输出端与处理器的输入端单向电连接，所述处理器的输出端与第一电机的输入端单向电连接。
优选的，所述盒体的左右两侧均安装有橡胶块，所述橡胶块与第一压力传感器均处于同一高度。
优选的，所述固定板底部的四角均安装有支撑轮，所述支撑轮与盒体的表面滚动连接。
一种多向可调式焊接用机械臂结构的使用方法，其使用方法包括如下步骤：
a：在工作时，如果需要对机械臂的位置进行左右调节，首先开启第二电机，其输出轴转动并带动第一锥形齿轮开始转动，随后第一锥形齿轮通过第二锥形齿轮带动左侧的转杆开始转动，此时左侧转杆表面的皮带盘开始转动，其通过皮带带动右侧的皮带盘和转杆开始转动，此时前后两侧的移动齿轮开始做逆时针或顺时针运动，由于移动齿轮与齿轮轨道相互啮合，随后移动齿轮带动盒体在左右方向上进行运动，盒体在左右运动时会带动其上方的机械臂本体一同运动；
b：如果需要对机械臂的位置进行前后调节，此时开启第一电机，其带动左侧的螺杆开始转动，随后左侧的螺杆通过两侧的皮带轮带动右侧的螺杆同步转动，其使两侧的移动块在螺纹的作用下同步做向前或向后的运动，移动块在运动过程中能够带动支撑柱和固定板在前后方向上运动，此时固定板带动机械臂本体同步运动，从而实现调节机械臂前后位置的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明能够在左右和前后方向上对机械臂的位置进行调节，并扩大机械臂的工作范围，提高了该机械臂结构的可调性，并给生产工作带来了便利，解决了现有的一些焊接用机械臂大都固定在同一位置，机械臂仅能够在原地进行旋转，无法对机械臂的位置进行左右或前后方向上的调节，进而造成机械臂的工作范围存有局限性的问题。
附图说明
图1为本发明的结构正视剖面图；
图2为本发明盒体的结构正视剖面图；
图3为本发明盒体的结构左视剖面图；
图4为本发明盒体的结构俯视剖面图；
图5为本发明的局部结构立体示意图；
图6为本发明盒体的结构立体示意图；
图7为本发明的系统原理框图。
图中：1、壳体；2、机械臂本体；3、盒体；4、通槽；5、处理器；6、螺杆；7、移动块；8、支撑柱；9、固定板；10、第一电机；11、转杆；12、移动齿轮；13、齿轮轨道；14、第二电机；15、传动机构；151、第一锥形齿轮；152、第二锥形齿轮；153、皮带盘；154、皮带轮；16、移动机构；161、竖杆；162、滑套；163、滑杆；17、第一压力传感器；18、橡胶块；19、支撑轮；20、第二压力传感器；21、第一测距传感器；22、第二测距传感器。
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1-7，一种多向可调式焊接用机械臂结构，包括壳体1、机械臂本体2、盒体3和处理器5，盒体3顶部的两侧均贯穿开设有通槽4，盒体3内部的两侧均转动连接有螺杆6，螺杆6的表面螺纹连接有移动块7，移动块7的顶部栓接有支撑柱8，支撑柱8的顶端栓接有固定板9，机械臂本体2安装在固定板9的顶部，盒体3内腔的后方分别安装有第一电机10和第二电机14，第一电机10的输出轴与左侧螺杆6的后端固定连接，盒体3内部的两侧均转动连接有转杆11，转杆11的两端均延伸至盒体3的外侧并固定安装有移动齿轮12，壳体1内腔的前后两侧均栓接有齿轮轨道13，且移动齿轮12与齿轮轨道13相互啮合，盒体3的内部设置有传动机构15，传动机构15包括有第一锥形齿轮151、第二锥形齿轮152、皮带盘153和皮带轮154，盒体3的下方设置有移动机构16，该机械臂结构能够在左右和前后方向上对机械臂的位置进行调节，并扩大机械臂的工作范围，提高了该机械臂结构的可调性，并给生产工作带来了便利，解决了现有的一些焊接用机械臂大都固定在同一位置，机械臂仅能够在原地进行旋转，无法对机械臂的位置进行左右或前后方向上的调节，进而造成机械臂的工作范围存有局限性的问题。
请参阅图3和4所示，第一锥形齿轮151与第二电机14的输出轴相互固定，第二锥形齿轮152栓接在左侧转杆11的表面，且第一锥形齿轮151与第二锥形齿轮152相互啮合，皮带盘153的数量为2个并分别栓接在两侧转杆11的表面，且两侧的皮带盘153之间通过皮带传动连接，皮带轮154的数量为2个并分别栓接在两侧螺杆6的表面，且两侧的皮带轮154之间通过皮带传动连接，通过第一锥形齿轮151、第二锥形齿轮152、皮带盘153和皮带轮154的设置，第一锥形齿轮151和第二锥形齿轮152的配合使用使得第二电机14的动力能够传输给转杆11，皮带盘153的设置使得左侧的转杆11在转动同时能够带动右侧的转杆11同步转动，而皮带轮154的设置使得左侧的螺杆6在转动时能够带动右侧的螺杆6同步转动。
请参阅图1、3和6所示，移动机构16包括有竖杆161、滑套162和滑杆163，竖杆161栓接在盒体3的底部，滑套162栓接在竖杆161的底端，滑杆163栓接在壳体1的内部，且滑套162的内壁与滑杆163的表面滑动连接，通过竖杆161、滑套162和滑杆163的设置，盒体3在左右运动时能够通过竖杆161带动滑套162在滑杆163的表面做滑行运动，其使盒体3仅能够在左右方向上运动，并避免盒体3在前后方向上偏移而造成移动齿轮12与齿轮轨道13相互脱离。
请参阅图1和5所示，滑杆163的长度与齿轮轨道13的长度相同，且滑杆163的材质为耐磨钢，通过设计滑杆163的材质为耐磨钢，其能够延长滑杆163的使用寿命。
请参阅图1、3和7所示，壳体1内腔的左右两侧均安装有第一测距传感器21，盒体3内腔的前后两侧均安装有第二测距传感器22，第一测距传感器21和第二测距传感器22的输出端均与处理器5的输入端单向电连接，通过第一测距传感器21和第二测距传感器22的设置，以及相关电器之间电连接关系的设置，第一测距传感器21能够对盒体3在壳体1内部的左右位置进行测量，而第二测距传感器22则能够对移动块7在盒体3内部的前后位置进行测量，第一测距传感器21和第二测距传感器22的配合使用便于工作人员对机械臂的位置进行把控和调节。
请参阅图1和7所示，壳体1内腔的左右两侧均安装有第一压力传感器17，第一压力传感器17位于第一测距传感器21的上方，且第一压力传感器17的输出端与处理器5的输入端单向电连接，处理器5的输出端与第二电机14的输入端单向电连接，通过第一压力传感器17的设置，当盒体3在左右运动过程中即将与第一测距传感器21碰撞时，其会与第一压力传感器17接触，此时第一压力传感器17将电信号传输给处理器5，随后处理器5控制第二电机14关闭使盒体3停止向第一测距传感器21靠近，实现对第一测距传感器21进行保护的效果。
请参阅图3和7所示，盒体3内腔的前后两侧均安装有第二压力传感器20，第二压力传感器20位于第二测距传感器22的下方，且第二压力传感器20的输出端与处理器5的输入端单向电连接，处理器5的输出端与第一电机10的输入端单向电连接，通过第二压力传感器20的设置，当移动块7在左右运动过程中即将与第二测距传感器22碰撞时，其会与第二压力传感器20接触，此时第二压力传感器20将电信号传输给处理器5，随后处理器5控制第一电机10关闭使移动块7停止向第二测距传感器22靠近，实现对第二测距传感器22进行保护的效果。
请参阅图1、5和6所示，盒体3的左右两侧均安装有橡胶块18，橡胶块18与第一压力传感器17均处于同一高度，通过橡胶块18的设置，其能够代替盒体3与第一压力传感器17接触并碰撞，并在碰撞过程中对第一压力传感器17进行保护。
请参阅图1、2和3所示，固定板9底部的四角均安装有支撑轮19，支撑轮19与盒体3的表面滚动连接，通过支撑轮19的设置，其能够在固定板9的底部为其提供支撑，并增加固定板9在前后移动过程中的稳定性。
一种多向可调式焊接用机械臂结构的使用方法，其使用方法包括如下步骤：
a：在工作时，如果需要对机械臂的位置进行左右调节，首先开启第二电机14，其输出轴转动并带动第一锥形齿轮151开始转动，随后第一锥形齿轮151通过第二锥形齿轮152带动左侧的转杆11开始转动，此时左侧转杆11表面的皮带盘153开始转动，其通过皮带带动右侧的皮带盘153和转杆11开始转动，此时前后两侧的移动齿轮12开始做逆时针或顺时针运动，由于移动齿轮12与齿轮轨道13相互啮合，随后移动齿轮12带动盒体3在左右方向上进行运动，盒体3在左右运动时会带动其上方的机械臂本体2一同运动；
b：如果需要对机械臂的位置进行前后调节，此时开启第一电机10，其带动左侧的螺杆6开始转动，随后左侧的螺杆6通过两侧的皮带轮154带动右侧的螺杆6同步转动，其使两侧的移动块7在螺纹的作用下同步做向前或向后的运动，移动块7在运动过程中能够带动支撑柱8和固定板9在前后方向上运动，此时固定板9带动机械臂本体2同步运动，从而实现调节机械臂前后位置的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (10)
1.一种多向可调式焊接用机械臂结构，包括壳体(1)、机械臂本体(2)、盒体(3)和处理器(5)，其特征在于：所述盒体(3)顶部的两侧均贯穿开设有通槽(4)，所述盒体(3)内部的两侧均转动连接有螺杆(6)，所述螺杆(6)的表面螺纹连接有移动块(7)，所述移动块(7)的顶部栓接有支撑柱(8)，所述支撑柱(8)的顶端栓接有固定板(9)，所述机械臂本体(2)安装在固定板(9)的顶部，所述盒体(3)内腔的后方分别安装有第一电机(10)和第二电机(14)，所述第一电机(10)的输出轴与左侧螺杆(6)的后端固定连接，所述盒体(3)内部的两侧均转动连接有转杆(11)，所述转杆(11)的两端均延伸至盒体(3)的外侧并固定安装有移动齿轮(12)，所述壳体(1)内腔的前后两侧均栓接有齿轮轨道(13)，且移动齿轮(12)与齿轮轨道(13)相互啮合，所述盒体(3)的内部设置有传动机构(15)，所述传动机构(15)包括有第一锥形齿轮(151)、第二锥形齿轮(152)、皮带盘(153)和皮带轮(154)，所述盒体(3)的下方设置有移动机构(16)。
2.根据权利要求1所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述第一锥形齿轮(151)与第二电机(14)的输出轴相互固定，所述第二锥形齿轮(152)栓接在左侧转杆(11)的表面，且第一锥形齿轮(151)与第二锥形齿轮(152)相互啮合，所述皮带盘(153)的数量为2个并分别栓接在两侧转杆(11)的表面，且两侧的皮带盘(153)之间通过皮带传动连接，所述皮带轮(154)的数量为2个并分别栓接在两侧螺杆(6)的表面，且两侧的皮带轮(154)之间通过皮带传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述移动机构(16)包括有竖杆(161)、滑套(162)和滑杆(163)，所述竖杆(161)栓接在盒体(3)的底部，所述滑套(162)栓接在竖杆(161)的底端，所述滑杆(163)栓接在壳体(1)的内部，且滑套(162)的内壁与滑杆(163)的表面滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述滑杆(163)的长度与齿轮轨道(13)的长度相同，且滑杆(163)的材质为耐磨钢。
5.根据权利要求1所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述壳体(1)内腔的左右两侧均安装有第一测距传感器(21)，所述盒体(3)内腔的前后两侧均安装有第二测距传感器(22)，所述第一测距传感器(21)和第二测距传感器(22)的输出端均与处理器(5)的输入端单向电连接。
6.根据权利要求5所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述壳体(1)内腔的左右两侧均安装有第一压力传感器(17)，所述第一压力传感器(17)位于第一测距传感器(21)的上方，且第一压力传感器(17)的输出端与处理器(5)的输入端单向电连接，所述处理器(5)的输出端与第二电机(14)的输入端单向电连接。
7.根据权利要求5所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述盒体(3)内腔的前后两侧均安装有第二压力传感器(20)，所述第二压力传感器(20)位于第二测距传感器(22)的下方，且第二压力传感器(20)的输出端与处理器(5)的输入端单向电连接，所述处理器(5)的输出端与第一电机(10)的输入端单向电连接。
8.根据权利要求6所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述盒体(3)的左右两侧均安装有橡胶块(18)，所述橡胶块(18)与第一压力传感器(17)均处于同一高度。
9.根据权利要求1所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构，其特征在于：所述固定板(9)底部的四角均安装有支撑轮(19)，所述支撑轮(19)与盒体(3)的表面滚动连接。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种多向可调式焊接用机械臂结构的使用方法，其特征在于：其使用方法包括如下步骤：
a：在工作时，如果需要对机械臂的位置进行左右调节，首先开启第二电机(14)，其输出轴转动并带动第一锥形齿轮(151)开始转动，随后第一锥形齿轮(151)通过第二锥形齿轮(152)带动左侧的转杆(11)开始转动，此时左侧转杆(11)表面的皮带盘(153)开始转动，其通过皮带带动右侧的皮带盘(153)和转杆(11)开始转动，此时前后两侧的移动齿轮(12)开始做逆时针或顺时针运动，由于移动齿轮(12)与齿轮轨道(13)相互啮合，随后移动齿轮(12)带动盒体(3)在左右方向上进行运动，盒体(3)在左右运动时会带动其上方的机械臂本体(2)一同运动；
b：如果需要对机械臂的位置进行前后调节，此时开启第一电机(10)，其带动左侧的螺杆(6)开始转动，随后左侧的螺杆(6)通过两侧的皮带轮(154)带动右侧的螺杆(6)同步转动，其使两侧的移动块(7)在螺纹的作用下同步做向前或向后的运动，移动块(7)在运动过程中能够带动支撑柱(8)和固定板(9)在前后方向上运动，此时固定板(9)带动机械臂本体(2)同步运动，从而实现调节机械臂前后位置的效果。
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