CN113001073B - 一种高精度自动焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，尤其是一种高精度自动焊接机器人，包括壳体，壳体的上方放置有盖板，盖板的两端对称设有滑动机构，盖板顶部滑动机构之间固定安装有防护壳，防护壳的上方开设有开口，盖板顶部防护壳内设有传动机构，传动机构的上方固定安装有第一安装板，第一安装板的上端穿过开口并延伸，第一安装板的上端一侧固定安装有第一气缸，第一气缸的输出轴一端固定安装有喷枪，盖板的下方设有驱动机构，驱动机构的下方铰接有支撑杆，壳体内对称放置有长板，长板之间固定连接有连接板，该装置设计合理，通过第二电机带动盖板向上移动，第一电机带动喷枪沿着第一滑杆进行滑动，进而方便对不同位置的物品进行焊接。

Description

一种高精度自动焊接机器人
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种高精度自动焊接机器人。
背景技术
焊接技术在各制造领域中是必不可少的工种，目前大多焊接工作采用人工焊接，由于人工劳动强度大，弧光及粉尘的污染严重，易疲劳，效率低下，而产品的质量随着工人的疲劳强度增加而降低，同时，由于人在焊接的过程中大多数都是凭借肉眼进行焊接，其焊接的质量不够稳定，由于人的可控性较差，因而焊接的质量很难保持一致。
随着社会经济的快速发展，无论是人们的生活还是工作的节奏都在不断的加快，企业的生产也是如此，大多数的企业都采用机械的自动化逐步代替人工操作。目前很多的企业都会采用机器人进行焊接，现有的机器人较为简单，难以对不同的位置进行焊接，且焊接精度有待提高，进而不方便人们的使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高精度自动焊接机器人。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种高精度自动焊接机器人，包括壳体，所述壳体的上方放置有盖板，所述盖板的两端对称设有滑动机构，所述盖板顶部滑动机构之间固定安装有防护壳，所述防护壳的上方开设有开口，所述盖板顶部防护壳内设有传动机构，所述传动机构的上方固定安装有第一安装板，所述第一安装板的上端穿过开口并延伸，所述第一安装板的上端一侧固定安装有第一气缸，所述第一气缸的输出轴一端固定安装有喷枪，所述盖板的下方设有驱动机构，所述驱动机构的下方铰接有支撑杆，所述壳体内对称放置有长板，所述长板之间固定连接有连接板，所述长板的一端设有限位机构，并且支撑杆的下端与限位机构进行铰接。
优选的，所述滑动机构包括固定安装在壳体顶部边缘的长块，所述长块的一侧开设有长槽，所述盖板面向长槽的一侧开设有第一矩形口，并且长块的一端位于第一矩形口内，所述第一矩形口面向长槽的内壁一侧固定连接有限位块，并且限位块的一端位于长槽内，所述限位块的侧面对称嵌入转动安装有多个滚珠，所述滚珠的侧面与长槽的内壁相贴。
优选的，所述传动机构包括固定安装在盖板下方的第一电机，所述第一电机的输出轴贯穿盖板并延伸固定安装有第一齿轮，所述盖板的顶部第一齿轮的两侧分别对称转动连接有两个第二齿轮，并且第一齿轮和第二齿轮大小相等，所述盖板的顶部等距转动连接有四个第三齿轮，所述防护壳的内壁之间固定安装有第一滑杆，所述第一滑杆上套设有齿条，并且齿条与第二齿轮及第一齿轮相啮合，所述第一安装板的下端与齿条的上方固定连接。
优选的，其中两个所述第三齿轮位于两对第二齿轮之间，另两个所述第三齿轮位于第二齿轮与第一齿轮之间，所述第三齿轮分别与第二齿轮和第一齿轮相啮合。
优选的，所述驱动机构包括对称固定安装在盖板下方的两对第二安装板，每对所述第二安装板之间转动连接有螺杆，并且两个螺杆的螺纹方向相反，所述盖板的下方边缘固定安装有第三安装板，所述第三安装板的一侧固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴一端固定安装有双皮带轮，所述螺杆靠近第二电机的一端固定套设有第一皮带轮，所述第一皮带轮与双皮带轮的外侧套设有皮带，两个所述螺杆上均螺纹套设有第一滑块，并且两个第一滑块分别位于两个螺杆的不同端，所述支撑杆的上端与第一滑块的下方进行铰接。
优选的，所述限位机构包括开设在长板一端的通口，所述通口内壁之间固定安装有第二滑杆，所述第二滑杆上套设有第二滑块，并且第二滑块的上方与支撑杆的下端进行铰接，其中一个所述长板的顶部固定安装有第二气缸，所述第二气缸的输出轴一端与其中一个第二滑块的一侧固定连接，所述长板的下方设有移动部件，两个所述第二滑块之间设有连接机构。
优选的，所述移动部件包括开设在壳体底部四个拐角处的第二矩形口，所述第二滑块的下端固定安装有滚轮，所述长板的下方一端也固定安装有滚轮，并且滚轮位于第二矩形口上方。
优选的，所述连接机构包括转动连接在固定有第二气缸的其中一个长板顶部一端的第二滑轮，另一个所述长板顶部边缘转动连接有第一滑轮，所述第二滑块之间固定连接有绳索，并且绳索的侧面从第二滑轮和第一滑轮的外侧滑过。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过启动第一电机，第一电机的输出轴带动第一齿轮进行转动，在第三齿轮的作用下，使得多个第二齿轮和第一齿轮一样进行同向转动，进而带动与之啮合的齿条沿着第一滑杆进行滑动，从而方便利用第一安装板带动安装有喷枪的第一气缸，且喷枪的一侧设有位置传感器，进而方便控制第一气缸所伸出的距离，进而方便对不同距离的物品进行焊接，提高焊接的精度，方便人们使用。
2、通过启动第二电机，第二电机的输出轴会带动双皮带轮进行转动，在皮带的连接作用下，带动两个第一滑块相向移动，第一滑块移动时，在支撑杆的支撑作用下，根据所需高度方便向上顶起盖板，从而方便对不同高度的物品进行焊接。
3、盖板上移过程中同时带动安装有滚珠的限位块在长槽内滑动，设置的滚珠，方便减少限位块与长槽之间的摩擦，进而方便限位块的滑动，设置的开设有长槽的长块，便于对盖板进行限位，放置盖板在上升过程中发生晃动，进而提高焊接精度。
4、设置的滚轮，方便对装置进行移动，启动第二气缸，第二气缸的输出轴会推动第二滑块在通口内沿着第二滑杆进行滑动，由于第一滑块不动，进而在支撑杆的作用下，方便借助第二滑块带动长板向上移动，从而滚轮向壳体内收缩，当滚轮完全移进壳体内时，壳体的底部与地面接触，进而方便增大摩擦，使得装置放置的更加稳定，从而提高装置焊接的精度。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明齿条和第一齿轮结构示意图；
图3为本发明图2中A处放大结构示意图；
图4为本发明剖视图；
图5为本发明第二电机和皮带结构示意图；
图6为本发明绳索和第一滑轮结构示意图。
图中：壳体1、长块2、长槽3、盖板4、防护壳5、开口6、第一滑杆7、齿条8、第一安装板9、第一气缸10、喷枪11、第一齿轮12、第二齿轮13、第三齿轮14、第一矩形口15、限位块16、滚珠17、第一电机18、第二安装板19、螺杆20、第一滑块21、支撑杆22、第二矩形口23、长板24、连接板25、第二气缸26、第二滑块27、滚轮28、通口29、第二滑杆30、第一皮带轮31、第三安装板32、第二电机33、双皮带轮34、皮带35、绳索36、第一滑轮37、第二滑轮38。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-6所示的一种高精度自动焊接机器人，包括壳体1，壳体1的上方放置有盖板4，盖板4的两端对称设有滑动机构，滑动机构包括固定安装在壳体1顶部边缘的长块2，长块2的一侧开设有长槽3，盖板4面向长槽3的一侧开设有第一矩形口15，并且长块2的一端位于第一矩形口15内，第一矩形口15面向长槽3的内壁一侧固定连接有限位块16，并且限位块16的一端位于长槽3内，限位块16的侧面对称嵌入转动安装有多个滚珠17，滚珠17的侧面与长槽3的内壁相贴。
实施方式具体为：使用时，驱动机构会借助支撑杆22根据所需高度将盖板4向上顶起，从而带动安装有滚珠17的限位块16在长槽3内滑动，设置的滚珠17，方便减少限位块16与长槽3之间的摩擦，进而方便限位块16的滑动，设置的开设有长槽3的长块2，便于对盖板4进行限位，放置盖板4在上升过程中发生晃动，进而提高焊接精度。
盖板4顶部滑动机构之间固定安装有防护壳5，防护壳5的上方开设有开口6，盖板4顶部防护壳5内设有传动机构，传动机构包括固定安装在盖板4下方的第一电机18，第一电机18的输出轴贯穿盖板4并延伸固定安装有第一齿轮12，盖板4的顶部第一齿轮12的两侧分别对称转动连接有两个第二齿轮13，并且第一齿轮12和第二齿轮13大小相等，盖板4的顶部等距转动连接有四个第三齿轮14，防护壳5的内壁之间固定安装有第一滑杆7，第一滑杆7上套设有齿条8，并且齿条8与第二齿轮13及第一齿轮12相啮合，第一安装板9的下端与齿条8的上方固定连接，其中两个第三齿轮14位于两对第二齿轮13之间，另两个第三齿轮14位于第二齿轮13与第一齿轮12之间，第三齿轮14分别与第二齿轮13和第一齿轮12相啮合，传动机构的上方固定安装有第一安装板9，第一安装板9的上端穿过开口6并延伸，第一安装板9的上端一侧固定安装有第一气缸10，第一气缸10的输出轴一端固定安装有喷枪11。
实施方式具体为:借助外部供电机构给第一电机18进行供电，第一电机18为伺服电机，启动第一电机18，第一电机18的输出轴带动第一齿轮12进行转动，由于第三齿轮14分别与第一齿轮12以及第二齿轮13相啮合，因而第一齿轮12转动时，在第三齿轮14的作用下，使得多个第二齿轮13和第一齿轮12一样进行同向转动，进而带动与之啮合的齿条8沿着第一滑杆7进行滑动，从而方便利用第一安装板9带动安装有喷枪11的第一气缸10，且喷枪11的一侧设有位置传感器，进而方便控制第一气缸10所伸出的距离，进而方便对不同距离的物品进行焊接。
盖板4的下方设有驱动机构，驱动机构包括对称固定安装在盖板4下方的两对第二安装板19，每对第二安装板19之间转动连接有螺杆20，并且两个螺杆20的螺纹方向相反，盖板4的下方边缘固定安装有第三安装板32，第三安装板32的一侧固定安装有第二电机33，第二电机33的输出轴一端固定安装有双皮带轮34，螺杆20靠近第二电机33的一端固定套设有第一皮带轮31，第一皮带轮31与双皮带轮34的外侧套设有皮带35，两个螺杆20上均螺纹套设有第一滑块21，并且两个第一滑块21分别位于两个螺杆20的不同端，支撑杆22的上端与第一滑块21的下方进行铰接。
实施方式具体为：借助外部供电机构给第二电机33进行供电，第二电机33为步进电机，启动第二电机33，第二电机33的输出轴会带动双皮带轮34进行转动，在皮带35的连接作用下，带动两个螺杆20同向转动，由于两个螺杆20的螺纹旋转方向相反，进而带动两个第一滑块21相向移动，第一滑块21移动时，在支撑杆22的支撑作用下方便向上顶起盖板4，将第二安装板19和第三安装板32安装在盖板4的下方，放便安装螺杆20和第二电机33。
驱动机构的下方铰接有支撑杆22，壳体1内对称放置有长板24，长板24之间固定连接有连接板25，长板24的一端设有限位机构，并且支撑杆22的下端与限位机构进行铰接，限位机构包括开设在长板24一端的通口29，通口29内壁之间固定安装有第二滑杆30，第二滑杆30上套设有第二滑块27，并且第二滑块27的上方与支撑杆22的下端进行铰接，其中一个长板24的顶部固定安装有第二气缸26，第二气缸26的输出轴一端与其中一个第二滑块27的一侧固定连接，长板24的下方设有移动部件，移动部件包括开设在壳体1底部四个拐角处的第二矩形口23，第二滑块27的下端固定安装有滚轮28，长板24的下方一端也固定安装有滚轮28，并且滚轮28位于第二矩形口23上方，两个第二滑块27之间设有连接机构，连接机构包括转动连接在固定有第二气缸26的其中一个长板24顶部一端的第二滑轮38，另一个长板24顶部边缘转动连接有第一滑轮37，第二滑块27之间固定连接有绳索36，并且绳索36的侧面从第二滑轮38和第一滑轮37的外侧滑过。。
实施方式具体为：驱动机构不工作时，启动第二气缸26，第二气缸26的输出轴会推动第二滑块27在通口29内沿着第二滑杆30进行滑动，由于第一滑块21不动，进而在支撑杆22的作用下，方便借助第二滑块27带动长板24向上移动，从而滚轮28向壳体1内收缩，当滚轮28完全移进壳体1内时，壳体1的底部与地面接触，进而方便增大摩擦，使得装置放置的更加稳定，从而提高装置焊接的精度，设置的连接板25，方便将两个长板24相连，在第二气缸26推动第二滑块27移动时，会带动其中一个长板4上移，进而在连接板25的连接作用下，方便同时带动两个长板24上移，对装置进行移动时，只需将第二气缸26复原，同时拉动第二滑块27移动，由于两个第二滑块27之间固定连接有绳索36，且绳索36套设在第二滑轮38和第一滑轮37的外侧，进而在第二气缸26复原拉动第二滑块27移动时，同时在绳索36的拉动下，方便拉动另一个第二滑块27进行移动，进而方便推动长板24向下移动，从而使得滚轮28穿过第二矩形口23与地面接触，进而方便对装置进行移动。
本发明工作原理：
根据说明书附图1-6所示，在实际使用时，借助滚轮28将装置移动到所需位置，并借助外部供电机构对装置中的用电元件进行供电，然后，启动第二气缸26，第二气缸26的输出轴会推动第二滑块27在通口29内沿着第二滑杆30进行滑动，由于第一滑块21不动，进而在支撑杆22的作用下，方便借助第二滑块27带动长板24向上移动，并在连接板25的连接作用下，方便同时带动两个长板24上移，从而滚轮28向壳体1内收缩，当滚轮28完全移进壳体1内时，壳体1的底部与地面接触，进而方便增大摩擦，使得装置放置的更加稳定，从而提高装置焊接的精度。
随后，启动第二电机33，第二电机33的输出轴会带动双皮带轮34进行转动，在皮带35的连接作用下，带动两个螺杆20同向转动，由于两个螺杆20的螺纹旋转方向相反，进而带动两个第一滑块21相向移动，第一滑块21移动时，由于第二气缸26顶着第二滑块27固定，进而在支撑杆22的支撑作用下，根据所需高度方便向上顶起盖板4，从而带动安装有滚珠17的限位块16在长槽3内滑动，设置的滚珠17，方便减少限位块16与长槽3之间的摩擦，进而方便限位块16的滑动，设置的开设有长槽3的长块2，便于对盖板4进行限位，放置盖板4在上升过程中发生晃动，进而提高焊接精度。
调节好高度后关闭第二电机33，启动第一电机18，第一电机18的输出轴带动第一齿轮12进行转动，由于第三齿轮14分别与第一齿轮12以及第二齿轮13相啮合，因而第一齿轮12转动时，在第三齿轮14的作用下，使得多个第二齿轮13和第一齿轮12一样进行同向转动，进而带动与之啮合的齿条8沿着第一滑杆7进行滑动，从而方便利用第一安装板9带动安装有喷枪11的第一气缸10，且喷枪11的一侧设有位置传感器，进而方便控制第一气缸10所伸出的距离，进而方便对不同距离的物品进行焊接，焊接完成后，利用第二电机33将盖板4复原，并关闭第二气缸26，使得第二气缸26的输出轴复原，同时拉动第二滑块27移动，由于两个第二滑块27之间固定连接有绳索36，且绳索36套设在第二滑轮38和第一滑轮37的外侧，进而在第二气缸26复原拉动第二滑块27移动时，同时在绳索36的拉动下，方便拉动另一个第二滑块27进行移动，进而方便推动长板24向下移动，从而使得滚轮28穿过第二矩形口23与地面接触，进而方便对装置进行移动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种高精度自动焊接机器人，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的上方放置有盖板(4)，所述盖板(4)的两端对称设有滑动机构，所述盖板(4)顶部滑动机构之间固定安装有防护壳(5)，所述防护壳(5)的上方开设有开口(6)，所述盖板(4)顶部防护壳(5)内设有传动机构，所述传动机构的上方固定安装有第一安装板(9)，所述第一安装板(9)的上端穿过开口(6)并延伸，所述第一安装板(9)的上端一侧固定安装有第一气缸(10)，所述第一气缸(10)的输出轴一端固定安装有喷枪(11)，所述盖板(4)的下方设有驱动机构，所述驱动机构的下方铰接有支撑杆(22)，所述壳体(1)内对称放置有长板(24)，所述长板(24)之间固定连接有连接板(25)，所述长板(24)的一端设有限位机构，并且支撑杆(22)的下端与限位机构进行铰接；
所述限位机构包括开设在长板(24)一端的通口(29)，所述通口(29)内壁之间固定安装有第二滑杆(30)，所述第二滑杆(30)上套设有第二滑块(27)，并且第二滑块(27)的上方与支撑杆(22)的下端进行铰接，其中一个所述长板(24)的顶部固定安装有第二气缸(26)，所述第二气缸(26)的输出轴一端与其中一个第二滑块(27)的一侧固定连接，所述长板(24)的下方设有移动部件，两个所述第二滑块(27)之间设有连接机构；
所述移动部件包括开设在壳体(1)底部四个拐角处的第二矩形口(23)，所述第二滑块(27)的下端固定安装有滚轮(28)，所述长板(24)的下方一端也固定安装有滚轮(28)，并且滚轮(28)位于第二矩形口(23)上方；
所述连接机构包括转动连接在固定有第二气缸(26)的其中一个长板(24)顶部一端的第二滑轮(38)，另一个所述长板(24)顶部边缘转动连接有第一滑轮(37)，所述第二滑块(27)之间固定连接有绳索(36)，并且绳索(36)的侧面从第二滑轮(38)和第一滑轮(37)的外侧滑过。
2.根据权利要求1所述的一种高精度自动焊接机器人，其特征在于，所述滑动机构包括固定安装在壳体(1)顶部边缘的长块(2)，所述长块(2)的一侧开设有长槽(3)，所述盖板(4)面向长槽(3)的一侧开设有第一矩形口(15)，并且长块(2)的一端位于第一矩形口(15)内，所述第一矩形口(15)面向长槽(3)的内壁一侧固定连接有限位块(16)，并且限位块(16)的一端位于长槽(3)内，所述限位块(16)的侧面对称嵌入转动安装有多个滚珠(17)，所述滚珠(17)的侧面与长槽(3)的内壁相贴。
3.根据权利要求1所述的一种高精度自动焊接机器人，其特征在于，所述传动机构包括固定安装在盖板(4)下方的第一电机(18)，所述第一电机(18)的输出轴贯穿盖板(4)并延伸固定安装有第一齿轮(12)，所述盖板(4)的顶部第一齿轮(12)的两侧分别对称转动连接有两个第二齿轮(13)，并且第一齿轮(12)和第二齿轮(13)大小相等，所述盖板(4)的顶部等距转动连接有四个第三齿轮(14)，所述防护壳(5)的内壁之间固定安装有第一滑杆(7)，所述第一滑杆(7)上套设有齿条(8)，并且齿条(8)与第二齿轮(13)及第一齿轮(12)相啮合，所述第一安装板(9)的下端与齿条(8)的上方固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种高精度自动焊接机器人，其特征在于，其中两个所述第三齿轮(14)位于两对第二齿轮(13)之间，另两个所述第三齿轮(14)位于第二齿轮(13)与第一齿轮(12)之间，所述第三齿轮(14)分别与第二齿轮(13)和第一齿轮(12)相啮合。
5.根据权利要求1所述的一种高精度自动焊接机器人，其特征在于，所述驱动机构包括对称固定安装在盖板(4)下方的两对第二安装板(19)，每对所述第二安装板(19)之间转动连接有螺杆(20)，并且两个螺杆(20)的螺纹方向相反，所述盖板(4)的下方边缘固定安装有第三安装板(32)，所述第三安装板(32)的一侧固定安装有第二电机(33)，所述第二电机(33)的输出轴一端固定安装有双皮带轮(34)，所述螺杆(20)靠近第二电机(33)的一端固定套设有第一皮带轮(31)，所述第一皮带轮(31)与双皮带轮(34)的外侧套设有皮带(35)，两个所述螺杆(20)上均螺纹套设有第一滑块(21)，并且两个第一滑块(21)分别位于两个螺杆(20)的不同端，所述支撑杆(22)的上端与第一滑块(21)的下方进行铰接。
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