CN113399905B - 焊接机器人倒f结构的防坠机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了焊接机器人倒F结构的防坠机构，包括底部移动结构、立柱、爬升结构以及焊接机器手，所述底部移动结构置于支撑面上，底部移动结构上横跨有物料固定结构，立柱置于底部移动结构上，所述爬升结构固定于立柱上，所述爬升结构上具有横梁臂，所述横梁臂上具有X轴电动移动器，所述焊接机器手置于X轴电动移动器上，所述横梁臂与爬升结构之间具有防倾倒结构，本发明涉及焊接机器人技术领域。本案设计了一种全新的自动化焊接机械人，该机械人包含了移动结构以及焊接结构，同时底部配备了物料固定结构，并且在横梁臂上增加防机器人坠落结构，从而实现自动化焊接机械人的一大难题，保证设备稳定长时间的运行。

Description

焊接机器人倒F结构的防坠机构

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为焊接机器人倒F结构的防坠机构。

背景技术

传统焊接机械人主要是通过多轴机械臂来完成操作的，而机械臂通常安装于升降移动结构上，在升降结构上设置横梁臂，将机械臂置于横梁臂上，由于焊接机械人的和若干辆然而横梁及机器人负荷加大，为防止出现运动故障，特在横臂尾部装有防坠机构。以确保横梁及机器人运动平稳安全，见附图1。

发明内容

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：焊接机器人倒F结构的防坠机构，包括底部移动结构、立柱、爬升结构以及焊接机器手，所述底部移动结构置于支撑面上，底部移动结构上横跨有物料固定结构，立柱置于底部移动结构上，所述爬升结构固定于立柱上，所述爬升结构上具有横梁臂，所述横梁臂上具有X轴电动移动器，所述焊接机器手置于X轴电动移动器上，所述横梁臂与爬升结构之间具有防倾倒结构；

所述底部移动结构包含：一对导向轨、直线模组平移台、位移架、位移板、一对限位柱、一对限位电机、一对滑动框、一对滑动套、一对连接臂；

所述一对导向轨铺设在地面上，直线模组平移台置于一对导向轨之间，所述位移架的底部分别与一对导向轨的左右两端进行连接，位移板置于位移架上，所述位移板上设置有一对固定板，所述一对滑动套分别固定在固定板上，所述限位柱装配在滑动套内部，滑动柱外壁于滑动框连接，所述滑动框与滑动柱之间呈交叉状态固定，所述一对限位电机位于固定板上，一对限位电机的旋转周贯穿固定板后与连接臂连接，所述连接臂的外部具有滑动柱，该滑动柱插装在滑动套内部，所述限位电机的驱动端与限位柱进行连接，所述一对导向轨与直线模组平移台之间具有限位板，该限位板上具有等距离开设的限位槽，所述限位柱的底部具有插入块，插入块可插入到限位槽内部；

所述爬升结构包含：丝杠模组、滑轨、移动块、一对电动推杆以及一对插入杆；

所述丝杠模组与滑轨均铺设在立柱上，移动块与丝杠模组和滑轨进行连接，一对电动推杆设置在移动块的左右两端，一对插入杆分别与一对电动推杆进行连接，所述立柱上等距离开设有若干定位孔，一对插入杆可插入到插入孔中，所述横梁臂设置于移动块上。

优选的，所述物料固定结构包含：定位座以及四个夹紧组件；

所述定位座横跨底部移动结构，四个夹紧组件装配在定位座上，所述夹紧组件包含：滑动边框、定位块、驱动电机、半齿齿轮、一对滑动齿条；

所述定位座上具有移动槽，滑动边框装配在移动槽内部，一对滑动齿条相对固定在滑动边框的相对壁面，驱动电机位于移动槽的中心部位，驱动端与半齿齿轮连接，所述半齿齿轮可与一对滑动齿条进行啮合。

优选的，所述防倾倒结构包含：直线电机、移动横梁、移动横梁、一对导杆、一对L型限位体、一对限位气缸、一对限位杆；

所述立柱内部为空腔结构，且左右两端开设有条形槽口，所述一对L型限位体活动装入到条形槽口中，所述L型限位体的一端与移动块进行连接，所述直线电机与一对导杆均设置在立柱内部，移动横梁的左右两端活动装配在一对导杆上，直线电机的移动端与移动横梁进行连接，一对限位气缸固定在一对移动横梁上，所述一对限位气缸的活塞端设置有插入体，一对L型限位体的一端具有插孔，所述插入体可插入到该插孔内部。

优选的，所述定位座上设置有物料拿取结构，所述物料拿取结构包含：前进臂、前进滑道、前进滑动梁，升降梁、升降器以及临时固定结构；

所述前进臂设置于定位座一侧，前进滑槽安装于前进臂上，前进滑动梁装配在前进滑道上，前进滑动梁上具有开口，升降梁装入到该开口中，并通过升降器驱动，所述临时固定结构设置于前进滑动梁的底部。

优选的，所述升降器包含：一对限位齿轮、一对限位齿条、啮合电机、啮合轴、紧固愣条、升降电机；

所述一对限位齿条固定安装于滑动边框相对壁面，升降梁上具有条形开口，啮合电机设置于前进滑动梁的外壁，啮合电机的驱动端贯穿前进梁与条形开口后与一对限位齿轮连接，一对限位齿轮与一对限位齿条相互啮合，升降电机位于前进滑动梁的底部，紧固愣条与升降电机的驱动端连接，所述啮合电机的驱动端具有若干卡楞的限位轮。

优选的，所述临时固定结构包含：四个顶压气缸、四个夹紧块；

所述四个顶压气缸位于升降梁的底部，四个夹紧块固定在四个顶压气缸的活塞端上。

优选的，所述半齿齿轮由轮体以及设置与轮体侧壁上的半圈齿组成。

优选的，所述四个顶压气缸与升降梁之间具有稳固板。

优选的，所述升降电机的外壁于前进滑动梁之间设置有紧固架。

有益效果

本发明提供了焊接机器人倒F结构的防坠机构。具备以下有益效果，本案设计了一种全新的自动化焊接机械人，该机械人包含了移动结构以及焊接结构，同时底部配备了物料固定结构，并且在横梁臂上增加防机器人坠落结构，从而实现自动化焊接机械人的一大难题，保证设备稳定长时间的运行。

附图说明

图1为本发明所述焊接机器人倒F结构的防坠机构的结构示意图。

图2为本发明所述焊接机器人倒F结构的防坠机构的局部俯视结构示意图。

图3为本发明所述防倾倒结构的侧视结构示意图。

图4为本发明所述防倾倒结构的俯视结构示意图。

图5为本发明所述物料拿取结构的结构示意图。

图6为本发明所述升降器的结构示意图。

图7为本发明所述夹紧组件俯视的结构示意图。

图8为本发明所述升降器的局部俯视的结构示意图。

图9为本发明所述底部移动结构侧视的局部结构示意图。

图10为本发明所述底部移动结构主视的局部示意图。

图11为本发明所述底部移动结构俯视的局部示意图。

图12为本发明所述夹紧组件侧视的结构示意图。

图中：1、立柱；2、焊接机器手；3、X轴电动移动器；4、导向轨；5、直线模组平移台；6、位移架；7、位移板；8、限位柱；9、限位电机；10、滑动框；11、滑动套；12、连接臂；13、丝杠模组；14、滑轨；15、移动块；16、电动推杆；17、插入杆；18、定位座；19、滑动边框；20、定位块；21、驱动电机；22、半齿齿轮；23、滑动齿条；24、直线电机；25、移动台；26、顶压气缸；27、导杆；28、L型限位体；29、限位气缸；30、限位杆；31、前进臂；32、前进滑道；33、前进滑动梁；34、升降梁；35、夹紧块；36、限位齿轮；37、限位齿条；38、啮合电机；39、啮合轴；40、紧固愣条；41、升降电机；42、限位轮。

具体实施方式

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1-12，本发明提供一种技术方案：焊接机器人倒F结构的防坠机构。

实施例：焊接机器人倒F结构的防坠机构，包括底部移动结构、立柱1、爬升结构以及焊接机器手2，底部移动结构置于支撑面上，底部移动结构上横跨有物料固定结构，立柱1置于底部移动结构上，爬升结构固定于立柱1上，爬升结构上具有横梁臂，横梁臂上具有X轴电动移动器3，焊接机器手2置于X轴电动移动器3上，横梁臂与爬升结构之间具有防倾倒结构；

需要说明的是，上述中，将待焊接的物料固定在物料固定结构上，随后控制底部移动结构将横梁臂移动，并靠近物料，通过爬升结构降低横梁臂的高度，随后控制X轴电动移动器3动作，并将焊接机器手2与物料接触并焊接，同时防倾倒结构用于防止横梁臂坠落；

具体的，底部移动结构包含：一对导向轨4、直线模组平移台5、位移架6、位移板7、一对限位柱8、一对限位电机9、一对滑动框10、一对滑动套11、一对连接臂12；

一对导向轨4铺设在地面上，直线模组平移台5置于一对导向轨4之间，位移架6的底部分别与一对导向轨4的左右两端进行连接，位移板7置于位移架6上，位移板7上设置有一对固定板，一对滑动套11分别固定在固定板上，限位柱8装配在滑动套11内部，滑动柱外壁于滑动框10连接，滑动框10与滑动柱之间呈交叉状态固定，一对限位电机9位于固定板上，一对限位电机9的旋转周贯穿固定板后与连接臂12连接，连接臂12的外部具有滑动柱，该滑动柱插装在滑动套11内部，限位电机9的驱动端与限位柱8进行连接，一对导向轨4与直线模组平移台5之间具有限位板，该限位板上具有等距离开设的限位槽，限位柱8的底部具有插入块，插入块可插入到限位槽内部；

需要说明的是，直线模组平移台5与一对导向轨4用于对位移架6进行移动，位移板7固定在位移架6上，位移板7靠近物料固定结构后，通过一对限位电机9对一对连接臂12驱动后，由于连接臂12转动，则连接臂12动作后会带着滑动框10倾斜下降，滑动框10是与限位柱8连接的，则限位柱8带着限位板就会下降至限位板限位槽中，从而实现限位；

具体的，爬升结构包含：丝杠模组13、滑轨14、移动块15、一对电动推杆16以及一对插入杆17；

丝杠模组13与滑轨14均铺设在立柱1上，移动块15与丝杠模组13和滑轨14进行连接，一对电动推杆16设置在移动块15的左右两端，一对插入杆17分别与一对电动推杆16进行连接，立柱1上等距离开设有若干定位孔，一对插入杆17可插入到插入孔中，横梁臂设置于移动块15上。

需要说明的是，上述中，通过丝杠模组13来实现对移动块15的移动，滑轨14用于对移动块15的辅助移动，当到达立柱1的一定高度后，控制一对电动推杆16推动一对插入杆17插入到立柱1的插入孔后，即可实现高度的位置固定；

具体的，物料固定结构包含：定位座18以及四个夹紧组件；

定位座18横跨底部移动结构，四个夹紧组件装配在定位座18上，夹紧组件包含：滑动边框19、定位块20、驱动电机21、半齿齿轮22、一对滑动齿条23；

定位座上具有移动槽，滑动边框19装配在移动槽内部，一对滑动齿条23相对固定在滑动边框19的相对壁面，驱动电机21位于移动槽的中心部位，驱动端与半齿齿轮22连接，半齿齿轮可与一对滑动齿条23进行啮合。

需要说明的是，上述中用于对物料的固定，通过四个夹紧组件来实现对物料的固定；

当驱动电机21来对半齿齿轮22驱动后，半齿齿轮22会与滑动边框19上的滑动齿条23啮合后，滑动齿条23是固定在滑动边框19上的，因此滑动边框19即可实现移动，进而带着滑动边框19前端部位的贴合块来实现对物料的固定，由于夹紧组件具有四个，所以滑动边框19就具有四个，进而从四个方向对物料固定；

具体的，防倾倒结构包含：直线电机24、移动横梁、一对导杆27、一对L型限位体28、一对限位气缸29、一对限位杆30；

立柱1内部为空腔结构，且左右两端开设有条形槽口，一对L型限位体28活动装入到条形槽口中，L型限位体28的一端与移动块15进行连接，直线电机24与一对导杆27均设置在立柱1内部，移动横梁的左右两端活动装配在一对导杆27上，直线电机24的移动端与移动横梁进行连接，一对限位气缸29固定在一对移动横梁上，一对限位气缸29的活塞端设置有插入体，一对L型限位体28的一端具有插孔，插入体可插入到该插孔内部。

需要说明的是，为了防止横梁臂一端的焊接机器手2出现倾倒的状况发生，当丝杠模组13带着移动块15上升至一定高度后，则位于移动块15两端的L型限位板就会得到升高，随后控制直线电机24带着移动横梁同样升高至移动块15的高度后，控制限位气缸29推动插入体缓慢的进入到L型限位体28上的一对插孔中，进而防止移动块15出现下降或者倾倒的状况；

具体的，定位座18上设置有物料拿取结构，物料拿取结构包含：前进臂31、前进滑道32、前进滑动梁33，升降梁34、升降器以及临时固定结构；

前进臂31设置于定位座18一侧，前进滑槽安装于前进臂31上，前进滑动梁33装配在前进滑道32上，前进滑动梁33上具有开口，升降梁34装入到该开口中，并通过升降器驱动，临时固定结构设置于前进滑动梁33的底部。

需要说明的是，本案是全自动化焊接设备，配备了拿取结构，当需要将物料放置或者拿取的时候，控制前进滑动梁33通过前进滑道32前进，并位于定位座18正上方，随后通过升降器来对升降梁34驱动，升降梁34机会带着临时固定结构下降，初始物料是位于临时固定结构上的，临时固定结构松懈，则物料落在定位座18上；拿取的时候与上述工作原理相反。

具体的，升降器包含：一对限位齿轮36、一对限位齿条37、啮合电机38、啮合轴39、紧固愣条40、升降电机41；

一对限位齿条37固定安装于滑动边框19相对壁面，升降梁34上具有条形开口，啮合电机38设置于前进滑动梁33的外壁，啮合电机38的驱动端贯穿前进梁与条形开口后与一对限位齿轮36连接，一对限位齿轮36与一对限位齿条37相互啮合，升降电机41位于前进滑动梁33的底部，紧固愣条40与升降电机41的驱动端连接，啮合电机38的驱动端具有若干卡楞的限位轮42。

需要说明的是，上述中，通过啮合电机38来对一对限位齿轮36的驱动后，一对限位齿轮36会与一对限位齿条37啮合，一对限位齿条37是位于升降梁34上的，因此升降梁34下降，并且条形开口的设置是为了便于升降梁34下降而不会与啮合电机38的驱动端接触，当下降至一定高度后，控制升降电机41推动紧固愣条40上升并与啮合电机38驱动端上的限位轮42啮合，从而实现限位；

具体的，临时固定结构包含：四个顶压限位气缸29、四个夹紧块35；

四个顶压限位气缸29位于升降梁34的底部，四个夹紧块35固定在四个顶压限位气缸29的活塞端上。

具体的，半齿齿轮由轮体以及设置与轮体侧壁上的半圈齿组成。

具体的，四个顶压限位气缸29与升降梁34之间具有稳固板。

具体的，升降电机41的外壁于前进滑动梁33之间设置有紧固架。

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 (9)

1.焊接机器人倒F结构的防坠机构，包括底部移动结构、立柱、爬升结构以及焊接机器手，其特征在于，所述底部移动结构置于支撑面上，底部移动结构上横跨有物料固定结构，立柱置于底部移动结构上，所述爬升结构固定于立柱上，所述爬升结构上具有横梁臂，所述横梁臂上具有X轴电动移动器，所述焊接机器手置于X轴电动移动器上，所述横梁臂与爬升结构之间具有防倾倒结构；

所述底部移动结构包含：一对导向轨、直线模组平移台、位移架、位移板、一对限位柱、一对限位电机、一对滑动框、一对滑动套、一对连接臂；

所述一对导向轨铺设在地面上，直线模组平移台置于一对导向轨之间，所述位移架的底部分别与一对导向轨的左右两端进行连接，位移板置于位移架上，所述位移板上设置有一对固定板，所述一对滑动套分别固定在固定板上，所述限位柱装配在滑动套内部，滑动柱外壁于滑动框连接，所述滑动框与滑动柱之间呈交叉状态固定，所述一对限位电机位于固定板上，一对限位电机的旋转周贯穿固定板后与连接臂连接，所述连接臂的外部具有滑动柱，该滑动柱插装在滑动套内部，所述限位电机的驱动端与限位柱进行连接，所述一对导向轨与直线模组平移台之间具有限位板，该限位板上具有等距离开设的限位槽，所述限位柱的底部具有插入块，插入块可插入到限位槽内部；

所述爬升结构包含：丝杠模组、滑轨、移动块、一对电动推杆以及一对插入杆；

所述丝杠模组与滑轨均铺设在立柱上，移动块与丝杠模组和滑轨进行连接，一对电动推杆设置在移动块的左右两端，一对插入杆分别与一对电动推杆进行连接，所述立柱上等距离开设有若干定位孔，一对插入杆可插入到插入孔中，所述横梁臂设置于移动块上。

2.根据权利要求1所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述物料固定结构包含：定位座以及四个夹紧组件；

所述定位座横跨底部移动结构，四个夹紧组件装配在定位座上，所述夹紧组件包含：滑动边框、定位块、驱动电机、半齿齿轮、一对滑动齿条；

所述定位座上具有移动槽，滑动边框装配在移动槽内部，一对滑动齿条相对固定在滑动边框的相对壁面，驱动电机位于移动槽的中心部位，驱动端与半齿齿轮连接，所述半齿齿轮可与一对滑动齿条进行啮合。

3.根据权利要求1所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述防倾倒结构包含：直线电机、移动横梁、移动横梁、一对导杆、一对L型限位体、一对限位气缸、一对限位杆；

所述立柱内部为空腔结构，且左右两端开设有条形槽口，所述一对L型限位体活动装入到条形槽口中，所述L型限位体的一端与移动块进行连接，所述直线电机与一对导杆均设置在立柱内部，移动横梁的左右两端活动装配在一对导杆上，直线电机的移动端与移动横梁进行连接，一对限位气缸固定在一对移动横梁上，所述一对限位气缸的活塞端设置有插入体，一对L型限位体的一端具有插孔，所述插入体可插入到该插孔内部。

4.根据权利要求2所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述定位座上设置有物料拿取结构，所述物料拿取结构包含：前进臂、前进滑道、前进滑动梁，升降梁、升降器以及临时固定结构；

所述前进臂设置于定位座一侧，前进滑槽安装于前进臂上，前进滑动梁装配在前进滑道上，前进滑动梁上具有开口，升降梁装入到该开口中，并通过升降器驱动，所述临时固定结构设置于前进滑动梁的底部。

5.根据权利要求4所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述升降器包含：一对限位齿轮、一对限位齿条、啮合电机、啮合轴、紧固愣条、升降电机；

所述一对限位齿条固定安装于滑动边框相对壁面，升降梁上具有条形开口，啮合电机设置于前进滑动梁的外壁，啮合电机的驱动端贯穿前进梁与条形开口后与一对限位齿轮连接，一对限位齿轮与一对限位齿条相互啮合，升降电机位于前进滑动梁的底部，紧固愣条与升降电机的驱动端连接，所述啮合电机的驱动端具有若干卡楞的限位轮。

6.根据权利要求4所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述临时固定结构包含：四个顶压气缸、四个夹紧块；

所述四个顶压气缸位于升降梁的底部，四个夹紧块固定在四个顶压气缸的活塞端上。

7.根据权利要求2所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述半齿齿轮由轮体以及设置与轮体侧壁上的半圈齿组成。

8.根据权利要求6所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述四个顶压气缸与升降梁之间具有稳固板。

9.根据权利要求5所述的焊接机器人倒F结构的防坠机构，其特征在于，所述升降电机的外壁于前进滑动梁之间设置有紧固架。

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