CN114102044A - 一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构 - Google Patents

Abstract

一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，本发明涉及焊接设备技术领域；支撑架呈圆周等角分布设置于焊接平台的外围，且支撑架为“L”形结构设置；支撑座分别固定于支撑架中的垂直端的上侧，且支撑座为“U”形结构设置，支撑座的内底面与焊接平台的上表面齐平设置；顶盖分别固定于支撑座的上侧，且顶盖为弧形结构设置；支撑支块分别两两一组相对固定于顶盖的两侧；支轴分别设置于对应的支撑座内，且支轴的两端分别通过轴承与对应的支撑支块旋接设置；一号弧形夹板分别设置于对应的支撑座内；能够同时放置多根管件进行同步夹紧操作，且能够控制夹紧的精准度，提高夹紧效率，从而便于后续焊接操作。

Description

一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构。

背景技术

焊接技术是一种重要的材料加工工艺，焊接是一种不可拆的连接方法，工件在加热或加压作用下，或者在加热与加压共同作用下实现材料连接的方法；传统的焊接是采用人工的方式进行加工操作的，人工操作效率低下，因此，机器人焊接代替了传统的人工焊接操作，机器人焊接更具精准性，并且焊接效率更高，焊接过程中需要对工件进行夹紧，传统的夹紧操作是人工进行调节操作的，夹紧力控制不精准，且每次只能放置一个管件进行夹紧操作，需要频繁的更换管件夹紧操作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，能够同时放置多根管件进行同步夹紧操作，且能够控制夹紧的精准度，提高夹紧效率，从而便于后续焊接操作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含工作基台和焊接平台，工作基台的上侧设置有焊接平台；

它还包含：

支撑架，所述的支撑架为数个，呈圆周等角分布设置于焊接平台的外围，且支撑架为“L”形结构设置；

支撑座，所述的支撑座为数个，分别固定于支撑架中的垂直端的上侧，且支撑座为“U”形结构设置，支撑座的内底面与焊接平台的上表面齐平设置；

顶盖，所述的顶盖为数个，分别固定于支撑座的上侧，且顶盖为弧形结构设置；

支撑支块，所述的支撑支块为数个，分别两两一组相对固定于顶盖的两侧；

支轴，所述的支轴为数个，分别设置于对应的支撑座内，且支轴的两端分别通过轴承与对应的支撑支块旋接设置；

一号弧形夹板，所述的一号弧形夹板为数个，分别设置于对应的支撑座内；

二号弧形夹板，所述的二号弧形夹板为数个，分别设置于对应的支撑座内，且同一个支撑座内的二号弧形夹板与一号弧形夹板以支轴为中心相对设置；

夹板调节机构，所述的夹板调节机构为数个，分别设置于对应的支撑座内。

优选地，所述的夹板调节机构包含：

调节电机，所述的调节电机固定于顶盖上，调节电机与外部电源连接；

主动齿轮，所述的主动齿轮套设并固定于调节电机的输出轴上，且主动齿轮设置于顶盖内开设的调节槽内；

从动齿轮，所述的从动齿轮套设并固定于调节电机的输出轴上，且从动齿轮设置于主动齿轮的外侧，从动齿轮设置于调节槽内；

一号转架，所述的一号转架为“L”形结构设置，且一号转架中的支块滑动穿设于调节槽内，一号转架中的上侧弧形板的内环壁上固定有内弧形齿条，且该内弧形齿条啮合设置于主动齿轮的上侧；

主动连接套，所述的主动连接套通过轴承套设于支轴上，且一号转架中的支块的底部固定于主动连接套的外环壁上；一号弧形夹板固定于主动连接套的下侧外环壁上；

二号转架，所述的二号转架为“L”形结构设置，且二号转架中的支块滑动穿设于调节槽内，二号转架设置于一号转架的外侧；二号转架中的上侧弧形板的外环壁上固定有外弧形齿条，且该外弧形齿条啮合设置于从动齿轮的下侧；

从动连接套，所述的从动连接套通过轴承套设于支轴上，且从动连接套设置于主动连接套的外侧，二号转架中的支块的底部固定于从动连接套的外环壁上；

连接凸台，所述的连接凸台固定于从动连接套的下侧环壁上，且二号弧形夹板固定于连接凸台的下侧；

调节电机使主动齿轮和从动齿轮同步进行转动，主动齿轮转动时会啮合带动其上侧的内弧形齿条进行转动，从而使一号转架带动主动连接套使支轴进行转动，从而使与主动连接套相连接的一号弧形夹板进行转动；从动齿轮转动时会啮合带动其上侧的外弧形齿条进行转动，且该外弧形齿条的运动方向与内弧形齿条的运动方向相反，外弧形齿条转动使二号转架带动从动连接套进行转动，从而使与从动连接套连接的二号弧形夹板进行转动；二号弧形夹板与一号弧形夹板同步调节对管材进行夹紧操作。

优选地，所述的从动连接套的外环壁直径小于主动连接套的外环壁直径设置。

优选地，所述的焊接平台的外环壁上开设有环形槽，且支撑架中的水平端均设置于环形槽内，支撑架中的水平端内插设并固定有调节轴，调节轴的上端与环形槽的上顶面通过轴承旋接设置，调节轴的下端与微调电机的输出轴连接，微调电机固定于环形槽的内底面上，微调电机与外部电源连接；调节电机转动使调节轴进行一定范围内的转动，从而使支撑架进行转动，继而使支撑座进行转动，改变管材的放置角度。

优选地，所述的一号弧形夹板和二号弧形夹板的内环壁上均设置有防滑凸起，当一号弧形夹板和二号弧形夹板对管材进行夹紧的同时，防滑凸起增加一号弧形夹板、二号弧形夹板与管材的摩擦，避免管材滑动。

本发明的工作原理：将数个管材分别放置于对应的支撑座内，且管材置于支撑座内的一号弧形夹板和二号弧形夹板之间，由于支撑座的内底面与焊接平台的上表面气齐平设置，因此，管材待焊接的一端置于焊接平台上，使管材处于水平状态中；为了提高焊接时的稳固性，通过对支撑座内的一号弧形夹板和二号弧形夹板进行转动调节，使一号弧形夹板和二号弧形夹板对管材进行夹紧操作。

采用上述结构后，本发明有益效果为：

1、在焊接平台的外侧设置于多个支撑座，能够同时放置多根管材，且每个管材的底部均是水平放置的，管材的待焊接的一端置于焊接平台上；

2、通过一号弧形夹板和二号弧形夹板相对设置，对管材进行夹紧操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明中支撑座的内部结构示意图。

图4是本发明中支撑座、支撑支块之间的连接结构示意图。

图5是本发明中主动齿轮、从动齿轮、一号转架、二号转架、一号弧形夹板和二号弧形夹板之间的连接结构示意图。

图6是本发明中焊接平台和支撑架之间的连接结构示意图。

附图标记说明：

工作基台1、焊接平台2、环形槽2-1、调节轴2-2、微调电机2-3、支撑架3、支撑座4、顶盖5、调节槽5-1、支撑支块6、支轴7、一号弧形夹板8、二号弧形夹板9、夹板调节机构10、调节电机10-1、从动齿轮10-2、一号转架10-3、内弧形齿条10-4、主动连接套10-5、二号转架10-6、外弧形齿条10-7、从动连接套10-8、连接凸台10-9、主动齿轮10-10、防滑凸起11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参看如图1-图6所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含工作基台1和焊接平台2，工作基台1的上侧设置有焊接平台2；

它还包含：

支撑架3，所述的支撑架3为数个，呈圆周等角分布设置于焊接平台2的外围，且支撑架3为“L”形结构设置；

支撑座4，所述的支撑座4为数个，分别利用螺丝固定于支撑架3中的垂直端的上侧，且支撑座4为“U”形结构设置，支撑座4的内底面与焊接平台2的上表面齐平设置；

顶盖5，所述的顶盖5为数个，分别利用螺丝固定于支撑座4的上侧，且顶盖5为弧形结构设置；

支撑支块6，所述的支撑支块6为数个，分别两两一组相对利用螺丝固定于顶盖5的两侧；

支轴7，所述的支轴7为数个，分别设置于对应的支撑座4内，且支轴7的两端分别通过轴承与对应的支撑支块6旋接设置；

一号弧形夹板8，所述的一号弧形夹板8为数个，分别设置于对应的支撑座4内；

二号弧形夹板9，所述的二号弧形夹板9为数个，分别设置于对应的支撑座4内，且同一个支撑座4内的二号弧形夹板9与一号弧形夹板8以支轴7为中心相对设置；

夹板调节机构10，所述的夹板调节机构10为数个，分别设置于对应的支撑座4内。

作为优选方案，更进一步的，所述的夹板调节机构10包含：

调节电机10-1，所述的调节电机10-1利用螺丝固定于顶盖5上，调节电机10-1通过引线与外部电源连接；调节电机10-1具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的；

主动齿轮10-10，所述的主动齿轮10-10套设并固定于调节电机10-1的输出轴上，且主动齿轮10-10设置于顶盖5内开设的调节槽5-1内；

从动齿轮10-2，所述的从动齿轮10-2套设并固定于调节电机10-1的输出轴上，且从动齿轮10-2设置于主动齿轮10-10的外侧，从动齿轮10-2设置于调节槽5-1内；

一号转架10-3，所述的一号转架10-3为“L”形结构设置，且一号转架10-3中的支块滑动穿设于调节槽5-1内，一号转架10-3中的上侧弧形板的内环壁上固定有内弧形齿条10-4，且该内弧形齿条10-4啮合设置于主动齿轮10-10的上侧；

主动连接套10-5，所述的主动连接套10-5通过轴承套设于支轴7上，且一号转架10-3中的支块的底部利用螺丝固定于主动连接套10-5的外环壁上；一号弧形夹板8利用螺丝固定于主动连接套10-5的下侧外环壁上；

二号转架10-6，所述的二号转架10-6为“L”形结构设置，且二号转架10-6中的支块滑动穿设于调节槽5-1内，二号转架10-6设置于一号转架10-3的外侧；二号转架10-6中的上侧弧形板的外环壁上固定有外弧形齿条10-7，且该外弧形齿条10-7啮合设置于从动齿轮10-2的下侧；

从动连接套10-8，所述的从动连接套10-8通过轴承套设于支轴7上，且从动连接套10-8设置于主动连接套10-5的外侧，二号转架10-6中的支块的底部利用螺丝固定于从动连接套10-8的外环壁上；

连接凸台10-9，所述的连接凸台10-9利用螺丝固定于从动连接套10-8的下侧环壁上，且二号弧形夹板9利用螺丝固定于连接凸台10-9的下侧；

调节电机10-1使主动齿轮10-10和从动齿轮10-2同步进行转动，主动齿轮10-10转动时会啮合带动其上侧的内弧形齿条10-4进行转动，从而使一号转架10-3带动主动连接套10-5使支轴7进行转动，从而使与主动连接套10-5相连接的一号弧形夹板8进行转动；从动齿轮10-2转动时会啮合带动其上侧的外弧形齿条10-7进行转动，且该外弧形齿条10-7的运动方向与内弧形齿条10-4的运动方向相反，外弧形齿条10-7转动使二号转架10-6带动从动连接套10-8进行转动，从而使与从动连接套10-8连接的二号弧形夹板9进行转动；二号弧形夹板9与一号弧形夹板8同步调节对管材进行夹紧操作。

作为优选方案，更进一步的，所述的从动连接套10-8的外环壁直径小于主动连接套10-5的外环壁直径设置。

作为优选方案，更进一步的，所述的焊接平台2的外环壁上开设有环形槽2-1，且支撑架3中的水平端均设置于环形槽2-1内，支撑架3中的水平端内插设并固定有调节轴2-2，调节轴2-2的上端与环形槽2-1的上顶面通过轴承旋接设置，调节轴2-2的下端与微调电机2-3的输出轴利用螺丝连接，微调电机2-3利用螺丝固定于环形槽2-1的内底面上，微调电机2-3通过引线与外部电源连接；微调电机2-3具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的；调节电机10-1转动使调节轴2-2进行一定范围内的转动，从而使支撑架3进行转动，继而使支撑座4进行转动，改变管材的放置角度。

作为优选方案，更进一步的，所述的一号弧形夹板8和二号弧形夹板9的内环壁上均设置有防滑凸起11，当一号弧形夹板8和二号弧形夹板9对管材进行夹紧的同时，防滑凸起11增加一号弧形夹板8、二号弧形夹板9与管材的摩擦，避免管材滑动。

本具体实施方式的工作原理：将数个管材分别放置于对应的支撑座4内，且管材置于支撑座4内的一号弧形夹板8和二号弧形夹板9之间，由于支撑座4的内底面与焊接平台2的上表面气齐平设置，因此，管材待焊接的一端置于焊接平台2上，使管材处于水平状态中；为了提高焊接时的稳固性，通过对支撑座4内的一号弧形夹板8和二号弧形夹板9进行转动调节，使一号弧形夹板8和二号弧形夹板9对管材进行夹紧操作；调节电机10-1使主动齿轮10-10和从动齿轮10-2同步进行转动，主动齿轮10-10转动时会啮合带动其上侧的内弧形齿条10-4进行转动，从而使一号转架10-3带动主动连接套10-5使支轴7进行转动，从而使与主动连接套10-5相连接的一号弧形夹板8进行转动；从动齿轮10-2转动时会啮合带动其上侧的外弧形齿条10-7进行转动，且该外弧形齿条10-7的运动方向与内弧形齿条10-4的运动方向相反，外弧形齿条10-7转动使二号转架10-6带动从动连接套10-8进行转动，从而使与从动连接套10-8连接的二号弧形夹板9进行转动；二号弧形夹板9与一号弧形夹板8同步调节对管材进行夹紧操作；调节电机10-1转动使调节轴2-2进行一定范围内的转动，从而使支撑架3进行转动，继而使支撑座4进行转动，改变管材的放置角度。

采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：

1、在焊接平台2的外侧设置于多个支撑座4，能够同时放置多根管材，且每个管材的底部均是水平放置的，管材的待焊接的一端置于焊接平台2上；

2、通过一号弧形夹板8和二号弧形夹板9相对设置，对管材进行夹紧操作；

3、主动齿轮10-10和从动齿轮10-2均是通过调节电机10-1进行驱动的，因此，能够同时对一号弧形夹板8和二号弧形夹板9进行同步调节操作；

4、支撑架3能够进行一定角度内的微调，改变支撑座4的位置，从而使管材的放置角度进行调节。。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，它包含工作基台（1）和焊接平台（2），工作基台（1）的上侧设置有焊接平台（2）；

其特征在于，它还包含：

支撑架（3），所述的支撑架（3）为数个，呈圆周等角分布设置于焊接平台（2）的外围，且支撑架（3）为“L”形结构设置；

支撑座（4），所述的支撑座（4）为数个，分别固定于支撑架（3）中的垂直端的上侧，且支撑座（4）为“U”形结构设置，支撑座（4）的内底面与焊接平台（2）的上表面齐平设置；

顶盖（5），所述的顶盖（5）为数个，分别固定于支撑座（4）的上侧，且顶盖（5）为弧形结构设置；

支撑支块（6），所述的支撑支块（6）为数个，分别两两一组相对固定于顶盖（5）的两侧；

支轴（7），所述的支轴（7）为数个，分别设置于对应的支撑座（4）内，且支轴（7）的两端分别通过轴承与对应的支撑支块（6）旋接设置；

一号弧形夹板（8），所述的一号弧形夹板（8）为数个，分别设置于对应的支撑座（4）内；

二号弧形夹板（9），所述的二号弧形夹板（9）为数个，分别设置于对应的支撑座（4）内，且同一个支撑座（4）内的二号弧形夹板（9）与一号弧形夹板（8）以支轴（7）为中心相对设置；

夹板调节机构（10），所述的夹板调节机构（10）为数个，分别设置于对应的支撑座（4）内。

2.根据权利要求1所述的一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，其特征在于：所述的夹板调节机构（10）包含：

调节电机（10-1），所述的调节电机（10-1）固定于顶盖（5）上，调节电机（10-1）与外部电源连接；

主动齿轮（10-10），所述的主动齿轮（10-10）套设并固定于调节电机（10-1）的输出轴上，且主动齿轮（10-10）设置于顶盖（5）内开设的调节槽（5-1）内；

从动齿轮（10-2），所述的从动齿轮（10-2）套设并固定于调节电机（10-1）的输出轴上，且从动齿轮（10-2）设置于主动齿轮（10-10）的外侧，从动齿轮（10-2）设置于调节槽（5-1）内；

一号转架（10-3），所述的一号转架（10-3）为“L”形结构设置，且一号转架（10-3）中的支块滑动穿设于调节槽（5-1）内，一号转架（10-3）中的上侧弧形板的内环壁上固定有内弧形齿条（10-4），且该内弧形齿条（10-4）啮合设置于主动齿轮（10-10）的上侧；

主动连接套（10-5），所述的主动连接套（10-5）通过轴承套设于支轴（7）上，且一号转架（10-3）中的支块的底部固定于主动连接套（10-5）的外环壁上；一号弧形夹板（8）固定于主动连接套（10-5）的下侧外环壁上；

二号转架（10-6），所述的二号转架（10-6）为“L”形结构设置，且二号转架（10-6）中的支块滑动穿设于调节槽（5-1）内，二号转架（10-6）设置于一号转架（10-3）的外侧；二号转架（10-6）中的上侧弧形板的外环壁上固定有外弧形齿条（10-7），且该外弧形齿条（10-7）啮合设置于从动齿轮（10-2）的下侧；

从动连接套（10-8），所述的从动连接套（10-8）通过轴承套设于支轴（7）上，且从动连接套（10-8）设置于主动连接套（10-5）的外侧，二号转架（10-6）中的支块的底部固定于从动连接套（10-8）的外环壁上；

连接凸台（10-9），所述的连接凸台（10-9）固定于从动连接套（10-8）的下侧环壁上，且二号弧形夹板（9）固定于连接凸台（10-9）的下侧；

调节电机（10-1）使主动齿轮（10-10）和从动齿轮（10-2）同步进行转动，主动齿轮（10-10）转动时会啮合带动其上侧的内弧形齿条（10-4）进行转动，从而使一号转架（10-3）带动主动连接套（10-5）使支轴（7）进行转动，从而使与主动连接套（10-5）相连接的一号弧形夹板（8）进行转动；从动齿轮（10-2）转动时会啮合带动其上侧的外弧形齿条（10-7）进行转动，且该外弧形齿条（10-7）的运动方向与内弧形齿条（10-4）的运动方向相反，外弧形齿条（10-7）转动使二号转架（10-6）带动从动连接套（10-8）进行转动，从而使与从动连接套（10-8）连接的二号弧形夹板（9）进行转动；二号弧形夹板（9）与一号弧形夹板（8）同步调节对管材进行夹紧操作。

3.根据权利要求2所述的一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，其特征在于：所述的从动连接套（10-8）的外环壁直径小于主动连接套（10-5）的外环壁直径设置。

4.根据权利要求1所述的一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，其特征在于：所述的焊接平台（2）的外环壁上开设有环形槽（2-1），且支撑架（3）中的水平端均设置于环形槽（2-1）内，支撑架（3）中的水平端内插设并固定有调节轴（2-2），调节轴（2-2）的上端与环形槽（2-1）的上顶面通过轴承旋接设置，调节轴（2-2）的下端与微调电机（2-3）的输出轴连接，微调电机（2-3）固定于环形槽（2-1）的内底面上，微调电机（2-3）与外部电源连接；调节电机（10-1）转动使调节轴（2-2）进行一定范围内的转动，从而使支撑架（3）进行转动，继而使支撑座（4）进行转动，改变管材的放置角度。

5.根据权利要求1所述的一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构，其特征在于：所述的一号弧形夹板（8）和二号弧形夹板（9）的内环壁上均设置有防滑凸起（11），当一号弧形夹板（8）和二号弧形夹板（9）对管材进行夹紧的同时，防滑凸起（11）增加一号弧形夹板（8）、二号弧形夹板（9）与管材的摩擦，避免管材滑动。

6.根据权利要求1所述的一种机器人焊接用管状工件多方向同步定位机构的工作原理，其特征在于：将数个管材分别放置于对应的支撑座（4）内，且管材置于支撑座（4）内的一号弧形夹板（8）和二号弧形夹板（9）之间，由于支撑座（4）的内底面与焊接平台（2）的上表面气齐平设置，因此，管材待焊接的一端置于焊接平台（2）上，使管材处于水平状态中；为了提高焊接时的稳固性，通过对支撑座（4）内的一号弧形夹板（8）和二号弧形夹板（9）进行转动调节，使一号弧形夹板（8）和二号弧形夹板（9）对管材进行夹紧操作。

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