CN114161412B - 一种全联动焊接机器人结构及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全联动焊接机器人结构,涉及到焊接机器人技术领域,包括安装台、焊接组件、翻转组件和旋转组件,其特征在于:所述安装台的一侧设置有焊接组件,所述安装台的上方设置有翻转组件和旋转组件。本发明还公开了一种全联动焊接机器人结构的控制方法,通过该方法对焊接机器人进行控制,使得焊接组件上的焊枪可以对工件进行焊接,翻转组件和旋转组件可以调节工件的位置,以达到最佳的焊接角度,同时,翻转组件和旋转组件配合,使得工件位置变化时焊接组件上的焊枪可以进行同步调节,从而保证了工件的焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接机器人技术领域,特别涉及一种全联动焊接机器人结构及其控制方法。
背景技术
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
现有的焊接机器人为提升工件的焊接精度,一般搭配翻转组件完成焊接工作,而翻转组件在对工件的位置进行调整时,焊接机器人的焊枪与工件的同步运动对焊接质量具有决定性的意义,而且,受限于待焊接工件的材料性能等外界因素,为保证焊接质量,焊接机器人工作过程中需要工作人员观察监测焊接过程,而现有的焊接机器人与翻转组件之间的位置处于固定状态,焊接机器人会对工作人员的视线产生一定的阻挡效果,不方便工作人员的监测。
因此,发明一种全联动焊接机器人结构及其控制方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全联动焊接机器人结构及其控制方法,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:一种全联动焊接机器人结构,包括安装台、焊接组件、翻转组件和旋转组件,其特征在于:所述安装台的一侧设置有焊接组件,所述安装台的上方设置有翻转组件和旋转组件;
所述安装台包括底板,所述底板的上表面中部固定连接有支撑柱,所述支撑柱的外侧套接连接有环形板,所述环形板的一侧中部固定连接有连接板;
所述焊接组件包括固定块,所述固定块的底端固定连接有固定板,所述固定板的下表面与连接板的上表面相贴合,所述固定块的上方设置有活动块,所述活动块的上方设置有支撑臂,所述支撑臂的上方设置有活动臂,所述活动臂的顶端固定连接有环形支撑块,所述环形支撑块的一侧通过轴承活动连接有焊接臂,所述焊接臂的一端设置有连接块,所述连接块的一端固定连接有焊枪电机,所述焊嘴电机的输出端固定连接有焊枪;
所述翻转组件包括两个对称分布的支撑箱,两个所述支撑箱的内侧中部均通过轴承活动连接有转杆,所述转杆的一端与旋转组件的一侧固定连接;
所述旋转组件包括安装箱,所述安装箱的内部设置有安装板,所述安装板的上表面中部固定连接有旋转电机,所述旋转电机的顶端固定连接有安装盘,所述安装盘的上表面通过螺栓固定连接有旋转台,所述旋转台的上表面通过螺栓固定连接有三爪卡盘。
优选的,所述环形板的上表面固定连接有环形块,所述环形块的内侧设置有多个凸齿,所述支撑柱的上表面固定连接有驱动电机,所述驱动电机的输出轴固定连接有驱动齿轮,所述驱动齿轮与凸齿相啮合,所述固定柱的外侧顶端固定连接有与环形块相适配的防护罩,所述连接板的四角处均开设有螺孔,所述固定板的四角处均设置有与螺孔相适配的螺钉。
优选的,所述固定块的上表面中部镶嵌有转动电机,所述转动电机输出轴与活动块的底端中部固定连接,所述支撑臂的底端两侧均固定连接有延伸板,所述延伸板通过销轴与活动块的两侧活动连接。
优选的,所述活动块的内部镶嵌有支撑臂电机,所述支撑臂电机的输出轴与延伸板的内侧中部固定连接,所述活动臂的底端两侧均通过销轴与支撑臂的顶端内侧活动连接,所述支撑臂的外侧中部固定连接有活动臂电机,所述活动臂电机的输出轴与活动臂的底端一侧固定连接。
优选的,所述环形支撑块远离焊接臂的一端中部固定连接有焊接臂电机,所述焊接臂电机的输出轴与焊接臂的一端固定连接,所述焊接臂的另一端通过销轴与连接块的顶端活动连接,所述焊接臂的另一端外侧固定连接有焊接翻转电机,所述焊接翻转电机的输出轴与连接块的一侧中部固定连接。
优选的,所述转杆的一端外侧套接连接有锥齿轮,所述支撑箱的底端内壁中部通过轴承活动连接有活动杆,所述活动杆的顶端固定连接有与锥齿轮相适配的伞齿轮,所述活动杆的底端固定连接有涡轮。
优选的,所述支撑箱的底端中部通过轴承活动连接有传动杆,所述传动杆的两端外侧均套接连接有与涡轮相适配的蜗杆,所述支撑箱的外侧底端固定连接有固定罩,所述固定罩的外侧一端固定连接有翻转电机,所述翻转电机的输出轴与传动杆的一端固定连接。
优选的,所述安装箱的顶端设置有顶板,所述旋转电机的输出轴贯穿顶板中部的通孔,所述安装箱的一侧内壁通过轴承活动连接有双向丝杆,所述双向丝杆的两端外侧均套接连接有丝杆套,所述丝杆套的顶端中部通过销轴活动连接有活动板,所述活动板的顶端通过销轴与安装板的下表面活动连接,所述双向丝杆的一端固定连接有手轮,所述手轮位于安装箱的外侧。
优选的,所述焊枪电机和旋转电机均设置为可同步转动的伺服电机,所述支撑臂电机、活动臂电机、焊接翻转电机和翻转电机均设置为可同步转动的力矩电机,所述转动电机和驱动电机均设置为可同步转动的步进电机。
一种全联动焊接机器人结构的控制方法,包括以下步骤:
步骤一:转动手轮使得双向丝杆转动,双向丝杆外侧的丝杆套带动活动板运动,活动板带动安装板向上运动,安装板带动旋转电机向上运动,使得旋转台向上运动,将三爪卡盘通过螺栓固定在旋转台的上表面,反向转动手轮,使得旋转台复位;
步骤二:同时启动驱动电机和转动电机,驱动电机通过驱动齿轮和凸齿带动环形板转动,进而带动焊接组件转动,转动电机带动活动块转动,进而使得支撑臂转动,驱动电机和转动电机同步转动,使得焊接组件围绕旋转台转动的同时焊枪与旋转台的角度保持固定,调节焊接组件的位置直至待焊接工件可以放置在旋转台上方,通过三爪卡盘将工件固定;
步骤三:分别启动支撑臂电机、活动臂电机和焊接臂翻转电机,直至焊枪运动至工件的待焊接处;
步骤四:启动焊枪,对工件进行焊接,同时启动焊枪电机和旋转电机,旋转电机通过旋转台带动工件转动,焊接电机带动焊枪转动,从而实现对工件焊接位置的调整;
步骤五:同时启动支撑臂电机、活动臂电机、焊接翻转电机和翻转电机,翻转电机带动旋转组件转动,进而使得工件的角度发生变化,支撑臂电机、活动臂电机和焊接翻转电机配合使得焊枪的角度跟随工件发生变化,直至工件到达合适的焊接角度;
步骤六:焊接完成后,分别启动支撑臂电机、活动臂电机和焊接臂翻转电机,直至焊枪远离工件,将工件从三爪卡盘上取下,并将三爪卡盘从旋转台上取下,然后装置和三爪卡盘进行清理,以待下次使用。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过设置安装台、焊接组件、翻转组件和旋转组件,翻转组件和旋转组件均设置在安装台的上方,焊接组件设置在安装台的一侧,焊接组件上的焊枪可以对工件进行焊接,翻转组件和旋转组件可以调节工件的位置,以达到最佳的焊接角度,同时,翻转组件和旋转组件配合,使得工件位置变化时焊接组件上的焊枪可以进行同步调节,从而保证了工件的焊接质量;
2、本发明通过设置固定柱和环形板,环形板可以围绕固定柱转动,进而使得焊接组件可以围绕安装台转动,同时,焊接组件包括转动电机,安装台包括驱动电机,驱动电机带动环形板转动,转动电机带动支撑臂转动,转动电机和驱动电机可同步转动,从而使得焊接组件围绕安装台转动的过程中,焊枪与工件的位置保持不变,从而可以调节焊接组件的位置以便于工作人员对焊接过程进行监测;
3、本发明通过设置安装板,安装板的下表面通过销轴活动连接有活动板,活动板的底端通过销轴活动连接有丝杆套,丝杆套与双向丝杆配合,使得活动板可以带动安装板运动,安装板带动旋转电机上下运动,从而使得旋转台上下运动,进而方便了对三爪卡盘的拆卸清理;
4、本发明通过设置焊枪电机和旋转电机,焊枪电机可以带动焊枪转动,旋转电机可以带动旋转台转动,进而带动工件转动,焊枪电机和旋转电机配合,可以调节焊枪与工件之间的位置关系,进而调节焊枪对工件的焊接位置,从而保证了焊接的质量;
5、本发明通过设置翻转电机,翻转电机的输出轴固定连接有传动杆,传动杆通过蜗杆和蜗轮可以带动活动杆转动,进而带动转杆转动,实现对旋转组件角度的调节,通过设置涡轮和蜗杆,涡轮和蜗杆在不受翻转电机作用是处于自锁状态,从而保证了旋转组件的稳定性。
附图说明
图1为本发明整体结构的正面示意图。
图2为本发明整体结构的后面示意图。
图3为本发明安装台结构示意图。
图4为本发明环形板的立体示意图。
图5为本发明焊接组件的示意图。
图6为本发明支撑臂结构的剖面示意图。
图7为本发明翻转组件结构的立体示意图。
图8为本发明翻转组件结构的剖视示意图。
图9为本发明翻转组件结构的侧面示意图。
图10为本发明旋转组件结构的剖视示意图。
图11为本发明图10中A处结构放大的示意图。
图中:1、安装台;2、焊接组件;3、翻转组件;4、旋转组件;101、底板;102、支撑柱;103、环形板;104、连接板;105、环形块;106、凸齿;107、驱动电机;108、驱动齿轮;109、防护罩;110、螺孔;201、固定块;202、固定板;203、转动电机;204、活动块;205、支撑臂;206、延伸板;207、支撑臂电机;208、活动臂;209、活动臂电机;210、环形支撑块;211、焊接臂电机;212、焊接臂;213、连接块;214、焊接臂翻转电机;215、焊枪电机;216、焊枪;301、支撑箱;302、转杆;303、锥齿轮;304、活动杆;305、伞齿轮;306、涡轮;307、传动杆;308、蜗杆;309、固定罩;310、翻转电机;401、安装箱;402、安装板;403、旋转电机;404、顶板;405、安装盘;406、旋转台;407、三爪卡盘;408、双向丝杆;409、丝杆套;410、活动板;411、手轮。
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。
实施例1
本发明提供了如图1-11所示的一种全联动焊接机器人结构,包括安装台1、焊接组件2、翻转组件3和旋转组件4,其特征在于:安装台1的一侧设置有焊接组件2,安装台1的上方设置有翻转组件3和旋转组件4;
具体的,安装台1包括底板101,底板101的上表面中部固定连接有支撑柱102,支撑柱102的外侧套接连接有环形板103,环形板103的一侧中部固定连接有连接板104,环形板103的上表面固定连接有环形块105,环形块105的内侧设置有多个凸齿106,支撑柱102的上表面固定连接有驱动电机107,驱动电机107的输出轴固定连接有驱动齿轮108,驱动齿轮108与凸齿106相啮合,驱动电机107带动驱动齿轮108转动,驱动齿轮108带动凸齿106转动,从而使得环形板103转动,进而使得焊接组件2围绕安装台1转动,固定柱102的外侧顶端固定连接有与环形块105相适配的防护罩109,连接板104的四角处均开设有螺孔110,固定板202的四角处均设置有与螺孔110相适配的螺钉;
焊接组件2包括固定块201,固定块201的底端固定连接有固定板202,固定板202的下表面与连接板104的上表面相贴合,固定块201的上方设置有活动块204,活动块204的上方设置有支撑臂205,支撑臂205的上方设置有活动臂208,活动臂208的顶端固定连接有环形支撑块210,环形支撑块210的一侧通过轴承活动连接有焊接臂212,焊接臂212的一端设置有连接块213,连接块213的一端固定连接有焊枪电机215,焊嘴电机215的输出端固定连接有焊枪216;
具体的,固定块201的上表面中部镶嵌有转动电机203,转动电机203输出轴与活动块204的底端中部固定连接,支撑臂205的底端两侧均固定连接有延伸板206,延伸板206通过销轴与活动块204的两侧活动连接,活动块204的内部镶嵌有支撑臂电机207,支撑臂电机207的输出轴与延伸板206的内侧中部固定连接,活动臂208的底端两侧均通过销轴与支撑臂205的顶端内侧活动连接,支撑臂205的外侧中部固定连接有活动臂电机209,活动臂电机209的输出轴与活动臂208的底端一侧固定连接,环形支撑块210远离焊接臂212的一端中部固定连接有焊接臂电机211,焊接臂电机211的输出轴与焊接臂212的一端固定连接,焊接臂212的另一端通过销轴与连接块213的顶端活动连接,焊接臂212的另一端外侧固定连接有焊接翻转电机214,焊接翻转电机214的输出轴与连接块213的一侧中部固定连接;
翻转组件3包括两个对称分布的支撑箱301,两个支撑箱301的内侧中部均通过轴承活动连接有转杆302,转杆302的一端与旋转组件4的一侧固定连接,转杆302的一端外侧套接连接有锥齿轮303,支撑箱301的底端内壁中部通过轴承活动连接有活动杆304,活动杆304的顶端固定连接有与锥齿轮303相适配的伞齿轮305;
具体的,活动杆304的底端固定连接有涡轮306,支撑箱301的底端中部通过轴承活动连接有传动杆307,传动杆307的两端外侧均套接连接有与涡轮306相适配的蜗杆308,支撑箱301的外侧底端固定连接有固定罩309,固定罩309的外侧一端固定连接有翻转电机310,翻转电机310的输出轴与传动杆307的一端固定连接,翻转电机310可以带动传动杆307转动,进而带动蜗杆308转动,蜗杆308带动涡轮306转动,进而带动活动杆304转动,活动杆304的顶端通过伞齿轮305和锥齿轮303带动转杆302转动,进而带动旋转组件4转动,从而实现对工件角度的调整;
旋转组件4包括安装箱401,安装箱401的内部设置有安装板402,安装板402的上表面中部固定连接有旋转电机403,旋转电机403的顶端固定连接有安装盘405,安装盘405的上表面通过螺栓固定连接有旋转台406,旋转台406的上表面通过螺栓固定连接有三爪卡盘407;
具体的,安装箱401的顶端设置有顶板404,旋转电机403的输出轴贯穿顶板404中部的通孔,安装箱401的一侧内壁通过轴承活动连接有双向丝杆408,双向丝杆408的两端外侧均套接连接有丝杆套409,丝杆套409的顶端中部通过销轴活动连接有活动板410,活动板410的顶端通过销轴与安装板402的下表面活动连接,活动板410的底端跟随丝杆套409运动时,活动板410的顶端带动安装板402运动,使得安装板402向上运动,进而使得旋转电机403、旋转台406和三爪卡盘407向上运动,进而方便了三爪卡盘407的拆装,双向丝杆408的一端固定连接有手轮411,手轮411位于安装箱401的外侧,手轮411的设置方便了工作人员转动双向丝杆408;
并且,焊枪电机215和旋转电机403均设置为可同步转动的伺服电机,旋转电机403通过旋转台406带动工件转动,焊接电机215带动焊枪216转动,从而实现对工件焊接位置的调整支撑臂电机207、活动臂电机209、焊接翻转电机214和翻转电机310均设置为可同步转动的力矩电机,支撑臂电机207可以带动支撑臂205运动,使得支撑臂205与活动块204之间的位置被调节,活动臂电机209可以带动活动臂208转动,使得活动臂208与支撑臂205之间的角度被调节,焊接臂翻转电机214可以带动焊枪电机215和焊枪216运动,使得焊枪电机215、焊枪216与焊接臂212之间的角度被调节,进而使得焊枪216的位置被调节,活动臂电机209、焊接翻转电机214和翻转电机310同步转动,使得焊枪216与工件之间的位置保持同步调节,转动电机203和驱动电机107均设置为可同步转动的步进电机,驱动电机107通过驱动齿轮108和凸齿106带动环形板103转动,进而带动焊接组件2转动,转动电机203带动活动块204转动,进而使得支撑臂205转动,驱动电机107和转动电机203同步转动,使得焊接组件2围绕旋转台406转动的同时焊枪216与旋转台406的角度保持固定。
实施例2
本发明还提供了一种全联动焊接机器人结构的控制方法,包括以下步骤:
步骤一:转动手轮411使得双向丝杆408转动,双向丝杆408外侧的丝杆套409带动活动板410运动,活动板410带动安装板402向上运动,安装板402带动旋转电机403向上运动,使得旋转台406向上运动,将三爪卡盘407通过螺栓固定在旋转台406的上表面,反向转动手轮411,使得旋转台406复位;
步骤二:同时启动驱动电机107和转动电机203,驱动电机107通过驱动齿轮108和凸齿106带动环形板103转动,进而带动焊接组件2转动,转动电机203带动活动块204转动,进而使得支撑臂205转动,驱动电机107和转动电机203同步转动,使得焊接组件2围绕旋转台406转动的同时焊枪216与旋转台406的角度保持固定,调节焊接组件2的位置直至待焊接工件可以放置在旋转台406上方,通过三爪卡盘407将工件固定;
步骤三:分别启动支撑臂电机207、活动臂电机209和焊接臂翻转电机214,支撑臂电机207可以带动支撑臂205运动,使得支撑臂205与活动块204之间的位置被调节,活动臂电机209可以带动活动臂208转动,使得活动臂208与支撑臂205之间的角度被调节,焊接臂翻转电机214可以带动焊枪电机215和焊枪216运动,使得焊枪电机215、焊枪216与焊接臂212之间的角度被调节,进而使得焊枪216的位置被调节,直至焊枪216运动至工件的待焊接处;
步骤四:启动焊枪216,对工件进行焊接,同时启动焊枪电机215和旋转电机403,旋转电机403通过旋转台406带动工件转动,焊接电机215带动焊枪216转动,从而实现对工件焊接位置的调整;
步骤五:同时启动支撑臂电机207、活动臂电机209、焊接翻转电机214和翻转电机310,翻转电机310带动旋转组件4转动,进而使得工件的角度发生变化,支撑臂电机207、活动臂电机209和焊接翻转电机214配合使得焊枪216的角度跟随工件发生变化,直至工件到达合适的焊接角度;
步骤六:焊接完成后,分别启动支撑臂电机207、活动臂电机209和焊接臂翻转电机214,直至焊枪216远离工件,将工件从三爪卡盘407上取下,并将三爪卡盘407从旋转台406上取下,然后装置和三爪卡盘407进行清理,以待下次使用。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种全联动焊接机器人结构,包括安装台(1)、焊接组件(2)、翻转组件(3)和旋转组件(4),其特征在于:所述安装台(1)的一侧设置有焊接组件(2),所述安装台(1)的上方设置有翻转组件(3)和旋转组件(4);
所述安装台 (1)包括底板 (101) ,所述底板 (101)的上表面中部固定连接有支撑柱(102),所述支撑柱(102)的外侧套接连接有环形板(103),所述环形板(103)的一侧中部固定连接有连接板(104);
所述焊接组件(2)包括固定块 (201) ,所述固定块 (201)的底端固定连接有固定板(202),所述固定板(202)的下表面与连接板(104)的上表面相贴合,所述固定块(201)的上方设置有活动块(204),所述活动块(204)的上方设置有支撑臂(205),所述支撑臂(205)的上方设置有活动臂(208),所述活动臂(208)的顶端固定连接有环形支撑块(210),所述环形支撑块(210)的一侧通过轴承活动连接有焊接臂(212),所述焊接臂(212)的一端设置有连接块(213),所述连接块(213)的一端固定连接有焊枪电机(215),所述焊枪电机(215)的输出端固定连接有焊枪(216);
所述翻转组件(3)包括两个对称分布的支撑箱(301),两个所述支撑箱(301)的内侧中部均通过轴承活动连接有转杆(302),所述转杆(302)的一端与旋转组件(4)的一侧固定连接;
所述旋转组件(4)包括安装箱(401),所述安装箱(401)的内部设置有安装板(402),所述安装板(402)的上表面中部固定连接有旋转电机(403),所述旋转电机(403)的顶端固定连接有安装盘(405),所述安装盘(405)的上表面通过螺栓固定连接有旋转台(406),所述旋转台(406)的上表面通过螺栓固定连接有三爪卡盘(407);
所述安装箱(401)的顶端设置有顶板(404),所述旋转电机(403)的输出轴贯穿顶板(404)中部的通孔,所述安装箱(401)的一侧内壁通过轴承活动连接有双向丝杆(408),所述双向丝杆(408)的两端外侧均套接连接有丝杆套(409),所述丝杆套(409)的顶端中部通过销轴活动连接有活动板(410),所述活动板(410)的顶端通过销轴与安装板(402)的下表面活动连接,所述双向丝杆(408)的一端固定连接有手轮(411),所述手轮(411)位于安装箱(401)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述环形板(103)的上表面固定连接有环形块(105),所述环形块(105)的内侧设置有多个凸齿(106),所述支撑柱(102)的上表面固定连接有驱动电机(107),所述驱动电机(107)的输出轴固定连接有驱动齿轮(108),所述驱动齿轮(108)与凸齿(106)相啮合,所述支撑柱(102)的外侧顶端固定连接有与环形块(105)相适配的防护罩(109),所述连接板(104)的四角处均开设有螺孔(110),所述固定板(202)的四角处均设置有与螺孔(110)相适配的螺钉。
3.根据权利要求2所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述固定块(201)的上表面中部镶嵌有转动电机(203),所述转动电机(203)输出轴与活动块(204)的底端中部固定连接,所述支撑臂(205)的底端两侧均固定连接有延伸板(206),所述延伸板(206)通过销轴与活动块(204)的两侧活动连接。
4.根据权利要求3所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述活动块(204)的内部镶嵌有支撑臂电机(207),所述支撑臂电机(207)的输出轴与延伸板(206)的内侧中部固定连接,所述活动臂(208)的底端两侧均通过销轴与支撑臂(205)的顶端内侧活动连接,所述支撑臂(205)的外侧中部固定连接有活动臂电机(209),所述活动臂电机(209)的输出轴与活动臂(208)的底端一侧固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述环形支撑块(210)远离焊接臂(212)的一端中部固定连接有焊接臂电机(211),所述焊接臂电机(211)的输出轴与焊接臂(212)的一端固定连接,所述焊接臂(212)的另一端通过销轴与连接块(213)的顶端活动连接,所述焊接臂(212)的另一端外侧固定连接有焊接臂翻转电机(214),所述焊接臂翻转电机(214)的输出轴与连接块(213)的一侧中部固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述转杆(302)的一端外侧套接连接有锥齿轮(303),所述支撑箱(301)的底端内壁中部通过轴承活动连接有活动杆(304),所述活动杆(304)的顶端固定连接有与锥齿轮(303)相适配的伞齿轮(305),所述活动杆(304)的底端固定连接有涡轮(306)。
7.根据权利要求6所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述支撑箱(301)的底端中部通过轴承活动连接有传动杆(307),所述传动杆(307)的两端外侧均套接连接有与涡轮(306)相适配的蜗杆(308),所述支撑箱(301)的外侧底端固定连接有固定罩(309),所述固定罩(309)的外侧一端固定连接有翻转电机(310),所述翻转电机(310)的输出轴与传动杆(307)的一端固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种全联动焊接机器人结构,其特征在于:所述焊枪电机(215)和旋转电机(403)均设置为可同步转动的伺服电机,所述支撑臂电机(207)、活动臂电机(209)、焊接臂翻转电机(214)和翻转电机(310)均设置为可同步转动的力矩电机,所述转动电机(203)和驱动电机(107)均设置为可同步转动的步进电机。
9.一种全联动焊接机器人结构的控制方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的全联动焊接机器人结构,包括以下步骤:
步骤一:转动手轮(411)使得双向丝杆(408)转动,双向丝杆(408)外侧的丝杆套(409)带动活动板(410)运动,活动板(410)带动安装板(402)向上运动,安装板(402)带动旋转电机(403)向上运动,使得旋转台(406)向上运动,将三爪卡盘(407)通过螺栓固定在旋转台(406)的上表面,反向转动手轮(411),使得旋转台(406)复位;
步骤二:同时启动驱动电机 (107)和转动电机 (203),驱动电机 (107)通过驱动齿轮(108)和凸齿(106)带动环形板(103)转动,进而带动焊接组件(2)转动,转动电机(203)带动活动块(204)转动,进而使得支撑臂(205)转动,驱动电机(107)和转动电机(203)同步转动,使得焊接组件(2)围绕旋转台(406)转动的同时焊枪(216)与旋转台(406)的角度保持固定,调节焊接组件(2)的位置直至待焊接工件可以放置在旋转台 (406)上方,通过三爪卡盘(407)将工件固定;
步骤三:分别启动支撑臂电机(207)、活动臂电机(209)和焊接臂翻转电机(214),直至焊枪(216)运动至工件的待焊接处;
步骤四:启动焊枪(216),对工件进行焊接,同时启动焊枪电机(215)和旋转电机(403),旋转电机(403)通过旋转台(406)带动工件转动,焊枪电机(215)带动焊枪(216)转动,从而实现对工件焊接位置的调整;
步骤五:同时启动支撑臂电机(207)、活动臂电机(209)、焊接臂翻转电机(214)和翻转电机(310),翻转电机(310)带动旋转组件(4)转动,进而使得工件的角度发生变化,支撑臂电机(207)、活动臂电机(209)和焊接臂翻转电机(214)配合使得焊枪(216)的角度跟随工件发生变化,直至工件到达合适的焊接角度;
步骤六:焊接完成后,分别启动支撑臂电机(207)、活动臂电机(209)和焊接臂翻转电机(214),直至焊枪(216)远离工件,将工件从三爪卡盘(407)上取下,并将三爪卡盘(407)从旋转台(406)上取下,然后装置和三爪卡盘(407)进行清理,以待下次使用。
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