CN116141003A - 一种球形外壳焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体是涉及一种球形外壳焊接机器人，包括两个传送机台，两个传送机台之间设有合模组件，两个传送机台的旁侧设有焊接机构，合模组件的下方设有水平位移机构，合模组件包括定位中板、翻转机构和两个翻板载具，每个翻板载具上均设有校平组件，定位中板的两侧均设有环形嵌槽，焊接机构包括焊枪和两组旋转伸缩臂，通过本装置的校平组件对半圆壳进行位置的校正，使得两个半圆壳的切面均与对应的翻板载具保持水平，当两个翻板载具相向翻转后，两个半圆壳正好处于同一水平线上，解决了半圆壳初定位不准确的问题，并且在焊接后，球形外壳成圆形且表面光滑，进一步的提高了所得产品的最终质量。

Description

一种球形外壳焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体是涉及一种球形外壳焊接机器人。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等，所以随着科技的发展大都数焊接逐渐从人工转换为智能，其中，针对球形外壳的焊接而言，由于球形外壳是通过两个半圆壳焊接而成，传统的焊接设备在夹持两个半圆壳相向合圆的过程中，可能会出现初定位不准确导致两个半球壳发生错位，那么在焊接后所得的球壳不成圆形，并且表面存在凹凸面，所以针对上述的问题有必要提供一种球形外壳焊接机器人来解决。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种球形外壳焊接机器人。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种球形外壳焊接机器人，包括两个相向传送且沿水平方向间隔分布的传送机台，每个传送机台均用于沿直线运输半球壳，两个传送机台之间设有合模组件，两个传送机台的旁侧设有焊接机构，合模组件的下方设有用于带动合模组件朝向焊接机构位移的水平位移机构，合模组件包括定位中板、翻转机构和两个翻板载具，每个翻板载具上均设有用于使半球壳的切面平行于翻板载具的校平组件，翻转机构用于使两个翻板载具由水平状态转变为竖直状态，定位中板呈竖直设于两个翻板载具之间，并且定位中板的两侧均设有用于供半球壳的外缘处嵌合的环形嵌槽，焊接机构包括竖直朝下输出的焊枪和两组旋转伸缩臂，每组旋转伸缩臂上均设有用于将对应的半圆壳从环形嵌槽内吸附取出的负压吸盘，两组旋转伸缩臂分别用于带动两个半圆壳相向合圆后进行旋转供焊枪焊接成球壳。

进一步的，水平位移机构包括两组相互平行且沿水平方向间隔分布的丝杆滑台，两组丝杆滑台的输出方向相同均垂直于其中一组传送机台的传送方向，两组丝杆滑台通过一个电机同步驱动，合模组件设于两个丝杆滑台之间。

进一步的，翻转机构包括两个竖直气缸和两个相互平行且间隔分布的支撑条，每个支撑条均横跨两个丝杆滑台，每个支撑条的两端均分别与两个丝杆滑台的输出端固连，两个竖直气缸均竖直朝上，并且分别固定设于两个支撑条的中部，两个翻板载具并列排布并且二者均轴接于两个支撑条之间，每个翻板载具的其中两个侧边均分别与两个支撑条相平行，定位中板的顶部与两个竖直气缸的输出端固连，定位中板的下端固定设有两个分别靠近两个支撑条的倒梯形压块，每个倒梯形压块的两端均分别朝向两个翻板载具水平延伸，每个倒梯形压块的一端均成型有一个竖直切面。

进一步的，每个翻板载具顶部的中心处均开设有半圆凹槽，每个校平组件均包括嵌设于对应半圆凹槽内的半圆隔板，每个半圆隔板内均转动设有若干个均匀分布的滚珠，每个半圆凹槽内均固定设有若干个呈圆形阵列的负压吸附头，每个半圆隔板上均开设有若干个用于供负压吸附头伸出的避让孔。

进一步的，每个校平组件均还包括两个用于相向旋转将半圆壳的切面压平的水平压条，每个翻板载具的顶部设有四个相互平行且呈矩阵分布于半圆凹槽外周的条形容纳槽，两个水平压条沿对应的半圆凹槽的圆周方向均匀分布，每个水平压条的两端均固定设有一个位于对应条形容纳槽内的转臂，每个转臂的一端均对应条形容纳槽的槽壁相轴接，其中，每个翻板载具与支撑条相平行的一侧均设有一组传动机构，每组传动机构均用于驱动位于两个水平压条同侧的转臂进行同步旋转。

进一步的，每组传动机构均包括一号同步轮、一号齿带、二号齿带、弹性斜楔机构、两个转轴和两个二号同步轮，每个转轴均与对应转臂的轴接端同轴相连，每个转轴的一端均水平穿出于对应的翻板载具外，一号同步轮与靠近定位中板的转轴的穿出端同轴相连，其中一个二号同步轮通过轴承与靠近定位中板的转轴的穿出端同轴相连，另外一个二号同步轮与另外一个转轴的穿出端同轴相连，一号齿带与二号齿带的一端均为移动端，另一端均为拉伸端，一号齿带的拉伸端向上套设于一号同步轮后通过呈水平的一号拉簧与翻板载具相连，二号齿带的拉伸端向下套设于其中远离定位中板的二号同步轮上后通过呈水平的二号拉簧与翻板载具相连，二号齿带的移动端搭设在另一个二号同步轮上，弹性斜楔机构用于对应的倒梯形压块下压后带动一号齿带与二号齿带的移动端同步朝向定位中板水平位移，每个弹性斜楔机构均包括以弹性支撑且顶部与对应倒梯形压块的底部相抵触的一号斜楔块，其中，每个翻板载具远离定位中板的一端上均固定设有若干个配重块。

进一步的，每个弹性斜楔机构均还包括设于一号斜楔块旁侧的二号斜楔块，每个一号斜楔块的底部均固定连一个竖直向下的滑动柱，每个翻板载具内均开设有供对应滑动柱上下滑动的柱状滑槽，滑动柱上套设有一号弹簧，一号弹簧的两端分别与一号斜楔块的底部与翻板载具的顶部相抵触，一号斜楔块与二号斜楔块上分别成型有相互贴合一号斜面部与二号斜面部，一号斜面部朝向定位中板，二号斜楔块的底部固连头一个竖直向下的移动杆，每个翻板载具内均开设有供对应移动杆朝向定位中板进行水平位移的水平滑槽，移动杆靠近定位中板的一侧固连有呈水平且用于移动杆水平位移后反向复位的二号弹簧，移动杆的下端与一号齿带和二号齿带的移动端分别通过两个水平连接杆相连，其中，每个转轴的穿出端上均设有一个用于转轴旋转后驱动转轴反向旋转进行复位的扭簧。

进一步的，每个传送机台的末端均固定设有向下倾斜的落料板，每个落料板的下方均固定设有用于供半球壳保持圆头朝下落入对应半圆隔板内的限位管，每个限位管的上端开口大，下端开口逐渐缩小。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：相比传统的球形焊接设备而言，通过本装置的校平组件对半圆壳进行位置的校正，使得两个半圆壳的切面均与对应的翻板载具保持水平，当两个翻板载具相向翻转后，两个半圆壳正好处于同一水平线上，解决了半圆壳初定位不准确的问题，并且在焊接后，球形外壳成圆形且表面光滑，进一步的提高了所得产品的最终质量。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图；

图2是图1中A1所指的局部放大示意图；

图3是图1中A2所指的局部放大示意图；

图4是实施例的合模组件的左视图；

图5是图4沿A-A线的剖视图；

图6是图5中A3所指的局部放大示意图；

图7是图4沿B-B线的剖视图；

图8是图7中A4所指的局部放大示意图；

图9是图7中A5所指的局部放大示意图；

图10是图4沿C-C线的剖视图；

图11是实施例的合模组件的立体结构示意图；

图12是实施例的半圆隔板与翻板载具的立体结构分解图；

图13是实施例的水平压条与传动机构的立体结构示意图；

图14是图13中A6所指的局部放大示意图；

图15是图13中A7所指的局部放大示意图；

图16是实施例的一号斜楔块和二号斜楔块立体结构分解图一；

图17是实施例的一号斜楔块和二号斜楔块立体结构分解图二。

图中标号为：1、传送机台；2、定位中板；3、翻板载具；4、环形嵌槽；5、焊枪；6、旋转伸缩臂；7、负压吸盘；8、丝杆滑台；9、电机；10、竖直气缸；11、支撑条；12、倒梯形压块；13、竖直切面；14、半圆凹槽；15、半圆隔板；16、滚珠；17、负压吸附头；18、避让孔；19、水平压条；20、条形容纳槽；21、转臂；22、一号同步轮；23、一号齿带；24、二号齿带；25、转轴；26、二号同步轮；27、轴承；28、移动端；29、拉伸端；30、一号拉簧；31、二号拉簧；32、一号斜楔块；33、配重块；34、二号斜楔块；35、滑动柱；36、柱状滑槽；37、一号弹簧；38、一号斜面部；39、二号斜面部；40、移动杆；41、水平滑槽；42、二号弹簧；43、水平连接杆；44、扭簧；45、落料板；46、限位管。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1至图17所示的一种球形外壳焊接机器人，包括两个相向传送且沿水平方向间隔分布的传送机台1，每个传送机台1均用于沿直线运输半球壳，两个传送机台1之间设有合模组件，两个传送机台1的旁侧设有焊接机构，合模组件的下方设有用于带动合模组件朝向焊接机构位移的水平位移机构，合模组件包括定位中板2、翻转机构和两个翻板载具3，每个翻板载具3上均设有用于使半球壳的切面平行于翻板载具3的校平组件，翻转机构用于使两个翻板载具3由水平状态转变为竖直状态，定位中板2呈竖直设于两个翻板载具3之间，并且定位中板2的两侧均设有用于供半球壳的外缘处嵌合的环形嵌槽4，焊接机构包括竖直朝下输出的焊枪5和两组旋转伸缩臂6，每组旋转伸缩臂6上均设有用于将对应的半圆壳从环形嵌槽4内吸附取出的负压吸盘7，两组旋转伸缩臂6分别用于带动两个半圆壳相向合圆后进行旋转供焊枪5焊接成球壳。

水平位移机构包括两组相互平行且沿水平方向间隔分布的丝杆滑台8，两组丝杆滑台8的输出方向相同均垂直于其中一组传送机台1的传送方向，两组丝杆滑台8通过一个电机9同步驱动，合模组件设于两个丝杆滑台8之间。

位于两个传送机台1上的每个半圆壳的圆头端均朝下，每个传送机台1均为步进传送，每次仅传送一个半圆壳落入对应的翻板载具3内，当两个半圆壳分别从两个传送机台1的末端落入两个翻板载具3内后，先通过校平组件将对应的半圆壳的切面压平，以此确保后续翻板载具3翻转后半圆壳能够扣在环形嵌槽4内，然后通过翻转机构使两个翻板载具3朝向定位中板2相向翻转，此过程中，两个半圆壳被分别扣在定位中板2的两侧，每个半圆壳的外缘处均嵌于环形嵌槽4内，此时完成两个半圆壳的合模，然后启动电机9，使两组丝杆滑台8的输出端同步且同向带动合模组件朝向焊接机构位移，再通过每组旋转伸缩臂6上的负压吸盘7先将嵌设于环形嵌槽4内的半圆壳吸附，之后每组旋转伸缩臂6回缩，将对应的半圆壳取下，再次启动电机9，使两个丝杆滑台8带动整个合模组件复位，然后通过两组旋转伸缩臂6的伸出带动两个半圆壳相向合圆，再通过两个旋转伸缩臂6的旋转带动两个半圆壳旋转一圈供焊枪5焊接成球壳，其中，旋转伸缩臂6为现有技术，在此不再赘述。

翻转机构包括两个竖直气缸10和两个相互平行且间隔分布的支撑条11，每个支撑条11均横跨两个丝杆滑台8，每个支撑条11的两端均分别与两个丝杆滑台8的输出端固连，两个竖直气缸10均竖直朝上，并且分别固定设于两个支撑条11的中部，两个翻板载具3并列排布并且二者均轴接于两个支撑条11之间，每个翻板载具3的其中两个侧边均分别与两个支撑条11相平行，定位中板2的顶部与两个竖直气缸10的输出端固连，定位中板2的下端固定设有两个分别靠近两个支撑条11的倒梯形压块12，每个倒梯形压块12的两端均分别朝向两个翻板载具3水平延伸，每个倒梯形压块12的一端均成型有一个竖直切面13。

当半圆壳落入翻板载具3上后，同步启动两个竖直气缸10，使两个竖直气缸10的输出端带动定位中板2竖直下降，此时位于定位中板2下端的每个倒梯形压块12的两端均会向下分别抵触两个翻板载具3的一侧，以此两个翻板载具3会同步朝向定位中板2翻转，此过程中，每个翻板载具3的顶面均会从水平逐渐变成倾斜最后变成竖直，每个翻板载具3的顶面倾斜时均会先与每个倒梯形压块12一端的斜面相贴合，然后再变成竖直与对应的竖直切面13相贴合，由于每个翻板载具3呈竖直后会与两个竖直切面13贴合，所以每个翻板载具3不会继续朝向定位中板2翻转，以此每个翻板载具3的最大翻转角度即为90°，一旦当翻板载具3翻转呈竖直后，每个位于翻板载具3上的半圆壳即会嵌入对应的环形嵌槽4内。

每个翻板载具3顶部的中心处均开设有半圆凹槽14，每个校平组件均包括嵌设于对应半圆凹槽14内的半圆隔板15，每个半圆隔板15内均转动设有若干个均匀分布的滚珠16，每个半圆凹槽14内均固定设有若干个呈圆形阵列的负压吸附头17，每个半圆隔板15上均开设有若干个用于供负压吸附头17伸出的避让孔18。

当半圆壳从对应的传送机台1的末端落下后，由于半圆壳的惯性，半圆壳下落接触半圆隔板15后会向上微微回弹，此时会出现半圆壳的圆头端与半圆隔板15不能完全嵌合的情况，此时通过设于半圆隔板15内的若干个滚珠16将回弹后的半圆壳的位置逐渐摆正，以此确保半圆壳的圆头端完全嵌在半圆隔板15内，并且此时半圆壳的切面平行于翻板载具3，当半圆壳稳定后，通过若干个负压吸附头17提供的吸力将半圆壳固定吸附在半圆隔板15内，防止翻板载具3翻转时，半圆壳滑落出半圆隔板15；

半圆壳为弹性材质，下落后并不会因惯性而摔坏，并且半圆壳呈壳状，重力不大，下落后仅会微微回弹不会将半圆隔板15砸坏。

每个校平组件均还包括两个用于相向旋转将半圆壳的切面压平的水平压条19，每个翻板载具3的顶部设有四个相互平行且呈矩阵分布于半圆凹槽14外周的条形容纳槽20，两个水平压条19沿对应的半圆凹槽14的圆周方向均匀分布，每个水平压条19的两端均固定设有一个位于对应条形容纳槽20内的转臂21，每个转臂21的一端均对应条形容纳槽20的槽壁相轴接，其中，每个翻板载具3与支撑条11相平行的一侧均设有一组传动机构，每组传动机构均用于驱动位于两个水平压条19同侧的转臂21进行同步旋转。

由于滚珠16在长期使用后会因生锈或者落灰而导致转动力不足，那么半圆壳在落入半圆隔板15后不会被滚珠16摆正，此时可通过两个水平压条19的相向旋转将呈倾斜的半圆壳的切面压平，半圆壳在被压平后再通过若干个负压吸附头17使半圆壳暂时固定于对应的半圆隔板15内，每个水平压条19均通过转臂21实现转动，两个水平压条19同侧的转臂21均通过一组传动机构进行驱动。

每组传动机构均包括一号同步轮22、一号齿带23、二号齿带24、弹性斜楔机构、两个转轴25和两个二号同步轮26，每个转轴25均与对应转臂21的轴接端同轴相连，每个转轴25的一端均水平穿出于对应的翻板载具3外，一号同步轮22与靠近定位中板2的转轴25的穿出端同轴相连，其中一个二号同步轮26通过轴承27与靠近定位中板2的转轴25的穿出端同轴相连，另外一个二号同步轮26与另外一个转轴25的穿出端同轴相连，一号齿带23与二号齿带24的一端均为移动端28，另一端均为拉伸端29，一号齿带23的拉伸端29向上套设于一号同步轮22后通过呈水平的一号拉簧30与翻板载具3相连，二号齿带24的拉伸端29向下套设于其中远离定位中板2的二号同步轮26上后通过呈水平的二号拉簧31与翻板载具3相连，二号齿带24的移动端28搭设在另一个二号同步轮26上，弹性斜楔机构用于对应的倒梯形压块12下压后带动一号齿带23与二号齿带24的移动端28同步朝向定位中板2水平位移，每个弹性斜楔机构均包括以弹性支撑且顶部与对应倒梯形压块12的底部相抵触的一号斜楔块32，其中，每个翻板载具3远离定位中板2的一端上均固定设有若干个配重块33。

每个一号齿带23的拉伸端29均在上，移动端28均在下，每个二号齿带24的拉伸端29与移动端28均在下；

当定位中板2被两个竖直气缸10带动下降后，每个倒梯形压块12均会通过弹性斜楔机构带动一号齿带23与二号齿带24的移动端28朝向定位中板2进行水平位移，此过程中，一号齿带23驱动一号同步轮22旋转，同时一号齿带23的拉伸端29将一号拉簧30拉伸，二号齿带24驱动远离定位中板2的二号同步轮26旋转，同时二号齿带24的拉伸端29将二号拉簧31拉伸，此时一号同步轮22与远离定位中板2的二号同步轮26相向旋转，那么与一号同步轮22同轴相连的转轴25以及与远离定位中板2的二号同步轮26同轴相连的转轴25会相向转动，通过两个转轴25的相向旋转来带动两个转臂21的转动，以此两个水平压条19会相向旋转扣在半圆壳上将半圆壳的切面压平；

当半圆壳一旦压平后，若干个负压吸附头17则将半圆壳吸附在半圆隔板15内，此后定位中板2继续下压，使得倒梯形压块12的两端分别抵触两个翻板载具3的一侧，使得两个翻板载具3进行相向翻转；

翻板载具3在始终状态下时，其具有若干个配重块33的一端会因重力带动另一端向上翘，那么设于翻板载具3另一端的弹性斜楔机构中的一号斜楔块32会与倒梯形压块12的底部相抵触，以此保持翻板载具3的平衡，确保翻板载具3在初始状态下呈水平，当定位中板2带动两个倒梯形压块12下压时，首先倒梯形压块12的底部会首先接触到一号斜楔块32的顶部，并向下压一号斜楔块32，此时翻板载具3的一端也会受到压力，由于一号斜楔块32以弹性支撑，此时翻板载具3所受的压力会被弹力削弱，倒梯形压块12给予翻板载具3的压力不足以克服若干个配重块33的重力，所以翻板载具3被下压的一端并不会翻转，从而翻板载具3在弹性斜楔机构受力时能够始终保持水平，进而半圆壳在被两个水平压条19校正时不会从半圆隔板15中滑出。

每个弹性斜楔机构均还包括设于一号斜楔块32旁侧的二号斜楔块34，每个一号斜楔块32的底部均固定连一个竖直向下的滑动柱35，每个翻板载具3内均开设有供对应滑动柱35上下滑动的柱状滑槽36，滑动柱35上套设有一号弹簧37，一号弹簧37的两端分别与一号斜楔块32的底部与翻板载具3的顶部相抵触，一号斜楔块32与二号斜楔块34上分别成型有相互贴合一号斜面部38与二号斜面部39，一号斜面部38朝向定位中板2，二号斜楔块34的底部固连头一个竖直向下的移动杆40，每个翻板载具3内均开设有供对应移动杆40朝向定位中板2进行水平位移的水平滑槽41，移动杆40靠近定位中板2的一侧固连有呈水平且用于移动杆40水平位移后反向复位的二号弹簧42，移动杆40的下端与一号齿带23和二号齿带24的移动端28分别通过两个水平连接杆43相连，其中，每个转轴25的穿出端上均设有一个用于转轴25旋转后驱动转轴25反向旋转进行复位的扭簧44。

当定位中板2带动两个倒梯形压块12下压后，一号斜楔块32被对应的倒梯形压块12抵触下压一号弹簧37，一号弹簧37则下压翻板载具3，此时翻板载具3被倒梯形压块12施压的一端由一号弹簧37削弱弹力，导致倒梯形压块12的压力不足以克服若干个配重块33的重力，所以此时翻板载具3还是呈水平状态，与此同时，在一号斜楔块32下降的过程中，位于一号斜楔块32上的一号斜面部38会抵触二号斜面部39，从而二号斜楔块34会朝向定位中板2水平位移，此时移动杆40在水平滑槽41内滑动，并压缩二号弹簧42，同时移动杆40同步牵引一号齿带23与二号齿带24的移动端28朝向定位中板2进行水平位移，之后一号齿带23与二号齿带24则会驱动对应的两个转轴25相向旋转，以此使两个水平压条19相向转动将半圆壳的切面压平；

每个转轴25旋转后均会压缩对应的扭簧44，当倒梯形压块12继续向下抵触一号斜楔块32后，一号斜楔块32会将一号弹簧37压缩至极限，此时倒梯形压块12施加于翻板载具3一端的压力足以克服若干个配重块33的重力，那么翻板载具3会朝向定位中板2翻转，当翻板载具3倾斜至一定程度后，倒梯形压块12会脱离一号斜楔块32，此时一号斜楔块32通过一号弹簧37复位，二号斜楔块34与移动杆40通过二号弹簧42复位，二号斜楔块34复位后，一号齿带23与二号齿带24的移动端28失去牵引力，此时通过每个扭簧44的复位弹力与以及一号拉簧30与二号拉簧31的拉力驱动两个转轴25反向旋转进行复位。

每个传送机台1的末端均固定设有向下倾斜的落料板45，每个落料板45的下方均固定设有用于供半球壳保持圆头朝下落入对应半圆隔板15内的限位管46，每个限位管46的上端开口大，下端开口逐渐缩小。

当半圆壳从对应的传送机台1的末端下落时，半圆壳会顺着落料板45滑向限位管46，此过程中，半圆壳的圆头端在落料板45上滑动，一旦半圆壳进入限位管46后，半圆壳会顺着限位管46的内管壁竖直下落，由于限位管46下端的开口逐渐变小，那么半圆壳在下落时会被限位管46的下端限位而不会翻面，确保半圆壳的圆头端始终朝下并最终落在半圆隔板15内。

工作原理：

当半圆壳从对应传送机台1的末端依次通过落料板45和限位管46落入半圆隔板15后，通过校平组件对半圆壳进行位置的校正，使得两个半圆壳的切面均与对应的翻板载具3保持水平，当半圆壳进行校正后，再通过若干个负压吸附头17将半圆壳吸附在对应的半圆隔板15内，此后定位中板2下压至两个翻板载具3相向旋转，此时每个翻板载具3上的半圆壳的外缘均会嵌于对应的环形嵌槽4内，然后启动两个丝杆滑台8带动整个合模组件朝向焊接机构进行位移，通过每组旋转伸缩臂6上的负压吸盘7先将嵌设于环形嵌槽4内的半圆壳吸附，之后每组旋转伸缩臂6回缩，将对应的半圆壳取下，再次启动电机9，使两个丝杆滑台8带动整个合模组件复位，然后通过两组旋转伸缩臂6的伸出带动两个半圆壳相向合圆，再通过两个旋转伸缩臂6的旋转带动两个半圆壳旋转一圈供焊枪5焊接成球壳。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，包括两个相向传送且沿水平方向间隔分布的传送机台(1)，每个传送机台(1)均用于沿直线运输半球壳，两个传送机台(1)之间设有合模组件，两个传送机台(1)的旁侧设有焊接机构，合模组件的下方设有用于带动合模组件朝向焊接机构位移的水平位移机构，合模组件包括定位中板(2)、翻转机构和两个翻板载具(3)，每个翻板载具(3)上均设有用于使半球壳的切面平行于翻板载具(3)的校平组件，翻转机构用于使两个翻板载具(3)由水平状态转变为竖直状态，定位中板(2)呈竖直设于两个翻板载具(3)之间，并且定位中板(2)的两侧均设有用于供半球壳的外缘处嵌合的环形嵌槽(4)，焊接机构包括竖直朝下输出的焊枪(5)和两组旋转伸缩臂(6)，每组旋转伸缩臂(6)上均设有用于将对应的半圆壳从环形嵌槽(4)内吸附取出的负压吸盘(7)，两组旋转伸缩臂(6)分别用于带动两个半圆壳相向合圆后进行旋转供焊枪(5)焊接成球壳。

2.根据权利要求1所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，水平位移机构包括两组相互平行且沿水平方向间隔分布的丝杆滑台(8)，两组丝杆滑台(8)的输出方向相同均垂直于其中一组传送机台(1)的传送方向，两组丝杆滑台(8)通过一个电机(9)同步驱动，合模组件设于两个丝杆滑台(8)之间。

3.根据权利要求2所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，翻转机构包括两个竖直气缸(10)和两个相互平行且间隔分布的支撑条(11)，每个支撑条(11)均横跨两个丝杆滑台(8)，每个支撑条(11)的两端均分别与两个丝杆滑台(8)的输出端固连，两个竖直气缸(10)均竖直朝上，并且分别固定设于两个支撑条(11)的中部，两个翻板载具(3)并列排布并且二者均轴接于两个支撑条(11)之间，每个翻板载具(3)的其中两个侧边均分别与两个支撑条(11)相平行，定位中板(2)的顶部与两个竖直气缸(10)的输出端固连，定位中板(2)的下端固定设有两个分别靠近两个支撑条(11)的倒梯形压块(12)，每个倒梯形压块(12)的两端均分别朝向两个翻板载具(3)水平延伸，每个倒梯形压块(12)的一端均成型有一个竖直切面(13)。

4.根据权利要求3所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，每个翻板载具(3)顶部的中心处均开设有半圆凹槽(14)，每个校平组件均包括嵌设于对应半圆凹槽(14)内的半圆隔板(15)，每个半圆隔板(15)内均转动设有若干个均匀分布的滚珠(16)，每个半圆凹槽(14)内均固定设有若干个呈圆形阵列的负压吸附头(17)，每个半圆隔板(15)上均开设有若干个用于供负压吸附头(17)伸出的避让孔(18)。

5.根据权利要求4所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，每个校平组件均还包括两个用于相向旋转将半圆壳的切面压平的水平压条(19)，每个翻板载具(3)的顶部设有四个相互平行且呈矩阵分布于半圆凹槽(14)外周的条形容纳槽(20)，两个水平压条(19)沿对应的半圆凹槽(14)的圆周方向均匀分布，每个水平压条(19)的两端均固定设有一个位于对应条形容纳槽(20)内的转臂(21)，每个转臂(21)的一端均对应条形容纳槽(20)的槽壁相轴接，其中，每个翻板载具(3)与支撑条(11)相平行的一侧均设有一组传动机构，每组传动机构均用于驱动位于两个水平压条(19)同侧的转臂(21)进行同步旋转。

6.根据权利要求5所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，每组传动机构均包括一号同步轮(22)、一号齿带(23)、二号齿带(24)、弹性斜楔机构、两个转轴(25)和两个二号同步轮(26)，每个转轴(25)均与对应转臂(21)的轴接端同轴相连，每个转轴(25)的一端均水平穿出于对应的翻板载具(3)外，一号同步轮(22)与靠近定位中板(2)的转轴(25)的穿出端同轴相连，其中一个二号同步轮(26)通过轴承(27)与靠近定位中板(2)的转轴(25)的穿出端同轴相连，另外一个二号同步轮(26)与另外一个转轴(25)的穿出端同轴相连，一号齿带(23)与二号齿带(24)的一端均为移动端(28)，另一端均为拉伸端(29)，一号齿带(23)的拉伸端(29)向上套设于一号同步轮(22)后通过呈水平的一号拉簧(30)与翻板载具(3)相连，二号齿带(24)的拉伸端(29)向下套设于其中远离定位中板(2)的二号同步轮(26)上后通过呈水平的二号拉簧(31)与翻板载具(3)相连，二号齿带(24)的移动端(28)搭设在另一个二号同步轮(26)上，弹性斜楔机构用于对应的倒梯形压块(12)下压后带动一号齿带(23)与二号齿带(24)的移动端(28)同步朝向定位中板(2)水平位移，每个弹性斜楔机构均包括以弹性支撑且顶部与对应倒梯形压块(12)的底部相抵触的一号斜楔块(32)，其中，每个翻板载具(3)远离定位中板(2)的一端上均固定设有若干个配重块(33)。

7.根据权利要求6所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，每个弹性斜楔机构均还包括设于一号斜楔块(32)旁侧的二号斜楔块(34)，每个一号斜楔块(32)的底部均固定连一个竖直向下的滑动柱(35)，每个翻板载具(3)内均开设有供对应滑动柱(35)上下滑动的柱状滑槽(36)，滑动柱(35)上套设有一号弹簧(37)，一号弹簧(37)的两端分别与一号斜楔块(32)的底部与翻板载具(3)的顶部相抵触，一号斜楔块(32)与二号斜楔块(34)上分别成型有相互贴合一号斜面部(38)与二号斜面部(39)，一号斜面部(38)朝向定位中板(2)，二号斜楔块(34)的底部固连头一个竖直向下的移动杆(40)，每个翻板载具(3)内均开设有供对应移动杆(40)朝向定位中板(2)进行水平位移的水平滑槽(41)，移动杆(40)靠近定位中板(2)的一侧固连有呈水平且用于移动杆(40)水平位移后反向复位的二号弹簧(42)，移动杆(40)的下端与一号齿带(23)和二号齿带(24)的移动端(28)分别通过两个水平连接杆(43)相连，其中，每个转轴(25)的穿出端上均设有一个用于转轴(25)旋转后驱动转轴(25)反向旋转进行复位的扭簧(44)。

8.根据权利要求4所述的一种球形外壳焊接机器人，其特征在于，每个传送机台(1)的末端均固定设有向下倾斜的落料板(45)，每个落料板(45)的下方均固定设有用于供半球壳保持圆头朝下落入对应半圆隔板(15)内的限位管(46)，每个限位管(46)的上端开口大，下端开口逐渐缩小。

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