CN204818419U - 一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，属于机械设计技术领域。该装置包括轴向移动机构，径向移动机构和起降与角度偏转机构；轴向移动机构包括下导轨、下轮组件、下电机和第一减速机组、下齿轮齿条传动组件和下滑动平台；径向移动机构包括中导轨、中轮组件、中电机和第二减速机组、中齿轮齿条传动组件和中滑动平台；起降与角度偏转机构包括上板、铰链组件和电动推杆。本实用新型调节自由度多，结构合理，操作方便，各自由度调节精度和调节效率高。

Description

一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，属于机械设计技术领域。

背景技术

真空焊箱内工件焊接过程中，一般将工件放置在真空焊箱内的固定支撑平台上，焊接工作人员通过手套孔进行工件焊接工作。该模式下，对工件不同位置的焊接操作只能通过操作人员手工调整焊枪位置实现，操作便利性差；如果工件有较多的部位需焊接，且需焊接部位彼此间隔较大，则一次只能完成部分部位置的工件焊接工作，整个工件的焊接工作需多次调整工件位置才能实现。由于该类焊接工作在真空下进行，调整工件焊接位置一般需通过破真空——开启真空焊箱进料门——调整工件位置——关闭真空焊箱进料门——再次抽真空至要求值才能实现；这种只有固定支撑平台的结构无法完成工件移动及倾角，严重影响了焊接工作效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，适用于真空焊箱内工件移动和角度偏转，使之便于焊接操作的进行，辅助完成工件焊接。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，该装置包括轴向移动机构1，径向移动机构2和起降与角度偏转机构3；所述径向移动机构2位于轴向移动机构1上方，起降与角度偏转机构3位于径向移动机构2上方；径向移动机构2与轴向移动机构1的运动方向垂直；

所述轴向移动机构1包括下导轨11、下轮组件12、下电机和第一减速机组13、下齿轮齿条传动组件14和下滑动平台15，其中：下轮组件12底端与下导轨11进行滑轨连接，下轮组件12顶端与下滑动平台15底端连接，下滑动平台15底部设有下电机和第一减速机组13，下电机和第一减速机组13与下齿轮齿条传动组件14相连接，下齿轮齿条传动组件14位于两条平行的下导轨11中间，下电机与减速机组13带动下齿轮齿条传动组件14，从而实现下滑动平台15在真空焊箱内的轴向运动；

所述径向移动机构2包括中导轨21、中轮组件22、中电机和第二减速机组23、中齿轮齿条传动组件24和中滑动平台25，其中：中导轨21位于下滑动平台15上表面，中轮组件22底端与中导轨21滑轨连接，中轮组件22顶端和中滑动平台25连接，中滑动平台25底部设有中电机和第二减速机组23，中电机和第二减速机组23与中齿轮齿条传动组件24相连，中电机和第二减速机组23位于两条平行的中导轨21中间，中电机和第二减速机组23带动中齿轮齿条传动组件24，从而实现中滑动平台25在真空焊箱内的径向运动；

所述起降与角度偏转机构3包括上板31、铰链组件32和电动推杆33，其中：电动推杆33底端穿过中滑动平台25垂直固定在中滑动平台25上，电动推杆33顶端通过铰链组件32与上板31连接。

所述下导轨11，沿真空焊箱轴向方向焊接在真空焊箱的内壁上。

所述中导轨21，与下导轨11方向垂直。

所述下电机，与第一减速机组连接；所述中电机，与第二减速机组连接。

所述下齿轮齿条传动组件14，包括齿轮和齿条，通过齿轮齿条方式传动。

所述电动推杆33，数目不少于4个。

优选地，所述电动推杆33，数目为4个，呈矩形排布，分为两组，相邻的两个电动推杆33为一组、共用一个信号，两组同步升降时，上板31完成起降动作，一组单独升降时，上板31完成角度偏转动作。相邻的两个电动推杆33为一组，包括轴向同侧和与径向同侧的情况。

四自由度分别指：所述轴向，指与真空焊箱轴向方向平行，所述径向，指与真空焊箱径向方向平行，所述起降方向，指与电动推杆33伸缩方向平行，所述角度偏转，指一组电动推杆33单独升降时上板31与水平面间形成夹角而产生角度偏转。

下轮组件12除能在下导轨11上滚动外，还需支撑整个装置及工件重量；中轮组件22除能在中导轨21上滚动外，还需支撑径向移动机构2、起降与角度偏转机构3及工件重量。下滑动平台15与中滑动平台25间通过中导轨21、中轮组件22及中齿轮齿条传动组件24相连接；中滑动平台25与上板31间通过电动推杆33及铰链组件32相连接。下滑动平台15与中滑动平台25均采用齿轮齿条方式传动，具有较高的定位精度，并保证传动效率。

下导轨11沿真空焊箱轴向方向焊接在真空焊箱的内壁上。下电机和第一减速机组13、下齿轮齿条传动组件14均安装在下滑动平台15下部，有效利用真空焊箱内空间。下电机与第一减速机组13带动下齿轮齿条传动组件14运动，实现下滑动平台15在真空焊箱内的轴向运动，使工件需焊接部位相对于操作者左右位置适当。中电机与第二减速机组23带动中齿轮齿条传动组件24运动，实现中滑动平台25在真空焊箱内的径向运动，使工件相对于操作者的前后距离适当。通过4个两两相邻1组的两组电动推杆33完成上板31的起降与角度偏转工作。当两组电动推杆33同步升降时，上板31完成起降动作，使工件需焊接部位高度适当；当其中一组电动推杆33单独升降时，上板31完成角度偏转动作，使工件需焊接部位与焊枪间角度适当。

本实用新型的有益效果：

(1)下电机与第一减速机组带动下齿轮齿条传动组件运动，实现下滑动平台在真空焊箱内的轴向运动，使工件需焊接部位相对于操作者左右位置适当；齿轮齿条传动方式传动精度高，定位准确；下电机与第一减速机组及下齿轮齿条传动组件均安装在下滑动平台下部，结构紧凑，空间利用率高；

(2)中电机与第二减速机组带动中齿轮齿条传动组件运动，实现中滑动平台在真空焊箱内的径向运动，使工件相对于操作者的前后距离适当，利于操作；

(3)利用两两相邻1组的4个电动推杆完成上板的起降与角度偏转工作。当2组电动推杆同步升降时，上板完成起降动作，使工件需焊接部位高度适当；当其中1组电动推杆单独升降时，上板完成角度偏转动作，使工件需焊接部位与焊枪间角度适当；该设计功能集成度高，且电动推杆调节方式操作方便，不易出错，调节精度高。

(4)四自由度调节装置整体调节操作符合操作者调节习惯，四个自由度的调节操作均相对独立，可同时对某个或某几个自由度进行调节。

(5)四自由度调节装置的使用可在一次抽真空后完成对工件多个部位的焊接工作，工作效率大大提高。

(6)本实用新型调节自由度多，结构合理，操作方便，各自由度调节精度和调节效率高。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图(正视图)；

图2为本实用新型的组成结构示意图(侧视图)；

图3为本实用新型的立体结构图；

图4为本实用新型的立体结构图；

(1，轴向移动机构；11，下导轨；12，下轮组件；13，下电机和第一减速机组；14，下齿轮齿条传动组件；15，下滑动平台；2，径向移动机构；21，中导轨；22，中轮组件；23，中电机和第二减速机组；24，中齿轮齿条传动组件；25，中滑动平台；3，起降与角度偏转机构；31，上板；32，铰链组件；33，电动推杆)。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

结合图1-4说明本实施方式，本实施方式的一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，该装置包括轴向移动机构1，径向移动机构2和起降与角度偏转机构3；所述径向移动机构2位于轴向移动机构1上方，起降与角度偏转机构3位于径向移动机构2上方；径向移动机构2与轴向移动机构1的运动方向垂直；

轴向移动机构1包括下导轨11、下轮组件12、下电机和第一减速机组13、下齿轮齿条传动组件14和下滑动平台15，其中：下轮组件12底端与下导轨11进行滑轨连接，下轮组件12顶端与下滑动平台15底端连接，下滑动平台15下部设有下电机和第一减速机组13，下电机和第一减速机组13与下齿轮齿条传动组件14相连接，下齿轮齿条传动组件14位于两条平行的下导轨11中间，下电机与减速机组13带动下齿轮齿条传动组件14和下滑动平台15在真空焊箱内轴向运动；

径向移动机构2包括中导轨21、中轮组件22、中电机和第二减速机组23、中齿轮齿条传动组件24和中滑动平台25，其中：中导轨21位于下滑动平台15上表面，中轮组件22底端与中导轨21滑轨连接，中轮组件22顶端和中滑动平台25连接，中滑动平台25下部设有中电机和第二减速机组23，中电机和第二减速机组23与中齿轮齿条传动组件24相连，中电机和第二减速机组23位于两条平行的中导轨21中间，中电机和第二减速机组23带动中齿轮齿条传动组件24和中滑动平台25在真空焊箱内径向运动；

起降与角度偏转机构3包括上板31、铰链组件32和电动推杆33，其中：电动推杆33底端穿过中滑动平台25垂直固定在中滑动平台25上，电动推杆33顶端通过铰链组件32与上板31连接。

下导轨11，沿真空焊箱轴向方向焊接在真空焊箱的内壁上。

中导轨21，与下导轨11方向垂直。

下电机，与第一减速机组连接；所述中电机，与第二减速机组连接。

下齿轮齿条传动组件14，包括齿轮和齿条，通过齿轮齿条方式传动。

电动推杆33，数目为4个，呈矩形排布，分为两组，轴向同侧的两个为一组、共用一个信号，两组同步升降时，上板31完成起降动作，一组单独升降时，上板31完成角度偏转动作。

四自由度分别指：所述轴向，指与真空焊箱轴向方向平行，所述径向，指与真空焊箱径向方向平行，所述起降方向，指与电动推杆33伸缩方向平行，所述角度偏转，指一组电动推杆33单独升降时上板31与水平面间形成夹角而产生角度偏转。

下轮组件12除能在下导轨11上滚动外，还需支撑整个装置及工件重量；中轮组件22除能在中导轨21上滚动外，还需支撑径向移动机构2、起降与角度偏转机构3及工件重量。

下滑动平台15与中滑动平台25间通过中导轨21、中轮组件22及中齿轮齿条传动组件24相连接；中滑动平台25与上板31间通过电动推杆33及铰链组件32相连接。

下导轨沿真空焊箱轴向方向焊接在真空焊箱的内壁上，下电机和第一减速机组、下齿轮齿条传动组件均安装在下滑动平台下方，有效利用真空焊箱内空间。

下滑动平台与中滑动平台均采用齿轮齿条方式传动，具有较高的定位精度，并保证传动效率。

下电机与减速机组带动下齿轮齿条传动机构运动，实现下滑动平台在真空焊箱内的轴向运动，使工件需焊接部位相对于操作者左右位置适当。

中电机与减速机组带动中齿轮齿条传动机构运动，实现中滑动平台在真空焊箱内的径向运动，使工件相对于操作者的前后距离适当。

通过4个2组电动推杆完成上板的起降与角度偏转工作。当2组电动推杆同步升降时，上板完成起降动作，使工件需焊接部位高度适当；当其中1组电动推杆单独升降时，上板完成角度偏转动作，使工件需焊接部位与焊枪间角度适当。

实用新型的使用方法为：

第一步，调整装置初始状态为下滑动平台紧邻真空焊箱进料门侧，中滑动平台在中导轨中间位置，4个电动推杆处于未伸长状态，方便工件放置在上板上；

第二步，关闭真空焊箱进料门，设备抽真空；驱动下滑动平台沿轴向移动，使工件移动到所需轴向位置；

第三步，驱动中滑动平台沿径向移动，使工件移动到所需径向位置；

第四步，通过同时驱动4个电动推杆使上板升降，使工件移动到所需高度位置；

第五步，驱动2组推杆中的1组，通过上板两侧出现的高度差而使工件偏转出所需角度；

第六步，四个自由度可在焊接操作过程中按照需求随时调节，所调整位置是否合适可通过从真空焊箱设备预设观察窗观察实现；

本实用新型未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

以上所述仅为本实用新型示意性具体实施方案，并非用以限制本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于真空焊箱内工件移动的四自由度调节装置，其特征在于，包括轴向移动机构(1)，径向移动机构(2)和起降与角度偏转机构(3)；所述径向移动机构(2)位于轴向移动机构(1)上方，起降与角度偏转机构(3)位于径向移动机构(2)上方，径向移动机构(2)与轴向移动机构(1)的运动方向垂直；

所述轴向移动机构(1)包括下导轨(11)、下轮组件(12)、下电机和第一减速机组(13)、下齿轮齿条传动组件(14)和下滑动平台(15)，其中：下轮组件(12)底端与下导轨(11)进行滑轨连接，下轮组件(12)顶端与下滑动平台(15)底端连接，下滑动平台(15)下部设有下电机和第一减速机组(13)，下电机和第一减速机组(13)与下齿轮齿条传动组件(14)相连接，下齿轮齿条传动组件(14)位于两条平行的下导轨(11)中间，下电机和第一减速机组(13)带动下齿轮齿条传动组件(14)，从而实现下滑动平台(15)在真空焊箱内的轴向运动；

所述径向移动机构(2)包括中导轨(21)、中轮组件(22)、中电机和第二减速机组(23)、中齿轮齿条传动组件(24)和中滑动平台(25)，其中：中导轨(21)位于下滑动平台(15)上表面，中轮组件(22)底端与中导轨(21)滑轨连接，中轮组件(22)顶端和中滑动平台(25)连接，中滑动平台(25)下部设有中电机和第二减速机组(23)，中电机和第二减速机组(23)与中齿轮齿条传动组件(24)相连，中电机和第二减速机组(23)位于两条平行的中导轨(21)中间，中电机和第二减速机组(23)带动中齿轮齿条传动组件(24)，从而实现中滑动平台(25)在真空焊箱内的径向运动；

所述起降与角度偏转机构(3)包括上板(31)、铰链组件(32)和电动推杆(33)，其中：电动推杆(33)底端穿过中滑动平台(25)垂直固定在中滑动平台(25)上，电动推杆(33)顶端通过铰链组件(32)与上板(31)连接。

2.权利要求1所述装置，其特征在于，所述下导轨(11)，沿真空焊箱轴向方向焊接在真空焊箱的内壁上。

3.权利要求1所述装置，其特征在于，所述中导轨(21)，与下导轨(11)方向垂直。

4.权利要求1所述装置，其特征在于，所述下电机，与第一减速机组连接；所述中电机，与第二减速机组连接。

5.权利要求1所述装置，其特征在于，所述下齿轮齿条传动组件(14)，包括齿轮和齿条，通过齿轮齿条方式传动。

6.权利要求1所述装置，其特征在于，所述电动推杆(33)，数目不少于4个。

7.权利要求6所述装置，其特征在于，所述电动推杆(33)，数目为4个，呈矩形排布，分为两组，相邻的两个为一组、共用一个信号，两组同步升降时，上板(31)完成起降动作，一组单独升降时，上板(31)完成角度偏转动作。