CN205218356U - 一种便携型关节焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携型关节焊接机器人，包括固定卡紧装置、腰部回转机构和机械臂，所述腰部回转机构固定在所述固定卡紧装置上方，所述腰部回转机构上方通过转座与所述机械臂的一端连接，所述机械臂的另一端连接焊枪座；该机器人还包括送丝机构，所述送丝机构包括焊盘和送丝导轮。本实用新型提供了焊接机器人属于全位置关节型焊接机器人，该机器人与现有的机器人相比，该机器人能够更好的实现相关线焊缝的焊接，其具有自由度高、结构紧凑、重量较轻、灵活度高等特点，此外，本实用新型提供的焊接机器人的焊接轨迹的稳定平滑程度要更优于现有的机器人，大大减少了对机器人本身的冲击强度，提高了机器人的使用寿命。

Description

一种便携型关节焊接机器人

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种便携型关节焊接机器人。

背景技术

从机器人发明到八十年代初期开始，机器人的发展是一个非常缓慢的发展过程。伴随着现在的计算机技术，通讯技术的迅速发展，机器人技术发展速度也变得很快。随着工业机器人制造水平的不断提高，而机器人的成本与售卖价格却不断下降。西方国家中，相比与机器人的成本，人的劳动力成本有不断增长的趋势，由于劳动力成本的提高为企业带来很大负担，然而机器人价格指数的下降巧为其进一步推广带来了契机。减少员工与增加机器人的设备投资，在员工与机器人使用费用达到一个平衡点时，在使用机器人中是要比使用人力所带来的利益大，一方面，机器人的使用可大幅提高生产设备自动化水平，迅速提高劳动生产率，而又可提升企业的竞争实力，虽然机器人在一次任务中投资比较人工大，但它的日常损耗相对于它的产出要比完成同样任务所消耗的人工费用小。所以，从长远看，产品的生产成本较人工来说会减少很多，因此，工业机器人在各行各业中的应用得到迅速发展。

现全球的工业机器人中，有百分之五十的工业机器人应用于不同焊接领域，焊接机器人有电焊与电弧焊两种基本的方式。焊接机器人主要从事的工作即是在焊接领域代替工人手动进行焊接的工业机器人。这一类的机器人中的一部分是专属机器人，即是为了适用在某种特定环境下工作的特殊机器人，大部分的焊接机器人是由传统工业机器人上安装焊接器组成。在焊接加工这一方面要求工人能对焊接任务有足够的熟练度，具有大量的实践经验，在另一方面，焊接工作又是一种劳动环境恶劣，烟尘多，辐射以及危险性高的工作，焊接机器人的发明让人们想到将它去代替工人手动焊接并减轻操作工人的劳动量，并且保证焊接任务质量，提高焊接效率。

在焊接时，若被焊接的管件为圆柱形，传统的焊接机器人焊接时将放在管件一侧进行焊接，焊接很不方便，无法实现相关线焊缝的焊接，焊接精度较差，所以传统的机器人不适合这种焊接的任务，此外，传统的焊接机器人仍存在体型偏大、笨重且价格昂贵的问题，这种焊接机器人的焊接轨迹的稳定平滑程度较差，在焊接过程中，对机器人的冲击较大，缩短了机器人的使用寿命，提高了企业的经济成本，实用性差。

实用新型内容

为了解决现有技术中的焊接机器人无法实现相关线焊缝的焊接，且这种焊接机器人不仅体型偏大、笨重、价格昂贵，而且焊接机器人的焊接轨迹的稳定平滑程度较差，在焊接过程中，对机器人的冲击较大，缩短了机器人的使用寿命，实用性差等问题，本实用新型提供了一种便携型关节焊接机器人。

本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种便携型关节焊接机器人，包括固定卡紧装置、腰部回转机构和机械臂，所述腰部回转机构固定在所述固定卡紧装置上方，所述腰部回转机构上方通过转座与所述机械臂的一端连接，所述机械臂的另一端连接焊枪座；其中，

所述机械臂包括相互连接的大臂和小臂，所述大臂底端与所述转座连接，所述大臂顶端与所述小臂的一端连接，所述小臂上远离所述大臂的一端与所述焊枪座连接；

该机器人还包括送丝机构，所述送丝机构包括缠绕有若干圈焊丝的焊盘和用于约束送丝轨迹的送丝导轮。

进一步的，所述固定卡紧装置包括盖片、螺丝盘、底盘和卡爪，其中，

所述底盘中部向上延伸有圆台，所述圆台中部开有通孔，所述底盘径向均匀开有至少3个滑槽，所述卡爪设置在所述滑槽内并可在所述滑槽内滑动；所述盖片中部开有穿孔，所述穿孔一端径向延伸有安装台，所述盖片固定在所述底盘上方，且所述安装台与所述圆台顶部连接；所述螺丝盘中部套接在所述底盘的所述圆台上，且所述螺丝盘设置在所述盖片与所述底盘之间。

进一步的，所述腰部回转机构包括底座和用于驱动所述腰部回转机构进行回转动作的所述第一谐波减速电机；所述底座呈圆筒状，所述底座底部边缘设有用于连接所述固定卡紧装置的法兰盘，所述底座内中部沿径向水平延伸有凸台，所述凸台底部与所述第一谐波减速电机连接，所述凸台顶部与所述转座连接。

进一步的，所述转座包括底板和纵向设置在所述底板上的连接板，所述连接板中部开有圆孔，所述圆孔内安装第一电机板，所述第一电机板上连接第二谐波减速电机，所述连接板上远离所述第二谐波减速电机的一侧与所述大臂连接，所述第二谐波减速电机的输出轴穿过所述第一电机板与所述大臂连接并带动所述大臂作回转运动。

进一步的，所述大臂的纵截面呈工字型，所述大臂上靠近所述转座的一侧开有第一凹槽，所述大臂两端分别开有用于连接所述转座和所述小臂的圆形槽，所述第二谐波减速电机的输出轴与所述大臂上其中一个所述圆形槽连接。

进一步的，所述小臂呈L型，所述小臂一端开有电机孔，所述电机孔内安装第二电机板，所述第二电机板上连接第三谐波减速电机，所述小臂上远离所述第三谐波减速电机的一侧连接所述大臂，所述第三谐波减速电机的输出轴穿过所述第二电机板并与所述大臂另外一个所述圆形槽连接；

所述小臂上远离所述电机孔的一端设有开孔，所述开孔的一端与所述焊机座连接，所述小臂上安装有腕关节传动机构，所述腕关节传动机构通过所述开孔与所述焊机座连接，所述小臂中部开有用于安装所述腕关节传动机构的安装孔。

进一步的，所述腕关节传动机构包括两个通过同步带连接的同步带轮、用于带动所述同步带轮运动的第四谐波减速电机和电机调节板，所述电机调节板固定在所述安装孔内，所述第四谐波减速电机固定在所述电机调节板上，所述第四谐波减速电机的输出端与其中一个同步带轮连接，另外一个所述同步带轮安装在所述开孔上远离所述焊枪座的一端，且所述同步带轮与所述焊枪座枢转连接。

进一步的，所述小臂上位于所述安装孔的上、下表面上连接筋板；所述小臂上位于所述安装孔的两侧分别设有第二凹槽。

进一步的，所述送丝导轮包括U型架、两个设置在所述U型架内的导轮及安装在所述小臂上的固定架，所述固定架通过螺杆与所述U型架底部连接，两个所述导轮通过连接轴固定在所述U型架内，两个所述导轮相互外切，所述焊丝穿接在两个所述导轮之间形成的缝隙内。

进一步的，所述焊盘通过支架固定在所述大臂底端远离所述转座的一侧，所述支架包括用于固定在所述大臂上的固定板，所述固定板上远离所述大臂的一侧连接用于装配所述焊盘的转轴。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种便携型关节焊接机器人属于全位置关节型焊接机器人，该机器人与现有的机器人相比，本实用新型提供的机器人能够更好的实现相关线焊缝的焊接，而且该机器人不仅具有自由度高、结构紧凑、重量较轻、灵活度高等特点，而且该机器人还具有腰部、大臂、小臂的传动准确、精确度高、耐油、抗腐蚀性高、操作轻便等优点，此外，本实用新型提供的骑座式关节型焊接机器人的焊接轨迹的稳定平滑程度要更优于现有的机器人，在冲击上，本实用新型大大减少了对机器人本身的冲击强度，提高了机器人的使用寿命，实用性强。

附图说明

图1为实施例1所述的一种便携型关节焊接机器人的结构示意图；

图2为实施例1所述的一种便携型关节焊接机器人中焊枪座的结构示意图；

图3为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中固定卡紧装置的结构示意图；

图4为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中的固定卡紧装置中底盘的结构示意图；

图5为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中的固定卡紧装置中盖片的结构示意图；

图6为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中的固定卡紧装置中螺丝盘的结构示意图；

图7为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中腰部回转机构的结构示意图；

图8为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人的腰部回转机构中底座的结构示意图；

图9为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中转座的结构示意图；

图10为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中大臂的结构示意图；

图11为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中小臂的结构示意图；

图12为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人中腕关节传动机构的结构示意图；

图13为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人的送丝机构中送丝导轮的结构示意图；

图14为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人的送丝机构中焊盘的结构示意图；

图15为实施例2所述的一种便携型关节焊接机器人的送丝机构中支架的结构示意图。

其中：1、固定卡紧装置；2、腰部回转机构；201、底座；202、第一谐波减速电机；203、法兰盘；204、凸台；3、机械臂；4、转座；401、底板；402、连接板；403、圆孔；404、第一电机板；405、第二谐波减速电机；5、焊枪座；6、大臂；601、第一凹槽；602、圆形槽；7、小臂；701、电机孔；702、第二电机板；703、第三谐波减速电机；704、开孔；705、安装孔；706、筋板；707、第二凹槽；8、支架；801、固定板；802、转轴；9、焊盘；10、送丝导轮；101、U型架；102、导轮；103、固定架；104、螺杆；105、连接轴；11、盖片；1101、穿孔；1102、安装台；12、螺丝盘；13、底盘；1301、圆台；1302、通孔；1303、滑槽；14、卡爪；15、腕关节传动机构；1501、同步带轮；1502、第四谐波减速电机；1503、电机调节板。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1和2所示，本实用新型实施例1提供了一种便携型关节焊接机器人，包括固定卡紧装置1、腰部回转机构2和机械臂3，所述腰部回转机构2固定在所述固定卡紧装置1上方，所述腰部回转机构2上方通过转座4与所述机械臂3的一端连接，所述机械臂3的另一端连接焊枪座5；所述固定卡紧装置1用于固定在所需焊接的管件上，所述腰部回转机构2与所述转座4连接，转座4与所述机械臂3连接，所以腰部回转机构2实现了转座4和机械臂3做相对回转运动，其中，

所述机械臂3包括相互连接的大臂6和小臂7，所述大臂6底端与所述转座4连接，所述大臂6顶端与所述小臂7的一端连接，所述小臂7上远离所述大臂6的一端与所述焊枪座5连接；小臂7与大臂6之间可实现相对回转运动。

该机器人还包括送丝机构，所述送丝机构包括缠绕有若干圈焊丝的焊盘9和用于约束送丝轨迹的送丝导轮10。送丝机构在机器人中的作用：将焊丝最终送至机器人的焊枪中，来实现焊枪通过焊丝来进行对管件焊接。所述焊盘9通过轴连接装配于大臂6上，所述送丝导轮10的作用是在送丝轨迹上形成约束，使得送丝操作更有效率，一般将送丝导轮10固定在小臂7上。

在具体使用时，若被焊接的管件为圆柱形，现有的机器人使用时，是将机器人本体放在管件一侧进行焊接，这种焊接方式很不方便，所以传统的机器人不适合这种焊接的任务。

本实用新型提供的机器人的构型为骑坐式关节型焊接机器人，其分为四个部分：第一个部分是腰部回转机构2，此机构的自由度为一，用于整个机体的转动；第二部分为大臂6与腰部间的转动机构，此机构额自由度为一，也就是转座4的结构，实现大臂6与小臂7之间做回转运作；第三个部分为小臂7与大臂6间转动结构，此机构的自由度为一，实现大臂6与小臂7之间的转动运作；最后一部分是小臂7与焊枪座5的转动结构，此机构的自由度为一，用来对焊枪的姿态进行调整。

实施例2

本实用新型实施例2提供了一种便携型关节焊接机器人，该实施例2在实施例1的基础上进一步限定了所述固定卡紧装置1、所述腰部回转机构2、所述转座4、所述大臂6、所述小臂7、所述送丝导轮10、所述焊盘9的结构，进一步提高了该机器人的自由度和灵活性。

如图3所示，为了进一步对固定卡紧装置1的结构进行限定，提高固定卡紧装置1的固定能力，所述固定卡紧装置1包括盖片11、螺丝盘12、底盘13和卡爪14，固定卡紧装置1作用为将目标工件固定住，使工件在约束的方向上不发生偏移，从而使工件进行加工，保证机器人在进行机械操作时保持稳定。

本实用新型中的固定卡紧装置1是参考普通机床的三爪卡盘而进行设计的，采用的固定卡紧装置1为三爪卡盘，而现有的机床上使用的三爪卡盘，其固定卡紧模式在本实用新型中均不适用，故本技术方案中将机床上的三爪卡盘进行改装、改良后，重新设计了所述固定卡紧装置1的结构。固定卡紧装置1起着将机器人固定于管件上的作用，并将机器人轴线与所需焊接支管管件的轴线重合，使机器人绕支管中心轴进行回转运作，便于操控。

如图4所示，所述底盘13中部向上延伸有圆台1301，所述圆台1301中部开有通孔1302，所述底盘13径向均匀开有至少3个滑槽1303，所述卡爪14设置在所述滑槽1303内并可在所述滑槽1303内滑动；如图5所示，所述盖片11中部开有穿孔1101，所述穿孔1101一端径向延伸有安装台1102，所述盖片11固定在所述底盘13上方，且所述安装台1102与所述圆台1301顶部连接；如图6所示，所述螺丝盘12中部套接在所述底盘13的所述圆台1301上，且所述螺丝盘12设置在所述盖片11与所述底盘13之间。

在具体操作时，若任务要求所需焊接支管管件的直径范围为180-300mm，则固定卡紧装置1的底盘13的外径需要设计为300mm。

若根据上述焊接要求，则在具体设计时，上盖片11的外径应为300mm，其与任务要求的管件外径一样，在盖片11的中间开出穿孔1101，穿孔1101上设有安装台1102，安装台1102上开出六个等角距的螺纹孔，穿过螺纹孔通过螺钉与底盘13进行固定。

如图4-6所示，底盘13的作用即是通过与盖片11的连接，将螺线盘固定于底盘13与上盖片11之间，同时使卡爪14在滑槽1303中固定，使得卡爪14在滑槽1303内进行径向滑动，不至于发生偏移，底盘13中部向上拉伸的圆台1301上开出六个等间距的螺纹孔，圆台1301的作用是使得螺线盘套在其上，并通过螺钉连接，使得盖片11上的安装台1102与底盘13上圆台1301的螺纹孔进行固定。

螺线盘外径的设定为300mm，中间设有孔，在螺线盘的一面，做三等角度的个螺旋线板，三个螺旋线板之间形成了螺线槽，每个螺线槽对应卡爪14，使得卡爪14沿着螺旋线的轨迹做运动，螺线盘固定于上盖片11与底盘13中间的位置，使得螺线盘在机器人运作时，不发生位置的改变。

卡爪14的作用是将机器人固定于所需焊接的支管管件上，三个卡爪14分别固定于底盘13上三个滑槽1303当中，使得三个卡爪14在滑槽1303中沿着螺线盘做径向移动。

具体连接时，螺线盘通过盖片11与底盘13的螺钉链接，将螺线盘固定于盖片11与底盘13之间，底盘13滑槽1303的位置用于安装卡爪14，使得卡爪14将固定卡紧装置1固定于支管的管件上，从而达到固定。

该固定卡紧装置1足够可以承载机器人的负载，在进行卡紧工作时中，螺线盘在盖片11与底盘13的接触面要添加润滑装置，例如润滑液、润滑油等，来减轻操作的工作量，减轻手动卡紧的力度，同时也减少螺线盘与盖片11和底盘13之间的摩擦，加长螺线盘的使用寿命。

本技术方案中，两两相距为120度角的卡爪14进行固定卡紧，同时固定卡紧装置1的结构紧凑性，使得机器人在工作时，不会因为固定卡紧装置1发生松动而导致机械故障发生，提高了稳定性。

如图7所示，腰部回转结构是实现机器人主体绕主轴做回转运动的结构，为机器人运作提供最基本的结构。因此本技术方案中需要进一步说明的是，所述腰部回转机构2包括底座201和用于驱动所述腰部回转机构2进行回转动作的所述第一谐波减速电机202，第一谐波减速电机202由电动机的输出端与谐波减速机的输入端连接组成，所述电动机提供运转动力，所述谐波减速机实现回转运作的桥梁，并能实现减速，本技术方案中，在机器人结构的腰部回转结构中，由于机器人的腰部回转运作需要承载较大负荷，所以本技术方案中选择使用日本三洋伺服电机，使用该电机来保证机器人可以实现运作。所述底座201呈圆筒状，所述底座201底部边缘设有用于连接所述固定卡紧装置1的法兰盘203，所述底座201内中部沿径向水平延伸有凸台204，所述凸台204底部与所述第一谐波减速电机202连接，所述凸台204顶部与所述转座4连接。

如图8所示，底座201中部的凸台204上开出等角度的八个螺纹孔，并等角度打出八个连接孔，使底座201与第一谐波减速电机202输入端进行连接，并将第一谐波减速电机202外壳固定在凸台204上，另外在法兰盘203上打出六个间距相等的连接孔，使底座201可以和固定卡紧装置1中的盖片11进行连接，将底座201固定于固定卡紧装置1上。

第一谐波减速电机202由谐波减速机和电机连接组成，根据电机尺寸，选择此谐波减速机的型号。安装时将第一谐波减速电机202固定于底座201中间的凸台204上。底座201的八个螺纹孔与第一谐波减速电机202的外壳的八个孔连接，使第一谐波减速电机202的输入端的外壳固定于底座201上。

如图9所示，转座4连接于腰部回转机构2中的第一谐波减速电机202的输出端，它固定在机器人腰部回转机构2的谐波减速机输出端上，与第一谐波减速电机202的输出端一起转动，同时驱动大臂6转动。需要强调的是，所述转座4包括底板401和纵向设置在所述底板401上的连接板402，所述连接板402中部开有圆孔403，转座4的连接板402由半圆台1301和长方体叠加组成，在半圆台1301的圆心位置，前后分别打孔，形成圆孔403；所述圆孔403内安装第一电机板404，所述第一电机板404上连接第二谐波减速电机405，第二谐波减速电机405要比机器人腰部回转机构2的第一谐波减速电机202型号参数要小一些，此外，第一电机板404的作用即是要将第二谐波减速电机405和转座4固定到一起的零件，所述连接板402上远离所述第二谐波减速电机405的一侧与所述大臂6连接，所述第二谐波减速电机405的输出轴穿过所述第一电机板404与所述大臂6连接并带动所述大臂6作回转运动。

具体装配时，将第一电机板404固定于转座4上，第二谐波减速电机405的外壳再通过第一电机板404固定于转座4上，从而使所述第二谐波减速电机405的输出轴穿过所述第一电机板404与所述大臂6连接并带动所述大臂6作回转运动。

如图10所示，由于大臂6承载着小臂7的回转运作，大臂6在结构上要采用比较特殊的形状，使其能够承载较大的载荷，而又需尽可能的减少材料的浪费，故此次设计大臂6的截面形状采用工字型，既可以省材料，也可以承受更多的载荷，本技术方案中，对大臂6的结构做了进一步的限定，所述大臂6上靠近所述转座4的一侧开有第一凹槽601，第一凹槽601的设计主要用来减轻大臂6的重量，从而减轻整个机械臂3的重量，所述大臂6两端分别开有用于连接所述转座4和所述小臂7的圆形槽602，所述第二谐波减速电机405的输出轴与所述大臂6上其中一个所述圆形槽602连接。

如图11所示，小臂7的运动空间相对大臂6，腰部结构的运动空间来说比较小，故设计小臂7为L型，所述小臂7一端开有电机孔701，所述电机孔701内安装第二电机板702，所述第二电机板702上连接第三谐波减速电机703，所述小臂7上远离所述第三谐波减速电机703的一侧连接所述大臂6，所述第三谐波减速电机703的输出轴穿过所述第二电机板702并与所述大臂6另外一个所述圆形槽602连接；

所述小臂7上远离所述电机孔701的一端设有开孔704，所述开孔704的一端与所述焊机座连接，所述小臂7上安装有腕关节传动机构15，所述腕关节传动机构15通过所述开孔704与所述焊机座连接，所述小臂7中部开有用于安装所述腕关节传动机构15的安装孔705。

小臂7上的电机孔701用于连接第二电机板702，第二电机板702上安装第三谐波减速电机703，所述第三谐波减速电机703的输出轴穿过所述第二电机板702并与所述大臂6另外一个所述圆形槽602连接。

小臂7上的安装孔705设置在所述第三谐波减速电机703的上侧，该安装孔705的存在主要用来安装腕关节传动机构15，通过腕关节传动机构15使得焊枪转座4做旋转运动。

如图12所示，机器人的腕关节传动机构15是做为实现焊枪转动的一个部分，本技术方案中进一步限定了所述腕关节传动机构15包括两个通过同步带连接的同步带轮1501、用于带动所述同步带轮1501运动的第四谐波减速电机1502和电机调节板1503，所述电机调节板1503固定在所述安装孔705内，所述第四谐波减速电机1502固定在所述电机调节板1503上，所述第四谐波减速电机1502的输出端与其中一个同步带轮1501连接，另外一个所述同步带轮1501安装在所述开孔704上远离所述焊枪座5的一端，且所述同步带轮1501与所述焊枪座5枢转连接。

所述第四谐波减速电机1502需要承受的负载为焊枪结构，比小臂7需要承受的负载要少一些，选用的电机额定功率较小，在能实现腕关节部转动基础上，也为节省功率损耗。所述第四谐波减速电机1502的安装位置位于小臂7的电机调节板1503的板槽上，通过电机调节板1503来将所述第四谐波减速电机1502固定在小臂7上。

电机调节板1503中部开有用于安装第四谐波减速电机1502的孔，该孔的设计是为了在第四谐波减速电机1502固定于电机调节板1503之后，输出轴穿过此孔与同步带轮1501进行连接。电机调节板1503四个角均开有矩形孔，通过该矩形孔安装于小臂7上，矩形孔的设计主要是因为要通过同步带来实现腕关节的传动，考虑同步带具有伸缩性，随着工作时间的增加，传送带也会发生变形，总体尺寸会变大，故借助这种矩形孔的结构设计，可以调节电机调节板1503的安装位置。

同步带轮1501尺寸较小，重量较轻，且能实现腕关节的传动，两个同步带轮1501分别安装于电机调节板1503处与焊枪座5处，将同步带轮1501中间的孔直接连接第四谐波减速电机1502输出轴，两个同步带轮1501通过同步带连接，从而实现了通过第四谐波减速电机1502传递给焊枪座5，进而实现了腕关节的转动。

焊枪座5可分为两部分结构，第一部分是要与同步带轮1501进行枢转连接，第二部分则是设计成一般的焊枪尺寸所需要对应装配的尺寸。

如图11所示，需要说明的是，所述小臂7上位于所述安装孔705的上、下表面上连接筋板706；所述小臂7上位于所述安装孔705的两侧分别设有第二凹槽707。

筋板706的结构设计，起到加固的作用，第二凹槽707的结构设计主要用来减轻小臂7的重量，降低生产成本，提高了小臂7的操作灵活度。

如图13所示，送丝机构在焊接机器人中的作用是将焊丝最终送至机器人的焊枪中，来实现焊枪通过焊丝来进行对管件焊接。本技术方案中对送丝导轮10的结构做了进一步的限定，送丝导轮10的作用是在送丝轨迹上做约束，使得送丝操作更有效率，所述送丝导轮10包括U型架101、两个设置在所述U型架101内的导轮102及安装在所述小臂7上的固定架103，所述固定架103通过螺杆104与所述U型架101底部连接，两个所述导轮102通过连接轴105固定在所述U型架101内，两个所述导轮102相互外切，所述焊丝穿接在两个所述导轮102之间形成的缝隙内。两个导轮102的尺寸相同，其中一个导轮102的外径与另一个导轮102的外径贴近相切，焊丝则通过两导轮102间形成的菱形缝隙来约束轨迹。

如图14所示，本技术方案中对焊盘9的结构做了进一步的描述，所述焊盘9通过支架8固定在所述大臂6底端远离所述转座4的一侧，如图15所示，所述支架8包括用于固定在所述大臂6上的固定板801，所述固定板801上远离所述大臂6的一侧连接用于装配所述焊盘9的转轴802。

本技术方案中涉及到的第一谐波减速电机202、第二谐波减速电机405、第三谐波减速电机703、第四谐波减速电机1502均是由电机和谐波减速机组成，谐波减速机传动比大，外形轮廓小，相比之下零件数目较少，传动效率高，效率高达90％～95％，其传动比可达50～4000；此外，谐波减速机的承载能力高，可实现无侧隙的高精度啮合，谐波齿轮传动可用来由密闭空间向外部空间，或者相反操作来传递运动，动力传动方便，结构简单，实用性强。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携型关节焊接机器人，其特征在于，包括固定卡紧装置(1)、腰部回转机构(2)和机械臂(3)，所述腰部回转机构(2)固定在所述固定卡紧装置(1)上方，所述腰部回转机构(2)上方通过转座(4)与所述机械臂(3)的一端连接，所述机械臂(3)的另一端连接焊枪座(5)；其中，

所述机械臂(3)包括相互连接的大臂(6)和小臂(7)，所述大臂(6)底端与所述转座(4)连接，所述大臂(6)顶端与所述小臂(7)的一端连接，所述小臂(7)上远离所述大臂(6)的一端与所述焊枪座(5)连接；

该机器人还包括送丝机构，所述送丝机构包括缠绕有若干圈焊丝的焊盘(9)和用于约束送丝轨迹的送丝导轮(10)。

2.如权利要求1所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述固定卡紧装置(1)包括盖片(11)、螺丝盘(12)、底盘(13)和卡爪(14)，其中，

所述底盘(13)中部向上延伸有圆台(1301)，所述圆台(1301)中部开有通孔(1302)，所述底盘(13)径向均匀开有至少3个滑槽(1303)，所述卡爪(14)设置在所述滑槽(1303)内并可在所述滑槽(1303)内滑动；所述盖片(11)中部开有穿孔(1101)，所述穿孔(1101)一端径向延伸有安装台(1102)，所述盖片(11)固定在所述底盘(13)上方，且所述安装台(1102)与所述圆台(1301)顶部连接；所述螺丝盘(12)中部套接在所述底盘(13)的所述圆台(1301)上，且所述螺丝盘(12)设置在所述盖片(11)与所述底盘(13)之间。

3.如权利要求1所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述腰部回转机构(2)包括底座(201)和用于驱动所述腰部回转机构(2)进行回转动作的第一谐波减速电机(202)；所述底座(201)呈圆筒状，所述底座(201)底部边缘设有用于连接所述固定卡紧装置(1)的法兰盘(203)，所述底座(201)内中部沿径向水平延伸有凸台(204)，所述凸台(204)底部与所述第一谐波减速电机(202)连接，所述凸台(204)顶部与所述转座(4)连接。

4.如权利要求1所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述转座(4)包括底板(401)和纵向设置在所述底板(401)上的连接板(402)，所述连接板(402)中部开有圆孔(403)，所述圆孔(403)内安装第一电机板(404)，所述第一电机板(404)上连接第二谐波减速电机(405)，所述连接板(402)上远离所述第二谐波减速电机(405)的一侧与所述大臂(6)连接，所述第二谐波减速电机(405)的输出轴穿过所述第一电机板(404)与所述大臂(6)连接并带动所述大臂(6)作回转运动。

5.如权利要求4所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述大臂(6)的纵截面呈工字型，所述大臂(6)上靠近所述转座(4)的一侧开有第一凹槽(601)，所述大臂(6)两端分别开有用于连接所述转座(4)和所述小臂(7)的圆形槽(602)，所述第二谐波减速电机(405)的输出轴与所述大臂(6)上其中一个所述圆形槽(602)连接。

6.如权利要求5所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述小臂(7)呈L型，所述小臂(7)一端开有电机孔(701)，所述电机孔(701)内安装第二电机板(702)，所述第二电机板(702)上连接第三谐波减速电机(703)，所述小臂(7)上远离所述第三谐波减速电机(703)的一侧连接所述大臂(6)，所述第三谐波减速电机(703)的输出轴穿过所述第二电机板(702)并与所述大臂(6)另外一个所述圆形槽(602)连接；

所述小臂(7)上远离所述电机孔(701)的一端设有开孔(704)，所述开孔(704)的一端与所述焊枪座(5)连接，所述小臂(7)上安装有腕关节传动机构(15)，所述腕关节传动机构(15)通过所述开孔(704)与所述焊枪座(5)连接，所述小臂(7)中部开有用于安装所述腕关节传动机构(15)的安装孔(705)。

7.如权利要求6所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述腕关节传动机构(15)包括两个通过同步带连接的同步带轮(1501)、用于带动所述同步带轮(1501)运动的第四谐波减速电机(1502)和电机调节板(1503)，所述电机调节板(1503)固定在所述安装孔(705)内，所述第四谐波减速电机(1502)固定在所述电机调节板(1503)上，所述第四谐波减速电机(1502)的输出端与其中一个同步带轮(1501)连接，另外一个所述同步带轮(1501)安装在所述开孔(704)上远离所述焊枪座(5)的一端，且所述同步带轮(1501)与所述焊枪座(5)枢转连接。

8.如权利要求6或7所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述小臂(7)上位于所述安装孔(705)的上、下表面上连接筋板(706)；所述小臂(7)上位于所述安装孔(705)的两侧分别设有第二凹槽(707)。

9.如权利要求1所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述送丝导轮(10)包括U型架(101)、两个设置在所述U型架(101)内的导轮(102)及安装在所述小臂(7)上的固定架(103)，所述固定架(103)通过螺杆(104)与所述U型架(101)底部连接，两个所述导轮(102)通过连接轴(105)固定在所述U型架(101)内，两个所述导轮(102)相互外切，所述焊丝穿接在两个所述导轮(102)之间形成的缝隙内。

10.如权利要求1所述的便携型关节焊接机器人，其特征在于，所述焊盘(9)通过支架(8)固定在所述大臂(6)底端远离所述转座(4)的一侧，所述支架(8)包括用于固定在所述大臂(6)上的固定板(801)，所述固定板(801)上远离所述大臂(6)的一侧连接用于装配所述焊盘(9)的转轴(802)。