CN206717311U - 一种机械手焊接工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手焊接工作台，它包括重型工作台、X轴方向结构、Y轴方向结构和Z轴方向结构；X轴方向结构、Y轴方向结构和Z轴方向结构基本相似，均包括直线导轨、设在直线导轨上的滑块、拉线传感器连接块和设置在其上的拉线传感器，Y轴方向拉线传感器连接块固定在X轴方向的滑块上，Z轴方向拉线传感器连接块固定在Y轴方向的直线导轨的端部，Z轴方向的直线导轨的底部还设置了两个角度传感器。该工作台的结构灵活，操作过程十分方便，机械结构紧密，精确高，能准确地将得到地各个轴方向位移偏移量和姿态角度变化量，各个零件配合紧密，磨损少，保养和维修便捷，工作台的使用寿命长，结构稳定型高。

Description

一种机械手焊接工作台

技术领域

本实用新型涉及机械手控制结构技术领域，具体涉及一种机械手焊接工作台。

背景技术

焊接是当前制造业不可缺少且不可替代的重要作业工种之一，得到了越来越广泛的应用。焊接作业时，焊接工作台是非常重要的机构。

随着数字化信息的快速发展，越来越多的智能化产品渗入我们的生活中，但是如今很多的五金行业仍然是通过手动焊接来实现，其工作效率低下，对人体的巨大危害也是很多工厂的棘手问题；因此，提供一种能与工业机器人的控制系统配合，提高效率的同时，减少焊接对操作人员的危害焊接工作台非常必要。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构设计灵活、合理，操作过程方便，机械结构紧密，高精度，能满足多种类型工件的焊接工作台。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种机械手焊接工作台，包括重型工作台、X轴方向结构、Y轴方向结构和Z轴方向结构；

重型工作台：包括操作台、位于操作台上的两根支撑杆，所述两根支撑杆之间连接有支撑板，其中一根支撑杆的上部还设有延伸段；

操作台与两根支撑杆为一体结构；

X轴方向结构：包括X轴方向的直线导轨、X轴方向的滑块、X轴方向拉线传感器连接块和X轴方向拉线传感器；

所述X轴方向的直线导轨和X轴方向拉线传感器连接块设置在重型工作台上，所述X轴方向的滑块设置在X轴方向的直线导轨上，且可沿X轴方向的直线导轨来回滑动，所述X轴方向拉线传感器设置在X轴方向拉线传感器连接块上；

Y轴方向结构：包括Y轴方向的直线导轨、Y轴方向的滑块、Y轴方向拉线传感器连接块和Y轴方向拉线传感器；

所述Y轴方向拉线传感器连接块固定在X轴方向的滑块上，Y轴方向的滑块设置在Y轴方向的直线导轨上，且可沿Y轴方向的直线导轨来回滑动，所述Y轴方向的滑块与Y轴方向拉线传感器连接块固定连接，所述Y轴方向拉线传感器设置在Y轴方向拉线传感器连接块上；

所述X轴方向拉线传感器的起始端固定在Y轴方向拉线传感器连接块的下方，X轴方向拉线传感器的拉线位于X轴方向的直线导轨上方；

Z轴方向结构：包括Z轴方向的直线导轨、Z轴方向的滑块、Z轴方向拉线传感器连接块和Z轴方向拉线传感器；

所述Z轴方向拉线传感器连接块固定在Y轴方向的直线导轨的端部，Z轴方向的滑块设置在Z轴方向的直线导轨上，且可沿Z轴方向的直线导轨来回滑动，所述Z轴方向的滑块与 Z轴方向拉线传感器连接块固定连接，所述Z轴方向拉线传感器设置在Z轴方向拉线传感器连接块上；

所述Y轴方向拉线传感器的起始端固定在Z轴方向拉线传感器连接块的下方，Y轴方向拉线传感器的拉线位于Y轴方向的直线导轨上方；

所述Z轴方向的直线导轨的底端设有角度传感器连接块，角度传感器连接块上连接有第一角度传感器和第二角度传感器，所述第一角度传感器和第二角度传感器的轴线垂直。

作为优化，所述Y轴方向拉线传感器连接块的下方具有第一三角连接部，该第一三角连接部具有X轴方向拉线传感器连接孔，所述X轴方向拉线传感器连接孔与X轴方向拉线传感器的起始端水平同轴。

作为优化，所述Z轴方向拉线传感器连接块的下方具有第二三角连接部，该第二三角连接部具有Y轴方向拉线传感器连接孔，所述Y轴方向拉线传感器连接孔与Y轴方向拉线传感器的起始端水平同轴。

作为优化，所述Z轴方向的直线导轨顶部设有限位块。

作为优化，所述第一角度传感器和第二角度传感器均为霍尔角度传感器。

作为优化，

所述X轴方向的直线导轨固定在支撑板上；

所述X轴方向拉线传感器连接块固定在所述延伸段上。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：

该工作台的结构灵活，操作过程十分方便，机械结构紧密，精确高，能准确地将得到地各个轴方向位移偏移量和姿态角度变化量，各个零件配合紧密，磨损少，保养和维修便捷，工作台的使用寿命长，结构稳定型高。使用时可通过电脑对所得到的传感器数据进行整理和处理，将其转化成工业机器臂的运动姿态，大大的提高工业生产的自动化水平，解决了焊接行业中自动化的空白领域。

附图说明

图1为机械手焊接工作台的立体结构示意图。

图中，重型工作台10、包括操作台11、支撑杆13、支撑板15、延伸段17；X轴方向的直线导轨21、X轴方向的滑块23、X轴方向拉线传感器连接块25、X轴方向拉线传感器27； Y轴方向的直线导轨31、Y轴方向的滑块33、Y轴方向拉线传感器连接块35、Y轴方向拉线传感器37；Z轴方向的直线导轨41、限位块42、角度传感器连接块44、Z轴方向拉线传感器连接块45、第一角度传感器46、Z轴方向拉线传感器47、第二角度传感器48。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“底”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1，一种机械手焊接工作台，包括重型工作台10、X轴方向结构、Y轴方向结构和 Z轴方向结构。

X轴方向结构：包括X轴方向的直线导轨21、X轴方向的滑块23、X轴方向拉线传感器连接块25和X轴方向拉线传感器27；

所述X轴方向的滑块23设置在X轴方向的直线导轨21上，且可沿X轴方向的直线导轨 21来回滑动，所述X轴方向的直线导轨21和X轴方向拉线传感器连接块25设置在重型工作台10上，所述X轴方向拉线传感器27设置在X轴方向拉线传感器连接块25上；

具体实施时，所述重型工作台10：包括操作台11、位于操作台上的两根支撑杆13，所述两根支撑杆之间连接有支撑板15，其中一根支撑杆的上部还设有延伸段17；所述X轴方向的直线导轨21固定在支撑板15上；所述X轴方向拉线传感器连接块25固定在所述延伸段17上。

两根支撑杆具有与X轴方向的直线导轨21相对应的螺丝孔，通过螺栓固定X轴方向的直线导轨21。

Y轴方向结构：包括Y轴方向的直线导轨31、Y轴方向的滑块33、Y轴方向拉线传感器连接块35和Y轴方向拉线传感器37；

所述Y轴方向拉线传感器连接块35固定在X轴方向的滑块23上，Y轴方向的滑块33设置在Y轴方向的直线导轨31上，且可沿Y轴方向的直线导轨31来回滑动，所述Y轴方向的滑块33与Y轴方向拉线传感器连接块35固定连接，所述Y轴方向拉线传感器37设置在Y轴方向拉线传感器连接块35上；

所述Y轴方向拉线传感器连接块35与X轴方向的滑块23上固定连接，从而大幅度地降低导轨间隙，增加整个机械结构地稳定性和精准性；

所述X轴方向拉线传感器27的起始端固定在Y轴方向拉线传感器连接块35的下方，X 轴方向拉线传感器27的拉线位于X轴方向的直线导轨21上方；

具体实施时，所述Y轴方向拉线传感器连接块35的下方具有第一三角连接部，该第一三角连接部具有X轴方向拉线传感器连接孔，所述X轴方向拉线传感器连接孔与X轴方向拉线传感器27的起始端水平同轴。这种设置方式可以有效的降低测量误差，提高测量精度。

Y轴方向拉线传感器37的作用是为了记录Y轴方向的偏移量，Y轴方向拉线传感器连接块35的作用是为了固定Y轴方向拉线传感器37和Y轴方向的滑块33。

Z轴方向结构：包括Z轴方向的直线导轨41、Z轴方向的滑块、Z轴方向拉线传感器连接块45和Z轴方向拉线传感器47；

所述Z轴方向拉线传感器连接块45固定在Y轴方向的直线导轨31的端部，Z轴方向的滑块设置在Z轴方向的直线导轨41上，且可沿Z轴方向的直线导轨41来回滑动，所述Z轴方向的滑块与Z轴方向拉线传感器连接块45固定连接，所述Z轴方向拉线传感器47设置在Z轴方向拉线传感器连接块45上；

所述Y轴方向拉线传感器37的起始端固定在Z轴方向拉线传感器连接块45的下方，Y 轴方向拉线传感器37的拉线位于Y轴方向的直线导轨31上方；

具体实施时，所述Z轴方向拉线传感器连接块45的下方具有第二三角连接部，该第二三角连接部具有Y轴方向拉线传感器连接孔，所述Y轴方向拉线传感器连接孔与Y轴方向拉线传感器(37的起始端水平同轴。这种设置方式可以有效的降低测量误差，提高测量精度。

所述Z轴方向的直线导轨41的底端设有角度传感器连接块44，角度传感器连接块44上连接有第一角度传感器46和第二角度传感器48，所述第一角度传感器46和第二角度传感器 48的轴线垂直。所述第一角度传感器46和第二角度传感器48均为霍尔角度传感器。

作为优化，所述Z轴方向的直线导轨41顶部设有限位块42。

Z轴方向拉线传感器47的作用是为了记录Z轴方向的偏移量，Z轴方向拉线传感器连接块45的作用是为了固定Z轴方向拉线传感器47和Y轴方向的滑块33,同时Z轴方向拉线传感器连接块45由于固定在Y轴方向的直线导轨31的端部，因此还起到了限位的作用。

本实用新型结构设计巧妙、合理，X轴方向的直线导轨属于整个结构的基层，而巩固X 轴方向的直线导轨也是通过螺丝固定，稳定性强。

通过X、Y、Z三个方向拉线编码器连接块来实现机械结构的紧密连接；同时，在X、Y、Z三个方向分别安装了相对应的拉线编码器，可以准确记录X、Y、Z三个方向移动过程的偏移量。其中X、Y、Z三个方向拉线编码器连接块都是通过相对应型号的螺丝来固定，确保了结构的稳定性和记录的准确性。解决了焊接领域中自动化行业的空白领域，有利于广泛的利用和推广。

使用时，X轴、Y轴和Z轴三个方向的拉线编码器在偏移中得到的数据通过PLC来进行读取，把得到的各个方向的位移变化值传递到PC中，从而进行数据处理；而第一角度传感器和第二角度传感器则可以通过单片机来获取其数值的变化，通过相对应的算法转换变成机械臂的末端姿态。

工作时，由于在结构设计时确定了X轴方向的直线导轨的稳定性；选取的X轴方向的滑块与Y轴方向的直线导轨固定连接，因此两者之间的配合间隙小，稳定性高，误差小；X轴、 Y轴和Z轴三个方向的拉线编码器的偏移方向确保水平状态，所得到数据的准确度也会更高，机械结构的稳定性更强。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种机械手焊接工作台，其特征在于：包括重型工作台(10)、X轴方向结构、Y轴方向结构和Z轴方向结构；

重型工作台(10)：包括操作台、位于操作台上的两根支撑杆，所述两根支撑杆之间连接有支撑板，其中一根支撑杆的上部还设有延伸段；

操作台与两根支撑杆为一体结构；

X轴方向结构：包括X轴方向的直线导轨(21)、X轴方向的滑块(23)、X轴方向拉线传感器连接块(25)和X轴方向拉线传感器(27)；

所述X轴方向的直线导轨(21)和X轴方向拉线传感器连接块(25)设置在重型工作台(10)上，所述X轴方向的滑块(23)设置在X轴方向的直线导轨(21)上，且可沿X轴方向的直线导轨(21)来回滑动，所述X轴方向拉线传感器(27)设置在X轴方向拉线传感器连接块(25)上；

Y轴方向结构：包括Y轴方向的直线导轨(31)、Y轴方向的滑块(33)、Y轴方向拉线传感器连接块(35)和Y轴方向拉线传感器(37)；

所述Y轴方向拉线传感器连接块(35)固定在X轴方向的滑块(23)上，Y轴方向的滑块(33)设置在Y轴方向的直线导轨(31)上，且可沿Y轴方向的直线导轨(31)来回滑动，所述Y轴方向的滑块(33)与Y轴方向拉线传感器连接块(35)固定连接，所述Y轴方向拉线传感器(37)设置在Y轴方向拉线传感器连接块(35)上；

所述X轴方向拉线传感器(27)的起始端固定在Y轴方向拉线传感器连接块(35)的下方，X轴方向拉线传感器(27)的拉线位于X轴方向的直线导轨(21)上方；

Z轴方向结构：包括Z轴方向的直线导轨(41)、Z轴方向的滑块、Z轴方向拉线传感器连接块(45)和Z轴方向拉线传感器(47)；

所述Z轴方向拉线传感器连接块(45)固定在Y轴方向的直线导轨(31)的端部，Z轴方向的滑块设置在Z轴方向的直线导轨(41)上，且可沿Z轴方向的直线导轨(41)来回滑动，所述Z轴方向的滑块与Z轴方向拉线传感器连接块(45)固定连接，所述Z轴方向拉线传感器(47)设置在Z轴方向拉线传感器连接块(45)上；

所述Y轴方向拉线传感器(37)的起始端固定在Z轴方向拉线传感器连接块(45)的下方，Y轴方向拉线传感器(37)的拉线位于Y轴方向的直线导轨(31)上方；

所述Z轴方向的直线导轨(41)的底端设有角度传感器连接块(44)，角度传感器连接块(44)上连接有第一角度传感器(46)和第二角度传感器(48)，所述第一角度传感器(46) 和第二角度传感器(48)的轴线垂直。

2.如权利要求1所述的机械手焊接工作台，其特征在于：所述Y轴方向拉线传感器连接块(35)的下方具有第一三角连接部，该第一三角连接部具有X轴方向拉线传感器连接孔，所述X轴方向拉线传感器连接孔与X轴方向拉线传感器(27)的起始端水平同轴。

3.如权利要求1或2所述的机械手焊接工作台，其特征在于：所述Z轴方向拉线传感器连接块(45)的下方具有第二三角连接部，该第二三角连接部具有Y轴方向拉线传感器连接孔，所述Y轴方向拉线传感器连接孔与Y轴方向拉线传感器(37)的起始端水平同轴。

4.如权利要求3所述的机械手焊接工作台，其特征在于：所述Z轴方向的直线导轨(41)顶部设有限位块(42)。

5.如权利要求4所述的机械手焊接工作台，其特征在于：所述第一角度传感器(46)和第二角度传感器(48)均为霍尔角度传感器。

6.如权利要求1所述的机械手焊接工作台，其特征在于：所述X轴方向的直线导轨(21)固定在支撑板(15)上；

所述X轴方向拉线传感器连接块(25)固定在所述延伸段(17)上。