CN206966961U - 一种可升降式双回转变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可升降式双回转变位机，包括头座、尾座、翻转架和工装夹具，所述头座上设有主驱动变位机构，尾座上对应设有从动变位机构，翻转架的两端通过万向连接器与主驱动变位机构和从动变位机构连接，工装夹具回转式连接在翻转架上，所述万向连接器包括连接座、支撑座、旋转轴和回转轴，连接座的顶端通过回转轴与支撑座连接，连接座底端与翻转架固定连接，旋转轴转动安装在支撑座上。所述主驱动变位机构和从动变位机构上有支座，旋转轴两端与支座活动连接。本实用新型可将不同种类工件的待焊部位变位至合适位置，配合焊接机器人对工件进行自动化焊接，自动化程度高，有利于保证焊接质量，提高生产率。

Description

一种可升降式双回转变位机

技术领域

本实用新型属于焊接设备技术领域，特别是涉及一种可升降式双回转变位机。

背景技术

目前，对焊接生产企业进行调研发现，在焊接生产环节中由于制造业之间发展水平的差异，很多企业的焊接工位，还未配备焊接变位机，在生产中，采用手工焊操作进行作业，针对不同的工件和焊缝，需要人工对焊接工件变换位置，使工件待焊焊缝处于合适位置。采用手工焊人工需要不断的进行重复的劳动操作，人工的工作劳动强度大；采用人工焊接，焊接的效率和质量很大程度上受限于焊接工人的熟练程度及操作状态，焊接一致性不好。不利于提高产品质量和提高劳动生产效率。

因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种可升降式双回转变位机，能完全解决上述现有技术的不足之处。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种可升降式双回转变位机，包括头座、尾座、翻转架和工装夹具，所述头座和尾座相对设置，头座上设有主驱动变位机构，尾座上对应设有从动变位机构，翻转架的一端通过万向连接器与主驱动变位机构连接，另一端通过万向连接器与从动变位机构连接，工装夹具回转式连接在翻转架上，所述万向连接器包括连接座、支撑座、旋转轴和回转轴，所述支撑座上设有开口，连接座的顶端配合在该开口中，并通过回转轴与支撑座连接，连接座底端与翻转架固定连接，旋转轴转动安装在支撑座上，且旋转轴的转动轴线与回转轴的转动轴线垂直且不相交，所述主驱动变位机构和从动变位机构上有支座，旋转轴两端与支座活动连接。

作为优选，所述连接座和支撑座上均开设有安装孔，安装孔内配合有衬套，所述旋转轴和回转轴分别与衬套间隙配合。

作为优选，所述旋转轴和回转轴内设有注油通道，该注油通道从旋转轴和回转轴的端部通往旋转轴、回转轴与衬套的接触面，在盖板上对应注油通道设有注油嘴，注油嘴与注油通道配合。

作为优选，所述头座包括机架、工作滑台、双排链轮机构、升降油缸和主驱动变位机构，所述机架和工作滑台通过多个连接板连接，所述主驱动变位机构滑动配合在工作滑台上，所述双排链轮机构包括链轮和链条，在机架和工作滑台顶部对应转动安装链轮，链条的一端与主驱动变位机构铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸的伸缩端铰接，升降油缸的另一端铰接在机架底部。

作为优选，所述主驱动变位机构包括支座、滑座、翻转驱动装置、回转支承和翻转齿轮，所述滑座通过直线导轨和滑轨副的配合与机架滑动连接，滑座上安装回转支承，回转支承上连接端盖，支座固定在端盖上，翻转驱动装置安装在滑座背面，翻转驱动装置的输出轴上安装翻转齿轮，翻转齿轮与回转支承啮合。

作为优选，所述尾座包括底座、机架、工作滑台、双排链轮机构、升降油缸和从动变位机构，所述机架和工作滑台通过多个连接板连接，且机架和工作滑台的底部与底座滑动配合，所述从动变位机构滑动配合在工作滑台上，所述双排链轮机构包括链轮和链条，在机架和工作滑台顶部对应转动安装链轮，链条的一端与从动变位机构铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸的伸缩端铰接，升降油缸的另一端铰接在机架底部。

作为优选，所述从动变位机构包括支座、滑座和回转支承，所述滑座通过直线导轨和滑轨副的配合与工作滑台滑动连接，滑座上安装回转支承，回转支承上连接端盖，支座固定在端盖上。

作为优选，所述翻转架包括回转支承架、回转驱动装置、回转支承和小齿轮，所述回转支承架的两端通过万向连接器与头座和尾座连接，在回转支承架的中部安装回转支承，回转支承架背面对应安装回转驱动装置，回转驱动装置的输出轴上安装小齿轮，小齿轮与回转支承啮合，工装夹具与回转支承连接。

作为优选，所述回转支承架上安装有导电装置，该导电装置包括座体、压缩弹簧和导电铜轴，所述座体固定在回转支承架上，座体上开孔，导电铜轴底端套接压缩弹簧并安装在孔中，顶端与工装夹具底面接触。

作为优选，所述工装夹具包括夹具本体，在夹具本体上设有压紧装置1、 压紧装置2、顶紧装置、压紧装置3和限位块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本变位机可将不同种类工件的待焊部位变位至合适位置，可配合焊接机器人对工件进行自动化焊接，自动化程度高，有利于保证焊接质量，提高焊接生产率和生产过程的安全性；

2、万向连接器允许输入轴和输出轴之间存在一定的夹角，可避免在升降、翻转和回转运动的过程中出现卡死现象；

3、使用万向连接器减小传动时的磨损，提高整个升降式双回转变位机的使用寿命；

4、万向连接器的回转轴和旋转轴内部加工有注油通道，两端面安装有注油嘴，自润滑性好，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是万向连接器的结构示意图；

图3是万向连接器的分解结构示意图；

图4是万向连接器的侧面结构示意图；

图5是图4中的A-A剖视图；

图6是头座的一个立体结构示意图；

图7是头座的另一个立体结构示意图；

图8是主驱动变位机构的结构示意图一；

图9是主驱动变位机构的结构示意图二；

图10是主驱动变位机构的结构示意图三；

图11是图10中的D-D剖视图；

图12是尾座的结构示意图一；

图13是尾座的结构示意图二；

图14是图13中的B-B剖面结构示意图；

图15是从动变位机构的结构示意图一；

图16是从动变位机构的结构示意图二；

图17是图16中的C-C剖面结构示意图；

图18是翻转架的一个角度的结构示意图；

图19是翻转架的另一个角度的结构示意图；

图20是工装夹具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图20所示，一种可升降式双回转变位机，包括头座1、尾座2、翻转架3和工装夹具4。所述头座1和尾座2相对设置，头座1上设有主驱动变位机构1-1，主驱动变位机构1-1能在头座1高度方向上下移动，尾座2上对应设有从动变位机构2-1，从动变位机构2-1能在尾座2高度方向上下移动。翻转架3的一端通过万向连接器5与主驱动变位机构1-1连接，另一端通过万向连接器5与从动变位机构2-1连接，工装夹具4回转式连接在翻转架3上。

参见图2至图5，所述万向连接器5包括连接座5-1、支撑座5-2、旋转轴5-3和回转轴5-4，所述支撑座5-2上设有开口5-5，连接座5-1的顶端配合在该开口5-5中，并通过回转轴5-4与支撑座5-2连接，连接座5-1底端与翻转架3固定连接，旋转轴5-3转动安装在支撑座5-2上，且旋转轴5-3的转动轴线与回转轴5-4的转动轴线垂直且不相交，所述主驱动变位机构1-1和从动变位机构2-1上有支座，旋转轴5-3两端与支座活动连接。

所述连接座5-1包括底板5-101和连接部5-102，连接部5-102固定在底板5-101上，且连接部5-102与底板5-101之间存在60°的夹角。底板5-101上开设多个螺孔。连接部5-102的顶部开设有安装孔，安装孔外侧设有第三限位台5-10，安装孔内配合有衬套5-6，回转轴5-4与衬套5-6间隙配合，在支撑座5-2的开口5-5两侧对应连接座5-1上的安装孔设有连接孔5-7，连接孔5-7外侧设有第一限位台5-8，回转轴5-4的两端对应穿出连接孔5-7，并通过螺钉连接盖板5-9，盖板5-9与第一限位台5-8接触。

所述支撑座5-2上开设有安装孔，安装孔外侧设有第二限位台5-11，安装孔内配合有衬套5-6，所述旋转轴5-3与衬套5-6间隙配合，旋转轴5-3的两端通过螺钉连接盖板5-9。所述第一限位台5-8、第二限位台5-11和第三限位台5-10均为圆环形。

所述旋转轴5-3和回转轴5-4内设有注油通道5-12，该注油通道5-12从旋转轴5-3和回转轴5-4的端部通往旋转轴5-3、回转轴5-4与衬套5-6的接触面，在盖板5-9上对应注油通道5-12设有注油嘴5-13，注油嘴5-13与注油通道5-12配合。

在安装时，变位机中的翻转架3的两端通过该万向连接器5与头座1上的主驱动变位机构1-1和尾座2上的从动变位机构2-1进行连接，连接座5-1通过底板5-101连接固定在翻转架3上，主驱动变位机构1-1和从动变位机构2-1上对应安装由支座，支撑座5-2通过旋转轴5-3与支座活动连接，由于该万向连接器5具有2个相互垂直的旋转自由度，因此即使对应翻转架3的输入轴和输出轴在有一定夹角的情况下，也不会使输出轴及与之相连的部件在工作中产生扭转振动而导致卡死，同时也减小传动部件之间的磨损，提高整个设备的使用寿命。也就是说此万向连接器允许输入轴和输出轴之间存在一定的夹角而不影响传动。

参见图6至图11，所述头座1包括机架1-2、工作滑台1-3、双排链轮机构1-4、升降油缸1-5和主驱动变位机构1-1，所述机架1-2和工作滑台1-3通过多个连接板1-6连接，所述主驱动变位机构1-1滑动配合在工作滑台1-3上，所述双排链轮机构1-4包括链轮和链条，在机架1-2和工作滑台1-3顶部对应转动安装链轮，链条的一端与主驱动变位机构1-1铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸1-5的伸缩端铰接，升降油缸1-5的另一端铰接在机架1-2底部。

所述主驱动变位机构1-1包括支座1-101、滑座1-102、翻转驱动装置1-103、回转支承1-104和翻转齿轮1-105，所述滑座1-102通过直线导轨1-106和滑轨副1-107的配合与机架1-2滑动连接，滑座1-102上安装回转支承1-104，回转支承1-104上连接端盖1-108，支座1-101固定在端盖1-108上，翻转驱动装置1-103安装在滑座1-102背面，翻转驱动装置1-103的输出轴上安装翻转齿轮1-105，翻转齿轮1-105与回转支承1-104啮合。

所述翻转驱动装置1-103由翻转伺服电机和减速机构成。减速机带动翻转齿轮1-105转动，进而带动回转支承1-104旋转，从而通过支座1-101带动翻转架3实现±185°范围内的翻转，实现工件往复翻转。

所述机架1-2和工作滑台1-3是由优质板材焊接而成，焊后去应力退火再精加工而成。所述升降油缸1-5驱动双排链轮机构1-4,带动所述主驱动变位机构1-1沿直线导轨1-106做上下往复直线运动。进一步地，运用升降油缸1-5能保证在额定行程的高度升降平稳，噪音小，经济实用。进一步地，所述双排链轮机构1-4采用双排链承力大，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小。

所述头座1上还设有润滑系统1-7，润滑油直接泵入滑轨副1-107，保证直线导轨1-106的精度和长寿命使用，同时也对翻转齿轮1-105起到润滑的作用。

参见图12至图17，所述尾座2包括底座2-2、机架2-3、工作滑台2-4、双排链轮机构2-5、升降油缸2-6和从动变位机构2-1，所述机架2-3和工作滑台2-4通过多个连接板2-7连接，且机架2-3和工作滑台2-4的底部与底座2-2滑动配合，所述从动变位机构2-1滑动配合在工作滑台2-4上，所述双排链轮机构2-5包括链轮和链条，在机架2-3和工作滑台2-4顶部对应转动安装链轮，链条的一端与从动变位机构2-1铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸2-6的伸缩端铰接，升降油缸2-6的另一端铰接在机架2-3底部。所述底座2-2四角处设有调整螺栓组件2-8，可对机架和底座进行调平，保证水平位置。

所述从动变位机构2-1包括支座2-101、滑座2-102和回转支承2-103，所述滑座2-102通过直线导轨2-104和滑轨副2-105的配合与工作滑台2-4滑动连接，滑座2-102上安装回转支承2-103，回转支承2-103上连接端盖2-106，支座2-101固定在端盖2-106上。所述从动变位机构2-1由所述主驱动变位机构1-1控制翻转。

所述机架2-3、工作滑台2-4和底座2-2是由优质板材焊接而成，焊后去应力退火再精加工而成。所述升降油缸2-6驱动双排链轮机构2-5,带动所述从动变位机构2-1沿直线导轨2-104做往复直线运动。所述机架2-3和工作滑台2-4通过滑轨副2-8连接所述底座2-2，并沿直线导轨2-9方向上做往复直线运动。

所述尾座2上还设有润滑系统，所述润滑系统将润滑油直接泵入滑轨副2-105和滑轨副2-8，保证直线导轨2-104和导轨2-9的精度和长寿命使用。

参见图18和图19，所述翻转架3包括回转支承架3-1、回转驱动装置3-2、回转支承3-3和小齿轮3-4，所述回转支承架3-1的两端通过万向连接器5与头座1和尾座2用高强度螺栓连接，连接可靠，拆装方便。在回转支承架3-1的中部安装回转支承3-3，回转支承架3-1背面对应安装回转驱动装置3-2，回转驱动装置3-2的输出轴上安装小齿轮3-4，小齿轮3-4与回转支承3-3啮合，工装夹具4与回转支承3-3连接。所述小齿轮3-4外设置齿轮防护罩3-7。

所述回转驱动装置3-2是由回转伺服电机和减速机构成，在回转伺服电机外设置电机防护罩3-6。回转支承架3-1由优质板材和型材焊接，经精加工而成，具有结构紧凑、刚性好。回转伺服电机经减速机减速，通过固连在减速机输出轴上的小齿轮3-4的作用，带动回转支承3-3回转，进而带动所述工装夹具4在±360°范围内回转，从而实现工件往复回转。

在回转支承3-3上设置有导电装置3-5和原点定位装置3-6。原点定位装置3-6是工装夹具4回转位置的定位零点，是用于工装夹具4回转至初始位置的基准点。导电装置3-5包括座体、压缩弹簧和导电铜轴，所述座体固定在回转支承架3-1上，座体上开孔，导电铜轴底端套接压缩弹簧并安装在孔中，压缩弹簧推动导电铜轴与所述工装夹具4底平面始终紧密接触，焊接时接地用。

参见图20，所述工装夹具4包括夹具本体4-1，在夹具本体4-1上设有压紧装置14-2、 压紧装置24-3、顶紧装置4-4、压紧装置34-5和限位块4-6，可实现对不同种类工件的定位和压紧。

所述压紧装置14-2可满足特定工件位置处的压紧作用。所述压紧装置24-3可在所述夹具本体的开口槽内移动位置，以满足不同种类工件的压紧需要。所述顶紧装置4-4是可以手动调节拧紧轴实现不同种类工件的压紧。所述压紧装置34-5可在所述夹具本体的T型槽内调整位置，以满足不同种类工件的压紧需要。所述限位块4-6起到限制不同种类工件放置的初始位置。所述夹具本体4-1由优质板材精加工而成，所述夹具本体4-1通过内六角螺钉紧固在回转支承3-3上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可升降式双回转变位机，包括头座、尾座、翻转架和工装夹具，其特征在于：所述头座和尾座相对设置，头座上设有主驱动变位机构，尾座上对应设有从动变位机构，翻转架的一端通过万向连接器与主驱动变位机构连接，另一端通过万向连接器与从动变位机构连接，工装夹具回转式连接在翻转架上，所述万向连接器包括连接座、支撑座、旋转轴和回转轴，所述支撑座上设有开口，连接座的顶端配合在该开口中，并通过回转轴与支撑座连接，连接座底端与翻转架固定连接，旋转轴转动安装在支撑座上，且旋转轴的转动轴线与回转轴的转动轴线垂直且不相交，所述主驱动变位机构和从动变位机构上有支座，旋转轴两端与支座活动连接。

2.根据权利要求1所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述连接座和支撑座上均开设有安装孔，安装孔内配合有衬套，所述旋转轴和回转轴分别与衬套间隙配合。

3.根据权利要求2所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述旋转轴和回转轴内设有注油通道，该注油通道从旋转轴和回转轴的端部通往旋转轴、回转轴与衬套的接触面，在盖板上对应注油通道设有注油嘴，注油嘴与注油通道配合。

4.根据权利要求2或3所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述头座包括机架、工作滑台、双排链轮机构、升降油缸和主驱动变位机构，所述机架和工作滑台通过多个连接板连接，所述主驱动变位机构滑动配合在工作滑台上，所述双排链轮机构包括链轮和链条，在机架和工作滑台顶部对应转动安装链轮，链条的一端与主驱动变位机构铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸的伸缩端铰接，升降油缸的另一端铰接在机架底部。

5.根据权利要求4所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述主驱动变位机构包括支座、滑座、翻转驱动装置、回转支承和翻转齿轮，所述滑座通过直线导轨和滑轨副的配合与机架滑动连接，滑座上安装回转支承，回转支承上连接端盖，支座固定在端盖上，翻转驱动装置安装在滑座背面，翻转驱动装置的输出轴上安装翻转齿轮，翻转齿轮与回转支承啮合。

6.根据权利要求2或3所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述尾座包括底座、机架、工作滑台、双排链轮机构、升降油缸和从动变位机构，所述机架和工作滑台通过多个连接板连接，且机架和工作滑台的底部与底座滑动配合，所述从动变位机构滑动配合在工作滑台上，所述双排链轮机构包括链轮和链条，在机架和工作滑台顶部对应转动安装链轮，链条的一端与从动变位机构铰接，另一端绕过链轮后与升降油缸的伸缩端铰接，升降油缸的另一端铰接在机架底部。

7.根据权利要求6所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述从动变位机构包括支座、滑座和回转支承，所述滑座通过直线导轨和滑轨副的配合与工作滑台滑动连接，滑座上安装回转支承，回转支承上连接端盖，支座固定在端盖上。

8.根据权利要求2或3所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述翻转架包括回转支承架、回转驱动装置、回转支承和小齿轮，所述回转支承架的两端通过万向连接器与头座和尾座连接，在回转支承架的中部安装回转支承，回转支承架背面对应安装回转驱动装置，回转驱动装置的输出轴上安装小齿轮，小齿轮与回转支承啮合，工装夹具与回转支承连接。

9.根据权利要求8所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述回转支承架上安装有导电装置，该导电装置包括座体、压缩弹簧和导电铜轴，所述座体固定在回转支承架上，座体上开孔，导电铜轴底端套接压缩弹簧并安装在孔中，顶端与工装夹具底面接触。

10.根据权利要求2或3所述的可升降式双回转变位机，其特征在于：所述工装夹具包括夹具本体，在夹具本体上设有压紧装置1、 压紧装置2、顶紧装置、压紧装置3和限位块。