CN207547977U - 四轴焊接机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四轴焊接机械手,旨在提供一种具有能够将不同型号焊丝平整,便于对准焊丝,增加焊接准确度的优点的四轴焊接机械手,其技术方案要点是,机械臂末端设有水平设置的固定杆,固定杆一端固定有焊枪,机械臂对应焊枪的位置设有焊丝推送机构,焊丝自焊丝卷绕机进入焊丝推送机构,并向工件方向推动,焊丝推送机构包括壳体和在壳体内依次设置的推送件、平整件、可调固定件和驱动机构,能够适配不同规格、不同直径尺寸的焊丝,扩大焊接机械手的适用范围。驱动机构能够带动推送件、平整件和可调固定件活动,使整个焊丝推送机构适配不同型号的焊丝,还能使焊丝处于稳定的工作状态,避免焊丝在焊接过程中晃动。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域,具体涉及一种四轴焊接机械手。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
焊接一方面要求工人要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。因此,用工业机械手来代替工人的手工焊接,不但可以减轻工人的劳动强度、改善工人劳动条件、降低对工人操作技术难度的要求,同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。
目前,公开号为CN102699590A的中国专利公开了一种焊接机械手,它包括底座B,底座B上滑动设置有滑动座B,滑动座B由伺服电机通过丝杆、螺母驱动沿靠近或者远离高频焊接机的方向滑动,滑动座B上相对设置有两组焊接机构,该焊接机构包括一竖直设置的固定轴,固定轴上套设有一能够绕其转动的固定块,固定块通过紧固件A锁紧固定在固定轴上,所述固定块上通过插接轴连接有一能够绕该插接轴转动的转动块,插接轴的轴线与固定轴的轴线垂直,插接轴通过紧固件B将固定块、转动块相对固定,所述转动块上通过通孔插设焊枪,焊枪通过紧固件C锁紧固定在转动块上。
这种焊接机械手虽然结构简单、运行稳定可靠、调整方便,但是在焊接过程中,需要根据焊接对象选择焊丝的型号,而在焊接过程中,这种机械手只能将焊丝推出,较粗的焊丝一方面无法整平,容易造成焊接误差,另一方面其只能适配一种规格和直径的焊丝,适用面不广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种四轴焊接机械手,其具有能够将不同型号焊丝平整,增加其适用面和焊接精度的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种四轴焊接机械手,包括桁架、设于桁架上的机械臂和用于推送焊丝的焊丝卷绕机,机械臂末端设有水平设置的固定杆,固定杆一端固定有焊枪,机械臂对应焊枪的位置设有焊丝推送机构,焊丝自焊丝卷绕机进入焊丝推送机构,机械臂末端还固定有间距调节件,间距调节件包括滑动连接在机械臂中的连接板、第一铰接臂和第二铰接臂,第一铰接臂和第二铰接臂分别滑动连接在机械臂和连接板上,间距调节件还包括调节气缸,调节气缸的输出轴铰接在第一铰接臂和第二铰接臂上。
通过采用上述技术方案,操作人员将焊丝送入机械臂末端后,焊枪开始工作,同时焊丝推动机构将焊丝朝向焊枪一侧推动,从而完成工件的焊接工作。
推送件可以为焊丝整体提供推动力,是焊丝卷绕机上的焊丝自动向焊枪一侧推送,以供焊枪的焊接使用。而平整件可以在焊丝使用前将焊丝整平,避免弯曲的焊丝进入工作状态,从而方便焊丝对准工件,避免产生焊接不准确的后果,增加焊接的精密程度。
间距调节件可以将工作中的焊丝固定,使焊丝处于稳定的工作状态,避免焊丝在焊接过程中晃动。同时,间距调节件能够适配不同规格、不同直径尺寸的焊丝,扩大焊接机械手的适用范围。驱动机构能够带动推送件、平整件和可调固定件活动,使整个焊丝推送机构适配不同型号的焊丝。
进一步设置:机械臂末端还固定有间距调节件,间距调节件包括滑动连接在机械臂中的连接板、第一铰接臂和第二铰接臂,第一铰接臂和第二铰接臂分别滑动连接在机械臂和连接板上,间距调节件还包括调节气缸,调节气缸的输出轴铰接在第一铰接臂和第二铰接臂上。
进一步设置:驱动机构包括旋转推动件,用于推动刀座在机架上带着裁切刀旋转;裁切驱动件,用于在裁切刀旋转至线槽上方后推动裁切刀切断线缆;驱动机构还包括联动件,用于实现驱动旋转推动件,并在刀座旋转至预定位置之后,联动裁切驱动件推动裁切刀切断线缆。
旋转推动件、裁切驱动件和驱动机构均固定在连接板上。
进一步设置:推送件包括对称设置并转动连接在壳体内的滚轮,滚轮上设有用于容纳焊丝的传动槽,滚轮通过微型电机带动旋转。
通过采用上述技术方案,微型电机带动两个滚轮旋转,由于焊丝位于两个滚轮之间,滚轮旋转就能够拉着焊丝活动,完成焊丝的推送。滚轮上设置的传动槽能够容纳焊丝,避免焊丝在传动过程中发生摇晃,如此能够限定焊丝的传动轨迹。
进一步设置:传动槽内设有与焊丝接触的橡胶垫层,橡胶垫层上环绕其中心设有若干凸块。
通过采用上述技术方案,橡胶垫层的设置可以增加滚轮与焊丝之间的摩擦,凸块可以抵触焊丝,进一步增加摩擦,从而避免传动过程中打滑现象的产生,达到更为稳定的焊接效果。
进一步设置:平整件包括若干平行设置的压辊,压辊对称设置有两排,焊丝从两排压辊之间经过。
通过采用上述技术方案,焊丝从两排压辊之间经过,压辊抵触焊丝并对其进行挤压,就能够将焊丝整体压平,从而使弯曲的焊丝压平整,避免弯曲的焊丝使用时形成较大的误差,使焊接更为准确,效果更加良好。
进一步设置:可调固定件包括关于焊丝对称设置的弧形板,弧形板两端通过弹性件连接有开口朝向焊丝的弧形杆,弧形杆、弧形板与焊丝接触的位置均设有导辊。
通过采用上述技术方案,弧形板上连接弧形杆,并且通过弹性件连接,当焊丝直径变化时,弧形杆在弹性件作用下转动,改变其位置并与焊丝抵触,
进一步设置:弧形板的两端背向焊丝的一侧一体设有挡板,弧形杆一端转动连接在弧形板上,另一端通过弹簧与挡板连接。
通过采用上述技术方案,弧形杆的一端与焊丝抵触,在焊丝的直径发生变化后,弧形杆能够环绕铰接点旋转,以适应不同直径的焊丝,同时弹簧能够推动弧形杆,使其恢复原位。
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
能够适配不同规格、不同直径尺寸的焊丝,扩大焊接机械手的适用范围。驱动机构能够带动推送件、平整件和可调固定件活动,使整个焊丝推送机构适配不同型号的焊丝,还能使焊丝处于稳定的工作状态,避免焊丝在焊接过程中晃动。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是实施例1的结构示意图;
图2是实施例1中用于显示焊丝推送机构的示意图;
图3是实施例1中用于显示推送件的示意图;
图4是实施例1中滚轮的结构示意图;
图5是实施例1中用于显示平整件的示意图;
图6是实施例1中用于显示可调固定件的示意图。
图7是实施例2中用于显示间距调节件的示意图。
图中,1、桁架;11、固定杆;2、机械臂;3、焊枪;4、焊丝卷绕机;5、焊丝推送机构;6、推送件;61、滚轮;62、传动槽;63、微型电机;64、橡胶垫层;65、凸块;7、平整件;71、压辊;8、可调固定件;81、弧形板;82、弧形杆;83、导辊;84、挡板;85、弹簧;9、驱动机构;91、连接板;92、微型气缸;10、间距调节件;101、第一铰接臂;102、第二铰接臂;103、调节气缸。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
本实用新型所采用的技术方案是:
实施例1,一种四轴焊接机械手,如图1所示,包括用于将其安装在指定位置的桁架1,桁架1上设有机械臂2,机械臂2能够在桁架1上滑移,构成一个自由度;机械臂2本身具有三个自由度,能够在三个方向上旋转,从而组成四轴机械手。
如图1所示,机械臂2的一侧固定有平行于机械臂2的固定杆11,固定杆11水平设置,并在其末端设有焊枪3,焊枪3的开口与机械臂2末端朝向相同位置。桁架1上的一端设有焊丝卷绕机4,其中安装有成卷的焊丝,在焊接过程中,焊丝卷绕机4能够为焊枪3和机械臂2提供焊接所需要的焊丝。
如图1和图2所示,焊丝由焊丝卷绕机4进入机械臂2中,并从机械臂2末端到达被焊零件上。机械臂2的末端还设有焊丝推送机构5,焊丝推送机构5能够将焊丝从焊丝卷绕机4中抽出,并推送至指定位置。焊丝推送机构5包括壳体和设于壳体内的三部分部件,分别为从上往下依次设置的推送件6、平整件7和可调固定件8。推送件6的作用是拉动焊丝,使其朝向下一单元活动,平整件7的作用是将弯曲的焊丝整平拉直,可调固定件8能够使整体适配不同型号和直径的焊丝,从而扩大整体的适配范围。
如图2所示,焊丝推送机构5内还设有驱动机构9,驱动机构9包括滑动连接在壳体内两侧的连接板91,连接板91与壳体之间设有微型气缸92,微型气缸92能够带动连接板91朝向壳体中间方向滑动。推送件6、平整件7和可调固定件8均设置在连接板91上。
如图3和图4所示,推送件6包括两个转动连接在壳体内的滚轮61,滚轮61分为两排,并且相互对称设置,焊丝从两排滚轮61之间穿过。滚轮61上还设有环绕滚轮61圆周方向设置的传动槽62,传动槽62横截面呈倒置的梯形,两个传动槽62配合,能够将焊丝夹持在中间,从而使焊丝能够更加准确地向下传动,传动槽62内固定有橡胶垫层64,橡胶垫层64上环绕其中心设有若干凸块65,橡胶垫能与焊丝接触时能够增加它们之间的摩擦,从而进一步增加传动的流畅性。壳体上还设有微型电机63,微型电机63能够带动两个滚轮61旋转。
如图5所示,推送件6的下方为平整件7,平整件7包括两排相互平行的压辊71,压辊71转动连接在连接板91上,焊丝从两排压辊71中间穿过,两排压辊71能够将焊丝压平,避免其焊接时由于焊丝弯曲产生焊接误差。
如图6所示,可调固定件8包括两块弧形板81,弧形板81关于焊丝对称设置。弧形板81两端通过弹性件连接有开口朝向焊丝的弧形杆82,弧形杆82、弧形板81与焊丝接触的位置均设有导辊83,所述弧形板81的两端背向焊丝的一侧一体设有挡板84,弧形杆82一端转动连接在弧形板81上,另一端通过弹簧85与挡板84连接。通过弹簧85与弧形杆82的配合,可调固定件8能够适配不同直径和规格的焊丝。
实施例2,一种四轴焊接机械手,如图1所示,与实施例1的不同之处在于,机械臂2末端还固定有间距调节件10,间距调节件10包括滑动连接在机械臂2中的连接板91、第一铰接臂101和第二铰接臂102,第一铰接臂101和第二铰接臂102分别滑动连接在机械臂2和连接板91上,间距调节件10还包括调节气缸103,调节气缸103的输出轴铰接在第一铰接臂101和第二铰接臂102上。旋转推动件、裁切驱动件和驱动机构9均固定在连接板91上。
以上是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种四轴焊接机械手,包括桁架(1)、设于桁架(1)上的机械臂(2)和用于推送焊丝的焊丝卷绕机(4),其特征在于:所述机械臂(2)末端设有水平设置的固定杆(11),固定杆(11)一端固定有焊枪(3),机械臂(2)对应焊枪(3)的位置设有焊丝推送机构(5),焊丝自焊丝卷绕机(4)进入焊丝推送机构(5),机械臂(2)末端还固定有间距调节件(10),间距调节件(10)包括滑动连接在机械臂(2)中的连接板(91)、第一铰接臂(101)和第二铰接臂(102),第一铰接臂(101)和第二铰接臂(102)分别滑动连接在机械臂(2)和连接板(91)上,间距调节件(10)还包括调节气缸(103),调节气缸(103)的输出轴铰接在第一铰接臂(101)和第二铰接臂(102)上。
2.根据权利要求1所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述焊丝推送机构(5)内设有驱动机构(9),还包括推送件(6)、平整件(7)和可调固定件(8),驱动机构(9)包括旋转推动件,用于推动刀座在机架上带着裁切刀旋转;裁切驱动件,用于在裁切刀旋转至线槽上方后推动裁切刀切断线缆;驱动机构还包括联动件,用于实现驱动旋转推动件,并在刀座旋转至预定位置之后,联动裁切驱动件推动裁切刀切断线缆。
3.根据权利要求2所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述旋转推动件、裁切驱动件和驱动机构均固定在连接板上。
4.根据权利要求1所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述推送件(6)包括对称设置并转动连接在壳体内的滚轮(61),滚轮(61)上设有用于容纳焊丝的传动槽(62),滚轮(61)通过微型电机(63)带动旋转。
5.根据权利要求4所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述传动槽(62)内设有与焊丝接触的橡胶垫层(64),橡胶垫层(64)上环绕其中心设有若干凸块(65)。
6.根据权利要求2所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述平整件(7)包括若干平行设置的压辊(71),压辊(71)对称设置有两排,焊丝从两排压辊(71)之间经过。
7.根据权利要求2所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述可调固定件(8)包括关于焊丝对称设置的弧形板(81),弧形板(81)两端通过弹性件连接有开口朝向焊丝的弧形杆(82),弧形杆(82)、弧形板(81)与焊丝接触的位置均设有导辊(83)。
8.根据权利要求7所述的四轴焊接机械手,其特征在于:所述弧形板(81)的两端背向焊丝的一侧一体设有挡板(84),弧形杆(82)一端转动连接在弧形板(81)上,另一端通过弹簧(85)与挡板(84)连接。
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