CN208758852U - 一种焊接自动化机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种焊接自动化机械手，由水平活动机构、升降活动机构、旋转机构、机械臂、焊枪、摆动气缸、控制器所组成，水平活动机构包括水平位移件、变速器、第一伺服电机、液压装置，升降活动机构包括竖直位移件、第二伺服电机、升降滑块、移动板，液压装置安装于水平位移件的螺纹杆上，液压装置的液压柱顶端与竖直位移件固定连接，移动板通过升降滑块安装于竖直位移件内的螺纹杆上，旋转机构包括旋转电机、齿轮、轴承座、转动轴、旋转齿轮盘，旋转电机、轴承座固定在移动板的上表面，机械臂上端的活动关节与转动轴的下端连接，焊枪通过销轴连接在机械臂的下端。本实用新型可任意方向调节，焊接效率高，焊接效果佳，且安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种焊接自动化机械手。
背景技术
现有的焊接技术是指被焊工件的材质（同种或者异种），通过加热、加压，或两者并用，用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
在制造与自动化生产领域，焊接技术被大量应用，然而现有的焊接机械手在焊接中，通常是安装在三维移动工作台上的，这种焊接方式存在一个极大的缺陷，即焊枪只能在垂直方向，只在垂直方向上焊接，其焊接效果较差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可任意方向调节，提高焊接效率及效果，且安全性高的焊接自动化机械手。
本实用新型的技术方案如下：一种焊接自动化机械手，该焊接自动化机械手由水平活动机构、升降活动机构、旋转机构、机械臂、焊枪、摆动气缸以及控制器所组成，所述水平活动机构包括水平位移件、变速器、第一伺服电机、液压装置，所述升降活动机构包括竖直位移件、第二伺服电机、升降滑块、移动板，所述水平位移件和竖直位移件内均设有空腔和位移滑道，且两所述空腔内均设有螺纹杆，所述水平位移件内的螺纹杆一端与变速器的输出轴固定连接，所述变速器的输入轴与第一伺服电机的主轴固定连接，所述液压装置安装于水平位移件的螺纹杆上且可沿着水平位移件上的位移滑道左右滑动，所述液压装置的液压柱顶端与竖直位移件固定连接，所述竖直位移件内的螺纹杆与位于竖直位移件顶端的第二伺服电机的主轴连接，所述移动板通过升降滑块安装于竖直位移件内的螺纹杆上且可沿着竖直位移件上的位移滑道上下滑动，所述旋转机构包括旋转电机、齿轮、轴承座、转动轴、旋转齿轮盘，所述旋转电机、轴承座固定在移动板的上表面，所述转动轴上固接有旋转齿轮盘，所述转动轴的上端与轴承座转动连接，所述旋转电机的输出轴固接有所述齿轮，所述齿轮与旋转齿轮盘啮合，所述机械臂上端的活动关节与转动轴的下端连接，所述机械臂的下端为H形，所述焊枪通过销轴连接在机械臂的下端，所述摆动气缸的上端通过销轴连接在转动轴上，所述摆动气缸的伸缩杆通过销轴连接在焊枪的上端，所述焊枪的下端为焊接头，所述控制器的控制输出端分别连接第一伺服电机、第二伺服电机、旋转电机、机械臂和焊枪。
进一步地，该焊接自动化机械手还包括急停装置，所述焊枪的下端还设置有激光测距装置，所述急停装置与控制器的控制输入端连接，所述激光测距装置与急停装置的信号输入端连接。
进一步地，所述焊接自动化机械手还包括报警器，所述急停装置的信号输出端连接报警器。
进一步地，所述液压装置套于水平位移件的螺纹杆上。
进一步地，所述升降滑块套于竖直位移件的螺纹杆上。
进一步地，所述液压装置内至少包括液压泵、液压箱以及伸缩液压柱。
进一步地，所述旋转电机、轴承座通过固定板固定在移动板的上表面。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的结构设计，焊枪的位置及角度可随意调节，大大提高了焊接效率及效果，且通过在焊枪上设置有激光测距装置，可通过该激光测距装置测量安全距离避免焊枪碰撞到工件或墙壁，造成工件或机器的损坏，通过急停装置及时停止机器运行，报警器进行报警通知，大大提高了安全性能，且避免了不必要的成本支出。
附图说明
图1为本实用新型一种焊接自动化机械手的结构示意图；
图2为本实用新型升降活动机构与水平活动机构的连接示意图；
图3为本实用新型一种焊接自动化机械手的控制原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种焊接自动化机械手，参阅图1，该焊接自动化机械手由水平活动机构1、升降活动机构2、旋转机构3、机械臂4、焊枪5、摆动气缸6以及控制器7所组成。
其中，如图1、图2所示，所述水平活动机构1包括水平位移件11、变速器12、第一伺服电机13、液压装置14，升降活动机构2包括竖直位移件21、第二伺服电机22、升降滑块23、移动板24，水平位移件11和竖直位移件21内均设有空腔和位移滑道，且两空腔内均设有螺纹杆，水平位移件11内的螺纹杆一端与变速器12的输出轴固定连接，变速器12的输入轴与第一伺服电机13的主轴固定连接，液压装置14套于水平位移件11的螺纹杆上且可沿着水平位移件11上的位移滑道左右滑动，液压装置14的液压柱顶端与竖直位移件21固定连接，竖直位移件21内的螺纹杆与位于竖直位移件21顶端的第二伺服电机22的主轴连接，移动板24通过升降滑块23套于竖直位移件21内的螺纹杆上且可沿着竖直位移件21上的位移滑道上下滑动。所述液压装置14内至少包括液压泵、液压箱以及伸缩液压柱，可以实现纵向移动，实现三维运动。
具体工作过程：通过第一伺服电机13通过变速器12带动水平位移件11的螺纹杆使液压装置14进行水平运动，其中变速器12的设置是为了提供更大的扭转力，由于整个装置都安装于水平位移件11上，故承受的重力最大，液压装置14的液压柱可以纵向自由伸缩，同时液压柱一端固定的竖直位移件21通过第二伺服电机22带动内置的螺纹杆，使移动板24竖直方向移动，即可完成三维方向各点的运动，且整个过程均采用机械化设计，不易损坏，且经济成本低。
进一步地，所述旋转机构3包括旋转电机31、齿轮32、轴承座33、转动轴34、旋转齿轮盘35，旋转电机31、轴承座33通过固定板36固定在移动板24的上表面，转动轴34上固接有旋转齿轮盘35，转动轴34的上端与轴承座33转动连接，旋转电机31的输出轴固接有齿轮32，齿轮32与旋转齿轮盘35啮合，机械臂4上端的活动关节41与转动轴34的下端连接，机械臂4的下端为H形，焊枪5通过销轴连接在机械臂4的下端，摆动气缸6的上端通过销轴连接在转动轴34上，摆动气缸6的伸缩杆通过销轴连接在焊枪5的上端，焊枪5的下端为焊接头51。
通过旋转电机31可带动转动轴34旋转，让焊枪5在水平面上旋转，机械臂4的上端还设有活动关节41，焊枪5通过销轴连接在机械臂4的下端，从而大大丰富了焊枪5的角度，满足更多工件的焊接，在提高焊接效果的同时，让使用更加方便。
其中，如图3所示，所述第一伺服电机13、第二伺服电机22、旋转电机31、机械臂4、焊枪5均通过控制器7进行控制，控制器7的控制输出端分别连接第一伺服电机13、第二伺服电机22、旋转电机31、机械臂4和焊枪5。实现全自动化。
进一步地，该焊接自动化机械手还包括急停装置8和报警器9，焊枪5的下端还设置有激光测距装置10，急停装置8与控制器7的控制输入端连接，激光测距装置10与急停装置8的信号输入端连接，急停装置8的信号输出端连接报警器9。通过该激光测距装置10以测量安全距离可避免焊枪5碰撞到工件或墙壁，造成工件或机器的损坏，通过急停装置8及时停止机器运行，报警器9进行报警通知，大大提高了安全性能，且避免了不必要的成本支出。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (7)
1.一种焊接自动化机械手，其特征在于：该焊接自动化机械手由水平活动机构、升降活动机构、旋转机构、机械臂、焊枪、摆动气缸以及控制器所组成，所述水平活动机构包括水平位移件、变速器、第一伺服电机、液压装置，所述升降活动机构包括竖直位移件、第二伺服电机、升降滑块、移动板，所述水平位移件和竖直位移件内均设有空腔和位移滑道，且两所述空腔内均设有螺纹杆，所述水平位移件内的螺纹杆一端与变速器的输出轴固定连接，所述变速器的输入轴与第一伺服电机的主轴固定连接，所述液压装置安装于水平位移件的螺纹杆上且可沿着水平位移件上的位移滑道左右滑动，所述液压装置的液压柱顶端与竖直位移件固定连接，所述竖直位移件内的螺纹杆与位于竖直位移件顶端的第二伺服电机的主轴连接，所述移动板通过升降滑块安装于竖直位移件内的螺纹杆上且可沿着竖直位移件上的位移滑道上下滑动，所述旋转机构包括旋转电机、齿轮、轴承座、转动轴、旋转齿轮盘，所述旋转电机、轴承座固定在移动板的上表面，所述转动轴上固接有旋转齿轮盘，所述转动轴的上端与轴承座转动连接，所述旋转电机的输出轴固接有所述齿轮，所述齿轮与旋转齿轮盘啮合，所述机械臂上端的活动关节与转动轴的下端连接，所述机械臂的下端为H形，所述焊枪通过销轴连接在机械臂的下端，所述摆动气缸的上端通过销轴连接在转动轴上，所述摆动气缸的伸缩杆通过销轴连接在焊枪的上端，所述焊枪的下端为焊接头，所述控制器的控制输出端分别连接第一伺服电机、第二伺服电机、旋转电机、机械臂和焊枪。
2.根据权利要求1所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：该焊接自动化机械手还包括急停装置，所述焊枪的下端还设置有激光测距装置，所述急停装置与控制器的控制输入端连接，所述激光测距装置与急停装置的信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：所述焊接自动化机械手还包括报警器，所述急停装置的信号输出端连接报警器。
4.根据权利要求1所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：所述液压装置套于水平位移件的螺纹杆上。
5.根据权利要求1所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：所述升降滑块套于竖直位移件的螺纹杆上。
6.根据权利要求1所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：所述液压装置内至少包括液压泵、液压箱以及伸缩液压柱。
7.根据权利要求1所述的一种焊接自动化机械手，其特征在于：所述旋转电机、轴承座通过固定板固定在移动板的上表面。
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