CN209579194U - 一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特点是：它包括支撑架，所述支撑架与电机固定支架固连，位移反馈组件置于支撑架的上方，导向组件置于支撑架与位移反馈组件之间，电机与电机固定支架固连，打磨力反馈组件置于支撑架上面与固定支座固连，打磨力补偿执行组件的两端分别与电机固定支架和固定支座铰接。在打磨中，其位移反馈组件的从动轮与砂轮保持接触而转动，当砂轮直径发生变化时，位移反馈组件上下移动，将位移信号传输到机器人控制系统，通过调整电机转速实现位移补偿；打磨力反馈组件将打磨力传输到机器人控制系统，通过调压阀调整气缸的拉力，确保砂轮压住焊缝进行打磨，保证焊缝的打磨质量。

Description

一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构

技术领域

本实用新型涉及自动打磨工具，是一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。在现代工业中经常用到通过机器人手臂控制激光焊接机按特定的轨迹进行焊接，它具有精度高，生产效率高等特点。激光焊接的特点是焊缝窄，焊缝呈曲线布置。机器人自动打磨设备在其他加工行业已经有很大的应用空间。但是，焊缝窄、焊缝呈曲线布置的激光焊接特点导致现有技术的机器人自动打磨设备在用于激光焊接的焊缝打磨中，只能保证可以先期调整打磨力量，随着打磨环境的变化，打磨力与打磨速度不受控制，无法随着工况的变化对打磨力与打磨速度进行适时调整，因此焊缝质量参差不齐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构，能够随着打磨环境的变化，对打磨力与打磨速度进行适时调整，保证焊缝质量符合标准。

本发明解决技术问题的方案是：克服现有技术的缺点，一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：它包括支撑架、位移反馈组件、导向组件、位移补偿执行组件、打磨力反馈组件和打磨力补偿执行组件，所述支撑架与激光焊接打磨头的电机固定支架固连，所述位移反馈组件置于支撑架的上方，位移反馈组件的下端与砂轮外周表面接触，所述导向组件置于支撑架与位移反馈组件之间，导向组件的一侧与支撑架固连、另一侧与位移反馈组件固连，所述位移补偿执行组件为驱动砂轮的电机，电机与电机固定支架固连、与机器人的控制系统电连接，所述打磨力反馈组件置于支撑架上面，打磨力反馈组件与激光焊接打磨头的固定支座固连，所述打磨力补偿执行组件的前端与电机固定支架铰接、后端与固定支座铰接，打磨力补偿执行组件与机器人的控制系统电连接。

所述位移反馈部件的结构是：它包括随动监测部件、测距传输部件和测距复位部件，所述随动监测部件的从动轮支架与导向部件固连、下端与砂轮接触、上端与所述测距传输部件感应连接，测距传输部件与所述测距复位部件固连、与机器人的控制系统信号连接，所述测距复位部件下端与随动监测部件的从动轮支架固连、上端与随动监测部件的测距杆滑动连接，测距复位部件的测距复位弹簧支架与砂轮罩固连。

所述随动监测部件包括从动轮支架、从动轮、测距杆和感应块，所述从动轮支架与导向部件的滑块固连，所述从动轮置于从动轮支架的下端并固连，从动轮与砂轮接触，所述测距杆穿过砂轮罩，测距杆下端位于砂轮罩内与从动轮支架固连、上端位于砂轮罩外与所述感应块固连。

所述测距传输部件包括测距传感器支架和测距传感器，所述测距传感器支架置于随动监测部件的感应块侧面与测距复位部件的测距复位弹簧支架固连，所述测距传感器置于随动监测部件的感应块侧面与测距传感器支架固连，测距传感器与机器人的控制系统信号连接。

所述测距复位部件的结构是：它包括测距复位弹簧支架和测距复位弹簧，所述测距复位弹簧支架一端套接在随动监测部件的测距杆上并滑动连接、另一端位于砂轮罩外并固连，所述测距复位弹簧套接在随动监测部件的测距杆上，测距复位弹簧的下端与随动监测部件的从动轮支架接触、上端与测距复位弹簧支架的下表面接触。

所述导向组件包括导轨和滑块，所述导轨与支撑架固连，所述滑块与随动监测部件的从动轮支架固连，导轨与滑块滑动连接。

所述打磨力反馈组件包括测力部件、测力复位部件和测力传感器，所述测力部件的下端与支撑架固连、上端与固定支座固连，所述测力复位部件置于测力部件内、且与测力部件的导向柱滑动连接，所述测力传感器作为测力反馈部件置于测力部件的承力底座与测力复位部件的复位板之间，测力传感器与承力底座固连、与复位板接触。

所述测力部件包括随动传力臂、承力底座、导向柱和传力板，所述随动传力臂包括底板、顶板和侧立板，底板与顶板通过侧立板固连为一体，随动传力臂的底板置于支撑架上面并固连，所述承力底座置于随动传力臂的底板与顶板之间、固定支座上面并固连，所述导向柱置于承力底座上方、底端穿装在承力底座内并固连，所述传力板置于承力底座上方、套接在导向柱上并滑动连接。

所述测力复位部件的结构是：它包括复位板和测力复位弹簧，所述复位板置于承力底座和传力板之间、套接在导向柱上并滑动连接，所述测力复位弹簧置于传力板与复位板之间，测力复位弹簧上端与传力板接触、下端与复位板接触。

所述打磨力补偿执行组件包括气缸和调压阀，所述气缸的缸体与与电机固定架铰接、活塞杆与固定支座铰接，所述调压阀与机器人的控制系统电连接，以调整气缸的压力。

本实用新型的工作过程是：在电机启动砂轮打磨的过程中，其位移反馈组件控制从动轮与砂轮保持接触，砂轮自动带动从动轮转动，当砂轮直径发生变化时，位移反馈组件沿导向组件上下移动，将位移信号传输到机器人控制系统，机器人控制系统计算后给作为位移补偿执行组件的电机，电机调整转速，保证砂轮轮缘的线速度一致，从而实现位移补偿；同时，打磨力反馈组件通过测力部件和测力复位部件实时监测打磨力，测力传感器将打磨力传输到机器人控制系统，机器人控制系统计算后控制打磨力补偿执行组件，通过控制调压阀调整气缸传递的拉力，确保砂轮压住焊缝进行打磨，通过位移的反馈补偿和打磨力的反馈补偿保证焊缝的打磨质量。

本实用新型的有益效果是：其能够将位移信号和压力信号反馈到机器人控制系统，机器人控制系统通过计算后调整电机转速和气缸的拉力，达到对砂轮线速度和砂轮打磨力的补偿，保证砂轮线速度和砂轮打磨力的恒定，从而保证焊缝的打磨质量，满足激光焊接焊缝的打磨需要，在保证产品质量的同时最大限度地保证生产节拍。具有结构简单、成本低廉、效率高、打磨质量均匀稳定的优点。

附图说明

图1为本实用新型一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构的三维结构示意图；

图2为图1的三维爆炸结构示意图；

图3为图1中的补偿机构三维结构示意图；

图4为图3的三维爆炸结构示意图。

图中：1支撑架， 2承力底座， 3测力传感器， 4复位板， 5测力复位弹簧， 6传力板， 7导轨， 8滑块， 9从动轮， 10从动轮支架， 11测距杆， 12测距复位弹簧， 13测距复位弹簧支架， 14测距传感器支架， 15感应块， 16测距传感器， 17 电机固定支架， 18 固定支座， 19 砂轮罩， 20 随动传力臂， 21 导向柱， 22 反馈机构， 23 电机， 24 调压阀，25 气缸， 26 砂轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1-图4，实施例1，本实施例一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构，所述补偿机构22包括支撑架1、位移反馈组件、导向组件、位移补偿执行组件、打磨力反馈组件和打磨力补偿执行组件，所述支撑架1与激光焊接打磨头的电机固定支架17固连，所述位移反馈组件置于支撑架1的上方，位移反馈组件的下端与砂轮26外周表面接触，所述导向组件置于支撑架1与位移反馈组件之间，导向组件的一侧与支撑架1固连、另一侧与位移反馈组件固连，所述位移补偿执行组件为驱动砂轮26的电机23，电机23与电机固定支架17固连、与机器人的控制系统电连接，所述打磨力反馈组件置于支撑架1上面，打磨力反馈组件与激光焊接打磨头的固定支座18固连，所述打磨力补偿执行组件的前端与电机固定支架17铰接、后端与固定支座18铰接，打磨力补偿执行组件与机器人的控制系统电连接。

所述位移反馈部件的结构是：它包括随动监测部件、测距传输部件和测距复位部件，所述随动监测部件的从动轮支架10与导向部件固连、下端与砂轮26接触、上端与所述测距传输部件感应连接，测距传输部件与所述测距复位部件固连、与机器人的控制系统信号连接，所述测距复位部件下端与随动监测部件的从动轮支架10固连、上端与随动监测部件的测距杆11滑动连接，测距复位部件的测距复位弹簧支架13与砂轮罩19固连。

所述随动监测部件包括从动轮支架10、从动轮9、测距杆11和感应块15，所述从动轮支架10与导向部件的滑块8固连，所述从动轮9置于从动轮支架10的下端并固连，从动轮9与砂轮26接触，所述测距杆11穿过砂轮罩19，测距杆11下端位于砂轮罩19内与从动轮支架10固连、上端位于砂轮罩19外与所述感应块15固连。

所述测距传输部件包括测距传感器支架14和测距传感器16，所述测距传感器支架14置于随动监测部件的感应块15侧面与测距复位部件的测距复位弹簧支架13固连，所述测距传感器16置于随动监测部件的感应块15侧面与测距传感器支架14固连，测距传感器16与机器人的控制系统信号连接。

所述测距复位部件的结构是：它包括测距复位弹簧支架13和测距复位弹簧12，所述测距复位弹簧支架13一端套接在随动监测部件的测距杆11上并滑动连接、另一端位于砂轮罩19外并固连，所述测距复位弹簧12套接在随动监测部件的测距杆11上，测距复位弹簧12的下端与随动监测部件的从动轮支架10接触、上端与测距复位弹簧支架13的下表面接触。

所述导向组件包括导轨7和滑块8，所述导轨7与支撑架1固连，所述滑块8与随动监测部件的从动轮支架10固连，导轨7与滑块8滑动连接。

所述打磨力反馈组件包括测力部件、测力复位部件和测力传感器3，所述测力部件的下端与支撑架1固连、上端与固定支座18固连，所述测力复位部件置于测力部件内、且与测力部件的导向柱21滑动连接，所述测力传感器3作为测力反馈部件置于测力部件的承力底座2与测力复位部件的复位板4之间，测力传感器3与承力底座2接触、与复位板4接触。

所述测力部件包括随动传力臂20、承力底座2、导向柱21和传力板6，所述随动传力臂20包括底板、顶板和侧立板，底板与顶板通过侧立板固连为一体，随动传力臂20的底板置于支撑架1上面并固连，所述承力底座2置于随动传力臂20的底板与顶板之间、固定支座18上面并固连，所述导向柱21置于承力底座2上方、底端穿装在承力底座2内并固连，所述传力板6置于承力底座2上方、套接在导向柱21上并滑动连接。

所述测力复位部件的结构是：它包括复位板4和测力复位弹簧5，所述复位板4置于承力底座2和传力板6之间、套接在导向柱21上并滑动连接，所述测力复位弹簧5置于传力板6与复位板4之间，测力复位弹簧5上端与传力板6接触、下端与复位板4接触。

所述打磨力补偿执行组件包括气缸25和调压阀24，所述气缸25的缸体与电机固定支架17铰接、活塞杆与固定支座18铰接，所述调压阀24与机器人的控制系统电连接，以调整气缸25的压力。

本实施例采用现有技术制造，所述测距传感器16、测力传感器3、电机23、砂轮26均为现有技术的市售产品。

本实施例的工作过程是：在电机23启动砂轮26打磨的过程中，其补偿机构22的位移反馈组件控制从动轮9与砂轮26保持接触，砂轮26自动带动从动轮9转动，当砂轮26直径发生变化时，位移反馈组件沿导向组件上下移动，将位移信号传输到机器人控制系统，机器人控制系统计算后给作为位移补偿执行组件的电机23，电机23调整转速，保证砂轮26的轮缘线速度一致，从而实现位移补偿；同时，打磨力反馈组件通过测力部件和测力复位部件实时监测打磨力，测力传感器3将打磨力传输到机器人控制系统，机器人控制系统计算后控制打磨力补偿执行组件，通过控制调压阀24调整气缸25传递的拉力，确保砂轮26压住焊缝进行打磨，通过位移的反馈补偿和打磨力的反馈补偿保证焊缝的打磨质量。

本发明不局限于本具体实施方式，对于本领域技术人员来说，不经过创造性劳动的简单复制和改进均属于本发明权利要求所保护的范围。

Claims (10)

1.一种机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：它包括支撑架、位移反馈组件、导向组件、位移补偿执行组件、打磨力反馈组件和打磨力补偿执行组件，所述支撑架与激光焊接打磨头的电机固定支架固连，所述位移反馈组件置于支撑架的上方，位移反馈组件的下端与砂轮外周表面接触，所述导向组件置于支撑架与位移反馈组件之间，导向组件的一侧与支撑架固连、另一侧与位移反馈组件固连，所述位移补偿执行组件为驱动砂轮的电机，电机与电机固定支架固连、与机器人的控制系统电连接，所述打磨力反馈组件置于支撑架上面，打磨力反馈组件与激光焊接打磨头的固定支座固连，所述打磨力补偿执行组件的前端与电机固定支架铰接、后端与固定支座铰接，打磨力补偿执行组件与机器人的控制系统电连接。

2.如权利要求1所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述位移反馈部件的结构是：它包括随动监测部件、测距传输部件和测距复位部件，所述随动监测部件的从动轮支架与导向部件固连、下端与砂轮接触、上端与所述测距传输部件感应连接，测距传输部件与所述测距复位部件固连、与机器人的控制系统信号连接，所述测距复位部件下端与随动监测部件的从动轮支架固连、上端与随动监测部件的测距杆滑动连接，测距复位部件的测距复位弹簧支架与砂轮罩固连。

3.如权利要求2所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述随动监测部件包括从动轮支架、从动轮、测距杆和感应块，所述从动轮支架与导向部件的滑块固连，所述从动轮置于从动轮支架的下端并固连，从动轮与砂轮接触，所述测距杆穿过砂轮罩，测距杆下端位于砂轮罩内与从动轮支架固连、上端位于砂轮罩外与所述感应块固连。

4.如权利要求2所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述测距传输部件包括测距传感器支架和测距传感器，所述测距传感器支架置于随动监测部件的感应块侧面与测距复位部件的测距复位弹簧支架固连，所述测距传感器置于随动监测部件的感应块侧面与测距传感器支架固连，测距传感器与机器人的控制系统信号连接。

5.如权利要求2所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述测距复位部件的结构是：它包括测距复位弹簧支架和测距复位弹簧，所述测距复位弹簧支架一端套接在随动监测部件的测距杆上并滑动连接、另一端位于砂轮罩外并固连，所述测距复位弹簧套接在随动监测部件的测距杆上，测距复位弹簧的下端与随动监测部件的从动轮支架接触、上端与测距复位弹簧支架的下表面接触。

6.如权利要求1所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述导向组件包括导轨和滑块，所述导轨与支撑架固连，所述滑块与随动监测部件的从动轮支架固连，导轨与滑块滑动连接。

7.如权利要求1所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述打磨力反馈组件包括测力部件、测力复位部件和测力传感器，所述测力部件的下端与支撑架固连、上端与固定支座固连，所述测力复位部件作为测力部件内、且与测力部件的导向柱滑动连接，所述测力传感器作为测力反馈部件置于测力部件的承力底座与测力复位部件的复位板之间，测力传感器与承力底座固连、与复位板接触。

8.如权利要求7所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述测力部件包括随动传力臂、承力底座、导向柱和传力板，所述随动传力臂包括底板、顶板和侧立板，底板与顶板通过侧立板固连为一体，随动传力臂的底板置于支撑架上面并固连，所述承力底座置于随动传力臂的底板与顶板之间、固定支座上面并固连，所述导向柱置于承力底座上方、底端穿装在承力底座内并固连，所述传力板置于承力底座上方、套接在导向柱上并滑动连接。

9.如权利要求7所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述测力复位部件的结构是：它包括复位板和测力复位弹簧，所述复位板置于承力底座和传力板之间、套接在导向柱上并滑动连接，所述测力复位弹簧置于传力板与复位板之间，测力复位弹簧上端与传力板接触、下端与复位板接触。

10.如权利要求1所述的机器人激光焊接打磨头用补偿机构，其特征是：所述打磨力补偿执行组件包括气缸和调压阀，所述气缸的缸体与电机固定架铰接、活塞杆与固定支座铰接，所述调压阀与机器人的控制系统电连接，以调整气缸的压力。