CN210499061U - 一种新型大型工件机器人焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型大型工件机器人焊接变位机，包括摇篮，所述摇篮一端设置有头架且另一端设置有尾架，所述头架与摇篮之间设置有翻转装置，所述摇篮上设置有固定机构，所述固定机构包括对称设置的固定夹具一和固定夹具二，所述固定夹具一设置于摇篮上一端，且所述固定夹具二设置于架设在摇篮上另一端的滑板上，所述滑板底端中轴处设置有连接板，且所述连接板贯穿嵌入设置有螺母，所述摇篮上设置有驱动组件，所述驱动组件包括设置在摇篮中部的驱动电机，所述驱动电机的输出端设置有与螺母相啮合的丝杆，且所述丝杆末端通过轴承座一与摇篮转动连接。

Description

一种新型大型工件机器人焊接变位机

技术领域

本实用新型涉及工程机械制造技术领域，具体为一种新型大型工件机器人焊接变位机。

背景技术

目前在制造时对于工件的焊接通常分为人工焊接和机械焊接，人工手工焊接耗时长，工作量大，并且受工作经验的影响大，容易导致工件质量不稳定，并且对于一些受力工况较为恶劣的工件，容易导致焊缝开裂等问题，而机械焊接通常使用变位机和焊接机器人的配合，但由于大型工件的体积较大，焊接时使用的变位机的体积同样也较大，而大型的变位机较难保证工件安装加工尺寸及位置精度，且安装时间长，不能满足不同规格工件要求。

因此，有必要设计一种高效率的、结构较为简单的、省时省力的、可满足不同规格工件的新型大型工件机器人焊接变位机。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型大型工件机器人焊接变位机，解决了现在的大型工件在焊接时不能适应不同规格工件要求，难以保证工件安装加工尺寸及位置精度的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种新型大型工件机器人焊接变位机，包括摇篮，所述摇篮一端设置有头架且另一端设置有尾架，所述头架与摇篮之间设置有翻转装置，所述摇篮上设置有固定机构，所述固定机构包括对称设置的固定夹具一和固定夹具二，所述固定夹具一设置于摇篮上一端，且所述固定夹具二设置于架设在摇篮上另一端的滑板上，所述滑板底端中轴处设置有连接板，且所述连接板贯穿嵌入设置有螺母，所述摇篮上设置有驱动组件，所述驱动组件包括设置在摇篮中部的驱动电机，所述驱动电机的输出端设置有与螺母相啮合的丝杆，且所述丝杆末端通过轴承座一与摇篮转动连接。

优选的，所述固定夹具一和固定夹具二均包括远离摇篮中端的竖直夹具和靠近摇篮中端的水平夹具，所述竖直夹具包括支撑座，所述支撑座顶端设置有连接件，且所述连接件铰接有至少一个夹臂，所述夹臂远离连接件的一端开设有螺纹孔一，且所述螺纹孔一内啮合设置有固定螺杆。

优选的，所述水平夹具包括底座，所述底座中部设置有支撑轮座，所述支撑轮座包括对称设置在底座两端的支撑板，且所述支撑板顶端之间并排架设有多个支撑轮，所述底座两侧均设置有轴承座二，所述轴承座二之间架设有驱动螺杆，所述驱动螺杆靠近转盘的一端至驱动螺杆中端设置有正向螺纹，且驱动螺杆中端至另一端设置有反向螺纹，所述驱动螺杆位于支撑轮座两侧对称设置有滑座，且所述滑座顶端设置有L型爪手，所述驱动螺杆一端贯穿对应一侧轴承座向外延伸设置有转盘。

优选的，所述滑座中轴开设有与对应一侧的驱动螺杆上的螺纹相吻合的螺纹孔二。

优选的，所述翻转装置包括设置在头架上与摇篮连接的翻转齿轮，所述头架内设置有伺服电机，所述伺服电机的输出端穿过头架侧壁设置有与翻转齿轮相啮合的主动齿轮。

优选的，所述摇篮对应尾架设置有转动轴，所述转动轴与尾架之间设置有滚轮架。

优选的，所述摇篮上位于驱动电机与固定机构一之间对称设置有多个支撑柱，且所述支撑柱顶端设置有橡胶垫。

优选的，所述摇篮中部朝向滑板一端两侧设置有导轨，且所述滑板上对应导轨开设有滑槽。

优选的，所述头架上设置有控制器，且所述伺服电机、驱动电机均电性连接控制器。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种新型大型工件机器人焊接系统。具备以下益效果：

1、本实用新型通过头架上设置的翻转装置和尾架与转动轴的配合以及伺服电机和驱动电机均由控制器控制，并且控制器与焊接机器人系统同步，能实现大型工件的自动变位；

2、本实用新型的尾架上设置的滚轮架与摇篮上设置的转动轴实现支撑，悬浮式的设计有利于加工和安装；

3、本实用新型的夹具设计可实现多柔性加工，即能够满足不同规格的工件的加工；

4、本实用新型的结构简单，加工安装周期短。

附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图；

图2为本实用新型结构俯视示意图；

图3为本实用新型结构左视示意图；

图4为本实用新型结构右视示意图；

图5为本实用新型局部结构放大示意图。

图中，1摇篮、2头架、3尾架、4滑板、5驱动电机、6丝杆、7轴承座一、8支撑座、9连接件、10夹臂、11固定螺杆、12底座、13支撑板、14支撑轮、15轴承座二、16驱动螺杆、17滑座、18L型爪手、19转盘、20翻转齿轮、21伺服电机、22主动齿轮、23转动轴、24滚轮架、25支撑柱、26橡胶垫、27导轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种新型大型工件机器人焊接变位机，包括摇篮1，本实施例中摇篮1为口字型设置，并且摇篮1两侧壁之间设置有多个横板，所述摇篮1一端设置有头架2且另一端设置有尾架3，头架2和尾架3底部通过使用螺栓或其他方式与地面或其他底座可拆卸连接，所述头架2与摇篮1之间设置有翻转装置，为摇篮1的翻转即工件的变位提供动力，所述摇篮1上设置有固定机构，所述固定机构包括对称设置的固定夹具一和固定夹具二，所述固定夹具一设置于摇篮1上一端，且所述固定夹具二设置于架设在摇篮1上另一端的滑板4上，本实施例中固定夹具一设置在摇篮1上靠近头架2的一端，固定夹具二设置在滑板4上，滑板4设置在靠近尾架3的一端，所述滑板4底端中轴处设置有连接板，本实施例中，该连接板设置在滑板4底端中轴靠近头架2的一端，且所述连接板贯穿嵌入设置有螺母，所述摇篮1上设置有驱动组件，所述驱动组件包括设置在摇篮1中部的驱动电机5，驱动电机5设置在摇篮1中部的横板上，由于横板的高度比摇篮1低并且摇篮1上还设置有水平夹具和支撑柱25，因此放置在摇篮1上的工件底面不会压到驱动电机5，所述驱动电机5的输出端设置有与螺母相啮合的丝杆6，且所述丝杆6末端通过轴承座一7与摇篮1转动连接，轴承座一7设置在横板上。

所述固定夹具一和固定夹具二均包括远离摇篮1中端的竖直夹具和靠近摇篮1中端的水平夹具即两个水平夹具设置在两个竖直夹具之间，所述竖直夹具包括支撑座8，支撑座8为口字型，支撑座8底端通过螺栓可拆卸安装在摇篮1上，所述支撑座8顶端设置有连接件9，连接件9可拆卸安装在支撑座8顶端，且所述连接件9铰接有至少一个夹臂10，本实施例中连接件9上铰接有两个夹臂10，通过转动夹臂10可以改变工件夹持位置，所述夹臂10远离连接件9的一端开设有螺纹孔一，且所述螺纹孔一内啮合设置有固定螺杆11，固定螺杆11上端设置有方便转动的握杆，并且固定螺杆11下端设置有防止工件受挤压而损坏的橡胶套。

所述水平夹具包括底座12，底座12比摇篮略宽，所述底座12中部设置有支撑轮座，所述支撑轮座包括对称设置在底座12中部两端的支撑板13，且所述支撑板13顶端之间并排架设有多个支撑轮14，在两侧的L型爪手18向中间汇拢时，支撑轮座上的支撑轮14能够为工件提高一定的滚动摩擦，并且由于支撑轮14的运动方向固定，因此不会造成工件沿水平夹具以外的方向运动，所述底座12两侧均设置有轴承座二15，所述轴承座二15之间架设有驱动螺杆16，所述驱动螺杆16一端至驱动螺杆16中端设置有正向螺纹，且驱动螺杆16中端至另一端设置有反向螺纹，所述驱动螺杆16位于支撑轮座两侧对称设置有滑座17即滑座17设置在支撑轮座与轴承座二15之间的驱动螺杆16上（为防止滑座17由于驱动螺杆16转动而转动，滑座17与底座12之间可设置滑轨等结构，也可将滑座17的底端与底座12贴合，使得底座12对滑座17构成抵触，从而使得滑座17随驱动螺杆16的转动而移动），且所述滑座17顶端设置有L型爪手18，所述驱动螺杆16一端贯穿对应一侧轴承座二15向外延伸设置有转盘19，正向螺纹或反向螺纹的设计是当转盘19正向转动时即位于驱动螺杆16上靠近轴承座二15的L型爪手18向中间靠近时，为了保证两侧的L型爪手18向中间移动距离相等。

所述滑座17中轴开设有与对应一侧的驱动螺杆16上的螺纹相吻合的螺纹孔二，即不同侧的滑座17上开设的螺纹孔内的螺纹方向不同。

所述翻转装置包括设置在头架2上与摇篮1连接的翻转齿轮20，翻转齿轮20与摇篮1之间设置有一个八边板，该八边板与摇篮1可拆卸安装，翻转齿轮20上设置有与头架2转动连接的中轴，该中轴给翻转齿轮20提高支撑力以及方便翻转齿轮20转动，所述头架2内设置有伺服电机21，所述伺服电机21的输出端穿过头架2侧壁设置有与翻转齿轮20相啮合的主动齿轮22，伺服电机21驱动主动齿轮22带动翻转齿轮20从而带动摇篮1转动变位。

所述摇篮1对应尾架3设置有转动轴23，转动轴23与摇篮1可拆卸连接，所述转动轴23与尾架3之间设置有滚轮架24，摇篮1一端与翻转齿轮20连接，另一端通过转动轴23架设在滚轮架24上，结构简单。

所述摇篮1上位于驱动电机5与固定机构一之间对称设置有多个支撑柱25，且所述支撑柱25顶端设置有橡胶垫26，给工件一定的支撑力，防止应力集中导致工件开裂、断裂等问题，同一固定夹具中的水平夹具与竖直夹具之间也设置有支撑柱25。

所述摇篮1中部朝向滑板4一端两侧设置有导轨27，且所述滑板4上对应导轨27开设有滑槽，滑槽与导轨27的结合能够限制滑板的运动，可以避免滑板4除沿导轨27直线以外方向的运动。

所述头架2上设置有控制器，且所述伺服电机21、驱动电机5均电性连接控制器，该控制器为常规控制器并且与焊接机器人系统连接，当焊接机器人焊接完一边后，控制器自动控制变位机进行变位。

本实用新型的工作原理为：工作人员通过外在的工具将工件放置在摇篮1上，此时通过控制器控制驱动电机5驱动丝杆6转动从而带动滑板4沿摇篮1上的导轨27移动（由于丝杆6两端固定，因此当丝杆6转动时会带动螺母即滑板4运动）改变固定夹具一和固定夹具二之间的距离，使得该距离等于工件的长度，再通过转动轮盘19带动驱动螺杆16转动从而带动L型爪手18从两侧向中间移动，由于驱动螺杆16采用双螺纹结构且一侧设置正向螺纹、一侧设置反向螺纹，使得转盘19的转动能够使得两侧的L型爪手18能够同时向中间移动，从而将工件固定在摇篮1中轴线上，再将竖直夹具上的夹臂10转动到合适位置，转动握杆使得固定螺杆11与工件紧固，完成水平方向及竖直方向的固定，当焊接机器人焊接完工件的一部分后，控制器控制伺服电机21驱动主动齿轮22带动翻转齿轮20转动从而带动摇篮1及工件转动到合适焊接位置及焊接工位，当整体焊接完成后，控制器控制伺服电机21驱动主动齿轮22带动翻转齿轮20从而带动摇篮1及工件复位，松开水平夹具及竖直夹具后，通过吊具将工件调离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，包括摇篮，所述摇篮一端设置有头架且另一端设置有尾架，所述头架与摇篮之间设置有翻转装置，所述摇篮上设置有固定机构，所述固定机构包括对称设置的固定夹具一和固定夹具二，所述固定夹具一设置于摇篮上一端，且所述固定夹具二设置于架设在摇篮上另一端的滑板上，所述滑板底端中轴处设置有连接板，且所述连接板贯穿嵌入设置有螺母，所述摇篮上设置有驱动组件，所述驱动组件包括设置在摇篮中部的驱动电机，所述驱动电机的输出端设置有与螺母相啮合的丝杆，且所述丝杆末端通过轴承座一与摇篮转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述固定夹具一和固定夹具二均包括远离摇篮中端的竖直夹具和靠近摇篮中端的水平夹具，所述竖直夹具包括支撑座，所述支撑座顶端设置有连接件，且所述连接件铰接有至少一个夹臂，所述夹臂远离连接件的一端开设有螺纹孔一，且所述螺纹孔一内啮合设置有固定螺杆。

3.根据权利要求2所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述水平夹具包括底座，所述底座中部设置有支撑轮座，所述支撑轮座包括对称设置在底座两端的支撑板，且所述支撑板顶端之间并排架设有多个支撑轮，所述底座两侧均设置有轴承座二，所述轴承座二之间架设有驱动螺杆，所述驱动螺杆靠近转盘的一端至驱动螺杆中端设置有正向螺纹，且驱动螺杆中端至另一端设置有反向螺纹，所述驱动螺杆位于支撑轮座两侧对称设置有滑座，且所述滑座顶端设置有L型爪手，所述驱动螺杆一端贯穿对应一侧轴承座向外延伸设置有转盘。

4.根据权利要求3所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述滑座中轴开设有与对应一侧的驱动螺杆上的螺纹相吻合的螺纹孔二。

5.根据权利要求1所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述翻转装置包括设置在头架与摇篮之间的翻转齿轮，所述头架内设置有伺服电机，所述伺服电机的输出端穿过头架侧壁设置有与翻转齿轮相啮合的主动齿轮。

6.根据权利要求1所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述摇篮对应尾架设置有转动轴，所述转动轴与尾架之间设置有滚轮架。

7.根据权利要求1所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述摇篮上位于驱动电机与固定机构一之间对称设置有多个支撑柱，且所述支撑柱顶端设置有橡胶垫。

8.根据权利要求1所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述摇篮中部朝向滑板一端两侧设置有导轨，且所述滑板上对应导轨开设有滑槽。

9.根据权利要求5所述的一种新型大型工件机器人焊接变位机，其特征在于，所述头架上设置有控制器，且所述伺服电机、驱动电机均电性连接控制器。

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