CN212443868U - 一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化设备技术领域，尤其为一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，包括机台，机台的顶部螺接有第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板的上部右壁和第二支撑板的上部左壁分别开有第一滑动槽和第二滑动槽，第一滑动槽和第二滑动槽的内壁均卡接有第一螺旋传动装置，第一螺旋传动装置与定位横梁的两端螺旋传动连接，定位横梁上安装有第二螺旋传动装置，第二螺旋传动装置与滑动块螺旋传动连接，滑动块的底部螺接有机械臂安装座，机械臂安装座的前后左右四面均安装有激光测距仪，第一支撑板和第二支撑板之间固定安装有激光反射圈板，本装置可对焊接机械臂进行精准的定位，使机械臂的运行移动距离相较于现有技术控制的更加精准。

Description

一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置

技术领域

本实用新型属于自动化设备技术领域，具体涉及一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置。

背景技术

焊接：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，目前，焊机已经实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

与现有技术相比较存在的问题：

现有的自动化焊接生产设备大多采用机械臂配合焊接喷枪对产品进行焊接，但现有的此类设备存在机械臂定位不够精准的问题。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，具有机械臂定位、机械臂运行距离控制精准的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，包括机台，所述机台的顶部螺接有焊接上料台，所述机台的顶部螺接有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的上部右壁和第二支撑板的上部左壁分别开有第一滑动槽和第二滑动槽，所述第一滑动槽和第二滑动槽的内壁均卡接有第一螺旋传动装置，所述第一螺旋传动装置与定位横梁的两端螺旋传动连接，所述定位横梁上安装有第二螺旋传动装置，所述第二螺旋传动装置与滑动块螺旋传动连接，所述滑动块的底部螺接有机械臂安装座，所述机械臂安装座的底部安装有机械臂，所述机械臂的底部安装有焊接喷头，所述机械臂安装座的前后左右四面均安装有激光测距仪，所述第一支撑板和第二支撑板之间固定安装有激光反射圈板，所述激光测距仪与控制装置电性连接。

优选的，所述上料台的顶部螺接有定位块。

优选的，所述第一支撑板和第二支撑板的下部左右壁之间贯通有侧面观察口。

优选的，所述第一螺旋传动装置包括前限位板和后限位板，所述前限位板卡接于第一滑动槽和第二滑动槽的前端内壁，所述后限位板卡接于第一滑动槽和第二滑动槽的后端内壁，所述前限位板的前壁螺接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与第一螺杆的前端固定连接，所述第一螺杆的另一端通过轴承座螺接于后限位板的前壁，所述第一螺杆贯穿定位横梁左右两端的前后壁并与定位横梁螺旋传动连接。

优选的，所述第二螺旋传动装置包括第二螺杆，所述第二螺杆的左右两端通过轴承座分别螺接于定位横梁的左右内侧壁，所述第二螺杆贯穿滑动块的左右壁并与之螺旋传动连接，所述第二螺杆的外壁一体成型有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的轮齿与第二锥形齿轮啮合，所述第二锥形齿轮的顶部螺接有传动轴，所述传动轴的顶部贯穿出定位横梁的顶壁与第二伺服电机的输出轴固定连接，第二伺服电机螺接于定位横梁的顶部。

优选的，所述第一伺服电机和第二伺服电机的外侧均设有电机保护罩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过控制装置打开四个激光测距仪，四个激光测距仪发射的激光经激光反射圈板进行反射后测出机械臂安装座的四个面距离激光反射圈板的四个内侧壁的距离，这一距离数据显示在控制装置的显示屏上，形成一个平面坐标，得出机械臂安装座的位置，从而得出机械臂的位置，由于激光测距的高精度，可精准的对机械臂进行定位；

通过控制装置根据焊接过程中机械臂需要移动的轨迹，即机械臂安装座与激光反射圈板的四个内侧壁的距离变化来设定程序，即可通过程序控制第一伺服电机和第二伺服电机运转，第一伺服电机的运转带动第一螺杆的转动，通过第一螺杆的螺旋传动带动定位横梁沿第一滑动槽和第二滑动槽进行运动，从而调节机械臂的Y方向位置，第二伺服电机的运转带动传动轴转动，传动轴通过第二锥形齿轮带动第一锥形齿轮转动，从而带动第二螺杆转动，第二螺杆的转动带动滑动块沿定位横梁的内腔滑动，从而调节机械臂的X方向位置，随着程序的运行，机械臂的位置发生变化，并通过激光测距仪精准的测量机械臂的移动变量和与激光反射圈板之间的距离，并由控制装置控制机械臂进行伸缩利用焊接喷头对产品进行焊接，通过激光测距和伺服电机配合的方式，使机械臂的运行移动距离相较于现有技术控制的更加精准。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型忽略激光反射圈板正视结构示意图；

图2为本实用新型忽略第一支撑板和激光反射圈板右视结构示意图；

图3为本实用新型忽略机械臂轴侧结构示意图。

图中：100机台、200上料台、310第一支撑板、311第一滑动槽、320第二支撑板、321第二滑动槽、410第一螺旋传动装置、411前限位板、412后限位板、413第一伺服电机、414第一螺杆、420第二螺旋传动装置、421第二螺杆、422第一锥形齿轮、423第二锥形齿轮、424传动轴、425第二伺服电机、500定位横梁、610滑动块、620机械臂安装座、630机械臂、640焊接喷头、700激光测距仪、800激光反射圈板、900控制装置 。

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。

实施例1

请参阅图1-图3，本实用新型提供以下技术方案：一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，包括机台100，所述机台100的顶部螺接有焊接上料台200，所述机台100的顶部螺接有第一支撑板310和第二支撑板320，所述第一支撑板310的上部右壁和第二支撑板320的上部左壁分别开有第一滑动槽311和第二滑动槽321，所述第一滑动槽311和第二滑动槽321的内壁均卡接有第一螺旋传动装置410，所述第一螺旋传动装置410与定位横梁500的两端螺旋传动连接，所述定位横梁500上安装有第二螺旋传动装置420，所述第二螺旋传动装置420与滑动块610螺旋传动连接，所述滑动块610的底部螺接有机械臂安装座620，所述机械臂安装座620的底部安装有机械臂630，所述机械臂630的底部安装有焊接喷头640，所述机械臂安装座620的前后左右四面均安装有激光测距仪700，所述第一支撑板310和第二支撑板320之间固定安装有激光反射圈板800，所述激光测距仪700与控制装置900电性连接。

本实施方案中：机台100，机台100作为本装置工作的基本平台，机台100的顶部螺接有焊接上料台200，上料台200用于本装置的上料，机台100的顶部螺接有第一支撑板310和第二支撑板320，第一支撑板310和第二支撑板320用于对定位横梁500进行支撑，从而对机械臂630进行支撑，第一支撑板310的上部右壁和第二支撑板320的上部左壁分别开有第一滑动槽311和第二滑动槽321，第一滑动槽311和第二滑动槽321的内壁均卡接有第一螺旋传动装置410，第一螺旋传动装置410与定位横梁500的两端螺旋传动连接，第一螺旋传动装置410通过螺旋传动带动定位横梁500沿第一滑动槽311和第二滑动槽321进行运动，从而带动械臂安装座620连同机械臂630、焊接喷头640和激光测距仪700进行Y方向的水平移动，定位横梁500上安装有第二螺旋传动装置420，第二螺旋传动装置420与滑动块610螺旋传动连接，第二螺旋传动装置420通过螺旋传动带动滑动块610沿定位横梁500进行水平移动，从而带动机械臂安装座620连同机械臂630、焊接喷头640和激光测距仪700进行X方向的水平移动，滑动块610的底部螺接有机械臂安装座620，机械臂安装座620的底部安装有机械臂630，机械臂630的底部安装有焊接喷头640，机械臂安装座620的前后左右四面均安装有激光测距仪700，第一支撑板310和第二支撑板320之间固定安装有激光反射圈板800，激光反射圈板800俯视为正方形，用于配合激光测距仪700确定机械臂安装座620和机械臂630的位置，激光测距仪700与控制装置900电性连接，激光测距仪700将测距数据实时传输至控制装置900，控制装置900上安装有显示屏和编程/控制按钮，用于程序的编辑和对各装置的控制。

具体的，上料台200的顶部螺接有定位块，用于辅助产品进行定位。

具体的，第一支撑板310和第二支撑板320的下部左右壁之间贯通有侧面观察口，通过侧面观察口可以观察焊接工作情况。

具体的，第一螺旋传动装置410包括前限位板411和后限位板412，前限位板411卡接于第一滑动槽311和第二滑动槽321的前端内壁，后限位板412卡接于第一滑动槽311和第二滑动槽321的后端内壁，前限位板411的前壁螺接有第一伺服电机413，第一伺服电机413的输出轴与第一螺杆414的前端固定连接，第一螺杆414的另一端通过轴承座螺接于后限位板412的前壁，第一螺杆414贯穿定位横梁500左右两端的前后壁并与定位横梁500螺旋传动连接，当机械臂630 需要沿产品焊接所需的运行轨迹进行运行时，第一伺服电机在控制装置的控制下运转，第一伺服电机425的运转带动第一螺杆414的转动，通过第一螺杆414的螺旋传动带动定位横梁500沿第一滑动槽311和第二滑动槽321进行运动，从而调节机械臂630的Y方向位置。

具体的，第二螺旋传动装置420包括第二螺杆421，第二螺杆421的左右两端通过轴承座分别螺接于定位横梁500的左右内侧壁，第二螺杆421贯穿滑动块610的左右壁并与之螺旋传动连接，第二螺杆421的外壁一体成型有第一锥形齿轮422，第一锥形齿轮422的轮齿与第二锥形齿轮423啮合，第二锥形齿轮423的顶部螺接有传动轴424，传动轴424的顶部贯穿出定位横梁500的顶壁与第二伺服电机425的输出轴固定连接，第二伺服电机425螺接于定位横梁500的顶部，当机械臂630需要沿产品焊接所需的运行轨迹进行运行时，第二伺服电机在控制装置900的控制下运转，第二伺服电机425的运转带动传动轴424转动，传动轴424通过第二锥形齿轮423带动第一锥形齿轮422转动，从而带动第二螺杆421转动，第二螺杆421的转动带动滑动块610沿定位横梁500的内腔滑动，从而调节机械臂630的X方向位置。

具体的，第一伺服电机413和第二伺服电机425的外侧均设有电机保护罩，电机保护罩用于保护第一伺服电机413和第二伺服电机425。

本发明的工作原理及使用流程：将待焊接的产品安放于上料台200上，通过控制装置900打开四个激光测距仪700，四个激光测距仪700发射的激光经激光反射圈板800进行反射后测出机械臂安装座620的四个面距离激光反射圈板800的四个内侧壁的距离，这一距离数据显示在控制装置900的显示屏上，形成一个平面坐标，得出机械臂安装座620的位置，从而得出机械臂630的位置，通过控制装置900根据焊接过程中机械臂630需要移动的轨迹，即机械臂安装座620与激光反射圈板800的四个内侧壁的距离变化来设定程序，即可通过程序控制第一伺服电机413和第二伺服电机425运转，第一伺服电机425的运转带动第一螺杆414的转动，通过第一螺杆414的螺旋传动带动定位横梁500沿第一滑动槽311和第二滑动槽321进行运动，从而调节机械臂630的Y方向位置，第二伺服电机425的运转带动传动轴424转动，传动轴424通过第二锥形齿轮423带动第一锥形齿轮422转动，从而带动第二螺杆421转动，第二螺杆421的转动带动滑动块610沿定位横梁500的内腔滑动，从而调节机械臂630的X方向位置，随着程序的运行，机械臂630的位置发生变化，并通过激光测距仪700精准的测量机械臂630的移动变量和与激光反射圈板800之间的距离，并由控制装置900控制机械臂630进行伸缩利用焊接喷头640对产品进行焊接。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：包括机台(100)，所述机台(100)的顶部螺接有焊接上料台(200)，所述机台(100)的顶部螺接有第一支撑板(310)和第二支撑板(320)，所述第一支撑板(310)的上部右壁和第二支撑板(320)的上部左壁分别开有第一滑动槽(311)和第二滑动槽(321)，所述第一滑动槽(311)和第二滑动槽(321)的内壁均卡接有第一螺旋传动装置(410)，所述第一螺旋传动装置(410)与定位横梁(500)的两端螺旋传动连接，所述定位横梁(500)上安装有第二螺旋传动装置(420)，所述第二螺旋传动装置(420)与滑动块(610)螺旋传动连接，所述滑动块(610)的底部螺接有机械臂安装座(620)，所述机械臂安装座(620)的底部安装有机械臂(630)，所述机械臂(630)的底部安装有焊接喷头(640)，所述机械臂安装座(620)的前后左右四面均安装有激光测距仪(700)，所述第一支撑板(310)和第二支撑板(320)之间固定安装有激光反射圈板(800)，所述激光测距仪(700)与控制装置(900)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：所述上料台(200)的顶部螺接有定位块。

3.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：所述第一支撑板(310)和第二支撑板(320)的下部左右壁之间贯通有侧面观察口。

4.根据权利要求1所述的一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：所述第一螺旋传动装置(410)包括前限位板(411)和后限位板(412)，所述前限位板(411)卡接于第一滑动槽(311)和第二滑动槽(321)的前端内壁，所述后限位板(412)卡接于第一滑动槽(311)和第二滑动槽(321)的后端内壁，所述前限位板(411)的前壁螺接有第一伺服电机(413)，所述第一伺服电机(413)的输出轴与第一螺杆(414)的前端固定连接，所述第一螺杆(414)的另一端通过轴承座螺接于后限位板(412)的前壁，所述第一螺杆(414)贯穿定位横梁(500)左右两端的前后壁并与定位横梁(500)螺旋传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：所述第二螺旋传动装置(420)包括第二螺杆(421)，所述第二螺杆(421)的左右两端通过轴承座分别螺接于定位横梁(500)的左右内侧壁，所述第二螺杆(421)贯穿滑动块(610)的左右壁并与之螺旋传动连接，所述第二螺杆(421)的外壁一体成型有第一锥形齿轮(422)，所述第一锥形齿轮(422)的轮齿与第二锥形齿轮(423)啮合，所述第二锥形齿轮(423)的顶部螺接有传动轴(424)，所述传动轴(424)的顶部贯穿出定位横梁(500)的顶壁与第二伺服电机(425)的输出轴固定连接，第二伺服电机(425)螺接于定位横梁(500)的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种自动化焊接设备用的机械臂定位装置，其特征在于：所述第一伺服电机(413)和第二伺服电机(425)的外侧均设有电机保护罩。

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