CN216398517U - 一种焊接机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊接机械手，包括机械手臂，机械手臂端部设转动支座，转动支座上设有支撑架，支撑架一侧设有第一连板、支撑架另一侧设有第一支架，第一连板与支撑架之间设有第一轴体，第一支架与支撑架之间设有第二轴体，第一支架底部设有吸尘罩，第一支架侧部设有第二连板，第二连板与第一支架之间设有第三轴体，支撑架端部设有焊枪和镜头，转动支座侧部铰接有气缸，气缸的缸杆与第一连板和第二连板端部铰接，由气缸的杠杆伸缩、在第一连板、第二连板和第一支架联动下改变吸尘罩位置，焊枪随机械手臂运动至对应焊接位置执行焊接时，通过吸尘罩吸去焊接烟尘、改善作业空气环境，满足焊接应用需求。

Description

一种焊接机械手

技术领域

本实用新型属于焊接设备领域，具体涉及一种焊接机械手。

背景技术

随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，焊接机械设备技术已日益成熟，具有可用于提高劳动生产效率、改善劳动强度、可在有害环境下工作、降低人工操作技术要求、稳定和提高焊接质量等优点。现有技术中的焊接机械手主要包括机械手臂、设置在机械手臂上的焊接结构，机械手臂基本属于关节机械结构、具有三个或更多可编程的轴，可将末端工具送到不同的空间位置或解决工具姿态的不同要求，以适应不同用途，焊接结构包括控制系统、焊接电源、弧焊送丝机、焊枪或焊钳等部分组成，根据加工需求选择合适的焊枪以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他材料，焊枪侧还可以通过安装激光扫描或摄像镜头以便监控或纠偏，而焊接过程中经高温作用、液态金属、熔渣激烈蒸发等，从电弧区吹出氧化或冷凝形成焊接烟尘，包括有害气体、有害物质Fe₂O₃、SiO₂、MnO、HF等，易弥散污染作业空气环境、影响镜头可视监控等，难以满足焊接应用需求。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种焊接机械手，焊接机械手焊接作业时，由气缸的杠杆伸缩、在第一连板、第二连板和第一支架联动下改变吸尘罩位置，通过吸尘改善作业空气环境，满足焊接应用需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种焊接机械手，包括机械手臂，所述机械手臂端部设转动支座，所述转动支座上设有支撑架，所述支撑架一侧设有第一连板、支撑架另一侧设有第一支架，所述第一连板一端与支撑架之间设有第一轴体，所述第一支架与支撑架之间设有第二轴体，第一支架底部设有吸尘罩，第一支架侧部设有第二连板，所述第二连板一端与第一支架之间设有第三轴体，所述支撑架端部设有焊枪和镜头，所述焊枪端部位于吸尘罩下方，所述转动支座侧部铰接有气缸，所述气缸的缸杆与第一连板和第二连板另一端铰接。

如上所述焊接机械手，优选地，所述支撑架包括第一板体、第二板体和第三板体，所述第一轴体位于第一板体和第二板体之间，所述第二板体两端与第一板体和第三板体倾斜相连，所述第二轴体设置于第二板体上，所述焊枪和镜头设置在第三板体上，所述第一连板呈V形结构且设有第一通孔，所述第一支架呈V形结构且设有第二通孔。

如上所述焊接机械手，优选地，所述支撑架上设有若干第二支架，所述第二支架与支撑架之间设有若干连接孔，所述焊枪和镜头外与第二支架限位配合的限位凸台，所述机械手臂上设有电源箱，所述焊枪和镜头与电源箱之间设有电缆，所述吸尘罩上设有穿过电源箱的气管。

如上所述焊接机械手，优选地，所述机械手臂为六轴机械臂，机械手臂端部设有与转动支座转动连接的第六轴组件，所述第六轴组件包括轴座和伺服电机，所述伺服电机的电机轴穿过轴座且设有外齿轮，所述转动支座上设有与外齿轮啮合的内齿轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)机械手臂运动到相应焊接工位，第六轴组件的伺服电机通过内齿轮与外齿轮啮合、驱动转动支座与轴座的相对旋转，使焊枪端部位于相应焊接位置，由焊枪进行焊接作业，镜头对应焊枪设置以便监控焊接，并在焊接时，通过吸尘罩吸去焊接烟尘、以便集中处理烟尘。

(2)由铰接气缸的缸杆伸缩、缸杆通过铰接推动或拉动第一连板和第二连板，第一连板绕与支撑架的第一轴体相应偏转，第二连板与第三轴体和第五轴体相应偏转，适应角度变化，第二连板推动或拉动第一支架、使第一支架绕与支撑架的第二轴体相应偏转，改变吸尘罩位置，使焊枪不同焊接角度下、吸尘罩靠近烟尘位置、吸取焊接烟尘。

综上，焊接机械手焊接作业时，通过吸尘改善作业空气环境、满足焊接应用需求。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施方式的前视立体图；

图2是本实用新型一实施方式的后视立体图；

图3是图2的A部分结构放大图；

图4是本实用新型一实施方式的正视结构图。

图中：机械手臂1，转动支座2，支撑架3，第一连板4、第一支架5，第一轴体6，第二轴体7，吸尘罩8，第二连板29，第三轴体9，焊枪10和镜头14，气缸15，第一板体301、第二板体302和第三板体303，第一通孔16，第二通孔17，第二支架18，连接孔19，限位凸台20，电源箱31，电缆32，气管33，U形凸台34，支撑板35，U形支架36，第四轴体 37，第五轴体38，第六轴组件26，轴座261和伺服电机262，外齿轮27，内齿轮28，基座 11、第一机械臂12和第二机械臂13，第一轴组件21、第二轴组件22、第三轴组件23、第四轴组件24，第五轴组件25。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，为本实用新型所述焊接机械手的一种较佳实施方式，所述焊接机械手包括机械手臂1，所述机械手臂1端部设转动支座2，所述转动支座2上设有支撑架3，所述支撑架3一侧设有第一连板4、支撑架3另一侧设有第一支架5，所述第一连板4一端与支撑架3之间设有第一轴体6，所述第一支架5与支撑架3之间设有第二轴体7，第一支架5底部设有吸尘罩8，第一支架5侧部设有第二连板29，所述第二连板29一端与第一支架5之间设有第三轴体9，所述支撑架3端部设有焊枪10和镜头14，所述焊枪10端部位于吸尘罩8下方，所述转动支座2侧部铰接有气缸15，所述气缸15的缸杆与第一连板4和第二连板29另一端铰接。

如上所述焊接机械手，优选地，所述支撑架3包括第一板体301、第二板体302和第三板体303，所述第一轴体6位于第一板体301和第二板体302之间，所述第二板体302两端与第一板体301和第三板体303倾斜相连，所述第二轴体7设置于第二板体302上，所述焊枪10和镜头14设置在第三板体303上，所述第一连板4呈V形结构且设有第一通孔16，所述第一支架5呈V形结构且设有第二通孔17。

如上所述焊接机械手，优选地，所述支撑架3上设有若干第二支架18，所述第二支架18 与支撑架3之间设有若干连接孔19，所述焊枪10和镜头14外与第二支架18限位配合的限位凸台20，所述机械手臂1上设有电源箱31，所述焊枪10和镜头14与电源箱31之间设有电缆32，所述吸尘罩8上设有穿过电源箱31的气管33。

如上所述焊接机械手，优选地，所述转动支座2上设有U形凸台34，所述气缸15尾端设有支撑板35，气缸15的缸杆端部设有U形支架36，所述支撑板35与U形凸台34之间设有第四轴体37，所述U形支架36与第一连板4和第二连板29之间设有第五轴体38，所述第五轴体38与第一轴体6、第二轴体7、第三轴体9和第四轴体37平行。

如上所述焊接机械手，优选地，所述机械手臂1为六轴机械臂，机械手臂1端部设有与转动支座2转动连接的第六轴组件26，所述第六轴组件26包括轴座261和伺服电机262，所述伺服电机262的电机轴穿过轴座261且设有外齿轮27，所述转动支座2上设有与外齿轮27啮合的内齿轮28，六轴机械臂包括基座11、第一机械臂12和第二机械臂13，基座11上设有第一轴组件21、基座11与第一机械臂12之间设有第二轴组件22、第一机械臂12与第二机械臂13上设有第三轴组件23、第二机械臂13上设有第四轴组件24，第六轴组件26的轴座261与第二机械臂13之间设有第五轴组件25，第一轴组件21、第二轴组件22、第三轴组件23、第四轴组件24、第五轴组件25采用现有机械关节回转驱动结构，用于实现六轴机械运动。

上述焊接机械手的工作原理和效果为：

安装时，通过对应连接孔19将第二支架18安装在支撑架3相应位置，将焊枪10或镜头 14通过卡入第二支架18内、并以限位凸台20与第二支架18顶部和底部限位，可拆卸跟换连接；通过电缆32与电源箱31连接用于供电和镜头14输出；吸尘罩通过气管33穿过电源箱31连接风机和除尘器、用于产生吸力；通过将气缸15的支撑板35插入U形凸台34内、以第四轴体37实现气缸15与转动支座2铰接，通过第五轴体38穿过U形支架36、第一连板4和第二连板29实现缸杆铰接，气缸15通过连接气源管路用于控制缸杆伸缩。

机械手臂1运动到相应焊接工位，第六轴组件26的轴座261上的伺服电机262的电机轴带动外齿轮27旋转，使转动连接的转动支座2通过内齿轮28与外齿轮27啮合，实现转动支座2与轴座261的相对旋转，使焊枪10端部位于相应焊接位置，由焊枪10进行焊接作业，镜头14对应焊枪10设置用于通过扫描或摄像监控焊接，并在焊接时，通过吸尘罩8吸去焊接烟尘、以便集中处理烟尘、改善作业环境。

由气缸15的缸杆伸长或收缩，缸杆通过铰接推动或拉动第一连板4和第二连板29，气缸15绕第四轴体37相应偏转、缸杆绕第五轴体38相应偏转，第一连板4绕与支撑架3的第一轴体6相应偏转，第二连板29与第三轴体9和第五轴体38相应偏转，适应角度变化，使第二连板29通过第三轴体9推动或拉动第一支架5，第一支架5绕与支撑架3的第二轴体7 相应偏转，改变第一支架5上吸尘罩8的位置，使焊枪10不同焊接角度下、吸尘罩8靠近相应焊接烟尘产生位置，以便更好地吸取焊接烟尘。

支撑架3的第二板体302两端与第一板体301和第三板体303倾斜相连，第一轴体6位于第一板体301和第二板体302之间，第二轴体7设置于第二板体302上，焊枪10和镜头 14设置在第三板体303上，第一连板4呈V形结构，第一支架5呈V形结构，使吸尘罩8 运动、焊枪10和镜头14的布置结构紧凑、位置合理，通过第一通孔16和第二通孔17减轻第一连板4和第一支架5重量，以便快速联动。

综上，焊枪10随机械手臂1运动至对应焊接位置执行焊接时，由铰接气缸15的缸杆伸缩、推动或拉动第一连板4和第二连板29，使第二连板29推动或拉动第一支架5绕第二轴体7相应偏转，改变吸尘罩8位置，靠近相应吸取焊接烟尘，改善作业空气环境、避免影响镜头14监控，满足焊接应用需求。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种焊接机械手，其特征在于，包括机械手臂(1)，所述机械手臂(1)端部设转动支座(2)，所述转动支座(2)上设有支撑架(3)，所述支撑架(3)一侧设有第一连板(4)、支撑架(3)另一侧设有第一支架(5)，所述第一连板(4)一端与支撑架(3)之间设有第一轴体(6)，所述第一支架(5)与支撑架(3)之间设有第二轴体(7)，第一支架(5)底部设有吸尘罩(8)，第一支架(5)侧部设有第二连板(29)，所述第二连板(29)一端与第一支架(5)之间设有第三轴体(9)，所述支撑架(3)端部设有焊枪(10)和镜头(14)，所述焊枪(10)端部位于吸尘罩(8)下方，所述转动支座(2)侧部铰接有气缸(15)，所述气缸(15)的缸杆与第一连板(4)和第二连板(29)另一端铰接。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述支撑架(3)包括第一板体(301)、第二板体(302)和第三板体(303)，所述第一轴体(6)位于第一板体(301)和第二板体(302)之间，所述第二板体(302)两端与第一板体(301)和第三板体(303)倾斜相连，所述第二轴体(7)设置于第二板体(302)上，所述焊枪(10)和镜头(14)设置在第三板体(303)上。

3.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述第一连板(4)呈V形结构且设有第一通孔(16)。

4.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述第一支架(5)呈V形结构且设有第二通孔(17)。

5.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述支撑架(3)上设有若干第二支架(18)，所述第二支架(18)与支撑架(3)之间设有若干连接孔(19)，所述焊枪(10)和镜头(14)外与第二支架(18)限位配合的限位凸台(20)。

6.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述转动支座(2)上设有U形凸台(34)，所述气缸(15)尾端设有支撑板(35)，气缸(15)的缸杆端部设有U形支架(36)，所述支撑板(35)与U形凸台(34)之间设有第四轴体(37)，所述U形支架(36)与第一连板(4)和第二连板(29)之间设有第五轴体(38)，所述第五轴体(38)与第一轴体(6)、第二轴体(7)、第三轴体(9)和第四轴体(37)平行。

7.根据权利要求1所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述机械手臂(1)上设有电源箱(31)，所述焊枪(10)和镜头(14)与电源箱(31)之间设有电缆(32)，所述吸尘罩(8)上设有穿过电源箱(31)的气管(33)。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述机械手臂(1)为六轴机械臂，机械手臂(1)端部设有与转动支座(2)转动连接的第六轴组件(26)。

9.根据权利要求8所述的一种焊接机械手，其特征在于，所述第六轴组件(26)包括轴座(261)和伺服电机(262)，所述伺服电机(262)的电机轴穿过轴座(261)且设有外齿轮(27)，所述转动支座(2)上设有与外齿轮(27)啮合的内齿轮(28)。

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