CN218695345U - 一种行程可调节的升降式旋转变位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械加工辅助设备技术领域的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，包括主体、旋转结构、升降结构，所述主体一侧面设有对工装或工件进行翻转调整角度的旋转结构，所述旋转结构旋转部设有用于固定工装或工件的夹持设备。本实用新型由于升降结构的设置，可以通过升降结构带动旋转结构升降，进而能够调整待焊接工件的高度，减小与其匹配的焊接机器人的上下行程，进而降低与其匹配的焊接机器人的制造成本。

Description

一种行程可调节的升降式旋转变位装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工辅助设备技术领域，特别是涉及一种行程可调节的升降式旋转变位装置。

背景技术

随着机器人在工业中的广泛应用，越来越多的工厂开始使用机器人对组焊大工件进行焊接。由于工件本身质量大，人工组对、焊接工序非常繁琐，无法对工件进行精准翻转，也无法实现快速精准的焊接，目前普遍采用变位机配合机器人来进行焊接工作，即由变位机上的夹具将待焊接的工件固定，通过变位机调整工件的角度，使工件达到合适的的焊接姿态，来符合机器人的焊接要求。

焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业。焊接结束，机器人复位。变位机带动工件适时翻转，以适应工件的准确焊接，还可以减少工件焊接带来的焊接变形。

目前，现有的公开号为CN109128667A的中国专利公开了一种带升降机构的变位机。括头架和尾架，所述头架和尾架相对设置，所述头架上设置有第一翻转装置，所述尾架上设置有第二翻转装置，所述头架上还设置有第一升降装置，所述尾架上还设置有第二升降装置，所述第一升降装置和第二升降装置组成升降装置组合，所述升降装置组合将工装或工件提升至所述夹紧装置组合，被所述夹紧装置组合夹紧固定。但是该装置存在以下缺陷：1、该装置中翻转装置高度固定，只能对待焊接的工件进行翻转变位，由于工件上下侧跨度大，存在与其配合的焊接机器人需要较大的上下行程的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种行程可调节的升降式旋转变位装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种行程可调节的升降式旋转变位装置，包括主体、旋转结构、升降结构，所述主体一侧面设有对工装或工件进行翻转调整角度的旋转结构，所述旋转结构旋转部设有用于固定工装或工件的夹持设备，所述主体对应旋转结构的一侧设有用于带动旋转结构升降，使得该变位装置适应于不同宽度或长度工件的升降结构；

所述主体对应升降结构升降部上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置。

优选的，所述升降结构包括安装于主体顶部或底部的升降电机、沿竖直方向转动连接于主体的滚珠丝杠、沿竖直方向滑动配合于主体对应旋转结构一侧的升降滑台，所述升降滑台设有与滚珠丝杠杠身传动配合的丝杠座，所述滚珠丝杠与升降电机输出端传动配合；所述旋转结构固定部对应固接于升降滑台。

优选的，所述主体对应升降滑台的一侧沿竖直方向设有升降轨道，且升降轨道沿其长度方向滑动配合有升降滑块，且升降滑块与升降滑台对应固接。

优选的，所述升降轨道位于升降滑块上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置。

优选的，所述限位装置包括限位块，所述限位块一侧设有能够卡合于升降轨道的卡接部，所述限位块螺接有用于固定限位块位置的紧固螺钉。

优选的，所述主体对应升降轨道外侧的位置设有延伸部，所述限位块设有与延伸部配合的让位槽，所述让位槽外侧壁螺接有与延伸部配合实现固定限位块位置的紧固螺钉。

优选的，每个让位槽外侧壁均上下间隔设有两个紧固螺钉，且每个紧固螺钉螺杆端部转动连接有梯形卡板，且梯形卡板位于对应的让位槽槽腔，并且梯形卡板对应延伸部的板面为斜面，位于同一让位槽内的两个梯形卡板相背端为大头端。

优选的，所述旋转结构包括固定底座，所述固定底座固定安装于升降滑台对应主体的一侧面中部，所述固定底座背离升降滑台的一侧安装有旋转电机，所述升降滑台对应固定底座的位置安装有RV减速机，且RV减速机输入端与旋转电机输出端传动配合，RV减速机输出端安装有夹持设备。

优选的，所述主体对应升降滑台的一侧面中部上下端均设有缓冲结构。

优选的，所述缓冲结构包括安装与主体的安装件，所述安装件对应升降滑台的一侧设有缓冲件。

有益效果在于：

1、由于升降结构的设置，可以通过升降结构带动旋转结构升降，进而能够调整待焊接工件的高度，减小与其匹配的焊接机器人的上下行程，进而降低与其匹配的焊接机器人的制造成本；

2、由于限位装置的设置，可以通过调节限位装置的高度，达到通过机械方式限制升降结构升降部有效行程的目的，还可以结合该变位装置的控制程序，设置新的有效行程值，达到电器限位控制升降结构升降部的有效升降行程的功能；

3、该变位装置可实现位置、速度、力矩的闭环控制，避免了步进电机的失步问题，低速运行更加平稳，同时缩短电机加减速的动态响应时间，丝杠螺杆搭配传动效率较高的RV减速机，有效提高传动精度；

4、由于限位装置的设置，使得梯形卡板板面贴合延伸部，依靠梯形卡板与延伸部之间的摩擦力使得限位块内侧锁死，配合紧固螺钉，最终达到机械限位调控升降滑台行程的功能，因此能够适应多种使用工况。

本实用新型的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本实用新型的具体实践可以了解到。

附图说明

附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中限位装置的主视图；

图3是本实用新型中限位装置的俯视图；

图4是本实用新型中升降滑台与旋转结构的右视图；

图5是本实用新型中升降滑台与旋转结构的俯视图。

附图标记说明如下：

1、主体；11、限位装置；111、限位块；112、紧固螺钉；113、让位槽；114、梯形卡板；12、升降轨道；13、升降滑块；14、延伸部；2、旋转结构；21、固定底座；22、旋转电机；23、RV减速机；3、升降结构；31、升降电机；32、滚珠丝杠；33、升降滑台；34、丝杠座；4、缓冲结构；41、安装件；42、缓冲件。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

实施例一，如图1所示，一种行程可调节的升降式旋转变位装置，包括主体1、旋转结构2、升降结构3，根据需要，主体1由Q355B钢板拼焊组成，内侧焊接有三角筋板，保证了主体的整体刚性；主体1一侧面设有对工件进行翻转调整角度的旋转结构2，旋转结构2旋转部设有用于固定工件的夹持设备（图中未视出），主体1对应旋转结构2的一侧设有用于带动旋转结构2升降，使得该变位装置适应于不同宽度或长度工件的升降结构3，具体的，旋转结构2安装于升降结构3升降部上，这样便可以通过升降结构3升降部的升降带动旋转结构2升降，实现调整旋转结构2高度位置的功能；

主体1对应升降结构3升降部上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置11，限位装置11用于控制升降结构3升降部的有效升降行程；

上述方案中，由于升降结构3的设置，可以通过升降结构3带动旋转结构2升降，进而能够调整待焊接工件的高度，减小与其匹配的焊接机器人的上下行程，进而降低与其匹配的焊接机器人的制造成本。

上述方案中，由于限位装置11的设置，可以通过调节限位装置11的高度，达到通过机械方式限制升降结构3升降部有效行程的目的，还可以结合该变位装置的控制程序，设置新的有效行程值，达到电器限位控制升降结构3升降部的有效升降行程的功能。

如图1-3所示，升降结构3包括安装于主体1顶部的升降电机31、沿竖直方向转动连接于主体1的滚珠丝杠32、沿竖直方向滑动配合于主体1对应旋转结构2一侧的升降滑台33，具体的，滚珠丝杠32两端部杠身均通过轴承安装有轴承座，两个轴承座分别通过螺栓连接于主体1对应旋转结构2一侧面上下端，根据需要，升降电机31采用ECMA系列伺服电机；

升降滑台33设有与滚珠丝杠32杠身传动配合的丝杠座34，根据需要，丝杠座34内侧具有于滚珠丝杠32匹配的螺纹滑块；滚珠丝杠32与升降电机31输出端传动配合，根据需要，主体1还可以设有减速机，滚珠丝杠32与升降电机31通过减速机传动配合；旋转结构2固定部对应固接于升降滑台33；

使用时，可以通过升降电机31带动滚珠丝杠32转动，滚珠丝杠32带动丝杠座34上升或下降，丝杠座34带动升降滑台33上升或下降，升降滑台33带动旋转结构2上升或下降，实现了旋转结构2高度可调的功能。

如图1-3所示，主体1对应升降滑台33的一侧沿竖直方向设有升降轨道12，且升降轨道12沿其长度方向滑动配合有升降滑块13，且升降滑块13与升降滑台33对应固接；

在本实施例中，升降轨道12位于升降滑块13上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置11；

如图4-5所示，限位装置11包括限位块111，限位块111一侧设有能够卡合于升降轨道12的卡接部，限位块111螺接有用于固定限位块111位置的紧固螺钉112。

在本实施例中，升降轨道12设有两个，分别位于主体1对应升降滑台33的一侧面两侧，每个升降轨道12均具有两个升降滑块13，且两个升降滑块13分别位于升降滑台33内台面上下端部；

使用时，升降滑台33的移动带动升降滑块13移动，由于升降滑块13与升降轨道12的配合关系，实现了升降滑台33与主体1对应滑动配合的功能。

如图2-3所示，旋转结构2包括固定底座21，固定底座21固定安装于升降滑台33对应主体1的一侧面中部，固定底座21背离升降滑台33的一侧安装有旋转电机22，优选的，旋转电机22采用ECMA系列伺服电机，升降滑台33对应固定底座21的位置安装有RV减速机23，且RV减速机23输入端与旋转电机22输出端传动配合，RV减速机23输出端安装有夹持设备；

上述方案中，该变位装置可实现位置、速度、力矩的闭环控制，避免了步进电机的失步问题，低速运行更加平稳，同时缩短电机加减速的动态响应时间，丝杠螺杆搭配传动效率较高的RV减速机，有效提高传动精度。

上述结构中，使用时，首先启动升降电机31，升降电机31带动滚珠丝杠32转动，滚珠丝杠32带动丝杠座34下降，丝杠座34带动升降滑台33下降，升降滑台33带动旋转结构2下降，使得旋转结构2下降到合适安装工件的位置，然后通过夹持设备把工件安装在旋转结构2上，然后再次启动升降电机31，升降电机31带动滚珠丝杠32转动，滚珠丝杠32带动丝杠座34上升，丝杠座34带动升降滑台33上升，升降滑台33带动旋转结构2上升，旋转结构2带动工件上升，使得工件移动至合适于与该变位装置匹配的焊接机器人焊接的位置，并在焊接过程中，可以根据上述原理通过升降结构3实时调节工件高度，还可以通过旋转电机22带动RV减速机23运转，进而带动夹持设备翻转，夹持设备带动工件翻转，实现了调整工件角度的功能。

实施例二，在实施例一的基础上，如图1、4-5所示，主体1对应升降轨道12外侧的位置设有延伸部14，限位块111设有与延伸部14配合的让位槽113，让位槽113外侧壁螺接有与延伸部14配合实现固定限位块111位置的紧固螺钉112，这样设置可以通过转动紧固螺钉112，在紧固螺钉112与限位块111共同作用下，使得紧固螺钉112螺杆端面挤压或远离延伸部14，使得限位块111处于固定状态或自由状态，该自由状态为能够沿升降轨道12轴向移动的状态；

实施例三，在实施例二的基础上，如图4-5所示，每个让位槽113外侧壁均上下间隔设有两个紧固螺钉112，且每个紧固螺钉112螺杆端部转动连接有梯形卡板114，且梯形卡板114位于对应的让位槽113槽腔，并且梯形卡板114对应延伸部14的板面为斜面，位于同一让位槽113内的两个梯形卡板114相背端为大头端；

这样设置可以转动紧固螺钉112，在紧固螺钉112与限位块111共同作用下，紧固螺钉112带动梯形卡板114移动，使得梯形卡板114挤压延伸部14，由于梯形卡板114对应延伸部14的板面为斜面，梯形卡板114发生轻微转动，使得梯形卡板114板面贴合延伸部14，依靠梯形卡板114与延伸部14之间的摩擦力使得限位块111内侧锁死，配合紧固螺钉112，最终达到机械限位调控升降滑台33行程的功能，因此能够适应多种使用工况。

实施例四，在实施例一的基础上，如图1所示，主体1对应升降滑台33的一侧面中部上下端均设有缓冲结构4；

缓冲结构4包括安装与主体1的安装件41，安装件41对应升降滑台33的一侧设有缓冲件42，根据需要，缓冲件42可以是弹簧，也可以是橡胶块等其他能够弹性形变的结构。

实施例五，与实施例一不同之处在于，夹持设备不直接夹持工件，而是夹持工装，待焊接的工件放置到工装上，可以通过在工装上设置夹具，通过夹具把工件固定在工装上。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种行程可调节的升降式旋转变位装置，包括主体（1）、旋转结构（2）、升降结构（3），所述主体（1）一侧面设有对工装或工件进行翻转调整角度的旋转结构（2），所述旋转结构（2）旋转部设有用于固定工装或工件的夹持设备，其特征在于：所述主体（1）对应旋转结构（2）的一侧设有用于带动旋转结构（2）升降，使得该变位装置适应于不同宽度或长度工件的升降结构（3）；

所述主体（1）对应升降结构（3）升降部上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置（11）。

2.根据权利要求1所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述升降结构（3）包括安装于主体（1）顶部或底部的升降电机（31）、沿竖直方向转动连接于主体（1）的滚珠丝杠（32）、沿竖直方向滑动配合于主体（1）对应旋转结构（2）一侧的升降滑台（33），所述升降滑台（33）设有与滚珠丝杠（32）杠身传动配合的丝杠座（34），所述滚珠丝杠（32）与升降电机（31）输出端传动配合；所述旋转结构（2）固定部对应固接于升降滑台（33）。

3.根据权利要求2所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述主体（1）对应升降滑台（33）的一侧沿竖直方向设有升降轨道（12），且升降轨道（12）沿其长度方向滑动配合有升降滑块（13），且升降滑块（13）与升降滑台（33）对应固接。

4.根据权利要求3所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述升降轨道（12）位于升降滑块（13）上下方的位置均间隔设有上下位置能够调节的限位装置（11）。

5.根据权利要求4所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述限位装置（11）包括限位块（111），所述限位块（111）一侧设有能够卡合于升降轨道（12）的卡接部，所述限位块（111）螺接有用于固定限位块（111）位置的紧固螺钉（112）。

6.根据权利要求5所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述主体（1）对应升降轨道（12）外侧的位置设有延伸部（14），所述限位块（111）设有与延伸部（14）配合的让位槽（113），所述让位槽（113）外侧壁螺接有与延伸部（14）配合实现固定限位块（111）位置的紧固螺钉（112）。

7.根据权利要求6所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：每个让位槽（113）外侧壁均上下间隔设有两个紧固螺钉（112），且每个紧固螺钉（112）螺杆端部转动连接有梯形卡板（114），且梯形卡板（114）位于对应的让位槽（113）槽腔，并且梯形卡板（114）对应延伸部（14）的板面为斜面，位于同一让位槽（113）内的两个梯形卡板（114）相背端为大头端。

8.根据权利要求2所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述旋转结构（2）包括固定底座（21），所述固定底座（21）固定安装于升降滑台（33）对应主体（1）的一侧面中部，所述固定底座（21）背离升降滑台（33）的一侧安装有旋转电机（22），所述升降滑台（33）对应固定底座（21）的位置安装有RV减速机（23），且RV减速机（23）输入端与旋转电机（22）输出端传动配合，RV减速机（23）输出端安装有夹持设备。

9.根据权利要求2所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述主体（1）对应升降滑台（33）的一侧面中部上下端均设有缓冲结构（4）。

10.根据权利要求9所述的一种行程可调节的升降式旋转变位装置，其特征在于：所述缓冲结构（4）包括安装与主体（1）的安装件（41），所述安装件（41）对应升降滑台（33）的一侧设有缓冲件（42）。

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