CN220179341U - 多轴机器人及加工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多轴机器人及加工设备,多轴机器人包括基座、冷却组件和两个执行部,两个执行部相对设置在基座上,执行部包括监测机构和至少具有五个自由度的执行机构,执行机构的一端具有执行组件,执行组件在基座的长度方向、基座的宽度方向、基座的高度方向上的位置可调,且绕基座的长度方向、基座的宽度方向均可转动地设置,监测机构可移动地设置在执行机构上,以监测执行组件的加工情况,冷却组件和监测机构连通,以冷却监测机构,两个执行组件分别对工件的两个相对的待加工位置进行加工。采用本方案,能够解决现有技术中的多轴机器人的监测机构与执行组件的相对位置不可调的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及多自由度调节加工技术领域,具体而言,涉及一种多轴机器人及加工设备。
背景技术
目前,通过多轴机器人实现对同一工序中的两个相对待加工位置进行同时加工的加工方式已较为常见,其中,对待加工位置的加工包括焊接、打磨、切割等,可通过不同的执行组件实现,以焊接为例,现有技术中的多轴机器人的执行组件采用焊接组件的情况下,能够实现多轴机器人对同一工序中的两个相对的环形焊缝的同时焊接。但现有技术中的多轴机器人的用于焊接两个焊缝的执行组件的自由度有限或相互限制,导致多轴机器人的适用受限,影响多轴机器人的适用性。另一方面,现有技术中的多轴机器人的监测机构主要设置在执行组件上,但二者的相对位置一般不可调,在焊接过程中,易出现监测机构监测效果差或影响执行组件加工的情况。
实用新型内容
本实用新型提供了一种多轴机器人及加工设备,以解决现有技术中的多轴机器人因执行组件的自由度受限而适用性差的问题、以及监测机构与执行组件的相对位置不可调的问题。
为了解决上述问题,根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种多轴机器人,多轴机器人包括基座、冷却组件和两个执行部,两个执行部相对设置在基座上并沿基座的长度方向间隔,执行部包括监测机构和至少具有五个自由度的执行机构,执行机构背离基座的一端具有执行组件,执行组件在基座的长度方向、基座的宽度方向、基座的高度方向上的位置可调,且执行组件绕基座的长度方向、基座的宽度方向均可转动地设置,以调节执行组件的加工位置,监测机构可移动地设置在执行机构上,以监测执行组件的加工情况,冷却组件和监测机构连通,以冷却监测机构,两个执行组件相对设置,以分别对工件的两个相对的待加工位置进行加工。
进一步地,执行机构包括移动调节机构、转动调节机构和执行组件,转动调节机构与移动调节机构连接,移动调节机构和转动调节机构中的一个设置在基座下方,执行组件设置在另一个上,移动调节机构用于驱动执行组件移动,转动调节机构用于驱动执行组件转动,以调节执行组件的加工位置。
进一步地,移动调节机构包括顺次连接的第一转接组件、第二转接组件和第三转接组件,第一转接组件的延伸方向、第二转接组件的延伸方向和第三转接组件的延伸方向两两垂直,第一转接组件设置在基座下方,执行组件设置在转动调节机构上,第二转接组件沿第一转接组件的延伸方向可移动地设置,第三转接组件沿第二转接组件的延伸方向可移动地设置,转动调节机构沿第三转接组件的延伸方向可移动地设置。
进一步地,第一转接组件包括第一驱动组件、第一转接架和第一导向件,第一转接架的延伸方向平行于基座的宽度方向,第一导向件可移动地设置在第一转接架上并和第二转接组件连接,第一驱动组件设置在第一转接架上并和第一导向件驱动连接;第二转接组件的延伸方向平行于基座的长度方向,第三转接组件的延伸方向平行于基座的高度方向。
进一步地,移动调节机构设置在基座下方,转动调节机构包括相互连接的第一转动组件和第二转动组件,执行组件设置在第二转动组件上,第一转动组件设置在移动调节机构上,第一转动组件、第二转动组件分别用于驱动执行组件在不同的方向转动。
进一步地,第一转动组件包括第一驱动件、第一安装架和第一传动组件,第一传动组件可转动地设置在第一安装架内并和第一安装架限位配合,第一传动组件和第二转动组件连接,第一驱动件和第一传动组件驱动连接,以驱动第二转动组件、执行组件绕基座的长度方向转动;第二转动组件用于驱动执行组件绕基座的高度方向转动。
进一步地,监测机构包括激光传感组件和观测组件,激光传感组件包括相互连接的激光支架组和激光传感器,激光支架组和执行机构连接,激光传感器相对激光支架组的位置可调,观测组件还包括相互连接的观测支架组和观测相机,观测支架组设置在激光支架组上,观测相机相对观测支架组的相对位置可调。
进一步地,激光支架组包括顺次连接的激光支撑臂、第一激光支架、第二激光支架和第三激光支架,激光传感器通过第三激光支架和第二激光支架连接,激光支撑臂沿基座的宽度方向延伸并和执行机构连接,第一激光支架沿基座的长度方向延伸并可移动地穿过激光支撑臂设置,第二激光支架可转动地设置在第一激光支架上,激光传感器、观测组件均可移动地设置在第三激光支架上,以调节激光传感器、观测相机和执行组件的相对位置。
进一步地,观测支架组包括顺次连接的第一观测支架和第二观测支架,观测相机设置在第二观测支架上,第一观测支架可移动地设置在激光支架组上,第一观测支架和第二观测支架铰接连接,以调节观测相机和激光传感器或执行组件的相对位置。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种加工设备,加工设备包括操作机、变位组件和上述的多轴机器人,变位组件用于安装工件并驱动工件转动,工件具有由两个相对的环形焊缝形成的待加工位置,操作机和多轴机器人驱动连接,以驱动多轴机器人移动至待加工位置或远离待加工位置。
应用本实用新型的技术方案,提供了一种多轴机器人,多轴机器人包括基座、冷却组件和两个执行部,两个执行部相对设置在基座上并沿基座的长度方向间隔,执行部包括监测机构和至少具有五个自由度的执行机构,执行机构背离基座的一端具有执行组件,执行组件在基座的长度方向、基座的宽度方向、基座的高度方向上的位置可调,且执行组件绕基座的长度方向、基座的宽度方向均可转动地设置,以调节执行组件的加工位置,监测机构可移动地设置在执行机构上,以监测执行组件的焊接情况,冷却组件和监测机构连通,以冷却监测机构,两个执行组件相对设置,以分别对工件的两个相对的待加工位置进行加工。
采用该方案,通过两个执行组件实现对工件的两个相对的待加工位置的同时加工(加工包括焊接、打磨、切割等),提高加工效率。通过监测机构实现对加工位置的监测,同时通过冷却组件实现对监测机构的冷却,有利于保证多轴机器人对工件加工的可靠性以及监测机构的可靠性。且每个执行机构均具有至少五个自由度,避免了现有技术中单一执行机构的自由度较少,或,两个执行机构合计具有六个自由度的情况,使得两个执行机构的执行组件均能够实现五个自由度方向上的独立调整,有利于提高多轴机器人对具有两个相对的待加工位置的工件加工的适用性。另一方面,监测机构可移动地设置在执行机构上,以根据实际加工情况调整监测机构的监测位置,避免现有技术中监测机构和执行机构的相对位置不可调,导致某些加工情况下监测结构的监测效果差或影响执行机构加工的情况,保证监测机构监测的可靠性以及多轴机器人对工件加工的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了本实用新型的实施例提供的多轴机器人的结构示意图;
图2示出了图1的多轴机器人的主视图;
图3示出了图1的多轴机器人的仰视图;
图4示出了图1的多轴机器人的侧视图;
图5示出了本实用新型的另一实施例提供的加工设备的结构简图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、基座;
21、监测机构;211、激光传感组件;2111、激光传感器;2112、激光支撑臂;2113、第一激光支架;2114、第二激光支架;2115、第三激光支架;212、观测组件;2121、观测相机;2122、第一观测支架;2123、第二观测支架;
22、执行机构;221、执行组件;222、第一转接组件;2221、第一驱动组件;2222、第一转接架;2223、第一导向件;223、第二转接组件;2231、第二驱动组件;2232、第二转接架;2233、第二导向件;224、第三转接组件;2241、第三驱动组件;2242、第三转接架;2243、第三导向件;225、第一转动组件;2251、第一驱动件;2252、第一安装架;2253、第一传动组件;226、第二转动组件;2261、第二驱动件;2262、第二安装架;2263、第二传动组件;31、冷却箱;
41、操作机;42、变位组件;43、限位滚筒;
51、T型环形肋骨;511、内环肋骨;512、外环肋骨;52、焊接筒体;
60、多轴机器人。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
如图1至图4所示,本实用新型的实施例提供了一种多轴机器人60,多轴机器人60包括基座10、冷却组件和两个执行部,两个执行部相对设置在基座10上并沿基座10的长度方向间隔,执行部包括监测机构21和至少具有五个自由度的执行机构22,执行机构22背离基座10的一端具有执行组件221,执行组件221在基座10的长度方向、基座10的宽度方向、基座10的高度方向上的位置可调,且执行组件221绕基座10的长度方向、基座10的宽度方向均可转动地设置,以调节执行组件221的加工位置,监测机构21可移动地设置在执行机构22上,以监测执行组件221的焊接情况,冷却组件和监测机构21连通,以冷却监测机构21,两个执行组件221相对设置,以分别焊接工件的两个相对的环形焊缝。
在本实施例中,通过两个执行组件221实现对工件的两个相对的待加工位置的同时加工(加工包括焊接、打磨、切割等),提高加工效率。通过监测机构21实现对加工位置的监测,同时通过冷却组件实现对监测机构21的冷却,有利于保证多轴机器人对工件加工的可靠性以及监测机构21的可靠性。且每个执行机构22均具有至少五个自由度,避免了现有技术中单一执行机构22的自由度较少,或,两个执行机构22合计具有六个自由度的情况,使得两个执行机构22的执行组件221均能够实现五个自由度方向上的独立调整,有利于提高多轴机器人60对具有两个相对的待加工位置的工件加工的适用性。另一方面,监测机构21可移动地设置在执行机构22上,以根据实际加工情况调整监测机构21的监测位置,避免现有技术中监测机构21和执行机构22的相对位置不可调,导致某些加工情况下监测机构21的监测效果差或影响执行机构22加工的情况,保证监测机构21监测的可靠性以及多轴机器人60对工件加工的可靠性。
具体地,定义基座10的长度方向为X向,基座10的宽度方向为Y向,基座10的高度方向为Z向,本实施例中的多轴机器人为十轴机器人,执行机构22为五轴执行机构,其使得执行组件221具有沿X向、Y向、Z向的移动自由度以及绕X向、Y向的转动自由度。其中,执行组件221为多个,多个执行组件221分别为焊接组件、打磨组件、切割组件等能够实现不同加工效果的组件,任意一个执行组件221均可拆卸地设置,以便于操作人员根据实际加工情况对执行组件221进行更换。
如图1至图4所示,执行机构22包括移动调节机构、转动调节机构和执行组件221,转动调节机构与移动调节机构连接,移动调节机构和转动调节机构中的一个设置在基座10下方,执行组件221设置在另一个上,移动调节机构用于驱动执行组件221移动,转动调节机构用于驱动执行组件221转动,以调节执行组件221的加工位置。这样设置,通过移动调节机构和转动调节机构分别实现对执行组件221的移动和转动调节,便于对执行组件221的加工位置的调整。具体地,本实施例中的移动调节机构设置在基座10下方,转动调节机构设置在移动调节机构上,执行组件221设置在转动调节机构上,在需要调整加工位置时,可先通过移动调节机构实现对转动调节机构和执行组件221的移动驱动,再通过转动调节机构实现对执行组件221的转动驱动,以确定加工位置,监测机构21和移动调节机构连接并可随移动调节机构进行部分自由度方向的移动,保证监测机构21监测的可靠。可选地,在其他未示出图的实施例中,转动调节机构设置在基座10下方,移动调节机构设置在转动调节机构上,调节加工位置步骤同上且调整的先后顺序可变。
具体地,移动调节机构包括顺次连接的第一转接组件222、第二转接组件223和第三转接组件224,第一转接组件222的延伸方向、第二转接组件223的延伸方向和第三转接组件224的延伸方向两两垂直,第一转接组件222设置在基座10下方,执行组件221设置在转动调节机构上,第二转接组件223沿第一转接组件222的延伸方向可移动地设置,第三转接组件224沿第二转接组件223的延伸方向可移动地设置,转动调节机构沿第三转接组件224的延伸方向可移动地设置。
在本实施例中,第一转接组件222的延伸方向、第二转接组件223的延伸方向、第三转接组件224的延伸方向与X向、Y向、Z向一一对应平行,第一转接组件222、第二转接组件223和第三转接组件224用于调节执行组件221在X向、Y向、Z向上的移动,监测机构21设置在其中一个转接组件上。这样设置,便于对执行组件221的移动调节。
进一步地,第一转接组件222包括第一驱动组件2221、第一转接架2222和第一导向件2223,第一转接架2222的延伸方向平行于基座10的宽度方向,第一导向件2223可移动地设置在第一转接架2222上并和第二转接组件223连接,第一驱动组件2221设置在第一转接架2222上并和第一导向件2223驱动连接;第二转接组件223的延伸方向平行于基座10的长度方向,第三转接组件224的延伸方向平行于基座10的高度方向。
在本实施例中,第二转接组件223包括第二驱动组件2231、第二转接架2232和第二导向件2233,第三转接组件224包括第三驱动组件2241、第三转接架2242和第三导向件2243,第三转接架2242的延伸方向平行于Z向且具有第三导轨槽,第三导向件2243和第三导轨槽限位配合并沿第三转接架2242的延伸方向可移动地设置,相互连接的转动调节机构和执行组件221设置在第三导向件2243上,以通过第三导向件2243的移动调节转动调节机构和执行组件221在Z向上的位置;第二转接架2232的延伸方向平行于X向且具有第二导轨槽,第二导向件2233和第二导轨槽限位配合并沿第二转接架2232的延伸方向可移动地设置,第三转接架2242设置在第二导向件2233上,以通过第二导向件2233的移动调节第三转接组件224、转动调节机构和执行组件221在X向上的位置;第一转接架2222的延伸方向平行于X向且具有第一导轨槽,第一导向件2223和第一导轨槽限位配合并沿第一转接架2222的延伸方向可移动地设置,第二转接架2232设置在第一导向件2223上,以通过第一导向件2223的移动调节第二转接组件223、第三转接组件224、转动调节机构和执行组件221在X向上的位置。这样设置,便于对执行组件221的移动调节。
可选地,第一驱动组件2221、第二驱动组件2231、第三驱动组件2241的结构组成相同,均由驱动电机、滚柱丝杆、同步带轮组组成,具体地,同步带轮组包括同步带和两个同步带轮,驱动电机设置在转接架上并和其中一个同步带轮驱动连接,滚柱丝杆设置在导向件上并和另一个同步带轮传动连接,驱动电机驱动一个同步带轮转动并通过同步带带动另一个同步带轮以及滚柱丝杆运动,实现对导向件的移动驱动。其中,各个驱动电机的放置方向均平行于对应驱动组件的延伸方向,如第一驱动组件2221的驱动电机设置在第一转接架2222上并和第一转接架2222的延伸方向相同。
在本实施例中,移动调节机构设置在基座10下方,转动调节机构包括相互连接的第一转动组件225和第二转动组件226,执行组件221设置在第二转动组件226上,第一转动组件225设置在移动调节机构上,第一转动组件225、第二转动组件226分别用于驱动执行组件221在不同的方向转动。这样设置,第一转动组件225用于驱动第二转动组件226、执行组件221在一个方向上的转动,第二转动组件226用于驱动执行组件221在另一个方向上的转动,使得执行组件221具有两个不同的转动自由度,有利于提供执行组件221的适用性。其中,第一转动组件225设置在第三转接组件224的第三导向件2243上,这样设置,结合转动调节机构和移动调节机构使得执行组件221具有五个自由度,两个执行组件221均具有五个自由度,有利于提高多轴机器人的适用性。
具体地,第一转动组件225包括第一驱动件2251、第一安装架2252和第一传动组件2253,第一传动组件2253可转动地设置在第一安装架2252内并和第一安装架2252限位配合,第一传动组件2253和第二转动组件226连接,第一驱动件2251和第一传动组件2253驱动连接,以驱动第二转动组件226、执行组件221绕基座10的长度方向转动;第二转动组件226用于驱动执行组件221绕基座10的高度方向转动。
在本实施例中,第二转动组件226包括第二驱动件2261、第二安装架2262和第二传动组件2263,第一传动组件2253和第二安装架2262连接,第二驱动件2261和第二传动组件2263驱动连接,以驱动与第二传动组件2263连接的执行组件221绕基座10的高度方向(Z向)转动。这样设置,使得执行组件221具有绕X向和绕Z向转动的自由度,便于对执行组件221的转动调节,有利于提高多轴机器人的适用性。具体地,执行组件221的转动自由度的转动方向可根据实际情况进行调整,不仅限于本实施例中的转动方向。
可选地,第一驱动件2251和第二驱动件2261均为驱动电机,第一传动组件2253、第二传动组件2263的组成结构相同,均由安装壳、传动凸起、同步带轮组和减速机组成,安装壳和安装架连接,同步带轮组设置在安装架内,传动凸起可转动地穿设在安装壳内并凸出安装壳设置,减速机设置在安装壳内并和传动凸起连接,同步带轮组包括同步带和两个同步带轮,驱动电机设置在安装架上并和其中一个同步轮驱动连接,另一个驱动轮和减速机传动连接并通过减速机带动传动凸起转动,以实现对执行组件221的转动调节。其中,驱动电机置于对应地安装壳上方,且其延伸方向与对应安装壳内的减速机的延伸方向平行,第一传动组件2253的驱动电机的延伸方向平行于Y向且尾部朝Y向正向(如图1所示Y向方向),这样设置,减小了第一传动组件2253沿Y向的悬臂尺寸,提高了第一转动组件225的刚度和稳定性,第二转动组件226同理。
如图1至图4所示,监测机构21包括激光传感组件211和观测组件212,激光传感组件211包括相互连接的激光支架组和激光传感器2111,激光支架组和执行机构22连接,激光传感器2111相对激光支架组的位置可调,观测组件212还包括相互连接的观测支架组和观测相机2121,观测支架组设置在激光支架组上,观测相机2121相对观测支架组的相对位置可调。
在本实施例中,执行组件221采用焊接组件,通过两个焊接组件分别实现对工件的两个相对的焊缝的焊接,熔池是指因焊弧热而熔化成池状的母材部分,即熔焊时焊件上形成的具有一定形状的液态金属部分,在本实施例中,激光传感器2111用于监测焊接组件的焊接情况、焊接状态等,观测相机2121用于监测焊接过程中熔池的状态,激光支架组和执行机构22的第二转接组件223连接,具体地,激光支架组和第二转接架2232连接,使得监测机构21整体能够随着第二转接架2232沿Y向运动,便于保证监测机构21的监测位置与焊接组件的焊接位置在Y向的相对位置,进而根据相对位置实现对监测机构21的微调,以保证监测效果。进一步地,对监测机构21的微调包括激光传感器2111相对激光支架组的相对位置的调节,以及观测相机2121相对观测支架组的相对位置的调节,避免现有技术中监测机构21和执行机构22的相对位置不可调,导致某些焊接情况下监测机构21的监测效果差或影响焊接组件对焊缝的焊接的情况,保证监测机构21监测的可靠性。其中,在执行组件221采用切割组件执行等离子切割或火焰切割等加工时也会产生熔池,观测相机2121亦可对上述加工情况产生的熔池进行观测。需要说明的是,观测相机2121不仅限于对加工过程中产生的熔池进行观测,在进行不产生熔池的其他种类加工时,可以根据实际加工情况对所需观测的加工画面进行观测,在此不一一举例。
具体地,本实施例中的冷却组件用于对激光传感组件211和/或观测组件212进行冷却,保证监测机构21的可靠性。具体地,冷却组件包括两组相互连通的冷却箱31和冷却管路,冷却箱31用于存放冷却流体并设置在基座10上,两个冷却管路分别和两个激光传感组件211连通,以为激光传感器2111提供冷却流体。需要说明的是,冷却组件的组成以及设置位置均可根据实际情况而定,冷却组件的冷却对象也不仅限于上述实施例,冷却对象可以包括激光传感组件211、观测组件212以及光源等会发热的组件,如在其他某个实施例中,冷却箱31设置在地面上并通过冷却管路实现对激光传感组件211、观测组件212的同时冷却,此处不再一一举例。
可选地,在执行组件221采用焊接组件时,执行机构22还包括保护拖罩,保护拖罩可拆卸地设置在焊接组件的端部,以为焊接组件对工件的加工提供保护区域。这样设置,通过保护拖罩实现对焊接过程的保护,保护方式包括但不限于提供保护气等,保证多轴机器人对工件焊接的可靠性。其中,本实施例中的焊接组件为两个,两个焊接组件对两个相对的焊缝进行焊接,每个焊接组件的端部均可拆卸地设置有一个保护拖罩,保证焊接的可靠性。
具体地,激光支架组包括顺次连接的激光支撑臂2112、第一激光支架2113、第二激光支架2114和第三激光支架2115,激光传感器2111通过第三激光支架2115和第二激光支架2114连接,激光支撑臂2112沿基座10的宽度方向延伸并和执行机构22连接,第一激光支架2113沿基座10的长度方向延伸并可移动地穿过激光支撑臂2112设置,第二激光支架2114可转动地设置在第一激光支架2113上,激光传感器2111、观测组件212均可移动地设置在第三激光支架2115上,以调节激光传感器2111、观测相机2121和焊接组件的相对位置。
在本实施例中,激光支撑臂2112和第一导向件2223连接且沿Y向延伸,通过第一导向件2223沿Y向的运动能够实现对监测机构21整体在Y向上位置的调整,可以理解的是,该处的监测机构21沿Y向位置的调整和焊接组件沿Y向位置的调整是同步的,以保证监测机构21对焊接组件的监测效果。第一激光支架2113为条形尺状结构并沿X向可移动地穿过激光支撑臂2112,以用于调节第二激光支架2114、第三激光支架2115、激光传感器2111、观测组件212在X向上的位置;第二激光支架2114为三角架结构,第二激光支架2114的一端与第一激光支架2113的一端可松紧地铰接,第三激光支架2115和第二激光支架2114的另一个端部固定连接,以调节第三激光支架2115、激光传感器2111、观测组件212绕Y向的转动位置;第三激光支架2115为框架结构,激光传感器2111设置在框架上并可移动地设置,以调节激光传感器2111与第三激光支架2115的相对位置(X向和/或Z向)。这样设置,使得激光传感器2111具有至少三个移动自由度和一个转动自由度,便于根据实际情况调节其与焊接组件的相对位置,保证监测以及焊接的可靠性。进一步地,观测组件212可移动地设置在第三激光支架2115背离激光传感器2111的一侧,便于根据实际情况调节观测相机2121与焊接组件的相对位置。
可选地,激光传感器2111相对第三激光支架2115的移动方向,与观测组件212相对第三激光支架2115的移动方向相同,便于第三激光支架2115上用于对二者移动进行限位导向的槽的加工。第一激光支架2113与第二激光支架2114的铰接松紧通过螺栓和第一激光支架2113端部的夹紧端实现的,第二激光支架2114的一端具有夹紧爪,夹紧轴可转动地穿设在夹紧爪内,螺栓可拆卸地设置,以压紧夹紧爪或松开夹紧爪,进而实现对其中夹紧轴的转动调节。第三激光支架2115通过两个螺栓与第二激光支架2114的另一端固定连接。激光支撑臂2112与第一导向件2223的连接位置具有固定端盖,固定端盖固定设置在第一导向件2223上且具有导向键槽,激光支撑臂2112具有与导向键槽限位配合的凸键,保证第一导向件2223对激光支撑臂2112支撑的可靠性。
进一步地,观测支架组包括顺次连接的第一观测支架2122和第二观测支架2123,观测相机2121设置在第二观测支架2123上,第一观测支架2122可移动地设置在激光支架组上,第一观测支架2122和第二观测支架2123铰接连接,以调节观测相机2121和激光传感器2111或焊接组件的相对位置。
在本实施例中,第一观测支架2122的一端可移动地设置在第三激光支架2115上,第二观测支架2123和第一观测支架2122的另一端铰接。这样设置,使得观测相机2121至少具有一个移动自由度和一个转动自由度,以调节其相对激光传感器2111的相对位置,和/或,其相对焊接组件的相对位置。其中,移动自由度为X向和/或Z向的移动自由度,转动自由度为绕Z向和/或绕X向的转动自由度。
可选地,激光传感器2111包括外壳、防护组件、工业相机以及第一反射组件,防护组件设置在外壳上且具有用于接收光线的相机照射口;工业相机固定设置在外壳内且镜头朝向工业相机的长度方向,工业相机的长度方向垂直于相机照射口的朝向,外壳对工业相机起到保护作用;第一反射组件设置在外壳内,外部光线通过相机照射口后,经第一反射组件反射到工业相机镜头内,以实现的焊接情况的监测。
如图5所示,本实用新型的另一实施例提供了一种加工设备,加工设备包括操作机41、变位组件42和上述的多轴机器人60,变位组件42用于安装工件并驱动工件转动,工件具有两个相对的待加工位置,操作机41和多轴机器人60驱动连接,以驱动多轴机器人60移动至待加工位置或远离待加工位置。这样设置,通过操作机41实现对多轴机器人60的移动调节,通过变位组件42实现对工件的转动调节,便于对准多轴机器人60与工件上的待加工位置并实现多轴机器人60对加工位置的可靠加工。其中,以执行组件221采用焊接组件为例,假设待加工位置由环形焊缝形成,则通过变位组件42的转动还能实现多轴机器人60对工件的两个相对的环形焊缝的快速焊接,不需频繁调节多轴机器人60的位置,提高焊接效率。其中,本实施例中的操作机41采用十字操作机,变位组件42采用滚轮架,需要说明的是,操作机41和变位组件42的选择不仅限于上述实施例,如变位组件42还可采用变位机等其他能实现对工件的安装和转动驱动的结构,在此不一一举例。
具体地,在执行组件221为焊接组件时,待加工位置由环形焊缝形成,两个焊接组件分别用于焊接两个相对的环形焊缝,工件包括分体状态下的T型环形肋骨51和焊接筒体52,焊接设备主要T型环形肋骨51包括内环肋骨511和外环肋骨512,内环肋骨511的宽度大于外环肋骨512,外环肋骨512套设在内环肋骨511的外周并和内环肋骨511焊接,外环肋骨512的外周面分别和内环肋骨511的两个侧面形成两个相对的环形焊缝,两个相对的环形焊缝通过多轴机器人60实现在同一焊接工序中的同时焊接。焊接完成的T型环形肋骨51设置在焊接筒体52内,T型环形肋骨51的外环肋骨512的外周面与焊接筒体52的内壁限位配合,外环肋骨512的两个侧面与焊接筒体52的内壁形成两个相对的环形焊缝,此处形成的两个相对的环形焊缝同样可以通过多轴机器人60实现在同一焊接工序中的同时焊接,两个焊接工序中的多轴机器人60的位置不同。焊接时先对分体状态下的T型环形肋骨51进行焊接,之后在对T型环形肋骨51与焊接筒体52形成的两个相对的环形焊缝进行焊接,得到目标工件。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
以上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,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多轴机器人,其特征在于,所述多轴机器人包括基座(10)、冷却组件和两个执行部,两个所述执行部相对设置在所述基座(10)上并沿所述基座(10)的长度方向间隔,所述执行部包括监测机构(21)和至少具有五个自由度的执行机构(22),所述执行机构(22)背离所述基座(10)的一端具有执行组件(221),所述执行组件(221)在所述基座(10)的长度方向、所述基座(10)的宽度方向、所述基座(10)的高度方向上的位置可调,且所述执行组件(221)绕所述基座(10)的长度方向、所述基座(10)的宽度方向均可转动地设置,以调节所述执行组件(221)的加工位置,所述监测机构(21)可移动地设置在所述执行机构(22)上,以监测所述执行组件(221)的加工情况,所述冷却组件和所述监测机构(21)连通,以冷却所述监测机构(21),两个所述执行组件(221)相对设置,以分别对工件的两个相对的待加工位置进行加工。
2.根据权利要求1所述的多轴机器人,其特征在于,所述执行机构(22)包括移动调节机构、转动调节机构和执行组件(221),所述转动调节机构与所述移动调节机构连接,所述移动调节机构和所述转动调节机构中的一个设置在所述基座(10)下方,所述执行组件(221)设置在另一个上,所述移动调节机构用于驱动所述执行组件(221)移动,所述转动调节机构用于驱动所述执行组件(221)转动,以调节所述执行组件(221)的加工位置。
3.根据权利要求2所述的多轴机器人,其特征在于,所述移动调节机构包括顺次连接的第一转接组件(222)、第二转接组件(223)和第三转接组件(224),所述第一转接组件(222)的延伸方向、所述第二转接组件(223)的延伸方向和所述第三转接组件(224)的延伸方向两两垂直,所述第一转接组件(222)设置在所述基座(10)下方,所述执行组件(221)设置在所述转动调节机构上,所述第二转接组件(223)沿所述第一转接组件(222)的延伸方向可移动地设置,所述第三转接组件(224)沿所述第二转接组件(223)的延伸方向可移动地设置,所述转动调节机构沿所述第三转接组件(224)的延伸方向可移动地设置。
4.根据权利要求3所述的多轴机器人,其特征在于,所述第一转接组件(222)包括第一驱动组件(2221)、第一转接架(2222)和第一导向件(2223),所述第一转接架(2222)的延伸方向平行于所述基座(10)的宽度方向,所述第一导向件(2223)可移动地设置在所述第一转接架(2222)上并和所述第二转接组件(223)连接,所述第一驱动组件(2221)设置在所述第一转接架(2222)上并和所述第一导向件(2223)驱动连接;所述第二转接组件(223)的延伸方向平行于所述基座(10)的长度方向,所述第三转接组件(224)的延伸方向平行于所述基座(10)的高度方向。
5.根据权利要求2所述的多轴机器人,其特征在于,所述移动调节机构设置在所述基座(10)下方,所述转动调节机构包括相互连接的第一转动组件(225)和第二转动组件(226),所述执行组件(221)设置在所述第二转动组件(226)上,所述第一转动组件(225)设置在所述移动调节机构上,所述第一转动组件(225)、所述第二转动组件(226)分别用于驱动所述执行组件(221)在不同的方向转动。
6.根据权利要求5所述的多轴机器人,其特征在于,所述第一转动组件(225)包括第一驱动件(2251)、第一安装架(2252)和第一传动组件(2253),所述第一传动组件(2253)可转动地设置在所述第一安装架(2252)内并和所述第一安装架(2252)限位配合,所述第一传动组件(2253)和所述第二转动组件(226)连接,所述第一驱动件(2251)和所述第一传动组件(2253)驱动连接,以驱动所述第二转动组件(226)、所述执行组件(221)绕所述基座(10)的长度方向转动;所述第二转动组件(226)用于驱动所述执行组件(221)绕所述基座(10)的高度方向转动。
7.根据权利要求1所述的多轴机器人,其特征在于,所述监测机构(21)包括激光传感组件(211)和观测组件(212),所述激光传感组件(211)包括相互连接的激光支架组和激光传感器(2111),所述激光支架组和所述执行机构(22)连接,所述激光传感器(2111)相对所述激光支架组的位置可调,所述观测组件(212)还包括相互连接的观测支架组和观测相机(2121),所述观测支架组设置在激光支架组上,所述观测相机(2121)相对所述观测支架组的相对位置可调。
8.根据权利要求7所述的多轴机器人,其特征在于,所述激光支架组包括顺次连接的激光支撑臂(2112)、第一激光支架(2113)、第二激光支架(2114)和第三激光支架(2115),所述激光传感器(2111)通过所述第三激光支架(2115)和所述第二激光支架(2114)连接,所述激光支撑臂(2112)沿所述基座(10)的宽度方向延伸并和所述执行机构(22)连接,所述第一激光支架(2113)沿所述基座(10)的长度方向延伸并可移动地穿过所述激光支撑臂(2112)设置,所述第二激光支架(2114)可转动地设置在所述第一激光支架(2113)上,所述激光传感器(2111)、所述观测组件(212)均可移动地设置在所述第三激光支架(2115)上,以调节所述激光传感器(2111)、所述观测相机(2121)和所述执行组件(221)的相对位置。
9.根据权利要求7所述的多轴机器人,其特征在于,所述观测支架组包括顺次连接的第一观测支架(2122)和第二观测支架(2123),所述观测相机(2121)设置在所述第二观测支架(2123)上,所述第一观测支架(2122)可移动地设置在所述激光支架组上,所述第一观测支架(2122)和所述第二观测支架(2123)铰接连接,以调节所述观测相机(2121)和所述激光传感器(2111)或所述执行组件(221)的相对位置。
10.一种加工设备,其特征在于,所述加工设备包括操作机(41)、变位组件(42)和权利要求1至9中任一项所述的多轴机器人,所述变位组件(42)用于安装工件并驱动所述工件转动,所述工件具有两个相对的待加工位置,所述操作机(41)和所述多轴机器人驱动连接,以驱动所述多轴机器人移动至所述待加工位置或远离所述待加工位置。
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