一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，屬于自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有機(jī)器人焊槍頭回轉(zhuǎn)半徑較大，無法伸入到空間較小且復(fù)雜工裝的內(nèi)部；存在45°的焊接死角，對工裝的某個(gè)角度無法進(jìn)行焊接等問題。本槍頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的焊槍頭安裝于芯軸底端，送絲管貫穿芯軸與焊槍頭連接，兩軸承套于芯軸中部，軸承座固裝于Y軸的滑塊上，伺服電機(jī)通過電機(jī)安裝板安裝于軸承座側(cè)面，伺服電機(jī)與芯軸之間設(shè)有傳動機(jī)構(gòu)。本焊接機(jī)器人的槍頭回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有焊槍頭回轉(zhuǎn)半徑小，能自由伸入到工裝內(nèi)部焊接，回轉(zhuǎn)時(shí)不與工件、送絲管干涉，焊槍頭可實(shí)現(xiàn)360°以上的回轉(zhuǎn)，消除焊接死角。
【專利說明】—種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接機(jī)器人主要用于代替人工進(jìn)行焊接工作。目前常見的焊接機(jī)器人有關(guān)節(jié)式機(jī)器人和直角坐標(biāo)系機(jī)器人。關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人的焊槍軟管沿關(guān)節(jié)臂懸掛至端部關(guān)節(jié)，使焊槍軟管頭部的焊槍頭安裝在關(guān)節(jié)臂的端部關(guān)節(jié)的下方，端部關(guān)節(jié)在驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動下能繞其上一關(guān)節(jié)來回轉(zhuǎn)動，從而帶動焊槍頭一起來回轉(zhuǎn)動。上述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)存在缺點(diǎn)如下:為了避免焊槍軟管與關(guān)節(jié)臂相互干涉，焊槍頭的回轉(zhuǎn)角度只能小于80°，從而導(dǎo)致焊接死角很大，通常都大于80°。另外，關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)成本高，很難在量大面廣的中小企業(yè)中推廣。
[0003]目前市場上推出了價(jià)廉的直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人，該機(jī)器人的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在中國專利文獻(xiàn)CN103071956A中得到公開(專利名稱為:應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的焊槍頭回轉(zhuǎn)裝置)，該回轉(zhuǎn)裝置工作原理如下:旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸帶動旋轉(zhuǎn)連接板轉(zhuǎn)動，帶動與旋轉(zhuǎn)連接板固定連接的安裝套管一起轉(zhuǎn)動，從而使得焊槍頭隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸在豎向連接板的兩側(cè)來回轉(zhuǎn)動。焊槍頭回轉(zhuǎn)的角度范圍從安裝套管抵觸在豎向連接板的一側(cè)至安裝套管抵觸到豎向連接板的另一側(cè)，回轉(zhuǎn)角度超過80°，其焊接死角可控制到45°。該專利存在以下缺點(diǎn):1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過連接板與焊槍頭連接，回轉(zhuǎn)半徑較大，無法伸入到空間較小且復(fù)雜工裝的內(nèi)部；2、存在45°的焊接死角，對工裝的某個(gè)角度無法進(jìn)行焊接。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種沒有焊接死角且回轉(zhuǎn)半徑較小的焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):焊槍頭安裝于芯軸底端，送絲管貫穿芯軸與焊槍頭連接，兩軸承套于芯軸中部，軸承座固裝于Y軸的滑塊上，伺服電機(jī)通過電機(jī)安裝板安裝于軸承座側(cè)面，伺服電機(jī)與芯軸之間設(shè)有傳動機(jī)構(gòu)。
[0006]在上述的應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，傳動機(jī)構(gòu)由兩同步帶輪和同步帶組成，一同步帶輪固套于芯軸上段，另一同步帶輪裝于伺服電機(jī)輸出軸上，兩者通過同步帶連接。
[0007]在上述的應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，芯軸上部設(shè)有三處變徑段，中段直徑小于下段且大于上段，上述兩軸承套于芯軸中段，螺母套于芯軸上中段交界處。
[0008]在上述的應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，電機(jī)安裝板設(shè)有長圓孔和圓孔，長圓孔套于螺母外側(cè)，通過螺釘安裝于軸承座上端，伺服電機(jī)固裝于電機(jī)安裝板圓孔處，伺服電機(jī)輸出軸穿出電機(jī)安裝板圓孔與同步帶輪連接。[0009]在上述的應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，傳動機(jī)構(gòu)外側(cè)套有防護(hù)罩。
[0010]在上述的應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，傳動機(jī)構(gòu)由兩齒輪嚙合構(gòu)成，一齒輪固套于芯軸上段，另一齒輪裝于伺服電機(jī)輸出軸上。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有以下的優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、焊槍頭回轉(zhuǎn)半徑小，能自由伸入到工裝內(nèi)部焊接。
[0013]2、回轉(zhuǎn)時(shí)不與工件、送絲管干涉，焊槍頭可實(shí)現(xiàn)360°以上的回轉(zhuǎn)，消除焊接死角，使用性能提聞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0017]圖4是本焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的爆炸圖。
[0018]圖中，焊槍頭1、送絲管2、電機(jī)安裝板3、伺服電機(jī)4、軸承座5、軸承6、芯軸7、防護(hù)罩8、同步帶9、同步帶輪10、同步帶輪11、軸承12、螺母13、滑塊14、Y軸15、Z軸16、X軸17。
【具體實(shí)施方式】:
[0019]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0020]如圖1焊接機(jī)器人的直角坐標(biāo)由X軸17、Y軸15和Z軸16構(gòu)成，槍管總成安裝于Y軸15的滑塊14上。
[0021]如圖2、圖3和圖4所示，槍管總成的送絲管2插入芯軸7與底端的焊槍頭I連接。芯軸7上部設(shè)有三處變徑段，形成上、中、下三段，下段為芯軸7上部，直徑?jīng)]有變化，中段直徑小于下段直徑但大于上段直徑。下段與中段交界處形成階梯環(huán)，中段與上段之間設(shè)有與螺母13配合的螺紋，階梯環(huán)與螺母13之間固裝有兩個(gè)軸承6、12，外側(cè)套有軸承座5，軸承座5內(nèi)側(cè)通過螺釘與Y軸15上的滑塊14固連。螺母13的作用是將兩個(gè)軸承6、12封裝于軸承座5內(nèi)。
[0022]電機(jī)安裝板3設(shè)有一個(gè)圓孔和一個(gè)長圓孔，其中長圓孔套于螺母13外側(cè)并通過螺釘安裝于軸承座5上端，長圓孔與螺母13間隙配合，伺服電機(jī)4安裝于電機(jī)安裝板3圓孔處，伺服電機(jī)4和軸承座5位于電機(jī)安裝板3同一側(cè)。伺服電機(jī)4的輸出端穿過電機(jī)安裝板3圓孔固套同步帶輪10，同步帶輪11固套在芯軸7上且位于螺母13上端，同步帶輪10和同步帶輪11通過同步帶9連接,外側(cè)套有防護(hù)罩8,上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成傳動機(jī)構(gòu)。電機(jī)安裝板3的長圓孔的作用是調(diào)整伺服電機(jī)4與芯軸7的中心距。傳動機(jī)構(gòu)也可由兩個(gè)齒輪嚙合構(gòu)成，一個(gè)齒輪固套于芯軸7上，另一齒輪與伺服電機(jī)4的輸出軸連接,該方案未提供意圖。
[0023]工作原理:伺服電機(jī)4正反轉(zhuǎn)動時(shí)，同步帶輪10帶動同步帶輪11轉(zhuǎn)動。由于軸承座5固定在Y軸15上，而電機(jī)安裝板3與軸承座5固定，在兩軸承6、12支承下，同步帶輪11帶動芯軸7繞芯軸7的中心軸轉(zhuǎn)動，而軸承座5、伺服電機(jī)4保持不動。上述送絲管2裝于芯軸7內(nèi)，芯軸7的轉(zhuǎn)動不受送絲管2干擾，芯軸7正反均可達(dá)到180°以上，從而焊槍頭I可實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，不存在焊接死角。另外，芯軸7繞中心軸轉(zhuǎn)動即可實(shí)現(xiàn)焊槍頭I轉(zhuǎn)動，適當(dāng)調(diào)整焊槍頭I的角度可以實(shí)現(xiàn)較小的回轉(zhuǎn)半徑，適合將焊槍頭I伸入到工裝內(nèi)部進(jìn)行焊接。
[0024]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0025]盡管本文較多地使用了焊槍頭1、送絲管2、電機(jī)安裝板3、伺服電機(jī)4、軸承座5、軸承6、芯軸7、防護(hù)罩8、同步帶9、同步帶輪10、同步帶輪11、軸承12、螺母13、滑塊14、Y軸15、Z軸16、X軸17等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，焊槍頭(I)安裝于芯軸(7)底端，其特征在于送絲管(2)貫穿芯軸(7)與焊槍頭(I)連接，兩軸承(12、6)套于芯軸(7)中部，軸承座(5)固裝于Y軸(15)的滑塊(14)上，伺服電機(jī)(4)通過電機(jī)安裝板(3)安裝于軸承座(5 )側(cè)面，伺服電機(jī)(4)與芯軸(7 )之間設(shè)有傳動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于傳動機(jī)構(gòu)由同步帶輪(11)、同步帶(9)和同步帶輪(10)組成，同步帶輪(11)固套于芯軸(7)上部，同步帶輪(10)裝于伺服電機(jī)(4)輸出軸上，兩者通過同步帶(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于芯軸(7)上部設(shè)有三處變徑段，中段直徑小于下段且大于上段，上述兩軸承(12、6)套于芯軸(7)中段，螺母(13)套于芯軸(7)上中段交界處，同步帶輪(11)位于螺母(13)上側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于上述電機(jī)安裝板(3)設(shè)有圓孔和長圓孔，長圓孔套于螺母(13)外側(cè)，通過螺釘安裝于軸承座(5)上端，伺服電機(jī)(4)固裝于電機(jī)安裝板(3)圓孔處，伺服電機(jī)(4)輸出軸穿出電機(jī)安裝板(3)圓孔與同步帶輪(10)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于傳動機(jī)構(gòu)外側(cè)套有防護(hù)罩(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于傳動機(jī)構(gòu)由兩齒輪哨合構(gòu)成，一齒輪固套于芯軸(7)上段，另一齒輪裝于伺服電機(jī)(4)輸出軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種應(yīng)用于直角坐標(biāo)系焊接機(jī)器人的槍管回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于傳動機(jī)構(gòu)外側(cè)套有防護(hù)罩(8)。
【文檔編號】B23K37/02GK103521968SQ201310505518
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】阮吉桃 申請人:臺州吉宇工業(yè)機(jī)器人科技有限公司