一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，屬于自動化控制【技術領域】。它解決了現(xiàn)有機器人焊槍頭回轉半徑較大，無法伸入到空間較小且復雜工裝的內部；存在45°的焊接死角，對工裝的某個角度無法進行焊接等問題。本槍頭回轉機構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，伺服電機通過電機安裝板安裝于軸承座側面，伺服電機與芯軸之間設有傳動機構。本焊接機器人的槍頭回轉機構具有焊槍頭回轉半徑小，能自由伸入到工裝內部焊接，回轉時不與工件、送絲管干涉，焊槍頭可實現(xiàn)360°以上的回轉，消除焊接死角。
【專利說明】—種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動化控制【技術領域】，涉及一種直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構。
【背景技術】
[0002]焊接機器人主要用于代替人工進行焊接工作。目前常見的焊接機器人有關節(jié)式機器人和直角坐標系機器人。關節(jié)式焊接機器人的焊槍軟管沿關節(jié)臂懸掛至端部關節(jié)，使焊槍軟管頭部的焊槍頭安裝在關節(jié)臂的端部關節(jié)的下方，端部關節(jié)在驅動電機的驅動下能繞其上一關節(jié)來回轉動，從而帶動焊槍頭一起來回轉動。上述回轉機構存在缺點如下:為了避免焊槍軟管與關節(jié)臂相互干涉，焊槍頭的回轉角度只能小于80°，從而導致焊接死角很大，通常都大于80°。另外，關節(jié)式焊接機器人由于結構復雜、造價成本高，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廉的直角坐標系焊接機器人，該機器人的回轉機構在中國專利文獻CN103071956A中得到公開(專利名稱為:應用于直角坐標系焊接機器人的焊槍頭回轉裝置)，該回轉裝置工作原理如下:旋轉電機的輸出軸帶動旋轉連接板轉動，帶動與旋轉連接板固定連接的安裝套管一起轉動，從而使得焊槍頭隨著旋轉電機的輸出軸在豎向連接板的兩側來回轉動。焊槍頭回轉的角度范圍從安裝套管抵觸在豎向連接板的一側至安裝套管抵觸到豎向連接板的另一側，回轉角度超過80°，其焊接死角可控制到45°。該專利存在以下缺點:1、旋轉電機通過連接板與焊槍頭連接，回轉半徑較大，無法伸入到空間較小且復雜工裝的內部；2、存在45°的焊接死角，對工裝的某個角度無法進行焊接。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種沒有焊接死角且回轉半徑較小的焊接機器人的槍管回轉機構。
[0005]本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現(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，伺服電機通過電機安裝板安裝于軸承座側面，伺服電機與芯軸之間設有傳動機構。
[0006]在上述的應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構中，傳動機構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輸出軸上，兩者通過同步帶連接。
[0007]在上述的應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構中，芯軸上部設有三處變徑段，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]在上述的應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構中，電機安裝板設有長圓孔和圓孔，長圓孔套于螺母外側，通過螺釘安裝于軸承座上端，伺服電機固裝于電機安裝板圓孔處，伺服電機輸出軸穿出電機安裝板圓孔與同步帶輪連接。[0009]在上述的應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構中，傳動機構外側套有防護罩。
[0010]在上述的應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構中，傳動機構由兩齒輪嚙合構成，一齒輪固套于芯軸上段，另一齒輪裝于伺服電機輸出軸上。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本焊接機器人的槍管回轉機構具有以下的優(yōu)點:
[0012]1、焊槍頭回轉半徑小，能自由伸入到工裝內部焊接。
[0013]2、回轉時不與工件、送絲管干涉，焊槍頭可實現(xiàn)360°以上的回轉，消除焊接死角，使用性能提聞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是直角坐標系焊接機器人結構示意圖。
[0015]圖2是本焊接機器人的槍管回轉機構立體結構示意圖。
[0016]圖3是本焊接機器人的槍管回轉機構的剖視圖。
[0017]圖4是本焊接機器人的槍管回轉機構的爆炸圖。
[0018]圖中，焊槍頭1、送絲管2、電機安裝板3、伺服電機4、軸承座5、軸承6、芯軸7、防護罩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。
【具體實施方式】:
[0019]以下是本實用新型的具體實施例，結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0020]如圖1焊接機器人的直角坐標由X軸17、Y軸15和Z軸16構成，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上部設有三處變徑段，形成上、中、下三段，下段為芯軸7上部，直徑沒有變化，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之間固裝有兩個軸承6、12，外側套有軸承座5，軸承座5內側通過螺釘與Y軸15上的滑塊14固連。螺母13的作用是將兩個軸承6、12封裝于軸承座5內。
[0022]電機安裝板3設有一個圓孔和一個長圓孔，其中長圓孔套于螺母13外側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4安裝于電機安裝板3圓孔處，伺服電機4和軸承座5位于電機安裝板3同一側。伺服電機4的輸出端穿過電機安裝板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,外側套有防護罩8,上述結構構成傳動機構。電機安裝板3的長圓孔的作用是調整伺服電機4與芯軸7的中心距。傳動機構也可由兩個齒輪嚙合構成，一個齒輪固套于芯軸7上，另一齒輪與伺服電機4的輸出軸連接,該方案未提供意圖。
[0023]工作原理:伺服電機4正反轉動時，同步帶輪10帶動同步帶輪11轉動。由于軸承座5固定在Y軸15上，而電機安裝板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的中心軸轉動，而軸承座5、伺服電機4保持不動。上述送絲管2裝于芯軸7內，芯軸7的轉動不受送絲管2干擾，芯軸7正反均可達到180°以上，從而焊槍頭1可實現(xiàn)360°旋轉，不存在焊接死角。另外，芯軸7繞中心軸轉動即可實現(xiàn)焊槍頭1轉動，適當調整焊槍頭1的角度可以實現(xiàn)較小的回轉半徑，適合將焊槍頭1伸入到工裝內部進行焊接。
[0024]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權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、電機安裝板3、伺服電機4、軸承座5、軸承6、芯軸7、防護罩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等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權利要求】
1.一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，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(4)通過電機安裝板(3)安裝于軸承座(5 )側面，伺服電機(4)與芯軸(7 )之間設有傳動機構。
2.根據權利要求1所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于傳動機構由同步帶輪(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(4)輸出軸上，兩者通過同步帶(9)連接。
3.根據權利要求1或2所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于芯軸(7)上部設有三處變徑段，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。
4.根據權利要求3所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于上述電機安裝板(3)設有圓孔和長圓孔，長圓孔套于螺母(13)外側，通過螺釘安裝于軸承座(5)上端，伺服電機(4)固裝于電機安裝板(3)圓孔處，伺服電機(4)輸出軸穿出電機安裝板(3)圓孔與同步帶輪(10)連接。
5.根據權利要求4所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于傳動機構外側套有防護罩(8)。
6.根據權利要求1所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于傳動機構由兩齒輪哨合構成，一齒輪固套于芯軸(7)上段，另一齒輪裝于伺服電機(4)輸出軸上。
7.根據權利要求6所述一種應用于直角坐標系焊接機器人的槍管回轉機構，其特征在于傳動機構外側套有防護罩(8)。
【文檔編號】B23K37/02GK203495459SQ201320657224
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】阮吉桃 申請人:臺州吉宇工業(yè)機器人科技有限公司