一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，屬于自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有機器人焊槍頭不能擺動，焊槍頭的運動受到一定的限制，無法實現(xiàn)復(fù)雜工裝的焊接問題。本槍頭擺動機構(gòu)的焊槍頭尾部與送絲管連接，送絲管底部裝于擺桿一端，擺桿另一端分別與芯軸底部、絲桿的螺桿底部鉸鏈，絲桿頂端設(shè)有由伺服電機控制的連接機構(gòu)。本焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)具有擺動半徑小能自由伸入到工裝內(nèi)部焊接、焊槍頭自由度較大可消除焊接死角等優(yōu)點。
【專利說明】一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接機器人主要用于代替人工進行焊接工作。目前比較常見的焊接機器人有直角坐標系機器人和關(guān)節(jié)式機器人。關(guān)節(jié)式焊接機器人的焊槍頭擺動主要靠關(guān)節(jié)來實現(xiàn)，由于關(guān)節(jié)與焊槍頭的距離較遠，擺動半徑較大，無法伸入到空間較小且復(fù)雜的工裝內(nèi)部，存在一些焊接死角。關(guān)節(jié)式焊接機器人由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價成本高，很難在量大面廣的中小企業(yè)中推廣。目前市場上推出了價廉的直角坐標系焊接機器人，如:中國專利文獻CN 103111777A中公布了直角坐標系焊接機器人裝置，焊槍頭在旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動下來回轉(zhuǎn)動，不能擺動，焊槍頭的運動受到一定的限制，無法實現(xiàn)復(fù)雜工裝的焊接。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種自由擺動且擺動半徑較小的焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)。
[0004]本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):焊槍頭的尾部與送絲管連接，送絲管底部裝于擺桿一端，擺桿另一端分別與芯軸底部、絲桿的螺桿底部鉸鏈，絲桿頂端設(shè)有由伺服電機控制的連接機構(gòu)。
[0005]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，芯軸底部制有凹槽，凹槽兩邊的叉部各制有一鉸鏈軸孔，擺桿上部制有凹槽，兩邊叉部各設(shè)有一軸孔，絲桿的螺桿底部制有軸孔，銷軸裝于芯軸的鉸鏈軸孔和擺桿的軸孔內(nèi)，另一銷軸裝于擺桿的軸孔和絲桿的軸孔內(nèi)。
[0006]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，銷軸套有兩個軸套，分別位于芯軸的兩鉸鏈軸孔內(nèi)側(cè)、擺桿的兩軸孔外側(cè)。
[0007]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，擺桿底部制有抱夾結(jié)構(gòu)，送絲管底部套有絕緣套，裝于擺桿的抱夾結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0008]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，連接機構(gòu)由法蘭、兩個推力球軸承、電機座、螺母座、軸承座和伺服電機構(gòu)成，電機座通過法蘭固裝于芯軸頂端；兩推力球軸承、螺母座和軸承座裝于電機座內(nèi)腔，螺母座與電機座間隙配合，絲桿的螺母裝于螺母座內(nèi)，螺桿穿過一推力球軸承、法蘭，伺服電機安裝于電機座頂端，輸出軸穿過軸承座、另一推力球軸承與螺母座固連。
[0009]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，推力球軸承與螺母座之間設(shè)有調(diào)整墊，也套于絲桿的螺桿上。
[0010]在上述的應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)中，芯軸設(shè)有兩個內(nèi)腔，送絲管穿入芯軸的內(nèi)腔，絲桿的螺桿穿入芯軸的另一內(nèi)腔。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)具有以下的優(yōu)點:
[0012]1、焊槍頭擺動軸設(shè)在芯軸底端，擺動半徑小，能自由伸入到工裝內(nèi)部焊接。
[0013]2、焊槍頭可實現(xiàn)上下各45°擺動，焊槍頭自由度較大，可消除焊接死角，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(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)的剖視圖。
[0017]圖4是本焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)的爆炸圖。
[0018]圖中，焊槍頭1、送絲管2、絕緣套3、擺桿4、擺桿軸孔4.1、擺桿軸孔4.2、銷軸5、銷軸6、軸套7、絲桿8、法蘭9、推力球軸承10、調(diào)整墊11、芯軸12、芯軸內(nèi)腔12.1、芯軸內(nèi)腔12.2、電機座13、螺母座14、推力球軸承15、軸承座16、伺服電機17、滑塊18、Y軸19、Z軸20、X 軸 21。
【具體實施方式】:
[0019]以下是本實用新型的具體實施例，結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)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21、Y軸19和Z軸20構(gòu)成，Y軸19設(shè)有滑塊18，槍管總成固定于該滑塊18。
[0021]如圖2、圖3和圖4所示，槍管總成的芯軸12設(shè)有兩個內(nèi)腔12.1、12.2，其中內(nèi)腔12.1較大，供送絲管2穿入，內(nèi)腔12.2較小，供絲桿8的螺桿穿入，螺桿底部制有軸孔。芯軸12底部制有凹槽，凹槽可放置擺桿4的上部，凹槽兩邊的叉部各制有鉸鏈軸孔。擺桿4上部設(shè)有供絲桿8的螺桿底部放置的凹槽，兩邊叉部各設(shè)有軸孔，分別為軸孔4.1、軸孔4.2，銷軸5分別穿過芯軸12 —邊的鉸鏈軸孔、軸套7、擺桿軸孔4.1、另一軸套7、芯軸12另一邊的鉸鏈軸孔，將擺桿4與芯軸12鉸鏈。銷軸6穿過擺桿軸孔4.2和絲桿8的螺桿底部軸孔，將擺桿4與絲桿8鉸鏈。軸套7 —般由尼龍制成，可減少擺桿4與芯軸12相對活動時的摩擦力，兩者之間不容易磨損。擺桿4底部設(shè)有抱夾結(jié)構(gòu)，送絲管2從芯軸12上部側(cè)面穿入內(nèi)腔12.1，從芯軸12底部凹槽處穿出，送絲管2底部套有絕緣套3再安裝于擺桿4的抱夾結(jié)構(gòu)內(nèi)，送絲管2穿出擺桿4部位與焊槍頭1的尾部連接。絕緣套3的作用是阻止電焊機的低壓、大電流傳到機器人上，從而保護機器人運動副的部件、零件和所有電器、系統(tǒng)。
[0022]絲桿8頂端設(shè)有由伺服電機17控制的連接機構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如下:法蘭9通過螺釘固定在芯軸12頂端，電機座13通過螺釘固定在法蘭9另一側(cè)，伺服電機17固定在電機座13的頂端。電機座13內(nèi)腔從下到上依次裝有推力球軸承10、調(diào)整墊11、螺母座14、推力球軸承15、軸承座16，法蘭9和伺服電機17將上述幾個部件封裝于電機座13內(nèi)腔，螺母座14與電機座13內(nèi)腔間隙配合，可在電機座13內(nèi)腔轉(zhuǎn)動。絲桿8的螺母裝配于螺母座14內(nèi)，螺桿分別穿過調(diào)整墊11、推力球軸承10、法蘭9后再穿入芯軸內(nèi)腔12.2。伺服電機17的輸出軸穿過軸承座16、推力球軸承15與螺母座14固定連接。調(diào)整墊11可以由多個墊塊組成，也可以是厚度合適的一整塊，其作用是消除絲桿8螺母與法蘭9之間的間隙，控制絲桿8的伸縮長度，提高焊槍頭1擺動精度。絲桿8的螺桿由于較長，其螺紋段只在上部較短的一段，在實際生產(chǎn)中，可將螺桿分段處理后再焊接成一整體。
[0023]工作原理:伺服電機17正反轉(zhuǎn)動，輸出軸帶動螺母座14轉(zhuǎn)動，由于螺母座14與電機座13間隙配合，與絲桿8的螺母緊配合，電機座14與芯軸12固定，在兩個推力球軸承10,15支承下，螺母座14帶動絲桿8的螺母并驅(qū)動絲桿8在芯軸內(nèi)腔12.2作伸縮運動，帶動擺桿4底部繞銷軸5擺動，焊槍頭1實現(xiàn)上下各45°擺動，大大提高了焊槍頭1的靈活性。另外，焊槍頭1是繞銷軸5擺動，芯軸12保持不動，擺動半徑較小，可將焊槍頭1伸入工裝后再擺動作業(yè)，適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工裝環(huán)境。
[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(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)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(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、絕緣套3、擺桿4、擺桿軸孔4.1、擺桿軸孔4.2、銷軸5、銷軸6、軸套7、絲桿8、法蘭9、推力球軸承10、調(diào)整墊11、芯軸12、芯軸內(nèi)腔12.1、芯軸內(nèi)腔12.2、電機座13、螺母座14、推力球軸承15、軸承座16、伺服電機17、滑塊18、Y軸19、Z軸20、X軸21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實用新型的本質(zhì)；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(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其焊槍頭(1)的尾部與送絲管(2)連接，其特征在于送絲管(2)底部裝于擺桿(4) 一端，擺桿(4)另一端分別與芯軸(27)底部、絲桿(8)的螺桿底部鉸鏈，絲桿(8)頂端設(shè)有由伺服電機(17)控制的連接機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于芯軸(12)底部制有凹槽，凹槽兩邊的叉部各制有鉸鏈軸孔，擺桿(4)上部制有凹槽，兩邊叉部分別設(shè)軸孔(4.1)和軸孔(4.2)，絲桿(8)的螺桿底部制有軸孔，銷軸(5)裝于芯軸(12)的鉸鏈軸孔和擺桿(4)的軸孔(4.1)內(nèi)，銷軸(6)裝于擺桿(4)的軸孔(4.2)和絲桿(8)的軸孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于銷軸(5)套有兩個軸套(7)，分別位于芯軸(12)的兩鉸鏈軸孔內(nèi)側(cè)、擺桿(4)的兩軸孔(4.1)外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于擺桿(4)底部制有抱夾結(jié)構(gòu)，送絲管(2)底部套有絕緣套(3)，裝于擺桿(4)的抱夾結(jié)構(gòu)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于連接機構(gòu)由法蘭(9 )、推力球軸承(10 )、電機座(13 )、螺母座(14)、推力球軸承(15 )、軸承座(16 )和伺服電機(17 )構(gòu)成，電機座(13)通過法蘭(9 )固裝于芯軸(12 )頂端；推力球軸承(10)、螺母座(14)、推力球軸承(15)和軸承座(16)裝于電機座(13)內(nèi)腔，螺母座(14)與電機座(13)間隙配合，絲桿(8)的螺母裝于螺母座(14)內(nèi)，螺桿穿過推力球軸承(10)、法蘭(9)，伺服電機(17)安裝于電機座(13)頂端，輸出軸穿過軸承座(16)、推力球軸承(15)與螺母座(14)固連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于推力球軸承(10)與螺母座(14)之間設(shè)有調(diào)整墊(11)，也套于絲桿(8)的螺桿上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種應(yīng)用于直角坐標系焊接機器人的槍頭擺動機構(gòu)，其特征在于芯軸(12)設(shè)有兩個內(nèi)腔，送絲管(2)穿入芯軸(12)的內(nèi)腔(12.1)，絲桿(8)的螺桿穿入芯軸(12)的內(nèi)腔(12.2)。
【文檔編號】B23K37/02GK203509402SQ201320659352
【公開日】2014年4月2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)機器人科技有限公司