一种电焊机器人用定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电焊机器人用定位装置，包括可伸缩臂和固定爪；所述可伸缩臂与所述固定爪之间通过阻尼万向节转动连接；所述固定爪包括与阻尼万向节同轴固定连接的盘体和均匀固定于盘体端面上的若干个阻尼臂；所述阻尼臂的末端设置电磁铁。通过在现有电焊机器人的机械臂末段上增设用于辅助固定的定位装置，利用该定位装置上具有可对金属制件表面形状自适应且可通过电磁力稳定吸附于金属制件表面的固定爪机构，使得机械臂在焊接操作过程中的自由度减少，从而提高了机械臂在极限位置或复杂工位操作时的稳定性，进而提升了焊接工艺的精准程度；同时，降低了机械臂各转动关节的设计和制造要求，从而有效减少了电焊机器人的制造成本以及控制难度。

A positioning device for welding robot

【技术实现步骤摘要】
一种电焊机器人用定位装置
本技术涉及智能化电焊工作台领域，具体涉及一种电焊机器人用定位装置。
技术介绍
焊接，作为一种现代工业中不可或缺且日益重要的金属加工工艺方法，长期以来在金属之间连接成型领域发挥着重要的作用。而随着工业化水平的不断提升以及焊接需求量的不断上升，为了提高焊接的加工效率以及工艺精准度，同时减少手工焊接所带来的安全风险，出现了基于自动化机器人技术的焊接机器人，并被广泛应用于焊接加工领域。为了增加焊接机器人的灵活程度，通常采用多连接轴结构，使得构成焊接机器人的机械手具有更丰富的转向能力以及更精确的位移动作。但是，随着连接轴的增加所带来的自由度的增加，末端处于自由状态的机械手在运动过程中极易出现不稳定的现象，尤其是在启动以及制动过程中，机械手的晃动较为明显且短时间内不易恢复稳定，这就对操控精度要求极高的焊接工艺的实施造成了不小的困扰。为了解决上述问题，现有技术通常采用增大转向节连接件的尺寸，同时在转向节处增加辅助固定结构和阻尼结构，从而实现使得焊接机器人各运动关节在运动过程中保持足够的稳定，进而保证焊接加工的精确程度。但是，由于转向节处的结构过于复杂，一方面增加的设备的制造和维护成本，造成焊接成本大幅上升，另一方面则使设备整体过于庞大，尤其是转向节出过于粗大，一定程度上影响到了其空间上的运动灵活性，不利于操作范围较小的金属之间的焊接加工，影响到了焊接操作的便利性。
技术实现思路
本技术提供了一种电焊机器人用定位装置，具有复杂表面的自适应功能，以解决焊接机器人定位结构复杂，且末段无有效支撑而存在定位不稳定的问题。本技术采用的技术方案如下：一种电焊机器人用定位装置，包括可伸缩臂和固定爪；所述可伸缩臂与所述固定爪之间通过阻尼万向节转动连接；所述固定爪包括与阻尼万向节同轴固定连接的盘体和均匀固定于盘体端面上的若干个阻尼臂；所述阻尼臂的末端设置电磁铁。据
技术介绍
可以得知，现有电焊用机器人工作台，为了提高焊接过程中机械臂的稳定性，一般会通过增多机械臂的关节机构，同时增大和增多关节机构中的连接部件来实现上述目的，这就使得常见的电焊用机器人的体积较为庞大，不利于对小部件以及内陷的板封闭空间的焊接工作；与此同时，复杂的动作机构不但会带来成本的增高，还会使得机械臂的控制过程复杂化，数控精度要求更高，故障风险也随之升高。本技术方案中所提供的电焊机器人用固定装置，其与机械臂之间的连接关系为，可伸缩臂未连接阻尼万向节的一端固定连接于机械臂自末端倒数的第一节或第二节的连接部件上。然后，其上的可伸缩臂与外界的液压或气压泵连接，从而实现可伸缩臂的伸缩动作。而电磁铁则与外部供电源供相连接，以实现对电磁铁电源的供给或切断。在实际使用过程中，定位装置随机械臂的动作转向待加工金属件的表面，然后在液压或气压驱动下，可伸缩臂向前缓慢伸出，并带动盘体进而带动盘体上的阻尼臂朝着待加工部件的表面运动；同时，使外部供电源向电磁铁供电，以使得后者产生磁力。当定位装置的最前端，即带有电磁铁的阻尼臂与待加工金属件相接触时，整个定位机构在电磁铁磁力的作用下，被吸附在待加工金属件的表面，从而实现固定；固定完成后，即停止可伸缩臂的运动。由于有独立设置的多个阻尼臂存在，阻尼臂自身在受压力的状态下也具备可伸缩的能力，这一点类似于汽车领域空气悬架中常用的空气柱塞，同时与盘体和可伸缩臂之间的阻尼万向节结构，能够使得固定爪能够在一定角度内自由且稳定地进行多角度转动，这就使得固定爪能够通过不同阻尼臂之间的不同压缩程度以及阻尼万向节所带来的盘体的倾角的适应性调整，准确地贴合与具有复杂表面轮廓形状的金属制件上，从而实现定位装置稳定与依附于待加工金属之间上。由于在机械臂自末端倒数的第一节或第二节的连接部件上固定，本技术方案所提供的定位装置能够有效地附着在待加工金属制件的表面上，依次来减少机械臂在进行最终焊接操作时的操作部位的自由度。具体的，在最终实施焊接时，机械臂上仅有一到两级的可运动结构是自由运动的，如此便减少了现有机械臂中因转动关节过多所导致的转动过程不稳定的问题。这种情况下，除末一级或末两级动作机构需要以增大连接结构来实现动作稳定性外，其他几级的机械臂关节便可以简化固定结构，从而大幅度缩减机械臂连接机构的复杂程度，从而大大节约了机械臂的制造成本，减少了机械臂转动关节出现故障的概率，提升了机械臂工作的可靠性。通常情况下，当机械臂的末一级或末两级动作机构探入到制件的内陷空间内进行操作时，机械臂通常处于伸长状态，即使有多个固定关节的作用，由于距离固定底座或固定受力点较远，末一级或末两级动作机构也很难在动作后维持良好的稳定性，而通过本技术方案中的定位机构，能够将机械臂的固定支撑点调节到末一级或末两级动作机构上，从而显著减少了动作点位与支撑点位之间的距离，提高了机械臂在进行焊接时的稳定性，进而提升了焊接操作的准确性。与此同时，除了能够通过其所具备可压式伸缩功能实现对待加工制件表面的精确贴合外，上述阻尼臂中通过密封压力液体或者压力空气所实现的阻尼结构，类似于空气柱塞，能够在其通过其上设置的电磁铁吸附于待加工制件表面后，再利用其阻尼性质实现对机械臂的末端动作进行缓冲；具体的，由于本技术方案中的定位装置与机械臂的末段直接连接，当机械臂末一级或末两级因焊接动作，如转动、焊接过程中产生冲击发生小幅度范围内振动时，该振动自机械臂的末段回传，欲使整个机械臂产生摆动，当其经过固定有本技术方案提供定位装置的一级时，该振动通过可伸缩臂传递到阻尼臂上，进而通过阻尼臂的阻尼作用对该振动实现消弭，从而避免了电焊机械臂在工程中的振动偏移，加强了整个机械臂的防工况中振动的能力，提高了机械臂在极限工作状态下的稳定性和焊接精度。通过上述的固定和阻尼双重作用，能够显著提高电焊机器人机械臂在进行焊接操作的过程中的稳定性，尤其是能够在机械臂到达其极限操作位置时提供必要的辅助固定支撑和缓冲功能，从而大幅提升了机械臂末端的定位能力和抗冲击能力，进而显著提高了电焊机器人的操作精度、缩短了机械臂等待因动作所产生振动恢复时的等待时间，提高了焊接的工作效率；同时，因其提供的良好固定作用，所以允许机械臂的转动关节进行一定的简化设计，一定程度上降低了电焊机器人的制造成本，提高了后者的使用经济性。进一步的，所述可伸缩臂为一可伸缩活塞组件；所述可伸缩活塞组件包括活塞缸套、安装于活塞缸套内且与活塞缸套之间成滑动配合的活塞组件；所述活塞组件包括与活塞缸套的内壁之间动密封的活塞本体，以及一端固定与活塞本体内且另一端延伸至活塞缸套外的活塞杆。此处的可伸缩臂实质上为在外界压力驱动下能够实现往复伸缩的液压或气压伸缩杆，能够通过气压或者液压的驱动使得置于活塞缸套内部的活塞本体在活塞缸套内来回做往复运动；而活塞杆为一直杆，其固定在活塞本体的端部，能够在活塞本体往复运动的带动下也做伸长或回缩运动，进而实现对固定爪的推动或收回。更进一步的，所述活塞本体、所述活塞杆均和所述活塞缸套共中轴线设置，从而使得传动过程中受力平衡，避免了受力不均衡时所可能出现的可伸缩臂损坏的问题，以保证本技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电焊机器人用定位装置，其特征在于：包括可伸缩臂(2)和固定爪；所述可伸缩臂(2)与所述固定爪之间通过阻尼万向节(7)转动连接；所述固定爪包括与阻尼万向节(7)同轴固定连接的盘体(1)和均匀固定于盘体(1)端面上的若干个阻尼臂(6)；所述阻尼臂(6)的末端设置电磁铁(4)；所述电磁铁的端部设置有用于缓冲和防滑的橡胶层。/n

【技术特征摘要】
1.一种电焊机器人用定位装置，其特征在于：包括可伸缩臂(2)和固定爪；所述可伸缩臂(2)与所述固定爪之间通过阻尼万向节(7)转动连接；所述固定爪包括与阻尼万向节(7)同轴固定连接的盘体(1)和均匀固定于盘体(1)端面上的若干个阻尼臂(6)；所述阻尼臂(6)的末端设置电磁铁(4)；所述电磁铁的端部设置有用于缓冲和防滑的橡胶层。


2.根据权利要求1所述的一种电焊机器人用定位装置，其特征在于；所述可伸缩臂(2)为一可伸缩活塞组件；所述可伸缩活塞组件包括活塞缸套(23)、安装于活塞缸套(23)内且与活塞缸套(23)之间成滑动配合的活塞组件；所述活塞组件包括与活塞缸套(23)的内壁之间动密封的活塞本体(22)，以及一端固定与活塞本体(22)内且另一端延伸至活塞缸套(23)外的活塞杆(21)。


3.根据权利要求2所述的一种电焊机器人用定位装置，其特征在于：所述活塞本体(22)、所述活塞杆(21)均和所述活塞缸套(23)共中轴线设置。


4.根据权利要求1所述的一种电焊机器人用定位装置，其特征在于：所述阻尼万向节(7)包括与可伸缩臂(2)固定连接的转动球体(74)、固定于盘体(1)上且远离盘体(1)一端端部开设有与转动球体(74)相适配的凹槽(72...

【专利技术属性】
技术研发人员：王路宽，邓均友，马志超，
申请(专利权)人：河南聚合科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41