一种可调焊接角度的焊接机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种可调焊接角度的焊接机械手，涉及焊接技术领域，所述焊接机械手包括底仓，所述底仓下方安装有衔接板，底仓上方安装有机械臂，所述机械臂的一端安装有焊接座，所述衔接板安装在机床上，焊接座上安装有焊枪或激光焊头，机械臂带动焊接座多角度运动，机械臂由多节中空的圆管以及机芯组成，机芯在万向节的基础上添加相对旋转的功能，使机芯实现每两节圆管之间多个角度的转动，使机械臂每一个节点可以多角度运动，使焊接座带焊枪或激光焊头多方位运动，并结合中空的机械臂，大幅度提升焊接过程中的灵活性。提升焊接过程中的灵活性。提升焊接过程中的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种可调焊接角度的焊接机械手


[0001]本专利技术涉及焊接
，具体为一种可调焊接角度的焊接机械手。

技术介绍

[0002]随着工业自动化的推进，焊接机械手因其灵活的运动操作性能被广泛运用到焊接领域中，在实现自动化生产的同时，也解决了人工成本的问题。
[0003]但在产品生产加工过程中，常见的焊接机械手不便于多角度旋转焊接，现有的产品焊接方式为焊件旋转而焊枪处于固定不动的状态，这种方式会导致焊件夹装不稳，使产品焊接时极易出现焊接偏差，进而导致产品质量降低，给使用者带来极大的不便，很大程度上制约了焊接机械手自动化的焊接。
[0004]现有的焊接机械手体积大，所占用的空间大，由于生产产品设备的体积一定，进而导致焊接机械手的活动空间受限，现有的焊接机械手无法根据应用环境灵活调整整体大小以及所占用的空间，致使现有焊接机械手在焊接时的灵活性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可调焊接角度的焊接机械手，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种可调焊接角度的焊接机械手，所述焊接机械手包括底仓，所述底仓下方安装有衔接板，底仓上安装有机械臂，所述机械臂的前端安装有焊接座，焊枪或激光焊头安装在焊接座上；所述机械臂由底臂、若干活节臂以及若干机芯组成，所述底臂一端安装在底仓上，底臂与活节臂之间以及每两个活节臂之间均通过机芯连接，所述底臂与活节臂的连接处以及每两个活节臂的连接处均安装有套环，底臂、活节臂均为中空的圆管。
[0007]衔接板安装在机床上，焊接座上安装有焊枪或激光焊头，机械臂带动焊接座多角度运动，机械臂由多节中空的圆管以及机芯组成，机芯在万向节的基础上添加相对旋转的功能，使机芯实现每两节圆管之间多个角度的转动，使机械臂每一个节点可以多角度运动，使焊接座带焊接枪或激光焊头多方位运动，并结合中空的机械臂，大幅度提升焊接过程中的灵活性。
[0008]所述活节臂包括内活节臂和外活节臂，所述底臂另一端以及内活节臂一端对称安装有象位板a，所述内活节臂另一端安装有外螺纹管，所述外活节臂一端对称安装有象位板b，外活节臂另一端安装有内螺纹管，所述内螺纹管旋紧在外螺纹管上，所述内螺纹管上安装有定位销，所述定位销的一端贯穿外螺纹管，所述内活节臂和外活节臂之间套接有防护环；底臂上的所述象位板a与一个活节臂上的所述象位板b相互配合与机芯连接；一个活节臂上的所述象位板a与另一个活节臂上的所述象位板b相互配合与机芯连接。
[0009]活节臂由内活节臂和外活节臂通过螺纹管连接组成，将其中一个活节臂拆开，并插入新的内活节臂、外活节臂以及机芯，即实现对机械臂长度的延长，或将其中两个活节臂拆开，拿掉拆卸下的内活节臂以及外活节臂，重新对接两个活节臂，实现对机械臂长度的缩短，通过将活节臂设置成对接式，实现对机械臂长度的灵活性调整，以满足不同生产需求中对机械臂长度的要求；且机械臂由中空的圆管以及机芯组成，进一步缩小了机械臂的体积以及占用空间；象位板a和象位板b分布在一个圆的四个象限点上，机芯位于该圆的位置，机芯的球心与该圆的圆心同轴心，机芯通过两个象位板a以及两个象位板b对活节臂的位置进行调整。
[0010]所述机芯包括芯环、球芯，所述芯环上对称安装有两个支撑轴a以及两个支撑轴b，所述支撑轴a与支撑轴b之间的夹角为90
°
，所述支撑轴a以及支撑轴b位于芯环内侧的一端通过分离缸分别安装有定位盘a以及定位盘b，所述球芯位于定位盘a以及定位盘b中心位置；所述支撑轴a与象位板a连接，所述支撑轴b与象位板b连接；所述定位盘a与定位盘b均由若干扇形的磁体组成，每相邻两个扇形磁体之间的磁极不相同，所述球芯上设置有若干个线圈，球芯内部设置安装有控制电路以及电子陀螺仪，所述线圈与控制电路连接。
[0011]支撑轴b与支撑轴a呈十字形分布，并分别与象位板b以及象位板a固定，支撑轴b以及支撑轴a均与芯环转动连接，分离缸使定位盘a以及定位盘b抵在球芯表面或离开球芯表面。
[0012]参阅图4，当两个定位盘a抵在球芯表面、定位盘b与球芯表面分离时，球芯通过线圈产生的磁场对定位盘b进行吸引，使定位盘通过支撑轴b带动象位板b转动；当两个定位盘b抵在球芯表面、定位盘a与球芯表面分离时，球芯通过线圈产生的磁场与定位盘a上的磁场相互配合，使球芯通过定位盘b带动象位板b绕着支撑轴a转动；通过球芯与定位盘a以及定位盘b的相互配合，实现相邻两个活节臂之间的角度。电子陀螺仪用于监控每个球芯的方位变化并反馈给控制电路。
[0013]所述芯环上对称开设有偏转槽，所述支撑轴a位于偏转槽内，支撑轴a上安装有限位板，所述芯环上偏转槽外侧开设有齿槽，所述支撑轴a在位于芯环外侧的位置安装有限位环，所述限位环内侧表面设置有轮齿，限位环与芯环啮合，限位环与支撑轴a滑动连接。限位环用于限制支撑轴a的位置。
[0014]支撑轴a为中空结构，支撑轴a内部安装有磁铁，磁铁两侧安装有弹簧，弹簧连接电路，限位环内侧安装有磁铁，其中一个弹簧通电收缩，使支撑轴a内部的磁铁运动，进而使限位环在磁铁的带动下远离芯环，使支撑轴a通过限位板可以在偏转槽内运动。
[0015]参阅图4，当定位盘a抵在球芯上、定位盘b与球芯分离时，球芯上的磁场与定位盘b上的磁场相互配合，使定位盘b带动象位板b绕着球芯的球心运动，或者定位盘b抵在球芯上、定位盘a与球芯分离时，球芯上的磁场与定位盘a上的磁场相互配合，使球芯通过定位盘b带动象位板b绕着球芯的球心运动，进而实现相邻两个活节臂之间的相对旋转。通过机芯的设置，实现相邻两个活节臂之间以及底臂与活节臂之间在多个方向上的运动，相对于现有的每个关节只能单向或双向转动的机械臂来讲，本申请中的机械臂的更加灵活，质量更轻。
[0016]所述球芯由球形框架以及若干陶瓷板组成，若干陶瓷板嵌在球形框架内，所述线圈安装在陶瓷板的外表面。
[0017]陶瓷增加球芯的强度和耐磨性，使球芯的使用寿命延长，提高机械臂的使用寿命。
[0018]连接焊接座的所述活节臂一端安装有调向芯，除去调向芯所包含的支撑轴b的数量和结构不同外，所述调向芯所包含的其他结构均与机芯所包含的结构相同，调向芯所包含的结构之间的连接关系和位置关系均与机芯中结构之间的连接关系和位置关系相同；所述调向芯仅包含一个支撑轴b，位于调向芯上的支撑轴b上套设有扩孔环，位于调向芯上的支撑轴b为中空结构且连通焊接座内部，位于调向芯上的支撑轴b上开设有气孔；连接焊接座的所述活节臂上设置有封闭套，所述封闭套的一端与扩孔环连接；所述焊接座为中空结构，焊接座上开设有清烟口；所述底仓内部设置有抽气系统。
[0019]调向芯通过支撑轴b与焊接座连接，调向芯带动焊接座多个方位运动，实现焊接角度的多样化，封闭套以及套环用于密封机械臂内部的空间，使机械臂形成烟气输送的管路，抽气系统抽取机械臂中的空气，使焊接产生的烟气通过清烟口进入到机械臂内，进而实现对烟气的清理，相对于在机械臂上安装清理机构的方式，本申请中对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调焊接角度的焊接机械手，其特征在于：所述焊接机械手包括底仓（1），所述底仓（1）下方安装有衔接板（2），底仓（1）上安装有机械臂（3），所述机械臂（3）的前端安装有焊接座（4），焊枪或激光焊头安装在焊接座（4）上；所述机械臂（3）由底臂（301）、若干活节臂（302）以及若干机芯（304）组成，所述底臂（301）一端安装在底仓（1）上，底臂（301）与活节臂（302）之间以及每两个活节臂（302）之间均通过机芯（304）连接，所述底臂（301）与活节臂（302）的连接处以及每两个活节臂（302）的连接处均安装有套环（303），底臂（301）、活节臂（302）均为中空的圆管。2.根据权利要求1所述的一种可调焊接角度的焊接机械手，其特征在于：所述活节臂（302）包括内活节臂（3021）和外活节臂（3022），所述底臂（301）另一端以及内活节臂（3021）一端对称安装有象位板a（307），所述内活节臂（3021）另一端安装有外螺纹管，所述外活节臂（3022）一端对称安装有象位板b（308），外活节臂（3022）另一端安装有内螺纹管，所述内螺纹管旋紧在外螺纹管上，所述内螺纹管上安装有定位销（3023），所述定位销（3023）的一端贯穿外螺纹管，所述内活节臂（3021）和外活节臂（3022）之间套接有防护环（3024）；底臂（301）上的所述象位板a（307）与一个活节臂（302）上的所述象位板b（308）相互配合与机芯（304）连接；一个活节臂（302）上的所述象位板a（307）与另一个活节臂（302）上的所述象位板b（308）相互配合与机芯（304）连接。3.根据权利要求2所述的一种可调焊接角度的焊接机械手，其特征在于：所述机芯（304）包括芯环（3041）、球芯（3047），所述芯环（3041）上对称安装有两个支撑轴a（3043）以及两个支撑轴b（3045），所述支撑轴a（3043）与支撑轴b（3045）之间的夹角为90
°
，所述支撑轴a（3043）以及支撑轴b（3045）位于芯环（3041）内侧的一端通过分离缸（3048）分别安装有定位盘a（3044）以及定位盘b（3046），所述球芯（3047）位于定位盘a（3044）以及定位盘b（3046）中心位置；所述支撑轴a（3043）与象位板a（307）连接，所述支撑轴b（3045）与象位板b（308）连接；所述定位盘a（3044）与定位盘b（3046）均由若干扇形的磁体组成，每相邻两个扇形磁体之间的磁极不相同，所述球芯（3047）上设置有若干个线圈，球芯（3047）内部设置安装有控制电路以及电子陀螺仪，所述线圈与控制电路连接。4.根据权利要求3所述的一种可调焊接角度的焊接机械手，其特征在于：所述芯环（3041）上对称开设有偏转槽，所述支撑轴a（3043）位于偏转槽内，支撑轴a（3043）上安装有限位板（3042），...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴双，刘新，朱益林，王琳，张宇，汪强，杨唯，
申请(专利权)人：江苏长江智能制造研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：