一种用于激光加工的倒挂式机械手装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，包括：底架支座、直线滑轨、滑动底座、支撑立柱、旋转臂架、臂架旋转驱动机构和6轴机械手，直线滑轨固定安装在底架支座上，滑动底座可操控地沿直线滑轨滑动地设置在直线滑轨上，支撑立柱固定安装在滑动底座上，旋转臂架设置在支撑立柱顶端，臂架旋转驱动机构设置在支撑立柱与旋转臂架之间，臂架旋转驱动机构可操控地驱动旋转臂架沿正反方向在0

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光加工的倒挂式机械手装置


[0001]本专利技术涉及激光焊接辅助设备
，特别涉及一种用于激光加工的倒挂式机械手装置。

技术介绍

[0002]随着激光技术的不断发展，激光焊接因其焊接深度大、焊接质量高、焊缝美观、热影响区域小、易于自动化集成等优势在国内开始广泛应用和开发，特别是在新能源汽车制造、房梁、悬臂等大型结构件上的应用也越来越多。大型结构件通常需要多个位置焊接，而且焊接位置的区域很大，机器人因其有多个轴、动作灵活等优点常用于激光加工应用。但目前主流的焊接机器人工作空间基本在1
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3米范围内，无法满足大型结构件的焊接工作行程要求。
[0003]目前，为解决这个问题，通常是将6轴机器人安装在一套行走机构上，行走机构包括底座、滑轨组、驱动机构、工位调节组件和用于安装6轴机器人的安装滑台；驱动机构驱动安装滑台在滑轨组上往复移动，工位调节组件则能够调节安装滑台在底座上的位置，安装滑台用于安装6轴机器人，扩大了6轴机器人在长度方向的工作范围，即实现了实质上的7轴机器人激光焊接，满足长度方向大尺寸结构件的激光焊接加工应用。
[0004]但是，现有的应用场景中7轴机构，机械手为了避让产品上下料空间，安装时需要距离加工区域一定距离，会降低6轴机械手臂展的工作范围。对于一些长宽尺寸均比较大的产品加工，可能导致无法一次加工完产品全部工序，需要对产品进行多次装夹加工，不仅对产品焊接品质有很大影响，也会大大降低生产效率；同时这种结构无法做顶罩式吸尘结构，影响对焊接产生的烟尘的吸收效果。r/>[0005]综上所述，针对现有6轴机器人外加直线行走轴，即实际应用的7轴结构机器人在激光焊接中臂展工作范围受限和除尘不方便等缺点，专利技术一种实际应用场景的8轴机器人机构，并且能够快捷高效除尘，已成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，利用6轴机械手外加直线行走和倒挂式旋转结构，实现实际应用中的8轴联动，显著增大了机械手激光焊接的空间范围，提高了激光焊接的加工效率。其技术方案如下：
[0007]本专利技术的一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，所述装置包括：底架支座、直线滑轨、滑动底座、支撑立柱、旋转臂架、臂架旋转驱动机构和6轴机械手，所述直线滑轨固定安装在所述底架支座上，所述滑动底座可操控地沿所述直线滑轨滑动地设置在所述直线滑轨上，所述支撑立柱固定安装在所述滑动底座上，所述旋转臂架设置在所述支撑立柱顶端，所述臂架旋转驱动机构设置在所述支撑立柱与所述旋转臂架之间，所述臂架旋转驱动机构可操控地驱动所述旋转臂架沿正反方向在0
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范围内旋转，所述6轴机械手安装在所述旋转臂架第一端上。与现有的将6轴机械手安装在直线行走结构上进行激光焊接加工的装
置相比，本专利技术的装置通过将6轴机械手倒挂设置，并且在支撑立柱与6轴机械手之间设置旋转机构，使得6轴机械手在实施激光焊接时可以在更大空间范围内进行正反0
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范围内旋转，这样极大地提高了激光焊接的工作范围；同时，更加方便上下料操作，避免在上下料的过程中被焊接件与机械手的碰撞，提高了设备使用的可靠性。
[0008]进一步地，所述滑动底座上设置有直线驱动电机和润滑油加注装置，所述滑动底座下部具有与所述直线滑轨相适配的滑槽，所述直线驱动电机可操控地驱动所述滑动底座沿所述直线滑轨直线运动。
[0009]进一步地，所述臂架旋转驱动机构包括转台轴承、旋转齿轮和旋转驱动电机，所述转台轴承装配在所述支撑立柱顶端，所述旋转驱动电机固定安装在所述支撑立柱的一个侧壁上，所述旋转齿轮设置在所述旋转驱动电机上端且与所述旋转驱动电机的输出轴驱动相连接，所述旋转齿轮与所述转台轴承啮齿相连，所述旋转臂架中部与所述转台轴承上端面固定相连接。
[0010]进一步地，所述旋转臂架的第二端设置有配重块，所述配重块的质量可根据所述6轴机械手的质量进行相适应调整；所述支撑立柱端部还设置有臂架旋转限位块，以及在所述旋转臂架侧壁上设置有与所述臂架旋转限位块相适配的臂架旋转限位缓冲块。在旋转臂架的第二端设置配重块，保证旋转臂架两端的重量平衡，降低旋转驱动电机的功率。
[0011]进一步地，所述装置还包括：除尘系统，所述除尘系统包括除尘器、吸尘管道和除尘顶罩，所述除尘器固定安装在所述滑动底座上，所述除尘顶罩安装在所述6轴机械手上方，所述除尘顶罩将所述6轴机械手工作区域全部罩住，所述吸尘管道连通所述除尘器和所述除尘顶罩。
[0012]进一步地，所述6轴机械手包括激光头和焊缝跟踪系统，所述焊缝跟踪系统与所述激光头相适配地设置在所述6轴机械手的下端部。
[0013]进一步地，所述底架支座上设置有全封闭坦克拖链，所述全封闭坦克拖链用于装配电缆线、通讯线和气管；所述直线滑轨的两端均设置有滑动底座限位块，所述滑动底座限位块用于限制所述滑动底座滑出所述直线滑轨。
[0014]进一步地，所述装置还配套有变位机，所述变位机包括支撑座A、支撑座B、变位机旋转轴承和中间连接臂，所述中间连接臂架设在所述支撑座A和所述支撑座B之间，所述变位机旋转轴承设置在所述支撑座A上，所述变位机旋转轴承在外力作用下可驱动所述中间连接臂绕轴旋转。
[0015]本专利技术提供的用于激光加工的倒挂式机械手装置的有益效果是：
[0016]第一，通过在支撑立柱与旋转臂架之间设置臂架旋转驱动机构，这样，臂架旋转驱动机构驱动旋转臂架从而带动倒挂设置在旋转臂架上的6轴机械手做正反向大范围的旋转，从而提高了6轴机械手的有效工作范围；另外，在上下料的过程中，事先将6轴机械手旋转到安全位置，可以腾让出大型结构件的上下料空间，避免大型结构件在上下料过程中碰撞6轴机械手，造成设备受损；再者，采用将6轴机械手倒挂式的安装方式，使得6轴机械手空间活动更加灵活，避免与操作人员以及其他构件相互干涉。
[0017]第二，通过设置除尘系统，且采用除尘顶罩将6轴机械手全范围罩盖上，实现了实时将激光焊接产生的烟尘吸收抽走，净化车间环境，保证工人心身健康；另外，将除尘系统设置在滑动底座上，使得除尘系统跟随滑动底座做直线运动，减少了吸尘管道长度，提高了
烟尘吸附效果。
[0018]第三，本装置实现了6轴机械手外加直线行走和机械手整体旋转的8轴联动，实现更大范围多个面、多个位置的产品加工。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术用于激光加工的倒挂式机械手装置的结构示意图；
[0021]图2是图1中支撑立柱下端与滑动底座结合处的放大结构示意图；
[0022]图3是图1中支撑立柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，其特征在于，所述装置包括：底架支座(1)、直线滑轨(2)、滑动底座(3)、支撑立柱(4)、旋转臂架(5)、臂架旋转驱动机构(6)和6轴机械手(7)，所述直线滑轨(2)固定安装在所述底架支座(1)上，所述滑动底座(3)可操控地沿所述直线滑轨(2)滑动地设置在所述直线滑轨(2)上，所述支撑立柱(4)固定安装在所述滑动底座(3)上，所述旋转臂架(5)设置在所述支撑立柱(4)顶端，所述臂架旋转驱动机构(6)设置在所述支撑立柱(4)与所述旋转臂架(5)之间，所述臂架旋转驱动机构(6)可操控地驱动所述旋转臂架(5)沿正反方向在0
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范围内旋转，所述6轴机械手(7)安装在所述旋转臂架(5)第一端上。2.根据权利要求1所述的用于激光加工的倒挂式机械手装置，其特征在于，所述滑动底座(3)上设置有直线驱动电机(3
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1)和润滑油加注装置(3
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2)，所述滑动底座(3)下部具有与所述直线滑轨(2)相适配的滑槽(3
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3)，所述直线驱动电机(3
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1)可操控地驱动所述滑动底座(3)沿所述直线滑轨(2)直线运动。3.根据权利要求2所述的用于激光加工的倒挂式机械手装置，其特征在于，所述臂架旋转驱动机构(6)包括转台轴承(6
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1)、旋转齿轮(6
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2)和旋转驱动电机(6
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3)，所述转台轴承(6
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1)装配在所述支撑立柱(4)顶端，所述旋转驱动电机(6
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3)固定安装在所述支撑立柱(4)的一个侧壁上，所述旋转齿轮(6
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2)设置在所述旋转驱动电机(6
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3)上端且与所述旋转驱动电机(6
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3)的输出轴驱动相连接，所述旋转齿轮(6
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2)与所述转台轴承(6
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1)啮齿相连，所述旋转臂架(5)中部与所述转台轴承(6
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1)上端面固定相连接。4.根据权利要求3所述的用于激光加工的倒挂式机械手装置，其特征在于，所述旋转臂架(5)的第二端设置有配重块(5
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1)，所述配重块(5
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1)的质量可根据所述6轴机械手(7)的质量进行相适应调整；所述支撑立柱(4)端部还设置有臂架旋转限位块(4
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1)，以及在所述旋转臂架(5)侧壁上设置有与所述臂架旋转限位块(4
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡建，陈肖林，韩云杰，周忆江，谭华北，唐新波，
申请(专利权)人：株洲特装智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：