参数化编程焊接机器人的制作方法

专利2022-05-09  49


本实用新型涉及焊接机器人技术领域,尤其涉及参数化编程焊接机器人。



背景技术:

焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高生产效率,更重要的是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性,这对于保证批量生产的产品焊接质量至关重要。

变位机是发挥焊接机器人优势的关键设备之一,配套一种与机器人相匹配的变位装备,对有效地控制焊接质量和提高焊接效率显得非常重要;现有这种变位设备成本低、控制简单且运行可靠,但存在转动调节及摆动调节的问题,其运动精度很低,而且工位设置有限,柔性较低,只适合一些没有精度要求的建筑工件及某些特定的焊件等。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的参数化编程焊接机器人。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

参数化编程焊接机器人,包括底板、转向机构、摆动机构、限位组件,所述底板为水平横向放置的梯形板状,所述底板的顶面设有一对对称固接的竖板,位于一对竖板之间设有固定环,每块所述竖板的中部均设有贯穿固接的固定轴承,每个所述固定轴承内均设有横向贯穿固接的转轴,每根所述转轴的外端均套设有摆动盘,两根所述转轴的里端分别与固定环的两侧中部固接,所述固定环内安装有固定筒,所述固定筒内安装有转向机构,所述固定筒的顶面安装有支撑盘,所述支撑盘的顶面安装有法兰盘,位于每块竖板的外侧面在底板的顶面均设有一对固定座,其中,一对所述固定座之间安装有摆动机构,另一对所述固定座之间安装有限位组件。

优选地,所述固定环内中部凹陷有环形状的轴承环槽,所述轴承环槽内卡合有固定连接的轴承环,且所述轴承环套设固定在固定筒的外侧面中部。

优选地,所述转向机构包括转向电机、锥齿轮、齿轮环,所述固定筒内一侧安装有输出端朝下的转向电机,所述转向电机的电机轴端部设有同轴联接的锥齿轮;所述固定环的底面设有同心固接的锥形环,所述锥形环内斜侧面上套设有同心固接的齿轮环,且所述齿轮环配合与锥齿轮啮合连接。

优选地,所述摆动机构包括摆动电机、摆动轴、蜗杆丝牙、半圆蜗轮,一块所述固定座的中部安装有输出端朝前的摆动电机,另一块所述固定座的中部安装有定位轴承,所述摆动电机的电机轴端部设有同轴联接的摆动轴,所述摆动轴的外端插设在定位轴承内,所述摆动轴的中部缠绕有蜗杆丝牙,位于蜗杆丝牙的两侧在摆动轴上套设有一对定位环,一块所述摆动盘的外侧面套设有半圆蜗轮,且所述半圆蜗轮配合与蜗杆丝牙啮合连接。

优选地,所述限位组件包括限位杆、限位环、限位挡块,另一对所述固定座之间设有纵向固接的限位杆,所述限位杆的中部套设有滑动连接的限位环,位于限位环的两侧在限位杆上套设有一对限位弹簧,另一块所述摆动盘的两侧设有一对限位挡块。

优选地,位于一对竖板之间在底板的顶面中部凹陷有矩形槽,所述矩形槽内安装有plc控制器。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、通过plc控制器控制转向电机启动,转向电机的电机轴带动锥齿轮进行同步转动,啮合带动齿轮环转动,由于锥形环与固定环固定连接,反向作用力通过转向电机带动固定筒沿着轴承环进行转动,进而带动支撑盘及法兰盘进行转向调节,从而实现了对机器人进行转动调节;

2、通过plc控制器控制摆动电机启动,摆动电机的电机轴带动摆动轴及蜗杆丝牙同步转动,啮合带动半圆蜗轮及一侧的摆动盘进行缓慢摆动,进而带动转轴及固定环同步缓慢摆动,从而实现了对机器人进行摆动调节;

综上所述,本实用新型通过各机构组件的配合使用,解决了机器人转动调节及摆动调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了其使用的稳定性,方便了对机器人进行转动调节及摆动调节。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型的主视图;

图2为本实用新型的主视剖面图;

图3为本实用新型的左视图;

图4为本实用新型的右视图;

图中序号:底板1、plc控制器11、竖板12、固定环13、轴承环14、固定筒15、支撑盘16、法兰盘17、转轴2、摆动盘21、固定座22、摆动电机23、摆动轴24、定位环25、蜗杆丝牙26、半圆蜗轮27、转向电机3、锥齿轮31、锥形环32、齿轮环33、限位挡块34、限位杆35、限位环36、限位弹簧37。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例1:为了解决机器人转动调节及摆动调节不便的问题,本实施例中提出了参数化编程焊接机器人,参见图1-4,包括底板1、转向机构、摆动机构、限位组件,所述底板1为水平横向放置的梯形板状,所述底板1的顶面设有一对对称固接的竖板12,位于一对竖板12之间设有固定环13,每块所述竖板12的中部均设有贯穿固接的固定轴承,每个所述固定轴承内均设有横向贯穿固接的转轴2,每根所述转轴2的外端均套设有摆动盘21,两根所述转轴2的里端分别与固定环13的两侧中部固接,所述固定环13内安装有固定筒15,所述固定筒15内安装有转向机构,所述固定筒15的顶面安装有支撑盘16,所述支撑盘16的顶面安装有法兰盘17,位于每块竖板12的外侧面在底板1的顶面均设有一对固定座22,其中,一对所述固定座22之间安装有摆动机构,另一对所述固定座22之间安装有限位组件;位于一对竖板12之间在底板1的顶面中部凹陷有矩形槽,所述矩形槽内安装有plc控制器11,plc控制器11的型号为sn65lbc174dwr。

在本实用新型中,所述固定环13内中部凹陷有环形状的轴承环槽,所述轴承环槽内卡合有固定连接的轴承环14,且所述轴承环14套设固定在固定筒15的外侧面中部;所述转向机构包括转向电机3、锥齿轮31、齿轮环33,所述固定筒15内一侧安装有输出端朝下的转向电机3,转向电机3的型号为yx3-112m-4,所述转向电机3的电机轴端部设有同轴联接的锥齿轮31;所述固定环13的底面设有同心固接的锥形环32,所述锥形环32内斜侧面上套设有同心固接的齿轮环33,且所述齿轮环33配合与锥齿轮31啮合连接;通过plc控制器11控制转向电机3启动,转向电机3的电机轴带动锥齿轮31进行同步转动,啮合带动齿轮环33转动,由于锥形环32与固定环13固定连接,反向作用力通过转向电机3带动固定筒15沿着轴承环14进行转动,进而带动支撑盘16及法兰盘17进行转向调节,从而实现了对机器人进行转动调节。

在本实用新型中,所述摆动机构包括摆动电机23、摆动轴24、蜗杆丝牙26、半圆蜗轮27,一块所述固定座22的中部安装有输出端朝前的摆动电机23,摆动电机23的型号为yzd-3-6,另一块所述固定座22的中部安装有定位轴承,所述摆动电机23的电机轴端部设有同轴联接的摆动轴24,所述摆动轴24的外端插设在定位轴承内,所述摆动轴24的中部缠绕有蜗杆丝牙26,位于蜗杆丝牙26的两侧在摆动轴24上套设有一对定位环25,一块所述摆动盘21的外侧面套设有半圆蜗轮27,且所述半圆蜗轮27配合与蜗杆丝牙26啮合连接;通过plc控制器11控制摆动电机23启动,摆动电机23的电机轴带动摆动轴24及蜗杆丝牙26同步转动,啮合带动半圆蜗轮27及一侧的摆动盘21进行缓慢摆动,进而带动转轴2及固定环13同步缓慢摆动,从而实现了对机器人进行摆动调节。

在本实用新型中,所述限位组件包括限位杆35、限位环36、限位挡块34,另一对所述固定座22之间设有纵向固接的限位杆35,所述限位杆35的中部套设有滑动连接的限位环36,位于限位环36的两侧在限位杆35上套设有一对限位弹簧37,另一块所述摆动盘21的两侧设有一对限位挡块34,一侧的转轴2摆动时,带动另一侧的转轴2及摆动盘21进行摆动,进而带动限位挡块34进行转动,使得限位挡块34配合带动限位环36沿着限位杆35滑动,使得限位弹簧37被压缩变形,增加了机器人摆动调节的稳定性。

实施例2:在本实用新型具体使用时,其操作步骤如下:

步骤一,把机器人安装在法兰盘17的顶面上,摆动电机23、转向电机3、plc控制器11分别通过电源线与外接电源电性连接,且plc控制器11的控制输出端分别通过控制线与摆动电机23、转向电机3的控制输入端电性连接,根据机器人摆动的轨迹,预先在plc控制器11内编辑好控制程序;

步骤二,通过plc控制器11控制转向电机3启动,转向电机3的电机轴带动锥齿轮31进行同步转动,啮合带动齿轮环33转动,由于锥形环32与固定环13固定连接,反向作用力通过转向电机3带动固定筒15沿着轴承环14进行转动,进而带动支撑盘16及法兰盘17进行转向调节,从而实现了对机器人进行转动调节;

步骤三,通过plc控制器11控制摆动电机23启动,摆动电机23的电机轴带动摆动轴24及蜗杆丝牙26同步转动,啮合带动半圆蜗轮27及一侧的摆动盘21进行缓慢摆动,进而带动转轴2及固定环13同步缓慢摆动;

步骤四,一侧的转轴2摆动时,带动另一侧的转轴2及摆动盘21进行摆动,进而带动限位挡块34进行转动,使得限位挡块34配合带动限位环36沿着限位杆35滑动,使得限位弹簧37被压缩变形,从而实现了对机器人进行摆动调节。

本实用新型通过各机构组件的配合使用,解决了机器人转动调节及摆动调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了其使用的稳定性,方便了对机器人进行转动调节及摆动调节。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.参数化编程焊接机器人,包括底板(1)、转向机构、摆动机构、限位组件,其特征在于:所述底板(1)为水平横向放置的梯形板状,所述底板(1)的顶面设有一对对称固接的竖板(12),位于一对竖板(12)之间设有固定环(13),每块所述竖板(12)的中部均设有贯穿固接的固定轴承,每个所述固定轴承内均设有横向贯穿固接的转轴(2),每根所述转轴(2)的外端均套设有摆动盘(21),两根所述转轴(2)的里端分别与固定环(13)的两侧中部固接,所述固定环(13)内安装有固定筒(15),所述固定筒(15)内安装有转向机构,所述固定筒(15)的顶面安装有支撑盘(16),所述支撑盘(16)的顶面安装有法兰盘(17),位于每块竖板(12)的外侧面在底板(1)的顶面均设有一对固定座(22),其中,一对所述固定座(22)之间安装有摆动机构,另一对所述固定座(22)之间安装有限位组件。

2.根据权利要求1所述的参数化编程焊接机器人,其特征在于:所述固定环(13)内中部凹陷有环形状的轴承环槽,所述轴承环槽内卡合有固定连接的轴承环(14),且所述轴承环(14)套设固定在固定筒(15)的外侧面中部。

3.根据权利要求1所述的参数化编程焊接机器人,其特征在于:所述转向机构包括转向电机(3)、锥齿轮(31)、齿轮环(33),所述固定筒(15)内一侧安装有输出端朝下的转向电机(3),所述转向电机(3)的电机轴端部设有同轴联接的锥齿轮(31);所述固定环(13)的底面设有同心固接的锥形环(32),所述锥形环(32)内斜侧面上套设有同心固接的齿轮环(33),且所述齿轮环(33)配合与锥齿轮(31)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的参数化编程焊接机器人,其特征在于:所述摆动机构包括摆动电机(23)、摆动轴(24)、蜗杆丝牙(26)、半圆蜗轮(27),一块所述固定座(22)的中部安装有输出端朝前的摆动电机(23),另一块所述固定座(22)的中部安装有定位轴承,所述摆动电机(23)的电机轴端部设有同轴联接的摆动轴(24),所述摆动轴(24)的外端插设在定位轴承内,所述摆动轴(24)的中部缠绕有蜗杆丝牙(26),位于蜗杆丝牙(26)的两侧在摆动轴(24)上套设有一对定位环(25),一块所述摆动盘(21)的外侧面套设有半圆蜗轮(27),且所述半圆蜗轮(27)配合与蜗杆丝牙(26)啮合连接。

5.根据权利要求1所述的参数化编程焊接机器人,其特征在于:所述限位组件包括限位杆(35)、限位环(36)、限位挡块(34),另一对所述固定座(22)之间设有纵向固接的限位杆(35),所述限位杆(35)的中部套设有滑动连接的限位环(36),位于限位环(36)的两侧在限位杆(35)上套设有一对限位弹簧(37),另一块所述摆动盘(21)的两侧设有一对限位挡块(34)。

6.根据权利要求1所述的参数化编程焊接机器人,其特征在于:位于一对竖板(12)之间在底板(1)的顶面中部凹陷有矩形槽,所述矩形槽内安装有plc控制器(11)。

技术总结
本实用新型公开了参数化编程焊接机器人,包括底板、转向机构、摆动机构、限位组件,底板的顶面设有一对竖板,位于一对竖板之间设有固定环,每块竖板的中部均设有摆动轴,每根摆动轴的外端均套设有摆动盘,固定环内安装有固定筒,固定筒内安装有转向机构,固定筒的顶面安装有支撑盘,支撑盘的顶面安装有法兰盘,位于每块竖板的外侧面在底板的顶面均设有一对固定座,一对固定座之间安装有摆动机构,另一对固定座之间安装有限位组件。本实用新型通过各机构组件的配合使用,解决了机器人转动调节及摆动调节不便的问题,且整体结构设计紧凑,增加了其使用的稳定性,方便了对机器人进行转动调节及摆动调节。

技术研发人员:梁福学;刘宝
受保护的技术使用者:青岛隆利福机械科技有限公司;中国石油大学(华东)
技术研发日:2020.11.23
技术公布日:2021.08.03

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