全自動焊接機械手臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種全自動焊接機械手臂，包括底部平臺（1），底部平臺（1）上設置有X軸平臺（4）、Z軸平臺（6）和Y軸平臺（10），在Y軸平臺（10）上還設置有機械手平臺（21），機械手平臺（21）底端的絲母與Y軸絲杠（11）相配，所述的機械手平臺（21）上設置有外套筒（14），外套筒（14）內轉動連接有機械臂（15），在機械手平臺（21）上設置有轉動電機（16），轉動電機（16）工作端上的齒輪與機械臂（15）末端的齒輪嚙合，在機械臂（15）的末端鉸接有焊槍夾具（17），所述的焊槍夾具（17）通過設置在機械臂（15）內的擺動電機驅動。
【專利說明】
全自動焊接機械手臂
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及焊接領域，特別是一種全自動焊接機械手臂。
【背景技術】
[0002]在機械生產(chǎn)、加工領域中，很多地方需要進行焊接加工操作，傳統(tǒng)的焊接工作需要人工操作，這種方式存在著工作量大、工作效率低等問題，為此現(xiàn)在出現(xiàn)了一些可實現(xiàn)焊接操作的裝置，但這些裝置大多僅能夠帶動焊槍在三維空間上做簡單的運動軌跡的運動，對于一些結構復雜的設備來說，傳統(tǒng)的自動焊接設備難以實現(xiàn)多方位、多角度的焊接操作，給實際的生產(chǎn)帶來了一定的困難和問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述不足，提出一種設計巧妙，布局合理，能夠快速、便捷地完成多種復雜工況下焊接工作的全自動焊接機械手臂。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案是:一種全自動焊接機械手臂，其特征在于:所述的機械手臂包括底部平臺I，沿著底部平臺I的長度方向設置有X軸齒條2和X軸導軌3，且所述的X軸導軌3為對稱設置的兩根，在X軸導軌3上滑動連接有X軸平臺4，在X軸平臺4上設置有X軸電機5，X軸電機5工作端上的齒輪與所述X軸齒條2相嚙合，在X軸平臺4上縱向地設置有Z軸平臺6，沿著Z軸平臺6的長度方向設置有Z軸絲杠7和Z軸導軌8，其中Z軸絲杠7通過設置在Z軸平臺6上的Z軸電機9驅動，且所述的Z軸導軌8為對稱設置的兩根，在Z軸導軌8上滑動連接有Y軸平臺10，Y軸平臺10底端的絲母與Z軸絲杠7相配，沿Y軸平臺10的長度方向設置有Y軸絲杠11和Y軸導軌12，其中Y軸絲杠11通過設置在Y軸平臺10上的Y軸電機13驅動，且所述的Y軸導軌12為對稱設置的兩根，在Y軸導軌12上滑動連接有機械手平臺21，機械手平臺21底端的絲母與Y軸絲杠11相配，所述的機械手平臺21上設置有外套筒14，外套筒14內轉動連接有機械臂15，在機械手平臺21上設置有轉動電機16，轉動電機16工作端上的齒輪與機械臂15末端的齒輪嚙合，在機械臂15的末端鉸接有焊槍夾具17，所述的焊槍夾具17通過設置在機械臂15內的擺動電機驅動。
[0005]所述的機械臂15的端頭處設置有智能相機18。
[0006]所述的機械臂15的端頭處設置有距離傳感器19。
[0007]所述的X軸平臺4上設置有送絲機20。
[0008]在所述的Z軸平臺6的頂端轉動支承有定滑輪21，所述定滑輪21上設置有連接繩索22，連接繩索22的一端與所述Y軸平臺10連接，連接繩索22的另一端則設置有配重塊23，且Y軸平臺10和配重塊23分別位于Z軸平臺6的兩側面。
[0009]本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
本種結構形式的全自動焊接機械手臂，針對在進行某些結構較為復雜的裝置進行焊接的過程中，傳統(tǒng)的焊接裝置難以順利完成工作的問題，設計出一種集X軸平移、Y軸平移、Z軸平移、轉動和擺動多種動作于一身的結構，它能夠帶動焊槍在三維空間上做各種動作，即便對于結構較為復雜的裝置，也可以順利地完成焊接工作。同時它還有參數(shù)采集裝置(智能相機和距離傳感器)，這樣當這種機械手臂配上相應的控制系統(tǒng)后，便可以實現(xiàn)全自動化的焊接操作，節(jié)省大量的人工成本和勞動，極大地提高生產(chǎn)效率。因此可以說它具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例的整體結構示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明實施例底部平臺部分的結構示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明實施例Z軸平臺部分的結構示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明實施例Y軸平臺部分的結構示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明實施例機械臂部分的結構示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明實施例軸側方向的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。如圖1至圖6所示:一種全自動焊接機械手臂，它包括一個安裝在基礎底面上的底部平臺I，沿著底部平臺I的長度方向設置有X軸齒條2和X軸導軌3，其中X軸導軌3為對稱設置的兩跟，在X軸導軌3上滑動連接有X軸平臺4，這個X軸平臺4上設置有X軸電機5，位于X軸電機5工作端上的齒輪與上述的X軸齒條2相嚙合;在X軸平臺4上縱向地設置有Z軸平臺6，沿著這個Z軸平臺6的長度方向設置有Z軸絲杠7和Z軸導軌8，其中轉動支承在Z軸平臺6上的Z軸絲杠7通過同樣設置在Z軸平臺6上的Z軸電機9驅動，而Z軸導軌8同樣是對稱設置的兩根，在Z軸導軌8上滑動連接有Y軸平臺10，這個Y軸平臺10上的絲母則與上述的Z軸絲杠7相配;在Y軸平臺10的長度方向上設置有Y軸絲杠11和Y軸導軌12，其中轉動支承在Y軸平臺10上的Y軸絲杠11通過同樣設置在Y軸平臺10上的Y軸電機13驅動，并且所述的Y軸導軌12為對稱設置的兩根，在Y軸導軌12上滑動連接有機械手平臺21，在機械手平臺21上設置有與Y軸絲杠11相配的絲母，在機械手平臺21上還設置有外套筒14，在這個外套筒14內轉動連接有機械臂15，在機械手平臺21上還設置有轉動電機16，這個轉動電機16工作端上的齒輪與機械臂15末端的齒輪嚙合，即轉動電機16能夠驅動機械臂15相對于外套筒14轉動，在機械臂15的末端鉸接有焊槍夾具17，這個焊槍夾具17通過設置在機械臂15內部的擺動電機進行驅動；
在Z軸平臺6的頂端轉動支承有定滑輪21，在定滑輪21上設置有連接繩索22，這個連接繩索22的一端與所述Y軸平臺10連接，連接繩索22的另一端則設置有配重塊23，并且Y軸平臺10和配重塊23分別位于Z軸平臺6的兩側面，配重塊23能夠平衡Z軸平臺6以及其上各個機構的重量，防止Z軸絲杠7受力而影響正常工作；
在機械臂15的端頭處還設置有智能相機18和距離傳感器19，而在X軸平臺4上還設置有送絲機20。
[0017]本發(fā)明實施例的全自動焊接機械手臂的工作過程如下:首先將焊槍固定在焊槍夾具上，底部平臺I固定在基礎底面上，然后X軸電機5工作，帶動X軸平臺4以及其上的所有機構沿著X軸導軌3的長度方向運動，實現(xiàn)X軸方向上的位移；
Z軸電機9工作，驅動Z軸絲杠7轉動(正轉或反轉)，與Z軸絲杠7通過絲母相配的Z軸平臺6便會沿著Z軸導軌8的長度方向運動，實現(xiàn)Z軸平臺及其上的所有機構在Z軸方向上的位移；Y軸電機13工作，驅動Y軸絲杠11轉動(正轉或反轉)，與Y軸絲杠11通過絲母相配的機械手平臺21便會沿著Y軸導軌12的長度方向運動，實現(xiàn)機械手平臺21及其上的所有機構在Y軸方向上的位移；
上述三種動作的結合，實現(xiàn)機械手平臺21(即焊槍夾具17和其上的焊槍)在三維空間上的各種軌跡的運動；
轉動電機16工作，通過齒輪傳動副帶動機械臂15相對于外套筒14轉動，驅動機械臂15連通焊槍以機械臂15的軸線為軸做轉動，同時擺動電機工作，驅動焊槍夾具17做一定角度的擺動，上述兩個動作(轉動、擺動)以及焊槍在三維空間上平移動作的結合，讓本裝置能夠靈活、方便地完成各種復雜情況和結構的焊接操作；
在本裝置工作的過程中，送絲機20為焊槍提供焊絲，而智能相機18則能夠采集到焊槍處實時的圖像信號，距離傳感器19則能夠檢測出焊槍與待焊接處之間的距離，上述這些信號可以直接傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，由控制系統(tǒng)根據(jù)這些信號向各個執(zhí)行機構(各個電機)發(fā)出對應的指令，實現(xiàn)全自動的焊接操作;也可以通過控制系統(tǒng)發(fā)送給控制人員，控制人員根據(jù)這些信號的信息對各個執(zhí)行機構(各個電機)發(fā)出對應的指令，實現(xiàn)半自動的焊接操作，
由于本裝置能夠進行較為復雜的結構和情況下的焊接操作，因此特別適合應用于高壓盤管組件類裝置的焊接操作。
【主權項】
1.一種全自動焊接機械手臂，其特征在于:所述的機械手臂包括底部平臺(I)，沿著底部平臺(I)的長度方向設置有X軸齒條(2)和X軸導軌(3)，且所述的X軸導軌(3)為對稱設置的兩根，在X軸導軌(3)上滑動連接有X軸平臺(4)，在X軸平臺(4)上設置有X軸電機(5)，X軸電機(5)工作端上的齒輪與所述X軸齒條(2)相嚙合，在X軸平臺(4)上縱向地設置有Z軸平臺(6)，沿著Z軸平臺(6)的長度方向設置有Z軸絲杠(7)和Z軸導軌(8)，其中Z軸絲杠(7)通過設置在Z軸平臺(6)上的Z軸電機(9)驅動，且所述的Z軸導軌(8)為對稱設置的兩根，在Z軸導軌(8)上滑動連接有Y軸平臺(10)，Y軸平臺(10)底端的絲母與Z軸絲杠(7)相配，沿Y軸平臺(1 )的長度方向設置有Y軸絲杠(11)和Y軸導軌(12 )，其中Y軸絲杠(11)通過設置在Y軸平臺(10)上的Y軸電機(13)驅動，且所述的Y軸導軌(12)為對稱設置的兩根，在Y軸導軌(12)上滑動連接有機械手平臺(21)，機械手平臺(21)底端的絲母與Y軸絲杠(11)相配，所述的機械手平臺(21)上設置有外套筒(14)，外套筒(14)內轉動連接有機械臂(15)，在機械手平臺(21)上設置有轉動電機(16)，轉動電機(16)工作端上的齒輪與機械臂(15)末端的齒輪嚙合，在機械臂(15)的末端鉸接有焊槍夾具(17)，所述的焊槍夾具(17)通過設置在機械臂(15)內的擺動電機驅動。2.根據(jù)權利要求1所述的全自動焊接機械手臂，其特征在于:所述的機械臂(15)的端頭處設置有智能相機(18)。3.根據(jù)權利要求1所述的全自動焊接機械手臂，其特征在于:所述的機械臂(15)的端頭處設置有距離傳感器(19)。4.根據(jù)權利要求1所述的全自動焊接機械手臂，其特征在于:所述的X軸平臺(4)上設置有送絲機(20)。5.根據(jù)權利要求1所述的全自動焊接機械手臂，其特征在于:在所述的Z軸平臺(6)的頂端轉動支承有定滑輪(21)，所述定滑輪(21)上設置有連接繩索(22)，連接繩索(22)的一端與所述Y軸平臺(10)連接，連接繩索(22)的另一端則設置有配重塊(23)，且Y軸平臺(10)和配重塊(23)分別位于Z軸平臺(6)的兩側面。
【文檔編號】B23K37/02GK105904131SQ201610359686
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】林泉
【申請人】大連智匯達科技有限公司