一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机

技术领域

本发明涉及工件焊接技术领域，具体为一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机。

背景技术

焊接是一种工业上非常常见的技工技术，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术，为了减少人工成本，如今采用工业机器人来控制焊接设备进行操作，并且工件会放置在焊接变位机上进行姿态调整，传统的焊接变位机由双轴驱动系统来控制，通过支撑台以及安装在支撑台上的夹具对工件进行固定，从而带动工件进行各种姿态的变化，这种类型的焊接变位机具有结构简单，使用方便和结构紧凑的优点，是目前使用范围最为广泛的一种焊接变位机。

虽然现有的焊接变位机具有诸多的优点，但是在实际的使用过程中依然存在一定的局限性，由于支撑台和夹具均位于工件的底部，使得对工件姿态进行调整时，工件的重力会导致自身受到较大的径向作用力，若此时工件的质地较软或厚度较薄时，导致工件自身发生形变，使得焊接精度下降，对此，本申请文件提出一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机，旨在解决上述所提出的问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有工业焊接机器人辅助用焊接变位机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机，具备对工件两侧同时进行支撑的优点，解决了背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机，包括底板，所述底板顶部靠近一侧的位置上固定安装有立板，所述立板一侧开设有行程槽Ⅰ，所述行程槽Ⅰ的内部活动套接有螺纹杆，所述立板的顶部固定安装有驱动机，所述驱动机输出轴的一端与螺纹杆固定连接，所述螺纹杆的外表面通过螺纹套接有行程套筒，所述行程套筒的内部固定套接有动力机Ⅰ，所述动力机Ⅰ输出轴的一端固定安装有L型安装板，所述L型安装板底板顶部靠近侧板的位置上固定安装有伸缩机，所述伸缩机输出轴的一端固定安装有行程板，所述行程板的顶部固定安装有动力机Ⅱ，所述动力机Ⅱ输出轴的一端固定安装有驱动装置，所述行程板的底部固定安装有夹持装置，所述L型安装板底板位于中心的位置上开设有圆形通孔，且该圆形通孔的内部固定套接有轴承，所述轴承内圈的内部固定套接有支撑转轴，所述支撑转轴的顶部固定安装有转动台，所述转动台的顶部放置有工件，所述工件与夹持装置相配合。

优选的，所述驱动装置包括转动套筒，所述转动套筒与动力机Ⅱ输出轴的一端固定连接，所述转动套筒的底部开设有圆形槽，且该圆形槽的内部活动套接有连接弹簧，所述连接弹簧的顶部固定安装有转动检测器，所述转动检测器与连接弹簧固定连接，所述连接弹簧的底部固定安装有驱动板，所述驱动板与夹持装置相接触。

优选的，所述夹持装置包括套筒，所述套筒固定安装在行程板的底部，所述套筒的底部开设有环形槽，且该环形槽的内部活动套接有环形板，所述环形板的底部开设有行程槽Ⅱ，所述行程槽Ⅱ以环形阵列的方式分布，所述行程槽Ⅱ的内部固定安装有丝杆，所述丝杆的外表面通过螺纹套接有螺纹转轮，所述螺纹转轮的外表面活动套接有夹持板，所述夹持板的两侧均与行程槽Ⅱ的两侧相接触，所述环形板的底部位于中心的位置上活动套接有限位转轴，所述限位转轴与驱动板固定连接。

优选的，所述驱动板与螺纹转轮相接触。

优选的，所述套筒与环形板之间的接触面经过磨砂处理以提高二者之间的摩擦力。

优选的，所述转动检测器与支撑转轴之间通过信号连接的方式相连通。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过转动套筒与动力机Ⅱ输出轴的一端固定连接，使得动力机Ⅱ运行时会带动转动套筒进行转动，并通过连接弹簧和转动检测器的传动作用下带动驱动板进行转动，此时通过驱动板与螺纹转轮相接触，从而带动螺纹转轮进行转动，由于丝杆的外表面通过螺纹套接有螺纹转轮，使得螺纹转轮在转动的过程中会沿丝杆延伸的方向上移动，并不断向限位转轴靠近，直至夹持板与动力机Ⅱ相接触，此时夹持板达到行程极限，此时螺纹转轮与驱动板之间的滚动摩擦变化为静止摩擦从而使摩擦力增加，并通过摩擦力大于驱动板与螺纹转轮之间的滑动摩擦力，小于驱动板与螺纹转轮之间的禁止摩擦力，从而带动夹持装置同步进行转动，从而实现工件进行转动，而此时夹持板对工件夹持的力度来自于连接弹簧自身弹力所提供的扭矩，并且该扭矩的大小取决于工件自身的质量，从而实现对工件的质量自行调节夹持力度，避免出现工件质量较小但是夹持力度较大导致形变或是工件质量较大而夹持力度较小而滑动导致焊接位置出现偏差的问题，提高了该装置在焊接过程中的精准度。

2、本发明通过转动台的顶部放置有工件，工件与夹持装置相配合，使得该装置在对工件进行固定时，采取顶部夹持固定和底部支撑固定的固定方式，这种固定方式保证在动力机Ⅰ运行时并带动L型安装板发生倾斜，能够使工件的两端均受到较为均衡的固定力，避免了传统设备只对工件的底部进行固定，导致倾斜时工件的重力使得自身受到较大的径向作用力，若工件为壁厚较薄的工件时就会导致工件发生形变，从而申请文件涉及的设备采取两端固定的方式对工件进行固定，则很好的避免了这一点，提高了该装置运行的稳定性。

3、本发明通过动力机Ⅱ输出轴的一端固定安装有驱动装置，使得该装置用于带动工件沿自身轴线转动的动力机采取上方固定的方式，使得工件在与转动台接触时，此时转动台和支撑转轴为主要负载工件重力的结构，从而使动力机Ⅱ的输出轴受到的轴向作用力减弱，并且在L型安装板发生倾斜时，由于工件的底面与转动台相接触，从而使动力机Ⅱ输出轴所收到的径向作用力减弱，最大限度的上减轻了动力机Ⅱ输出轴的负载，避免了传统装置中动力机输出轴受到轴向和径向的作用力而导致动力机的使用寿命下降，提高了该装置使用寿命，此外，由于动力机Ⅱ轴向和径向负载降低，导致输出的扭矩更为稳定，从而提高了转动精度。

4、本发明通过转动检测器与支撑转轴之间通过信号连接的方式相连通，使得工件在与转动台相接触的过程中，使得转动台和支撑转轴在工件不断带动下发生转动，且随着工件与转动台之间的作用力不断增强，直至转动台的转动速度与工件的转速一致，驱动装置和夹持装置之间的转速一致，从而控制焊接设备开始运行，此时工件所收到的竖直方向上的作用力处于最小值，避免工件质地较软时由于转动台和夹持装置过度挤压导致变形的问题，提高了该装置对工件的保护能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构右视示意图；

图3为本发明结构图2中A方向剖面示意图；

图4为本发明结构图3中B方向剖面示意图；

图5为本发明结构后视示意图；

图6为本发明结构驱动装置示意图；

图7为本发明结构驱动装置前视示意图；

图8为本发明结构图7中C方向剖面示意图；

图9为本发明结构夹持装置示意图；

图10为本发明结构夹持装置前视示意图；

图11为本发明结构图10中D方向剖面示意图；

图12为本发明结构图11中E方向剖面示意图。

图中：1、底板；2、立板；3、行程槽Ⅰ；4、螺纹杆；5、驱动机；6、行程套筒；7、动力机Ⅰ；8、L型安装板；9、伸缩机；10、行程板；11、动力机Ⅱ；12、驱动装置；121、转动套筒；122、连接弹簧；123、转动检测器；124、驱动板；13、夹持装置；131、套筒；132、环形板；133、行程槽Ⅱ；134、丝杆；135、螺纹转轮；136、夹持板；137、限位转轴；14、轴承；15、支撑转轴；16、转动台；17、工件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，一种工业焊接机器人辅助用焊接变位机，包括底板1，底板1顶部靠近一侧的位置上固定安装有立板2，立板2一侧开设有行程槽Ⅰ3，行程槽Ⅰ3的内部活动套接有螺纹杆4，立板2的顶部固定安装有驱动机5，驱动机5输出轴的一端与螺纹杆4固定连接，螺纹杆4的外表面通过螺纹套接有行程套筒6，行程套筒6的内部固定套接有动力机Ⅰ7，动力机Ⅰ7输出轴的一端固定安装有L型安装板8，L型安装板8底板顶部靠近侧板的位置上固定安装有伸缩机9，伸缩机9输出轴的一端固定安装有行程板10，行程板10的顶部固定安装有动力机Ⅱ11，动力机Ⅱ11输出轴的一端固定安装有驱动装置12，使得该装置用于带动工件17沿自身轴线转动的动力机采取上方固定的方式，使得工件17在与转动台16接触时，此时转动台16和支撑转轴15为主要负载工件17重力的结构，从而使动力机Ⅱ11的输出轴受到的轴向作用力减弱，并且在L型安装板8发生倾斜时，由于工件17的底面与转动台16相接触，从而使动力机Ⅱ11输出轴所收到的径向作用力减弱，最大限度的上减轻了动力机Ⅱ11输出轴的负载，避免了传统装置中动力机输出轴受到轴向和径向的作用力而导致动力机的使用寿命下降，提高了该装置使用寿命，此外，由于动力机Ⅱ11轴向和径向负载降低，导致输出的扭矩更为稳定，从而提高了转动精度，行程板10的底部固定安装有夹持装置13，L型安装板8底板位于中心的位置上开设有圆形通孔，且该圆形通孔的内部固定套接有轴承14，轴承14内圈的内部固定套接有支撑转轴15，支撑转轴15的顶部固定安装有转动台16，转动台16的顶部放置有工件17，工件17与夹持装置13相配合，使得该装置在对工件17进行固定时，采取顶部夹持固定和底部支撑固定的固定方式，这种固定方式保证在动力机Ⅰ7运行时并带动L型安装板8发生倾斜，能够使工件17的两端均受到较为均衡的固定力，避免了传统设备只对工件17的底部进行固定，导致倾斜时工件17的重力使得自身受到较大的径向作用力，若工件17为壁厚较薄的工件时就会导致工件17发生形变，从而申请文件涉及的设备采取两端固定的方式对工件17进行固定，则很好的避免了这一点，提高了该装置运行的稳定性。

请参阅图6-图8，驱动装置12包括转动套筒121，转动套筒121与动力机Ⅱ11输出轴的一端固定连接，使得动力机Ⅱ11运行时会带动转动套筒121进行转动，并通过连接弹簧122和转动检测器123的传动作用下带动驱动板124进行转动，此时通过驱动板124与螺纹转轮135相接触，从而带动螺纹转轮135进行转动，由于丝杆134的外表面通过螺纹套接有螺纹转轮135，使得螺纹转轮135在转动的过程中会沿丝杆134延伸的方向上移动，并不断向限位转轴137靠近，直至夹持板136与动力机Ⅱ11相接触，此时夹持板136达到行程极限，此时螺纹转轮135与驱动板124之间的滚动摩擦变化为静止摩擦从而使摩擦力增加，并通过摩擦力大于驱动板124与螺纹转轮135之间的滑动摩擦力，小于驱动板124与螺纹转轮135之间的禁止摩擦力，从而带动夹持装置13同步进行转动，从而实现工件17进行转动，而此时夹持板136对工件17夹持的力度来自于连接弹簧122自身弹力所提供的扭矩，并且该扭矩的大小取决于工件17自身的质量，从而实现对工件17的质量自行调节夹持力度，避免出现工件17质量较小但是夹持力度较大导致形变或是工件17质量较大而夹持力度较小而滑动导致焊接位置出现偏差的问题，提高了该装置在焊接过程中的精准度，转动套筒121的底部开设有圆形槽，且该圆形槽的内部活动套接有连接弹簧122，连接弹簧122的顶部固定安装有转动检测器123，转动检测器123与连接弹簧122固定连接，连接弹簧122的底部固定安装有驱动板124，驱动板124与夹持装置13相接触。

请参阅图9-图12，夹持装置13包括套筒131，套筒131固定安装在行程板10的底部，套筒131的底部开设有环形槽，且该环形槽的内部活动套接有环形板132，环形板132的底部开设有行程槽Ⅱ133，行程槽Ⅱ133以环形阵列的方式分布，行程槽Ⅱ133的内部固定安装有丝杆134，丝杆134的外表面通过螺纹套接有螺纹转轮135，螺纹转轮135的外表面活动套接有夹持板136，夹持板136的两侧均与行程槽Ⅱ133的两侧相接触，环形板132的底部位于中心的位置上活动套接有限位转轴137，限位转轴137与驱动板124固定连接。

请参阅图8-图9，驱动板124与螺纹转轮135相接触。

请参阅图6-图12，套筒131与环形板132之间的接触面经过磨砂处理以提高二者之间的摩擦力，且该摩擦力大于驱动板124与螺纹转轮135之间的滑动摩擦力，小于驱动板124与螺纹转轮135之间的禁止摩擦力。

请参阅图3-图4，转动检测器123与支撑转轴15之间通过信号连接的方式相连通，使得工件17在与转动台16相接触的过程中，使得转动台16和支撑转轴15在工件17不断带动下发生转动，且随着工件17与转动台16之间的作用力不断增强，直至转动台16的转动速度与工件17的转速一致，驱动装置12和夹持装置13之间的转速一致，从而控制焊接设备开始运行，此时工件17所收到的竖直方向上的作用力处于最小值，避免工件17质地较软时由于转动台16和夹持装置13过度挤压导致变形的问题，提高了该装置对工件17的保护能力。

本发明的使用方法如下：

使用过程中，将工件17放置在转动台16的顶部，此时通过伸缩机9调节使夹持板136与工件17的顶部相对应，此时动力机Ⅱ11开启并带动驱动装置12进行转动，通过连接弹簧122和转动检测器123的传动作用下带动驱动板124进行转动，由于丝杆134的外表面通过螺纹套接有螺纹转轮135，使得螺纹转轮135在转动的过程中会沿丝杆134延伸的方向上移动，并不断向限位转轴137靠近，直至夹持板136与动力机Ⅱ11相接触，此时夹持板136达到行程极限，此时螺纹转轮135与驱动板124之间的滚动摩擦变化为静止摩擦从而使摩擦力增加，并通过摩擦力大于驱动板124与螺纹转轮135之间的滑动摩擦力，小于驱动板124与螺纹转轮135之间的禁止摩擦力，从而带动夹持装置13同步进行转动，从而实现工件17进行转动，而此时夹持板136对工件17夹持的力度来自于连接弹簧122自身弹力所提供的扭矩，并且该扭矩的大小取决于工件17自身的质量，从而实现对工件17的质量自行调节夹持力度，该装置用于带动工件17沿自身轴线转动的动力机采取上方固定的方式，使得工件17在与转动台16接触时，此时转动台16和支撑转轴15为主要负载工件17重力的结构，从而使动力机Ⅱ11的输出轴受到的轴向作用力减弱，并且在L型安装板8发生倾斜时，由于工件17的底面与转动台16相接触，从而使动力机Ⅱ11输出轴所收到的径向作用力减弱，最大限度的上减轻了动力机Ⅱ11输出轴的负载，使得工件17在与转动台16相接触的过程中，使得转动台16和支撑转轴15在工件17不断带动下发生转动，且随着工件17与转动台16之间的作用力不断增强，直至转动台16的转动速度与工件17的转速一致，驱动装置12和夹持装置13之间的转速一致，从而控制焊接设备开始运行，此时工件17所收到的竖直方向上的作用力处于最小值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。