專利名稱：一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)焊接機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
焊接機(jī)器人是從事焊接，包括切割與噴涂的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)工業(yè)機(jī)器人術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動控制操 作機(jī)(Manipulator)，具有三個或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。點(diǎn)焊對所用的機(jī) 器人的要求不是很高。因?yàn)辄c(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制，至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動軌跡沒有嚴(yán) 格要求，世界各國生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬關(guān)節(jié)式機(jī)器人，絕大部分有6個軸。其 中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊 接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式一種為平行四邊形結(jié)構(gòu)，一種為側(cè)置式或擺式 結(jié)構(gòu)，側(cè)置式或擺式結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動范圍大，使機(jī)器人的工作空間幾乎能 達(dá)一個球體。但是這種側(cè)置式機(jī)器人為懸臂結(jié)構(gòu)，降低了機(jī)器人的剛度，一般適用于負(fù)載較 小的機(jī)器人。傳統(tǒng)關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人都需將電機(jī)安裝在關(guān)節(jié)處，這樣使得機(jī)器人結(jié)構(gòu)存在 轉(zhuǎn)動慣量大、誤差累計(jì)大等不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)，它能夠避免傳統(tǒng)關(guān)節(jié)式焊 接機(jī)器人的轉(zhuǎn)動慣量大、誤差累計(jì)大、剛度性能差等不足。并且能有效降低所述機(jī)構(gòu)工作桿 件的重量，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，提高工作效率。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括第 一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、焊 槍架和機(jī)架。所述機(jī)架安裝在回轉(zhuǎn)平臺上，實(shí)現(xiàn)整個機(jī)器人空間五自由度運(yùn)動。所述第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第一伺服電機(jī)、第一主動桿、第一連桿、第二連 桿、滑塊、擺動架和機(jī)架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與第一伺服電機(jī)連接， 第一伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連 桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿中部通過第四轉(zhuǎn)動副與滑塊連接，滑 塊通過滑動副與機(jī)架連接，第二連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與擺動架連接。所述第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第三伺服電機(jī)、第三主動桿、第四連桿和擺動架 組成，第三主動桿一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第三伺服電機(jī)連接，第三伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上， 第三主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與擺 動架連接。所述第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第二伺服電機(jī)、第二主動桿、第三連桿、滑塊和機(jī) 架組成，第二主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第二伺服電機(jī)連接，第二伺服電機(jī)安裝在機(jī)架 上，第二主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副 與滑塊連接，滑塊通過滑動副與機(jī)架連接。[0008]所述第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第四伺服電機(jī)、第四主動桿、第五連桿、三角架、 滑塊、第六連桿、轉(zhuǎn)動架、擺動架組成，第四主動桿一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第四伺服電機(jī) 連接，第四伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第四主動桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接， 第五連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與三角架一端連接，三角架第二端通過第七轉(zhuǎn)動副與滑 塊連接，滑塊通過滑動副與機(jī)架連接，三角架第三端通過第一球面副與第六連桿連接，第六 連桿另一端通過第二球面副與轉(zhuǎn)動架連接，轉(zhuǎn)動架通過第十四轉(zhuǎn)動副與擺動架連接。所述焊槍架由擺動架和轉(zhuǎn)動架組成，擺動架通過第十四轉(zhuǎn)動副與轉(zhuǎn)動架連接，第 十四轉(zhuǎn)動副的軸線與其它轉(zhuǎn)動副的軸線垂直。本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于1、采用外轉(zhuǎn)動副驅(qū)動，電機(jī)安裝在機(jī)架上，能有效降低工作桿件的重量，使工作桿 件轉(zhuǎn)動慣量小，有效提高工作速度和效率。2、與關(guān)節(jié)式的焊接機(jī)器人相比，本實(shí)用新型的工作累積誤差小，能實(shí)現(xiàn)更精確的 定位。3、采用閉環(huán)式結(jié)構(gòu)的多自由度可控式機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)剛度性能好。4、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，加工裝配要求低，制造成本低。

圖1為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示 意圖。圖3為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示 意圖。圖4為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示 意圖。圖5為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示 意圖。圖6為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)安裝在回轉(zhuǎn)平臺上的第一工作 狀態(tài)示意圖。圖7為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)安裝在回轉(zhuǎn)平臺上的第二工作 狀態(tài)示意圖。圖8為本實(shí)用新型所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)安裝在回轉(zhuǎn)平臺上的第三工作 狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖1、2、3、4和5，一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、 第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、焊槍架和 機(jī)架2。所述機(jī)架2可安裝在回轉(zhuǎn)平臺1上，實(shí)現(xiàn)整個機(jī)器人空間五自由度運(yùn)動。對照圖1、2，所述第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第一伺服電機(jī)3、第一主動桿5、第一連桿36、第二連桿7、滑塊35、擺動架10和機(jī)架2連接而成，第一主動桿5 —端通過第一轉(zhuǎn) 動副4與第一伺服電機(jī)3連接，第一伺服電機(jī)3安裝在機(jī)架2上，第一主動桿5另一端通過 第二轉(zhuǎn)動副6與第一連桿36連接，第一連桿36另一端通過第三轉(zhuǎn)動副37與第二連桿7連 接，第二連桿7中部通過第四轉(zhuǎn)動副8與滑塊35連接，滑塊35通過滑動副38與機(jī)架2連 接，第二連桿7另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副9與擺動架10連接。對照圖1、4，所述第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第三伺服電機(jī)11、第三主動桿13、第 四連桿15和擺動架10組成，第三主動桿13 —端通過第八轉(zhuǎn)動副12與第三伺服電機(jī)11連 接，第三伺服電機(jī)11安裝在機(jī)架2上，第三主動桿13另一端通過第九轉(zhuǎn)動副14與第四連 桿15連接，第四連桿15另一端通過第十轉(zhuǎn)動副16與擺動架10連接。對照圖1、3，所述第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第二伺服電機(jī)20、第二主動桿22、第 三連桿對、滑塊35和機(jī)架2組成，第二主動桿22 —端通過第五轉(zhuǎn)動副21與第二伺服電機(jī) 20連接，第二伺服電機(jī)20安裝在機(jī)架2上，第二主動桿22另一端通過第六轉(zhuǎn)動副23與第 三連桿M連接，第三連桿M另一端通過第七轉(zhuǎn)動副25與滑塊35連接，滑塊35通過滑動 副38與機(jī)架2連接。對照圖1、5，所述第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第四伺服電機(jī)四、第四主動桿31、第 五連桿33、三角架沈、滑塊35、第六連桿觀、轉(zhuǎn)動架18、擺動架10組成，第四主動桿31 —端 通過第十一轉(zhuǎn)動副30與第四伺服電機(jī)四連接，第四伺服電機(jī)四安裝在機(jī)架2上，第四主 動桿31另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副32與第五連桿33連接，第五連桿33另一端通過第十三 轉(zhuǎn)動副34與三角架沈一端連接，三角架沈第二端通過第七轉(zhuǎn)動副25與滑塊35連接，滑 塊35通過滑動副38與機(jī)架2連接，三角架沈第三端通過第一球面副27與第六連桿28連 接，第六連桿觀另一端通過第二球面副19與轉(zhuǎn)動架18連接，轉(zhuǎn)動架18通過第十四轉(zhuǎn)動副 17與擺動架10連接。對照圖1、和3，所述焊槍架由擺動架10和轉(zhuǎn)動架18組成，擺動架10通過第十四 轉(zhuǎn)動副17與轉(zhuǎn)動架18連接。對照圖6、7和8，所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)四臺伺服電機(jī)聯(lián)動可實(shí)現(xiàn)兩平動、 兩轉(zhuǎn)動的動作。將機(jī)架2安裝在回轉(zhuǎn)平臺1上可實(shí)現(xiàn)空間五自由度的動作，能完成較復(fù)雜 的焊接工作。對照圖1、6、7和8，所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)的第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和 第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將焊槍架送至所需位置，第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第二焊槍架姿 態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可使焊接架做擺動或轉(zhuǎn)動的動作，調(diào)節(jié)焊槍至便于工作的角度。重復(fù)上述動作 完成送焊槍至不同點(diǎn)的工作。
權(quán)利要求1. 一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和姿態(tài)調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)、第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、焊槍架和機(jī)架，其結(jié)構(gòu)和連接方式為所述第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第一伺服電機(jī)、第一主動桿、第一連桿、第二連桿、滑 塊、擺動架和機(jī)架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與第一伺服電機(jī)連接，第一伺 服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另一 端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿中部通過第四轉(zhuǎn)動副與滑塊連接，滑塊通過 滑動副與機(jī)架連接，第二連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與擺動架連接，所述第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第三伺服電機(jī)、第三主動桿、第四連桿和擺動架組成， 第三主動桿一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第三伺服電機(jī)連接，第三伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第三 主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與擺動架 連接，所述第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第二伺服電機(jī)、第二主動桿、第三連桿、滑塊和機(jī)架組 成，第二主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第二伺服電機(jī)連接，第二伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第 二主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與滑塊 連接，滑塊通過滑動副與機(jī)架連接，所述第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由第四伺服電機(jī)、第四主動桿、第五連桿、三角架、滑塊、 第六連桿、轉(zhuǎn)動架、擺動架組成，第四主動桿一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第四伺服電機(jī)連接， 第四伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，第四主動桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五 連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與三角架一端連接，三角架第二端通過第七轉(zhuǎn)動副與滑塊連 接，滑塊通過滑動副與機(jī)架連接，三角架第三端通過第一球面副與第六連桿連接，第六連桿 另一端通過第二球面副與轉(zhuǎn)動架連接，轉(zhuǎn)動架通過第十四轉(zhuǎn)動副與擺動架連接，所述焊槍架由擺動架和轉(zhuǎn)動架組成，擺動架通過第十四轉(zhuǎn)動副與轉(zhuǎn)動架連接，第十四 轉(zhuǎn)動副的軸線與其它轉(zhuǎn)動副的軸線垂直。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、焊槍架和機(jī)架。所述焊槍架由擺動架和轉(zhuǎn)動架組成，擺動架通過第十四轉(zhuǎn)動副與轉(zhuǎn)動架連接，擺動架通過第十五轉(zhuǎn)動副與第一焊槍架位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，擺動架通過第十轉(zhuǎn)動副與第一焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)動架通過第二球面副與第二焊槍架姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，焊槍裝在轉(zhuǎn)動架上。所述一種簡易點(diǎn)焊機(jī)器人機(jī)構(gòu)為外轉(zhuǎn)動副驅(qū)動，所有伺服電機(jī)都安裝在機(jī)架上，能有效降低工作桿件的重量，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，提高工作效率。
文檔編號B25J9/10GK201900399SQ20102067428
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者張 林, 李巖舟, 溫芳, 潘宇晨, 王汝貴, 王紅州, 蘇文桂, 蔡敢為, 陳淵 申請人:廣西大學(xué)