CN105798496B - 一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架，包括移动底座、升降装置和回转驱动装置；所述的移动底座上端设置有方形固定平台，且方形固定平台的材质为低碳钢材料，方形固定平台底面的四个顶角处分别对称设有单向行走轮，移动底座上端前侧设置有焊机；所述的升降装置位于移动底座后侧端，且升降装置与移动底座之间固连，回转驱动装置位于升降装置正上方，且回转驱动装置与升降装置固连。本发明为焊接机器人提供了支撑和位置调节的作用，且承载能力强，调节性好和运动灵活性高，间接地提高了焊接机器人的焊接质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体的说是一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架。
背景技术
焊接也称作熔接或者镕接，焊接是一种以加热、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；现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等，除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空，无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施，焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。对于目前的焊接多采用人工焊接，这样不仅占用了大量的人工成本，焊接效率低，焊接质量差，而且由于人工焊接，在焊接过程中常伴有危险事故产生，给焊接工人带来了一定的人身危险，目前也逐步开始采用焊接机器人进行工件的焊接工作，目前的焊接机器人一般均由焊接支架、焊接设备和控制***组成，但是目前的焊接支架均存在调节性差、承载能力弱和运动灵活性差等问题。鉴于此，本发明提供了一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。
一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架，包括移动底座、升降装置和回转驱动装置；所述的移动底座上端设置有方形固定平台，且方形固定平台的材质为低碳钢材料，方形固定平台底面的四个顶角处分别对称设有单向行走轮，移动底座上端前侧设置有焊机；所述的升降装置位于移动底座后侧端，且升降装置与移动底座之间固连，回转驱动装置位于升降装置正上方，且回转驱动装置与升降装置固连。
进一步，所述的升降装置包括升降螺杆、套筒、升降电机、电机座、转轴、主动齿轮、锁紧端盖、固定架和从动齿轮；所述的升降螺杆、套筒和从动齿轮的数量均为二，升降螺杆下端安装在套筒内，套筒内部开设有与升降螺杆的外螺纹相配合的内螺纹，套筒底端通过轴承安装在底座上端面上，升降电机采用可调速减速电机，升降电机通过电机座固定在底座上端面上，转轴一端与升降电机主轴之间相连接，转轴另一端与主动齿轮之间采用键进行连接，且主动齿轮上端通过锁紧端盖进行锁紧固定，转轴中部通过固定架进行固定，固定架呈倒立的U型结构，固定架中部位置处设置有与转轴相配合安装的轴承，从动齿轮固定在套筒中部位置处，且从动齿轮与主动齿轮相啮合；通过升降电机的旋转带动主动齿轮的转动，主动齿轮与从动齿轮相啮合，两个从动齿轮同向同步转动，且从动齿轮与套筒固定连接，从而带动套筒的同向同步旋转，升降螺杆与套筒之间通过螺纹进行传动，进而实现了升降螺杆的上升和下降运动的功能，便于调节升降装置的整体高度。
进一步，所述的回转驱动装置包括升降块、纵向电动滑轨、纵向滑块、电动转盘、横向电动滑轨、横向滑块和固定座，所述的升降块呈矩形块状结构，纵向电动滑轨背面固定在升降块前端，纵向电动滑轨两端分别设置有纵向挡板，纵向滑块安装在纵向电动滑轨上，电动转盘后端固定在纵向滑块上，电动转盘前端安装有横向电动滑轨，且横向电动滑轨和横向滑块的数量均为二，横向电动滑轨平行对称布置，横向电动滑轨前端设置有横向挡板，横向电动滑轨的垂直断面为工字型结构，横向滑块安装在横向电动滑轨上，固定座呈圆盘状结构，固定座两端分别与横向滑块相连接；回转驱动装置可实现水平面上的左右移动和前后移动以及在垂直面上的回转运动，即空间内的两平移一转动共三个自由度方向的运动，通过回转驱动装置可确保焊接机器人在焊接时的整体大尺寸和大方位的调节。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明为焊接机器人提供了支撑和位置调节的作用，且承载能力强，调节性好和运动灵活性高，间接地提高了焊接机器人的焊接质量和效率。
(2)本发明的升降装置通过主动齿轮与从动齿轮相啮合，两个从动齿轮同向同步转动，实现了升降螺杆的同步上升和同步下降运动的功能，便于调节升降装置的整体高度。
(3)本发明的回转驱动装置可实现水平面上的左右移动和前后移动以及在垂直面上的回转运动，即空间内的两平移一转动共三个自由度方向的运动，通过回转驱动装置可确保焊接机器人在焊接时的整体大尺寸和大方位的调节，提高了本发明的焊接性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明升降装置的立体结构示意图；
图3是本发明升降装置的俯视图；
图4是本发明回转驱动装置的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架，包括移动底座1、升降装置2和回转驱动装置3；所述的移动底座1上端设置有方形固定平台，且方形固定平台的材质为低碳钢材料，方形固定平台底面的四个顶角处分别对称有单向行走轮；所述的升降装置2位于移动底座1后侧端，且升降装置2与移动底座1之间固连，回转驱动装置3位于升降装置2正上方，且回转驱动装置3与升降装置2固连。
如图1至图3所示，所述的升降装置2包括升降螺杆21、套筒22、升降电机23、电机座24、转轴25、主动齿轮26、锁紧端盖27、固定架28和从动齿轮29；所述的升降螺杆21、套筒22和从动齿轮29的数量均为二，升降螺杆21下端安装在套筒22内，套筒22内部开设有与升降螺杆21的外螺纹相配合的内螺纹，套筒22底端通过轴承安装在底座1上端面上，升降电机23采用可调速减速电机，升降电机23通过电机座24固定在底座1上端面上，转轴25一端与升降电机23主轴之间相连接，转轴25另一端与主动齿轮26之间采用键进行连接，且主动齿轮26上端通过锁紧端盖27进行锁紧固定，转轴25中部通过固定架28进行固定，固定架28呈倒立的U型结构，固定架28中部位置处设置有与转轴25相配合安装的轴承，从动齿轮29固定在套筒22中部位置处，且从动齿轮29与主动齿轮26相啮合；通过升降电机23的旋转带动主动齿轮26的转动，主动齿轮26与从动齿轮29相啮合，两个从动齿轮29同向同步转动，且从动齿轮29与套筒22固定连接，从而带动套筒22的同向同步旋转，升降螺杆21与套筒22之间通过螺纹进行传动，进而实现了升降螺杆21的上升和下降运动的功能，便于调节升降装置2的整体高度。
如图1和图4所示，所述的回转驱动装置3包括升降块31、纵向电动滑轨32、纵向滑块33、电动转盘34、横向电动滑轨35、横向滑块36和固定座37，所述的升降块31呈矩形块状结构，纵向电动滑轨32背面固定在升降块31前端，纵向电动滑轨32两端分别设置有纵向挡板，纵向滑块33安装在纵向电动滑轨32上，电动转盘34后端固定在纵向滑块33上，电动转盘34前端安装有横向电动滑轨32，且横向电动滑轨35和横向滑块36的数量均为二，横向电动滑轨35平行对称布置，横向电动滑轨35前端设置有横向挡板，横向电动滑轨35的垂直断面为工字型结构，横向滑块36安装在横向电动滑轨35上，固定座37呈圆盘状结构，固定座37两端分别与横向滑块36相连接；回转驱动装置3可实现水平面上的左右移动和前后移动以及在垂直面上的回转运动，即空间内的两平移一转动共三个自由度方向的运动，通过回转驱动装置3可确保焊接机器人在焊接时的整体大尺寸和大方位的调节，提高了本发明的焊接性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种智能焊接机器人用三平移一转动四自由度调节支架，其特征在于：包括移动底座、升降装置和回转驱动装置；所述的移动底座上端设置有方形固定平台，且方形固定平台的材质为低碳钢材料，方形固定平台底面的四个顶角处分别对称设有单向行走轮；所述的升降装置位于移动底座后侧端，且升降装置与移动底座之间固连，回转驱动装置位于升降装置正上方，且回转驱动装置与升降装置固连；其中：
所述的升降装置包括升降螺杆、套筒、升降电机、电机座、转轴、主动齿轮、锁紧端盖、固定架和从动齿轮；所述的升降螺杆、套筒和从动齿轮的数量均为二，升降螺杆下端安装在套筒内，套筒内部开设有与升降螺杆的外螺纹相配合的内螺纹，套筒底端通过轴承安装在移动底座上端面上，升降电机采用可调速减速电机，升降电机通过电机座固定在移动底座上端面上，转轴一端与升降电机主轴之间相连接，转轴另一端与主动齿轮之间采用键进行连接，且主动齿轮上端通过锁紧端盖进行锁紧固定，转轴中部通过固定架进行固定，固定架呈倒立的U型结构，固定架中部位置处设置有与转轴相配合安装的轴承，从动齿轮固定在套筒中部位置处，且从动齿轮与主动齿轮相啮合；
所述的回转驱动装置包括升降块、纵向电动滑轨、纵向滑块、电动转盘、横向电动滑轨、横向滑块和固定座，所述的升降块呈矩形块状结构，纵向电动滑轨背面固定在升降块前端，纵向电动滑轨两端分别设置有纵向挡板，纵向滑块安装在纵向电动滑轨上，电动转盘后端固定在纵向滑块上，电动转盘前端安装有横向电动滑轨，且横向电动滑轨和横向滑块的数量均为二，横向电动滑轨平行对称布置，横向电动滑轨前端设置有横向挡板，横向电动滑轨的垂直断面为工字型结构，横向滑块安装在横向电动滑轨上，固定座呈圆盘状结构，固定座两端分别与横向滑块相连接，且纵向电动滑轨竖直设置，横向电动滑轨水平设置，电动转盘竖直设置；
工作时，首先将焊接执行设备安装固定在回转驱动装置的固定座下端，根据待焊接工件尺寸大小调节升降装置的整体高度，使得焊接执行设备更加适应焊接作业高度，具体的为主动齿轮同时驱动两个从动齿轮同向同步转动，从而实现两根升降螺杆同步上升或下降；然后回转驱动装置可实现水平面上的左右移动和前后移动以及在垂直面上的回转运动，即空间内的两平移一转动共三个自由度方向的运动，通过回转驱动装置可确保焊接执行设备在焊接时的灵活运动，达到灵活焊接的效果。
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