CN106271165B - 一种直线型钢管焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

一种直线型钢管焊接机器人，包括底座、两个直线型钢管储存仓、两爪卡座和焊接机械臂，其特征在于：所述的一个直线型钢管储存仓竖直安装在第一直线型钢管储存仓支座上，一个直线型钢管储存仓水平安装在第二直线型钢管储存仓支座上，所述的两爪卡座安装在钢管卡子支座上，所述的焊接机械臂安装在焊接机械臂支座上；所述的第一光轴和第二光轴的一端与电机支撑座的左面固定连接，另一端与丝杠固定座的右面固定连接；所述的丝杠另一端转动安装在丝杠固定座的右面；通过两爪卡座固定钢管使焊接机械臂焊接的更稳定，焊接效果更好。

Description

一种直线型钢管焊接机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种直线型钢管焊接机器人。
背景技术
钢管焊接是工业上不可缺少的一部分，直线型钢管和直线型钢管垂直焊接也占有较大比例，为了钢管垂直焊接更精确，焊接速度更快，因此需要一种直线型钢管焊接机器人。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种直线型钢管焊接机器人，其通过多部分协作来完成焊接工作。
本发明所使用的技术方案是：一种直线型钢管焊接机器人，包括底座、两个直线型钢管储存仓、两爪卡座和焊接机械臂，其特征在于：所述的一个直线型钢管储存仓竖直安装在第一直线型钢管储存仓支座上，一个直线型钢管储存仓水平安装在第二直线型钢管储存仓支座上，所述的两爪卡座安装在钢管卡子支座上，所述的焊接机械臂安装在焊接机械臂支座上；
所述的底座包括底板、第一直线型钢管储存仓支座、伺服电机支座、钢管卡子支座、焊接机械臂支座、第二直线型钢管储存仓支座，所述的底板是一个长方形板子，在其上面的左侧位置设有一个第一直线型钢管储存仓支座，在第一直线型钢管储存仓支座下面设有控制***和输入***；在其中间位置设有一个伺服电机支座，在伺服电机支座设有第二伺服电机，所述的第二伺服电机竖直向上放置，其底面固定安装在伺服电机支座里面，其电机轴与转盘底面固定连接；所述的在转盘上面设有三个直线型钢管卡槽部分，直线型钢管卡槽部分包括直线型钢管卡槽支架、两个液压缸、两个直线型钢管卡槽，所述的三个直线型钢管卡槽支架分别固定安装在转盘上面；所述的液压缸缸体后端固定安装在直线型钢管卡槽支架内侧上，其活塞杆端部与直线型钢管卡槽后面的支架固定连接；所述的在伺服电机支座右侧设有钢管卡子支座，在钢管卡子支座下面设有第二直线型钢管储存仓支座，在第二直线型钢管储存仓支座的右面设有焊接机械臂支座；
所述的直线型钢管储存仓包括步进电机、电机支撑座、丝杠卡座、钢管助推板、第一光轴、第二光轴、丝杠、丝杠固定座、直线型钢管储存仓外壳、弹簧、钢管支撑板，所述的直线型钢管储存仓外壳固定安装在第一直线型钢管储存仓支座的凹槽里；所述的钢管支撑板滑动安装在直线型钢管储存仓外壳里面，钢管支撑板的弹簧支柱固定安装在第一弹簧上面，第一弹簧固定安装在直线型钢管储存仓外壳底面的支柱上；所述的步进电机水平放置，其固定安装在电机支撑座右面，步进电机的电机轴穿过电机支撑座的孔固定与丝杠的一端固定连接；所述的第一光轴和第二光轴的一端与电机支撑座的左面固定连接，另一端与丝杠固定座的右面固定连接；所述的丝杠另一端转动安装在丝杠固定座的右面；所述的钢管助推板固定安装在丝杠卡座的下面；所述的丝杠卡座滑动安装在第一光轴和第二光轴上，并且在丝杠卡座内部安装有丝杆螺母，所述的丝杆螺母和丝杠互相配合；
所述的两爪卡座包括两爪卡座固定座、两爪卡座底板、两爪卡座外壳、两爪卡座固定架、第一伺服电机、齿轮、两个直线型钢管卡槽、圆盘、多个轮齿、螺纹、啮合螺纹、两个钢管卡子，所述的两爪卡座固定座一端与钢管卡子支座左端面固定连接，另一端与两爪卡座外壳的一侧固定连接；所述的两爪卡座固定架固定安装在两爪卡座外壳上；所述的第一伺服电机水平放置，其后侧固定安装在两爪卡座底板上，其电机轴与齿轮固定连接；所述的在两个直线型钢管卡槽上面的支撑板上设有啮合螺纹，在下面设有一个半圆形的钢管卡子，所述的直线型钢管卡槽滑动安装在两爪卡座固定架中间，直线型钢管卡槽上的啮合螺纹和螺纹相互啮合；所述的在圆盘上面设有螺纹，在圆盘下面设有轮齿，轮齿和齿轮相互啮合；
所述的焊接机械臂包括焊接机械臂底座、第一步进电机、第二步进电机、第一机械臂杆、第三步进电机、第二机械臂杆、焊机头、焊条、机械臂支座、旋转板，所述的焊接机械臂底座固定安装在焊接机械臂支座上；所述的第一步进电机竖直安放，其固定安装在焊接机械臂底座的凹槽里，第一步进电机的电机轴与机械臂支座底面固定安装；所述的第二步进电机水平放置，其底面固定安装在机械臂支座的上面，第二步进电机的电机轴与第一机械臂杆的一端固定连接，第二步进电机的电机轴转动安装在机械臂支座的上面支架上；所述的第三步进电机水平放置，其右侧面固定安装在旋转板的左侧，所述的第三步进电机的电机轴穿过旋转板上面的孔固定安装在第二机械臂杆906上；所述的焊机头固定安装在第二机械臂杆的前端；所述的焊条固定安装在焊机头的前面。
进一步的，所述的两爪卡座底板固定安装在两爪卡座外壳后面。
进一步的，所述的旋转板固定安装在第一机械臂杆的上端的两侧。
本发明带来的有益效果：通过第二伺服电机带动转盘从而带动三个直线型钢管卡槽部分旋转，进而带动钢管来回更换，使焊接效率提高，通过两个直线型钢管储存仓来储存钢管，通过两爪卡座固定钢管使焊接机械臂焊接的更稳定，焊接效果更好。
附图说明
图1、图2为本发明的组装完成后的结构示意图。
图3为本发明的底座的结构示意图。
图4为本发明的直线型钢管卡槽部分的结构示意图。
图5为本发明的直线型钢管储存仓的刨面的结构示意图。
图6为本发明的两爪卡座的结构示意图。
图7为本发明的圆盘的结构示意图。
图8为本发明的直线型钢管卡槽的结构示意图。
图9为本发明的焊接机械臂的结构示意图。
附图标号：1-底座、101-底板、102-第一直线型钢管储存仓支座、103-伺服电机支座、104-钢管卡子支座、105-焊接机械臂支座、106-第二直线型钢管储存仓支座、2-直线型钢管卡槽部分、201-直线型钢管卡槽支架、202-液压缸、203-直线型钢管卡槽、3-直线型钢管储存仓、301-第一伺服电机、302-电机支撑座、303-丝杠卡座、304-钢管助推板、305-第一光轴、306-第二光轴、307-丝杠、308-丝杠固定座、309-直线型钢管储存仓外壳、310-弹簧、311-钢管支撑板、4-两爪卡座、401-两爪卡座固定座、402-两爪卡座底板、403-两爪卡座外壳、404-两爪卡座固定架、405-第一步进电机、406-齿轮、407-直线型钢管卡槽、408-圆盘、409-轮齿、410-螺纹、411-啮合螺纹、412-钢管卡子、5-控制***、6-输入***、7-第二伺服电机、8-转盘、9-焊接机械臂、901-焊接机械臂底座、902-第一步进电机、903-第二步进电机、904-第一机械臂杆、905-第三步进电机、906-第二机械臂杆、907-焊机头、908-焊条、909-机械臂支座、910-旋转板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种直线型钢管焊接机器人，包括底座1、两个直线型钢管储存仓3、两爪卡座4和焊接机械臂9，其特征在于：所述的一个直线型钢管储存仓3竖直安装在第一直线型钢管储存仓支座102上，一个直线型钢管储存仓3水平安装在第二直线型钢管储存仓支座106上，所述的两爪卡座4安装在钢管卡子支座104上，所述的焊接机械臂9安装在焊接机械臂支座105上；
所述的底座包括底板101、第一直线型钢管储存仓支座102、伺服电机支座103、钢管卡子支座104、焊接机械臂支座105、第二直线型钢管储存仓支座106，所述的底板101是一个长方形板子，在其上面的左侧位置设有一个第一直线型钢管储存仓支座102，在第一直线型钢管储存仓支座102下面设有控制***5和输入***6；在其中间位置设有一个伺服电机支座103，在伺服电机支座103设有第二伺服电机7，所述的第二伺服电机7竖直向上放置，其底面固定安装在伺服电机支座103里面，其电机轴与转盘8底面固定连接；所述的在转盘8上面设有三个直线型钢管卡槽部分2，直线型钢管卡槽部分2包括直线型钢管卡槽支架201、两个液压缸202、两个直线型钢管卡槽203，所述的三个直线型钢管卡槽支架201分别固定安装在转盘8上面；所述的液压缸202缸体后端固定安装在直线型钢管卡槽支架201内侧上，其活塞杆端部与直线型钢管卡槽203后面的支架固定连接；所述的在伺服电机支座103右侧设有钢管卡子支座104，在钢管卡子支座104下面设有第二直线型钢管储存仓支座106，在第二直线型钢管储存仓支座106的右面设有焊接机械臂支座105；
所述的直线型钢管储存仓包括步进电机301、电机支撑座302、丝杠卡座303、钢管助推板304、第一光轴305、第二光轴306、丝杠307、丝杠固定座308、直线型钢管储存仓外壳309、弹簧310、钢管支撑板311，所述的直线型钢管储存仓外壳309固定安装在第一直线型钢管储存仓支座102的凹槽里；所述的钢管支撑板311滑动安装在直线型钢管储存仓外壳309里面，钢管支撑板311的弹簧支柱固定安装在第一弹簧310上面，第一弹簧310固定安装在直线型钢管储存仓外壳309底面的支柱上；所述的步进电机301水平放置，其固定安装在电机支撑座302右面，步进电机301的电机轴穿过电机支撑座302的孔固定与丝杠307的一端固定连接；所述的第一光轴305和第二光轴306的一端与电机支撑座302的左面固定连接，另一端与丝杠固定座308的右面固定连接；所述的丝杠307另一端转动安装在丝杠固定座308的右面；所述的钢管助推板304固定安装在丝杠卡座303的下面；所述的丝杠卡座303滑动安装在第一光轴305和第二光轴306上，并且在丝杠卡座303内部安装有丝杆螺母，所述的丝杆螺母和丝杠307互相配合；
所述的两爪卡座包括两爪卡座固定座401、两爪卡座底板402、两爪卡座外壳403、两爪卡座固定架404、第一伺服电机405、齿轮406、两个直线型钢管卡槽407、圆盘408、多个轮齿409、螺纹410、啮合螺纹411、两个钢管卡子412，所述的两爪卡座固定座401一端与钢管卡子支座104左端面固定连接，另一端与两爪卡座外壳403的一侧固定连接；所述的两爪卡座固定架404固定安装在两爪卡座外壳403上；所述的第一伺服电机405水平放置，其后侧固定安装在两爪卡座底板402上，其电机轴与齿轮406固定连接；所述的在两个直线型钢管卡槽407上面的支撑板上设有啮合螺纹411，在下面设有一个半圆形的钢管卡子412，所述的直线型钢管卡槽407滑动安装在两爪卡座固定架404中间，直线型钢管卡槽407上的啮合螺纹411和螺纹410相互啮合；所述的在圆盘408上面设有螺纹410，在圆盘408下面设有轮齿409，轮齿409和齿轮406相互啮合；
所述的焊接机械臂包括焊接机械臂底座901、第一步进电机902、第二步进电机903、第一机械臂杆904、第三步进电机905、第二机械臂杆906、焊机头907、焊条908、机械臂支座909、旋转板910，所述的焊接机械臂底座901固定安装在焊接机械臂支座105上；所述的第一步进电机902竖直安放，其固定安装在焊接机械臂底座901的凹槽里，第一步进电机902的电机轴与机械臂支座909底面固定安装；所述的第二步进电机903水平放置，其底面固定安装在机械臂支座909的上面，第二步进电机903的电机轴与第一机械臂杆904的一端固定连接，第二步进电机903的电机轴转动安装在机械臂支座909的上面支架上；所述的第三步进电机905水平放置，其右侧面固定安装在旋转板910的左侧，所述的第三步进电机905的电机轴穿过旋转板910上面的孔固定安装在第二机械臂杆906上；所述的焊机头907固定安装在第二机械臂杆906的前端；所述的焊条908固定安装在焊机头907的前面。
进一步的，所述的两爪卡座底板402固定安装在两爪卡座外壳403后面。
进一步的，所述的旋转板910固定安装在第一机械臂杆904的上端的两侧。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明工作原理：本发明在使用时首先将机器放到工作场地，然后把直线形钢管放到直线型钢管储存仓3里面，直线形钢管通过弹簧310带动推钢管支撑板311运动，把直形钢管压到上面，然后步进电机301转动带动钢管助推板304向上面移动，进而带动直线型钢管向前移动，移动一定距离直线型钢管卡槽部分2在两个液压缸202驱动下直线型钢管卡槽203夹住钢管，然后第二伺服电机7带动转盘8，进而带动直线型钢管卡槽部分2转动，同时另一个直线型钢管储存仓3把钢管水平推出来让两爪卡座4夹住钢管，当转盘8带钢管和两爪卡座4夹住的钢管相接触，驱动焊接机械臂9焊接；焊接完后转盘8转动一个角度驱动液压缸202，钢管落下工作台。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (3)

1.一种直线型钢管焊接机器人，包括底座（1）、两个直线型钢管储存仓（3）、两爪卡座（4）和焊接机械臂（9），其特征在于：一个直线型钢管储存仓（3）竖直安装在第一直线型钢管储存仓支座（102）上，另一个直线型钢管储存仓（3）水平安装在第二直线型钢管储存仓支座（106）上，所述的两爪卡座（4）安装在钢管卡子支座（104）上，所述的焊接机械臂（9）安装在焊接机械臂支座（105）上；
所述的底座包括底板（101）、第一直线型钢管储存仓支座（102）、伺服电机支座（103）、钢管卡子支座（104）、焊接机械臂支座（105）、第二直线型钢管储存仓支座（106），所述的底板（101）是一个长方形板子，在其上面的左侧位置设有一个第一直线型钢管储存仓支座（102），在第一直线型钢管储存仓支座（102）下面设有控制***（5）和输入***（6）；在其中间位置设有一个伺服电机支座（103），在伺服电机支座（103）设有第二伺服电机（7），所述的第二伺服电机（7）竖直向上放置，其底面固定安装在伺服电机支座（103）里面，其电机轴与转盘（8）底面固定连接；在转盘（8）上面设有三个直线型钢管卡槽部分（2），直线型钢管卡槽部分（2）包括直线型钢管卡槽支架（201）、两个液压缸（202）、两个直线型钢管卡槽（203），所述的三个直线型钢管卡槽支架（201）分别固定安装在转盘（8）上面；所述的液压缸（202）缸体后端固定安装在直线型钢管卡槽支架（201）内侧上，其活塞杆端部与直线型钢管卡槽（203）后面的支架固定连接；在伺服电机支座（103）右侧设有钢管卡子支座（104），在钢管卡子支座（104）下面设有第二直线型钢管储存仓支座（106），在第二直线型钢管储存仓支座（106）的右面设有焊接机械臂支座（105）；
所述的直线型钢管储存仓包括步进电机（301）、电机支撑座（302）、丝杠卡座（303）、钢管助推板（304）、第一光轴（305）、第二光轴（306）、丝杠（307）、丝杠固定座（308）、直线型钢管储存仓外壳（309）、弹簧（310）、钢管支撑板（311），所述的直线型钢管储存仓外壳（309）固定安装在第一直线型钢管储存仓支座（102）的凹槽里；所述的钢管支撑板（311）滑动安装在直线型钢管储存仓外壳（309）里面，钢管支撑板（311）的弹簧支柱固定安装在第一弹簧（310）上面，第一弹簧（310）固定安装在直线型钢管储存仓外壳（309）底面的支柱上；所述的步进电机（301）水平放置，其固定安装在电机支撑座（302）右面，步进电机（301）的电机轴穿过电机支撑座（302）的孔固定与丝杠（307）的一端固定连接；所述的第一光轴（305）和第二光轴（306）的一端与电机支撑座（302）的左面固定连接，另一端与丝杠固定座（308）的右面固定连接；所述的丝杠（307）另一端转动安装在丝杠固定座（308）的右面；所述的钢管助推板（304）固定安装在丝杠卡座（303）的下面；所述的丝杠卡座（303）滑动安装在第一光轴（305）和第二光轴（306）上，并且在丝杠卡座（303）内部安装有丝杆螺母，所述的丝杆螺母和丝杠（307）互相配合；
所述的两爪卡座包括两爪卡座固定座（401）、两爪卡座底板（402）、两爪卡座外壳（403）、两爪卡座固定架（404）、第一伺服电机（405）、齿轮（406）、两个直线型钢管卡槽（407）、圆盘（408）、多个轮齿（409）、螺纹（410）、啮合螺纹（411）、两个钢管卡子（412），所述的两爪卡座固定座（401）一端与钢管卡子支座（104）左端面固定连接，另一端与两爪卡座外壳（403）的一侧固定连接；所述的两爪卡座固定架（404）固定安装在两爪卡座外壳（403）上；所述的第一伺服电机（405）水平放置，其后侧固定安装在两爪卡座底板（402）上，其电机轴与齿轮（406）固定连接；在两个直线型钢管卡槽（407）上面的支撑板上设有啮合螺纹（411），在下面设有一个半圆形的钢管卡子（412），所述的直线型钢管卡槽（407）滑动安装在两爪卡座固定架（404）中间，直线型钢管卡槽（407）上的啮合螺纹（411）和螺纹（410）相互啮合；在圆盘（408）上面设有螺纹（410），在圆盘（408）下面设有轮齿（409），轮齿（409）和齿轮（406）相互啮合；
所述的焊接机械臂包括焊接机械臂底座（901）、第一步进电机（902）、第二步进电机（903）、第一机械臂杆（904）、第三步进电机（905）、第二机械臂杆（906）、焊机头（907）、焊条（908）、机械臂支座（909）、旋转板（910），所述的焊接机械臂底座（901）固定安装在焊接机械臂支座（105）上；所述的第一步进电机（902）竖直安放，其固定安装在焊接机械臂底座（901）的凹槽里，第一步进电机（902）的电机轴与机械臂支座（909）底面固定安装；所述的第二步进电机（903）水平放置，其底面固定安装在机械臂支座（909）的上面，第二步进电机（903）的电机轴与第一机械臂杆（904）的一端固定连接，第二步进电机（903）的电机轴转动安装在机械臂支座（909）的上面支架上；所述的第三步进电机（905）水平放置，其右侧面固定安装在旋转板（910）的左侧，所述的第三步进电机（905）的电机轴穿过旋转板（910）上面的孔固定安装在第二机械臂杆（906）上；所述的焊机头（907）固定安装在第二机械臂杆（906）的前端；所述的焊条（908）固定安装在焊机头（907）的前面。
2.根据权利要求1所述的一种直线型钢管焊接机器人，其特征在于：所述的两爪卡座底板（402）固定安装在两爪卡座外壳（403）后面。
3.根据权利要求1所述的一种直线型钢管焊接机器人，其特征在于：所述的旋转板（910）固定安装在第一机械臂杆（904）的上端的两侧。
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