CN114523179A - 一种新能源汽车车门智能焊接机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，属于机械臂技术领域，包括机械臂支座、设置在所述机械臂支座上的机械大臂和机械小臂，还包括用于保护焊丝的套管、用于支撑所述套管的扭转缓冲支撑组件和固定支撑组件，所述固定支撑组件固定于所述机械臂支座，所述机械大臂和机械小臂的连接关节处向外伸出有一芯轴；所述扭转缓冲支撑组件包括旋转套筒、连接支撑部和焊丝支撑部，所述旋转套筒与所述芯轴转动配合。本发明装置可以在机械臂的节点反复弯折工作时，可以对焊丝的变形进行缓冲，减少焊丝的瞬时弯曲幅度，保证焊接工艺的顺利进行。

Description

一种新能源汽车车门智能焊接机械臂
技术领域
本发明属于机械臂技术领域，具体涉及一种新能源汽车车门智能焊接机械臂。
背景技术
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源、送丝机、焊枪等部分组成。对于智能机器人还应有传感***，如激光或摄像传感器及其控制装置等。现有的新能源汽车的生产大多采用全自动化***，在新能源汽车车门焊接过程中，需要不断地消耗焊条，焊条需要从卷绕机构不断地输送至机器人末端的焊枪部位，如果直接将焊丝进行输送，长久保持一个输送状态，此时焊丝往往跟不上机械臂工作时瞬时的弯折速度，加上机械臂关节处长时间的反复转动容易导致焊条断裂，导致机械臂工作时焊接工序的中断，给现场的焊接工作带来不小的麻烦，从而影响新能源汽车的交付。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，在机械臂的节点反复弯折工作时，可以对焊丝的变形进行缓冲，减少焊丝的瞬时弯曲幅度，保证焊接工艺的顺利进行。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，包括机械臂支座、设置在所述机械臂支座上的机械大臂和机械小臂，还包括用于保护焊丝的套管、用于支撑所述套管的扭转缓冲支撑组件和固定支撑组件，所述固定支撑组件固定于所述机械臂支座，所述机械大臂和机械小臂的连接关节处向外伸出有一芯轴；所述扭转缓冲支撑组件包括旋转套筒、连接支撑部和焊丝支撑部，所述旋转套筒与所述芯轴转动配合，所述连接支撑部的一端与所述旋转套筒固定连接，另一端与所述机械小臂固定连接，所述焊丝支撑部与所述旋转套筒转动配合，所述焊丝支撑部与旋转套筒之间设置有阻尼缓冲组件，所述阻尼缓冲组件能够在焊丝支撑部与旋转套筒之间发生相对转动时对焊丝支撑部进行缓冲。
进一步，所述焊丝支撑部包括滑动连接块和连接筒，所述套管穿过所述连接筒且通过所述连接筒支撑，所述连接筒通过滑动连接块连接至旋转套筒，所述滑动连接块的上端开设有与所述旋转套筒配合的滑槽，所述滑动连接块通过所述滑槽套设在所述旋转套筒的外侧。
进一步，所述滑动连接块内设置有一竖直通道，所述阻尼缓冲组件包括顶杆、第一弹簧和底座，所述顶杆设置在竖直通道内，所述顶杆的上端偏心顶向所述旋转套筒的外侧壁，所述顶杆的下端通过第一弹簧连接至底座，所述底座与所述滑动连接块连接，所述旋转套筒的外侧壁靠近连接支撑部的位置开设有一限位槽，所述限位槽与所述顶杆配合能够用于对顶杆进行限位。
进一步，所述第一弹簧套设在所述顶杆的下端外侧，所述顶杆的下部形成与所述第一弹簧配合的台阶，所述底座的外侧设置有外螺纹，所述滑动连接块内设置有与所述底座配合的内螺纹，通过旋转所述底座，能够调节所述顶杆与旋转套筒的抵接力度。
进一步，所述顶杆的上端开设有一倾斜的端面，所述端面的倾斜方向与所述旋转套筒的外侧相切，所述端面上开设有一嵌槽，所述嵌槽内滚动设置有第一滚珠。
进一步，所述旋转套筒的端面开设有第一滚槽，所述第一滚槽内配合设置有第二滚珠，所述滑槽的内侧面开设有第二滚槽，所述第一滚槽和第二滚槽之间配合形成第二滚珠滚动的环形通道，所述滑动连接块通过所述第二滚珠与所述旋转套筒滑动配合，所述滑动连接块的一侧面可拆卸连接有一限位块，所述限位块用于对所述第二滚珠进行限位。
进一步，所述滑动连接块的另一侧面固定设置有一支承钉，所述连接支撑部的侧面铰接有一阻尼板，所述阻尼板与连接支撑部之间设置有阻尼器，当所述顶杆位移至超过限位槽的位置时，所述支承钉与所述阻尼板接触，所述阻尼板用于对滑动连接块进行缓冲。
进一步，所述连接筒包括筒体、设置在所述筒体内的弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件呈圆周分别在所述筒体的内侧，所述弹性缓冲组件包括弧形支撑板、导杆、限位螺母和第二弹簧，所述筒体的表面上开设有导孔，所述导杆穿过所述导孔，所述导杆的外侧通过限位螺母限位，所述导杆的内侧固定连接至弧形支撑板，所述第二弹簧套设在导杆的外侧，所述第二弹簧的两端分别与所述筒体的内壁和弧形支撑板抵接。
本发明的有益效果在于：
本发明一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，外层通过套管对焊丝进行保护，避免焊丝的集中弯曲，焊丝支撑部用于套接该套管，焊丝支撑部与所述旋转套筒转动配合，通过在所述焊丝支撑部与旋转套筒之间设置阻尼缓冲组件，能够在焊丝支撑部与旋转套筒之间发生相对转动时对焊丝支撑部进行缓冲，使得本发明装置在机械臂的节点反复弯折工作时，可以对焊丝的变形进行缓冲，减少焊丝的瞬时弯曲幅度，保证焊接工艺的顺利进行。
本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明机械臂的结构示意图；
图2为本发明扭转缓冲支撑组件的结构示意图一；
图3为本发明扭转缓冲支撑组件的结构示意图二；
图4为本发明阻尼缓冲组件的结构示意图；
图5为弹性缓冲组件的结构示意图。
附图中标记如下：机械臂支座1、机械大臂2、机械小臂3、套管4、扭转缓冲支撑组件5、旋转套筒51、连接支撑部52、焊丝支撑部53、滑动连接块531、连接筒532、滑槽54、顶杆55、第一弹簧56、底座57、限位槽58、台阶59、嵌槽510、第一滚珠511、第一滚槽512、第二滚珠513、限位块514、支承钉515、阻尼板516、阻尼器517、弹性缓冲组件518、弧形支撑板519、导杆520、限位螺母521、第二弹簧522、固定支撑组件6、芯轴7。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，包括机械臂支座1、设置在所述机械臂支座1上的机械大臂2和机械小臂3，机械大臂2与机械臂支座1枢接，机械小臂3与机械大臂2的外端枢接，相关的连接和控制原理属于现有技术，本领域技术人员应当可以理解。
具体的，本发明机械臂还包括用于保护焊丝的套管4、用于支撑所述套管4的扭转缓冲支撑组件5和固定支撑组件6，套管4采用橡胶材料制成，套设在焊丝的外侧，用于对焊丝提供一个输送的通道，所述固定支撑组件6固定于所述机械臂支座1，所述机械大臂2和机械小臂3的连接关节处向外伸出有一芯轴7，用于与扭转缓冲支撑组件5进行配合。
本实施例中，如图2和3所示，扭转缓冲支撑组件5包括旋转套筒51、连接支撑部52和焊丝支撑部53，所述旋转套筒51套设在芯轴7外且与所述芯轴7转动配合，两者之间可以通过设置轴承进行转动的配合，所述连接支撑部52的一端与所述旋转套筒51固定连接，另一端与所述机械小臂3固定连接，可以随着机械小臂3一起转动，所述焊丝支撑部53与所述旋转套筒51转动配合，所述焊丝支撑部53与旋转套筒51之间设置有阻尼缓冲组件，所述阻尼缓冲组件能够在焊丝支撑部53与旋转套筒51之间发生相对转动时对焊丝支撑部53进行缓冲。当机械小臂3相对于机械大臂2转动时，机械小臂3带动旋转套筒51转动，使得焊丝支撑部53与旋转套筒51之间发生相对旋转，但是在阻尼缓冲组件的作用下，旋转套筒51不会马上将力集中作用于焊丝支撑部53，两者之间的旋转角度可以缓慢进行恢复，从而减缓焊丝的变形。
本实施例中，所述焊丝支撑部53包括滑动连接块531和连接筒532，连接筒532的轴向与机械臂支座1的侧面平行，所述套管4穿过所述连接筒532且通过所述连接筒532支撑，所述连接筒532通过滑动连接块531连接至旋转套筒51，所述滑动连接块531的上端开设有与所述旋转套筒51配合的滑槽54，所述滑动连接块531通过所述滑槽54套设在所述旋转套筒51的外侧，避免滑动连接块531从旋转套筒51上脱落，两者之间滑动配合，结构简单，可以适应长期的配合环境。
本实施例中，所述滑动连接块531内设置有一竖直通道，竖直通道沿着滑动连接块531的长度方向，竖直通道的上端连通，如图4所示，所述阻尼缓冲组件包括顶杆55、第一弹簧56和底座57，所述顶杆55设置在竖直通道内，所述顶杆55的上端偏心顶向所述旋转套筒51的外侧壁，所述顶杆55的下端通过第一弹簧56连接至底座57，所述底座57与所述滑动连接块531连接，所述旋转套筒51的外侧壁靠近连接支撑部52的位置开设有一限位槽58，所述限位槽58与所述顶杆55配合能够用于对顶杆55进行限位，弹簧将弹力作用于顶杆55，由于顶杆55的作用力沿着旋转套筒51的切向，从而可以缓慢地将滑动连接块531沿着切向抵靠至限位槽58的位置，直至限位槽58将顶杆55的上端部卡入其中。
本实施例中，所述第一弹簧56套设在所述顶杆55的下端外侧，所述顶杆55的下部形成与所述第一弹簧56配合的台阶59，使得弹簧的作用力可以沿着顶杆55的轴向，并且弹簧不容易脱落，所述底座57的外侧设置有外螺纹，所述滑动连接块531内设置有与所述底座57配合的内螺纹，通过旋转所述底座57，能够调节所述顶杆55与旋转套筒51的抵接力度，便于对该装置的阻尼大小进行调整，本实施例弹簧可以采用空气弹簧或者记忆合金弹簧，自身具有一定的阻尼力。
本实施例中，所述顶杆55的上端开设有一倾斜的端面，所述端面的倾斜方向与所述旋转套筒51的外侧相切，所述端面上开设有一嵌槽510，所述嵌槽510内滚动设置有第一滚珠511，通过设置第一滚珠511，可以使得顶杆55与旋转套筒51之间进行滑动配合，便于滑动连接块531位置的恢复，减少卡壳的可能，当然两者之间不能有过于理想滑动配合方式，以保留一部分的阻尼力。
本实施例中，所述旋转套筒51的端面开设有第一滚槽512，所述第一滚槽512内配合设置有第二滚珠513，所述滑槽54的内侧面开设有第二滚槽，所述第一滚槽512和第二滚槽之间配合形成第二滚珠513滚动的环形通道，所述滑动连接块531通过所述第二滚珠513与所述旋转套筒51滑动配合，所述滑动连接块531的一侧面可拆卸连接有一限位块514，所述限位块514用于对所述第二滚珠513进行限位。
本实施例中，所述滑动连接块531的另一侧面固定设置有一支承钉515，所述连接支撑部52的侧面铰接有一阻尼板516，所述阻尼板516与连接支撑部52之间设置有阻尼器517，当所述顶杆55位移至超过限位槽58的位置时，所述支承钉515与所述阻尼板516接触，所述阻尼板516用于对滑动连接块531进行缓冲，避免滑动连接块531与旋转套筒51之间过度的转动。
本实施例中，如图5所示，所述连接筒532包括筒体、设置在所述筒体内的弹性缓冲组件518，所述弹性缓冲组件518呈圆周分别在所述筒体的内侧，所述弹性缓冲组件518包括弧形支撑板519、导杆520、限位螺母521和第二弹簧522，所述筒体的表面上开设有导孔，所述导杆520穿过所述导孔，所述导杆520的外侧通过限位螺母521限位，所述导杆520的内侧固定连接至弧形支撑板519，所述第二弹簧522套设在导杆520的外侧，所述第二弹簧522的两端分别与所述筒体的内壁和弧形支撑板519抵接。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车车门智能焊接机械臂，包括机械臂支座、设置在所述机械臂支座上的机械大臂和机械小臂，其特征在于：还包括用于保护焊丝的套管、用于支撑所述套管的扭转缓冲支撑组件和固定支撑组件，所述固定支撑组件固定于所述机械臂支座，所述机械大臂和机械小臂的连接关节处向外伸出有一芯轴；所述扭转缓冲支撑组件包括旋转套筒、连接支撑部和焊丝支撑部，所述旋转套筒与所述芯轴转动配合，所述连接支撑部的一端与所述旋转套筒固定连接，另一端与所述机械小臂固定连接，所述焊丝支撑部与所述旋转套筒转动配合，所述焊丝支撑部与旋转套筒之间设置有阻尼缓冲组件，所述阻尼缓冲组件能够在焊丝支撑部与旋转套筒之间发生相对转动时对焊丝支撑部进行缓冲。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述焊丝支撑部包括滑动连接块和连接筒，所述套管穿过所述连接筒且通过所述连接筒支撑，所述连接筒通过滑动连接块连接至旋转套筒，所述滑动连接块的上端开设有与所述旋转套筒配合的滑槽，所述滑动连接块通过所述滑槽套设在所述旋转套筒的外侧。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述滑动连接块内设置有一竖直通道，所述阻尼缓冲组件包括顶杆、第一弹簧和底座，所述顶杆设置在竖直通道内，所述顶杆的上端偏心顶向所述旋转套筒的外侧壁，所述顶杆的下端通过第一弹簧连接至底座，所述底座与所述滑动连接块连接，所述旋转套筒的外侧壁靠近连接支撑部的位置开设有一限位槽，所述限位槽与所述顶杆配合能够用于对顶杆进行限位。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述第一弹簧套设在所述顶杆的下端外侧，所述顶杆的下部形成与所述第一弹簧配合的台阶，所述底座的外侧设置有外螺纹，所述滑动连接块内设置有与所述底座配合的内螺纹，通过旋转所述底座，能够调节所述顶杆与旋转套筒的抵接力度。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述顶杆的上端开设有一倾斜的端面，所述端面的倾斜方向与所述旋转套筒的外侧相切，所述端面上开设有一嵌槽，所述嵌槽内滚动设置有第一滚珠。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述旋转套筒的端面开设有第一滚槽，所述第一滚槽内配合设置有第二滚珠，所述滑槽的内侧面开设有第二滚槽，所述第一滚槽和第二滚槽之间配合形成第二滚珠滚动的环形通道，所述滑动连接块通过所述第二滚珠与所述旋转套筒滑动配合，所述滑动连接块的一侧面可拆卸连接有一限位块，所述限位块用于对所述第二滚珠进行限位。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述滑动连接块的另一侧面固定设置有一支承钉，所述连接支撑部的侧面铰接有一阻尼板，所述阻尼板与连接支撑部之间设置有阻尼器，当所述顶杆位移至超过限位槽的位置时，所述支承钉与所述阻尼板接触，所述阻尼板用于对滑动连接块进行缓冲。
8.根据权利要求2所述的新能源汽车车门智能焊接机械臂，其特征在于：所述连接筒包括筒体、设置在所述筒体内的弹性缓冲组件，所述弹性缓冲组件呈圆周分别在所述筒体的内侧，所述弹性缓冲组件包括弧形支撑板、导杆、限位螺母和第二弹簧，所述筒体的表面上开设有导孔，所述导杆穿过所述导孔，所述导杆的外侧通过限位螺母限位，所述导杆的内侧固定连接至弧形支撑板，所述第二弹簧套设在导杆的外侧，所述第二弹簧的两端分别与所述筒体的内壁和弧形支撑板抵接。
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