CN205989138U - 一种五自由度点焊机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五自由度点焊机构，包括：底座；直角坐标系定位装置，其设于所述底座上，通过所述直角坐标系定位装置定位x轴、y轴以及z轴的位置；欧拉角定位装置包括：进动角定位机构包括第一底盘和直角转盘，第一底盘上设有进动角滑轨以及与其相互配合的进动角滑块；以及章动角定位机构包括第二底盘，第二底盘上设有呈圆弧状的章动角滑轨以及与其相互配合的章动角滑块；以及焊接装置。本实用新型五自由度点焊机构，对于空间曲面上任意一点的法向点焊，调节直角坐标系定位装置实现点焊笔的笔尖顶点对空间某点进行定位，通过调节欧拉角定位装置的进动角滑块角度和章动角滑块角度实现焊接笔在空间任意方向的定位，笔尖顶点空间位置不改变。

Description

一种五自由度点焊机构

技术领域

本实用新型涉及点焊机领域，特别涉及一种五自由度点焊机构。

背景技术

随着现代工业的发展，产品外形越来越多样化，产品的制造精度越来越高，复杂外形的产品的焊接点和法线在产品未批量投入批量生产前，难以使用普通的直尺、角度尺定位和焊接，特别是某些曲面的法线方向的位置更加难以把握。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种五自由度点焊机构，可以进行空间曲面上任意点的定位，以及可以对此点的法线方向定位。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种五自由度点焊机构，包括：底座；直角坐标系定位装置，其设于所述底座上，通过所述直角坐标系定位装置定位x轴、y轴以及z轴的位置；欧拉角定位装置，其包括：进动角定位机构，其包括第一底盘和直角转盘，所述直角转盘设于所述直角坐标系定位装置上，所述第一底盘设于所述直角转盘上，所述第一底盘上设有呈圆弧状的进动角滑轨以及与其相互配合的进动角滑块，所述第一底盘上设有与所述进动角滑轨相对应的角度尺；以及章动角定位机构，其包括第二底盘，所述 第二底盘设于所述进动角滑块上，并与所述第一底盘呈垂直状设置，所述第二底盘上设有呈圆弧状的章动角滑轨以及与其相互配合的章动角滑块，所述第二底盘上设有与所述章动角滑轨相对应的角度尺；以及焊接装置，其包括焊接臂和点焊笔，所述焊接臂固定设于所述章动角滑块上，所述点焊笔可伸缩的设于所述焊接臂上，所述焊接臂上设有用于测量所述点焊笔伸缩距离的刻度尺。

优选地，上述技术方案中，所述直角转盘包括第一直角转盘和第二直角转盘，所述第一直角转盘上均布有四个定位孔，并设于所述直角坐标系定位装置上，所述第二直角转盘通过转轴可转动的设于所述第一直角转盘上，所述第二直角转盘上设有定位孔，该定位孔与所述第一直角转盘上的定位孔相互配合，完成定位。

优选地，上述技术方案中，当所述第二直角转盘的定位孔与所述第一直角转盘上的定位孔相对应时，通过销穿过所述第二直角转盘的定位孔和所述第一直角转盘上的定位孔，固定所述第一直角转盘和第二直角转盘的相对位置。

优选地，上述技术方案中，所述直角坐标系定位装置包括：Z轴刻度杆，其设于所述底座上，所述Z轴刻度杆上套设有直角滑块，该直角滑块可沿着所述Z轴刻度杆滑动；Y轴刻度杆，其可滑动的设于所述直角滑块上，与所述Z轴刻度杆相互垂直设置，所述Y轴刻度杆端部上固定设有直线滑块；以及X轴刻度杆，其可滑动的设于所述直线滑块上，与所述Y轴刻度杆相互垂直设置。

优选地，上述技术方案中，所述直角滑块与所述Z轴刻度杆和所述Y轴刻度杆的连接处设有紧固件；所述直线滑块与所述X轴刻度杆的连接处设有紧固件。

优选地，上述技术方案中，所述紧固件为紧固旋钮。

优选地，上述技术方案中，所述焊接臂上设有滑槽，所述滑槽内设有与其相互配合的点焊笔滑块，所述点焊笔滑块端部设有点焊笔，所述滑槽上对应设有刻度尺，用于测量所述点焊笔滑块在所述滑槽内滑动的距离。

优选地，上述技术方案中，所述点焊笔滑块上设有将其固定于所述滑槽内的紧固旋钮。

优选地，上述技术方案中，所述进动角滑块上设有用于将其固定于所述进动角滑轨上的紧固旋钮；所述章动角滑块上设有用于将其固定于所述章动角滑轨上的紧固旋钮。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型的五自由度点焊机构，当点焊笔滑块在点焊臂最远端时，点焊臂跟随章动角滑块在章动角滑轨上滑动时其旋转中心轴通过点焊笔的笔尖顶点。当点焊笔滑块在点焊臂最远端时，底盘跟随进动角滑块在进动角滑轨上滑动时其旋转中心轴通过点焊笔的笔尖顶点。对于空间曲面上任意一点的法向点焊，可以通过调节直角坐标系定位装置实现点焊笔的笔尖顶点对空间某点进行定位，通过调节欧拉角定位装置的进动角滑块角度和章动角滑块角度实现焊接笔在空间任意方向的定位，点焊笔滑块在点焊臂最远端时，笔尖顶点空间位置不跟随进动角滑块角度和章动角滑块角度的改变而改变。

(2)由于使用了直角转盘，直角转盘包括第一直角转盘和第二直角转盘，第二直角转盘与直角转盘的四个直角紧固方式，因此欧拉角部分的点焊笔滑块在点焊臂最远端时，点焊笔的笔尖顶点位置在直角坐标系中为四组已知值，使得焊接点在直角坐标系定位部分易于查找，四个直角紧固方式使得欧拉角定位装置部分能满足一般加工过程中工位要求，实现对空间曲面定位和某点的法线方向定位。

附图说明

图1是根据本实用新型的五自由度点焊机构的结构示意图。

图2是根据本实用新型的五自由度点焊机构中欧拉角定位装置的结构示意图。

图3是根据本实用新型的五自由度点焊机构中直角转盘的分解图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图3所示，根据本实用新型具体实施方式的一种五自由度点焊机构，包括：底座1，直角坐标系定位装置2，欧拉角定位装置3，焊接装置4。直角坐标系定位装置2设于底座1上，欧拉角定位装置3设于直角坐标系定位装置2上，焊接装置4设于欧拉角定位装置3上。通过直角坐标系定位装置定位x轴、y轴以及z轴的位置。

直角坐标系定位装置2包括：Z轴刻度杆21，其设于底座1上，Z轴刻度杆21上套设有直角滑块22，直角滑块22可沿着Z轴刻度杆21滑动。直角滑块22上设有紧固旋钮26，紧固旋钮26用于将直角滑块22固定在Z轴刻度杆21上。Y轴刻度杆23可滑动的设于直角滑块22上，并与Z轴刻度杆21相互垂直设置，直角滑块22上设有紧固旋钮27，紧固旋钮27用于将Y轴刻度杆23固定在直角滑块22上。Y轴刻度杆23端部上固定设有直线滑块24。X轴刻度杆25可滑动的设于直线滑块24上，并与Y轴刻度杆23相互垂直设置。直线滑块24与X轴刻度杆25的连接处设有紧固旋钮28。用于将X轴刻度杆25固定在Y轴刻度杆23上。

欧拉角定位装置3包括：进动角定位机构31包括第一底盘311和直角转盘312，直角转盘312固定设于X轴刻度杆25上，第一底盘311设于直角 转盘312上，第一底盘311上设有呈圆弧状的进动角滑轨313以及与其相互配合的进动角滑块314，第一底盘311上设有与进动角滑轨314相对应的角度尺315。进动角滑块314上设有用于将其固定于所述进动角滑轨上的紧固旋钮。章动角定位机构32包括第二底盘321，第二底盘321设于进动角滑块314上，第二底盘321与第一底盘311呈垂直状设置，第二底盘321上设有呈圆弧状的章动角滑轨322以及与其相互配合的章动角滑块323，第二底盘321上设有与章动角滑轨322相对应的角度尺324。章动角滑块上设有用于将其固定于所述章动角滑轨上的紧固旋钮。焊接装置4包括焊接臂41和点焊笔42，焊接臂41固定设于章动角滑块323上，点焊笔42可伸缩的设于焊接臂41上，焊接臂41上设有用于测量点焊笔伸缩距离的刻度尺45。

优选地，焊接臂41上设有滑槽43，滑槽43内设有与其相互配合的点焊笔滑块44，点焊笔滑块端部设有点焊笔42，滑槽43上对应设有刻度尺45，用于测量点焊笔滑块在滑槽内滑动的距离。通过紧固旋钮将点焊笔滑块固定在滑槽43内。当点焊笔滑块在点焊臂最远端时，点焊臂跟随章动角滑块在章动角滑轨上滑动时其旋转中心轴通过点焊笔的笔尖顶点。当点焊笔滑块在点焊臂最远端时，底盘跟随进动角滑块在进动角滑轨上滑动时其旋转中心轴通过点焊笔的笔尖顶点。对于空间曲面上任意一点的法向点焊，可以通过调节直角坐标系定位装置实现点焊笔的笔尖顶点对空间某点进行定位，通过调节欧拉角定位装置的进动角滑块角度和章动角滑块角度实现焊接笔在空间任意方向的定位，笔尖顶点空间位置不改变。

作为实施例进一步的技术方案，直角转盘312包括第一直角转盘3121和第二直角转盘3122，第一直角转盘3121上均布有四个定位孔3123，该四个定位孔3123沿着第一直角转盘3121圆盘面中心四个90°分布。第一直角转盘3121设于X轴刻度杆25上，第二直角转盘3122通过转轴3125可转动的设于第一直角转盘3121上，第二直角转盘3122上设有定位孔3124，该定位孔3124与第一直角转盘上的定位孔3123相互配合，完成定位。

当第二直角转盘的定位孔3124与第一直角转盘上的定位孔3123相对应 时，通过销3126(为圆锥销)穿过第二直角转盘的定位孔3124和第一直角转盘上的定位孔3123，固定第一直角转盘3121和第二直角转盘3122的相对位置。

由于使用了直角转盘，直角转盘包括第一直角转盘和第二直角转盘，第二直角转盘与直角转盘的四个直角紧固方式，因此欧拉角部分的点焊笔滑块在点焊臂最远端时，点焊笔的笔尖顶点位置在直角坐标系中为四组已知值，使得焊接点在直角坐标系定位部分易于查找，四个直角紧固方式使得欧拉角定位装置部分能满足一般加工过程中工位要求，实现对空间曲面某点法线方向定位。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种五自由度点焊机构，其特征在于，包括：

底座；

直角坐标系定位装置，其设于所述底座上，通过所述直角坐标系定位装置定位x轴、y轴以及z轴的位置；

欧拉角定位装置，其包括：

进动角定位机构，其包括第一底盘和直角转盘，所述直角转盘设于所述直角坐标系定位装置上，所述第一底盘设于所述直角转盘上，所述第一底盘上设有呈圆弧状的进动角滑轨以及与其相互配合的进动角滑块，所述第一底盘上设有与所述进动角滑轨相对应的角度尺；以及

章动角定位机构，其包括第二底盘，所述第二底盘设于所述进动角滑块上，并与所述第一底盘呈垂直状设置，所述第二底盘上设有呈圆弧状的章动角滑轨以及与其相互配合的章动角滑块，所述第二底盘上设有与所述章动角滑轨相对应的角度尺；以及

焊接装置，其包括焊接臂和点焊笔，所述焊接臂固定设于所述章动角滑块上，所述点焊笔可伸缩的设于所述焊接臂上，所述焊接臂上设有用于测量所述点焊笔伸缩距离的刻度尺。

2.根据权利要求1所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述直角转盘包括第一直角转盘和第二直角转盘，所述第一直角转盘上均布有四个定位孔，并设于所述直角坐标系定位装置上，所述第二直角转盘通过转轴可转动的设于所述第一直角转盘上，所述第二直角转盘上设有定位孔，该定位孔与所述第一直角转盘上的定位孔相互配合，完成定位。

3.根据权利要求2所述的五自由度点焊机构，其特征在于，当所述第二直角转盘的定位孔与所述第一直角转盘上的定位孔相对应时，通过销穿过所 述第二直角转盘的定位孔和所述第一直角转盘上的定位孔，固定所述第一直角转盘和第二直角转盘的相对位置。

4.根据权利要求1所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述直角坐标系定位装置包括：

Z轴刻度杆，其设于所述底座上，所述Z轴刻度杆上套设有直角滑块，该直角滑块可沿着所述Z轴刻度杆滑动；

Y轴刻度杆，其可滑动的设于所述直角滑块上，与所述Z轴刻度杆相互垂直设置，所述Y轴刻度杆端部上固定设有直线滑块；以及

X轴刻度杆，其可滑动的设于所述直线滑块上，与所述Y轴刻度杆相互垂直设置。

5.根据权利要求4所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述直角滑块与所述Z轴刻度杆和所述Y轴刻度杆的连接处设有紧固件；所述直线滑块与所述X轴刻度杆的连接处设有紧固件。

6.根据权利要求5所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述紧固件为紧固旋钮。

7.根据权利要求1所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述焊接臂上设有滑槽，所述滑槽内设有与其相互配合的点焊笔滑块，所述点焊笔滑块端部设有点焊笔，所述滑槽上对应设有刻度尺，用于测量所述点焊笔滑块在所述滑槽内滑动的距离。

8.根据权利要求7所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述点焊笔滑块上设有将其固定于所述滑槽内的紧固旋钮。

9.根据权利要求1所述的五自由度点焊机构，其特征在于，所述进动角滑块上设有用于将其固定于所述进动角滑轨上的紧固旋钮；所述章动角滑块上设有用于将其固定于所述章动角滑轨上的紧固旋钮。