[发明专利]焊枪夹持摆动机构

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种焊接机构，具体涉及一用于卡管式焊接机器人末端关节夹持焊枪的摆动机构。

(二)背景技术

目前针对卡管式相贯线焊接机器人末端关节摆动方式，多为手工调整焊枪摆动或者由减速机直接夹持摆动。基于手工调整的摆动机构，对工人实时操作劳动强度大，效率低下，手动微调摆角的变化会引起焊接轨迹的变化，质量难以保证；基于减速器直接夹持的摆动机构，电机与减速器离焊点近，焊接产生热辐射对电机和减速器使用寿命有严重影响，如果接管分布紧密，在相贯线附近，由减速器直接夹持的机构工作空间受限。由于卡管式相贯线焊接机器人的广泛应用，实践中需要一种能够解决减少热辐射起的损害、避免空间干涉和能实现卡管式焊接机器人末端关节高精度摆动的机构。与本发明相关的公开报道主要有：1、“骑座相贯线焊接机器人运动学分析及仿真”(北京航空航天大学学报.2008，34(8)：964-968P)；2、“Current Status and Future of Intelligent Industrial Robots”(Industrial Electronics，IEEE Transactions on.1983，30：291-299P)等。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能减少对电机和减速器热辐射引起的损害和避免空间干涉，并能实现卡管式焊接机器人末端关节高精度摆动的焊枪夹持摆动机构。

本发明的目的是这样实现的：

它包括安装在摆动架体上的主动轴、从动轴，主动轴的一端与由电机和减速器构成的驱动机构相连，夹持器固定在从动轴上，主动轴和从动轴上都安装有珠套，珠套上的圆周上有均匀分布的孔，珠套圆周上的孔中安装有滚珠，主动轴和从动轴的珠套之间连接有环形钢带。

本发明还可以包括：

1、主动轴不与驱动机构相连的一端通过安装在摆动架体上的主动轴支架进行辅助支撑。

2、主动轴和从动轴上的珠套分别与主动轴和从动轴之间的配合为过盈配合。

3、所述的环形钢带是由钢带两端连接组成，钢带的两端固定有松紧连接块，两个松紧连接块之间通过螺钉连接。

本发明的主动轴支架固定在摆动架体上，主动轴连接在减速器输出轴上，相对减速器的另外一侧通过轴承由主动轴支架进行辅助支承；在主动轴上通过过盈配合安装主动轴珠套，将滚珠打入主动轴珠套圆周的孔中，用圆铳铳紧孔的四周将滚珠固定；从动轴通过轴承安装在摆动架体上，可以绕自身轴线转动，在从动轴上通过过盈配合安装从动轴珠套，将滚珠打入从动轴珠套圆周的孔中，用圆铳铳紧孔的四周将滚珠固定；钢带安装在主动轴珠套和从动轴珠套上，两端通过铆钉与松紧连接块固定，并由螺钉将两个松紧连接块连接；夹持器固定在从动轴上，两个欠半圆绝缘套放在夹持器孔中。

由于钢带具有较高的刚度，保证了传动的精度；采用钢带传动增加了传输的距离，减少了焊接时产生的热辐射对电机和减速器的损害；同时也使焊枪附近的空间结构变小，利于焊枪靠近接管相贯线进行焊接。

(四)附图说明

图1为本发明焊枪摆动机构的总体结构示意图。

图2为本发明环形钢带传动部分示意图。

图3为摆动机构用于卡管式相贯线焊接机器人末端关节的示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明图1和图2中的各零件符号分别代表：1.摆动架体、2.主动轴支架、3.电机、4.减速器、5、6.绝缘套、7.元宝螺钉、8.主动轴、9.主动轴珠套、10、17.滚珠、11、15.铆钉、12.螺钉、13、14.松紧连接块、16.环形钢带、18.从动轴珠套、19.从动轴、20.夹持器、21.焊枪。

如图1和图2所示，本发明是用于接管焊接的卡管式焊接机器人末端关节即摆动关节，它包括安装在摆动架体1上的主动轴8和从动轴19，主动轴8的一端与由电机3和减速器4构成的驱动机构相连，夹持器20固定在从动轴19上，主动轴8和从动轴19上都安装有珠套，珠套上的圆周上均匀分布孔，珠套圆周上的孔中安装有滚珠，主动轴8和从动轴19的珠套之间连接有环形钢带16。主动轴8由与驱动机构相连的另一端通过安装在摆动架体1上的主动轴支架2进行辅助支撑。环形钢带是由钢带两端连接组成，钢带的两端固定有松紧连接块，两个松紧连接块分别通过铆钉11和铆钉15固定在钢带两端，两个松紧连接块之间通过螺钉12连接。主动轴珠套9通过过盈配合安装在主动轴8上，而且主动轴珠套9上的孔均匀分布，主动轴珠套9径向厚度为滚珠10直径的一半，这样锁紧在孔中的滚珠10露出主动轴珠套9表面一半；从动轴珠套18通过过盈配合安装在从动轴19上，而且从动轴珠套18圆周上的孔均匀分布，从动轴珠套18径向厚度为滚珠17直径的一半，这样锁紧在从动轴珠套18孔中的滚珠17露出从动轴珠套18表面一半；分别根据主动轴珠套9和从动轴珠套18相邻滚珠球心之间的弧长在钢带两侧相应开孔；根据初始位置安装环形钢带16，并通过螺钉12调整松紧度和减少回程，因不需要无限回转，根据摆动角度的不同，调整松紧连接块13沿环形钢带16到主动轴珠套9外径切点的距离，和相应调整紧连接块14沿环形钢带16到从动轴珠套18外径切点的距离，在中心距、主动轴珠套9外径和从动轴珠套18外径不变的情况下，可以调整摆动角度的范围；欠半圆的绝缘套5和欠半圆的绝缘套6放置在夹持器20孔内，焊枪21放置在两个欠半圆的绝缘套所形成的孔内，用元宝螺钉7调整夹持器20并通过两个欠半圆的绝缘套将焊枪21夹持住；主动轴珠套9和从动轴珠套18外径比值的不同，可以有不同的减速比。当主动轴8做摆动输出时，通过主轴轴珠套9上滚珠10带动环形钢带16经从动轴珠套18上的滚珠17使从动轴19产生摆动，可以实现焊枪21的摆动。