[实用新型]一种机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动焊接技术领域，具体涉及一种应用于焊接场所的机械手用升降旋转装置及应用该装置的机械手。

背景技术

在制造行业中，特别是大型机器加工行业，需要将一些金属件或金属板材进行连接固定，焊接作为一种较为稳定的连接方式，在加工行业中应用较多。目前，焊接有人工点焊、专机多点焊及机器人点焊等。其人工点焊不足之处在于：一是手工焊接的质量取决于焊工的技术水平和操作时的发挥状态，焊接质量不稳定，工人劳动强度大，客易疲劳，直接影响产品的制造质量；二是焊接时产生的烟雾对人们的呼吸系统产生损害，焊接时若不小心，眼睛直接观察焊接时发出的亮光，会对人们的眼角膜产生损害，再就是焊接时产生的高温会灼伤人们的脸面及皮肤；三是手工焊接的生产效率低。为解决这些问题，出现了机器人点焊。机器人点焊是指利用集成有伺服焊枪的机器人按预定的轨迹沿工件表面运动逐点焊接。其功能强大，自动化程度高，运动精度高，质量一致性好。

如中国发明专利公告号“CN101569972B”名称为“焊接机械手”的专利公开了一种焊接机械手，包括有底座和电机，在所述的底座上设置有竖轴，在竖轴上设置有可绕其转动的大摇臂，在大摇臂的外端部铰接一小摇臂，在小摇臂的外端部设置有一立轴，在立轴外设置有外套轴，在立轴的下端部铰接有焊枪头，大摇臂、小摇臂和立轴的转动及立轴和外套轴的升降均通过各自独立设置的电机带动、并由各自独立的编码器采集或测量其转动角度及升降位移信号，焊枪头的摆动由电机带动、并由编码器采集或测量其摆动角度信号，编码器采集或测量的位移和角度信号通过控制器控制各电机的转动以带动大摇臂、小摇臂、立轴、外套轴和焊枪头的动作。但该焊接机械手中带动立轴旋转的电机设置在立轴的上部，其自身的重力影响到立轴上下运动的灵活性和稳定性，在断电情况下为平衡该电机的重力，在该小摇臂的外端部还需要额外设置发条弹簧平衡机构，通过钢索与立轴的下端连接。同时，为使得焊枪头上下运动和旋转，需立轴和在立轴外的外套轴共同作用，所需零件较多，也不利于检修和维护。

发明内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种结构简单、立轴上下运动和轴旋转的灵活性和稳定性强，生产效率高的一种机械手用升降旋转装置。

本实用新型的目的还在于提供一种应用上述机械手用升降旋转装置的机械手。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种机械手用升降旋转装置，该装置与机械手上的小摇臂活动连接，该装置包括：立轴，固定连接在小摇臂外端部用于限定立轴上下运动轨迹的固定件，设置在小摇臂外端部的上部带动立轴轴旋转的第一传动装置，设置在小摇臂外端部的中部带动立轴上下运动的第二传动装置；所述立轴上设置有用于上下运动的齿牙；

所述第一传动装置包括第一电机、与该第一电机的电机轴连接的第一传动轮、套接在所述立轴上的第二传动轮、设置在第一传动轮与第二传动轮之间的传动带；

所述第二传动装置包括第二电机、齿轮，所述齿轮设置在第二电机的电机轴上，所述齿轮与所述立轴上的齿牙相啮合

作为本实用新型的一种改进，所述立轴为花键轴，所述第二传动轮通过花键螺母与所述立轴套接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一、二传动轮为同步带轮，所述传动带为同步带。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第二传动装置还包括与第二电机的电机轴连接的减速机，所述齿轮设置在减速机的减速轴上。

在上述结构的基础上，所述第二传动装置还包括与减速轴轴连接的第二编码器，所述第一传动装置还包括与第一电机的电机轴连接的第一编码器。

其中，所述固定件外侧还设置有用于手动控制所述立轴上下运动的手动轮。

作为本实用新型一种优选的实施方式，所述第一、二电机为步进电机。

作为本实用新型另一种优选的实施方式，所述固定件上设置有用于支撑齿轮两端减速轴的第一、二轴承，所述固定件上下端部设置有用于支撑立轴的第三、四轴承。

一种机械手，包括：底座，设置在底座上的大摇臂，与大摇臂铰接的小摇臂，与小摇臂活动连接的升降旋转装置，设置在大摇臂上带动大摇臂转动的第一动力装置，设置在大摇臂上带动小摇臂转动的第二动力装置，所述升降旋转装置为如上所述的机械手用升降旋转装置。