[发明专利]医疗辅助用脑瘫儿童轮椅靠背管组焊件的智能焊接工作站

权利要求书

1.一种医疗辅助用脑瘫儿童轮椅靠背管组焊件的智能焊接工作站，包括机架和智能焊接机器人；其特征在于，还包括夹持组件、细套供料器、细套机械手、粗套供料器、粗套机械手；智能焊接机器人的底座和机架固定联接；

夹持组件包括旋转支架、水平段快钳、直立段快钳和伺服电机与减速机的组合；旋转支架上设有沿前后水平方向设置、开口朝上的水平V型槽和沿竖直方向设置、开口朝前的竖直V型槽；靠背管组焊件的靠背管的水平段嵌在水平V型槽内并由水平段快钳从上向下压紧；靠背管的直立段嵌在竖直V型槽内并由直立段快钳从前向后压紧；伺服电机与减速机的组合的外壳法兰和机架固定联接；伺服电机与减速机的组合的输出轴沿着前后水平方向设置；伺服电机与减速机的组合的输出轴和旋转支架固定联接；

细套供料器包括细套料库组件、平托辊组件、中突托辊组件、细套弹簧、细套球头销、同步带、细套进料电机和张紧轮；

细套料库组件包括细套料库侧板、细套竖直通道、细套弧形通道和细套水平通道；细套料库侧板包括左、右两个平行放置的侧板；

平托辊组件包括平托辊轴、平托辊和平托辊同步轮；平托辊和平托辊同步轮分别与平托辊轴固定联接；平托辊有圆柱形表面；平托辊轴和细套料库侧板通过转动副相联，平托辊轴的轴心线沿着左右水平方向设置；

中突托辊组件包括中突托辊轴、中突托辊和中突托辊同步轮；中突托辊和中突托辊同步轮分别与中突托辊轴固定联接；中突托辊轴和细套料库侧板通过转动副相联，中突托辊轴的轴心线沿着左右水平方向设置；中突托辊有圆柱形表面，中突托辊圆柱形表面的中部有旋绕母线是圆弧、旋绕轴心线与中突托辊圆柱形表面轴心线重合的托辊圆弧突起；

前边和后边各有一列紧密排列、沿倾斜线排列的多个平托辊组件，前边和后边两列沿倾斜线排列的平托辊组件与左、右两个平行放置的侧板共同围成一个上口前后尺寸较宽、下口前后尺寸较窄的斗形空间，斗形空间的下口前后方向的宽度大于一个靠背管组焊件的细套筒的直径且小于两个细套筒的直径；中突托辊组件和前边一列沿倾斜线排列的平托辊组件中的最下面一个之间紧密排列，中突托辊组件的圆柱形表面和后边一列沿倾斜线排列的平托辊组件中的最下面一个之间的距离大于细套筒直径的1.03倍且小于细套筒直径的1.08倍；

细套竖直通道的上口与与斗形空间的下口联通；细套竖直通道的下口与细套弧形通道的上口联通；细套弧形通道是四分之一圆弧形，细套弧形通道的另一个口朝正后方，圆弧形的圆心在细套弧形通道的后上方，细套弧形通道朝正后方的口与细套水平通道朝前方的口联通；细套竖直通道、细套弧形通道和细套水平通道共同组成一个光滑连续的细套通道；细套通道的横截面尺寸和轴心线左右水平放置的细套筒的尺寸相吻合；细套竖直通道横截面内轮廓的前侧设有竖直通道圆弧突起，细套弧形通道横截面内轮廓离圆弧形的圆心较远的一侧设有弧形通道圆弧突起，细套水平通道横截面内轮廓的下侧设有水平通道圆弧突起；竖直通道圆弧突起、弧形通道圆弧突起和水平通道圆弧突起共同组成一条光滑连续的通道圆弧突起；

细套水平通道的左右两侧是敞开的；细套水平通道的上部设有竖直的细套销轴导向孔和细套弹簧室，细套销轴导向孔的直径小于细套弹簧室的直径，细套销轴导向孔和细套弹簧室的中心线重合且都竖直设置，细套销轴导向孔上下贯穿细套弹簧室；

细套球头销包括细套销导向杆，细套球头销的轴心线沿竖直方向布置，细套销导向杆的下端设有细套销球头，细套销导向杆的中部设有细套销中突台；细套销导向杆和细套销轴导向孔配合，细套销中突台位于细套弹簧室内，细套弹簧位于细套弹簧室内，细套弹簧套在细套销导向杆的外围，细套弹簧的上端压紧细套弹簧室内朝下的端面，细套弹簧的下端压紧细套销中突台的上表面，细套销中突台的下表面压紧细套弹簧室内朝上的端面；细套销球头向下伸到细套水平通道内；

同步带包绕所有平托辊同步轮和中突托辊同步轮，并靠张紧轮张紧、改向和增大包绕角，细套进料电机的外壳法兰和细套料库侧板固定联接，细套进料电机的输出轴和中突托辊同步轮固定联接，细套进料电机通过同步带、中突托辊同步轮和平托辊同步轮的组合驱动中突托辊组件和所有的平托辊组件朝同一个方向旋转，驱动斗形空间内的细套筒朝相反的方向旋转；斗形空间内最下面一个细套筒通过斗形空间的下口下落至中突托辊组件和后边一列沿倾斜线排列的平托辊组件中的最下面一个之间的空间，当细套筒旋转至细套筒圆弧缺口正对着中突托辊组件时，细套筒圆弧缺口和托辊圆弧突起嵌合，细套筒下落进入细套竖直通道，否则则在托辊圆弧突起和后边一列沿倾斜线排列的平托辊组件中的最下面一个之上滚动；

细套筒圆弧缺口和通道圆弧突起相嵌合，细套筒在重力作用下，或者再和后边相邻的细套筒推动力共同作用下顺着细套通道朝下方、转而向下后方，最后过渡为朝后方移动，直到被细套销球头挡住时停止；

细套机械手包括细套平推气缸、细套升降气缸、细套平行开闭型气爪和细套夹持指；细套平推气缸是带导杆型气缸；细套平推气缸包括细套平推气缸体和细套平推气缸活塞杆与导杆的组合；细套升降气缸是带导杆型气缸；细套升降气缸包括细套升降气缸体和细套升降气缸活塞杆与导杆的组合；细套平行开闭型气爪包括细套气爪缸体和两个细套气爪体；细套升降气缸活塞杆与导杆的组合和细套气爪缸体固定联接，细套升降气缸体和细套平推气缸活塞杆与导杆的组合固定联接，细套平推气缸体和机架固定联接；两个细套夹持指分别与两个细套气爪体固定联接，细套夹持指上设有细套夹持面，两个细套夹持指上的两个细套夹持面左右相对，细套夹持面各设有一个细套夹持柱面，左右两个细套夹持柱面的轴心线重合；

细套平行开闭型气爪通过两个细套气爪体驱动两个细套夹持指在左右方向上平行开闭，一对细套夹持面共同夹持住位于中间的细套筒的左右两个端面，一对细套夹持柱面分别与细套筒内孔的左右两端配合；细套平推气缸驱动“细套平推气缸活塞杆与导杆的组合、细套升降气缸、细套平行开闭型气爪、细套夹持指和细套筒的组合”沿前后水平方向平移；细套升降气缸驱动细套升降气缸活塞杆与导杆的组合、细套平行开闭型气爪、细套夹持指和细套筒的组合沿竖直方向升降；

在细套平行开闭型气爪和细套夹持指夹持住细套通道后下末端的细套筒、细套平推气缸驱动“细套平推气缸活塞杆与导杆的组合、细套升降气缸、细套平行开闭型气爪、细套夹持指和细套筒的组合”向后水平平移时，细套筒挤压细套销球头，细套球头销克服自身重力和细套弹簧的压力向上平移，直到细套筒从下面的空间向后挤出，然后细套球头销在自身重力和细套弹簧的压力作用下向下平移至行程的下端；

在细套平推气缸活塞杆与导杆的组合位于行程的最后端且细套升降气缸驱动“细套升降气缸活塞杆与导杆的组合、细套平行开闭型气爪、细套夹持指和细套筒的组合”向下降落到行程的下端时，细套筒开口朝下与水平段的圆柱形表面嵌合在一起；

粗套供料器包括粗套料库组件、粗套球头销和粗套弹簧；

粗套料库组件分为三部分，位于最上面的是粗套V型料库，中间是粗套倾斜通道，最下面是粗套水平通道；粗套V型料库有左、右两个平行设置的侧板和前、后两个成“V”字形设置的侧板，四个侧板围成一个大口朝上、小口朝下的斗形容器；粗套倾斜通道和粗套水平通道的横截面只容一个左右水平放置的靠背管组焊件的粗套筒通过，粗套倾斜通道沿着前上-后下方向设置，粗套倾斜通道的前上端和粗套V型料库下端的小口联通，粗套倾斜通道的后下端和粗套水平通道的前端联通；

粗套水平通道的左右两侧是敞开的；粗套水平通道的上部设有竖直的粗套销轴导向孔和粗套弹簧室，粗套销轴导向孔的直径小于粗套弹簧室的直径，粗套销轴导向孔的中心线和粗套弹簧室的中心线重合且都竖直设置，粗套销轴导向孔上下贯穿粗套弹簧室；

粗套球头销包括粗套销导向杆，粗套销导向杆的轴心线沿竖直方向布置，粗套销导向杆的下端设有粗套销球头，粗套销导向杆的中部设有粗套销中突台；粗套销导向杆和粗套销轴导向孔配合，粗套销中突台位于粗套弹簧室内，粗套弹簧位于粗套弹簧室内，粗套弹簧套在粗套销导向杆的外围，粗套弹簧的上端压紧粗套弹簧室内朝下的端面，粗套弹簧的下端压紧粗套销中突台的上表面，粗套销中突台的下表面压紧粗套弹簧室内朝上的端面；粗套销球头向下伸到粗套水平通道内；

粗套机械手包括粗套平推气缸、粗套平行开闭型气爪和粗套夹持指；

粗套平推气缸是带导杆型气缸；粗套平推气缸包括粗套平推气缸体和粗套平推气缸活塞杆与导杆的组合；粗套平行开闭型气爪包括粗套气爪缸体和两个粗套气爪体；粗套平推气缸活塞杆与导杆的组合和粗套气爪缸体固定联接，粗套平推气缸体和机架固定联接；两个粗套夹持指分别与两个粗套气爪体固定联接，粗套夹持指上设有粗套夹持面，两个粗套夹持指上的两个粗套夹持面左右相对，粗套夹持面各设有一个粗套夹持柱面，左右两个粗套夹持柱面的轴心线重合；

粗套平行开闭型气爪通过两个粗套气爪体驱动两个粗套夹持指在左右方向上平行开闭，一对粗套夹持面共同夹持住位于中间的粗套筒的左右两个端面，一对粗套夹持柱面分别与粗套筒内孔的左右两端配合；粗套平推气缸驱动“粗套平推气缸活塞杆与导杆的组合、粗套平行开闭型气爪和粗套筒的组合”沿前后水平方向平移；

在粗套平推气缸行程的前端，粗套夹持柱面正好位于粗套水平通道内最后端一个粗套筒的左右两边，粗套平行开闭型气爪驱动两个粗套夹持指夹持住粗套筒；粗套平推气缸驱动粗套平行开闭型气爪和粗套筒的组合向后水平平移，粗套筒挤压粗套销球头，粗套球头销克服自身重力和粗套弹簧的压力向上平移，直到粗套筒从下面的空间向后挤出，然后粗套球头销在自身重力和粗套弹簧的压力作用下向下平移至行程的下端；

粗套平推气缸驱动粗套平行开闭型气爪和粗套筒的组合向后水平平移至行程的后端，粗套筒嵌合在水平段前末端的圆弧形缺口内；

伺服电机与减速机的组合驱动旋转支架及安装在上面的水平段快钳、直立段快钳和靠背管组焊件一起翻转。