[发明专利]一种用于激光加工的倒挂式机械手装置

说明书

本发明公开了一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，包括：底架支座、直线滑轨、滑动底座、支撑立柱、旋转臂架、臂架旋转驱动机构和6轴机械手，直线滑轨固定安装在底架支座上，滑动底座可操控地沿直线滑轨滑动地设置在直线滑轨上，支撑立柱固定安装在滑动底座上，旋转臂架设置在支撑立柱顶端，臂架旋转驱动机构设置在支撑立柱与旋转臂架之间，臂架旋转驱动机构可操控地驱动旋转臂架沿正反方向在0‑180°范围内旋转，6轴机械手安装在旋转臂架第一端上。本装置实现了6轴机械手外加直线行走和机械手整体旋转的8轴联动，实现更大范围多个面、多个位置的产品加工。

技术领域

本发明涉及激光焊接辅助设备技术领域，特别涉及一种用于激光加工的倒挂式机械手装置。

背景技术

随着激光技术的不断发展，激光焊接因其焊接深度大、焊接质量高、焊缝美观、热影响区域小、易于自动化集成等优势在国内开始广泛应用和开发，特别是在新能源汽车制造、房梁、悬臂等大型结构件上的应用也越来越多。大型结构件通常需要多个位置焊接，而且焊接位置的区域很大，机器人因其有多个轴、动作灵活等优点常用于激光加工应用。但目前主流的焊接机器人工作空间基本在1-3米范围内，无法满足大型结构件的焊接工作行程要求。

目前，为解决这个问题，通常是将6轴机器人安装在一套行走机构上，行走机构包括底座、滑轨组、驱动机构、工位调节组件和用于安装6轴机器人的安装滑台；驱动机构驱动安装滑台在滑轨组上往复移动，工位调节组件则能够调节安装滑台在底座上的位置，安装滑台用于安装6轴机器人，扩大了6轴机器人在长度方向的工作范围，即实现了实质上的7轴机器人激光焊接，满足长度方向大尺寸结构件的激光焊接加工应用。

但是，现有的应用场景中7轴机构，机械手为了避让产品上下料空间，安装时需要距离加工区域一定距离，会降低6轴机械手臂展的工作范围。对于一些长宽尺寸均比较大的产品加工，可能导致无法一次加工完产品全部工序，需要对产品进行多次装夹加工，不仅对产品焊接品质有很大影响，也会大大降低生产效率；同时这种结构无法做顶罩式吸尘结构，影响对焊接产生的烟尘的吸收效果。

综上所述，针对现有6轴机器人外加直线行走轴，即实际应用的7轴结构机器人在激光焊接中臂展工作范围受限和除尘不方便等缺点，发明一种实际应用场景的8轴机器人机构，并且能够快捷高效除尘，已成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，利用6轴机械手外加直线行走和倒挂式旋转结构，实现实际应用中的8轴联动，显著增大了机械手激光焊接的空间范围，提高了激光焊接的加工效率。其技术方案如下：

本发明的一种用于激光加工的倒挂式机械手装置，所述装置包括：底架支座、直线滑轨、滑动底座、支撑立柱、旋转臂架、臂架旋转驱动机构和6轴机械手，所述直线滑轨固定安装在所述底架支座上，所述滑动底座可操控地沿所述直线滑轨滑动地设置在所述直线滑轨上，所述支撑立柱固定安装在所述滑动底座上，所述旋转臂架设置在所述支撑立柱顶端，所述臂架旋转驱动机构设置在所述支撑立柱与所述旋转臂架之间，所述臂架旋转驱动机构可操控地驱动所述旋转臂架沿正反方向在0-180°范围内旋转，所述6轴机械手安装在所述旋转臂架第一端上。与现有的将6轴机械手安装在直线行走结构上进行激光焊接加工的装置相比，本发明的装置通过将6轴机械手倒挂设置，并且在支撑立柱与6轴机械手之间设置旋转机构，使得6轴机械手在实施激光焊接时可以在更大空间范围内进行正反0-180°范围内旋转，这样极大地提高了激光焊接的工作范围；同时，更加方便上下料操作，避免在上下料的过程中被焊接件与机械手的碰撞，提高了设备使用的可靠性。

进一步地，所述滑动底座上设置有直线驱动电机和润滑油加注装置，所述滑动底座下部具有与所述直线滑轨相适配的滑槽，所述直线驱动电机可操控地驱动所述滑动底座沿所述直线滑轨直线运动。