[实用新型]波纹跟踪焊接机械手

说明书

本实用新型涉及一种波纹跟踪焊接机械手，特别适用于波纹钢板或曲线钢板的自动跟踪焊接。

目前，在集装箱生产中，有些构件与波纹板的焊缝不一致，同一条焊缝有大有小，宽窄变化无规律，只能采用手工焊接，其焊接质量取决于焊工的技术水平和操作发挥状态，焊接质量不稳定，工人劳动强度大，容易疲劳，直接影响产品制造质量。

本实用新型的目的是提供一种随机的波纹跟踪焊接机械手，可与现有的直线轨道拖板相连接，使焊枪的枪嘴跟踪波纹形焊缝，同时模拟手工焊的四种操作动作，进行自动跟踪焊接。

为实现上述目的，本实用新型的波纹跟踪焊接机械手由连杆机构、横向导轨、垂直导轨、丝杆副、调节支架、跟踪触头和焊枪等组成，连杆机构由平面曲柄五连杆机构和平面曲柄四连杆机构组成，两个机构分别位于两个相互垂直的运动平面内，两个相互垂直的平面曲柄连杆机构共用跟踪杆；平面曲柄五连杆机构由支撑架、摆杆、跟踪杆、连杆与曲柄铰接而成，平面曲柄四连杆机构的曲柄座经滑座与平面曲柄五连杆机构的跟踪杆滑动连接，连结架也与跟踪杆滑动连接，连接架的下端与摆架铰接，曲柄经可转动的连杆与滑块铰接，组成可调节的平面曲柄四连杆机构。

由于本实用新型的波纹跟踪焊接机械手是利用直线轨道使焊枪的枪嘴跟踪波纹形焊缝模拟手工操作而进行随机跟踪焊接，其焊接质量稳定，渗透性好，焊缝美观，操作间便，焊接速度提高两倍，工人劳动强度大为减轻。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的波纹跟踪焊接机械手的结构示意图；

图2为图1的D向视图；

图3为图1的P向视图；

图4为图1中平面曲柄五连杆机构的原理图；

图5为图3中平面曲柄四连杆机构的原理图；

图6为启动电器控制按钮的焊接动作表。

如图1、2、3所示的波纹跟踪焊接机械手，导轨2与直线轨道的拖板1连接，按V的速度和方向行走，丝杆3可调节拖板4作横向位移，支撑架5与垂直导轨8铰接，调整螺钉10使支撑架按需要的水平夹角α固定，支撑架5、摆杆12、跟踪杆16、连杆9与偏心距为e1的曲柄铰接成平面曲柄五连杆机构，其原理见图4，触头19与跟踪杆16连接，拉力弹簧11使触头紧贴波纹板表面滑动，当动力使偏心距为e1的曲柄旋转时，触头便沿波纹板表面在夹角为α的倾斜平面内往复摆动。

如图3，偏心距为e2的曲柄座18经滑座21与跟踪杆16滑动连接，连结架22也与跟踪杆16滑动连接，连接架的下端与摆架24铰接，曲柄e2经可转动的连杆27与滑块25铰接，组成可调节的平面曲柄四连杆机构，使焊枪在垂直于平面五连杆机构的平面内作上下摆动。

工作时，动力13经机座与摆杆12铰接，动力经传动轴17与曲柄轴e2滑动连接，并使曲柄e2旋转，经连杆27带动摆架24作上下摆动，枪夹26将焊枪20的枪嘴调整到与触头19同在一条垂线上，并与摆架24前端锁紧；丝杆副14调整连接架22经摆架24使焊枪20的枪嘴对准焊缝，再经丝杆副23调节滑块25与摆架24的相对位置，以确定焊枪的摆动幅度，滑块与焊枪的距离大，焊枪的摆动幅度大，反之则摆动幅度小，摆动幅度可在焊接过程中调节；丝杆副15调节滑座21与跟踪杆16的相对位置使连杆27大致垂直，以免连杆与滑座发生干涉。

丝杆副7随机调节垂直导轨8，控制机械手的高低位置以保证焊枪在焊接过程中始终对准焊缝，丝杆副7还可以调节机械手随直线轨道拖板作横向和垂直方向的位移，波纹跟踪焊接机械手的平面曲柄五连杆机构和平面曲柄四连杆机构分别位于两个相互垂直的运动平面内，使固定在平面曲柄五连杆机构的跟踪杆上的触头由于两个平面杆系的运动合成而作空间几何运动，波纹跟踪焊接机械手与现有的直线轨道、拖板相连接接，再与二氧化碳焊机、送丝机、电控器配套，使焊枪的枪嘴能跟踪波纹形或曲线形的焊缝随触头作空间几何运动，模拟手工操作，进行自动焊接。

图6所示的焊接动作，是由拖板1沿直线轨道的行走速度v，与曲柄e1和曲柄e2的转速D分别迭加或全部迭加而成，即：

V+e1为触头19按夹角α的倾斜位置往复摆动，便迭加成按钮2所表示的焊接动作；

V+e2为焊枪20上下摆动，便迭加成按钮3所表示的焊接动作；

V+e1+e2为触头和焊枪都摆动，便迭加成按钮4所表示的焊接动作；

V+0为触头和焊枪都不摆动，便是按钮1所表示的焊接动作。

焊接过程中，操作者可根据焊缝的宽窄，选择需要的焊接动作，启动相应的按钮，机械手便立即变换相应的焊接动作，以适应焊缝宽窄无规律变化的焊接需要。

V的速度是无级调节的，e1、e2两个曲柄的动力是由一个调节器控制，可保证按钮4的焊接动作稳定一致。