一種焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種焊接機械手，特別是一種焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在企業(yè)組織產(chǎn)品生產(chǎn)中，需要將一些金屬件或金屬板的連接部分進行固定連接，即焊接。焊接一般采用人工焊接的方式，但是人工焊接效率低，成本較高，無法適應(yīng)流水線式的生產(chǎn)方式，因此，自動焊接機械手應(yīng)運而生，焊接機械手可根據(jù)實際生產(chǎn)需求來設(shè)計，具有生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。
[0003]焊接機械手一般具有多個自由度，通過多個搖臂來實現(xiàn)機械手的自由移動，位于末端的搖臂與一立軸連接，該立軸能沿上下方向移動，焊槍則固定在立軸的下端。例如中國專利文獻公開的焊接機械手【授權(quán)公告號CN201371332Y】，該專利中通過電機直接驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪帶動立軸上下移動，該結(jié)構(gòu)僅通過電機的轉(zhuǎn)動來控制立軸的移動，控制精度較差，控制精度上容易丟步，在焊接時立軸是靜止不動的，電機無自鎖功能，需要長時間通電使得電機的電機軸保持不轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，在電流出現(xiàn)波動是電機的狀態(tài)也會不穩(wěn)定，從而會導(dǎo)致立軸會出現(xiàn)移動的情況，在焊接時影響了焊接的質(zhì)量；同時該專利中立軸僅通過單側(cè)導(dǎo)軌來對立軸進行移動導(dǎo)向，在焊接時立軸的端部會出現(xiàn)晃動、抖動的情況，影響焊接質(zhì)量；該專利中用來連接齒輪的轉(zhuǎn)軸為懸臂結(jié)構(gòu)，至于電機的轉(zhuǎn)動軸連接，結(jié)構(gòu)強度較低，穩(wěn)定性差，從而導(dǎo)致傳動精度不高，也影響了焊接質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何穩(wěn)定的驅(qū)動立軸升降并在焊接時穩(wěn)定的定位立軸。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)，焊接機械手包括升降座，其特征在于，立軸豎直穿過升降座并能沿上下自由移動，本升降結(jié)構(gòu)包括電機、蝸輪蝸桿減速機和齒輪，所述升降座內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述齒輪固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的一端連接在升降座上且轉(zhuǎn)軸能沿其軸心線轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸的另一端穿出升降座，所述蝸輪蝸桿減速機固定在升降座外，所述蝸輪蝸桿減速機的輸出軸與轉(zhuǎn)軸的另一端連接，所述電機固定在蝸輪蝸桿減速機上，電機的輸出軸與蝸輪蝸桿減速機的輸入軸連接，所述立軸軸面上沿立軸的軸向固定有能與齒輪嚙合的齒條，齒輪與齒條嚙合的輪齒始終與齒條上對應(yīng)齒朝上的齒面抵靠。
[0007]具體工作原理如下:升降座與搖臂固定的；電機與蝸輪蝸桿減速機連接，蝸輪蝸桿減速機的輸出軸帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上的齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪與齒條嚙合從而帶動與齒條固定的立軸上下升降；蝸輪蝸桿減速機具有自鎖功能，在立軸需要保持靜止時只需切斷電機的電源即可，因此通過蝸輪蝸桿減速機能在焊接時穩(wěn)定的定位立軸的位置，使得立軸上的焊槍的焊接點位置精確，從而提高了焊接精度；由于立軸為上下設(shè)置的，立軸始終受到重力的作用，因此齒輪與齒條嚙合的輪齒始終與齒條上對應(yīng)齒朝上的齒面抵靠的狀態(tài)，該結(jié)果消除了蝸輪蝸桿傳動精度相對較低的問題，使得電機通過蝸輪蝸桿減速機傳動時能保持對立軸上下升降高精度的控制，從而保證了焊接精度；轉(zhuǎn)軸的兩端分別與升降座和蝸輪蝸桿減速機的輸出軸連接，連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，齒輪與立軸的位置保持穩(wěn)定，使得齒輪傳動穩(wěn)定，保證了傳動精度，提高了焊接精度；齒條為機床標(biāo)準齒條，相對現(xiàn)有的在立軸上加工齒條的方法大大降低了成本，也提高了傳動精度。
[0008]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述升降座一側(cè)固定有軸承蓋，所述轉(zhuǎn)軸的一端伸入軸承蓋并與軸承蓋之間通過軸承連接，所述升降座另一側(cè)固定有定位環(huán)，蝸輪蝸桿減速機固定在升降座另一側(cè)的外側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸的另一端穿過定位環(huán)并伸入蝸輪蝸桿減速機內(nèi)與蝸輪蝸桿減速機的輸出軸同軸連接。立軸在上下移動或者靜止時其重量均通過齒條壓在齒輪上，齒輪會將立軸的重量均施加到轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的兩端分別通過軸承和定位環(huán)定位，使轉(zhuǎn)軸既能在承受立軸重量的情況下保持轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定，從而保證了立軸移動精度及焊接時的靜穩(wěn)定性，從而保證了焊接精度。
[0009]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述立軸的軸面上還固定有兩根滑軌，兩根所述滑軌沿立軸軸向布置，兩根所述滑軌相對立軸的中心線對稱，所述升降座內(nèi)固定有與兩根滑軌一一對應(yīng)的兩組導(dǎo)向塊組，兩根所述滑軌能分別沿對應(yīng)的導(dǎo)向塊組上下滑動。雙滑軌的結(jié)構(gòu)使立軸的軸向上與導(dǎo)向塊組之間的接觸面積更大，從而在立軸升降時穩(wěn)定性更好；另外由于升降穩(wěn)定性更好，能防止立軸固定有焊槍的一端出現(xiàn)晃動的情況，在焊接時提高了焊槍位置的精度，從而提高了焊接質(zhì)量；同時兩根滑軌增加了立軸的厚度，也就增加了立軸的強度，能減少立軸受到的振動影響，且在立軸大部分升降至位于升降座下方時，保證立軸固定有焊槍的一端強度也足夠，從而進一步減少了立軸固定有焊槍的一端出現(xiàn)晃動的情況，提高了焊接質(zhì)量。
[0010]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)向塊組包括至少兩塊沿上下布置的導(dǎo)向塊，位于最上方的導(dǎo)向塊固定在升降座的上端口，位于最下端的導(dǎo)向塊固定在升降座的下端口。該結(jié)構(gòu)使得導(dǎo)向塊組在沿立軸的軸向上與滑軌具有最大的導(dǎo)向長度，也保證了具有最大的接觸面積，使得滑軌能穩(wěn)定的上下滑動，提高了立軸升降的穩(wěn)定性；導(dǎo)向塊沿上下分段布置能降低導(dǎo)向塊的整體質(zhì)量，實現(xiàn)焊接機械手的輕量化。
[0011]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述立軸的軸面上沿軸向開有兩條呈長條形的固定凹槽，所述滑軌的側(cè)面與固定凹槽的槽壁抵靠并固定在固定凹槽上。固定凹槽能快速并精確的定位滑軌在立軸上的位置，使得滑軌的固定位置準確，從而保證立軸升降時的升降穩(wěn)定性及升降位移精度，從而提高了焊接質(zhì)量。
[0012]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述立軸的軸面上沿立軸的軸向固定有呈條形的安裝板，所述安裝板的橫截面呈L型，所述齒條固定在安裝板上，齒條的底面和一偵_分別與安裝板的兩內(nèi)側(cè)壁貼合抵靠。齒條為標(biāo)準件，而立軸的軸面為圓柱面，因此直接將齒條固定在立軸上安裝精度較低且穩(wěn)定性較差；齒條通過安裝板固定在立軸上能提高安裝精度和安裝穩(wěn)定性，從而提高立軸升降的穩(wěn)定性和升降位移精度；安裝板的結(jié)構(gòu)將齒條半包裹，在安裝時能快速、精確的定位齒條和安裝板的固定位置，也進一步提高了齒條的安裝精度，提高了焊接質(zhì)量。
[0013]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述立軸的軸面上沿立軸的軸向開有長條形的固定凹口，所述固定凹口具有一沿其長度方向布置的長側(cè)壁和位于長側(cè)壁兩端的短側(cè)壁，所述安裝板固定在固定凹口內(nèi)，安裝板的一側(cè)面與長側(cè)壁貼靠，安裝板的兩端面分別與兩短側(cè)壁貼靠。該結(jié)構(gòu)的固定凹口能在安裝時快速定位安裝板相對立軸的固定位置，提高了齒條的安裝精度，同時固定凹口能使得安裝板穩(wěn)定且牢固的固定在立軸上，從而使立軸的升降穩(wěn)定且升降位移精度高，從而提高了焊接的精度。
[0014]在上述的焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述齒條的側(cè)面上開有若干沿齒條長度方向分布的固定孔，所述安裝板與齒條側(cè)面抵靠的側(cè)壁上具有與上述固定孔一一對應(yīng)的安裝孔，所述齒條通過螺栓穿過固定孔和安裝孔固定。該結(jié)構(gòu)既能將齒條牢固的固定在安裝板上，也能方便的拆卸安裝齒條，同時可根據(jù)客戶的不同焊接精度的要求固定或更換不同精度的齒條，提高了本焊接機械手的適用性。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本焊接機械手立軸的升降結(jié)構(gòu)通過帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速機在焊接時穩(wěn)定的定位立軸的位置，提高了焊接精度；同時通過立軸的布置方式及轉(zhuǎn)軸和齒條的布置方式結(jié)合提高了立軸升降位移的傳動精度，達到提高了焊接精度的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是本升降結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本升降結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是立軸的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖3中A部的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1、升降座；11、導(dǎo)向塊；2、立軸；21、滑軌；22、固定凹口 ；221、長側(cè)壁；222、短側(cè)壁；23、固定凹槽；3、電機；4、蝸輪蝸桿減速機；5、轉(zhuǎn)軸；51、軸承蓋；52、軸承；53、定位環(huán)；6、齒輪；7、齒條；