一種焊接機(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種焊接機(jī)械手，特別是一種焊接機(jī)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(jìn)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(wú)法適應(yīng)流水線式的生產(chǎn)方式，因此，自動(dòng)焊接機(jī)械手應(yīng)運(yùn)而生，焊接機(jī)械手可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求來(lái)設(shè)計(jì)，具有生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]焊接機(jī)械手一般具有多個(gè)自由度，通過(guò)多個(gè)搖臂來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的自由移動(dòng)，位于末端的搖臂與一立軸連接，該立軸能沿上下方向移動(dòng)，焊槍則固定在立軸的下端。例如中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的焊接機(jī)械手【授權(quán)公告號(hào)CN201371332Y】，該專利中通過(guò)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪帶動(dòng)立軸上下移動(dòng)，該結(jié)構(gòu)僅通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制立軸的移動(dòng)，控制精度較差，控制精度上容易丟步，在焊接時(shí)立軸是靜止不動(dòng)的，電機(jī)無(wú)自鎖功能，需要長(zhǎng)時(shí)間通電使得電機(jī)的電機(jī)軸保持不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，在電流出現(xiàn)波動(dòng)是電機(jī)的狀態(tài)也會(huì)不穩(wěn)定，從而會(huì)導(dǎo)致立軸會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)的情況，在焊接時(shí)影響了焊接的質(zhì)量；同時(shí)該專利中立軸僅通過(guò)單側(cè)導(dǎo)軌來(lái)對(duì)立軸進(jìn)行移動(dòng)導(dǎo)向，在焊接時(shí)立軸的端部會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)、抖動(dòng)的情況，影響焊接質(zhì)量；該專利中用來(lái)連接齒輪的轉(zhuǎn)軸為懸臂結(jié)構(gòu)，至于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性差，從而導(dǎo)致傳動(dòng)精度不高，也影響了焊接質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種焊接機(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是如何穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)立軸升降并在焊接時(shí)穩(wěn)定的定位立軸。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]—種焊接機(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)，焊接機(jī)械手包括升降座，其特征在于，立軸豎直穿過(guò)升降座并能沿上下自由移動(dòng)，本升降結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)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(dòng)，轉(zhuǎn)軸的另一端穿出升降座，所述蝸輪蝸桿減速機(jī)固定在升降座外，所述蝸輪蝸桿減速機(jī)的輸出軸與轉(zhuǎn)軸的另一端連接，所述電機(jī)固定在蝸輪蝸桿減速機(jī)上，電機(jī)的輸出軸與蝸輪蝸桿減速機(jī)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(duì)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(jī)與蝸輪蝸桿減速機(jī)連接，蝸輪蝸桿減速機(jī)的輸出軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪與齒條嚙合從而帶動(dòng)與齒條固定的立軸上下升降；蝸輪蝸桿減速機(jī)具有自鎖功能，在立軸需要保持靜止時(shí)只需切斷電機(jī)的電源即可，因此通過(guò)蝸輪蝸桿減速機(jī)能在焊接時(shí)穩(wěn)定的定位立軸的位置，使得立軸上的焊槍的焊接點(diǎn)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(duì)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(dòng)精度相對(duì)較低的問(wèn)題，使得電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿減速機(jī)傳動(dòng)時(shí)能保持對(duì)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(jī)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(dòng)穩(wěn)定，保證了傳動(dòng)精度，提高了焊接精度；齒條為機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)齒條，相對(duì)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(dòng)精度。
[0008]在上述的焊接機(jī)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(guò)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(jī)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(guò)定位環(huán)并伸入蝸輪蝸桿減速機(jī)內(nèi)與蝸輪蝸桿減速機(jī)的輸出軸同軸連接。立軸在上下移動(dòng)或者靜止時(shí)其重量均通過(guò)齒條壓在齒輪上，齒輪會(huì)將立軸的重量均施加到轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的兩端分別通過(guò)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(dòng)的穩(wěn)定，從而保證了立軸移動(dòng)精度及焊接時(shí)的靜穩(wěn)定性，從而保證了焊接精度。
[0009]在上述的焊接機(jī)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(duì)立軸的中心線對(duì)稱，所述升降座內(nèi)固定有與兩根滑軌一一對(duì)應(yīng)的兩組導(dǎo)向塊組，兩根所述滑軌能分別沿對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向塊組上下滑動(dòng)。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(shí)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(dòng)的情況，在焊接時(shí)提高了焊槍位置的精度，從而提高了焊接質(zhì)量；同時(shí)兩根滑軌增加了立軸的厚度，也就增加了立軸的強(qiáng)度，能減少立軸受到的振動(dòng)影響，且在立軸大部分升降至位于升降座下方時(shí)，保證立軸固定有焊槍的一端強(qiáng)度也足夠，從而進(jìn)一步減少了立軸固定有焊槍的一端出現(xiàn)晃動(dòng)的情況，提高了焊接質(zhì)量。
[0010]在上述的焊接機(jī)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(zhǎng)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(dòng)，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(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械手的輕量化。
[0011]在上述的焊接機(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述立軸的軸面上沿軸向開(kāi)有兩條呈長(zhǎng)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(zhǔn)確，從而保證立軸升降時(shí)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(jī)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(zhǔn)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(guò)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(shí)能快速、精確的定位齒條和安裝板的固定位置，也進(jìn)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(jī)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(kāi)有長(zhǎng)條形的固定凹口，所述固定凹口具有一沿其長(zhǎng)度方向布置的長(zhǎng)側(cè)壁和位于長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)快速定位安裝板相對(duì)立軸的固定位置，提高了齒條的安裝精度，同時(shí)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(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)中，所述齒條的側(cè)面上開(kāi)有若干沿齒條長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的安裝孔，所述齒條通過(guò)螺栓穿過(guò)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(shí)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(jī)械手的適用性。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本焊接機(jī)械手立軸的升降結(jié)構(gòu)通過(guò)帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速機(jī)在焊接時(shí)穩(wěn)定的定位立軸的位置，提高了焊接精度；同時(shí)通過(guò)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(dòng)精度，達(dá)到提高了焊接精度的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)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(zhǎng)側(cè)壁；222、短側(cè)壁；23、固定凹槽；3、電機(jī)；4、蝸輪蝸桿減速機(jī)；5、轉(zhuǎn)軸；51、軸承蓋；52、軸承；53、定位環(huán)；6、齒輪；7、齒條；71、固