[实用新型]圆柱坐标型弧焊机器人装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人焊接技术领域，具体涉及一种圆柱坐标型弧焊机器人装置。

背景技术

现存焊接机器人机构在实际应用中存在着以下几个关键技术难题：结构复杂，制造、维修费用高，难实现各部件的拆卸和整体组装；机器人机构横向底臂无法旋转，不能满足复杂加工需要，同时浪费工件装夹所需要时间，生产效率低；行程控制并非采用三维圆柱型坐标系形式，控制操作复杂，弧焊过程中焊枪行程控制精度低；机械部件传动效率低、运动平稳性差，焊点定位精度和重复定位精度，适用性一定程度上受到限制，难以满足市场的需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、弧焊控制精度高且使用稳定性好的圆柱坐标型弧焊机器人装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种圆柱坐标型弧焊机器人装置，包括底座，在所述底座上设有电动机支座，在所述电动机支座上设有底部步进电机，在所述底座上设有深沟球轴承，所述深沟球轴承通过弹性柱销齿式联轴器与所述底部步进电机相连接，所述深沟球轴承通过圆柱齿轮副中小齿轮、圆柱齿轮副中大齿轮与锥齿轮副中小齿轮齿动配合，所述圆柱齿轮副中小齿轮与圆柱齿轮副中大齿轮齿动配合，所述圆柱齿轮副中大齿轮与锥齿轮副中小齿轮通过转轴齿动配合，在所述底座上竖向设有变速箱体、设置在所述变速箱体上的竖向空心轴，所述竖向空心轴与所述变速箱体之间设有空心轴套，所述锥齿轮副中小齿轮齿动配合有锥齿轮副中大齿轮，所述锥齿轮副中小齿轮和锥齿轮副中大齿轮设置在所述变速箱体内，所述锥齿轮副中大齿轮的中心与所述竖向空心轴的底部相连接，所述竖向空心轴的顶部通过螺栓固定设有横向底臂，在所述横向底臂的左端设有横向底臂步进电机，在所述横向底臂内设有滚珠丝杆，所述横向底臂步进电机通过臂弹性柱销式联轴器与所述滚珠丝杆相连接，在所述滚珠丝杆的螺母副右端设有臂深沟球轴承，所述臂深沟球轴承通过轴端盖固定在横向底臂中部，所述滚珠丝杆的螺母副与所述臂深沟球轴承相活动连接，在所述横向底臂的上方设有横向大臂，所述横向大臂的底部设有导轨滑块，所述横向底臂的顶部设有滑杆，所述滑杆活动设置在所述导轨滑块内，所述滚珠丝杆的螺母副端通过内六角柱头螺钉固定在横向大臂上，在所述横向大臂的右端设有与所述横向大臂成直角设置的小臂箱体，在所述小臂箱体的一端设有小臂步进电机，在所述小臂箱体内设有小臂滚珠丝杆，所述小臂步进电机通过小臂联轴器与所述小臂滚珠丝杆相连接，在所述小臂滚珠丝杆与所述小臂联轴器之间设有小臂深沟球轴承，在所述小臂箱体的远离小臂步进电机的一端设有平面整体钢制管法兰，所述平面整体钢制管法兰通过开槽锥端紧定螺钉与所述小臂滚珠丝杆的一端固定连接。

在所述小臂箱体上还设有箱盖，在所述小臂滚珠丝杆上设有轴向槽，在所述小臂滚珠丝杆与所述小臂箱体的端部之间设有小臂定位套，所述小臂定位套的一端通过定位螺栓定位固定在小臂箱体上，所述小臂定位套的另一端活动卡在所述小臂滚球丝杆的轴向槽内。

在所述竖向空心轴与所述空心轴套的底端设有活动角接触球轴承，在所述竖向空心轴与所述空心轴套的顶部设有推力球轴承和压环，所述压环设置在所述空心轴套的顶部且抵接在所述横向底臂的底部。

在所述变速箱体的靠近底部步进电机的一端上设有空腔，所述圆柱齿轮副中小齿轮与圆柱齿轮副中大齿轮通过横轴设置在所述空腔内，所述横轴的两端伸出空腔且通过圆锥销锁位固定，在所述空腔的顶部设有通气器。

所述滚珠丝杆的外侧设有螺旋钢带防护罩。

其工作原理简述如下：定义垂直于主视图的方向为Z方向，主视图水平方向为X方向，竖直方向为Y方向。焊机圆周方向的运动通过变速箱系统实现，具体为：锥齿轮副中小齿轮7通过平键和螺栓固接于底部步进电动机的轴端，底部步进电动机带动锥齿轮副中小齿轮7旋转，锥齿轮副中大齿轮12与锥齿轮副中小齿轮7为斜齿式联接，该机械结构使底部步进式电动机所产生的垂直于水平方向的旋转运动转换为锥齿轮副中大齿轮12垂直于竖直方向的旋转运动。竖向空心轴通过内六角圆柱头螺栓与锥齿轮副中大齿轮12实现固接，并随锥齿轮副中大齿轮12实现同步旋转。横向大臂下部通过内六角圆柱螺钉与竖向空心轴实现固接，并随竖向空心轴的带动下实现圆周运动，小臂箱体通过内六角圆柱螺钉与横向大臂上部前端实现固接，可在横向大臂驱动下随竖向空心轴产生圆周运动，进而实现焊机在圆周方向的运动。