一種緊湊型三軸迴轉變位機的製作方法

2023-08-10 07:57:11 1

專利名稱：一種緊湊型三軸迴轉變位機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變位機，特別涉及一種緊湊型三軸迴轉變位機。
背景技術：
在對大型工件進行加工、焊接等作業時，其需要進行加工、焊接的表面往往不止一個，需要在大型工件的表面安裝其它零部件，因此加工、焊接時需要對大型工件進行翻轉，變換放置位置，所以需要變位機進行輔助焊接。但已有的一些變位機往往結構複雜，體積龐大，其不僅生產成本高，能耗大，還需要佔用較大的操作空間，特別是有的變位機不能實現任意角度的翻轉，因而影響了焊接的效率。

實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術中存在的難題，提供一種高平衡、可任意角度旋轉的緊湊型三軸迴轉變位機。為達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種緊湊型三軸迴轉變位機，包括機械部件和用於控制所述機械部件的自動控制電路，所述機械部件包括主體、固定座、用於夾持工件並使該工件旋轉的支臂和底座；
所述主體內裝設有第一伺服馬達、絲槓和豎向設置的具有滑塊的滑動導軌，所述固定座安裝在所述滑動導軌的滑塊上，所述滑動導軌的滑塊與所述絲槓連接，所述絲槓連接於第一伺服馬達；所述固定座上裝設有旋轉盤和用於控制所述旋轉盤旋轉的第二伺服馬達，所述旋轉盤上設有連接架；所述支臂通過所述連接架連接於所述旋轉盤； 所述底座設置於所述主體的底部。進一步地，所述支臂上設置有固定託盤和用於控制所述固定託盤旋轉的第三伺服馬達。進一步地，所述第三伺服馬達控制所述固定託盤繞豎直方向的軸旋轉。進一步地，所述支臂遠離連接架的部分形成弧形的第一支臂和第二支臂，且所述第一支臂和第二支臂相對側設置有氣動夾持裝置。進一步地，所述第二伺服馬達控制所述支臂繞水平軸旋轉。進一步地，所述底座的兩端設置有伸縮架。進一步地，所述伸縮架的伸出末端設置有拉環和調節安裝高度的地腳。進一步地，所述連接架的兩側分別設置有一轉軸孔和連接架第一銷軸孔、連接架第二銷軸孔及連接架第三銷軸孔；所述支臂上也設有一轉軸孔和支臂第一銷軸孔及支臂第二銷軸孔；[0020]所述連接架的轉軸孔與所述支臂上的轉軸孔相對應，並通過轉軸連接；當支臂打開時，所述支臂第一銷軸孔與所述連接架第一銷軸孔相對應，所述支臂第二銷軸孔與所述連接架第二銷軸孔相對應，並分別通過銷軸連接；當支臂收起時，所述支臂第一銷軸孔與所述連接架第二銷軸孔相對應，所述支臂第二銷軸孔與所述連接架第三銷軸孔相對應，並分別通過銷軸連接。進一步地，所述固定託盤為空心託盤或半空心託盤，且所述固定託盤上設有U型凹槽；所述絲槓為滾珠絲槓；所述自動控制電路為設有避免幹涉程序的PLC。本實用新型還提供了一種焊接機器人系統，包上述的任一一種緊湊型三軸迴轉變位機。採用本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機對工件進行焊接時，不僅大大地縮小了其設備本身的體積，而且可實現任意角度的翻轉，提高了焊接的效率，降低了變位機的生產成本以及焊接的能耗，還提高了廠房的空間利用率。

圖1是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的打開狀態的主視圖。圖2是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的收起狀態的主視圖。
圖3是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的打開狀態的左視圖。圖4是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的打開狀態的俯視圖。圖5是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的伸縮架的結構示意圖。圖6是在一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的伸縮架的主視圖。圖7是在另一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的空心大臂的俯視圖。圖8是在另一優選實施例中的本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機的空心大臂的主視圖。符號說明:I 主體；2固定座，21旋轉盤，211連接架，2111連接架第一銷軸孔，2112連接架第二銷軸孔，2113連接架第三銷軸孔，2114轉軸孔；3支臂，31固定託盤，32支臂第一銷軸孔，33支臂第二銷軸孔，34轉軸孔，35轉軸，36銷軸，3』空心大臂，31』氣動夾持裝置；4底座，41伸縮架，411地腳，412拉環，413調節螺栓。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。實施例1參見圖1-4，一種緊湊型三軸迴轉變位機，包括機械部件和用於控制機械部件的自動控制電路(未示出)，該機械部件包括主體1、固定座2、用於夾持工件並使該工件旋轉的支臂3和底座4 ;其主體I內裝設有第一伺服馬達、絲槓和具有滑塊的滑動導軌，固定座2安裝在滑動導軌的滑塊上，滑動導軌的滑塊與絲槓連接，絲槓連接第一伺服馬達，第一伺服馬達一次通過絲扛和滑塊帶動固定座在沿著導軌進行豎直方向的位移；固定座2上裝設有旋轉盤21和用於控制旋轉盤旋轉的第二伺服馬達，第二伺服馬達帶動旋轉盤沿著水平方向的軸轉動，旋轉盤21不與固定座2連接的一側上設有連接架211 ;支臂3通過該連接架211連接於旋轉盤21 ;底座4設置於上述主體I的底部。通過上述第一伺服馬達的作用，上述固定座2可沿滑動導軌上下移動。通過上述第二伺服馬達的作用，可使旋轉盤21以任意角度旋轉。由此使變位機實現了豎直方向和豎向圓周方向的翻轉作業，並且通過上述結構使本實用新型的變位機具備較小的體積。因此本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機可提高焊接的效率，降低生產成本及焊接的能耗，並提聞廠房的空間利用率。優選地，上述支臂3上設置有固定託盤31和用於控制固定託盤旋轉的第三伺服馬達。在該實施例中，由於固定座2可上下調節，只需調節好固定託盤31的位置，通過固定託盤31對需要焊接的工件進行夾持，即將需加工的工件放在固定託盤31上固定即可輕鬆地實現裝夾作業，無需·使用移動扶梯等輔助。通過第三伺服馬達可使固定託盤31進行任意角度的旋轉，能夠進行任意角度的翻轉作業，從而使本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機實現三軸旋轉變位。參見圖7和圖8，為了能夠更好地實現兩面焊接，在本實用新型的另一優選實施例中，上述支臂可為空心大臂3』，空心大臂3』遠離連接架的部分形成弧形的第一支臂和第二支臂，且所述第一支臂和第二支臂相對側設置有液壓夾持裝置31』和用於控制液壓夾持裝置31』旋轉的第三伺服馬達。在該實施例中，可通過氣動夾持裝置31』對工件進行夾持，並且由於採用空心大臂3』可更好地對工件進行雙面焊接，並且使多方位地焊接作業更方便。參見圖1，在本實用新型的一優選實施例中，第二伺服馬達控制支臂3繞水平軸旋轉。由此通過第二伺服馬達的控制使支臂3能夠繞水平軸旋轉。當支臂上為固定託盤時，其第三伺服馬達可控制固定託盤31繞豎直方向的軸旋轉。由此通過第三伺服馬達的控制使固定託盤31能夠繞豎直方向旋轉。參見圖7，當支臂為空心大臂3』，其空心大臂3』上為液壓夾持裝置31』時，其第三伺服馬達控制液壓夾持裝置31』繞Z軸方向的軸旋轉。由此通過第三伺服馬達的控制使液壓夾持裝置31』能夠繞Z軸方向旋轉。[0053]從而使本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機實現了三軸變位。參見圖5和圖6，上述底座4的兩端設置有伸縮架41。當需要使用變位機時，可根據需要加工的工件的大小和重量調節伸縮架41，而對地面無需特殊加固，使變位機平衡性能更好，以保證了焊接的精確度。為更好地拉出伸縮架41，並使底座4更好地固定在地面上，同時調節變位機的平衡，該伸縮架41的伸出末端設置有拉環412和具有調節螺栓413的地腳411，通過該地腳411的調節螺栓413可以調節安裝高度。即可通過拉環412將伸縮架41拉出，並通過調節螺栓413調節地腳411支撐到地面，當地面不平整時亦可保證本緊湊型迴轉變位機穩定安裝。參見圖4，在本實用新型的另一優選實施例中，其底座4為「凹」字型，上述伸縮架41設置於「凹」字型底座兩端的凸起處，以達到更好的受力平衡。優選地，支臂3和連接架211通過銷軸36和轉軸35連接固定。在本實用新型的一優選實施例中，連接架211的兩側分別設置有一轉軸孔2114和連接架第一銷軸孔2111、連接架第二銷軸孔2112及連接架第三銷軸孔2113 ;支臂3上也設有一轉軸孔34和支臂第一銷軸孔32及支臂第二銷軸孔33 ;連接架211的轉軸孔2114與支臂3上的轉軸孔34相對應，並通過轉軸35穿過兩對應的轉軸孔2114、34連接；當支臂3打開時 ，支臂第一銷軸孔32與連接架第一銷軸孔2111相對應，支臂第二銷軸孔33與連接架第二銷軸孔2112相對應，並分別通過銷軸36穿過對應的銷軸孔連接；當支臂收起時，支臂第一銷軸孔32與連接架第二銷軸孔2112相對應，支臂第二銷軸孔33與連接架第三銷軸孔2113相對應，並分別通過銷軸36穿過對應的銷軸孔連接。通過上述結構和連接方式，可使在使用本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機時，將其打開，當使用完畢後，可將其收起，從而有效地減小了變位機的體積。在本實用新型中，上述固定託盤31可為空心託盤或半空心託盤，當工件反面也需要焊接時，無需重新裝夾，只需將工件繞著水平軸旋轉，翻轉到反面即可，從而實現一次裝夾兩面均可以焊接。所以當焊接作業時，無需更換焊接位置，焊接工人在同一處就能完成對工件任一位置的焊接工作，節省了時間，提高效率，同時降低了危險係數。在本實用新型的一優選實施例中，固定託盤31上設有U型凹槽，可更方便地與需加工的工件進行固定。在本實用新型中，上述絲槓優選為滾珠絲槓，以使固定座更好地沿滑動導軌上下移動。上述自動控制電路為設有避免幹涉程序的PLC，由PLC完成對各伺服馬達的自動控制，並由於PLC中設有避免幹涉程序，通過向PLC輸入加工工件的外形尺寸數據，在焊接翻轉過程中，如果工件與地面產生幹涉，變位機會自動停止轉動。此外，上述緊湊型三軸迴轉變位機可用於焊接機器人系統中，構成具有緊湊型三軸迴轉變位機的，可實現任意角度翻轉的焊接機器人系統。本實用新型在使用時，將處於收起摺疊狀態的支臂3放下(即放水平)，此時支臂第一銷軸孔32和連接架第一銷軸孔2111相對應，支臂第二銷軸孔33和連接架第二銷軸孔2112相對應，插上轉軸35和銷軸36，使支臂3不會繞著轉軸轉動，即完成支臂3與連接架211的固定連接；根據需要加工的工件的大小和重量調節伸縮架41，使變位機平衡；[0068]焊接作業時，第一伺服馬達控制固定座2上下調節，第二伺服馬達控制支臂3繞水平軸旋轉，從而實現加工工件繞水平軸旋轉；第三伺服馬達控制固定託盤31繞豎直方向的軸旋轉或控制液壓夾持裝置31』繞水平方向的軸旋轉，從而實現加工工件繞豎直方向軸旋轉；焊接工人可根據需要對工件進行任意方向的翻轉作業；當焊接完成後，由於變位機可實現工件的翻轉和升降，所以無需吊車即可把工件放在推車上運送。當變位機不工作時，調節伸縮架41的地腳411上的調節螺栓413，使地腳411脫離地面，然後把伸縮架推入底座中；拔掉固定支臂3和連接架211的銷軸，把支臂3向上翻起，此時支臂第一銷軸孔32與連接架第二銷軸孔2112相對應，支臂第二銷軸孔33與連接架第三銷軸孔2113相對應，插上銷軸36完成固定，以減少存放空間。以上詳細說明了本實用新型的優選實施例，但本實用新型並不限於這些實施例，在本實用新型的申請範圍內可以進行各種改變。儘管上文只是詳細闡述了本實用新型的幾個優選實施例，但是，所屬技術領域的技術人員很清楚在實質上不脫離本實用新型的新穎性教導和優點的範圍內 ，可以對例示性的實施例進行各種修改。
權利要求1.一種緊湊型三軸迴轉變位機，包括機械部件和用於控制所述機械部件的自動控制電路，其特徵在於， 所述機械部件包括主體、固定座、用於夾持工件並使該工件旋轉的支臂和底座； 所述主體內裝設有第一伺服馬達、絲槓和豎向設置的具有滑塊的滑動導軌，所述固定座安裝在所述滑動導軌的滑塊上，所述滑動導軌的滑塊與所述絲槓連接，所述絲槓連接第一伺服馬達； 所述固定座上裝設有旋轉盤和用於控制所述旋轉盤旋轉的第二伺服馬達，所述旋轉盤上設有連接架； 所述支臂通過所述連接架連接於所述旋轉盤； 所述底座設置於所述主體的底部。
2.根據權利要求1所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述支臂上設置有固定託盤和用於控制所述固定託盤旋轉的第三伺服馬達。
3.根據權利要求2所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述第三伺服馬達控制所述固定託盤繞豎直方向的軸旋轉。
4.根據權利要求1所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述支臂遠離連接架的部分形成弧形的第一支臂和第二支臂，且所述第一支臂和第二支臂相對側設置有氣動夾持裝置。
5.根據權利要求1所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述第二伺服馬達控制所述支臂繞水平軸旋轉。
6.根據權利要求1-5中任一權利要求所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述底座的兩端設置有伸縮架。
7.根據權利要求6所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述伸縮架的伸出末端設置有拉環和調節安裝高度的地腳。
8.根據權利要求1所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述連接架的兩側分別設置有一轉軸孔和連接架第一銷軸孔、連接架第二銷軸孔及連接架第三銷軸孔； 所述支臂上也設有一轉軸孔和支臂第一銷軸孔及支臂第二銷軸孔； 所述連接架的轉軸孔與所述支臂上的轉軸孔相對應，並通過轉軸連接； 當支臂打開時，所述支臂第一銷軸孔與所述連接架第一銷軸孔相對應，所述支臂第二銷軸孔與所述連接架第二銷軸孔相對應，並分別通過銷軸連接； 當支臂收起時，所述支臂第一銷軸孔與所述連接架第二銷軸孔相對應，所述支臂第二銷軸孔與所述連接架第三銷軸孔相對應，並分別通過銷軸連接。
9.根據權利要求2所述的緊湊型三軸迴轉變位機，其特徵在於，所述固定託盤為空心託盤或半空心託盤，且所述固定託盤上設有U型凹槽； 所述絲槓為滾珠絲槓； 所述自動控制電路為設有避免幹涉程序的PLC。
10.一種焊接機器人系統，其特徵在於，包括權利要求1-9中任一權利要求所述的緊湊型三軸迴轉變位機。
專利摘要本實用新型涉及一種緊湊型三軸迴轉變位機。該緊湊型三軸迴轉變位機包括機械部件和用於控制機械部件的自動控制電路，機械部件包括主體、固定座、用於夾持工件並使該工件旋轉的支臂和底座；主體內裝設有第一伺服馬達、絲槓和具有滑塊的滑動導軌，固定座連接於滑動導軌的滑塊，滑動導軌與絲槓連接，絲槓連接於第一伺服馬達；固定座上裝設有旋轉盤和用於控制旋轉盤旋轉的第二伺服馬達，旋轉盤上設有連接架；支臂通過連接架連接於旋轉盤；底座設置於主體的底部。本實用新型的緊湊型三軸迴轉變位機具有體積小，可實現任意角度的翻轉，提高了焊接效率，降低了生產成本及焊接能耗，並提高了廠房的空間利用率。
文檔編號B23K37/047GK203092234SQ20132012139
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者田村修二 申請人:太倉旭萊自動化機械有限公司