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CN104084743A - 大回转机器人自动焊接设备的回转系统 - Google Patents

大回转机器人自动焊接设备的回转系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大回转机器人自动焊接设备的回转系统，包括水平回转驱动机构和固定于其上的水平回转平台，水平回转平台在水平回转驱动机构的带动下做水平回转运动，水平回转平台包括水平支架和分别固定于水平支架两端的回转臂，相对设置的回转臂之间设有翻转台，翻转台的一端通过翻转驱动机构固定于水平支架一端的回转臂上，翻转台的另一端通过翻转从动机构固定于水平支架另一端的回转臂上。本发明的大回转机器人自动焊接设备的回转系统具有结构简单、操作便捷、占地面积小的优点。

Description

大回转机器人自动焊接设备的回转系统
技术领域
本发明属于自动焊接设备领域，尤其涉及一种大回转机器人自动焊接设备的回转系统。 
背景技术
随着社会的不断发展，人们对自身的索求不断提升，加上市场对摩托车产品的需求快速提高，现有的生产工艺和生产方式已严重满足不了市场对产能的需求。目前的摩托车架采用人工手动焊接，把摩托车架分成若干个工位，采取手工夹具对工件进行装件和定位，定位完成后采用的是人工拿着焊枪来对工件进行焊接。 
目前的摩托车架生产，生产效率低下，而且人员劳动强度高，需要的焊工多，现在市场上焊工的成本又高，此种生产模式对于企业的长远发展造成了较大的制约和人力成本的浪费，需要进行工艺改进和设备自动化率提升，减少人力成本的支出并减轻作业人员的劳动强度。如何解决上述技术问题的不足，成为亟待解决的问题。目前，已经研制出了可实现工件自动焊接的机器人自动焊接设备，但用于将工件送至机器人自动焊接设备的回转系统却过于复杂，操作不方便。 
发明内容
本发明的任务是解决现有的回转系统结构复杂、操作不方便的问题，提供了一种结构简单、操作便捷、占地面积小的大回转机器人自动焊接设备的回转系统。 
本发明采用的技术方案为：一种大回转机器人自动焊接设备的回转系统，包括水平回转驱动机构和固定于其上的水平回转平台，水平回转平台在水平回转驱动机构的带动下做水平回转运动， 
水平回转平台包括水平支架和分别固定于水平支架两端的回转臂，相对设置的回转臂之间设有翻转台，翻转台的一端通过翻转驱动机构固定于水平支架一端的回转臂上，翻转台的另一端通过翻转从动机构固定于水平支架另一端的回转臂上。
优选地，所述水平回转驱动机构包括驱动电机、减速机、支撑架和支撑底座，支撑架用于固定所述水平回转平台，其固定于减速机本体上，减速机转轴为中空结构，其固定于支撑底座的中央位置处并垂直于支撑底座向上延伸，减速机本体套置于减速机转轴上并可绕减速机转轴转动，减速机本体上设有可带动其转动的齿轮，驱动电机设于减速机本体的上方，其固定于支撑架的相应位置处，使用时驱动电机设于水平回转平台内，驱动电机的转轴上套设有动力输入齿轮，动力输入齿轮与设于支撑架与减速机本体之间、且套设于减速机转轴上并可绕减速机转轴转动的动力输出齿轮啮合，动力输出齿轮与减速机本体上设置的齿轮啮合，驱动电机工作时，动力输入齿轮转动，其通过与动力输出齿轮、减速机本体的齿轮之间的传动带动减速机本体转动，减速机本体通过支撑架带动水平回转平台转动。 
上述水平回转驱动机构通过驱动电机与减速机的配合，不仅可以承重大型的回转平台，而且可提高回转精度，减速机与电机的配合工作方式也突破了常规的设计，采用了减速机转轴固定不动，减速机本体绕减速机转轴旋转，中空的减速机转轴用于过线的方案，有效解决了过线的问题。而且电机设于回转平台内，而未采用常规的固定于支撑底座内的方式，不仅可有效降低支撑底座的高度，而且拆卸方便、便于维护。 
更优选地，所述支撑底座上设有过线孔，其内设有允许电线进入减速机转轴的中空部位。 
更优选地，所述减速机本体上的齿轮设有三个，三个齿轮均布于减速机本体上，所述驱动电机为伺服电机，所述减速机为RV减速机。 
更优选地，所述驱动电机的转轴设于转轴空腔中，所述支撑架上与驱动电机的转轴空腔相应的位置处设有进油口。 
更优选地，所述减速机转轴还套设有两个轴承，动力输出齿轮的顶部和底部分别设于两个轴承的内侧，轴承与所述减速机转轴之间设有密封圈。 
优选地，所述水平支架的两端分别固定有两个回转臂，水平支架每个端部的回转臂对称设于水平支架的两侧，分别位于水平支架两端且相对设置的回转臂之间各设有一个翻转台。 
优选地，所述翻转驱动机构包括电机、连接件、减速机、输出法兰和固定法兰，电机和减速机通过连接件固定在一起，并通过固定法兰固定于回转臂上，电机的动力输出端与减速机的动力输入端连接，减速机的齿轮传动部件与输出法兰固定连接。 
更优选地，所述翻转驱动机构与所述翻转台之间设有切换机构，切换机构包括设于所述输出法兰上的连接块和设于翻转台上的固定块，连接块的两端设有可旋拧拆卸的紧固螺栓，连接块中间设有定位销，固定块上设有与紧固螺栓相适应的固定槽以及与定位销相适应的定位孔。由于不同的工件对于翻转台的形状结构要求不同，切换机构的设置可实现翻转台的快速切换。 
优选地，所述水平支架的两端设有防护围栏，防护围栏设于回转臂的外侧。 
相对于现有技术，本发明的有益效果为： 
本发明的大回转机器人自动焊接设备的回转系统包括水平回转驱动机构、水平回转平台和翻转台，水平回转平台在水平回转驱动机构的作用下，将翻转台上的工件送至机器人自动焊接设备的相应位置处，翻转台在翻转驱动机构和翻转从动机构的作用下，可实现360度翻转，方便机器人对工件进行全方位焊接。本发明的回转系统结构简单、操作便捷、占地面积小、通用性强。
附图说明
图1为大回转机器人自动焊接设备的回转系统的结构示意图； 
图2为水平回转驱动机构的结构示意图；
图3为翻转驱动机构的结构示意图；
图4为翻转从动机构的结构示意图；
图5为切换机构的机构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种大回转机器人自动焊接设备的回转系统，包括水平回转驱动机构1和固定于其上的水平回转平台2，水平回转平台2在水平回转驱动机构1的带动下做水平回转运动，水平回转平台2包括水平支架21和分别固定于水平支架21两端的回转臂22，水平支架21的两端分别固定有两个回转臂22，水平支架每个端部的回转臂22对称设于水平支架的两侧，分别位于水平支架21两端且相对设置的回转臂22之间各设有一个翻转台3。翻转台3的一端通过翻转驱动机构4固定于水平支架21一端的回转臂上，翻转台3的另一端通过翻转从动机构5固定于水平支架21另一端的回转臂上。 
上述回转系统能实现水平180度大回转，以及双工位（因为设有两个翻转台）360度翻转。方便机器人焊接和人工装卸工件，该装置自动化程度高、生产效率高、占地面积小、通用性强，并可减轻人工操作的劳动强度。 
如图2所示，水平回转驱动机构1包括驱动电机11、减速机12、支撑架13和支撑底座14，支撑架13用于固定水平回转平台2，其固定于减速机本体122上，减速机转轴121为中空结构，其固定于支撑底座14的中央位置处并垂直于支撑底座14向上延伸，减速机本体122套置于减速机转轴121上并可绕减速机转轴121转动，减速机本体122上设有可带动其转动的齿轮124，驱动电机11设于减速机本体122的上方，其固定于支撑架13的相应位置处，使用时驱动电机11设于水平支架21内，驱动电机11的转轴上套设有动力输入齿轮111，动力输入齿轮111与设于支撑架13与减速机本体122之间、且套设于减速机转轴121上并可绕减速机转轴121转动的动力输出齿轮123啮合，动力输出齿轮123与减速机本体122上设置的齿轮124啮合，驱动电机11工作时，动力输入齿轮111转动，其通过与动力输出齿轮123、减速机本体的齿轮124之间的传动带动减速机本体122转动，减速机本体122通过支撑架13带动水平回转平台2转动。其中，驱动电机11为伺服电机，减速机12为RV减速机。 
上述水平回转驱动机构通过驱动电机与减速机的配合，不仅可以承重大型的回转平台，而且可提高回转精度，减速机与电机的配合工作方式也突破了常规的设计，采用了减速机转轴固定不动，减速机本体绕减速机转轴旋转，中空的减速机转轴用于过线的方案，有效解决了过线的问题。而且电机设于回转平台内，而未采用常规的固定于支撑底座内的方式，不仅可有效降低支撑底座的高度，而且拆卸方便、便于维护。 
在上述水平回转驱动机构中，支撑底座14上设有过线孔，其内设有允许电线进入减速机转轴121的中空部位。这样，电线可从支撑底座14上的过线孔进入支撑底座14内，再进入减速机转轴121内，还可进一步布设至中空的水平支架21内。 
减速机本体122上的齿轮124设有三个，三个齿轮124均布于减速机本体122上，减速机转轴121上套设有两个轴承125，动力输出齿轮123的顶部和底部分别设于两个轴承125的内侧，轴承125与减速机转轴121之间设有密封圈。水平支架21的两端还设有防护围栏6，防护围栏6设于回转臂22的外侧，防护围栏可确保回转系统工作时人员的安全。 
驱动电机11的转轴设于转轴空腔中，支撑架13上与驱动电机11的转轴空腔相应的位置处设有进油口。使用时，可将油通过进油口导入转轴空腔、动力输入齿轮111与动力输出齿轮123之间的空隙以及其他的间隙中，能够有效润滑齿轮，增加齿轮的使用寿命。 
如图3所示，翻转驱动机构4包括电机41、连接件42、减速机43、输出法兰44和固定法兰45，电机41和减速机43通过连接件42固定在一起，并通过固定法兰45固定于回转臂22上，电机41的动力输出端与减速机的动力输入端连接，减速机43的齿轮传动部件431与输出法兰44固定连接。 
如图4所示，翻转从动机构5包括旋转轴51、轴承52、输入法兰53和固定法兰54，转轴通过轴承固定在旋转臂上，转轴的另一端固定有输入法兰53，翻转从动机构5通过固定法兰54固定在旋转臂上。当有动力输入时，转轴在轴承内转动。 
如图5所示，翻转驱动机构4与翻转台3之间设有切换机构7，切换机构7包括固定于输出法兰44上的连接块71和固定于翻转台3上的固定块72，连接块71的两端设有可旋拧拆卸的紧固螺栓711，连接块71中间设有定位销712，固定块72上设有与紧固螺栓711相适应的固定槽721以及与定位销712相适应的定位孔722。翻转从动机构5与翻转台3之间也设有相同的切换机构7。电机41工作时，翻转驱动机构4的齿轮传动部件431通过输出法兰44带动连接块71转动，连接块71通过固定块72带动翻转台3转动。 

Claims (10)

1.一种大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：包括水平回转驱动机构和固定于其上的水平回转平台，水平回转平台在水平回转驱动机构的带动下做水平回转运动，
水平回转平台包括水平支架和分别固定于水平支架两端的回转臂，相对设置的回转臂之间设有翻转台，翻转台的一端通过翻转驱动机构固定于水平支架一端的回转臂上，翻转台的另一端通过翻转从动机构固定于水平支架另一端的回转臂上。
2.如权利要求1所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述水平回转驱动机构包括驱动电机、减速机、支撑架和支撑底座，支撑架用于固定所述水平回转平台，其固定于减速机本体上，减速机转轴为中空结构，其固定于支撑底座的中央位置处并垂直于支撑底座向上延伸，减速机本体套置于减速机转轴上并可绕减速机转轴转动，减速机本体上设有可带动其转动的齿轮，驱动电机设于减速机本体的上方，其固定于支撑架的相应位置处，使用时驱动电机设于水平回转平台内，驱动电机的转轴上套设有动力输入齿轮，动力输入齿轮与设于支撑架与减速机本体之间、且套设于减速机转轴上并可绕减速机转轴转动的动力输出齿轮啮合，动力输出齿轮与减速机本体上设置的齿轮啮合，驱动电机工作时，动力输入齿轮转动，其通过与动力输出齿轮、减速机本体的齿轮之间的传动带动减速机本体转动，减速机本体通过支撑架带动水平回转平台转动。
3.如权利要求2所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述支撑底座上设有过线孔，其内设有允许电线进入减速机转轴的中空部位。
4.如权利要求2所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述减速机本体上的齿轮设有三个，三个齿轮均布于减速机本体上，所述驱动电机为伺服电机，所述减速机为RV减速机。
5.如权利要求2所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述驱动电机的转轴设于转轴空腔中，所述支撑架上与驱动电机的转轴空腔相应的位置处设有进油口。
6.如权利要求2所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述减速机转轴还套设有两个轴承，动力输出齿轮的顶部和底部分别设于两个轴承的内侧，轴承与所述减速机转轴之间设有密封圈。
7.如权利要求1所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述水平支架的两端分别固定有两个回转臂，水平支架每个端部的回转臂对称设于水平支架的两侧，分别位于水平支架两端且相对设置的回转臂之间各设有一个翻转台。
8.如权利要求1所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述翻转驱动机构包括电机、连接件、减速机、输出法兰和固定法兰，电机和减速机通过连接件固定在一起，并通过固定法兰固定于回转臂上，电机的动力输出端与减速机的动力输入端连接，减速机的齿轮传动部件与输出法兰固定连接。
9.如权利要求8所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述翻转驱动机构与所述翻转台之间设有切换机构，切换机构包括设于所述输出法兰上的连接块和设于翻转台上的固定块，连接块的两端设有可旋拧拆卸的紧固螺栓，连接块中间设有定位销，固定块上设有与紧固螺栓相适应的固定槽以及与定位销相适应的定位孔。
10.如权利要求1~9中任一权利要求所述的大回转机器人自动焊接设备的回转系统，其特征在于：所述水平支架的两端设有防护围栏，防护围栏设于回转臂的外侧。
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