一种多功能同步变位焊接机械臂系统的制作方法

1.本发明涉及机械臂技术领域，具体为一种多功能同步变位焊接机械臂系统。


背景技术：

2.机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统，因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用，随着焊接机器人越来越多地投入到实际的焊接生产中，很大程度上提高了生产的质量和效率。
3.对于一些复杂的焊接结构来说，单一机械臂机器人无法单次完成焊接，会存在一些位置达到机器人的奇异点，机械臂无法到达所焊接的位置、预定焊接路径中存在障碍物、多焊点只能依次对一个焊接点处理或者遇到死点无法继续焊接，因此只能人工挪动焊件位置，不仅效率低下，而且体力消耗大，此外，目前的焊接机械臂大都功能单一，只能用于焊接方便，其实用性得到了极大的限制，为此，本发明提出了一种多功能同步变位焊接机械臂系统。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种多功能同步变位焊接机械臂系统，具备无死角焊接、多功能等优点，解决了传统焊接机械臂存在焊接死角，并且功能单一的问题。
5.为实现上述无死角焊接、多功能的目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能同步变位焊接机械臂系统，包括底板和固定安装在底板顶部的变位组件，所述底板的顶部设置有主轴升降组件，所述主轴升降组件的表面设置有机臂组件，所述机臂组件远离主轴升降组件的一端设置有功能组件，所述主轴升降组件包括固定安装在底板顶部的套轴，所述套轴的内部活动安装有活动轴，所述活动轴的顶部通过安装板固定安装有立架，所述立架的内部活动安装有升降块，所述升降块的边侧固定安装有连接臂，所述机臂组件包括活动安装在连接臂末端的大臂，所述大臂远离连接臂的一端活动安装有中臂，所述中臂远离大臂的一端活动安装有小臂，所述功能组件包括固定安装在小臂内部的功能电机，所述功能电机输出轴的表面固定安装有对接板，所述对接板的表面活动安装有六棱套筒，所述小臂的表面活动安装有转动环，所述转动环的边侧固定安装有焊枪，所述转动环远离焊枪的一侧固定安装有爪臂，所述爪臂远离转动环的一侧活动安装有机械爪。
6.进一步，所述变位组件包括固定安装在底板顶部且数量为两个的变位座，两个所述变位座相背的一侧均固定安装有变位电机，两个所述变位电机的输出轴固定安装有安装框。
7.进一步，所述安装框为矩形框，安装框的两侧的内壁均等距固定安装有数量为3个的固定伸缩杆，固定伸缩杆远离安装框内壁的一端卡接安装有夹板，夹板为
‘
凹’字形。
8.进一步，所述套轴与活动轴转动连接，立架的数量为两个，两个立架相对的一侧均开设有升降槽，升降块的两侧均固定安装有延伸至升降槽内部的驱动板，升降块通过驱动板与立架滑动连接。
9.进一步，所述连接臂与大臂转动连接，大臂与中臂转动连接，中臂与小臂转动连接，小臂与转动环转动连接，大臂、中臂以及小臂的连接处均设置有驱动件。
10.进一步，所述功能电机位于小臂的末端，对接板通过螺栓与六棱套筒螺纹连接，六棱套筒远离对接板的一侧开设有六棱柱槽。
11.进一步，所述转动环位于功能电机和中臂之间，焊枪远离转动环的一侧固定安装有焊条夹筒，焊枪的表面固定安装有电焊电缆。
12.进一步，所述小臂和大臂的边侧均固定男装有用于悬挂电焊电缆用的电缆挂环，立架的边侧固定安装有与电缆挂环固定连接的电焊机。
13.进一步，所述底板的顶部且位于变位座的右侧固定男装有控制机箱，控制机箱的表面固定安装有散热窗，控制机箱的内部集成有智能控制系统。
14.与现有技术相比，本发明提供了一种多功能同步变位焊接机械臂系统，具备以下有益效果：
15.该多功能同步变位焊接机械臂系统，通过套轴、活动轴、立架、升降块、连接臂、大臂、中臂、小臂实现多角度无死角的运动，从而让焊枪在焊接时再无死角，同时，通过变位电机带动安装框360度旋转，使得被固定在安装框内侧的工件自由转动，当安装框与机臂组件相互配合时能够最大程度上缩小焊接死角，除了焊接功能之外，在安装螺栓时，可通过六棱套筒套住螺栓头，利用功能电机带动六棱套筒高速转动，从而快速的将螺栓安装好，其次，当转动环转动180度之后，使爪臂向下，即可利用机械爪对工件进行抓取，与传统焊接机械臂相比，本发明无论从焊接效果还是功能性上都得到了大幅度提升，有效的扩大了适用范围。
附图说明
16.图1为本发明结构示意图；
17.图2为本发明图1中a处放大示意图；
18.图3为本发明安装框俯视示意图。
19.图中：1底板、2套轴、3活动轴、4安装板、5立架、51升降槽、6升降块、7连接臂、8大臂、9中臂、10小臂、11功能电机、12对接板、13六棱套筒、14转动环、15焊枪、16焊条夹筒、17爪臂、18机械爪、19变位座、20变位电机、21安装框、22固定伸缩杆、23夹板、24控制机箱。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-3，一种多功能同步变位焊接机械臂系统，包括底板1和固定安装在底板1顶部的变位组件，底板1的顶部设置有主轴升降组件，主轴升降组件的表面设置有机臂组件，机臂组件远离主轴升降组件的一端设置有功能组件。
22.主轴升降组件包括固定安装在底板1顶部的套轴2，套轴2的内部转动安装有活动轴3，活动轴3的顶部通过安装板4固定安装有立架5，立架5的数量为两个，两个立架5相对的
一侧均开设有升降槽51，利用活动轴3可让整个立架5以及安装在立架5上的机臂组件实现原地轴向转动，立架5的内部滑动安装有升降块6，升降块6的两侧均固定安装有延伸至升降槽51内部的驱动板，升降块6的边侧固定安装有连接臂7。
23.机臂组件包括转动安装在连接臂7末端的大臂8，大臂8远离连接臂7的一端转动安装有中臂9，中臂9远离大臂8的一端转动安装有小臂10，大臂8、中臂9以及小臂10的连接处均设置有驱动件。
24.功能组件包括固定安装在小臂10内部的功能电机11，其中功能电机11位于小臂10的末端，小臂10的内部开设有与功能电机11对应的安置槽，功能电机11输出轴的表面固定安装有对接板12，对接板12的表面活动安装有六棱套筒13，对接板12通过螺栓与六棱套筒13螺纹连接，六棱套筒13远离对接板12的一侧开设有六棱柱槽，通过六棱套筒13可将螺栓套住，然后利用功能电机11带动整个六棱套筒13转动，从而实现对螺栓的安装，同时，六棱套筒13设置有多种型号，可根据螺栓的型号选择对应的螺栓，小臂10的表面转动安装有转动环14，转动环14的内壁固定安装有延伸至小臂10驱动环，转动环14的边侧固定安装有焊枪15，转动环14位于功能电机11和中臂9之间，焊枪15远离转动环14的一侧固定安装有焊条夹筒16，焊枪15的表面固定安装有电焊电缆，转动环14远离焊枪15的一侧固定安装有爪臂17，爪臂17的长度为80厘米，爪臂17远离转动环14的一侧活动安装有机械爪18，机械爪18的长度不低于60厘米，通过机械爪18可以抓取重物，从而减轻工作人员的工作强度。
25.变位组件包括固定安装在底板1顶部且数量为两个的变位座19，两个变位座19相背的一侧均固定安装有变位电机20，两个变位电机20的输出轴固定安装有安装框21，其中，安装框21为矩形框，安装框21的两侧的内壁均等距固定安装有数量为3个的固定伸缩杆22，固定伸缩杆22远离安装框21内壁的一端卡接安装有夹板23，夹板23为
‘
凹’字形，在加工时，可将工件卡入夹板23中，并通过固定伸缩杆22将工件夹紧。
26.本实施例中，小臂10和大臂8的边侧均固定男装有用于悬挂电焊电缆用的电缆挂环，立架5的边侧固定安装有与电缆挂环固定连接的电焊机，底板1的顶部且位于变位座19的右侧固定男装有控制机箱24，控制机箱24的表面固定安装有散热窗，控制机箱24的内部集成有智能控制系统，通过控制机箱24事先输入确定的参数，随后由控制机箱24控制机臂组件和功能组件。
27.本实施例在使用时，通过控制机箱24事先输入确定的参数，随后启动设备，通过套轴2、活动轴3带动立架5轴向转动，利用升降块6实现连接臂7的上下移动，通过大臂8、中臂9和小臂10的配合，将焊枪15移动到预设的位置进行焊接工作，同时，通过变位电机20带动安装框21360度旋转，使得被固定在安装框21内侧的工件自由转动，当安装框21与机臂组件相互配合时能够最大程度上缩小焊接死角，在安装螺栓时，可通过六棱套筒13套住螺栓头，利用功能电机11带动六棱套筒13高速转动，从而快速的将螺栓安装好，在抓取重物时，转动环14转动180度，使爪臂17向下，随后通过机械爪18将工件抓取，然后通过升降块6将重物带离原地，从而实现物体转运。
28.文中出现的电器元件均与主控器及电源电连接，主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，且现有公开的电力连接技术，不在文中赘述。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。