[发明专利]一种高自由度的焊接机械手

说明书

本发明公开了一种高自由度的焊接机械手，包括机械手底座，所述机械手底座的顶部表面中部设有主水平转轴，所述主水平转轴的侧面嵌合有第一伺服电机，所述主水平转轴的顶部固定焊接有主支撑斜杆，所述主支撑斜杆的顶部嵌合有连接转轴，所述主支撑斜杆的顶部铰接有动力传动腔，所述动力传动腔的一侧端面中部键连接有第二伺服电机，所述动力传动腔的端面中部嵌合有末端转轴，所述末端转轴的末端设有焊接手头，所述焊接手头的端面中部固定设有主焊盘。本发明中，使用新型结构，在末端设有伺服电机，可以控制整个设备进行空间范围的大范围移动，同时底部采用动力电机，可以实现整个设备整体进行转动，从而实现整个设备有较大的空间自由度。

技术领域

本发明涉及焊接自动化设备领域，尤其涉及一种高自由度的焊接机械手。

背景技术

目前，在企业组织产品生产中，需要将一些金属件或金属板的连接部分进行固定连接，即焊接，这种焊接又大都采用手工焊接，手工焊接的质量取决于焊工的技术水平和操作时的发挥状态，焊接质量不稳定，工人劳动强度大，容易疲劳，直接影响产品的制造质量，焊接时产生的烟雾对人们的呼吸系统产生损害，因此会有较多的机械自动化机械手生产设备辅助进行焊接。

现有的焊接机械手大多数只能完成简单的单自由度的定点焊接，在用户进行单一位置的定位编程之后可以进行循环的焊接动作，在焊接复杂零件的时候不能进行多角度焊接，难以进行后期的自动化改造，实现多角度焊接。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高自由度的焊接机械手。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高自由度的焊接机械手，包括机械手底座，所述机械手底座的顶部表面中部设有主水平转轴，所述主水平转轴的侧面嵌合有第一伺服电机，所述主水平转轴的顶部固定焊接有主支撑斜杆，所述主支撑斜杆的顶部嵌合有连接转轴，所述主支撑斜杆的顶部铰接有动力传动腔，所述动力传动腔的一侧端面中部键连接有第二伺服电机，所述动力传动腔的端面中部嵌合有末端转轴，所述末端转轴的末端设有焊接手头，所述焊接手头的端面中部固定设有主焊盘，所述主焊盘的表面圆周位置均匀开设有焊条夹持腔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述机械手底座的内腔中部竖直嵌合有底座转动轴，所述底座转动轴的中部花键连接有动力传动齿轮，且动力传动齿轮和机械手底座的内腔底面和顶面之间设有轴套，所述底座转动轴的轴型为圆柱形光轴，在和动力传动齿轮的连接位置上开设有花键槽，所述主支撑斜杆的空间平行位置设有辅助支撑斜杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述主焊盘端面在焊接手头的内部设有焊头旋转锥齿，所述焊头旋转锥齿在焊接手头内腔的平行位置上销接有头部传动锥齿，且头部传动锥齿和主焊盘端部的焊头旋转锥齿通过齿轮组进行传动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述末端转轴的内腔中部平行设有挠性传动轴，且挠性传动轴的末端开设有四十五度锥齿和头部传动锥齿相互啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述辅助支撑斜杆的形状为凹槽状，且辅助支撑斜杆的一端和主支撑斜杆通过连杆铰接在一起，另一端通过连杆和动力传动腔的末端底面相互铰接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述焊条夹持腔的数量为五个，均布在主焊盘的表面上，且焊条夹持腔的内腔夹紧方式为膨胀气压夹紧，夹紧力度不低于一百牛顿。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述主支撑斜杆可以绕着主水平转轴进行旋转，且主支撑斜杆和辅助支撑斜杆组成连杆结构，辅助支撑斜杆限制主支撑斜杆的旋转角度为105°-45°。

作为上述技术方案的进一步描述：