本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化領(lǐng)域，特別涉及一種五軸自動(dòng)焊接機(jī)械手。

背景技術(shù)：

自 20 世紀(jì) 60 年代初人類創(chuàng)造了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后，機(jī)器人就顯示出它極大的生命力，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們出于提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人勞動(dòng)條件，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的考慮，發(fā)明了機(jī)械手，并把它大量應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，機(jī)械手更是得到了廣泛的應(yīng)用。由于焊接不僅工作環(huán)境惡劣、對(duì)人體傷害較大，而且，對(duì)操作者技能要求較高，焊縫部位常出現(xiàn)表面凸起，后期工作量大，效率也低，于是便出現(xiàn)了焊接機(jī)械手，現(xiàn)有技術(shù)中，普通的焊接機(jī)械手只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)軌跡，無法實(shí)現(xiàn)多自由度焊接，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靈活性不夠強(qiáng)，設(shè)備使用率低，從而無法滿足標(biāo)準(zhǔn)越來越高的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供多自由度，靈活性好，設(shè)備使用率高，降低人工成本的一種五軸自動(dòng)焊接機(jī)械手。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種五軸自動(dòng)焊接機(jī)械手，包括機(jī)座，還包括橫向設(shè)置在機(jī)座上端面的X軸機(jī)械臂，還包括可活動(dòng)地設(shè)置在X軸機(jī)械臂上、并且垂直于X軸機(jī)械臂的Y軸機(jī)械臂，還包括可活動(dòng)地設(shè)置在Y軸機(jī)械臂一端、并且豎直設(shè)置的Z軸機(jī)械臂，還包括可活動(dòng)地設(shè)置Z軸機(jī)械臂下端的末端執(zhí)行器，還包括設(shè)置在末端執(zhí)行器上的焊接裝置；

所述X軸機(jī)械臂包括設(shè)置在機(jī)座上的第一安裝座，還包括第一布線拖鏈，還包括固定在第一安裝座一側(cè)、便于第一布線拖鏈傳動(dòng)的第一布線拖鏈固定架，還包括設(shè)置在第一安裝座上表面的X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌，還包括驅(qū)動(dòng)Y軸機(jī)械臂在X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶裝置；

所述Y軸機(jī)械臂包括垂直地設(shè)置在X軸機(jī)械臂上的第二安裝座，還包括第二布線拖鏈，還包括固定在第二安裝座一側(cè)的第二布線拖鏈固定架，還包括設(shè)置在第二安裝座底部的Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌，還包括Y軸同步帶裝置；

所述Z軸機(jī)械臂包括固定在Y軸機(jī)械臂一端的固定板，還包括可上下活動(dòng)地安裝在固定板上、帶有空腔的第三安裝座，還包括設(shè)置在第三安裝座外表面、并且與第三安裝座固定的升降體，還包括固定在第三安裝座上端的第三布線拖鏈固定架，還包括安裝在第三布線拖鏈固定架上的第三布線拖鏈，還包括驅(qū)動(dòng)升降體在第三安裝座上運(yùn)動(dòng)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置；所述第三安裝座上設(shè)有便于固定板裝配的Z軸滑動(dòng)槽；

所述末端執(zhí)行器包括設(shè)置在升降體內(nèi)部的第一電機(jī)，還包括設(shè)置在升降體底部、并且與第一電機(jī)輸出軸連動(dòng)的U型旋轉(zhuǎn)座；

所述旋轉(zhuǎn)座下端設(shè)有相對(duì)設(shè)置并相互隔開的兩個(gè)安裝部，所述焊接裝置包括設(shè)置在兩個(gè)安裝部之間的轉(zhuǎn)動(dòng)件，還包括驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)的末端驅(qū)動(dòng)裝置，還包括固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件底部的夾持部，還包括可拆卸地裝配在夾持部上的焊接頭；

所述末端驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座一側(cè)上端的第二電機(jī)，還包括與第二電機(jī)輸出軸連動(dòng)的上同步帶輪，還包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座下端、與上同步帶輪相對(duì)的下同步帶輪，還包括盤繞在上同步帶輪、下同步帶輪周身傳動(dòng)的同步帶，還包括固定在下同步帶輪中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)件固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：由于X軸機(jī)械臂的設(shè)置，Y軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)X軸方向的左右移動(dòng)，由于Y軸機(jī)械臂的設(shè)置，Y軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了Y軸方向的前后移動(dòng)，由于Z軸機(jī)械臂的設(shè)置，Z軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了Z軸方向的上下移動(dòng)，由于末端執(zhí)行器的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)座的360度旋轉(zhuǎn)；由于焊接裝置的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)件可轉(zhuǎn)動(dòng)的焊接，五軸連動(dòng)，多自由度，靈活性好；由于第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)分別設(shè)置在帶動(dòng)模組上實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便；由于X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌、Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌的設(shè)置，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，靈活性好。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述X軸同步帶裝置包括帶動(dòng)模組，還包括設(shè)置在帶動(dòng)模組上、并且驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組的第一伺服電機(jī)，還包括與帶動(dòng)模組連動(dòng)的第一同步帶輪，還包括與第一同步帶輪相嚙合的第一同步帶，所述第一同步帶與帶動(dòng)模組固定。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述帶動(dòng)模組的底部設(shè)有X軸滑動(dòng)部，所述X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌上設(shè)有與X軸滑動(dòng)部相配合的X軸滑動(dòng)槽。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述Y軸同步帶裝置包括帶動(dòng)模組，還包括設(shè)置在帶動(dòng)模組上、并且驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組的第二伺服電機(jī)，還包括與帶動(dòng)模組連動(dòng)的第二同步帶輪，還包括與第二同步帶輪相嚙合的第二同步帶，所述第二同步帶與帶動(dòng)模組固定。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述帶動(dòng)模組的頂部設(shè)有Y軸滑動(dòng)部，所述Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌上設(shè)有與Y軸滑動(dòng)部相配合的Y軸滑動(dòng)槽。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在第三安裝座頂部的第三伺服電機(jī)，還包括設(shè)置在第三安裝座空腔內(nèi)、并且與第三伺服電機(jī)連動(dòng)的絲桿；所述固定板的一側(cè)設(shè)有固定絲桿的固定部。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述機(jī)座底座兩側(cè)設(shè)有傾斜設(shè)置、便于加強(qiáng)機(jī)座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的加強(qiáng)板。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體圖。

圖2為本實(shí)用新型的主視圖。

圖3為X軸同步帶裝置、Y軸同步帶裝置安裝關(guān)系圖。

圖4為圖1中A部放大圖。

圖5為圖1中B部放大圖。

圖6為圖1中C部放大圖。

圖7為圖2中D部放大圖。

其中，1X軸機(jī)械臂，11第一安裝座，12第一布線拖鏈，13第一布線拖鏈固定架，14X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌，15第一伺服電機(jī)，16第一同步帶輪，17第一同步帶，18X軸滑動(dòng)部，19 X軸滑動(dòng)槽，

2Y軸機(jī)械臂，21第二安裝座，22第二布線拖鏈，23第二布線拖鏈固定架，24Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌，25第二伺服電機(jī)，26第二同步帶輪，27第二同步帶，28 Y軸滑動(dòng)部，29 Y軸滑動(dòng)槽，

3Z軸機(jī)械臂，31固定板，32第三安裝座，33升降體，34第三布線拖鏈固定架，35第三布線拖鏈，36Z軸滑動(dòng)槽，37第三伺服電機(jī)，38絲桿，39固定部，

4末端執(zhí)行器，41第一電機(jī)，42旋轉(zhuǎn)座，43安裝部，

5焊接裝置，51轉(zhuǎn)動(dòng)件，52夾持部，53焊接頭，54第二電機(jī)，55上同步帶輪，56下同步帶輪，57同步帶，58轉(zhuǎn)動(dòng)軸，

6帶動(dòng)模組，7機(jī)座，8加強(qiáng)板。

具體實(shí)施方式

如圖1-7所示，一種五軸自動(dòng)焊接機(jī)械手，包括機(jī)座7，還包括橫向設(shè)置在機(jī)座7上端面的X軸機(jī)械臂1，還包括可活動(dòng)地設(shè)置在X軸機(jī)械臂1上、并且垂直于X軸機(jī)械臂1的Y軸機(jī)械臂2，還包括可活動(dòng)地設(shè)置在Y軸機(jī)械臂2一端、并且豎直設(shè)置的Z軸機(jī)械臂3，還包括可活動(dòng)地設(shè)置Z軸機(jī)械臂3下端的末端執(zhí)行器4，還包括設(shè)置在末端執(zhí)行器4上的焊接裝置5；

X軸機(jī)械臂1包括設(shè)置在機(jī)座7上的第一安裝座11，還包括第一布線拖鏈12，還包括固定在第一安裝座11一側(cè)、便于第一布線拖鏈12傳動(dòng)的第一布線拖鏈固定架13，還包括設(shè)置在第一安裝座11上表面的X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌14，還包括驅(qū)動(dòng)Y軸機(jī)械臂2在X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌14上運(yùn)動(dòng)的X軸同步帶裝置；

Y軸機(jī)械臂2包括垂直地設(shè)置在X軸機(jī)械臂1上的第二安裝座21，還包括第二布線拖鏈22，還包括固定在第二安裝座21一側(cè)的第二布線拖鏈固定架23，還包括設(shè)置在第二安裝座21底部的Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌24，還包括Y軸同步帶裝置；

Z軸機(jī)械臂3包括固定在Y軸機(jī)械臂2一端的固定板31，還包括可上下活動(dòng)地安裝在固定板31上、帶有空腔的第三安裝座32，還包括設(shè)置在第三安裝座32外表面、并且與第三安裝座32固定的升降體33，還包括固定在第三安裝座32上端的第三布線拖鏈固定架34，還包括安裝在第三布線拖鏈固定架34上的第三布線拖鏈35，還包括驅(qū)動(dòng)升降體33在第三安裝座32上運(yùn)動(dòng)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置；第三安裝座32上設(shè)有便于固定板31裝配的Z軸滑動(dòng)槽36；

末端執(zhí)行器4包括設(shè)置在升降體33內(nèi)部的第一電機(jī)41，還包括設(shè)置在升降體33底部、并且與第一電機(jī)41輸出軸連動(dòng)的U型旋轉(zhuǎn)座42；

旋轉(zhuǎn)座42下端設(shè)有相對(duì)設(shè)置并相互隔開的兩個(gè)安裝部43，焊接裝置5包括設(shè)置在兩個(gè)安裝部43之間的轉(zhuǎn)動(dòng)件51，還包括驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件51轉(zhuǎn)動(dòng)的末端驅(qū)動(dòng)裝置，還包括固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件51底部的夾持部52，還包括可拆卸地裝配在夾持部52上的焊接頭53；

末端驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座42一側(cè)上端的第二電機(jī)54，還包括與第二電機(jī)54輸出軸連動(dòng)的上同步帶輪55，還包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座42下端、與上同步帶輪55相對(duì)的下同步帶輪56，還包括盤繞在上同步帶輪55、下同步帶輪56周身傳動(dòng)的同步帶57，還包括固定在下同步帶輪56中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸58；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸58與轉(zhuǎn)動(dòng)件51固定。

上述X軸同步帶裝置包括帶動(dòng)模組6，還包括設(shè)置在帶動(dòng)模組6上、并且驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組6的第一伺服電機(jī)15，還包括與帶動(dòng)模組6連動(dòng)的第一同步帶輪16，還包括與第一同步帶輪16相嚙合的第一同步帶17，第一同步帶17與帶動(dòng)模組6固定。

上述帶動(dòng)模組6的底部設(shè)有X軸滑動(dòng)部18，X軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌14上設(shè)有與X軸滑動(dòng)部18相配合的X軸滑動(dòng)槽19。

上述Y軸同步帶裝置包括帶動(dòng)模組6，還包括設(shè)置在帶動(dòng)模組6上、并且驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組6的第二伺服電機(jī)25，還包括與帶動(dòng)模組6連動(dòng)的第二同步帶輪26，還包括與第二同步帶輪26相嚙合的第二同步帶27，第二同步帶27與帶動(dòng)模組6固定。

上述帶動(dòng)模組6的頂部設(shè)有Y軸滑動(dòng)部28，Y軸傳動(dòng)行走導(dǎo)軌24上設(shè)有與Y軸滑動(dòng)部28相配合的Y軸滑動(dòng)槽29。

上述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在第三安裝32座頂部的第三伺服電機(jī)37，還包括設(shè)置在第三安裝座32空腔內(nèi)、并且與第三伺服電機(jī)37連動(dòng)的絲桿38；固定板31的一側(cè)設(shè)有固定絲桿37的固定部39。

上述機(jī)座7底座兩側(cè)設(shè)有傾斜設(shè)置、便于加強(qiáng)機(jī)座7結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的加強(qiáng)板8。

本實(shí)用新型工作原理闡述如下，當(dāng)Y軸機(jī)械臂2在第一安裝座11上實(shí)現(xiàn)X軸方向左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組6、并且將動(dòng)力傳遞給第一同步帶輪16，第一同步帶輪16將動(dòng)力傳遞給第一同步帶17，第一同步帶17與帶動(dòng)模組6固定，因此帶動(dòng)帶動(dòng)模組6運(yùn)動(dòng)，從而與帶動(dòng)模組6裝配的Y軸機(jī)械臂2實(shí)現(xiàn)X軸方向左右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)Y軸機(jī)械臂2實(shí)現(xiàn)Y軸方向前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二伺服電機(jī)25驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)模組6、并且將動(dòng)力傳遞給第二同步帶輪26，第二同步帶輪26將動(dòng)力傳遞給第二同步帶27，第二同步帶27與帶動(dòng)模組6固定，此時(shí)，帶動(dòng)模組6固定在X軸機(jī)械臂1上，因此，帶動(dòng)模組6將動(dòng)力相對(duì)作用給第二安裝座21，實(shí)現(xiàn)Y軸方向前后運(yùn)動(dòng)；當(dāng)Z軸機(jī)械臂3實(shí)現(xiàn)Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，第三伺服電機(jī)37將動(dòng)力作用給絲桿38，絲桿38帶動(dòng)第三安裝座32實(shí)現(xiàn)Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)末端執(zhí)行器4的旋轉(zhuǎn)座42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置在升降體33內(nèi)的第一電機(jī)41驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)座42；當(dāng)焊接裝置5的轉(zhuǎn)動(dòng)件51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座42上端內(nèi)部的第二電機(jī)54驅(qū)動(dòng)上同步帶輪55，上同步帶輪55將動(dòng)力作用給同步帶57，同步帶57再將動(dòng)力作用給下同步帶輪56，下同步帶輪56帶動(dòng)固定在下同步帶輪56的轉(zhuǎn)動(dòng)軸58轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸58的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)件51固定，因此帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件51轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)件51下端的夾持部52夾持焊接頭53進(jìn)行工作。

本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。