申请/专利权人：浙江工业大学

申请日：2019-09-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN110480227B

主分类号：B23K37/02

分类号：B23K37/02;B23K37/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.12.17#实质审查的生效;2019.11.22#公开

摘要：本发明公开了一种高灵巧度三维曲面焊接机器人装置，包括升降平台车、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块、视觉单元、测距单元和焊接枪，所述肩关节模块固定在升降平台车上，所述肘关节和肩关节固联，所述腕关节与肘关节固联，所述视觉单元、测距单元和焊接枪均固定在腕关节上；所述升降平台车为电机驱动的升降平台，升降平台的上平台为工作平台；本发明将装备电焊枪的高灵巧度机械臂与升降平台车合理组合，充分发挥升降平台车和高灵巧度机械臂的优点，具有工作空间大、运动灵活、运动精度高等优点，能够对具有大型空间复杂曲面特征的工件进行焊接能够智能、高效、高质量地完成大型设备的焊接工作。

主权项：1.一种高灵巧度三维曲面焊接机器人装置，其特征在于：包括升降平台车（1）、肩关节模块（2）、肘关节模块（3）、腕关节模块（4）、视觉单元（5）、测距单元（6）和焊接枪（7），所述肩关节模块（2）固定在升降平台车（1）上，所述肘关节模块（3）和肩关节模块（2）固联，所述腕关节模块（4）与肘关节模块（3）固联，所述视觉单元（5）、测距单元（6）和焊接枪（7）均固定在腕关节模块（4）上；所述升降平台车为电机驱动的升降平台，升降平台的上平台为工作平台；所述肩关节模块（2）包括肩关节定平台（201）、第一电机支架（202）、第一电机（203）、第一肩关节动平台支撑板（204）、第一联轴器（205）、第一肩关节输出轴（206）、第一肩关节动平台（207）、第二肩关节动平台（208）、第二肩关节输出轴（209）、第二联轴器（210）、第二电机（211）、三角钣金连接件（212）、第二电机支架（213）和第二肩关节动平台支撑板（214）；所述第二肩关节动平台（208）通过四个螺栓与升降平台车（1）的上平台固定连接，所述第一电机支架（202）通过四个螺栓与肩关节定平台（201）固定连接，所述第一电机（203）与第一电机支架（202）固定连接，所述第一联轴器（205）的一端连接第一电机（203）的输出轴，第一联轴器（205）的另一端连接第一肩关节输出轴（206），所述第一肩关节输出轴（206）穿过第一肩关节动平台（207）并通过轴承内嵌在所述第二肩关节动平台支撑板（214）内，所述第一肩关节动平台支撑板（204）通过螺栓与肩关节动平台固定连接，所述和第二肩关节动平台支撑板（214）通过螺栓与肩关节动平台连接均通过螺栓固定在肩关节定平台（201）上，所述第二电机（211）支架通过螺栓与第一肩关节动平台（207）固定连接，所述第二电机（211）固定在第二电机支架（213）上，所述第二联轴器（210）的一端与第二电机（211）的输出轴固定连接，第二联轴器（210）的另一端与第二肩关节输出轴（209）的一端固定连接，所述第二肩关节输出轴（209）的另一端穿过第一肩关节动平台（207）和第二肩关节动平台（208）并通过轴承内嵌在所述第一肩关节动平台（207）内，所述第二肩关节动平台支撑板（214）通过键与第二肩关节输出轴（209）固定连接；所述肘关节模块（3）包括第一上臂连接板（301）、第一上臂板（302）、第三电机（303）、第三电机支架（304）、谐波减速器（305）、第二上臂连接板（306）、第四电机（307）、第二上臂板（308）、减速器（309）、第四电机支架（310）、主动圆锥齿轮（311）、从动圆锥齿轮（312）、上臂输出轴（313）、前臂板（314）和前臂连接板（315）；所述第一上臂连接板（301）上端通过螺栓与第二肩关节动平台支撑板的一端通过螺栓与第二肩关节动平台支撑板（214）通过螺栓固定连接，两块第一上臂板（302）通过第一上臂连接板将第一上臂连接板（301）和所述第三电机支架（304）固定连接为一体固定连接，所述第三电机（303）固定在第三电机支架（304）上，第三电机（303）的输出轴穿过第三电机支架（304）并连接所述谐波减速器（305）的输入端，所述谐波减速器（305）的输出端通过螺栓与第二上臂连接板（306）固定连接；两块第二上臂板（308）将第二上臂连接板（306）和所述第四电机支架（310）固定连接为一体，所述减速器（309）固定在第四电机支架（310）上，所述第四电机（307）固定减速器（309）上，第四电机（307）的输出轴通过键与减速器（309）的输入端固定连接，所述主动圆锥齿轮（311）通过键和紧定螺钉与减速器（309）的输出端固定连接，所述主动圆锥齿轮（311）与所述从动圆锥齿轮（312）啮合，从动圆锥齿轮（312）通过键与上臂输出轴（313）连接，所述上臂输出轴（313）穿过两块第二上臂板（308）并通过轴承内嵌在两块第二上臂板（308）内，两块前臂板（314）的一端固定在上臂输出轴（313）上，两块前臂板（314）的另一端均与前臂连接板（315）固定连接；所述腕关节模块（4）包括腕关节动平台（401）、测距单元支撑架（402）、视觉单元支撑架（403）、腕关节定平台（408）、腕关节运动链；腕关节定平台（408）固定在肘关节模块（3）的前臂连接板（315）上，所述测距单元支撑架（402）通过螺栓固定在所述腕关节动平台（401）上，所述测距单元支撑架（402）通过螺栓固定在所述腕关节定平台（408）上，所述测距单元（6）通过螺栓固定在测距单元支撑架（402）上，所述视觉单元支撑架（403）通过螺栓固定在测距单元支撑架（402）上，视觉单元（5）通过螺栓固定在视觉单元支撑架（403）上；所述焊接枪（7）固定在腕关节动平台（401）的中部；所述腕关节运动链的固定端连接所述腕关节定平台（408），腕关节运动链的输出端连接腕关节动平台（401），所述腕关节运动链设置有沿圆周方向对称分布三条；所述腕关节运动链包括第五电机（404）、第五电机支撑架（407）、电机轴挡圈（405）、主动连接杆（406）、导向块（411）、从动连接杆（412）、固定连接块（410）和支架定位块（409）；所述支架定位块（409）固定在腕关节定平台（408）上，所述第五电机支撑架（407）与支架定位块（409）贴合，第五电机支撑架（407）和支架定位块（409）均通过螺栓固定在腕关节定平台（408）上，所述第五电机（404）固定在第五电机支撑架（407）上，所述主动连接杆（406）的一端通过键与第五电机（404）输出轴连接，所述电机轴挡圈（405）穿过第五电机轴位于第五电机（404）和主动连接杆（406）中间，所述主动连接杆（406）的另一端与导向块（411）固定连接，所述从动连接杆（412）上设置有导向直线槽，导向块（411）位于所述导向直线槽内并能沿着所述导向直线槽滑动，所述从动连接杆（412）的一端通过螺栓与固定连接块（410）连接，从动连接杆（412）的另一端通过螺栓与腕关节动平台（401）固定连接；三个腕关节运动链的固定连接块（410）相互固定连接为一个整体；所述主动连接杆（406）两端设置有键槽孔，两端形状为平面，中间形状为弧状，且两端平面与中间弧状相切；所述从动连接杆（412）为弧状杆件，设置有弧形槽，左端为平面设置有两个通孔，右端沿着轴向设置有一个通孔。

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百度查询： 浙江工业大学 一种高灵巧度三维曲面焊接机器人装置

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