一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的制作方法

本发明涉及机电柜组装机械手技术领域，具体为一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手。

背景技术：

机电柜在生产加工的过程中，需要对机电柜进行组装和焊接，而焊接一方面要求工人要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平，另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作，因此，用工业机械手来代替工人的手工焊接，不但可以减轻工人的劳动强度、改善工人劳动条件、降低对工人操作技术难度的要求，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。

在中国发明专利申请公开说明书CN107813078 A中公开的一种数控四轴焊接机械手，该数控四轴焊接机械手虽然通过驱动机构能够带动推送件、平整件和可调固定件活动，使整个焊丝推送机构适配不同型号的焊丝，还能使焊丝处于稳定的工作状态，避免焊丝在焊接过程中晃动，但焊丝和焊枪固定在同一个机械臂上，则在焊接时，焊接活动和调节很不灵活，对于焊接部分较小时，焊丝和焊枪会出现与焊接部分不贴合的现象，且机械臂在焊接时，不能够多角度对物件进行焊接，同时对于较小的物件机械臂焊接起来不够灵活。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手，以解决上述背景技术中提出的在中国发明专利申请公开说明书CN107813078 A中公开的一种数控四轴焊接机械手，该数控四轴焊接机械手虽然通过驱动机构能够带动推送件、平整件和可调固定件活动，使整个焊丝推送机构适配不同型号的焊丝，还能使焊丝处于稳定的工作状态，避免焊丝在焊接过程中晃动，但焊丝和焊枪固定在同一个机械臂上，则在焊接时，焊接活动和调节很不灵活，对于焊接部分较小时，焊丝和焊枪会出现与焊接部分不贴合的现象，且机械臂在焊接时，不能够多角度对物件进行焊接，同时对于较小的物件机械臂焊接起来不够灵活的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手，包括支撑底座和第一机械臂主体，所述支撑底座的上端设置有第一旋转轴，所述第一机械臂主体安置于第一旋转轴的上端，且第一机械臂主体与第一旋转轴之间为焊接，所述第一机械臂主体的上端右侧镶嵌有第二旋转轴，且第二旋转轴的右侧连接有焊机夹持机械手，所述焊机夹持机械手的右侧安装有焊机，所述支撑底座的上端固定有第三旋转轴，且第三旋转轴的上端设置有第二机械臂主体，所述第二机械臂主体的上端左侧安置有第四旋转轴，且第四旋转轴的左侧镶嵌有焊条夹持机械手。

优选的，所述焊机与焊机夹持机械手之间为固定连接，其焊机夹持机械手通过第二旋转轴与第一机械臂主体构成转动结构，且第一机械臂主体通过第一旋转轴与支撑底座构成转动结构。

优选的，所述焊条夹持机械手的左侧连接有焊条，所述焊条夹持机械手通过第四旋转轴与第二机械臂主体构成转动结构，其第二机械臂主体通过第三旋转轴与支撑底座构成转动结构，且第二机械臂主体与第一机械臂主体呈平行结构。

优选的，所述支撑底座的上端右侧安装有连接架，且连接架的内部两侧固定有插销，所述连接架的右侧设置有固定夹持臂，所述固定夹持臂通过插销与连接架相连接，且连接架与支撑底座之间为固定连接。

优选的，所述固定夹持臂的内部右侧上端安置有第一导轨，且第一导轨的正面镶嵌有第一气缸，所述第一气缸的上端连接有固定板，所述固定板关于固定夹持臂的中心线轴对称，且固定板通过第一气缸与第一导轨构成滑动结构。

优选的，所述固定板靠近固定夹持臂中心线的一端安装有第五旋转轴，且第五旋转轴靠近固定夹持臂中心线的一端固定有夹板，所述固定夹持臂的内侧中部设置有电动推杆，且电动推杆的上端安置有电动机，所述夹板呈矩形结构，且夹板通过第五旋转轴与固定板构成转动结构。

优选的，所述电动机的上端镶嵌有转轴，且转轴的上端连接有顶板，所述焊条夹持机械手的内部左侧下端安装有风机，所述顶板通过转轴与电动机构成转动结构，且电动机通过电动推杆与固定夹持臂构成升降结构。

优选的，所述风机的下端固定有出风管，且风机的右方外接有第二导轨，所述出风管与风机之间为固定连接，且出风管的下端呈向焊条中心线倾斜结构。

优选的，所述第二导轨的正面下端设置有第二气缸，且第二气缸的右侧安置有夹具板，所述夹具板的上端两侧镶嵌有固定杆，且固定杆靠近夹具板中心线的一端连接有弹簧，所述弹簧靠近夹具板中心线的一端安装有夹持板，所述夹持板通过弹簧与固定杆构成弹性伸缩结构，其固定杆与夹具板之间为固定连接，且夹具板通过第二气缸与第二导轨构成滑动结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过焊机夹持机械手沿着第二旋转轴转动，就可以带动焊机转动，且第一机械臂主体利用第一旋转轴在支撑底座上转动，则焊机就能够配合焊条的焊接位置以及焊条调节角度方向进行调节，使焊机与焊条之间的距离及角度可以进行改变，则该机械手在对机电柜焊接时调节起来可以更加灵活。

2、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过第二机械臂主体与第一机械臂主体固定在同一个支撑底座上，则焊条与焊机可以拆分开来，替代过去焊丝与焊枪在同一机械臂上的形式，能够有效避免出现在焊接时，焊接活动和调节很不灵活，对于焊接部分较小时，焊丝和焊枪会出现与焊接部分不贴合的现象，第二机械臂主体且沿着第三旋转轴在支撑底座上转动，则可以带动焊条进行转动，这样焊条与焊机之间可以分别活动，则对机电柜焊接时可以更加灵活，焊条与焊机能够精准对接到焊接位置上，同时避免焊条与焊机之间的相互阻碍干扰，即使对于较小的部分也能够进行顺利的焊接。

3、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过固定夹持臂能够对体积较小的机电柜进行支撑固定，这样可以有效避免由于第一机械臂主体和第二机械臂主体的活动范围受到局限，导致无法对较小的机电柜进行全面的焊接的现象，而固定夹持臂可以对第一机械臂主体和第二机械臂主体起到辅助作用，其能够单独对机电柜的高度、方向进行调节，使该机械手能够对体积较小的机电柜也能够进行全面焊接。

4、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过两个相对的固定板分别跟随第一气缸在第一导轨上滑动，则可以控制两个夹板之间的距离，使两个夹板对机电柜进行夹紧固定，防止在焊接时机电柜发生移动，导致焊接不精准，且可以带动机电柜在固定夹持臂上移动，这样就可以使该机械臂对机电柜的某一边沿着同一直线进行均匀焊接，而不用控制机械臂进行移动，从而加快机电柜的焊接速度。

5、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过夹板沿着第五旋转轴进行转动，则可以再将机电柜夹紧的同时，可以调动机电柜进行纵向转动，使焊条和焊机不移动的状态下，机电柜自身进行转动，这样该机械手就可以对机电柜进行多角度焊接，而不用依靠人工对机电柜进行换边换向，顶板可以将机电柜支撑起来，并带动机电柜进行横向转动，这样该机械手可以对机电柜的多个面和多个角度进行焊接，再配合机电柜的纵向转动，就可以使该机械手对机电柜进行全面的焊接，而不需要机械手进行移动。

6、该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手通过出风管可以对机电柜的焊接部分进行提前吹风，将焊接部分上的灰尘杂质去除掉，防止灰尘和杂质影响机电柜的焊接效果，夹持板利用弹簧在固定杆上进行伸缩，则夹具板可以将焊条夹紧，防止在焊接时，焊条偏斜导致无法对机电柜进行精准的焊接，且夹具板可以带动焊条稳定向下移动，则在第二机械臂主体和焊条夹持机械手部活动的状态下，使焊条始终稳定贴合在焊接位置上。

附图说明

图1为本发明一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的结构示意图；

图2为本发明一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的支撑底座后视结构示意图；

图3为本发明一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的固定夹持臂右视结构示意图；

图4为本发明一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的焊条夹持机械手内部结构示意图；

图5为本发明一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手的夹具板正面结构示意图。

图中：1、支撑底座；2、第一旋转轴；3、第一机械臂主体；4、第二旋转轴；5、焊机夹持机械手；6、焊机；7、第三旋转轴；8、第二机械臂主体；9、第四旋转轴；10、焊条夹持机械手；11、焊条；12、连接架；13、插销；14、固定夹持臂；15、第一导轨；16、第一气缸；17、固定板；18、第五旋转轴；19、夹板；20、电动推杆；21、电动机；22、转轴；23、顶板；24、风机；25、出风管；26、第二导轨；27、第二气缸；28、夹具板；29、固定杆；30、弹簧；31、夹持板。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手，包括支撑底座1、第一旋转轴2、第一机械臂主体3、第二旋转轴4、焊机夹持机械手5、焊机6、第三旋转轴7、第二机械臂主体8、第四旋转轴9、焊条夹持机械手10、焊条11、连接架12、插销13、固定夹持臂14、第一导轨15、第一气缸16、固定板17、第五旋转轴18、夹板19、电动推杆20、电动机21、转轴22、顶板23、风机24、出风管25、第二导轨26、第二气缸27、夹具板28、固定杆29、弹簧30和夹持板31，支撑底座1的上端设置有第一旋转轴2，第一机械臂主体3安置于第一旋转轴2的上端，且第一机械臂主体3与第一旋转轴2之间为焊接，第一机械臂主体3的上端右侧镶嵌有第二旋转轴4，且第二旋转轴4的右侧连接有焊机夹持机械手5，焊机夹持机械手5的右侧安装有焊机6，焊机6与焊机夹持机械手5之间为固定连接，其焊机夹持机械手5通过第二旋转轴4与第一机械臂主体3构成转动结构，且第一机械臂主体3通过第一旋转轴2与支撑底座1构成转动结构，焊机夹持机械手5沿着第二旋转轴4转动，就可以带动焊机6转动，且第一机械臂主体3利用第一旋转轴2在支撑底座1上转动，则焊机6就能够配合焊条11的焊接位置以及焊条11调节角度方向进行调节，使焊机6与焊条11之间的距离及角度可以进行改变，则该机械手在对机电柜焊接时调节起来可以更加灵活，支撑底座1的上端固定有第三旋转轴7，且第三旋转轴7的上端设置有第二机械臂主体8，第二机械臂主体8的上端左侧安置有第四旋转轴9，且第四旋转轴9的左侧镶嵌有焊条夹持机械手10；

焊条夹持机械手10的左侧连接有焊条11，焊条夹持机械手10通过第四旋转轴9与第二机械臂主体8构成转动结构，其第二机械臂主体8通过第三旋转轴7与支撑底座1构成转动结构，且第二机械臂主体8与第一机械臂主体3呈平行结构，第二机械臂主体8与第一机械臂主体3固定在同一个支撑底座1上，则焊条11与焊机6可以拆分开来，替代过去焊丝与焊枪在同一机械臂上的形式，能够有效避免出现在焊接时，焊接活动和调节很不灵活，对于焊接部分较小时，焊丝和焊枪会出现与焊接部分不贴合的现象，第二机械臂主体8且沿着第三旋转轴7在支撑底座1上转动，则可以带动焊条11进行转动，这样焊条11与焊机6之间可以分别活动，则对机电柜焊接时可以更加灵活，焊条11与焊机6能够精准对接到焊接位置上，同时避免焊条11与焊机6之间的相互阻碍干扰，即使对于较小的部分也能够进行顺利的焊接，支撑底座1的上端右侧安装有连接架12，且连接架12的内部两侧固定有插销13，连接架12的右侧设置有固定夹持臂14，固定夹持臂14通过插销13与连接架12相连接，且连接架12与支撑底座1之间为固定连接，固定夹持臂14能够对体积较小的机电柜进行支撑固定，这样可以有效避免由于第一机械臂主体3和第二机械臂主体8的活动范围受到局限，导致无法对较小的机电柜进行全面的焊接的现象，而固定夹持臂14可以对第一机械臂主体3和第二机械臂主体8起到辅助作用，其能够单独对机电柜的高度、方向进行调节，使该机械手能够对体积较小的机电柜也能够进行全面焊接；

固定夹持臂14的内部右侧上端安置有第一导轨15，且第一导轨15的正面镶嵌有第一气缸16，第一气缸16的上端连接有固定板17，固定板17关于固定夹持臂14的中心线轴对称，且固定板17通过第一气缸16与第一导轨15构成滑动结构，两个相对的固定板17分别跟随第一气缸16在第一导轨15上滑动，则可以控制两个夹板19之间的距离，使两个夹板19对机电柜进行夹紧固定，防止在焊接时机电柜发生移动，导致焊接不精准，且可以带动机电柜在固定夹持臂14上移动，这样就可以使该机械臂对机电柜的某一边沿着同一直线进行均匀焊接，而不用控制机械臂进行移动，从而加快机电柜的焊接速度，固定板17靠近固定夹持臂14中心线的一端安装有第五旋转轴18，且第五旋转轴18靠近固定夹持臂14中心线的一端固定有夹板19，固定夹持臂14的内侧中部设置有电动推杆20，且电动推杆20的上端安置有电动机21，夹板19呈矩形结构，且夹板19通过第五旋转轴18与固定板17构成转动结构，夹板19沿着第五旋转轴18进行转动，则可以再将机电柜夹紧的同时，可以调动机电柜进行纵向转动，使焊条11和焊机6不移动的状态下，机电柜自身进行转动，这样该机械手就可以对机电柜进行多角度焊接，而不用依靠人工对机电柜进行换边换向；

电动机21的上端镶嵌有转轴22，且转轴22的上端连接有顶板23，焊条夹持机械手10的内部左侧下端安装有风机24，顶板23通过转轴22与电动机21构成转动结构，且电动机21通过电动推杆20与固定夹持臂14构成升降结构，顶板23可以将机电柜支撑起来，并带动机电柜进行横向转动，这样该机械手可以对机电柜的多个面和多个角度进行焊接，再配合机电柜的纵向转动，就可以使该机械手对机电柜进行全面的焊接，而不需要机械手进行移动，述风机24的下端固定有出风管25，且风机24的右方外接有第二导轨26，出风管25与风机24之间为固定连接，且出风管25的下端呈向焊条11中心线倾斜结构，出风管25可以对机电柜的焊接部分进行提前吹风，将焊接部分上的灰尘杂质去除掉，防止灰尘和杂质影响机电柜的焊接效果，第二导轨26的正面下端设置有第二气缸27，且第二气缸27的右侧安置有夹具板28，夹具板28的上端两侧镶嵌有固定杆29，且固定杆29靠近夹具板28中心线的一端连接有弹簧30，弹簧30靠近夹具板28中心线的一端安装有夹持板31，夹持板31通过弹簧30与固定杆29构成弹性伸缩结构，其固定杆29与夹具板28之间为固定连接，且夹具板28通过第二气缸27与第二导轨26构成滑动结构，夹持板31利用弹簧30在固定杆29上进行伸缩，则夹具板28可以将焊条11夹紧，防止在焊接时，焊条11偏斜导致无法对机电柜进行精准的焊接，且夹具板28可以带动焊条11稳定向下移动，则在第二机械臂主体8和焊条夹持机械手10部活动的状态下，使焊条11始终稳定贴合在焊接位置上。

本实施例的工作原理：该机电柜组装固定多角度焊接运动的机械手，首先将机电柜放置在顶板23上，打开两个第一气缸16，两个第一气缸16分别沿着第一导轨15滑动，使两个夹板19之间相互靠近，则夹板19就将机电柜夹紧，防止在焊接时，机电柜发生移动，再分别控制第一机械臂主体3和第二机械臂主体8开始活动，而焊机6和焊条11分别安装在第一机械臂主体3和第二机械臂主体8上，焊条11与焊机6可以拆分开来，替代过去焊丝与焊枪在同一机械臂上的形式，能够有效避免出现在焊接时，焊接活动和调节很不灵活，对于焊接部分较小时，焊丝和焊枪会出现与焊接部分不贴合的现象，再控制第一机械臂主体3沿着第一旋转轴2在支撑底座1上转动，第二机械臂主体8沿着第三旋转轴7在支撑底座1上转动，这样焊条11与焊机6之间可以分别活动，则对机电柜焊接时可以更加灵活，焊条11与焊机6能够精准对接到焊接位置上，同时避免焊条11与焊机6之间的相互阻碍干扰，即使对于较小的部分也能够进行顺利的焊接，将焊条11放置到夹具板28内，打开第二气缸27，第二气缸27带动夹具板28沿着第二导轨26向下滑动，使焊条11贴合在机电柜上，在焊接之前，打开风机24，利用出风管25对机电柜的焊接部分进行吹风，将焊接部分上的灰尘和杂质去除掉，再打开焊机6，焊机6与机电柜和焊条11接触，就可以对机电柜进行焊接，打开第一气缸16，第一气缸16带动机电柜沿着第一导轨15在固定夹持臂14上移动，这样就可以使该机械臂对机电柜的某一边沿着同一直线进行均匀焊接，而不用控制机械臂进行移动，从而加快机电柜的焊接速度，当机电柜的一边焊接完成后，打开固定板17左侧驱动电机，驱动电机通过第五旋转轴18带动夹板19转动，则带动机电柜进行纵向转动，则对机电柜的多个面进行焊接，再打开电动机21（电动机21的型号为SDA63X30—B），电动机21带动顶板23转动，则带动机电柜进行横向转动，这样该机械手可以对机电柜的多个面和多个角度进行焊接，再配合机电柜的纵向转动，就可以使该机械手对机电柜进行全面的焊接，而不需要机械手进行移动。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。