一种双轴变位机的制作方法

本实用新型涉及自动化焊接领域，特别是一种可夹具互换式双轴变位机。

背景技术：

在利用机器人实现自动化焊接时，通常需要使用双轴变位机进行焊接夹具固定。但现有的变位机通常只能满足一种或者两种零件产品的焊接需求，通用性较差，而不同的零件产品有着不用的生产周期和生产计划，因此需要根据不同的设备结构设计不同结构类型的双轴变位机，以满足激光焊接的需求，由此导致制造成本居高不下。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种双轴变位机，其结构简单、精度高、稳定性好、通用性强，能实现不同焊接夹具的快速切换，且能够快速改变焊接工件在空间上的位置和姿态。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

提供了一种双轴变位机，其包括：固定支座，且所述固定支座具有相对设置的第一侧部和第二侧部；用于固定夹具位置的夹具定位组件；z轴转动组件，其连接所述夹具定位组件，用于驱动所述夹具定位组件以z轴为轴进行转动；以及x轴转动组件，其分别与所述固定支座、z轴转动组件连接，用于驱动所述夹具定位组件、z轴转动组件同时以x轴为轴进行转动。

优选的，所述z轴转动组件包括：z轴伺服电机以及z轴减速机组件；且所述z轴减速机组件分别连接所述z轴伺服电机以及夹具定位组件，用于驱动所述夹具定位组件以z轴为轴进行转动。

优选的，所述z轴减速机组件包括：中空减速机，其连接所述z轴伺服电机；法兰，其连接所述中空减速机的动力输出端；以及托板，其分别连接所述法兰和夹具定位组件；所述中空减速机可在所述z轴伺服电机的驱动下带动所述法兰、托板以及夹具定位组件以z轴为轴同步转动。

优选的，所述x轴转动组件包括：旋转支座、转轴、x轴减速机和x轴伺服电机；所述x轴减速机分别连接所述x轴伺服电机和第一侧部；所述旋转支座连接所述中空减速机；所述转轴穿过所述第二侧部以及所述旋转支座的一侧设置；所述x轴减速机可在所述x轴伺服电机的驱动下带动所述旋转支座以转轴为x轴进行同步转动。

优选的，所述双轴变位机还包括：信号传输组件，其部分穿设于所述中空减速机的内部空腔内，用于向夹具传递电信号/和或气信号。

优选的，所述信号传输组件包括：气电滑环，其穿设于所述中空减速机的内部空腔内，用于传递电信号和/或气信号，且所述气电滑环的顶端连接所述z轴减速机组件；电磁阀，其用于接收所述气电滑环传递的电信号和/或气信号，并将所述电信号和/或气信号传递至夹具，使得夹具根据所述电信号和/或气信号产生相应动作。

优选的，所述信号传输组件还包括：信号通断控制组件，其分别连接所述电磁阀以及夹具，用于接通/断开所述电磁阀与夹具之间的信号传递通路。

优选的，所述夹具定位组件包括：夹具底座，其连接所述z轴转动组件；四个立柱，其均安装在所述夹具底座上；以及两个定位销，其对应安装在处于对角位置的两个立柱的顶端。

优选的，所述双轴变位机还包括：y向移动组件，其与所述固定支座底部滑动连接，用于带动固定支座、夹具定位组件、z轴转动组件以及x轴转动组件沿y轴方向移动。

优选的，所述y向移动组件包括：滑块，其安装于所述固定支座底部；直线滑轨，其与所述滑块滑动匹配；以及传动机构，其用于驱动所述固定支座沿直线滑轨移动。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型中的可夹具互换式双轴变位机结构简单、精度高、稳定性好、通用性强，能实现不同焊接夹具的快速切换，且能够快速改变焊接工件在空间上的位置和姿态。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中双轴变位机的轴测视图；

图2为本实用新型实施例一中双轴变位机的x向剖视图；

图3为本实用新型实施例一中双轴变位机的后视图；

图4为本实用新型实施例二双轴变位机的y向剖视图；

图5为本实用新型实施例三中双轴变位机的轴测视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，本实用新型中的可夹具互换式双轴变位机包括：固定支座1，且所述固定支座1包括底板101、第一侧部102和第二侧部103(所述第一侧部102和/或第二侧部103可为板状结构)，其中，第一侧部102和第二侧部103均连接所述底板101的上端面，且相对平行设置，为减轻重量和便于制造加工，所述第一侧部102和/或第二侧部103上开设有通孔104，且所述底板101、第一侧部102和第二侧部103可一体成型；为进一步加强结构强度，所述固定支座1还包括加强板105，其分别连接底板101、第一侧部102和/或分别连接底板101、第二侧部103；

支撑脚2，其可拆卸的连接所述固定底座1的底部，且高度可调，由此可调节双轴变位机顶端的离地高度；本实施例中的支撑脚2可以优选为若干个，且该高度可调的支撑脚2可以是本领域任何的高度调节件，在此不再赘诉；

用于固定焊接夹具位置的夹具定位组件3；

z轴转动组件，其连接所述夹具定位组件3；用于驱动所述夹具定位组件3以z轴为轴进行转动；

x轴转动组件，其分别与所述固定支座1、z轴转动组件连接，用于驱动所述夹具定位组件3、z轴转动组件同时以x轴为轴进行转动。

具体的，本实施例中的z轴转动组件包括：z轴伺服电机4以及z轴减速机组件5；且所述z轴减速机组件分别连接所述z轴伺服电机4以及夹具定位组件3，用于驱动所述夹具定位组件以z轴为轴进行转动。

如图2所述，所述z轴减速机组件5包括：中空减速机501(如rv中空减速机)，其连接所述z轴伺服电机4；法兰502，其连接所述中空减速机501的动力输出端；以及托板503，其分别连接所述法兰502和夹具定位组件3；所述中空减速机501可在所述z轴伺服电机4的驱动下带动所述法兰502、托板503以及夹具定位组件3以z轴为轴同步转动。

如图1,3所示，所述x轴转动组件包括：旋转支座、转轴9、x轴减速机10(如rv减速机)和x轴伺服电机11；其中，所述旋转支座可拆卸的连接所述中空减速机501；所述转轴9穿过所述第二侧部103以及所述旋转支座的一侧设置，且所述x轴减速机10分别连接所述x轴伺服电机11和第一侧部102，同时，所述x轴减速机10的动力输出端连接所述所述旋转支座的另一侧；由此，所述x轴减速机10可在所述x轴伺服电机11的驱动下带动所述旋转支座整体以转轴9为x轴进行同步转动。

具体的，本实施例中的旋转支座整体呈u型，且包括3个组成部分：旋转支座底板6、第一安装板7、第二安装板8，其中，所述旋转支座底板6可拆卸的连接所述中空减速机501；所述第一安装板7和第二安装板8均通过焊接等方式对应连接在所述旋转支座底板6的两侧，且两者相对平行设置；所述转轴9穿过所述第二侧部103以及第二安装板8设置，且所述x轴减速机10分别连接所述x轴伺服电机11和第一侧部102，同时，所述x轴减速机10的动力输出端连接所述第一安装板7。

同时，为保证转动顺畅以及延长使用寿命，如图2所示，所述x轴转动组件还包括：轴承12，其套设在所述转轴9外；以及轴承盖13，其与所述第二安装板8可拆卸的连接，用于将所述轴承12与外界环境进行隔离，避免外界异物影响轴承的使用寿命。

进一步的，如图3所示，所述夹具定位组件3包括：夹具底座301，其连接所述z轴转动组件的托板503；四个立柱302，其安装在所述夹具底座301上，用于与夹具可拆卸的连接；防护板303，且两端分别对应连接一立柱302，用于对内部部件进行保护；以及两个定位销304，其对应安装在处于对角位置的两个立柱302的顶端，且其中一定位销304为圆形定位销，另一定位销304为菱形定位销，以此通过定位销304限定夹具的位置。

安装焊接夹具时，将夹具对准立柱302上的定位销304，然后采用螺丝等可拆卸手段将其固定到立柱302上即可，由此可在不改变位机结构的情况下对夹具进行快速拆装，以此实现不同夹具类型的快速切换，满足不同焊接场景的焊接需要。进一步的，还可通过控制z轴转动组件、x轴转动组件的运转来调节夹具定位组件3、夹具以及夹具上的焊接工件在空间上的位置和姿态，由此可大幅提高焊接效率。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处仅在于，如图2-4所示，所述双轴变位机还包括：信号传输组件，其部分穿设于所述中空减速机501的内部空腔内，用于向夹具传递电信号/和或气信号。

具体的，所述信号传输组件包括：气电滑环14，其穿设于所述中空减速机501的内部空腔内，用于传递电信号和/或气信号，且所述气电滑环14的顶端连接所述z轴减速机组件5的法兰502，因此气电滑环14的顶端也可以随着法兰502、托板503一起转动；滑环支架15，其一端连接所述连接板6，另一端连接所述气电滑环14的底端，用于对所述气电滑环14的位置进行固定；电磁阀16，其安装在所述防护板303的内壁上，且接收所述气电滑环14传递的电信号和/或气信号，并将所述电信号和/或气信号传递至夹具，使得夹具根据所述电信号和/或气信号产生相应动作(如夹具打开或闭合等)；以及信号通断控制组件，其分别连接所述电磁阀16以及夹具，用于接通/断开所述电磁阀16与夹具之间的信号传递通路。

具体的，本实施例中的信号通断控制组件包括：连接所述托板503上的航空插头组件17和/或连接所述夹具底座301的快换接头组件18；其中，所述航空插头组件17包括；母航插接头171和与母航插接头171配合、且与夹具连接的公航插接头172；所述快换接头组件18包括：接头安装支架183、母快换接头181以及与母快换接头181配合、且与夹具连接的公快换接头182，且所述接头安装支架183分别连接母快换接头181、公快换接头182连接后形成的整体以及所述夹具底座301，以对母快换接头181、公快换接头182进行位置固定。

电信号和/或气信号通过气电滑环14的输入口输入，并经输出口输出，输出的电信号和/或气信号传递至电磁阀16，电磁阀16再将所述电信号和/或气信号传递至夹具，使得夹具根据所述电信号和/或气信号产生相应动作(如夹具打开或闭合等)。

当有信号通断控制组件存在时，传递至电磁阀16的电信号接到母航插接头171，压缩空气(即气信号)接到母快换接头181；然后电信号和/或气信号再传递给夹具，夹具又分别连接公航插接头172、公快换接头182；这样在切换夹具时可以通过快速插拔航插接头和快换接头实现电气信号的通断。

同时，本实施例中，气电滑环14穿设于所述中空减速机501的内部空腔内，且顶端可在z轴减速机组件的驱动下转动，同时通过电磁阀16、信号通断控制组件实现信号的传递控制，由此避免了线缆直接从减速机空腔穿过，从而避免发生线缆扭曲，甚至折断的问题，保证了数据传输的可靠性，同时也有效的避免了气电滑环14安装在外部可能引起的碰撞和损坏，极大提高了变位机整体的稳定性，降低了维修成本。

实施例三：

本实施例与实施例一、二的不同之处在于，如图5所示，所述双轴变位机还包括：y向移动组件，其与所述固定支座1底部滑动连接，用于带动固定支座1、夹具定位组件3、z轴转动组件以及x轴转动组件沿y轴方向移动。

具体的，所述y向移动组件包括：滑块19，其安装于所述固定支座1底部；直线滑轨20，其与所述滑块19滑动匹配；以及传动机构21(如丝杠等)，其用于驱动所述固定支座1沿直线滑轨20移动。由此通过添加y向移动组件来提高变位机的通用性，满足设备柔性化生产的需求。

综上所述，本实用新型中的可夹具互换式双轴变位机结构简单、精度高、稳定性好，通过控制z轴转动组件、x轴转动组件的运转来调节夹具定位组件、夹具以及夹具上的焊接工件在空间上的位置和姿态，同时，通过定位销、立柱以及可拆卸结构实现夹具的快速拆装，可在不改变位机结构的情况下实现不同夹具类型的快速切换，由此可大幅提高焊接效率；同时，气电滑环的设置可避免线缆直接从减速机空腔穿过，从而避免发生线缆扭曲，甚至折断的问题，保证了数据传输的可靠性，同时也避免了气电滑环安装在外部可能引起的碰撞和损坏，降低了维修成本；并且通过添加y向移动组件来提高变位机的通用性，满足设备柔性化生产的需求。

需要说明的是，上述实施例一至三中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。同时，在本文中，诸如术语“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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。