一种自动焊接机械臂的制作方法

本发明属于机械臂技术领域，具体涉及一种自动焊接机械臂。

背景技术：

机械臂是指高精度，高速点胶机器手，机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。机械臂模拟人手的动作，可以协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，机械类根据使用场景的不同可以分为很多种，如执行搅拌操作的机械臂、执行搬运操作的机械臂以及执行焊接操作的机械臂等，通过汽缸带动机械臂的各手臂关节进行旋转来实现对人手的模拟。

现有的自动焊接机械臂主要通过关节处的活动来模拟人手完成具体操作，手臂关节在长时间连续的转动中会导致连接的汽缸气带不断重复进行弯折，容易造成汽缸气带的折损，且关节处的长时间转动摩擦会损坏关节部件表面的防护层，导致关节部件容易发生锈蚀，另外，现有的自动焊接机械臂的焊接焊头在长时间使用中容易会发生损伤，为了增加焊头的使用寿命，需要对焊头进行定期维护，如对焊头进行擦拭防护油进行保养维护等，导致浪费时间，精力等为此我们提出一种自动焊接机械臂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动焊接机械臂，以解决上述背景技术中提出的现有的自动焊接机械臂主要通过关节处的活动来模拟人手完成具体操作，手臂关节在长时间连续的转动中会导致连接的汽缸气带不断重复进行弯折，容易造成汽缸气带的折损，且关节处的长时间转动摩擦会损坏关节部件表面的防护层，导致关节部件容易发生锈蚀，另外，现有的自动焊接机械臂的焊接焊头在长时间使用中容易会发生损伤，为了增加焊头的使用寿命，需要对焊头进行定期维护，如对焊头进行擦拭防护油进行保养维护等，导致浪费时间，精力等的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动焊接机械臂，包括机械臂支撑底座、汽缸气带、汽缸气带穿槽、机械臂焊头、缓冲机构、润滑机构和防护机构，所述缓冲机构包括半圆弧槽，所述半圆弧槽开设于汽缸气带穿槽的内侧，所述半圆弧槽的内部设置有半圆弧片，所述半圆弧片的内侧两端均固定连接有连接短轴，所述连接短轴的端部固定连接有弧形缓冲抵片，所述汽缸气带穿槽的内部开设有柱形弹簧槽，且所述柱形弹簧槽的一端与半圆弧槽连通，所述柱形弹簧槽的另一端贯穿汽缸气带穿槽的内侧表面，所述柱形弹簧槽的内侧表面固定连接有缓冲弹簧，且所述缓冲弹簧套接于连接短轴的外侧。

优选的，所述润滑机构包括第二旋转连接件、第一旋转连接件和手臂旋转关节连接端，所述第二旋转连接件和第一旋转连接件位于机械臂的内侧且位于机械臂的关节连接处，所述手臂旋转关节连接端的两侧均固定连接有旋转中心连接轴，所述手臂旋转关节连接端通过旋转中心连接轴与第二旋转连接件和第一旋转连接件活动连接。

优选的，所述旋转中心连接轴的一端外表面固定套接有固定引油圆盘，所述第一旋转连接件的顶部位于固定引油圆盘处固定连接有润滑油储油桶，所述润滑油储油桶的顶端固定连接有储油桶顶帽。

优选的，所述润滑油储油桶的底部活动连接有储油桶底盖，所述储油桶底盖的两侧对称固定连接有一对翼片，所述固定引油圆盘的顶部对称固定连接有一对矩形拨片，且所述矩形拨片与翼片一一对应。

优选的，所述第一旋转连接件的内侧顶部表面位于储油桶底盖的两侧对称固定连接有一对矩形滑臂，所述储油桶底盖的外表面两侧对称开设有一对矩形滑槽，且所述矩形滑槽与矩形滑臂的端部相匹配。

优选的，所述第一旋转连接件的内侧顶部表面位于翼片的一侧固定连接有复位弹簧，且所述复位弹簧的一端与翼片固定连接。

优选的，所述旋转中心连接轴和固定引油圆盘的外表面一侧均开设有润滑油流动槽，且所述润滑油流动槽与润滑油储油桶的底部开口位于同一垂直线上。

优选的，两个所述弧形缓冲抵片分别位于汽缸气带的两侧，且所述弧形缓冲抵片的外表面与汽缸气带的外表面相贴合。

优选的，所述防护机构包括焊头防护筒，所述焊头防护筒活动套接于机械臂焊头的端部，所述焊头防护筒的内侧表面固定连接有浸油海绵，且所述浸油海绵与机械臂焊头的外表面套接贴合。

优选的，所述机械臂焊头的外表面一侧固定连接有环状限位盘，所述环状限位盘的底部表面开设有一对柱形限位孔，所述柱形限位孔的内部固定连接有磁铁片，所述焊头防护筒的顶部固定连接有一对金属限位梢，所述金属限位梢的顶端与柱形限位孔相匹配。

优选的，所述浸油海绵的内部一侧固定连接有防护油导油管，所述防护油导油管的一端贯穿过焊头防护筒的外表面且固定连接有防护油储油桶。

优选的，所述防护油储油桶的内部开设有限位环槽，所述防护油导油管的顶端固定连接有限位环凸，所述限位环凸与限位环槽相匹配。

优选的，所述防护油导油管的顶部一侧固定连接有第一半圆片，所述防护油储油桶的内部一侧表面固定连接有第二半圆片。

优选的，所述第一半圆片和第二半圆片均为半圆形结构，且两个所述半圆形结构的直径相等。

优选的，所述防护油储油桶的底部表面开设有限位弧槽，所述防护油导油管的外表面一侧固定连接有l形限位卡凸，且所述l形限位卡凸的顶端与限位弧槽相匹配。

优选的，所述机械臂支撑底座的顶部活动连接有机械臂旋转台，所述机械臂旋转台的顶部固定连接有机械臂立柱，所述机械臂立柱的顶部活动连接有大臂，所述大臂的顶端活动连接有手臂连杆，所述大臂通过手臂连杆活动连接有机械小臂，且所述机械小臂的一端活动连接有机械手腕，所述机械手腕的端部固定连接有机械臂焊头，所述汽缸气带穿槽开设于机械小臂的外表面，所述汽缸气带贯穿过汽缸气带穿槽。

优选的，所述机械臂旋转台的顶部表面位于机械臂立柱的一侧固定连接有汽缸，所述汽缸与外界电源电性连接。

优选的，所述大臂的外表面固定连接有汽缸气带固定套，且所述汽缸气带贯穿过汽缸气带固定套的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过弧形缓冲抵片的设计，既可以实现对汽缸气带的夹紧固定，同时可以为汽缸气带提供缓冲，减少汽缸气带在机械臂手臂关节转动时产生的弯折幅度，以减少汽缸气带的损伤，通过半圆弧片的设计，便于实现两个弧形缓冲抵片的同向运动，通过缓冲弹簧的设计，便于对半圆弧片提供缓冲作用。

(2)通过润滑油储油桶的设计，便于向机械臂的手臂关节处添加润滑油，以保持机械臂手臂关节的运行流畅，且润滑油储油桶可以对润滑油进行储存，方便随时取用，通过润滑油流动槽的设计，便于润滑油储油桶内的润滑油流向机械臂的手臂关节连接处，通过储油桶底盖的设计，便于对润滑油储油桶的底部进行阻挡，避免润滑油储油桶内的润滑油流出，通过翼片和矩形拨片的设计，便于将储油桶底盖向一侧推动，从而便于润滑油的流出，通过复位弹簧的设计，便于实现储油桶底盖的复位，通过矩形滑槽和矩形滑臂的设计，便于实现储油桶底盖的固定和滑动。

(3)通过焊头防护筒的设计，便于对机械臂焊头进行闲置保护，通过浸油海绵的设计，便于将防护油涂抹到机械臂焊头上进行保养维护，通过防护油导油管和防护油储油桶的设计，便于对防护油的储存和添加，通过第一半圆片和第二半圆片的设计，便于实现对防护油储油桶底部的出油口进行打开和关闭，通过限位弧槽和l形限位卡凸的设计，便于防护油储油桶在防护油导油管上的限位旋转。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明缓冲机构的结构示意图；

图3为本发明润滑机构的结构示意图；

图4为本发明图3中部分结构的放大示意图；

图5为本发明图4中部分结构的侧视图；

图6为本发明焊头防护筒与机械臂焊头的连接剖视图；

图7为本发明焊头防护筒与机械臂焊头的连接示意图；

图8为本发明防护油导油管与防护油储油桶的连接剖视图。

图中：1、机械臂支撑底座；2、机械臂旋转台；3、汽缸；4、汽缸气带固定套；5、汽缸气带；6、汽缸气带穿槽；7、机械小臂；8、机械手腕；9、机械臂焊头；10、手臂连杆；11、大臂；12、润滑油储油桶；13、机械臂立柱；14、半圆弧槽；15、半圆弧片；16、缓冲弹簧；17、连接短轴；18、弧形缓冲抵片；19、柱形弹簧槽；20、手臂旋转关节连接端；21、第一旋转连接件；22、旋转中心连接轴；23、固定引油圆盘；24、矩形拨片；25、第二旋转连接件；26、翼片；27、润滑油流动槽；28、储油桶顶帽；29、储油桶底盖；30、矩形滑槽；31、矩形滑臂；32、复位弹簧；33、环状限位盘；34、柱形限位孔；35、焊头防护筒；36、浸油海绵；37、金属限位梢；38、防护油导油管；39、防护油储油桶；40、限位环槽；41、限位环凸；42、第一半圆片；43、第二半圆片；44、限位弧槽；45、l形限位卡凸。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种自动焊接机械臂，包括机械臂支撑底座1、汽缸气带5、汽缸气带穿槽6、机械臂焊头9、缓冲机构、润滑机构和防护机构，缓冲机构包括半圆弧槽14，半圆弧槽14开设于汽缸气带穿槽6的内侧，半圆弧槽14的内部设置有半圆弧片15，半圆弧片15的内侧两端均固定连接有连接短轴17，连接短轴17的端部固定连接有弧形缓冲抵片18，汽缸气带穿槽6的内部开设有柱形弹簧槽19，且柱形弹簧槽19的一端与半圆弧槽14连通，柱形弹簧槽19的另一端贯穿汽缸气带穿槽6的内侧表面，柱形弹簧槽19的内侧表面固定连接有缓冲弹簧16，且缓冲弹簧16套接于连接短轴17的外侧，通过弧形缓冲抵片18的设计，既可以实现对汽缸气带5的夹紧固定，同时可以为汽缸气带5提供缓冲，减少汽缸气带5在机械臂手臂关节转动时产生的弯折幅度，以减少汽缸气带5的损伤，通过半圆弧片15的设计，便于实现两个弧形缓冲抵片18的同向运动，通过缓冲弹簧16的设计，便于对半圆弧片15提供缓冲作用。

为了便于对机械臂的手臂关节处进行润滑，以保证关节运行的流畅，本实施例中，优选的，润滑机构包括第二旋转连接件25、第一旋转连接件21和手臂旋转关节连接端20，第二旋转连接件25和第一旋转连接件21位于机械臂的内侧且位于机械臂的关节连接处，手臂旋转关节连接端20的两侧均固定连接有旋转中心连接轴22，手臂旋转关节连接端20通过旋转中心连接轴22与第二旋转连接件25和第一旋转连接件21活动连接。

为了便于对润滑油的添加和储存，以便于随时通过润滑油储油桶12内的润滑油对机械臂的关节连接处进行润滑保养，本实施例中，优选的，旋转中心连接轴22的一端外表面固定套接有固定引油圆盘23，第一旋转连接件21的顶部位于固定引油圆盘23处固定连接有润滑油储油桶12，润滑油储油桶12的顶端固定连接有储油桶顶帽28。

为了便于通过机械臂关节手臂的转动来实现对润滑油储油桶12底部的出油口进行打开和关闭，本实施例中，优选的，润滑油储油桶12的底部活动连接有储油桶底盖29，储油桶底盖29的两侧对称固定连接有一对翼片26，固定引油圆盘23的顶部对称固定连接有一对矩形拨片24，且矩形拨片24与翼片26一一对应。

为了便于储油桶底盖29的滑动，从而实现储油桶底盖29关闭和打开，本实施例中，优选的，第一旋转连接件21的内侧顶部表面位于储油桶底盖29的两侧对称固定连接有一对矩形滑臂31，储油桶底盖29的外表面两侧对称开设有一对矩形滑槽30，且矩形滑槽30与矩形滑臂31的端部相匹配。

为了便于通过复位弹簧32来实现对储油桶底盖29的复位，从而将储油桶底盖29推至润滑油储油桶12的底部，来实现对润滑油储油桶12内润滑油的阻挡，避免润滑油向下流出，本实施例中，优选的，第一旋转连接件21的内侧顶部表面位于翼片26的一侧固定连接有复位弹簧32，且复位弹簧32的一端与翼片26固定连接。

为了便于润滑油储油桶12中的润滑油能滴入润滑油流动槽27中，进而流入机械臂的关节连接处，本实施例中，优选的，旋转中心连接轴22和固定引油圆盘23的外表面一侧均开设有润滑油流动槽27，且润滑油流动槽27与润滑油储油桶12的底部开口位于同一垂直线上。

为了便于通过弧形缓冲抵片18实现对汽缸气带5的夹固，同时为了便于通过弧形缓冲抵片18实现对汽缸气带5的缓冲，以减少对汽缸气带5的弯折磨损，本实施例中，优选的，两个弧形缓冲抵片18分别位于汽缸气带5的两侧，且弧形缓冲抵片18的外表面与汽缸气带5的外表面相贴合。

为了便于当焊接机械臂闲置时，可以对机械臂焊头9进行涂抹防护油保护，以增加机械臂焊头9的使用寿命，本实施例中，优选的，防护机构包括焊头防护筒35，焊头防护筒35活动套接于机械臂焊头9的端部，焊头防护筒35的内侧表面固定连接有浸油海绵36，且浸油海绵36与机械臂焊头9的外表面套接贴合。

为了便于实现焊头防护筒35与环状限位盘33之间的限位固定，以避免焊头防护筒35在机械臂的工作产生的振动中向下滑落造成对焊接工作的影响，本实施例中，优选的，机械臂焊头9的外表面一侧固定连接有环状限位盘33，环状限位盘33的底部表面开设有一对柱形限位孔34，柱形限位孔34的内部固定连接有磁铁片，焊头防护筒35的顶部固定连接有一对金属限位梢37，金属限位梢37的顶端与柱形限位孔34相匹配。

为了便于防护油储油桶39内的防护油能进入到浸油海绵36的内部，本实施例中，优选的，浸油海绵36的内部一侧固定连接有防护油导油管38，防护油导油管38的一端贯穿过焊头防护筒35的外表面且固定连接有防护油储油桶39。

为了便于防护油储油桶39与防护油导油管38间的滑动，同时为了便于避免防护油储油桶39内的防护油流到防护油导油管38的外侧，本实施例中，优选的，防护油储油桶39的内部开设有限位环槽40，防护油导油管38的顶端固定连接有限位环凸41，限位环凸41与限位环槽40相匹配。

为了便于实现对防护油导油管38内防护油的打开流出和关闭储存，本实施例中，优选的，防护油导油管38的顶部一侧固定连接有第一半圆片42，防护油储油桶39的内部一侧表面固定连接有第二半圆片43，当第一半圆片42和第二半圆片43成上下堆叠状态时，防护油储油桶39内防护油可以向下流出，进而通过防护油导油管38流向浸油海绵36中，当第一半圆片42和第二半圆片43成水平相贴状态时，防护油会被堵在防护油储油桶39内不会向下流出。

为了便于第一半圆片42和第二半圆片43能相互闭合，本实施例中，优选的，第一半圆片42和第二半圆片43均为半圆形结构，且两个半圆形结构的直径相等。

为了便于实现防护油储油桶39的限位旋转，从而通过防护油储油桶39的旋转来实现第一半圆片42和第二半圆片43的打开和闭合，本实施例中，优选的，防护油储油桶39的底部表面开设有限位弧槽44，防护油导油管38的外表面一侧固定连接有l形限位卡凸45，且l形限位卡凸45的顶端与限位弧槽44相匹配。

为了便于机械臂模拟人手进行自动焊接操作，本实施例中，优选的，机械臂支撑底座1的顶部活动连接有机械臂旋转台2，机械臂旋转台2的顶部固定连接有机械臂立柱13，机械臂立柱13的顶部活动连接有大臂11，大臂11的顶端活动连接有手臂连杆10，大臂11通过手臂连杆10活动连接有机械小臂7，且机械小臂7的一端活动连接有机械手腕8，机械手腕8的端部固定连接有机械臂焊头9，汽缸气带穿槽6开设于机械小臂7的外表面，汽缸气带5贯穿过汽缸气带穿槽6。

为了便于对机械臂的电力提供，从而实现机械臂的自动焊接操作，以便于机械臂的自动化操作，本实施例中，优选的，机械臂旋转台2的顶部表面位于机械臂立柱13的一侧固定连接有汽缸3，汽缸3与外界电源电性连接。

为了便于对汽缸气带5的防护，本实施例中，优选的，大臂11的外表面固定连接有汽缸气带固定套4，且汽缸气带5贯穿过汽缸气带固定套4的内部。

本发明的中汽缸3的型号为：cq2b

本发明的工作原理及使用流程：该装置安装后，当机械小臂7向上转动时，汽缸气带5会向下拉动弧形缓冲抵片18，位于底部的弧形缓冲抵片18在压力作用下向下移动，同时会通过连接短轴17带动半圆弧片15向下移动，半圆弧片15又会带动位于顶部的弧形缓冲抵片18向下运动，从而使得汽缸气带5可以在机械小臂7向上转动时进行向下的位移，通过位移实现对汽缸气带5的缓冲，避免直接对汽缸气带5造成挤压弯折，且两个弧形缓冲抵片18在向下移动时始终与汽缸气带5的外表面相贴，从而实现了对汽缸气带5的夹固，机械臂的工作模式是通过各手臂关节间的转动来实现对人手的模拟，需要对关节处进行润滑保养，打开储油桶顶帽28后向润滑油储油桶12内添加润滑油，当手臂旋转关节连接端20转动时会通过旋转中心连接轴22带动固定引油圆盘23一同转动，固定引油圆盘23在转动时会将翼片26向一侧推动，翼片26进而带动储油桶底盖29向一侧移动，然后润滑油储油桶12内的润滑油即可向下滴入润滑油流动槽27中，并流向机械臂的关节连接处，从而实现通过机械臂手臂的转动来自动添加润滑油的目的，焊接机械臂闲置时，向下滑动焊头防护筒35至机械臂焊头9的端头外侧，通过浸油海绵36对机械臂焊头9的端头进行涂抹防护油保养，在这个过程中，先将防护油储存在防护油储油桶39中，通过一百八十度旋转防护油储油桶39使第一半圆片42和第二半圆片43成上下堆叠状态，从而使防护油储油桶39内防护油可以向下流出，进而通过防护油导油管38流向浸油海绵36中，逆向一百八十度旋转防护油储油桶39使第一半圆片42和第二半圆片43成水平相贴状态，从而将防护油堵在防护油储油桶39内，在机械臂使用时，将焊头防护筒35向上移动至环状限位盘33处，使柱形限位孔34的顶端卡进柱形限位孔34中并通过磁性吸附连接固定，避免机械臂工作过程中的振动导致焊头防护筒35向下滑落。

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