本實用新型涉及一種變位機，具體來說，是一種應用于機器人焊接車橋工作站的三軸垂直翻轉伸縮式變位機。

背景技術：

當前所使用的三軸垂直翻轉變位機的生產效率已經非常高了，但是由于其只能安裝固定一種尺寸的工件，所以當工件是多個系列，多個型號時，其并不使用。而目前可以應用與多種尺寸的可伸縮式頭尾架變位機只能安裝一個工件，當一個工件焊接完畢后，機器人需等待工人將焊好的工件卸下，待焊的工件安裝。所以可伸縮頭尾架變位機的工作效率并不高。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種用于機器人焊接車橋工作站的三軸垂直翻轉伸縮式變位機，結合了三軸垂直翻轉變位機和可伸縮式頭尾架變位機的優點，其不僅有很高的生產效率，而且可以安裝不同尺寸的工件。

本實用新型三軸垂直翻轉伸縮式變位機，包括支架部分與軀干部分。

所述支架的前支座與軀干部分中軀干的前端軸承連接，支架的后支座上安裝第一伺服減速器，第一伺服減速器的輸出軸與軀干后端固定。

上述軀干上左右兩側上均安裝有驅動部分與從動部分；且驅動部分與從動部分分別位于軀干前后兩端。驅動部分與軀干間固定安裝，從動部分滑動連接于沿軀干軸向設置的滑軌上。驅動部分與從動部分相對一端均安裝有氣動卡爪，且驅動部分中的啟動卡爪安裝于第二伺服減速器輸出軸上，同時在第二伺服減速器輸出軸上還安裝離合器。由此，當機器人對軀干一側驅動部分與從動部分夾持的工件進行焊接時，工作人員可以在另一側的驅動部分與從動部分上安裝和拆卸工件。

本實用新型的優點為：

1、本實用新型三軸垂直翻轉伸縮式變位機，相比于常規的三軸垂直翻轉變位機，從動部分可以前后伸縮以安裝不同尺寸的工件，而且其安裝了定位頂平氣缸，減少了外部設備；

2、本實用新型三軸垂直翻轉伸縮式變位機，與常規的可伸縮式的頭尾架變位機相比，其可以在焊接的同時，安裝工件，而避免了工作站焊接一件，拆卸一件，安裝一件，減少了機器人的等待時間，提高了生產效率；

3、本實用新型三軸垂直翻轉伸縮式變位機，將三軸垂直反轉變位機和可伸縮式頭尾架變位機的優點結合在一起，避免了工作效率低，工件尺寸固定的缺點；而且，由于可折疊遮擋板的設計，減少了焊接時產生的強光對工人眼睛的傷害。

附圖說明

圖1為本發明三軸垂直翻轉伸縮式變位機整體結構示意圖；

圖2為本發明三軸垂直翻轉伸縮式變位機中支架部分結構示意圖；

圖3為本發明三軸垂直翻轉伸縮式變位機中軀干部分結構示意圖；

圖4為軀干部分中從動部分結構示意圖；

圖5為軀干部分中頂平板結構示意圖。

圖中：

1-支架部分 2-軀干部分 3-遮擋部分

101-底座 102-前支座 103-后支座

104-座式軸承 105-第一伺服減速機 106-保護罩

201-軀干矩形管 202-驅動部分 203-從動部分

202a-安裝框架 202b-電磁離合器 202c-氣動卡爪A

203a-直線滑軌 203b-滑塊 203c-手輪

203d-絲杠 203e-氣動卡爪B 204a-擋板

204b-V形槽

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

本發明三軸垂直翻轉伸縮式變位機，包括支架部分1、軀干部分2與遮擋部分3，如圖1所示。

所述支架部分1具有底座101、前支座102、后支座103、座式軸承104與第一伺服減速機，用于安裝軀干部分2，如圖2所示。其中，前支座102頂部安裝有座式軸承104，后支座103頂部設計有凹腔，用來安裝第一伺服減速機。第一伺服減速機采用行星減速機，背隙小、精度高、扭矩大，且第一伺服減速機外罩有鈑金薄板保護罩105，保護第一伺服減速機不受焊渣的傷害。

所述軀干部分2包括軀干矩形管201、驅動部分202、從動部分203與頂平板204。其中，軀干矩形管201為軀干部分2的載體，其上安裝驅動部分202、從動部分203，如圖3所示。軀干矩形管201后端端面上安裝有法蘭盤，與支架部分1中第一伺服減速機105的輸出軸固連，由第一伺服減速機105輸出扭矩。軀干矩形管201前端端面上同樣安裝有法蘭盤，與支架部分1中座式軸承104相連，避免第一伺服減速機105受到徑向剪切力，同時支撐軀干部分2的重力。上述軀干矩形管201、座式軸承104與第一伺服減速機三者間同軸設置。由此通過第一伺服減速機輸出扭矩傳遞給軀干矩形管201，帶動軀干矩形管201轉動，進而實現整個軀干部分2一并旋轉。

所述驅動部分202與從動部分203固定安裝在軀干矩形管201同一側面，分別位于軀干矩形管201前部與后部。驅動部分202與軀干部分2間的位置固定，不可移動，用于夾持工件前端，并控制工件的翻轉。從動部分203隨驅動部分202一同翻轉，且其前后方向位置可調，實現對不同長度工件后端的夾持。

驅動部分202包括安裝框架202a、電磁離合器202b與氣動卡爪A202c與第二伺服減速機。其中，安裝框架202a固定安裝在軀干矩形管201側壁上，內部安裝第二伺服減速機。第二伺服減速機的輸出軸水平設置，朝向軀干矩形管201后端，與氣動卡爪A202c同軸相連，氣動卡爪A202c用于夾持工件前端，通過第二伺服減速機控制氣動卡爪A202c轉動。電磁離合器202b套在第二伺服減速機輸出軸上，通過對電磁離合器202b的通電，由電磁離合器202b抱緊第二伺服減速機的輸出軸，進而實現氣動卡爪A202c與工件的抱緊，不可轉動。當電磁離合器202b未通電時，氣動卡爪A202c與其上的工件具有軸向旋轉的自由度。

上述從動部分203包括直線滑軌203a、滑塊203b、手輪203c、絲杠203d與氣動卡爪B203e。其中，直線滑軌203a為兩條，沿前后方向設置，安裝在軀干矩形管201側壁上。絲杠203d平行于兩條直線滑軌203a，位于兩條直線滑軌203a之間，兩端通過軸承安裝在支撐座上；且絲杠203d后端安裝有手輪203c。滑塊203b螺紋配合安裝在絲杠203d上，兩側分別與兩條直線滑軌203a配合滑動連接。滑塊203b上安裝有氣動卡爪支架，氣動卡爪支架前側安裝有氣動卡爪B203e，氣動卡爪B203e用于夾持工件后端。由此通過轉動手輪203c使絲杠203d轉動，控制滑塊203b沿前后方向移動，進而實現氣動卡爪B203b前后位置調節。由此，可使本發明變位機適用于不同長度工件的夾持，工件長度從750mm到1450mm均適用。上述絲杠203d上裝有可伸縮的保護罩，防止被焊渣燙傷；兩條直線滑軌203a外側也裝有起保護作用的薄不銹鋼板。

本發明中驅動部分202與從動部分203各采用兩套；其中，兩套驅動部分202以相同的方式分別固定安裝在軀干矩形管201前端左右側壁上，且鏡面對稱。同樣兩套從動部分203以相同的方式分別安裝在軀干矩形管201后端左右側壁上，且鏡面對稱。由此，當機器人對由一側驅動部分202與從動部分203夾持的工件進行焊接時，工作人員可以在另一側的驅動部分202與從動部分203上安裝和拆卸工件，可以讓工作站的工作效率達到最大化。

上述位于軀干矩形管201兩側的驅動部分202與從動部分203之間，安裝有頂平板204，如圖1與圖5所示；頂平板204位于軀干矩形筒201外部，平行與軀干矩形筒201側壁。頂平板204通過三軸氣缸驅動，在垂直于軀干矩形筒201側壁方向上運動。如圖4所示，三軸氣缸通過鋼制安裝板固定安裝在軀干矩形筒201內部，三軸氣缸的輸出桿穿過軀干矩形筒側壁與頂平板204相連；安裝板上開有矩形洞，用于三軸氣缸的氣管和電纜在軀干矩形管201內的布置，使電纜和氣管均不會外露，進而不會被焊渣燙傷。當車橋等工件通過驅動部分202與從動部分203夾持后，其角度具有偏差，因此通過控制三軸氣缸控制頂平板204移動，將頂平板204向外推出，將工件頂平，使工件的待焊面精準的調整為垂直于地面的方向。此時，驅動部分202中的電磁離合器202b抱緊，驅動部分202上的第二伺服減速機控制將工件旋轉旋轉90°，以方便機器人焊接。

上述頂平板204上下側邊處設計有向內彎折的擋板204a結構，如圖5所示，由此在三軸氣缸回縮后，通過擋板保護焊渣不會從頂平板204和軀干矩形管201間的縫隙中間落入將三軸氣缸的活塞桿燙傷；同時在頂平板204涉及有豎直方向上的V型槽204b，進而減少頂平板204的重量，同時焊渣落在V型槽204b內不會導致頂平板204表面高低不平。

所述遮擋部分3安裝在軀干部分2中軀干矩形管201上下表面，如圖1所示。遮擋部分3為采用深色的濾光鏡制成的兩個遮光板，兩個遮光板的長度與軀干矩形管201長度相等。兩個遮光板的長邊分別與軀干矩形管201上下側壁間鉸接，使遮光板可折疊。當機器人焊接時，通過折疊遮光板，使遮光板平行于水平面，由軀干矩形管201支撐，將工件上方遮擋，遮擋住焊接時產生的強光，使得工作人員在可看到工件焊接狀態的同時不會傷害到眼睛，影響視覺。