一种基于仿生学的新型焊枪

摘要

本发明公布了一种基于仿生学新型焊枪，实现方式是采用拉线机构设计，电机作为动力元件，通过仿生学原理，模拟人的手这一生理结构，设计了一款仿生焊枪，使在全位置焊接中尤其是在相贯线这种特殊的焊接任务情况下，能够较好的实现对焊接中工作角和行走角的实时调节，实现对焊接的姿态调节，并且工作角和行走角的调节机构互不影响，能够协同的对焊接姿态进行调节。本发明能够实现焊枪的自动调节功能并且提高焊接效率，如若跟工业机器人结合使用能够有效减少传统工业机器人的系统惯量，增强其系统的动力性能。

主权项

一种基于仿生学的焊枪，采用拉线机构设计，其特征在于：其包括有动力机构一，动力机构二，焊接工作角调节机构和焊接行走角调节机构； 所述的动力机构一包括电机Ⅰ（16）、轴端固定帽（20）、滚线轮Ⅰ（19）以及柔性绳索Ⅰ（18）和电机固定座Ⅰ（17）；电机Ⅰ（16）穿过电机固定座Ⅰ（17）的中孔，通过紧顶螺栓将电机Ⅰ（16）固定，电机Ⅰ（16）的电机轴穿过滚线轮Ⅰ（19）的中心孔，并且轴端部进入到轴端固定帽（20），轴端固定帽（20）固定在近指节(4)上，通过紧顶螺栓将滚线轮Ⅰ(19)与电机Ⅰ(16)的轴端紧固在一起，柔性绳索一端紧固在滚线轮Ⅰ(19)上； 所述的动力机构二包括电机Ⅱ（11）、电机固定座Ⅱ（12）、滚线轮轴Ⅱ（33）、涨紧轮Ⅰ（15）、涨紧轮Ⅱ（40）和柔性绳索Ⅱ（14），电机Ⅱ（11）穿过电机固定座Ⅱ（12）的孔，通过紧顶螺丝将电机Ⅱ（11）固定在电机固定座Ⅱ（12）上，电机Ⅱ（11）的轴端穿过滚线轮轴Ⅱ（33）的轴端的安装孔中，使用紧顶螺丝将其与电机Ⅱ（12）的轴端固定住，滚线轮轴Ⅱ（33）上的滚线轮Ⅱ（32）使柔性绳索Ⅱ（14）的两端缠绕在滚线轮Ⅱ（32）两端处，并且按照左右旋向不同的缠绕方式缠在滚线轮Ⅱ（32）上； 所述的焊接工作角调节机构，采用仿生手指样式，包括近指节（1）、中指节（3）、远指节（4）、柔性绳索Ⅰ（18）、内骨弹簧（23）、连接轴销（22）和近指节固定座（21）。近指节（1）与中指节（3）通过连接轴销（22）连接在一块，并且在连接部形成转动副，中指节（3）与远指节（4）通过连接轴销(22)连接在一块，并在连接部形成转动副，内骨弹簧（23）穿过近指节（1）、中指节（3）和远指节（4）的中空腔体使近指节（1）、中指节（3）和远指节（4）形成一个整体，柔性绳索Ⅰ（18）穿过中指节（3）、近指节（1）和远指节（4）上的滑扣孔，并将柔性绳索Ⅰ（18）的一端与远指节（4）上的滑扣孔紧固在一块，柔性绳索Ⅰ（18）的另一端固定在滚线轮Ⅰ（19）上，并缠绕在滚线轮Ⅰ（19）上； 所述焊接行走角调节机构，采用弧形轨道仿照手腕，包括滑道板Ⅰ（9）、滑道板Ⅱ（6）、轨道滑块（8）、支撑轴（36），滚动轴承Ⅰ（37）、滑道板支柱Ⅰ（29）、滑道板支柱Ⅱ（30）、滑道板支柱Ⅲ（13）、涨紧轮柱Ⅰ（27）、涨紧轮柱Ⅱ（10）和支撑板Ⅰ（5）、支撑板Ⅱ（7）、支撑板Ⅲ（28）组成。滑道板Ⅰ（9）与滑道板Ⅱ（6）平行放置，滑道板支柱Ⅰ（29）、滑道板支柱Ⅱ（30）、滑道板支柱Ⅲ（13）成三角状放置于滑道板Ⅰ（9）和滑道板Ⅱ（6）之间起到固定支撑两板的作用，使用支撑板Ⅰ（5）、支撑板Ⅱ（7）、支撑板Ⅲ(28)放置在滑道板Ⅰ（9）和滑道板Ⅱ（6）的端部起到加固作用，将轨道滑块（8）放置在滑道板Ⅰ（9）和滑道板Ⅱ（6）的弧形道上，四根支撑轴Ⅰ（36）穿过轨道滑块（8）上的安装孔并将两个滚动轴承Ⅰ（37）分别安装在相各个支撑轴的两端，实现轨道滑块（8）沿着垂直于滑道板Ⅰ（9）和滑道板Ⅱ（6）的方向固定，轨道滑块（8）的一端连接柔性绳索Ⅱ（14），另一端连接工作角调节机构； 动力机构一中的电机Ⅰ（16）固定在电机固定座Ⅰ（17），电机固定座Ⅰ（17）固定在工作角调节机构的近指节固定座（21）上，动力机构二上的电机Ⅱ（11）固定在电机固定座Ⅱ（12）上，电机固定座Ⅱ（12）固定在行走角调节机构的滑道板Ⅰ（6）上，通过近指节固定座（21）固定在行走角调节机构的轨道滑块（8）上将两调节机构形成一体。