(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210580122.7 (22)申请日 2022.05.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114669864 A (43)申请公布日 2022.06.28 (73)专利权人 江苏长江智能制造 研究院有限责 任公司 地址 213012 江苏省常州市钟楼区新龙路 113号 (72)发明人 吴双　刘新　朱益林　王琳　张宇　 汪强　杨唯　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 专利代理师 袁瑞红(51)Int.Cl. B23K 26/08(2014.01) B23K 26/16(2006.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 37/00(2006.01) B23K 37/02(2006.01) 审查员 陈晓君 (54)发明名称 一种可调焊 接角度的焊 接机械手 (57)摘要 本发明公开了一种可调焊接角度的焊接机 械手， 涉及焊接技术领域， 所述焊接机械手包括 底仓， 所述底仓下方安装有衔接板， 底仓上方安 装有机械臂， 所述机械臂的一端安装有焊接座， 所述衔接板安装在机床上， 焊接座上安装有焊枪 或激光焊头， 机械臂带动焊接座多角度运动， 机 械臂由多节中空的圆管以及机芯组成， 机芯在万 向节的基础上添加相对旋转的功能， 使机芯实现 每两节圆管之间多个角度的转动， 使机械臂每一 个节点可以多角度运动， 使焊接座带焊枪或激光 焊头多方位运动， 并结合中空的机械臂， 大幅度 提升焊接过程中的灵活性。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 114669864 B 2022.08.19 CN 114669864 B 1.一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述焊接机械手包括底仓 （1） ， 所述 底仓 （1） 下方安装有 衔接板 （2） ， 底仓 （1） 上安装有机械臂 （3） ， 所述机械臂 （3） 的前端安装有 焊接座 （4） ， 焊枪或激光焊头安装在焊接座 （4） 上； 所述机械臂 （3） 由底臂 （301） 、 若干活节臂 （302） 以及若干机芯 （304） 组成， 所述底臂 （301） 一端安装在底仓 （1） 上， 底臂 （301） 与活节臂 （302） 之间以及每两个活节臂 （302） 之间 均通过机芯 （304） 连接， 所述底臂 （301） 与活节臂 （302） 的连接处以及每两个活节臂 （302） 的 连接处均安装有 套环 （303） ， 底臂 （301） 、 活节 臂 （302） 均为中空的圆管； 所述活节臂 （302） 包括内活节臂 （3021） 和外活节臂 （3022） ， 所述底臂 （301） 另一端以及 内活节臂 （3021） 一端对称安装有象位板a （307） ， 所述内活节臂 （3021） 另一端安装有外螺纹 管， 所述外活节臂 （3022） 一端对称安装有象位板b （308） ， 外活节臂 （3022） 另一端安装有 内 螺纹管， 所述内螺纹管旋紧在外螺纹管上， 所述内螺纹管上安装有定位销 （3023） ， 所述定位 销 （3023） 的一端贯穿外螺纹管， 所述内活节臂 （3021） 和外活节臂 （3022） 之间套接有防护环 （3024） ； 底臂 （301） 上的所述象位板a （307） 与一个活节臂 （302） 上的所述象位板b （308） 相互配 合与机芯 （3 04） 连接； 一个活节臂 （302） 上的所述象位板a （307） 与另一个活节臂 （302） 上的所述象位板b （308） 相互配合与机芯 （3 04） 连接； 所述机芯 （304） 包括芯环 （3041） 、 球芯 （3047） ， 所述芯环 （3041） 上对称安装有两个支撑 轴a （3043） 以及两个支撑轴b （3045） ， 所述支撑轴a （3043） 与支撑轴b （3045） 之间的夹角为 90°， 所述支撑轴a （3043） 以及支撑轴b （3045） 位于芯环 （3041） 内侧的一端通过分离缸 （3048） 分别安装有定位盘a （3044） 以及定位盘b （3046）， 所述球芯 （3047） 位于定位盘a （3044） 以及定位盘b （3 046） 中心位置； 所述支撑轴a （3043） 与象位板a （307） 固定连接， 所述支撑轴b （3045） 与象位板b （308） 固 定连接； 所述定位盘a （3044） 与定位盘b （3046） 均由若干扇形的磁体组成， 每相邻两个扇形磁体 之间的磁极不相同， 所述球芯 （3047） 上设置有若干个线圈， 球芯 （3047） 内部设置安装有控 制电路以及电子陀螺 仪， 所述线圈与控制电路连接 。 2.根据权利要求1所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述芯环 （3041） 上对称开设有偏转槽， 所述支撑轴a （3043） 位于偏转槽内， 支撑轴a （3043） 上安装有 限位板 （3042） ， 所述芯环 （3041） 上位于偏转槽的外侧开设有齿槽， 所述支撑轴a （3043） 在位 于芯环 （3041） 外侧的位置安装有限位环， 所述限位环内侧表面设置有轮齿， 限位环与芯环 （3041） 啮合， 限位环与支撑轴a （3 043） 滑动连接 。 3.根据权利要求2所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述球芯 （3047） 由球形框架以及若干陶瓷板组成， 若干陶瓷板嵌在球形框架 内， 所述线圈安装在陶 瓷板的外表面。 4.根据权利要求3所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 连接焊接座 （4） 的所述活节臂 （302） 一端安装有调向芯 （305） ， 除去调向芯 （305） 所包含的支撑轴b的数 量和结构不同外， 所述调向芯 （305） 所包含的其他结构均与机芯 （304） 所包含的结构相同， 调向芯 （305） 所包含的结构之间的连接关系和位置关系均与机芯 （304） 中结构之间的连接权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114669864 B 2关系和位置关系相同； 所述调向芯 （305） 仅包含一个支撑轴b， 位于调向芯 （305） 上的支撑轴b上套设有扩孔 环， 位于调向芯 （305） 上的支撑轴b为中空结构且连通焊接座 （4） 内部， 位于调向芯 （305） 上 的支撑轴b上开设有气孔； 连接焊接座 （4） 的所述活节臂 （302） 上设置有封闭套 （306） ， 所述封闭套 （306） 的一端与 扩孔环连接； 所述焊接座 （4） 为中空结构， 焊接座 （4） 上开设有清烟口 （402） ； 所述底仓 （1） 内部设置有抽气系统。 5.根据权利要求4所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述焊接座 （4） 呈U型， 焊接座 （4） 的内侧安装有安装环 （401） ， 焊接座 （4） 内侧下端开设有斜面， 所述清 烟口 （402） 开设在斜 面上， 若干所述清烟口 （402） 中心线的汇聚点与工件的焊接点重合。 6.根据权利要求1所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述衔接板 （2） 下方安装有垫板 （201） ， 所述垫板 （201） 的中部安装有负压仓 （203） ， 所述衔接板 （2） 内部 安装有基板 （202） ， 所述基板 （202） 与负压仓 （203） 的上端连接， 所述衔接板 （2） 内部安装有 锁紧机构， 所述锁紧机构通过牵引索 （204） 与基板 （202） 连接， 锁紧机构使衔接板 （2） 固定在 机床上。 7.根据权利要求6所述的一种可调焊接角度的焊接机械手， 其特征在于： 所述锁紧机构 包括蜗杆 （208） 、 蜗轮 （207） ， 所述蜗杆 （208） 的一端位于衔接板 （2） 的板体内， 蜗杆 （208） 通 过轴承 （209） 安装在衔接板 （2） 中， 所述蜗杆 （208） 以及蜗轮 （207） 均水平安装在衔接板 （2） 中， 所述蜗轮 （207） 通过辅助部件安装在衔接板 （2） 中， 蜗杆 （208） 与 蜗轮 （207） 啮合传动， 所 述蜗轮 （207） 中心通过螺纹连接有丝杆 （205） ， 所述丝杆 （205） 的一端贯穿衔接板 （2） 以及垫 板 （201） ， 丝杆 （205） 上安装有收卷轮 （206） ， 所述收卷轮 （206） 通过辅助部件安装在衔接板 （2） 内， 收卷轮 （20 6） 与丝杆 （20 5） 螺纹连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114669864 B 3