一种高精度焊接变位机的制作方法

本实用新型涉及机械制造技术领域，具体涉及一种高精度焊接变位机。

背景技术：

传统的变位机为电机通过减速器驱动丝杆回转，带动工作台升降；电机驱动减速器驱动通过啮合的大小齿轮使工作台回转。具有功能单一、定位精度低等特点。

常规的变位机升降重复定位精度、回转重复定位精度都很低，无法满足与机器人配合作业的精度要求；同时在产品的升降和回转作业中无法有效地保护产品和人身安全。

综上所述，急需一种高精度焊接变位机以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种高精度焊接变位机，以解决传统变位机功能单一、定位精度低等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高精度焊接变位机，包括升降组件、立柱、升降齿轮箱、回转工作台、光栅尺、回转支承、回转驱动组件、防回转装置和防坠落装置；升降齿轮箱套设在立柱上，升降组件用于驱动升降齿轮箱沿着立柱上下运动；回转工作台通过回转支承连接在升降齿轮箱上；回转支承外部带有齿圈；回转驱动组件安装在升降齿轮箱上，用以驱动回转工作台转动；光栅尺安装在立柱的侧面；

所述防回转装置包括第一伸缩件、楔块和安全销；第一伸缩件安装在升降齿轮箱上，第一伸缩件的活动端与楔块连接；楔在第一伸缩件的带动下，上下运动；安全销一端具有与楔块相匹配的斜面，另一端具有与齿圈上齿槽相匹配的锥面；安全销安装在升降齿轮箱的安装孔内，在楔块的挤压下，安全销能沿水平方向运动；

所述防坠落装置包括第二伸缩件和插销；第二伸缩件安装在升降齿轮箱上；第二伸缩件与插销一端连接，用以带动插销沿着水平方向移动；插销另一端的上表面具有斜度，立柱表面设有与插销上表面斜度相匹配的插销孔，插销孔沿立柱长度方向设有多个。

优选地，所述第一伸缩件为气缸，气缸一端通过固定销轴与升降齿轮箱连接，另一端通过连接销轴与楔块连接。

优选地，所述升降齿轮箱的安装座上连接有报警开关，报警开关用于监测楔块运动。

优选地，所述升降齿轮箱上安装有计数开关，用以计量齿圈单位时间内通过的齿数。

优选地，所述升降齿轮箱上连接有安装座，安装座上开有水平方向的通孔，插销可滑动置于所述通孔中。安装座对插销起到支撑和导向的作用。

优选地，所述第二伸缩件为电磁铁，电磁铁中的铁芯通过销钉与插销连接；电磁铁内设有弹簧，弹簧与铁芯连接；通过电磁铁得电、失电控制弹簧的伸缩。

优选地，所述光栅尺包括尺座和滑块；尺座固定在立柱上，滑块连接在升降齿轮箱上。

优选地，所述升降组件包括升降减速器、升降电机和丝杆；升降减速器安装在立柱的顶部；升降电机与升降减速器连接，升降减速器的输出端与丝杆连接；与丝杆相匹配的丝杆螺母安装在升降齿轮箱上。

优选地，所述回转驱动组件包括回转电机、回转减速器和驱动齿轮；回转电机安装在回转减速器上，回转减速器安装在升降齿轮箱上，驱动齿轮安装在回转减速器的输出端，驱动齿轮与回转支承的齿圈啮合，带动回转工作台转动。

优选地，所述升降齿轮箱上设有信号齿轮，信号齿轮与回转支承的齿圈啮合；信号齿轮箱的端面装有编码器，用以记录回转工作台的回转角度。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，通过第二伸缩件使升降齿轮箱在上升和停止过程中，插销始终与立柱表面顶紧，当发生坠落时，第二伸缩件的自然张力使插销插入变位机立柱上最邻近的插销孔，防止变位机继续坠落，可以对升降齿轮箱停止和上升状态进行实时保护，提高了安全性能。

(2)本实用新型中，插销一端的上表面为斜面，变位机立柱上的插销孔的形状与相匹配，升降齿轮箱在上升过程中，由于插销上的斜面存在，可以使插销从插销孔中滑出，不影响升降齿轮箱继续上升。

(3)本实用新型中，通过插销与变位机立柱上的插销孔相配合，以达到防坠落的目的，外形体积小，结构紧凑，适用性广，不仅适用于丝杆结构的变位机，同样也适用于链条传动式或其他传动方式的变位机。

(4)本实用新型中，通过楔块的斜面顶出安全销，使安全销插入回转支承外部齿圈的齿槽内，防止回转工作台继续回转，同时楔块的斜面能自锁防止安全销退回，有效保护了工件和人身安全。

(5)本实用新型中，通过计数开关计量齿圈单位时间内通过的齿数，并将齿数变化信号反馈给电控系统，电控系统对伸缩件发出动作指令，实现了自动化控制，能对回转工作台停止和回转时进行实时保护，提高了工作效率和安全系数。

(6)本实用新型中，设置了光栅尺，通过光栅尺读取升降齿轮箱的具体位置，并将位置信息反馈给升降电机，升降电机根据收到的信息对升降齿轮箱进行位置补偿，保证升降齿轮箱的升降重复定位精度。

(7)本实用新型中，通过设置了尾部带有编码器的信号齿轮，编码器记录回转工作台的回转角度，并将其角度信息反馈给回转电机，回转电机根据收到的信息对回转工作台进行角度补偿，保证回转工作台的回转重复定位精度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是变位机整体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是图3的a向视图；

图5是图1中ⅰ局部放大视图；

图6是图3中ⅱ局部放大视图；

图7是图3中ⅲ局部放大视图；

其中，1、升降减速器，2、升降电机，3、丝杆，4、立柱，5、回转电机，6、回转减速器，7、驱动齿轮，8、回转工作台，9、光栅尺，91、尺座，92、滑块，10、升降齿轮箱，11、回转支承，12、信号齿轮，13、编码器，14、电控系统，15、固定销轴，16、气缸，17、连接销轴，18、楔块，19、安全销，20、报警开关，21、计数开关，22、电磁铁，23、销钉，24、安装座，25、插销。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1～图7，一种高精度焊接变位机，包括升降组件、立柱4、升降齿轮箱10、回转工作台8、光栅尺9、回转支承11、回转驱动组件、防回转装置、防坠落装置和电控系统14；升降齿轮箱10套设在立柱4上，升降组件用于驱动升降齿轮箱10沿着立柱4上下运动；回转工作台8通过回转支承11连接在升降齿轮箱10上；回转支承11外部带有齿圈；回转驱动组件安装在升降齿轮箱10上，用以驱动回转工作台8转动；光栅尺9安装在立柱4侧面，电控系统14与各个电气元件连接。

所述升降组件包括升降减速器1、升降电机2和丝杆3；升降减速器1安装在立柱4的顶部；升降电机2与升降减速器1连接，升降减速器1的输出端与丝杆3连接；与丝杆3相匹配的丝杆3螺母安装在升降齿轮箱10上。升降电机2通过升降减速器1驱动3丝杆旋转，带动升降齿轮箱10上下运动。

如图3和图7所示，所述光栅尺9由尺座91和滑块92组成，尺座91固定在立柱4上，滑块92连接在升降齿轮箱10上。滑块92跟随升降齿轮箱10在尺座91上上下滑动，并读取升降齿轮箱10的具体位置，然后通过光栅尺9反馈给升降电机2，升降电机2根据收到的信息对升降齿轮箱10进行位置补偿，保证升降齿轮箱10的升降重复定位精度。

所述回转驱动组件包括回转电机5、回转减速器和驱动齿轮7；回转电机5安装在回转减速器上，回转减速器安装在升降齿轮箱10上，驱动齿轮7安装在回转减速器的输出端，驱动齿轮7与回转支承11的齿圈啮合，带动回转工作台8转动。

所述升降齿轮箱10上设有信号齿轮12，信号齿轮12与回转支承11的齿圈啮合；信号齿轮12箱的端面装有编码器13，尾部的编码器13记录回转工作台8的回转角度，并将其角度信息反馈给回转电机5，回转电机5根据收到的信息对回转工作台8进行角度补偿，保证回转工作台8的回转重复定位精度。

如图1和图5所示，所述防回转装置包括第一伸缩件、楔块18和安全销19；第一伸缩件安装在升降齿轮箱10上，第一伸缩件的活动端与楔块18连接；楔块18在第一伸缩件的带动下，上下运动；安全销19一端具有与楔块18相匹配的斜面，另一端具有与齿圈上齿槽相匹配的锥面；安全销19安装在升降齿轮箱10的安装孔内，在楔块18的挤压下，安全销19能沿水平方向运动；

所述第一伸缩件为气缸16，气缸16的尾部通过固定销轴15与升降齿轮箱10连接，气缸16的活塞杆通过连接销轴17与楔块18连接。第一伸缩件还可以是油缸或电磁铁。

所述升降齿轮箱10上连接有报警开关20，报警开关20用于监测楔块18运动，并向电控系统14发出报警信号。所述升降齿轮箱10上安装有计数开关21，用以计量齿圈单位时间内通过的齿数，并将齿数信息反馈给电控系统14。

因工作时回转工作台8的转速是恒定的，故计数开关21读取的单位时间内的齿数是不变的。当回转工作台8在回转或静止状态因意外事故突然回转时，计数开关21读到的通过齿频率不是为零或与设定值不同，则将信息反馈给14电控系统，14电控系统发出信号让气缸16动作，活塞杆伸出推动楔块18往下移动，特别地，安全销19在末端的配合斜面的作用下往前伸出，顶入回转支承11外部的齿槽内，防止回转工作台8继续回转，同时楔块18的斜面能自锁防止安全销19退回，有效保护工件和人身安全。同时，21报警开关检测到楔块18动作，向14电控系统发出报警信号。

如图3和图6所示，所述防坠落装置包括第二伸缩件和插销25；第二伸缩件安装在升降齿轮箱10上；第二伸缩件与插销25一端连接，用以带动插销25沿着水平方向移动；插销25另一端的上表面具有斜度，立柱4表面设有与插销25上表面斜度相匹配的插销孔，插销孔沿立柱4长度方向设有多个。

所述升降齿轮箱10上连接有安装座24，安装座24上开有水平方向的通孔，插销25可滑动置于所述通孔中。安装座24对插销25起到支撑和导向的作用。

所述第二伸缩件为电磁铁22，电磁铁22安装在安装座24上，电磁铁22中的铁芯通过销钉23与插销25连接；电磁铁22内设有弹簧，弹簧与铁芯连接；通过电磁铁22得电、失电控制弹簧的伸缩。电磁铁22得电时，插销25处于收缩状态；电磁铁22失电时，插销25通过电磁铁22内的弹簧顶着2立柱的表面或插入2立柱的插销孔内。第二伸缩件还可以是气缸或油缸。

当升降齿轮箱10处于上升状态时，电磁铁22处理失电状态，插销25顶着2立柱表面，当插销顶入插销孔，上升时插销25会在斜面的作用下顶回，不影响升降齿轮箱10继续上升。当升降齿轮箱10出现意外事故坠落时，插销25在电磁铁22内的弹簧作用下，将插销25顶入距其下面最近的一个插销内，防止工作台继续下坠。

当升降齿轮箱10处于停止状态时，电磁铁22处理失电状态，插销25顶着2立柱的表面，防止升降齿轮箱10下坠。

当升降齿轮箱10处于下降状态时，电磁铁22得电，插销25收回，不影响升降齿轮箱10下降。

变位机的升降工作台坠落均是发生在上升和停止状态，此结构能有效的防止工作台坠落，保护产品和人身安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。