一种悬挂焊接机器人智能升降装置

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种悬挂焊接机器人智能升降装置。

背景技术：

悬挂式点焊机简称悬挂焊机，属于电阻焊点焊，电阻焊是工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法，分为点焊、凸焊、对焊、滚焊。

现有的悬挂式点焊机一般由金属链通过收卷机悬挂在支架上，使用时需要工作人员手持焊机握把，然后精准的将焊头对准焊接点，期间还要防止因操作不当或者脱手而对操作者身体造成伤害，这就需要从业者有相当丰富的经验，对于刚接触悬挂焊机的人员来说，很难将实现精准的焊接，虽然现有的悬挂式点焊机保证了灵活性，但缺少了稳定性和安全性。

因此，有必要针对现有技术的缺点，设计一种既能保证灵活性，又具备稳定性和安全性的悬挂焊接机器人智能升降装置。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种既能保证灵活性，又具有稳定性和安全性的悬挂焊接机器人智能升降装置。

为此发明提供了一种悬挂焊接机器人智能升降装置，包括有安装板、x移动单元、y移动单元、伸缩用焊接角度调节装置、焊接旋转角度调节装置和握把防护组件，两对安装板上各安装有一个x移动单元，x移动单元上连接有y移动单元，y移动单元上连接有伸缩用焊接角度调节装置，x移动单元以丝杠滑台的方式平移y移动单元，y移动单元以丝杠滑台的方式平移伸缩用焊接角度调节装置，伸缩用焊接角度调节装置上连接有焊接旋转角度调节装置，焊接旋转角度调节装置侧壁安装有握把防护组件。

进一步的，x移动单元包括有连接块、电机一、机架一、带轮二、滑轨一、丝杠一、带轮一、皮带一和螺母一，两个连接块对称设置在两个安装板相向的一侧，丝杠一的两端分别与两个连接块转动连接，两个滑轨一沿丝杠一对称设置，滑轨一的两端分别安装在两个连接块上，机架一固定安装在其中一个连接块上，机架一上固定安装有电机一，电机一的输出轴安装有带轮二，丝杠一靠近电机一的一端安装有带轮一，皮带一绕设在带轮一和带轮二上，螺母一滑动套在两个滑轨一上，螺母一与丝杠一螺纹配合，螺母一上设有两个连接孔，y移动单元安装在螺母一上的连接孔内。

进一步的，y移动单元包括有滑轨二、丝杠二、齿轮二、电机二、机架二、齿轮一、螺母二和连接盘，丝杠二的两端分别转动连接在两个螺母一上，两个滑轨二沿丝杠二对称设置，滑轨二的两端分别安装在两个螺母一上的连接孔内，其中一个螺母一上固定安装有机架二，机架二上固定安装有电机二，电机二的输出轴上安装有齿轮一，丝杠二靠近电机二的一端安装有齿轮二，齿轮二与齿轮一啮合，螺母二滑动套于两个滑轨二上，螺母二与丝杠二螺纹配合，螺母二底侧固定连接有连接盘，连接盘的底部设有环形轨道槽，伸缩用焊接角度调节装置安装在连接盘底部。

进一步的，伸缩用焊接角度调节装置包括有防护管、丝杠三、螺母三、齿轮三、电机三、接收器一、齿轮四、叉板、压力传感器和轮盘，防护管设有两个，其中一个的上端转动连接在连接盘中心，另一个的上端滑动连接在连接盘的环形轨道槽内，每个防护管下端转动连接有一个螺母三，每个螺母三上套有一个齿轮三，每个防护管下端外管壁上各安装有一个电机三，电机三输出轴上安装有一个齿轮四，齿轮三与齿轮四啮合，每个电机三外壳上安装有一个接收器一，在每个防护管内部滑动连接有一个丝杠三，丝杠三穿过螺母三并与其螺纹配合，每个丝杠三底部安装有一个压力传感器，每个压力传感器上固定连接有一个叉板，每个叉板上各固定连接有一个轮盘，轮盘上开有若干个定位孔。

进一步的，焊接旋转角度调节装置包括有轮架、机箱、转向环、机架四、电机四、接收器二、握杆和焊机，两个轮架分别与两个叉板铰接，两个轮架底部转动连接有一个机箱，机箱内侧端口处和内底壁处各转动安装着一个转向环，焊机的机体位于机箱内并与转向环固定连接，焊机的焊头伸出机箱外部，机箱外侧底壁上固定安装有机架四，机架四上固定安装有电机四，电机四的机体上安装有接收器二，电机四的输出轴穿过机箱底侧并连接在焊机的机体上，机箱外侧靠近端口处固定连接有握杆。

进一步的，握把防护组件包括有护手盒、圆转饼、转向握把、启动按钮、制动按钮和转向传感器，护手盒通过螺栓可调节的安装在机箱外壁，护手盒靠近握杆，护手盒上转动连接有圆转饼，圆转饼外侧安装有转向传感器，圆转饼上固定连接有转向握把，转向握把位于护手盒内，转向握把上设有制动按钮和启动按钮。

进一步的，还包括有安装套、筒套、螺杆、销杆一、弹簧、机架六、气缸二、接收器三和限位档杆，每个轮架上均固定连接有一个安装套，安装套分为上下两部分，其通过螺杆可拆卸的连接，安装套下部分靠近轮盘的一侧固定安装有筒套，每个安装套和筒套内滑动连接有一个销杆一，销杆一上套有弹簧，弹簧的一端压入筒套内壁，销杆一与轮盘上的定位孔插接配合，机架六固定安装在轮架的侧壁上，气缸二机体固定安装在机架六上，气缸二机体上安装有接收器三，气缸二的伸缩杆上固定连接有限位档杆，限位档杆与销杆一滑动配合。

进一步的，还包括有机架五、气缸一和销杆二，机架五安装在轮架上远离安装套的一侧，机架五上固定安装有气缸一，气缸一伸缩杆上固定连接有销杆二，销杆二与轮盘上的定位孔插接配合。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明通过x移动单元、y移动单元和伸缩用焊接角度调节装置可以实现将焊接旋转角度调节装置在任意方向上移动，还能通过转动转向握把间接带动焊机转动，使得焊接旋转角度调节装置运动的同时还能使焊接机自由转动，相较于传统了悬挂焊机，本发明使用起来更加灵活。

2、本发明的焊接旋转角度调节装置通过叉板连接在丝杠上，相较于传统的铁链连接，稳定性更佳，这就使得焊接过程中焊接旋转角度调节装置不易大幅度的晃动，极具稳定性，这样也能保证焊接的质量。

3、工作人员通过制动按钮便可控制焊接旋转角度调节装置，使其保持原有的焊接位置，这样当工作人员暂停结束后还可以接着上次的焊接点继续加工，而不需要重新在调整角度，保证了焊接的便利性和稳定性。

4、当遇到意外脱手的情况时，压力传感器会接受力的变化，继而将信号传输到接收器三上，接收器三会发出信号使得气缸二向上伸缩，这样便会使得销杆一快速插入定位孔中，进行紧急制动，确保了工作人员的安全。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明x移动单元的立体结构示意图。

图3为本发明x移动单元的局部剖视图。

图4为本发明y移动单元的立体结构示意图。

图5为本发明y移动单元的局部示意图。

图6为本发明连接盘、环形轨道槽和防护管的立体结构示意图。

图7为本发明防护管的剖视图。

图8为本发明焊接旋转角度调节装置的立体结构示意图。

图9为本发明机箱的剖视图。

图10为本发明护手盒的内部视图。

图11为本发明的局部立体结构示意图。

图12为本发明制动部分的立体结构示意图。

图13为本发明销杆一和弹簧的立体结构示意图。

图14为本发明销杆二的立体结构示意图。

附图标记中：1-安装板，101-x移动单元，102-y移动单元，103-伸缩用焊接角度调节装置，2-连接块，201-电机一，2011-机架一，2012-带轮二，202-滑轨一，203-丝杠一，2031-带轮一，2032-皮带一，204-螺母一，2041-连接孔，3-滑轨二，301-丝杠二，3011-齿轮二，302-电机二，3021-机架二，3022-齿轮一，303-螺母二，304-连接盘，3041-环形轨道槽，4-防护管，401-丝杠三，402-螺母三，403-齿轮三，404-电机三，4041-接收器一，405-齿轮四，406-叉板，407-压力传感器，408-轮盘，4081-定位孔，5-轮架，501-机箱，5011-转向环，502-机架四，503-电机四，5031-接收器二，504-握杆，505-焊机，6-护手盒，601-圆转饼，602-转向握把，603-启动按钮，604-制动按钮，605-转向传感器，7-安装套，701-筒套，702-螺杆，703-销杆一，7031-弹簧，704-机架六，705-气缸二，7051-接收器三，706-限位档杆，8-机架五，801-气缸一，802-销杆二。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1所示，一种悬挂焊接机器人智能升降装置，包括有安装板1、x移动单元101、y移动单元102、伸缩用焊接角度调节装置103、焊接旋转角度调节装置和握把防护组件，两对安装板1上各安装有一个x移动单元101，x移动单元101上连接有y移动单元102，y移动单元102上连接有伸缩用焊接角度调节装置103，x移动单元101以丝杠滑台的方式平移y移动单元102，y移动单元102以丝杠滑台的方式平移伸缩用焊接角度调节装置103，伸缩用焊接角度调节装置103上连接有焊接旋转角度调节装置，焊接旋转角度调节装置侧壁安装有握把防护组件。

准备好要焊接的零件之后，工作人员双手紧握焊接旋转角度调节装置，随后靠近被焊接零件，这时工作人员可以通过双手带动焊接旋转角度调节装置实现其在水平方向上的移动，通过伸缩用焊接角度调节装置103能控制焊接旋转角度调节装置在竖直方向的移动，这样便可实现焊接组装置在三维空间的移动，在整个移动过程中都是通过丝杠，滑杆等带动，这就在其在原有的灵活性上又增强了稳定性，使焊接更加精准，效果更好。

如图1-3所示，x移动单元101包括有连接块2、电机一201、机架一2011、带轮二2012、滑轨一202、丝杠一203、带轮一2031、皮带一2032和螺母一204，两个连接块2对称设置在两个安装板1相向的一侧，丝杠一203的两端分别与两个连接块2转动连接，两个滑轨一202沿丝杠一203对称设置，滑轨一202的两端分别安装在两个连接块2上，机架一2011固定安装在其中一个连接块2上，机架一2011上固定安装有电机一201，电机一201的输出轴安装有带轮二2012，丝杠一203靠近电机一201的一端安装有带轮一2031，皮带一2032绕设在带轮一2031和带轮二2012上，螺母一204滑动套在两个滑轨一202上，螺母一204与丝杠一203螺纹配合，螺母一204上设有两个连接孔2041，y移动单元102安装在螺母一204上的连接孔2041内。

当电机一201启动后会带动带轮二2012转动，带轮二2012会通过皮带一2032带动带轮一2031转动，带轮一2031又会带动丝杠一203转动，丝杠一203在转动时又会带动螺母一204沿着滑轨一202滑动，这样便会通过螺母一204带动y移动单元102在滑轨一202方向上移动，y移动单元102又会带动伸缩用焊接角度调节装置103和焊接旋转角度调节装置在滑轨一202方向滑动，这样便实现了焊接旋转角度调节装置的横向移动。

如图1和图4-6所示，y移动单元102包括有滑轨二3、丝杠二301、齿轮二3011、电机二302、机架二3021、齿轮一3022、螺母二303和连接盘304，丝杠二301的两端分别转动连接在两个螺母一204上，两个滑轨二3沿丝杠二301对称设置，滑轨二3的两端分别安装在两个螺母一204上的连接孔2041内，其中一个螺母一204上固定安装有机架二3021，机架二3021上固定安装有电机二302，电机二302的输出轴上安装有齿轮一3022，丝杠二301靠近电机二302的一端安装有齿轮二3011，齿轮二3011与齿轮一3022啮合，螺母二303滑动套于两个滑轨二3上，螺母二303与丝杠二301螺纹配合，螺母二303底侧固定连接有连接盘304，连接盘304的底部设有环形轨道槽3041，伸缩用焊接角度调节装置103安装在连接盘304底部。

当螺母一204沿着滑轨一202横向移动时，螺母一204会带动整个y移动单元102移动，当电机二302带动齿轮一3022转动时，齿轮一3022会带动齿轮二3011转动，齿轮二3011会带动丝杠二301转动，当丝杠二301转动时又会带动螺母二303沿着滑轨二3滑动，螺母二303又会带动连接盘304一起运动，这样便会带动伸缩用焊接角度调节装置103沿着滑轨二3运动，这样便通过伸缩用焊接角度调节装置103的带动实现了焊接旋转角度调节装置在纵向上的移动。

如图7-8和图14所示，伸缩用焊接角度调节装置103包括有防护管4、丝杠三401、螺母三402、齿轮三403、电机三404、接收器一4041、齿轮四405、叉板406、压力传感器407和轮盘408，防护管4设有两个，其中一个的上端转动连接在连接盘304中心，另一个的上端滑动连接在连接盘304的环形轨道槽3041内，每个防护管4下端转动连接有一个螺母三402，每个螺母三402上套有一个齿轮三403，每个防护管4下端外管壁上各安装有一个电机三404，电机三404输出轴上安装有一个齿轮四405，齿轮三403与齿轮四405啮合，每个电机三404外壳上安装有一个接收器一4041，在每个防护管4内部滑动连接有一个丝杠三401，丝杠三401穿过螺母三402并与其螺纹配合，每个丝杠三401底部安装有一个压力传感器407，每个压力传感器407上固定连接有一个叉板406，每个叉板406上各固定连接有一个轮盘408，轮盘408上开有若干个定位孔4081。

当电机三404带动齿轮四405转动时，齿轮四405会带动齿轮三403转动，齿轮三403又会带动螺母三402转动，螺母三402在转动时会与丝杠三401螺纹配合，使得丝杠三401沿着竖直方向运动，丝杠三401又会带动叉板406、压力传感器407和轮盘408沿着竖直方向移动，同时带动焊接旋转角度调节装置在竖直方向移动，根据连接焊接旋转角度调节装置上的两个叉板406移动的距离不同，会使得焊接旋转角度调节装置可控制的任意倾斜，这样便实现了焊接旋转角度调节装置在竖直方向上的灵活移动。

如图8-9所示，焊接旋转角度调节装置包括有轮架5、机箱501、转向环5011、机架四502、电机四503、接收器二5031、握杆504和焊机505，两个轮架5分别与两个叉板406铰接，两个轮架5底部转动连接有一个机箱501，机箱501内侧端口处和内底壁处各转动安装着一个转向环5011，焊机505的机体位于机箱501内并与转向环5011固定连接，焊机505的焊头伸出机箱501外部，机箱501外侧底壁上固定安装有机架四502，机架四502上固定安装有电机四503，电机四503的机体上安装有接收器二5031，电机四503的输出轴穿过机箱501底侧并连接在焊机505的机体上，机箱501外侧靠近端口处固定连接有握杆504。

电机四503转动会带动转向环5011沿着机箱501内壁转动，继而带动焊机505转动，当整个焊接旋转角度调节装置在竖直方向移动时，根据偏差使得两个压力传感器407接受到不同的受力信号，随后再将信号传到接收器一4041，接收器一4041接收到信号之后就会通过控制器控制电机三404的转动，（控制器在为现有技术在图中为画出）从而通过带动两个叉板406来调节焊接旋转角度调节装置的位置，这样便可自由调节焊接机的旋转，使其更加灵活。

如图10所示，握把防护组件包括有护手盒6、圆转饼601、转向握把602、启动按钮603、制动按钮604和转向传感器605，护手盒6通过螺栓可调节的安装在机箱501外壁，护手盒6靠近握杆504，护手盒6上转动连接有圆转饼601，圆转饼601外侧安装有转向传感器605，圆转饼601上固定连接有转向握把602，转向握把602位于护手盒6内，转向握把602上设有制动按钮604和启动按钮603。

工作人员一只手握着握杆504，另一只手深入到护手盒6中握紧转向握把602，在焊接过程中护手盒6可以保护使用者的手，通过握把602控制整个焊接旋转角度调节装置，按下启动按钮603便可启动焊接机工作，通过转动转向握把602便可带动圆转饼601转动，圆转饼601转动时转向传感器605会接受转动信号，然后将信号传到接收器二5031，接收器二5031便可控制电机四503转动，这样便能调节焊接机的转动，实现通过转向握把602来控制焊接机的转动功能。

如图11-13所示，还包括有安装套7、筒套701、螺杆702、销杆一703、弹簧7031、机架六704、气缸二705、接收器三7051和限位档杆706，每个轮架5上均固定连接有一个安装套7，安装套7分为上下两部分，其通过螺杆702可拆卸的连接，安装套7下部分靠近轮盘408的一侧固定安装有筒套701，每个安装套7和筒套701内滑动连接有一个销杆一703，销杆一703上套有弹簧7031，弹簧7031的一端压入筒套701内壁，销杆一703与轮盘408上的定位孔4081插接配合，机架六704固定安装在轮架5的侧壁上，气缸二705机体固定安装在机架六704上，气缸二705机体上安装有接收器三7051，气缸二705的伸缩杆上固定连接有限位档杆706，限位档杆706与销杆一703滑动配合。

当工作人员不小心脱手时，压力传感器407会接受到信号，然后将信号传到接收器三7051，接收器三7051会通过控制器带动气缸二705工作，气缸二705就会带动限位档杆706向上回缩，这样气缸二705与销杆一703便会脱离接触，销杆一703会受到弹簧7031的弹力作用使其快速插入轮盘408上的定位孔4081中，这样便起到了保护作用，避免了操作不当造成人员伤害。

如图14所示，还包括有机架五8、气缸一801和销杆二802，机架五8安装在轮架5上远离安装套7的一侧，机架五8上固定安装有气缸一801，气缸一801伸缩杆上固定连接有销杆二802，销杆二802与轮盘408上的定位孔4081插接配合。

在工作人员焊接工作时，工作人员可按动制动按钮604使焊接旋转角度调节装置保持原有状态，具体通过按动制动按钮604使得气缸一801启动，气缸一801启动后带动销杆二802运动，销杆二802插入轮盘408上的定位孔4081中，然后将定位孔4081锁死，这样整个焊接旋转角度调节装置就会保持原有状态并停止工作，这样有利于工作人员在下次焊接时保持原有姿势焊接，提高了焊接质量。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。