一种车桥工业化直线等距点焊机械臂的制作方法

1.本发明涉及一种车桥生产领域，具体是一种车桥工业化直线等距点焊机械臂。


背景技术：

2.汽车车桥(又称车轴)通过悬架与车架(或承载式车身)相连接，其两端安装车轮。车桥的作用是承受汽车的载荷，维持汽车在道路上的正常行驶。车桥是汽车的关键部件之一，受力复杂。它不但承重和传力，还承受巨大的动载荷和静载荷所形成的弯矩和扭矩，为此要求车桥有足够的强度、刚度和韧性。
3.在车桥众多焊缝中，桥壳与半轴套管的环缝焊接时关键，直接关系到汽车的行驶安全和乘客及司机人身安全。因此，保证焊接质量是十分重要的，在车桥焊接时，为了确保焊接质量，有些焊接部位需要进行直线等距点焊，现有的点焊一般是人工手动进行焊接，然而人工焊接无法保证焊接之间的间距，而通过点焊机进行焊接时，需要通过夹持臂夹持车桥，并控制车桥等距运动，这种方式所需设备较多，且焊接效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车桥工业化直线等距点焊机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种车桥工业化直线等距点焊机械臂，包括基台，所述基台上固定安装有中空杆，所述中空杆内活动安装有支撑杆，所述支撑杆上固定有固定板，其特征在于，所述车桥工业化直线等距点焊机械臂还包括：
7.焊接机构，设置在所述支撑杆上，所述焊接机构包括焊接组件和呈对称设置的焊头，所述焊接组件可驱动两个所述焊头做相互靠近或远离运动；
8.角度调节机构，设置在所述支撑杆上且与所述焊接组件连接，所述角度调节机构上固定有滑轮，所述角度调节机构可通过所述焊接组件驱动所述焊头运动，所述支撑杆上还设置有与所述角度调节机构连接的摆正机构，所述摆动机构可在所述角度调节机构运动时，通过所述焊接组件控制所述焊头始终与固定板保持垂直位置；
9.限位机构，设置在所述固定板上且与所述焊接机构连接，所述限位机构包括限位组件和限位轮，所述限位组件可通过所述焊接组件控制所述焊头沿着所述固定板的长度方向运动；
10.驱动组件，设置在所述支撑杆上，所述驱动组件可通过所述限位轮驱动所述限位组件运动，并通过所述滑轮驱动所述角度调节机构运动。
11.作为本发明进一步的方案：所述焊接组件包括固定安装在所述角度调节机构上的承接杆，所述承接杆上固定安装有承接板，所述承接板上开设有呈对称设置的滑槽，所述承接板上设置有与所述滑槽连接的滑动结构，所述滑动结构与所述焊头固定连接，所述承接杆与所述限位机构连接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述滑动结构包括转动安装在所述承接板和所述承接杆之间的丝杆、活动安装在所述丝杆上且与所述丝杆螺纹配合的螺纹套筒、滑动安装在所述滑槽内的滑动块，所述滑动块上铰接有与所述螺纹套筒铰接的连杆，所述滑动块与所述焊头固定连接。
13.作为本发明再进一步的方案：所述角度调节机构包括转动安装在所述支撑杆上的转动套筒，所述转动套筒内活动安装有一号活动杆，所述一号活动杆上转动安装有转动杆，所述支撑杆上设置有与所述一号活动杆和所述转动套筒连接的复位组件，所述转动环套筒与所述摆正机构连接，所述转动杆与所述承接杆固定连接。
14.作为本发明再进一步的方案：所述复位组件包括开设在所述转动套筒上的一号卡槽、固定安装在所述一号活动杆上且与所述一号卡槽卡合的凸起、固定安装在所述转动套筒内且与所述一号活动杆抵接的一号弹簧。
15.作为本发明再进一步的方案：所述摆正机构包括固定安装在所述转动套筒上的固定套筒，所述固定套筒内活动安装有二号活动杆，所述固定套筒内固定有与所述二号活动杆抵接的二号弹簧，所述支撑杆上设置有与所述二号活动杆连接的从动组件。
16.作为本发明再进一步的方案：所述从动组件包括转动安装在所述支撑杆上的二号导向轮、转动安装在所述二号活动杆上的一号导向轮、固定安装在所述转动杆上的三号导向轮，所述一号导向轮上套设有与所述二号导向轮和所述三号导向轮连接的齿形带。
17.作为本发明再进一步的方案：所述限位机构包括固定安装在所述承接杆上的限位套筒，所述限位套筒内活动安装有限位杆，所述限位杆上固定有与所述固定板抵接的限位板，所述固定板上设置有与所述限位杆和所述限位套筒连接的弹性组件，所述限位板与所述限位轮固定连接。
18.作为本发明再进一步的方案：所述弹性组件包括开设在所述固定板上且呈圆周等距设置的多个限位孔、开设在所述限位套筒上的二号卡槽、固定安装在所述限位杆上且与所述二号卡槽卡合的固定环，所述限位套筒上套设有与所述固定环抵接的三号弹簧，所述限位杆与所述限位孔卡合。
19.作为本发明再进一步的方案：所述驱动组件包括转动安装在所述支撑杆上的转动杆，所述转动杆上固定有呈对称设置的支撑套筒，所述支撑套筒内活动安装有与所述滑轮配合的倾斜杆，所述支撑套筒内固定有与所述倾斜杆抵接的四号弹簧，所述转动板上还固定有与所述限位轮配合的固定轮。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本技术可通过限位机构与固定板配合，控制焊接组件和焊头的位置，并在摆正机构的作用下，使得焊头始终与固定板处于垂直状态，焊接组件将会驱动焊头相互靠近，以对车桥进行焊接，同时，驱动组件工作室，在角度调节机构和限位机构的作用下，使得焊头沿着固定板的长度方向等距运动，从而实现对车桥进行直线等距点焊的效果。
附图说明
21.图1为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例的结构示意图。
22.图2为图1中a处的结构放大示意图。
23.图3为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中又一角度的结构示意图。
24.图4为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中摆正机构、角度调节机构、限位机构的连接关系示意图。
25.图5为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中摆正机构、角度调节机构、限位机构、焊接机构的连接关系示意图。
26.图6为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中驱动组件的结构示意图。
27.图7为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中驱动组件的爆炸结构示意图。
28.图8为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中限位机构、承接杆、转动杆的爆炸结构示意图。
29.图9为车桥工业化直线等距点焊机械臂一种实施例中的部分爆炸结构示意图。
30.图中：1、基台；2、中空杆；3、支撑杆；4、固定板；5、限位孔；6、转动套筒；7、一号卡槽；8、一号活动杆；9、凸起；10、一号弹簧；11、转动杆；12、承接杆；13、承接板；14、滑槽；15、滑动块；16、焊头；17、丝杆；18、螺纹套筒；19、连杆；20、固定套筒；21、二号活动杆；22、二号弹簧；23、一号导向轮；24、二号导向轮；25、三号导向轮；26、齿形带；27、限位套筒；28、二号卡槽；29、限位杆；30、固定环；31、三号弹簧；32、限位轮；33、限位板；34、转动板；35、固定轮；36、支撑套筒；37、倾斜杆；38、四号弹簧；39、滑轮。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.请参阅图1～9，本发明实施例中，一种车桥工业化直线等距点焊机械臂，包括基台1，所述基台1上固定安装有中空杆2，所述中空杆2内活动安装有支撑杆3，所述支撑杆3上固定有固定板4，其特征在于，所述车桥工业化直线等距点焊机械臂还包括：
34.焊接机构，设置在所述支撑杆3上，所述焊接机构包括焊接组件和呈对称设置的焊头16，所述焊接组件可驱动两个所述焊头16做相互靠近或远离运动，所述焊接组件包括固定安装在所述角度调节机构上的承接杆12，所述承接杆12上固定安装有承接板13，所述承接板13上开设有呈对称设置的滑槽14，所述承接板13上设置有与所述滑槽14连接的滑动结构，所述滑动结构与所述焊头16固定连接，所述承接杆12与所述限位机构连接，其中，所述滑动结构包括转动安装在所述承接板13和所述承接杆12之间的丝杆17、活动安装在所述丝杆17上且与所述丝杆17螺纹配合的螺纹套筒18、滑动安装在所述滑槽14内的滑动块15，所述滑动块15上铰接有与所述螺纹套筒18铰接的连杆19，所述滑动块15与所述焊头16固定连接。
35.请参阅图1、图3-5，需要说明的是，初始状态下，两个焊头16位于相互远离方向的
行程末端，可通过角度调节机构驱动承接杆12的位置，并使两个焊头16位于车桥所需焊接位置两侧，此时丝杆17转动，带动螺纹套筒18运动，从而带动连杆19运动，连杆19将会驱动滑动块15沿着滑槽14的长度方向运动，且两个滑动块15朝向相互靠近的方向运动，由于滑槽14与滑动块15配合有着导向的作用，使得螺纹套筒18沿着丝杆17的长度方向运动且不会跟随丝杆17转动，滑动块15将会带动两个焊头16运动，当两个焊头16与车桥接触时，焊头16通电，并对车桥进行点焊，在点焊完成后，丝杆17反向转动，使得螺纹套筒18复位，并驱动两个焊头16朝向相互远离的方向运动，此时，承接杆12运动，使得焊头16运动至下一焊接点，重复上述步骤，从而实现对车桥进行点焊的效果。
36.角度调节机构，设置在所述支撑杆3上且与所述焊接组件连接，所述角度调节机构上固定有滑轮39，所述角度调节机构可通过所述焊接组件驱动所述焊头16运动，所述角度调节机构包括转动安装在所述支撑杆3上的转动套筒6，所述转动套筒6内活动安装有一号活动杆8，所述一号活动杆8上转动安装有转动杆11，所述支撑杆3上设置有与所述一号活动杆8和所述转动套筒6连接的复位组件，所述转动套筒6与所述摆正机构连接，所述转动杆11与所述承接杆12固定连接，其中，所述复位组件包括开设在所述转动套筒6上的一号卡槽7、固定安装在所述一号活动杆8上且与所述一号卡槽7卡合的凸起9、固定安装在所述转动套筒6内且与所述一号活动杆8抵接的一号弹簧10。
37.请参阅图1、图3-5、图9，进一步来说，基台1上固定有气缸，气缸的伸缩杆与支撑杆3固定连接，当气缸工作时，可调节支撑杆3的高度，从而调节焊头16的高度，当需要调节焊头16位置时，此时驱动组件工作，并通过滑轮39驱动转动套筒6围绕着支撑杆3转动，从而带动一号活动杆8运动，由于限位机构与固定板4配合，使得一号活动杆8在未转动至固定板4中间位置时，朝向转动套筒6内运动，并驱动凸起9沿着一号卡槽7的长度方向运动，使得一号弹簧10被压缩，一号活动杆8还会带动承接杆12运动，并在摆正机构的作用下，确保承接杆12沿着固定板4的长度方向运动，且角度不会发生偏移，当一号活动杆8运动至固定板4中间位置时，凸起9运动至一号卡槽7内的行程末端，转动套筒6继续转动，在一号弹簧10的作用下，使得一号活动杆8在转动时朝向转动套筒6外运动。
38.所述支撑杆3上还设置有与所述角度调节机构连接的摆正机构，所述摆正机构可在所述角度调节机构运动时，通过所述焊接组件控制所述焊头16始终与固定板4保持垂直位置，所述摆正机构包括固定安装在所述转动套筒6上的固定套筒20，所述固定套筒20内活动安装有二号活动杆21，所述固定套筒20内固定有与所述二号活动杆21抵接的二号弹簧22，所述支撑杆3上设置有与所述二号活动杆21连接的从动组件，其中，所述从动组件包括转动安装在所述支撑杆3上的二号导向轮24、转动安装在所述二号活动杆21上的一号导向轮23、固定安装在所述转动杆11上的三号导向轮25，所述一号导向轮23上套设有与所述二号导向轮24和所述三号导向轮25连接的齿形带26。
39.请参阅图1、图3-5、图9，再进一步来说，为了确保焊头16的位置不会偏移，需要在转动套筒6转动时，承接杆12不会跟随转动套筒6转动，且始终与固定板4保持垂直状态，转动套筒6通过一号活动杆8带动转动杆11转动，由于一号活动杆8位于转动套筒6内的位置不同，为了确保齿形带26处于绷紧状态，二号弹簧22处于压缩状态，使得二号活动杆21位于远离固定套筒20内的行程末端，并通过一号导向轮23确保齿形带26处于绷紧状态，随着转动套筒6转动时，使得三号导向轮25运动，从而带动二号导向轮24和一号导向轮23转动，从而
带动齿形带26运动，使得三号导向轮25转动，从而带动转动杆11转动，以使承接杆12始终位于与固定板4垂直位置。
40.限位机构，设置在所述固定板4上且与所述焊接机构连接，所述限位机构包括限位组件和限位轮32，所述限位组件可通过所述焊接组件控制所述焊头16沿着所述固定板4的长度方向运动，所述限位机构包括固定安装在所述承接杆12上的限位套筒27，所述限位套筒27内活动安装有限位杆29，所述限位杆29上固定有与所述固定板4抵接的限位板33，所述固定板4上设置有与所述限位杆29和所述限位套筒27连接的弹性组件，所述限位板33与所述限位轮32固定连接，其中，所述弹性组件包括开设在所述固定板4上且呈圆周等距设置的多个限位孔5、开设在所述限位套筒27上的二号卡槽28、固定安装在所述限位杆29上且与所述二号卡槽28卡合的固定环30，所述限位套筒27上套设有与所述固定环30抵接的三号弹簧31，所述限位杆29与所述限位孔5卡合。
41.请参阅图1-5、图8-9，再进一步来说，初始状态下，限位杆29位于与固定板4一侧的行程末端，三号弹簧31处于压缩状态，使得固定环30位于二号卡槽28一侧的行程末端，以使限位杆29位于限位孔5内，由于限位板33与固定板4抵接，确保限位杆29始终位于限位孔5上方，当焊头16对车桥进行焊接时，限位杆29处于静止状态，当焊头16与车桥分离时，此时驱动组件驱动限位轮32朝向承接杆12方向运动，并带动限位杆29运动至与限位孔5分离位置，从而带动固定环30沿着二号卡槽28的长度方向运动，使得三号弹簧31压缩，当限位杆29运动至行程末端时，限位板33始终处于与固定板4抵接位置，且驱动组件与限位轮32分离，并通过滑轮39驱动转动套筒6转动，使得承接杆12运动，从而带动限位杆29沿着固定板4的长度方向运动，并与原先的限位孔5分离，三号弹簧31弹性释放，并通过固定环30驱动限位杆29运动至固定板4表面，随着承接杆12的运动，将会带动限位杆29进入下一个限位孔5配合位置，在三号弹簧31的作用下，使得限位杆29进入此限位孔5内，以使限位轮32回到初始位置，此时，驱动组件与滑轮39分离，重复上述步骤，从而驱动焊头16沿着固定板4的长度方向等距运动。
42.驱动组件，设置在所述支撑杆3上，所述驱动组件可通过所述限位轮32驱动所述限位组件运动，并通过所述滑轮39驱动所述角度调节机构运动，所述驱动组件包括转动安装在所述支撑杆3上的转动板34，所述转动板34上固定有呈对称设置的支撑套筒36，所述支撑套筒36内活动安装有与所述滑轮39配合的倾斜杆37，所述支撑套筒36内固定有与所述倾斜杆37抵接的四号弹簧38，所述转动板34上还固定有与所述限位轮32配合的固定轮35。
43.请参阅图1、图3-4、图6-7，最后来说，当焊头16与车桥分离时，此时转动板34转动，带动其中一个倾斜杆37运动至与滑轮39配合位置，由于限位杆29与限位孔5卡合，使得倾斜杆37朝向支撑套筒36内运动，并压缩四号弹簧38，当此倾斜杆37与滑轮39分离时，固定轮35运动至与限位轮32处于抵接位置，并驱动限位杆29运动至与限位孔5分离位置，当固定轮35运动至与限位轮32分离时，另一倾斜杆37运动至与滑轮39抵接位置，并驱动转动套筒6转动，当限位杆29运动至与下一限位孔5配合位置时，转动套筒6不再运动，使得倾斜杆37朝向支撑套筒36内运动，直至与滑轮39分离，重复上述步骤，从而实现驱动焊头16等距运动的效果，当限位杆29运动至行程末端时，转动板34可反向转动，使得限位杆29朝向初始位置运动。
44.以本技术记载的所有特征结合的实施例为例在使用时，初始状态下，限位杆29位
于与固定板4一侧的行程末端，三号弹簧31处于压缩状态，使得固定环30位于二号卡槽28一侧的行程末端，以使限位杆29位于限位孔5内，由于限位板33与固定板4抵接，确保限位杆29始终位于限位孔5上方，此时丝杆17转动，带动螺纹套筒18运动，从而带动连杆19运动，连杆19将会驱动滑动块15沿着滑槽14的长度方向运动，且两个滑动块15朝向相互靠近的方向运动，由于滑槽14与滑动块15配合有着导向的作用，使得螺纹套筒18沿着丝杆17的长度方向运动且不会跟随丝杆17转动，滑动块15将会带动两个焊头16运动，当两个焊头16与车桥接触时，焊头16通电，并对车桥进行点焊，在点焊完成后，丝杆17反向转动，使得螺纹套筒18复位，并驱动两个焊头16朝向相互远离的方向运动，此时转动板34转动，带动其中一个倾斜杆37运动至与滑轮39配合位置，由于限位杆29与限位孔5卡合，使得倾斜杆37朝向支撑套筒36内运动，并压缩四号弹簧38，当此倾斜杆37与滑轮39分离时，固定轮35运动至与限位轮32处于抵接位置，并驱动限位杆29运动至与限位孔5分离位置，从而带动固定环30沿着二号卡槽28的长度方向运动，使得三号弹簧31压缩，当限位杆29运动至行程末端时，限位板33始终处于与固定板4抵接位置，当固定轮35与限位轮32分离时，倾斜杆37与滑轮39抵接，并驱动转动套筒6转动，使得承接杆12运动，从而带动限位杆29沿着固定板4的长度方向运动，并与原先的限位孔5分离，三号弹簧31弹性释放，并通过固定环30驱动限位杆29运动至固定板4表面，随着承接杆12的运动，将会带动限位杆29进入下一个限位孔5配合位置，在三号弹簧31的作用下，使得限位杆29进入此限位孔5内，以使限位轮32回到初始位置，转动套筒6不再运动，使得倾斜杆37朝向支撑套筒36内运动，直至与滑轮39分离，重复上述步骤，从而实现驱动焊头16等距运动的效果。
45.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。