CN115338526A - 一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊枪电极帽更换领域，具体的说是一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置；包括机架、控制系统、拆卸组件、动力组件、夹紧片、安装组件和调节组件，所述机架上安装有基板，所述基板上方安装有上铰接座，所述拆卸组件包括上拆卸块、下拆卸块、杠杆、连杆和转轮，所述上拆卸块和下拆卸块的右端都滑动连接有夹紧片，所述安装组件包括限位滑轨、限位块、弹簧和推力板，所述调节组件包括铰接孔、砝码和砝码车；本发明通过动力组件带动转轮转轮转动，转轮带动连杆和杠杆进行摆动，杠杆带动下拆卸块进行上下滑动，同时通过夹紧片夹住工件以此达到适用于不同大小型号的电极帽快速而准确更换任务的自动换帽目的。

Description

一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置

技术领域

本发明涉及焊枪电极帽更换领域，具体的说是一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置。

背景技术

在现代工业的生产制造过程中，焊接是一个十分基本且重要的工艺，然而在电焊的过程中由于电极帽需要反复的通电和断电，因此电极损耗十分严重且快速，为了消除电极磨损以及氧化层的不良影响，需要对损耗过于严重的电极帽进行更换。

广州明珞汽车装备有限公司发明了一种电极修磨更换一体机，其专利号为CN103170720A，该发明主要用于汽车自动焊接生产线中的电极帽更换，包括了机架，定安装在机架上的驱动机头，安装在驱动机头上的电极修磨单元以及电极帽更换单元，驱动机头上固定安装有用于驱动电极修磨单元和电极帽更换单元运作的伺服电机。该电极修磨更换一体机中，通过伺服电机驱动电极修磨单元和电极帽更换单元，进而完成对电极帽的修磨和电极帽的更换工作。

上述发明虽然可以一定程度上进行快速的电极帽更换工作，但是电机需要进行反复的开关才能完成更换任务，这样一来不仅降低了更换效率并且对电机损耗大。

广州市极动焊接机械有限公司发明了一种电极帽自动拆装修磨一体设备，其专利号为CN104801973A，该发明包括电极帽自动供给装置、电极帽自动拆卸和修磨装置、减振装置，其中电极帽自动供给装置共有两组，电极帽自动供给装置通过卡扣连接在装置侧边，减振装置同样有两个，同样固定在装置的两侧。

上述发明虽然可以自动对电极帽进行拆卸安装修磨，但是其拆卸安装的力道偏小，无法对紧固甚至变形的电极帽进行拆卸工作。

深圳市鸿栢科技实业有限公司发明一种焊机电极帽的修磨更换设备，其专利号为CN104985425A，该发明包括支撑座、电极帽拆卸装置、电极帽修磨装置、电极帽安装装置、压力器装置以及电流检测装置，并且使用电气控制箱来对上述机构装置进行控制。电极帽安装装置包括有顶盖、储帽盒、底座和滑动块；电极帽拆卸装置包括夹模盘、和传动本体，夹模盘内还活动转动连接有月形块，在月形块的外侧边开设有防滑齿纹，当夹模盘和夹紧电极帽一起进行转动的时候，电极连杆向外拔旧的电极帽，此时旧的电极帽脱离。

上述发明虽然可以高效的完成对电极帽的拆卸安装工作，但是其无法适应不同大小粗细的电极帽的拆卸安装工作。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，解决了上述技术问题。

发明内容

本发明的技术要点是：一种适用于不同大小型号的电极帽快速而准确更换任务的自动换帽装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，包括机架、控制系统、拆卸组件和动力组件；

所述机架上安装有基板，所述基板上方安装有上铰接座，所述基板下方安装有下铰接座和滑动架；所述拆卸组件包括上拆卸块、下拆卸块、杠杆、连杆和转轮，两组所述上拆卸块和基板固定连接，两组所述下拆卸块两侧与滑动架滑动连接，所述杠杆右端与两组下拆卸块滑动转动连接；当上拆卸块固定住焊枪时，下拆卸块固定电极帽向下滑动，使电极帽从焊枪上脱落，所述杠杆的上下摆动可以使下拆卸块进行上下滑动。

所述杠杆中段与下铰接座铰接，所述杠杆左端与连杆下端铰接，所述连杆穿过基板且不与基板接触，所述转轮圆心与下铰接座铰接，所述转轮非圆心位置与连杆转动连接，所述转轮的转动会带动连杆进行周期摆动，进而带动杠杆以其与下铰接座的铰接点为圆心进行周期摆动，最终使下拆卸块进行周期性上下滑动；所述动力组件用于驱动转轮从而带动整个拆卸组件进行运作。

具体实施起来时，所述控制系统控制所述动力组件带动转轮转轮转动，所述转轮带动连杆和杠杆进行周期性摆动，所述杠杆带动下拆卸块进行周期性上下滑动；当需要拆卸电极帽的焊枪移动至拆卸区域时，上拆卸块固定住焊枪，下拆卸块固定电极帽向下滑动，使电极帽从焊枪上脱落；由于下拆卸块在进行周期性上下滑动，因此其能够周期性地进行拆卸任务。

这样的设计有两大好处，其一，可以进行大批量的流水线拆卸工作，并且在进行批量拆卸过程中并不需要步进电机进行反复地停止和正反转，因此可以避免步进电机的损耗，提高设备的使用寿命；其二通过杠杆原理提高拆卸的力道，避免出现安装过紧无法拆卸的情况。

优选的，所述动力组件和转轮之间通过动力组件传动，所述动力组件包括动力轮、皮带、传动轮和步进电机，所述步进电机固定安装在基板上，所述步进电机与控制系统电连接，所述动力轮圆心与步进电机转子固定连接，所述传动轮圆心与转轮的转轴固定连接，所述动力轮直径小于传动轮，这样的设计目的在于使传动轮获得更大的力矩，从而用更大的了带动连杆和杠杆，最终使上拆卸块和下拆卸块获得更大的拆卸力道；所述动力轮与传动轮通过皮带连接。

具体实施起来时，所述控制系统控制步进电机运作，带动动力轮转动，所述传动轮通过皮带被动力轮带动，由于动力轮直径小于传动轮，因此传动轮可以获得更大的力矩，进而带动转轮，通过转轮带动连杆和杠杆，最终使下拆卸块进行周期性上下滑动。

优选的，所述上拆卸块和下拆卸块的右端都滑动连接有夹紧片，所述夹紧片与电动推杆固定连接，所述电动推杆位于下拆卸块内部，所述电动推杆底部与下拆卸块固定连接，所述电动推杆用于推动夹紧片使之夹住工件，所述夹紧片下端固定连接有压力传感器，所述电动推杆和压力传感器与控制系统电连接。

具体实施起来时，所述控制系统控制电动推杆推动夹紧片从而使夹紧片夹住工件，而在夹持的过程中，压力传感器会实时监测压力信号并将压力信号反馈给控制系统，当压力到达阈值时，停止电动推杆受力。

这样的设计目的在于：适应不同大小粗细的工件，使得不同粗细大小的工件都能够夹持的足够牢靠又不至于压力过大而对工件造成损耗。

优选的，所述下拆卸块上还设置有安装组件，所述安装组件包括限位滑轨、限位块、弹簧和推力板，所述下拆卸块上开设有限位滑轨，在安装工作开始之前将新电极帽排列放置于限位滑轨内；所述限位滑轨左端滑动连接推力板，所述推力板与下拆卸块之间通过弹簧固定连接，所述弹簧会通过推力板推动新电极帽向右移动；所述限位块与限位滑轨右端滑动连接，所述限位块与电动推杆固定连接，所述电动推杆底部与下拆卸块固定连接，所述限位块用于限制新电极帽的滑动，避免出现在非安装阶段新电极帽脱落的情形；所述电动推杆与控制系统电连接。

具体实施起来时，在拆卸安装工作开始之前先将新的电极帽排列放置于限位滑轨内，此时新电极帽队列的左端被推力板通过弹簧压住，右端被限位块卡住，新电极帽无法脱落；当旧的电极帽随着下拆卸块的上下滑动被拆卸下来后，所述控制系统控制电动推杆来使夹紧片松开旧的电极帽，此时旧的电极帽从下拆卸块上掉落。

当旧的电极帽拆卸完成后会开始进行新的电极帽的安装工作，此时控制系统控制电动推杆使限位块回缩，此时弹簧会通过推力板推动新的电极帽，使之从左至右滑出下限位滑轨，直到新电极帽滑动至夹紧片处后被夹紧片夹紧，此时上拆卸块上的夹紧片依旧夹着焊枪，随后所述控制系统控制所述动力组件带动转轮转轮转动，所述转轮带动连杆和杠杆进行摆动，所述杠杆带动下拆卸块进行上下滑动，随着上拆卸块和下拆卸块二者受力贴紧，新的电极帽也被安装在焊枪头上了。

当新的电极帽安装完成后，控制系统上拆卸块和下拆卸块上的夹紧片松开，换好电极帽的焊枪移动出换帽区域，随后新的需要换帽的焊枪移动至换帽区域进行换帽工作。

这样的设计好处在于，通过同一组的部件的相同运作便能够实现电极帽的拆卸和安装这两项功能，十分方便便捷，并且通过节省了零部件降低了成本并简化了结构，由此避免了因增添额外的机械结构导致故障率上升的问题。

优选的，所述限位块包括两组，两组所述限位块左右分布安装在限位滑轨右端。当需要进行新电极帽安装时，所述弹簧会通过推力板推动新电极帽向右移动，此时控制系统控制电动推杆使左端的限位块回缩，新的电极帽被从限位滑轨内挤出但被右端的限位块限制，随后左端限位块弹出固定住新的电极帽队列，随后右端电极帽回缩，刚才被挤出的新的电极帽滑落到夹紧片处，夹紧片夹紧新电极帽进而准备新的电极帽的安装流程。

这样设计的好处在于：通过两组限位块对新的电极帽进行限位，使新的电极帽一个一个地从限位滑轨内滑出，避免出现因限位块回缩时多个新的电极帽同时从限位滑轨中滑出的情况。

优选的，所述上拆卸块和下拆卸块整体略微向右倾斜。这样的设计是为了方便在新电极帽更好的从限位滑轨中滑出。

优选的，所述步进电机驱动的叉式自动换帽装置还包括调节组件，所述调节组件包括铰接孔，所述杠杆上左右排列开设有若干铰接孔，在装置运作之前通过选择合适的铰接孔与下铰接座铰接；所述杠杆通过铰接孔与上铰接座转动连接。

通过控制连接的铰接孔的位置来控制杠杆的力矩，进而控制杠杆右端给下拆卸块滑动的力，从而使下拆卸块在拆卸安装时施加合适力道，避免出现施力过大导致工件损害以及施力过小难以拆除安装的情况。

优选的，所述调节组件还包括砝码，所述砝码放置在杠杆上。通过控制砝码放置的数量和位置来进一步控制杠杆施加给下拆卸块的力。

优选的，所述调节组件还包括砝码车，所述砝码车放置在杠杆上，所述砝码放置在砝码车上，所述砝码通过内置电机进行驱动，通过电机驱动砝码车可以在杠杆上滑动，所述控制系统与内置电机电连接。

对于过于紧固的电极帽的拆卸以及安装工作，所述控制系统控制砝码车在杠杆上滑动，当进行拆卸时载着砝码的砝码车驶向杠杆右侧，此时下拆卸块获得更大拆卸力量；而当进行新的电极帽安装工作时，载着砝码的砝码车驶向杠杆左侧，此时下拆卸块获得更大的安装力量。通过砝码车的设置可以时装置对过于紧固的电极帽进行更换工作。

优选的，所述夹紧片采用不锈钢材质。由于夹紧片为主要受力组件，因此需要足够的强度以及耐用度才能够适应更换工作。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，所述控制系统控制所述动力组件带动转轮转轮转动，所述转轮带动连杆和杠杆进行周期性摆动，所述杠杆带动下拆卸块进行周期性上下滑动；当需要拆卸电极帽的焊枪移动至拆卸区域时，上拆卸块固定住焊枪，下拆卸块固定电极帽向下滑动，使电极帽从焊枪上脱落；由于下拆卸块在进行周期性上下滑动，因此其能够周期性地进行拆卸任务。这样的设计有两大好处，其一，可以进行大批量的流水线拆卸工作，并且在进行批量拆卸过程中并不需要步进电机进行反复地停止和正反转，因此可以避免步进电机的损耗，提高设备的使用寿命；其二通过杠杆原理提高拆卸的力道，避免出现安装过紧无法拆卸的情况。

2.本发明的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，所述控制系统控制电动推杆推动夹紧片从而使夹紧片夹住工件，而在夹持的过程中，压力传感器会实时监测压力信号并将压力信号反馈给控制系统，当压力到达阈值时，停止电动推杆受力。这样的设计目的在于：适应不同大小粗细的工件，使得不同粗细大小的工件都能够夹持的足够牢靠又不至于压力过大而对工件造成损耗。

3.本发明的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，当旧的电极帽拆卸完成后会开始进行新的电极帽的安装工作，此时控制系统控制电动推杆使限位块回缩，此时弹簧会通过推力板推动新的电极帽，使之从左至右滑出下限位滑轨，直到新电极帽滑动至夹紧片处后被夹紧片夹紧，此时上拆卸块上的夹紧片依旧夹着焊枪，随后所述控制系统控制所述动力组件带动转轮转轮转动，所述转轮带动连杆和杠杆进行摆动，所述杠杆带动下拆卸块进行上下滑动，随着上拆卸块和下拆卸块二者受力贴紧，新的电极帽也被安装在焊枪头上了。当新的电极帽安装完成后，控制系统上拆卸块和下拆卸块上的夹紧片松开，换好电极帽的焊枪移动出换帽区域，随后新的需要换帽的焊枪移动至换帽区域进行换帽工作。这样的设计好处在于，通过同一组的部件的相同运作便能够实现电极帽的拆卸和安装这两项功能，十分方便便捷，并且通过节省了零部件降低了成本并简化了结构，由此避免了因增添额外的机械结构导致故障率上升的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的主体结构示意图一；

图2是本发明的主体结构示意图二；

图3是本发明的装置运作示意图一；

图4是本发明的装置运作示意图二；

图5是本发明的杠杆结构示意图；

图6是本发明的上拆卸块结构示意图；

图7是本发明的下拆卸块结构示意图；

图8是本发明的下拆卸块运作示意图；

图9是本发明的夹紧片结构示意图；

图10是本发明的限位块结构示意图；

图11是本发明的下拆卸块的局部剖视图。

图中：机架1、基板11、上铰接座12、下铰接座13、滑动架14、拆卸组件2、上拆卸块21、下拆卸块22、杠杆23、连杆24、转轮25、夹紧片3、动力组件4、动力轮41、皮带42、传动轮43、安装组件5、限位滑轨51、限位块52、推力板53、弹簧54、调节组件6、铰接孔61、砝码车62、砝码63。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1，如图1、图2、图3和图4所示，包括机架1、控制系统、拆卸组件2和动力组件4；

所述机架1上安装有基板11，所述基板11上方安装有上铰接座12，所述基板11下方安装有下铰接座13和滑动架14；所述拆卸组件2包括上拆卸块21、下拆卸块22、杠杆23、连杆24和转轮25，两组所述上拆卸块21和基板11固定连接，两组所述下拆卸块22两侧与滑动架14滑动连接，所述杠杆23右端与两组下拆卸块22滑动转动连接；当上拆卸块21固定住焊枪时，下拆卸块22固定电极帽向下滑动，使电极帽从焊枪上脱落，所述杠杆23的上下摆动可以使下拆卸块22进行上下滑动。

所述杠杆23中段与下铰接座13铰接，所述杠杆23左端与连杆24下端铰接，所述连杆24穿过基板11且不与基板11接触，所述转轮25圆心与下铰接座13铰接，所述转轮25非圆心位置与连杆24转动连接，所述转轮25的转动会带动连杆24进行周期摆动，进而带动杠杆23以其与下铰接座13的铰接点为圆心进行周期摆动，最终使下拆卸块22进行周期性上下滑动；所述动力组件4用于驱动转轮25从而带动整个拆卸组件2进行运作。

具体实施起来时，所述控制系统控制所述动力组件4带动转轮25转动，所述转轮25带动连杆24和杠杆23进行周期性摆动，所述杠杆23带动下拆卸块22进行周期性上下滑动；当需要拆卸电极帽的焊枪移动至拆卸区域时，上拆卸块21固定住焊枪，下拆卸块22固定电极帽向下滑动，使电极帽从焊枪上脱落；由于下拆卸块22在进行周期性上下滑动，因此其能够周期性地进行拆卸任务。

这样的设计有两大好处，其一，可以进行大批量的流水线拆卸工作，并且在进行批量拆卸过程中并不需要步进电机进行反复地停止和正反转，因此可以避免步进电机的损耗，提高设备的使用寿命；其二通过杠杆23原理提高拆卸的力道，避免出现安装过紧无法拆卸的情况。

实施例2，如图1所示，所述动力组件4和转轮25之间通过动力组件4传动，所述动力组件4包括动力轮41、皮带42、传动轮43和步进电机，所述步进电机固定安装在基板11上，所述步进电机与控制系统电连接，所述动力轮41圆心与步进电机转子固定连接，所述传动轮43圆心与转轮25的转轴固定连接，所述动力轮41直径小于传动轮43，这样的设计目的在于使传动轮43获得更大的力矩，从而用更大的了带动连杆24和杠杆23，最终使上拆卸块21和下拆卸块22获得更大的拆卸力道；所述动力轮41与传动轮43通过皮带42连接。

具体实施起来时，所述控制系统控制步进电机运作，带动动力轮41转动，所述传动轮43通过皮带42被动力轮41带动，由于动力轮41直径小于传动轮43，因此传动轮43可以获得更大的力矩，进而带动转轮25，通过转轮25带动连杆24和杠杆23，最终使下拆卸块22进行周期性上下滑动。

实施例3，如图6、图8、图9和图11所示，所述上拆卸块21和下拆卸块22的右端都滑动连接有夹紧片3，所述夹紧片3与电动推杆固定连接，所述电动推杆位于下拆卸块22内部，所述电动推杆底部与下拆卸块22固定连接，所述电动推杆用于推动夹紧片3使之夹住工件，所述夹紧片3下端固定连接有压力传感器，所述电动推杆和压力传感器与控制系统电连接。

具体实施起来时，所述控制系统控制电动推杆推动夹紧片3从而使夹紧片3夹住工件，而在夹持的过程中，压力传感器会实时监测压力信号并将压力信号反馈给控制系统，当压力到达阈值时，停止电动推杆受力。

这样的设计目的在于：适应不同大小粗细的工件，使得不同粗细大小的工件都能够夹持的足够牢靠又不至于压力过大而对工件造成损耗。

实施例4，如图7和图8所示，所述下拆卸块22上还设置有安装组件5，所述安装组件5包括限位滑轨51、限位块52、弹簧54和推力板53，所述下拆卸块22上开设有限位滑轨51，在安装工作开始之前将新电极帽排列放置于限位滑轨51内；所述限位滑轨51左端滑动连接推力板53，所述推力板53与下拆卸块22之间通过弹簧54固定连接，所述弹簧54会通过推力板53推动新电极帽向右移动；所述限位块52与限位滑轨51右端滑动连接，所述限位块52与电动推杆固定连接，所述电动推杆底部与下拆卸块22固定连接，所述限位块52用于限制新电极帽的滑动，避免出现在非安装阶段新电极帽脱落的情形；所述电动推杆与控制系统电连接。

具体实施起来时，在拆卸安装工作开始之前先将新的电极帽排列放置于限位滑轨51内，此时新电极帽队列的左端被推力板53通过弹簧54压住，右端被限位块52卡住，新电极帽无法脱落；当旧的电极帽随着下拆卸块22的上下滑动被拆卸下来后，所述控制系统控制电动推杆来使夹紧片3松开旧的电极帽，此时旧的电极帽从下拆卸块22上掉落。

当旧的电极帽拆卸完成后会开始进行新的电极帽的安装工作，此时控制系统控制电动推杆使限位块52回缩，此时弹簧54会通过推力板53推动新的电极帽，使之从左至右滑出下限位滑轨51，直到新电极帽滑动至夹紧片3处后被夹紧片3夹紧，此时上拆卸块21上的夹紧片3依旧夹着焊枪，随后所述控制系统控制所述动力组件4带动转轮25转轮25转动，所述转轮25带动连杆24和杠杆23进行摆动，所述杠杆23带动下拆卸块22进行上下滑动，随着上拆卸块21和下拆卸块22二者受力贴紧，新的电极帽也被安装在焊枪头上了。

当新的电极帽安装完成后，控制系统上拆卸块21和下拆卸块22上的夹紧片3松开，换好电极帽的焊枪移动出换帽区域，随后新的需要换帽的焊枪移动至换帽区域进行换帽工作。

这样的设计好处在于，通过同一组的部件的相同运作便能够实现电极帽的拆卸和安装这两项功能，十分方便便捷，并且通过节省了零部件降低了成本并简化了结构，由此避免了因增添额外的机械结构导致故障率上升的问题。

实施例5，如图7和图10所示，所述限位块52包括两组，两组所述限位块52左右分布安装在限位滑轨51右端。当需要进行新电极帽安装时，所述弹簧54会通过推力板53推动新电极帽向右移动，此时控制系统控制电动推杆使左端的限位块52回缩，新的电极帽被从限位滑轨51内挤出但被右端的限位块52限制，随后左端限位块52弹出固定住新的电极帽队列，随后右端电极帽回缩，刚才被挤出的新的电极帽滑落到夹紧片3处，夹紧片3夹紧新电极帽进而准备新的电极帽的安装流程。

这样设计的好处在于：通过两组限位块52对新的电极帽进行限位，使新的电极帽一个一个地从限位滑轨51内滑出，避免出现因限位块52回缩时多个新的电极帽同时从限位滑轨51中滑出的情况。

实施例6，如图1所示，所述上拆卸块21和下拆卸块22整体略微向右倾斜。这样的设计是为了方便在新电极帽更好的从限位滑轨51中滑出。

实施例7，如图1和图5所示，所述步进电机驱动的叉式自动换帽装置还包括调节组件6，所述调节组件6包括铰接孔61，所述杠杆23上左右排列开设有若干铰接孔61，在装置运作之前通过选择合适的铰接孔61与下铰接座13铰接；所述杠杆23通过铰接孔61与上铰接座12转动连接。

通过控制连接的铰接孔61的位置来控制杠杆23的力矩，进而控制杠杆23右端给下拆卸块22滑动的力，从而使下拆卸块22在拆卸安装时施加合适力道，避免出现施力过大导致工件损害以及施力过小难以拆除安装的情况。

实施例8，如图5所示，所述调节组件6还包括砝码63，所述砝码63放置在杠杆23上。通过控制砝码63放置的数量和位置来进一步控制杠杆23施加给下拆卸块22的力。

实施例9，如图5所示，所述调节组件6还包括砝码车62，所述砝码车62放置在杠杆23上，所述砝码63放置在砝码车62上，所述砝码63通过内置电机进行驱动，通过电机驱动砝码车62可以在杠杆23上滑动，所述控制系统与内置电机电连接。

对于过于紧固的电极帽的拆卸以及安装工作，所述控制系统控制砝码车62在杠杆23上滑动，当进行拆卸时载着砝码63的砝码车62驶向杠杆23右侧，此时下拆卸块22获得更大拆卸力量；而当进行新的电极帽安装工作时，载着砝码63的砝码车62驶向杠杆23左侧，此时下拆卸块22获得更大的安装力量。通过砝码车62的设置可以时装置对过于紧固的电极帽进行更换工作。

实施例10，如图9所示，所述夹紧片3采用不锈钢材质。由于夹紧片3为主要受力组件，因此需要足够的强度以及耐用度才能够适应更换工作。

工作原理：在拆卸安装工作开始之前操作人员先将新的电极帽排列放置于限位滑轨51内，此时新电极帽队列的左端被推力板53通过弹簧54压住，右端被限位块52卡住，新电极帽无法脱落；

随后所述控制系统控制步进电机运作，带动动力轮41转动，所述传动轮43通过皮带42被动力轮41带动，由于动力轮41直径小于传动轮43，因此传动轮43可以获得更大的力矩，进而带动转轮25，通过转轮25带动连杆24和杠杆23，最终使下拆卸块22进行周期性上下滑动。

所述转轮25带动连杆24和杠杆23进行周期性摆动，所述杠杆23带动下拆卸块22进行周期性上下滑动；当需要拆卸电极帽的焊枪移动至拆卸区域时，所述控制系统控制电动推杆推动夹紧片3从而使夹紧片3夹住工件，而在夹持的过程中，压力传感器会实时监测压力信号并将压力信号反馈给控制系统，当压力到达阈值时，停止电动推杆受力；被夹住的工件会随着下拆卸块22的运动被拆卸下来。于下拆卸块22在进行周期性上下滑动，因此其能够周期性地进行拆卸任务。

当旧的电极帽随着下拆卸块22的上下滑动被拆卸下来后，所述控制系统控制电动推杆来使夹紧片3松开旧的电极帽，此时旧的电极帽从下拆卸块22上掉落。

当旧的电极帽拆卸完成后会开始进行新的电极帽的安装工作，此时控制系统控制电动推杆使限位块52回缩，此时弹簧54会通过推力板53推动新的电极帽，使之从左至右滑出下限位滑轨51，直到新电极帽滑动至夹紧片3处后被夹紧片3夹紧，此时上拆卸块21上的夹紧片3依旧夹着焊枪，随后所述控制系统控制所述动力组件4带动转轮25转轮25转动，所述转轮25带动连杆24和杠杆23进行摆动，所述杠杆23带动下拆卸块22进行上下滑动，随着上拆卸块21和下拆卸块22二者受力贴紧，新的电极帽也被安装在焊枪头上了。

当新的电极帽安装完成后，控制系统上拆卸块21和下拆卸块22上的夹紧片3松开，换好电极帽的焊枪移动出换帽区域，随后新的需要换帽的焊枪移动至换帽区域进行换帽工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，包括机架(1)、控制系统、拆卸组件(2)和动力组件(4)，其特征在于：

所述机架(1)上安装有基板(11)，所述基板(11)上方安装有上铰接座(12)，所述基板(11)下方安装有下铰接座(13)和滑动架(14)；所述拆卸组件(2)包括上拆卸块(21)、下拆卸块(22)、杠杆(23)、连杆(24)和转轮(25)，两组所述上拆卸块(21)和基板(11)固定连接，两组所述下拆卸块(22)两侧与滑动架(14)滑动连接，所述杠杆(23)右端与两组下拆卸块(22)滑动转动连接；

所述杠杆(23)中段与下铰接座(13)铰接，所述杠杆(23)左端与连杆(24)下端铰接，所述连杆(24)穿过基板(11)且不与基板(11)接触，所述转轮(25)圆心与下铰接座(13)铰接，所述转轮(25)非圆心位置与连杆(24)转动连接，所述动力组件(4)用于驱动转轮(25)从而带动整个拆卸组件(2)进行运作，所述动力组件(4)与控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述动力组件(4)和转轮(25)之间通过动力组件(4)传动，所述动力组件(4)包括动力轮(41)、皮带(42)、传动轮(43)和步进电机，所述步进电机固定安装在基板(11)上，所述步进电机与控制系统电连接，所述动力轮(41)圆心与步进电机转子固定连接，所述传动轮(43)圆心与转轮(25)的转轴固定连接，所述动力轮(41)直径小于传动轮(43)，所述动力轮(41)与传动轮(43)通过皮带(42)连接。

3.根据权利要求2所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述上拆卸块(21)和下拆卸块(22)的右端都滑动连接有夹紧片(3)，所述夹紧片(3)与电动推杆固定连接，所述电动推杆底部与下拆卸块(22)固定连接，所述夹紧片(3)下端固定连接有压力传感器，所述电动推杆和压力传感器与控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述下拆卸块(22)上还设置有安装组件(5)，所述安装组件(5)包括限位滑轨(51)、限位块(52)、弹簧(54)和推力板(53)，所述下拆卸块(22)上开设有限位滑轨(51)，所述限位滑轨(51)左端滑动连接推力板(53)，所述推力板(53)与下拆卸块(22)之间通过弹簧(54)固定连接，所述限位块(52)与限位滑轨(51)右端滑动连接，所述限位块(52)与电动推杆固定连接，所述电动推杆底部与下拆卸块(22)固定连接，所述电动推杆与控制系统电连接。

5.根据权利要求4所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述限位块(52)包括两组，两组所述限位块(52)左右分布安装在限位滑轨(51)右端。

6.根据权利要求5所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述上拆卸块(21)和下拆卸块(22)整体略微向右倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述步进电机驱动的叉式自动换帽装置还包括调节组件(6)，所述调节组件(6)包括铰接孔(61)，所述杠杆(23)上左右排列开设有若干铰接孔(61)，所述杠杆(23)通过铰接孔(61)与上铰接座(12)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述调节组件(6)还包括砝码(63)，所述砝码(63)放置在杠杆(23)上。

9.根据权利要求8所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述调节组件(6)还包括砝码车(62)，所述砝码车(62)放置在杠杆(23)上，所述砝码(63)放置在砝码车(62)上，所述砝码(63)通过内置电机进行驱动，所述控制系统与内置电机电连接。

10.根据权利要求9所述的一种步进电机驱动的叉式自动换帽装置，其特征在于：所述夹紧片(3)采用不锈钢材质。

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