专利名称：气动机器人焊钳的制作方法
技术领域：
本实用新型属于焊接技术领域，特别是涉及一种气动机器人焊钳。
背景技术：
随着工业机器人技术的不断完善和发展，越来越多的高性能焊接机器人被应用于 汽车焊装领域。气动机器人焊钳是与焊接机器人配套使用的电阻焊设备。由于机器人性能 及电阻焊钳技术的限制，传统的气动机器人焊钳一般采用分体式结构，焊钳连接在机器人 末端关节或执行器上，焊接变压器安装在机器人的基座附近，两者之间通过通通水电缆来 连接。这种结构存在以下几个缺陷1、无法补偿工件加工或焊接电极磨损产生的误差，因此 极易造成工件的焊接时因受到压力过大而产生的变形，影响工件的加工精度；2、变压器与 焊接电极连接的电缆截面积大、长度长且重量重，由于机器人的动作幅度较大且动作频繁， 加之焊接时采用低电压大电流，因此导致变压器与焊接电极连接的电缆极易损坏，日常损 耗严重；3、变压器与辉接电极连接的电缆长度较长，致使电流损耗严重，为了获得足够的焊 接电流，变压器设计的体积庞大；
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、能耗低且 可保证工件焊接精度的气动机器人焊钳。本实用新型的目的是这样实现的一种气动机器人焊钳，包括支架组件、固定焊臂、主气缸、活动焊臂和变压器，该活 动焊臂安装在主气缸活塞杆的前端，其特征在于所述支架组件上固装有一浮动基座，所述 浮动基座的两侧横向对称设置有导向套，所述固定焊臂安装在主气缸上，固定焊臂的前端 同轴直对活动焊臂，主气缸的两侧对称固装的导向轴，所述导向轴套装在浮动基座的导向套内。而且，所述变压器直接固装在浮动基座上。而且，所述变压器的前端固装有次级引出板，固定焊臂、活动焊臂顶端的电极与该 次级引出板电连接。而且，所述浮动基座导向套之间固装有一锁止立板，在主气缸上部同轴安装有锁 止气缸，在锁止立板后方的主气缸后端还固装一锁止底板，在对应锁止气缸活塞杆的锁止 底板上同轴安装有一调节螺钉。而且，在浮动基座与锁止底板之间的导向轴上安装有平衡弹簧。而且，所述固定焊臂呈弯钩状。本实用新型的优点和积极效果是1、本实用新型所涉及的气动机器人焊钳采用将变压器与焊钳一体安装，省去了变 压器与焊接电极之间通水电缆，减小了故障率，提高了生产效率的同时，还降低了电流损 耗，因此可将变压器做的较小，既减小了设备体积又可有效降低焊钳的生产成本。[0013]2、本实用新型在导向轴上套装有平衡弹簧，当包括主气缸和固定焊臂的浮动组件 处于自由状态时，平衡弹簧伸长并带动固定焊臂的焊接电极与工件良好接触，此时平衡弹 簧弹力与浮动组件重力相平衡，，减小工件被焊接电极夹紧时产生的变形，保证了工件的焊 接质量和焊接精度。3、本实用新型将主气缸和固定焊臂安装为一体并套装在浮动基座上，这种结构可 在焊接电极发生磨损或者工件的尺寸出现误差时，使固定臂浮动，从而补偿上述误差，保证 焊接质量。4、本实用新型安装有锁紧汽缸，其可将浮动组件锁紧在浮动基座上，避免在气动 机器人焊钳运动时因浮动部件动作而造成部件损坏，提高了焊钳的可靠性的同时还保证了 后续控制动作的精准度。
图1为本实用新型的主视图(局部剖视)；图2为本实用新型的示意图；图3为本实用新型的浮动组件示意图；图4为本实用新型的浮动基座示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细叙述本实用新型的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性 的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种气动机器人焊钳，包括由支架组件11、浮动基座组件及变压器2，支架组件安 装在机器人末端的关节上，浮动基座组件安装在支架组件上，变压器安装在浮动基座组件 上。各部件的具体结构为(1)支架组件为U字形结构，在其下底面中部设置有安装机械人末端关节的安装 件，在支架组件的两侧立板上制有与浮动基座组件相安装的螺孔，由此将浮动基座组件固 定在支架组件上。(2)浮动基座组件包括浮动基座3及浮动组件，浮动基座与支架组件的两侧立板 通过支架组件两侧立板上制有的螺孔采用螺钉固定在一起，浮动基座的两侧横向对称设置 有两个导向套13，两个导向套之间固装有一锁止立板14，在该两个导向套内安装浮动组 件。浮动组件包括主气缸12、活动焊臂8、固定焊臂6及锁止气缸17，在主气缸的两侧 对称固装有两个导向轴10，该两个导向轴可同轴安装入浮动基座的两个导向套内，实现与 浮动基座的相对轴向位移。主气缸的活塞杆9的前端安装有活动焊臂，该活动焊臂的前端 同轴直对固定焊臂，固定焊臂固装在主气缸上，固定焊臂和活动焊臂的端部安装有焊接电 极7。在主气缸上部同轴安装有锁止气缸，该锁止气缸的活塞杆可伸出并顶装在浮动基座的 锁止立板上，由此实现整个浮动组件与浮动基座的相对固定，活塞杆释放后，实现浮动组件 与浮动基座的相对位移；在锁止立板后方的主气缸后端还固装一锁止底板15，在对应锁止 气缸活塞杆的锁止底板上同轴安装有一调节螺钉16，用于调节浮动基座与锁止气缸的位移量，在浮动基座与锁止底板之间的导向轴上安装有平衡弹簧1。(3)变压器直接固装在浮动基座上，通过变压器前端固装的次级引出板4、导电排 5直接与固定焊臂连接。—般情况下气动机器人焊钳可在水平到竖直向下之间的任一角度工作，其中竖直 向下的工作位置是焊臂在下，主气缸在上的位置。现以气动机器人焊钳竖直向下的工作位 置为例，说明其工作过程系统启动后，机器人带动气动机器人焊钳从起始位置出发向工件移动。此时，锁止 气缸活塞杆伸出并顶住浮动基座的锁止立板上，随着锁止气缸的活塞杆继续伸长，锁止气 缸的缸体带动浮动组件克服平衡弹簧的弹力向与活塞杆伸出方向的反方向运动，直到调节 定位螺钉顶在浮动基座的锁止立板为止。此时焊钳的浮动组件处于锁止位置，在机器人带 动其运动时，浮动组件不会产生位移，可避免因气动机器人焊钳运动使浮动部件动作而造 成的部件损坏，在提高焊钳可靠性的同时还保证了后续控制动作的精准度。此时主气缸的 活塞杆伸出量最短，活动焊臂的焊接电极与固定焊臂的焊接电极之间的距离最大，故此位 置为焊钳的大开位置。当焊钳处于大开位置时，机器人可以带动其避开形状复杂的工件或 夹具，将其移动到工件的焊点位置。当焊钳到达工件的焊点位置后，主气缸的活塞杆带动活动焊臂向固定焊臂方向运 动一规定的距离，使固定焊臂和活动焊臂的焊接电极之间的距离缩短。这一位置称为焊钳 的小开准备位置。此时工件位于固定焊臂焊接电极和活动焊臂焊接电极间的中间位置，且 两个焊接电极与工件焊点位置的平面垂直，并且整个浮动组件仍处于锁止位置。当焊钳到达准备位置后，锁止气缸的活塞杆收回，对浮动组件的锁紧作用消除。平 衡弹簧伸长并带动整个浮动组件向着平衡弹簧伸长方向运动，直到平衡弹簧受到的压力与 浮动组件受到的重力平衡为止，弹簧的伸长量正好使固定焊臂的焊接电极与工件相接触。 与此同时，主气缸的活塞继续向外伸出，直至活动焊臂的焊接电极与工件接触。因浮动组件 重力与平衡弹簧的弹力相平衡，因此工件受到固定焊臂焊接电极压力较小，不易产生变形， 保证了工件的焊接质量和及焊接精度。此外，当电极发生磨损或者工件的尺寸出现误差时， 固定焊臂无法与工件相接触，则可通过活动焊臂的焊接电极与工件相抵的反作用力，使处 于浮动状态的浮动组件中的固定焊臂移向工件并与工件相抵触，这样可有效地补偿了因电 极磨损或者工件的尺寸加工精度低所造成的误差，进一步保证了工件的焊接质量。 焊钳夹紧工件后，接通变压器电源，完成工件的点焊操作。 对于不同倾斜姿态的焊接位置和不同尺寸的工件，只需要选择不同硬度的平衡弹 簧，即可平衡浮动组件重量又可实现固定焊臂焊接电极与工件良好的接触，保证焊接质量 与焊接精度。而当焊钳是水平使用时，则只需去掉平衡弹簧即可。
权利要求一种气动机器人焊钳，包括支架组件、固定焊臂、主气缸、活动焊臂和变压器，该活动焊臂安装在主气缸活塞杆的前端，其特征在于所述变压器与焊钳一体安装。
2.根据权利要求1所述的气动机器人焊钳，其特征在于所述变压器的前端固装有次 级引出板，固定焊臂、活动焊臂顶端的电极与该次级引出板电连接。
3.根据权利要求1所述的气动机器人焊钳，其特征在于所述支架组件上固装有一浮 动基座，所述浮动基座的两侧横向对称设置有导向套，所述固定焊臂安装在主气缸上，固定 焊臂的前端同轴直对活动焊臂，主气缸的两侧对称固装的导向轴，所述导向轴套装在浮动 基座的导向套内。
4.根据权利要求1、2或3所述的气动机器人焊钳，其特征在于所述浮动基座导向套 之间固装有一锁止立板，在主气缸上部同轴安装有锁止气缸，在锁止立板后方的主气缸后 端还固装一锁止底板，在对应锁止气缸活塞杆的锁止底板上同轴安装有一调节螺钉。
5.根据权利要求4所述的气动机器人焊钳，其特征在于在浮动基座与锁止底板之间 的导向轴上安装有平衡弹簧。
6.根据权利要求1所述的气动机器人焊钳，其特征在于所述固定焊臂呈弯钩状。
专利摘要本实用新型涉及一种气动机器人焊钳，包括支架组件、固定焊臂、主气缸、活动焊臂和变压器，该活动焊臂安装在主气缸活塞杆的前端，所述变压器与焊钳一体安装。本实用新型将变压器与焊钳一体安装，省去了变压器与焊接电极之间通水电缆，减小了故障率，减小了设备体积，有效降低焊钳的生产成本，使包括主气缸和固定焊臂的浮动组件相对于支架组件浮动，在焊接电极发生磨损或工件尺寸出现误差时，补偿上述误差，保证焊接质量；平衡弹簧弹力与浮动组件重力相平衡，减小工件夹紧时产生的变形，保证了焊接精度。
文档编号B23K11/36GK201711649SQ201020276248
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者唐立峰, 王为, 王勇, 胡敏 申请人:天津七所高科技有限公司