专利名称：X型电动伺服机器人焊钳的制作方法
技术领域：
X型电动伺服机器人焊钳
技术领域：
本实用新型涉及机器人焊接设备领域，尤其是一种大X型电动伺服机器人的焊钳。
背景技术：
焊接是一种用于牢固连接金属的重要且普遍的加工工艺，点焊焊接作为其中的一种，在制造工业中应用甚广。通过加紧两块金属，并在很小的接触面内瞬间通过大电流，熔化并融合两块金属，冷却后起到固连的效果。点焊过程不会伤及工件的内部结构，且无需加入其他焊接材料。由焊接工位的对于焊钳的不同需求可按照形状将焊钳大体分为两种，C型与X型焊钳。国内车辆制造、模具制造等制造加工行业对于焊接设备的自动化要求越来越高，手动操作定位、手动确定焊接动作的手动点焊钳已经不能满足现今所需生产要求，且由于对于精度的越来越高的需求，普遍采用的气动式焊钳由于气动的特点，手动与气动的低效与低精度也无法适应这个发展趋势。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种适用于X型焊钳焊接工位的对于障碍具有高通过性的机器人专用焊钳，采用伺服电动缸驱动的机器人焊钳拥有伺服控制电动器件的高精度、高可控性，也有着机器人焊钳的全自动化特性，克服了以往手动与气动的低效与低精度的缺点。为了达到上述的目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的
构造一种X型电动伺服机器人焊钳，X型电动伺服机器人焊钳采用伺服控制，使用电动缸进行驱动。包括上焊臂、下焊臂、电动缸、变压器和支撑架，所述的上焊臂包括有上前端焊臂、上连接焊臂和上后端焊臂，所述的下焊臂包括有下前端焊臂、下连接焊臂和下后端焊臂；所述的上焊臂和下焊臂通过转轴安装在支撑架上，所述的电动缸安装在上焊臂上，电动缸的拉杆与下焊臂相连接，电动缸和变压器分别置于支撑架两侧。整个焊钳呈X型结构，上焊臂固定，下焊臂与电动缸拉杆连接，由电动缸拉杆伸缩来带动下焊臂摆动，即完成焊钳开合动作。电动缸与焊钳变压器分置在焊臂的左右两侧，该布置形式能够使整体的横向重心与焊钳结构的纵向中心线近似重合，如此也能尽量减小对焊钳所连接的机器人所造成的额外的力矩。为了消除点焊瞬间过大的侧向滑移的力与位移分量，保证了焊点的标准形状以及焊点强度。上焊臂与下焊臂之间的接触焊点部位与连接处的转轴处于同一水平线上。所述的支撑架在上焊臂与下焊臂连接的转轴部位设置有护板。所述支撑架的连接部向下弯折与竖直方向成30度角，支撑架通过连接部与机器相连接。本实用新型的技术方案的有益效果在于焊钳整体采用拼接式结构，相比于传统的铸造结构更加便于加工、便于安装、便于维修；该焊钳用于模具点焊，具有高精度，高通过性的特点，比较非伺服气动与伺服气动焊钳动作更加精确，运行更加平稳，支撑架通过带倾斜30°的连接部与机器人连接又能够增大整体焊接机器人的灵活度。
图1为本实用新型的X型电动伺服机器人焊钳闭合时的主视图。图2为本实用新型的X型电动伺服机器人焊钳张开时的主视图。图3为本实用新型的X型电动伺服机器人焊钳张开时的立体图。图4为本实用新型的后端焊臂的主视图。图5为本实用新型的后端焊臂的截面视图。图6为本实用新型的焊钳的工作原理示意图。
具体实施方式以下通过附图及实施例对本实用新型的技术方案作详细说明。参照图1、图2、图3所示，本实施例的大X型X型电动伺服机器人焊钳包括上焊臂1、下焊臂2、电动缸3、变压器4和支撑架5，其中上焊臂和下焊臂通过转轴6安装在支撑架5上，电动缸3安装在上焊臂I上，电动缸的拉杆31与下焊臂相连接，电动缸3和变压器4分别置于支撑架5两侧。上焊臂、下两焊臂均包括三个部分，即铬锆铜制的上前端焊臂11和上前端焊臂21、铝合金制的上后端焊臂13和上后端焊臂23、以及用以连接两焊臂的黄铜制的上连接焊臂12和下连接焊臂22。铬锆铜材料比起普通铜质材料有着更高的硬度，能够尽量减小与点焊冲击方向相垂直方向的形变，如此可达到更加优异的焊接质量；而所占体积比例最大的铝合金后端焊臂又能在减轻焊臂以及整机重量的情况下，通过合理设计结构形状达到有效传递力和力矩的效果；中间连接件的黄铜材料硬度处于铬锆铜和铝合金之间，软硬适中，既能保证力的传递，过渡前端与后端焊臂的材料差异，又能在一定程度上吸收振动，增加焊臂寿命，也提高了焊接质量与稳定性。在铜材和铝材件连接的地方有铜铝复合板辅助连接，增强了导电效果，降低阻抗。焊钳使用了 EXLAR公司的FX系列电动缸，最大行程120毫米，推力1800公斤，能够达到焊钳最大开口为400毫米，最大输出力550公斤的设计要求。为了消除点焊瞬间过大的侧向滑移的力与位移分量，保证了焊点的标准形状以及焊点强度。上焊臂与下焊臂之间的接触焊点部位7与连接处的转轴6处于同一水平线上。参照图2所示，为下焊臂张开最大张角，上焊臂与下焊臂间达到最大开口的时刻，下焊臂、电动缸3以及其拉杆31与支撑架仍留有一定间隙，不干涉，这样的形状设计既能保证张角、开口，又能够尽量紧凑各部件所占用空间，达到紧凑结构的目的。参照图4、图5所示，上下后端焊臂通过标准的铝合金板材去除少量材料而成，生产简单，耗时少，也减少出现热应力的可能，表面作氧化处理。为能有效保护关键部位转轴，不受飞溅碎屑影响，支撑架在上焊臂I与下焊臂2连接的转轴部位设置有铝合金护板51， 护板51制造简单、体积小，直接由螺钉固定于支撑架5上即可。[0026]参照图3、图6所示，支撑架从中间进行弯折，下端为与机器人连接的连接部，支撑架的连接部向下弯折与竖直方向成30度角，支撑架通过连接部与机器相连接，大大提升了焊钳的灵活度，Y方向的转动自由度可以轻松转换为额外的Z与X方向上的平动自由度，更加方便了焊钳配合机器人的通过性。虽然本实用新型的优选实例被以作为例证的目的进行披露，但本领域的技术人员可以理解各种修改、添加和替换是可能的，只要其不脱离所附权利要求中详述的本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种X型电动伺服机器人焊钳，其特征在于包括上焊臂、下焊臂、电动缸、变压器和支撑架，所述的上焊臂包括有上前端焊臂、上连接焊臂和上后端焊臂，所述的下焊臂包括有下前端焊臂、下连接焊臂和下后端焊臂；所述的上焊臂和下焊臂通过转轴安装在支撑架上，所述的电动缸安装在上焊臂上，电动缸的拉杆与下焊臂相连接，电动缸和变压器分别置于支撑架两侧。
2.根据权利要求1所述的X型电动伺服机器人焊钳，其特征在于所述的上焊臂与下焊臂之间的接触焊点部位与转轴处于同一水平线上。
3.根据权利要求1所述的X型电动伺服机器人焊钳，其特征在于所述的支撑架在上焊臂与下焊臂连接的转轴部位设置有护板。
4.根据权利要求1所述的X型电动伺服机器人焊钳，其特征在于所述支撑架的连接部向下弯折与竖直方向成30度角，支撑架通过连接部与机器相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种大X型电动伺服机器人的焊钳。一种X型电动伺服机器人焊钳，其特征在于包括上焊臂、下焊臂、电动缸、变压器和支撑架，所述的上焊臂包括有上前端焊臂、上连接焊臂和上后端焊臂，所述的下焊臂包括有下前端焊臂、下连接焊臂和下后端焊臂；所述的上焊臂和下焊臂通过转轴安装在支撑架上，所述的电动缸安装在上焊臂上，电动缸的拉杆与下焊臂相连接，电动缸和变压器分别置于支撑架两侧，所述的上焊臂与下焊臂之间的接触焊点部位与转轴处于同一水平线上，所述的支撑架在上焊臂与下焊臂连接的转轴部位设置有护板。焊钳整体采用拼接式结构，相比于传统的铸造结构更加便于加工、便于安装、便于维修。
文档编号B23K11/31GK202894579SQ20122056749
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者韩沛文, 陈良军, 付振斌, 张飞 申请人:深圳市鸿栢科技实业有限公司