一种轻量化焊枪座及焊枪的制作方法

本实用新型用于焊枪领域，特别是涉及一种轻量化焊枪座及焊枪。

背景技术：

汽车白车身焊接生产过程中主要使用电阻点焊焊枪。电阻点焊枪主要用于焊接车身板材。由于现代汽车工厂逐渐实现自动化，机器人的应用极大的扩大了。现有电阻点焊枪零件多、重量重、体积大，必须使用运动速度慢、负载大的大型机器人，这样就造成空间使用率低、生产效率较低、能耗大。而且负载大的机器人往往价格也是较高的，因此也造成了成本的过高。目前，为了克服上述的情况，现行主要的方案是增加机器人密度，增加焊枪密度从而提高生产效率。或者是把本来在同一工位焊接的工件拆分到不同工位同时焊接后再在之后的某个工位焊接在一起。上述的方案虽然可以增进效率，但是随之而来的成本增加也是巨大的。

分析现有情况，解决现存的空间使用率低、生产效率较低、能耗大且成本高的问题，关键在于使得焊枪的重量减少，使得低负载的机器人可以使用，从而降低采购机器人的成本；焊枪的重量和尺寸减少，可以使得机器人的运动速度提升进而提高生产效率和空间利用率；工厂的能耗因为使用功率较低的负载较小的机器人而降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轻量化焊枪座及焊枪，其可以有效的提升生产效率、提高空间使用率、降低能耗，节省大量成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻量化焊枪座，包括左侧板和右侧板，左侧板和右侧板通过连接件连接为一个整体式的焊枪座，左侧板和右侧板之间留有间隔，焊枪座的前端底部设有静电极安装位，焊枪座的前端于静电极安装位的上方设有动电极安装位，焊枪座的顶部设有动电极驱动机构安装位，焊枪座的后端设有变压器安装位，左侧板和右侧板上设有减重孔和/或减重槽。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，左侧板和右侧板镜像对称布置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述焊枪座的顶部和/或底部设有机器人法兰安装板。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，焊枪座上于动电极安装位的上方设有避让空间。

一种轻量化焊枪，包括

上述的轻量化焊枪座；

静电极，嵌入所述间隔并与静电极安装位固定连接；

动电极；

动电极驱动机构，嵌入所述间隔并与动电极驱动机构安装位连接，能够驱动动电极往复运动，并与静电极配合实现焊接；

变压器，嵌入所述间隔并与变压器安装位固定连接，静电极和动电极分别与变压器的两电极连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括动臂安装组件，动臂安装组件嵌入所述间隔并通过第一转轴组件安装于动电极安装位，所述动电极通过动臂安装绝缘组件与动臂安装组件固定连接，动电极驱动机构的输出端通过第二转轴组件与动臂安装组件连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述动电极驱动机构包括直线滚珠伺服电机，直线滚珠伺服电机嵌入所述间隔并与动电极驱动机构安装位通过第三转轴组件连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述静电极嵌入所述间隔并通过静臂安装绝缘组件与静电极安装位固定连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述静电极包括静电极臂和静电极杆，动电极包括动电极臂和动电极杆，所述静电极臂和动电极臂均通过软连接件分别与变压器的两电极连接，静电极臂和/或动电极臂上设有减重孔和/或减重槽。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括阻燃防飞溅板和分水块，阻燃防飞溅板安装在动电极和静电极之间，并与左侧板和右侧板固定连接，分水块安装于左侧板和右侧板之间，并通过分路形成对静电极和动电极进行焊接冷却的水路。

本实用新型的有益效果：使用零件数量少，减少材料的使用，并且可以减少使用备件数量，进而减少备件库存成本。采用双侧板的焊枪座结构，同时在侧板上采用减重设计，在保证结构强度的情况下，大幅度降低重量，最终本技术方案的焊枪整体重量低于70公斤，完全可以应用于动态负载80公斤的小型机器人，该机器人成本低、速度快、耗能小。综上所述，本技术方案可以有效的提升生产效率、提高空间使用率、降低能耗，节省大量成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例结构轴测图；

图2是本实用新型实施例结构主视图；

图3是本实用新型实施例结构俯视图；

图4是本实用新型实施例电流回路图。

具体实施方式

参照图1至图4，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种轻量化焊枪座，包括左侧板1和右侧板2，左侧板1和右侧板2通过连接件连接为一个整体式的焊枪座，连接件可设置一个或多个，连接件可采用侧板加强连接杆3等，左侧板1和右侧板2之间留有间隔，焊枪座的前端底部设有静电极安装位4，焊枪座的前端于静电极安装位4的上方设有动电极安装位5，焊枪座的顶部设有动电极驱动机构安装位6，焊枪座的后端设有变压器安装位7，左侧板1和右侧板2上设有减重孔8和/或减重槽9。减重槽9包括设在侧边边缘的凹槽以及设在侧板表面的凹槽。

使用零件数量少，减少材料的使用，并且可以减少使用备件数量，进而减少备件库存成本。采用双侧板的焊枪座结构，同时在侧板上采用减重设计，在保证结构强度的情况下，大幅度降低重量，最终本技术方案的焊枪整体重量低于70公斤，完全可以应用于动态负载80公斤的小型机器人，该机器人成本低、速度快、耗能小。综上所述，本技术方案可以有效的提升生产效率、提高空间使用率、降低能耗，节省大量成本。

两块侧板可采用任一种能够满足强度要求的金属板或非金属板，作为优选，采用高强度航空铝合金，在保证结构强度的情况下，大幅度降低重量。左侧板1和右侧板2可平行或非平行设置，作为优选，左侧板1和右侧板2镜像对称布置。

所述焊枪座的顶部和/或底部设有机器人法兰安装板10。本实施例中，机器人法兰安装板10设在焊枪座顶部，机器人法兰安装板10安装在机器人第七轴法兰上，两块左右侧板2分别安装于机器人法兰安装板10两侧。

焊枪座上于动电极安装位5的上方设有避让空间。避让空间可设计为弧形缺口、异形缺口，用于为动臂安装组件13摆动提供空间，同时减轻焊枪座的重量。

本实用新型还提供一种轻量化焊枪，包括

上述的轻量化焊枪座；

静电极，嵌入所述间隔并与静电极安装位4固定连接；

动电极；

动电极驱动机构，嵌入所述间隔并与动电极驱动机构安装位6连接，能够驱动动电极往复运动，并与静电极配合实现焊接；

变压器11，嵌入所述间隔并与变压器安装位7固定连接，静电极和动电极分别与变压器11的两电极连接。变压器11优选但不限于轻型高强度变压器11，轻型高强度变压器11安装于两块左右侧板2之间，并承担枪体部分受力。

动电极驱动机构能够驱动动电极沿直线往复运动或者绕轴心往复摆动，作为优选，还包括动臂安装组件13，动臂安装组件13嵌入所述间隔并通过第一转轴组件12安装于动电极安装位5，所述动电极通过动臂安装绝缘组件14与动臂安装组件13固定连接，动臂安装绝缘组件14与焊枪本体进行绝缘处理，动电极驱动机构的输出端通过第二转轴组件15与动臂安装组件13连接，可以达到驱动运动与传导焊接力的作用。

所述动电极驱动机构可采用电机、气缸等方式驱动，作为优选，所述动电极驱动机构包括直线滚珠伺服电机16，直线滚珠伺服电机16嵌入所述间隔并与动电极驱动机构安装位6通过第三转轴组件17连接。使轻量化直线滚珠伺服电机17可以进行转动，消除侧向力对轻量化直线滚珠伺服电机17的损害。通过轻量化直线滚珠伺服电机16的驱动与出力，传导最终加压并导通电流在需要焊接的板材之上。第一转轴组件12安装在两块侧板之间，同时与动臂安装组件13连接安装，可以使动电极在轻量化直线滚珠伺服电机16驱动之下运动。

所述静电极嵌入所述间隔并通过静臂安装绝缘组件18与静电极安装位4固定连接。静臂安装绝缘组件18安装在两块侧板之上，静电极安装在静臂安装绝缘组件18之上，通过静臂安装绝缘组件18与焊枪本体进行绝缘处理。

所述静电极包括静电极臂19和静电极杆20，动电极包括动电极臂21和动电极杆22，所述静电极臂19和动电极臂21均通过软连接件25分别与变压器11的两电极连接，静电极臂19和/或动电极臂21上设有减重孔和/或减重槽。

软连接件中的一端与动电极臂尾部进行连接安装，软连接件可以保证运动的同时进行导电作用。软连接件的另一端安装在软连接接合件26之上，同时，软连接接合件安装在轻型高强度变压器11正电极之上，形成电路的连接；另一件软连接件中的一端与静电极臂尾部进行连接安装。软连接件的另一端安装在另一件软连接接合件之上，同时，软连接接合件安装在轻型高强度变压器11负电极之上，形成电路的连接。静电极杆与动电极杆通过板材形成焊接电流回路。

还包括阻燃防飞溅板23和分水块24，阻燃防飞溅板23安装在动电极和静电极之间，并与左侧板1和右侧板2固定连接，对于在焊接过程中的焊接飞溅进行阻燃与阻隔作用，防止对焊枪本体造成损害。分水块24安装于左侧板1和右侧板2之间，并通过分路形成对静电极和动电极进行焊接冷却的水路。作为优选，分水块采用POM分水块，POM分水块，即可保证焊枪冷却水的流量与冷却效果，又可以保证分水块的强度与寿命，不会发生生锈等情况，且重量进一步减轻。

在焊接工位上，新型轻量化焊枪通过机器人安装法兰板与机器人连接，在工作过程中，静电极杆首先与工件接触，在机器人的控制下，静电极杆到达指定位置。到达指定位置后，轻量化直线滚珠伺服电机16发出指令，轻量化直线滚珠伺服电机16驱动动臂安装绝缘组件14，带动动电极臂与动电极杆运动至工件焊接位置，接触工件后，轻量化直线滚珠伺服电机16进行加力操作，分离的工件被压紧。压紧之后，轻型高强度变压器11输出电流，电流通过轻型高强度变压器11正极流到软连接接合件，软连接，动电极臂，动电极杆，流经工件，再通过静电极杆，静电极臂，另一件软连接，另一件软连接接合件流回变压器11负极。在焊接力与电阻热效应(焦耳定律Q＝I²RT)的作用下，工件在与静电极杆、动电极杆15的接触处形成熔核，原本分离的工件被焊合在一起。焊接完成后，电流停止，轻量化直线滚珠伺服电机16驱动动臂安装绝缘组件14运动到指定位置并带动动电极臂与动电极杆转动打开，轻量化焊枪随机器人运动到工件下一处焊点。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。