适用中大型钣金件的伺服机器人焊钳的制作方法

文档序号:30292029发布日期:2022-06-04 15:52阅读:84来源:国知局

1.本发明涉及一种机器人焊接设备,更具体地说,它涉及一种适用中大型钣金件的伺服机器人焊钳。


背景技术:

2.随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展,焊接技术在工业生产中被广泛应用。点焊焊接作为其中的一种,在汽车制造行业应用甚广。通过夹紧两块金属,在很小的接触面内瞬间通过大电流,融化并融合两块金属,冷却后起到固连的效果。近年来工业机器人技术的发展使焊接领域的自动化程度大大提高。相应的,由机器人驱动的自动焊钳也更多的运用到生产中。
3.目前,申请号为202010210376.0的中国专利公开了一种c型伺服点焊机器人焊钳,它包括主支架、变压器、焊臂、静电极臂及动电极臂,变压器固装于两个侧部支撑板之间,多个侧部支撑板安装孔处固装法兰连接板,法兰连接板上部开设有多个法兰连接板安装孔,两个侧部支撑板的中部固装动电极臂支撑架,动电极臂支撑架水平底板的后部固装有驱动机构,前部固装导轨,导轨上卡装有动电极臂安装座,动电极臂固装于动电极臂安装座的前端,动电极臂的前端固装有电极杆及电极帽,焊臂固装于两个侧部支撑板前部且末端向下弯折,静电极臂为l形固安装于焊臂的下端且静电极臂的另一端与动电极臂相对。
4.这种c型伺服点焊机器人焊钳虽然结构简单、节能轻巧、高模块化高互换性,但是当对一些中大型的钣金件进行焊接加工时,由于工件较长,只能对工件的边缘进行焊接,无法触及工件的中心部分进行焊接,若延长电极臂的长度会导致焊钳作业时占用空间过大,无法满足不同的工况要求。


技术实现要素:

5.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种适用中大型钣金件的伺服机器人焊钳,具有能够对中大型钣金件进行焊接的优点。
6.为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种适用中大型钣金件的伺服机器人焊钳,包括与机械手连接的支架、与所述支架固定连接的固定焊臂、与所述支架转动连接的活动焊臂,所述固定焊臂连接静电极组件,所述活动焊臂连接动电极组件,所述活动焊臂转动并带动所述动电极组件配合所述静电极组件夹紧工件进行点焊,还包括与所述固定焊臂接通的第一导电组件、与所述活动焊臂接通的第二导电组件、用于带动所述固定焊臂转动的驱动组件。
7.采用上述技术方案,静电极组件和动电极组件在与工件抵接时能够对工件进行点焊,工件能够沿固定焊臂放置在固定焊臂与活动焊臂之间,活动焊臂转动带动静电极组件配合动电极组件夹紧工件进行点焊,工件能够沿着固定焊臂的长度方向移动,使静电极组件和动电极组件不仅能够对工件的边缘部分进行焊接,而且还能够对工件的中心部分进行焊接,避免了焊钳占用较大空间,增大了工件的焊接范围,实现了对中大型钣金件进行焊
接。
8.进一步,所述静电极组件包括与所述固定焊臂的端部连接的第一基座、与所述第一基座固定连接的第一l形空心杆、与所述第一l形空心杆固定连接的静电极杆,所述静电极杆安装第一电极帽。
9.采用上述技术方案,安装第一电极帽的静电极杆与工件抵接并能够配合动电极组件对工件进行点焊,静电极杆与第一l形空心杆连接,能够使工件与固定焊臂之间留有一定间隙,防止工件与固定焊臂接触或碰撞。
10.进一步,所述第一基座上开设第一进水口和第一出水口,所述第一l形空心杆内安装第一隔水片,所述静电极杆内安装第一螺旋隔水片。
11.采用上述技术方案,水流能够通过第一进水口流入第一l形空心杆和静电极杆中,对第一l形空心杆和静电极杆进行冷却降温,防止焊接时因高温发生损坏,第一隔水片和第一螺旋隔水片能够将水流隔开,第一螺旋隔水片增加了水流在静电极杆中的冷却时间,并且使水流在第一l形空心杆和静电极杆中形成循环水路,再由第一出水口流出,实现了对第一l形空心杆和静电极杆的持续降温冷却。
12.进一步,所述动电极组件包括与所述活动焊臂的端部连接的第二基座、与所述第二基座固定连接的第二l形空心杆、与所述第二l形空心杆固定连接的动电极杆,所述动电极杆安装第二电极帽。
13.采用上述技术方案,安装第二电极帽的动电极杆与工件抵接并能够配合静电极组件对工件进行点焊,动电极杆与第二l形空心杆连接,能够使工件与活动焊臂之间留有一定间隙,防止工件与活动焊臂接触或碰撞。
14.进一步,所述第二基座开设第二进水口和第二出水口,所述第二l形空心杆内安装第二隔水片,所述动电极杆内安装第二螺旋隔水片。
15.采用上述技术方案,水流能够通过第二进水口流入第二l形空心杆和动电极杆中,对第二l形空心杆和动电极杆进行冷却降温,防止焊接时因高温发生损坏,第二隔水片和第二螺旋隔水片能够将水流隔开,第二螺旋隔水片增加了水流在动电极杆中的冷却时间,并且使水流在第二l形空心杆和动电极杆中形成循环水路,再由第二出水口流出,实现了对第二l形空心杆和动电极杆的持续降温冷却。
16.进一步,所述活动焊臂上设有转动座,所述转动座内安装自润滑铜套并转动连接于所述支架。
17.采用上述技术方案,自润滑铜套具有耐磨、减小转动座与支架之间的摩擦、延长使用寿命的优点。
18.进一步,所述驱动组件包括与所述支架固定连接电动缸、与所述电动缸连接的伺服电机,所述电动缸的活塞杆与所述活动焊臂铰接。
19.采用上述技术方案,伺服电机能够带动电动缸运行,通过电动缸的活塞杆伸缩带动活动焊臂转动,使静电极杆和动电极杆抵接工件进行点焊,代替了人工操作的步骤,提高了自动化程度。
20.进一步,所述第一导电组件为与所述固定焊臂连接并接通电源的第一铜排。
21.采用上述技术方案,第一铜排与固定焊臂连接并接通电源能够对静电极杆传导电流进行焊接。
22.进一步,所述第二导电组件为与所述活动焊臂连接并接通电源的第二铜排。
23.采用上述技术方案,第二铜排与活动焊臂连接并接通电源能够对动电极杆传导电流进行焊接。
24.进一步,所述固定焊臂上安装第一加强筋,所述活动焊臂上安装第二加强筋。
25.采用上述技术方案,第一加强筋和第二加强筋能够增大固定焊臂和活动焊臂的结构强度,防止固定焊臂和活动焊臂过长时发生弯折,影响焊接精度。
26.综上所述,本发明具有以下有益效果:1.工件能够沿固定焊臂放置在固定焊臂与活动焊臂之间,活动焊臂转动带动静电极杆配合动电极杆夹紧工件进行点焊,工件能够沿着固定焊臂的长度方向移动,使静电极杆和动电极杆不仅能够对工件的边缘部分进行焊接,而且还能够对工件的中心部分进行焊接,增大了工件的焊接范围,避免了焊钳占用较大空间,满足了对中大型钣金件进行焊接的要求;2.静电极组件和动电极组件中设有循环水路,静电极杆中的第一螺旋隔水片以及动电极杆中的第二螺旋隔水片能够增加水流在静电极杆与动电极杆中的冷却时间、增大冷却面积,使冷却降温更加充分彻底,循环水路不流经固定焊臂与活动焊臂,避免因在固定焊臂和活动焊臂中开设通水道而导致结构强度的降低;3.伺服电机能够通过控制电动缸带动活动焊臂转动,保证了对焊接的精准控制,并且代替了人工焊接,提高了自动化程度。
附图说明
27.图1为该发明的结构示意图;图2为该发明中支架、固定焊臂和活动焊臂的爆炸图;图3为该发明静电极组件和动电极组件的剖视图;图4为该发明中部分结构的示意图;图5为该发明的工作示意图。
28.图中:1、支架;12、固定轴;2、固定焊臂;21、第一加强筋;22、固定座;23、第一通孔;3、活动焊臂;31、第二加强筋;32、转动座;33、第二通孔;34、自润滑铜套;4、驱动组件;41、电动缸;42、伺服电机;5、第一导电组件;6、第二导电组件;7、静电极组件;71、第一基座;72、第一l形空心杆;73、静电极杆;74、第一电极帽;75、第一进水口;76、第一出水口;77、第一隔水片;78、第一螺旋隔水片;8、动电极组件;81、第二基座;82、第二l形空心杆;83、动电极杆;84、第二电极帽;85、第二进水口;86、第二出水口;87、第二隔水片;88、第二螺旋隔水片。
具体实施方式
29.下面结合附图及实施例,对本发明进行详细描述。
30.本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
31.一种适用中大型钣金件的伺服机器人焊钳,如图1所示,用于对中大型钣金件进行点焊,包括支架1、固定焊臂2、活动焊臂3、驱动组件4、第一导电组件5、第二导电组件6、用于
点焊的静电极组件7、用于点焊的动电极组件8,其中,支架1的顶部与机械手连接,固定焊臂2与支架1固定连接,静电极组件7连接在固定焊臂2上,活动焊臂3与支架1转动连接,动电极组件8连接在活动焊臂3上,活动焊臂3能够转动并带动动电极组件8配合静电极组件7夹紧工件进行点焊,第一导电组件5与固定焊臂2接通,第二导电组件6与活动焊臂3接通,驱动组件4连接支架1用于带动活动焊臂3转动。
32.具体的,如图2所示,支架1上安装固定轴12,固定轴12是一个绝缘轴,固定焊臂2为一个能够导电的长形臂杆,根据所需要焊接工件尺寸的不同可以更换不同长度的固定焊臂2,固定焊臂2上安装第一加强筋21,第一加强筋21朝固定焊臂2的长度方向延伸以防止固定焊臂2过长发生弯折,固定焊臂2上安装固定座22,固定座22为一个绝缘支座,固定座22上设有第一通孔23,支架1的固定轴12穿过固定座22的第一通孔23,固定座22与固定轴12固定连接,活动焊臂3为一个能够导电的长形臂杆,根据所需要焊接工件尺寸的不同可以更换不同长度的活动焊臂3,活动焊臂3上安装第二加强筋31,第二加强筋31朝活动焊臂3的长度方向延伸以防止活动焊臂3过长发生弯折,活动焊臂3上安装转动座32,转动座32为一个绝缘支座,转动座32上设有第二通孔33,第二通孔33内安装自润滑铜套34,自润滑铜套34为一个环形套,自润滑铜套34与固定轴12转动连接以保证活动焊臂3能够绕支架1的固定轴12转动。
33.如图3所示,静电极组件7包括第一基座71、第一l形空心杆72、静电极杆73,第一基座71与固定焊臂2的端部通过螺栓固定连接,第一基座71上设有开口以方便第一l形空心杆72插入与第一基座71连接,并通过螺栓对第一l形空心杆72进行紧固固定,第一l形空心杆72朝向活动焊臂3的方向弯折,第一基座71上开设第一进水口75和第一出水口76,第一进水口75和第一出水口76连通第一l形空心杆72,第一l形空心杆72内安装第一隔水片77,以保证水流在第一l形空心杆72中流动时,水流从第一隔水片77的一侧进流,从第一隔水片77的另一侧出流,静电极杆73与第一l形空心杆72固定连接,静电极杆73内安装第一螺旋隔水片78,以保证水流在第一l形空心杆72流进静电极杆73时,水流从第一螺旋隔水片78的一面流经静电极杆73再从第一螺旋隔水片78的另一面流出静电极杆73后回到第一l形空心杆72内,形成循环冷却水路,静电极杆73的端部安装第一电极帽74用于对工件焊接。
34.如图3所示,动电极组件8包括第二基座81、第二l形空心杆82、动电极杆83,第二基座81与活动焊臂3的端部通过螺栓固定连接,第二基座81上设有开口以方便第二l形空心杆82插入与第二基座81连接,并通过螺栓对第二l形空心杆82进行紧固固定,第二l形空心杆82朝向固定焊臂2的方向弯折,第二基座81上开设第二进水口85和第二出水口86,第二进水口85和第二出水口86连通第二l形空心杆82,第二l形空心杆82内安装第二隔水片87,以保证水流在第二l形空心杆82中流动时,水流从第二隔水片87的一侧进流,从第二隔水片87的另一侧出流,动电极杆83与第二l形空心杆82固定连接,动电极杆83内安装第二螺旋隔水片88,以保证水流在第二l形空心杆82流进动电极杆83时,水流从第二螺旋隔水片88的一面流经动电极杆83再从第二螺旋隔水片88的另一面流出动电极杆83后回到第二l形空心杆82内,形成循环冷却水路,动电极杆83的端部安装第二电极帽84用于对工件焊接。
35.如图3和图4所示,驱动组件4包括电动缸41、伺服电机42,其中,电动缸41与支架1固定连接,伺服电机42与电动缸41连接,电动缸41的活塞杆与活动焊臂3铰接,伺服电机42运行驱动电动缸41带动活动焊臂3转动,使静电极杆73和动电极杆83夹紧工件进行焊接。
36.如图5所示,第一导电组件5为第一铜排,本实施例中第一铜排呈c形,第一铜排与
固定焊臂2连接并接通电源以保证对静电极杆73供电进行焊接,第二导电组件6为第二铜排,本实施例中第二铜排呈c形,第二铜排与活动焊臂3连接并接通电源以保证对动电极杆83供电进行焊接。
37.本实施例的工作过程及原理:在使用该发明时,如图5所示,机械手连接支架1并带动整个装置朝向工件移动,工件沿着固定焊臂2的长度方向相对于固定焊臂2移动,使工件能够在固定焊臂2与活动焊臂3之间活动,不仅能够对工件的边缘部分进行焊接,而且还能够对工件的中心部分进行焊接,待该发明运动到工件的焊接处时,伺服电机42带动电动缸41运动,电动缸41的活塞杆带动活动焊臂3发生转动,直至固定焊臂2中的静电极杆73与活动焊臂3中的动电极杆83将工件夹紧,同时,电源通电连通第一铜排和第二铜排,第一铜排和第二铜排分别将电流传导至静电极杆73和动电极杆83,使静电极杆73和动电极杆83对工件进行焊接,同时,循环水路流经静电极杆73和动电极杆83在焊接时进行冷却,延长使用寿命,在焊接完毕后,电动缸41的活塞杆复位带动活动焊臂3回转,使活动焊臂3中的动电极杆83远离工件,使机械手继续带动该发明移动至下一处进行焊接。
38.以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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