水冷式缝焊机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机器人焊接领域，具体涉及一种水冷式缝焊机器人。
【背景技术】
[0002]缝焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。缝焊广泛应用于油桶、罐头罐、暖气片、飞机和汽车油箱，以及喷气发动机、火箭、导弹中密封容器的薄板焊接。以往的缝焊机都是采用机头不动而工件运动的方式进行焊接的。
[0003]滚盘通常采用外部冷却方式。焊接有色金属和不锈钢时，用清洁的自来水即可，焊接一般钢时，为防止生锈，常用含5%硼砂的水溶液冷却。滚盘有时也采用内部循环水冷却。通常，外冷比较直接，带走的热量多，这样就可以加大电流。内冷环境好，但是在电流大的情况下冷却效果差，所以内冷很多时候要外接冷却机。
[0004]20世纪60年代初人类创造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出它极大的生命力经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。
[0005]焊接机器人是应用最广泛的一类工业机器人，采用机器人焊接是焊接自动化的革命性进步，它突破了传统的焊接刚性自动化方式，开拓了一种柔性自动化新方式。就目前的示教再现型焊接机器人而言，焊接机器人完成一项焊接任务，只需人给它做一次示教，它即可精确地再现示教的每一步操作，如要机器人去做另一项工作，无须改变任何硬件，只要对它再做一次示教即可。因此，在一条焊接机器人生产线上，可同时自动生产若干种焊件。虽然焊接机器人在各国机器人应用比例中大约占总数的40%?60%。我国目前大约有600台以上的点焊、弧焊机器人用于实际生产，但是缝焊机器人却不完善。
【实用新型内容】
[0006]为了克服现有的半自动缝焊机的缺陷，本实用新型提供一种缝焊机器人，该缝焊机器人不仅能解决半自动缝焊机机头固定不能移动的问题，而且保留了半自动缝焊的优点，并且实现了完全的自动化。并且本实用新型涉及的缝焊机器人能填补机器人在焊接领域的单一，使焊接机器人丰富起来。
[0007]本实用新型的技术方案为:一种水冷式缝焊机器人，其特征在于:包括缝焊机头和机器人手臂，所述缝焊机头包括架体9、第一伺服电机1、第二伺服电机2、上电极3、下电极4、气缸6、导轨7和法兰盘8 ;架体9通过其上部的法兰盘8与机器人手臂末端的轴固定连接，上电极3固定在架体上部，通过第一伺服电机I带动上电极3转动，下电极4设置在架体下部，与气缸6的活塞5固定连接，导轨固定在架体下部，下电极4可以沿导轨运动；第二伺服电机2带动下电极4转动；焊接时，工件不动，机器人手臂带动缝焊机头运动。
[0008]有益效果:1)易于实现焊接广品质量的稳定和提尚，保证其均一性；2)提尚生广率，一天可24h连续生产；3)改善工人劳动条件，可在有害环境下长期工作；4)降低对工人操作技术难度的要求；5)缩短产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资；6)可实现小批量产品焊接自动化；7)为焊接柔性生产线提供技术基础。
【附图说明】
[0009]图1为普通缝焊机的结构示意图；
[0010]图2为本实用新型的结构原理图；
[0011]图3为本实用新型的电气原理图；
[0012]图4为本实用新型的焊机控制箱与机头和控制器的电气原理图。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0014]如图2所示，本实用新型的水冷式缝焊机器人，包括缝焊机头和机器人手臂，所述缝焊机头包括架体9、第一伺服电机1、第二伺服电机2、上电极3、下电极4、气缸6、导轨7和法兰盘8 ;架体9通过其上部的法兰盘8与机器人手臂末端的轴固定连接，上电极3固定在架体上部，通过第一伺服电机I带动上电极3转动，下电极4设置在架体下部，与气缸6的活塞5固定连接，导轨固定在架体下部，下电极4可以沿导轨运动；第二伺服电机2带动下电极4转动；焊接时，工件不动，机器人手臂带动缝焊机头运动。
[0015]所述电极为圆盘状，两个伺服电机分别通过链条10带动电极转动。
[0016]在机器人手臂末端的焊缝机头上固定冷却水管降温。
[0017]本实用新型中将缝焊机头单独独立出来作为机器人的末端操作器，如图2，机头是装在一个架子里边的。架子上边有一个法兰盘，通过8个Φ12_的螺栓与机器人末端的轴相连，这样就能对机头实现灵活的操作。
[0018]从图2可以看出，本实用新型与普通缝焊机一样，采用两个圆盘状电极并且由两个伺服电极带动其工作。本实用新型中，上电极是固定在架子上的，而下电极是固定在与气缸活塞相连的一块板上的。当需要压紧时，气缸动作带动活塞在导轨上产生一定的位移。从而使电极压紧工件。
[0019]本实用新型采用的电极与一般缝焊机的电极并无太大差异，一般缝焊机是通过齿轮传动提供电极旋转的动力，而本实用新型采用链传动的方式提供动力，所以不做过多叙述。
[0020]在本实用新型中，采用冷却较快的外冷。外冷，通过两根蛇形管固定在机头上，通过外部的循环水带走热量降低温度。
[0021]在本实用新型中在机器人末端操作器上用两个相同的伺服电机带动圆盘状电极旋转。采用气缸压紧的方式将电极与工件压紧。然后通过示教编写程序，就可以轻松的实现再现，实现自动焊接。在焊接过程中采用工件不动而缝焊机头动的方式，这样就可以利用机器人手臂灵活的动作实现自动焊接。其伺服电机及焊接控制器电气原理图如图3、4所示。
[0022]本实用新型【具体实施方式】是:用缝焊机的机头作为机器人的末端操作器作。在本实用新型中，在机器人末端操作器上用两个相同的伺服电机带动圆盘状电极旋转。采用气缸压紧的方式将电极与工件压紧。然后通过示教编写程序，就可以轻松的实现再现，实现自动焊接。在焊接过程中采用工件不动而缝焊机头动的方式，这样就可以利用机器人手臂灵活的动作实现自动焊接。冷却部分依然采用散热较快的外冷式。将冷却水管固定在机器人末端操作器的机头上。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种水冷式缝焊机器人，其特征在于:包括缝焊机头和机器人手臂，所述缝焊机头包括架体(9)、第一伺服电机(I)、第二伺服电机(2)、上电极(3)、下电极(4)、气缸(6)、导轨(7)和法兰盘⑶；架体(9)通过其上部的法兰盘⑶与机器人手臂末端的轴固定连接，上电极(3)固定在架体上部，第一伺服电机(I)带动上电极(3)转动，下电极(4)设置在架体下部，下电极⑷与气缸(6)的活塞(5)固定连接，导轨固定在架体下部，下电极⑷能够沿导轨运动；第二伺服电机(2)带动下电极(4)转动。
2.根据权利要求1所述的一种水冷式缝焊机器人，其特征在于:所述电极为圆盘状，两个伺服电机分别通过链条(10)带动电极转动。
3.根据权利要求1或2所述的一种水冷式缝焊机器人，其特征在于:在机器人手臂末端的焊缝机头上固定冷却水管降温。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水冷式缝焊机器人，采用两个圆盘状电极并且由两个伺服电极带动其工作，上电极是固定在架子上的，而下电极是固定在与气缸活塞相连的一块板上的；当需要压紧时，气缸动作带动活塞在导轨上产生一定的位移，从而使电极压紧工件。本实用新型在焊接过程中采用工件不动而缝焊机头动的方式，这样就可以利用机器人手臂灵活的动作实现自动焊接。冷却部分依然采用散热较快的外冷式。将冷却水管固定在机器人末端操作器的机头上。本实用新型易于实现焊接产品质量的稳定和提高，改善工人劳动条件，降低对工人操作技术难度的要求；可实现小批量产品焊接自动化；为焊接柔性生产线提供技术基础。
【IPC分类】B23K11-31, B23K11-06, B23K11-36
【公开号】CN204430540
【申请号】CN201520062373
【发明人】谭中军, 刘庭辉, 刘浩然
【申请人】泸州北方化学工业有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月29日