一种用于电阻点焊的直连式伺服电机的制作方法

本发明属于焊接领域，具体涉及一种用于机器人电阻点焊设备上的动力输出装置——直连式伺服电机

背景技术：

有电阻焊接技术领域，主要采用马达和动力执行机构平行连接方式(又称折返式连接)。

附图1示出了现有的折返式伺服电机，Fanuc机器人马达a1和动力执行机构组成，马达a1和滚珠丝杆a4在一定距离内平行放置，马达a1上装有主动轮a2，滚珠丝杆a4上装有同步带轮a5，主动轮a2通过同步带a3与同步带轮a5连接，滚珠丝杆螺母a6通过螺钉安装与电机推杆a7上。机器人控制马达1转动通过带轮a2、a5和同步带a3连接带动滚珠丝杆a4，滚珠丝杆a4转动带动滚珠丝杆螺母a6和电机推杆a7通过做直线往复运动。折返式伺服电机传递效率低，零部件种类多，体积重量较大，对称工位存在镜像设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种传递效率更高、体积更小、且对称的直连式伺服电机。采用模块化设计电机的零件种类更少，安装方式更灵活实现上述目的的技术方案如下：

一种用于电阻点焊的直连式伺服电机，包括动力执行系统、所述动力装置；所述动力装置上安装动力执行系统；所述动力执行系统包括推杆，推杆内设置轴孔一，所述轴孔一内安装丝杆，所述丝杆的一端与动力装置连接，所述动力装置带动丝杆运动；丝杆与轴孔一之间具有间隙，所述丝杆上适配的套接螺母，所述螺母与推杆之间贴合，丝杆旋转、所述螺母能够推动推杆直线往复运动。

优选的，所述动力执行系统还包括连轴器一、轴器二；所述丝杆套接在联轴器一的轴孔内，同时丝杆的一端设置输出轴孔，所述输出轴插入在丝杆的输出轴孔内；所述输出轴还穿过联轴器二，所述联轴器二与动力装置连接。

本发明结构简单，焊接精度好。

附图说明

图1为现有技术示意图；

图2为本发明示意图；

图3为本发明联轴器连接结构示意图；

图4为本发明的安装位置示意图；

图5为本发明匹配多种品牌机器人马达结构示意图；

附图序号说明：马达1、推杆2、丝杆3、螺母4、联轴器一5、花键6、压块7、连轴器二8、连接板9、弹性体缓冲垫10、锁紧螺母11、导向套12、缸套13、轴承14、轴承座15、刮刀16、连接轴17、万象轴承18、注油嘴19、缓冲垫20、防脱垫圈21、密封圈22、耳轴固定块23；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明。

图中，所述用于电阻点焊的直连式伺服电机包括动力执行系统、动力装置，优选动力装置为马达1，所述马达1与动力执行系统连接，所述马达1带动动力执行系统运动，下面描述动力执行系统的具体结构：

动力执行系统中最主要的部件是推杆2，推杆2上套接电极帽用于焊接，推杆2需要前后运动，所述推杆2的轴心设置轴孔一，所述轴孔一内用来容置丝杆3，所述丝杆3上适配的套接螺母4，且丝杆3与轴孔一之间具有间隙，丝杆3旋转、所述螺母4能够推动推杆2直线往复运动；

所述丝杆3需要动力装置带动，因此丝杆3的一端与马达1连接，本发明中，所述丝杆3与马达1之间使用联轴器一5进行连接，联轴器一5属于动力执行系统的一部分；具体的所述联轴器一5套接在马达1的输出轴上；而丝杆3的一端还设置输出轴孔，所述输出轴插入在连轴器一5的输出轴孔内，输出轴孔与输出轴之间可以采用静配合的方式，也可以采用花键的连接方式，如此输出轴与输出轴孔之间不会轻易脱离；当马达1启动，所述输出轴旋转带动丝杆3旋转，螺母4在丝杆3上进行往复直线运动，螺母4运动的时候会带动推杆2运动。

螺母4带动推杆2运动的原理如下：轴孔一内设置凹槽，所述螺母的一部分能够容置在凹槽内，凹槽与螺母4之间适配贴合，当螺母4沿着丝杆移动的时候，由于螺母4与推杆2之间形成一个贴合，因此螺母4会推动推杆一块运动，为了避免螺母4与推杆2之间因为配合产生的间隙，在螺母4的外圆周上设置键槽，与键槽配合的花键6将推杆2与螺母4固定在一起。

优选在螺母4的后端还设置一压块7，所述压块7的一端固定在推杆2上，螺母4通过键6和压块7被固定在电机推杆2内。

螺母4带动推杆2后退过程中，推杆2运动的惯性会产生震动力，长此以往对马达1等动力部件会造成一定的损伤，因此还设置一个连轴器二8，联轴器一5不再直接与马达1连接，而是联轴器二8代替联轴器一5与马达1连接，联轴器一5依序后退一个位置，为了方便连接，可以在马达1的端面上设置连接板9，避免直接接触和连接对马达1造成的破坏，连轴器二8通过连接板9固定在马达1上后，联轴器二8的轴孔内套接马达1的输出轴，伸出轴孔二的输出轴上继续插入套接在联轴器一5内的丝杆的输出轴孔里；联轴器一5和联轴器二8之间、在马达1的输出轴上套接弹性体缓冲垫10，正是弹性体缓冲垫10缓冲推杆2往复运动时的冲力。

优选马达1的输出轴上设置有螺纹，当输出轴插入连轴器二8内之后，使用锁紧螺母11将联轴器二8的位置固定，联轴器二8与输出轴脱离的危险大幅度降低，保证后续一系列的部件稳固。

推杆2是具有一定长度的轴类部件，其在运行的过程中，由于具有一定长度的原因，过程中难免会出现偏移或者震动的情况，因此在丝杆3的自由端套接导向套12，导向套12与推杆2之间的配合精度误差不超过0.5毫米，导向套12起到一个矫正的作用，带领推杆2按照原有的轨迹行进。

当然导向套12是需要其他部件进行支撑的，因此在动力执行系统的外侧套接缸套13，缸套13的一端固定在马达1上，导向套12固定在缸套13上，缸套13不仅起到支撑的作用，同时保护动力执行系统等部件的洁净。缸套13可以是分体式结构，支撑导向套12的缸套13是一独立的部分。

同时由于联轴器一5需要跟着输出轴旋转，因此在联轴器一5的外围套接轴承14，轴承14的外围套接轴承座15，轴承座15又形成缸套13的独立的一部分，缸筒13采用型材制造。

导向套12的一端、在缸套内设置刮刀16，刮刀16与导向套12、在推杆上设置密封圈22，保证推杆2做往复直线运动时可以清除复杂焊接工况下的焊渣和杂物，保持推杆2和丝杆3的洁净。

所述推杆2自由端安装连接轴17，所述连接轴17内设有万向轴承18。万向轴承18在和焊钳连接过程中可补偿由装配误差和加工误差引起的误差。

所述连接轴17上还设置有注油嘴19，所述丝杆3上设置有进油通道，所述进油嘴19和进油通道连通，当使用一段时间后可通过注油嘴19向丝杆3注射润滑油脂。

连接轴17内设有缓冲垫20，当电机推杆2返回时可避免硬接触，起到缓冲作用。丝杆3前端设有防脱垫圈21，可避免当螺母超出行程而脱出。

根据图4所示，直连式伺服电机与焊钳的安装方式有两种：一、缸套13两侧设有螺纹和销孔，可用于直接固定焊钳上；二轴承座两侧设有耳轴固定块23，电机可通过耳轴固定块23的方式固定连接于焊钳上。

图5给出了本发明的模块化设计其他案例，该直连式伺服电机可匹配常见主流焊接机器人马达如ABB马达1-1、Motoman马达1-2、Kuka马达1-3等。连接轴适用于匹配连接C型焊钳上。

使用的时候，首先将连接轴17对准待焊物体，之后启动马达，马达带动推杆接触被焊物体。可以通过万向轴承调整连接轴17的位置。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。