水冷式縫焊機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人焊接領(lǐng)域，具體涉及一種水冷式縫焊機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]縫焊是用一對(duì)滾盤電極代替點(diǎn)焊的圓柱形電極，與工件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)個(gè)熔核相互搭疊的密封焊縫的焊接方法?？p焊廣泛應(yīng)用于油桶、罐頭罐、暖氣片、飛機(jī)和汽車油箱，以及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭、導(dǎo)彈中密封容器的薄板焊接。以往的縫焊機(jī)都是采用機(jī)頭不動(dòng)而工件運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行焊接的。
[0003]滾盤通常采用外部冷卻方式。焊接有色金屬和不銹鋼時(shí)，用清潔的自來水即可，焊接一般鋼時(shí)，為防止生銹，常用含5%硼砂的水溶液冷卻。滾盤有時(shí)也采用內(nèi)部循環(huán)水冷卻。通常，外冷比較直接，帶走的熱量多，這樣就可以加大電流。內(nèi)冷環(huán)境好，但是在電流大的情況下冷卻效果差，所以內(nèi)冷很多時(shí)候要外接冷卻機(jī)。
[0004]20世紀(jì)60年代初人類創(chuàng)造了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后，機(jī)器人就顯示出它極大的生命力經(jīng)過四十多年的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高社會(huì)生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測(cè)及倉庫堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)。
[0005]焊接機(jī)器人是應(yīng)用最廣泛的一類工業(yè)機(jī)器人，采用機(jī)器人焊接是焊接自動(dòng)化的革命性進(jìn)步，它突破了傳統(tǒng)的焊接剛性自動(dòng)化方式，開拓了一種柔性自動(dòng)化新方式。就目前的示教再現(xiàn)型焊接機(jī)器人而言，焊接機(jī)器人完成一項(xiàng)焊接任務(wù)，只需人給它做一次示教，它即可精確地再現(xiàn)示教的每一步操作，如要機(jī)器人去做另一項(xiàng)工作，無須改變?nèi)魏斡布?，只要?duì)它再做一次示教即可。因此，在一條焊接機(jī)器人生產(chǎn)線上，可同時(shí)自動(dòng)生產(chǎn)若干種焊件。雖然焊接機(jī)器人在各國機(jī)器人應(yīng)用比例中大約占總數(shù)的40%?60%。我國目前大約有600臺(tái)以上的點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人用于實(shí)際生產(chǎn)，但是縫焊機(jī)器人卻不完善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有的半自動(dòng)縫焊機(jī)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種縫焊機(jī)器人，該縫焊機(jī)器人不僅能解決半自動(dòng)縫焊機(jī)機(jī)頭固定不能移動(dòng)的問題，而且保留了半自動(dòng)縫焊的優(yōu)點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化。并且本實(shí)用新型涉及的縫焊機(jī)器人能填補(bǔ)機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的單一，使焊接機(jī)器人豐富起來。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種水冷式縫焊機(jī)器人，其特征在于:包括縫焊機(jī)頭和機(jī)器人手臂，所述縫焊機(jī)頭包括架體9、第一伺服電機(jī)1、第二伺服電機(jī)2、上電極3、下電極4、氣缸6、導(dǎo)軌7和法蘭盤8 ;架體9通過其上部的法蘭盤8與機(jī)器人手臂末端的軸固定連接，上電極3固定在架體上部，通過第一伺服電機(jī)I帶動(dòng)上電極3轉(zhuǎn)動(dòng)，下電極4設(shè)置在架體下部，與氣缸6的活塞5固定連接，導(dǎo)軌固定在架體下部，下電極4可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；第二伺服電機(jī)2帶動(dòng)下電極4轉(zhuǎn)動(dòng)；焊接時(shí)，工件不動(dòng)，機(jī)器人手臂帶動(dòng)縫焊機(jī)頭運(yùn)動(dòng)。
[0008]有益效果:1)易于實(shí)現(xiàn)焊接廣品質(zhì)量的穩(wěn)定和提尚，保證其均一性；2)提尚生廣率，一天可24h連續(xù)生產(chǎn)；3)改善工人勞動(dòng)條件，可在有害環(huán)境下長期工作；4)降低對(duì)工人操作技術(shù)難度的要求；5)縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資；6)可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；7)為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0009]圖1為普通縫焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的電氣原理圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型的焊機(jī)控制箱與機(jī)頭和控制器的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本實(shí)用新型的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]如圖2所示，本實(shí)用新型的水冷式縫焊機(jī)器人，包括縫焊機(jī)頭和機(jī)器人手臂，所述縫焊機(jī)頭包括架體9、第一伺服電機(jī)1、第二伺服電機(jī)2、上電極3、下電極4、氣缸6、導(dǎo)軌7和法蘭盤8 ;架體9通過其上部的法蘭盤8與機(jī)器人手臂末端的軸固定連接，上電極3固定在架體上部，通過第一伺服電機(jī)I帶動(dòng)上電極3轉(zhuǎn)動(dòng)，下電極4設(shè)置在架體下部，與氣缸6的活塞5固定連接，導(dǎo)軌固定在架體下部，下電極4可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；第二伺服電機(jī)2帶動(dòng)下電極4轉(zhuǎn)動(dòng)；焊接時(shí)，工件不動(dòng)，機(jī)器人手臂帶動(dòng)縫焊機(jī)頭運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述電極為圓盤狀，兩個(gè)伺服電機(jī)分別通過鏈條10帶動(dòng)電極轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]在機(jī)器人手臂末端的焊縫機(jī)頭上固定冷卻水管降溫。
[0017]本實(shí)用新型中將縫焊機(jī)頭單獨(dú)獨(dú)立出來作為機(jī)器人的末端操作器，如圖2，機(jī)頭是裝在一個(gè)架子里邊的。架子上邊有一個(gè)法蘭盤，通過8個(gè)Φ12_的螺栓與機(jī)器人末端的軸相連，這樣就能對(duì)機(jī)頭實(shí)現(xiàn)靈活的操作。
[0018]從圖2可以看出，本實(shí)用新型與普通縫焊機(jī)一樣，采用兩個(gè)圓盤狀電極并且由兩個(gè)伺服電極帶動(dòng)其工作。本實(shí)用新型中，上電極是固定在架子上的，而下電極是固定在與氣缸活塞相連的一塊板上的。當(dāng)需要壓緊時(shí)，氣缸動(dòng)作帶動(dòng)活塞在導(dǎo)軌上產(chǎn)生一定的位移。從而使電極壓緊工件。
[0019]本實(shí)用新型采用的電極與一般縫焊機(jī)的電極并無太大差異，一般縫焊機(jī)是通過齒輪傳動(dòng)提供電極旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，而本實(shí)用新型采用鏈傳動(dòng)的方式提供動(dòng)力，所以不做過多敘述。
[0020]在本實(shí)用新型中，采用冷卻較快的外冷。外冷，通過兩根蛇形管固定在機(jī)頭上，通過外部的循環(huán)水帶走熱量降低溫度。
[0021]在本實(shí)用新型中在機(jī)器人末端操作器上用兩個(gè)相同的伺服電機(jī)帶動(dòng)圓盤狀電極旋轉(zhuǎn)。采用氣缸壓緊的方式將電極與工件壓緊。然后通過示教編寫程序，就可以輕松的實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。在焊接過程中采用工件不動(dòng)而縫焊機(jī)頭動(dòng)的方式，這樣就可以利用機(jī)器人手臂靈活的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。其伺服電機(jī)及焊接控制器電氣原理圖如圖3、4所示。
[0022]本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】是:用縫焊機(jī)的機(jī)頭作為機(jī)器人的末端操作器作。在本實(shí)用新型中，在機(jī)器人末端操作器上用兩個(gè)相同的伺服電機(jī)帶動(dòng)圓盤狀電極旋轉(zhuǎn)。采用氣缸壓緊的方式將電極與工件壓緊。然后通過示教編寫程序，就可以輕松的實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。在焊接過程中采用工件不動(dòng)而縫焊機(jī)頭動(dòng)的方式，這樣就可以利用機(jī)器人手臂靈活的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。冷卻部分依然采用散熱較快的外冷式。將冷卻水管固定在機(jī)器人末端操作器的機(jī)頭上。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷式縫焊機(jī)器人，其特征在于:包括縫焊機(jī)頭和機(jī)器人手臂，所述縫焊機(jī)頭包括架體(9)、第一伺服電機(jī)(I)、第二伺服電機(jī)(2)、上電極(3)、下電極(4)、氣缸(6)、導(dǎo)軌(7)和法蘭盤⑶；架體(9)通過其上部的法蘭盤⑶與機(jī)器人手臂末端的軸固定連接，上電極(3)固定在架體上部，第一伺服電機(jī)(I)帶動(dòng)上電極(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，下電極(4)設(shè)置在架體下部，下電極⑷與氣缸(6)的活塞(5)固定連接，導(dǎo)軌固定在架體下部，下電極⑷能夠沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；第二伺服電機(jī)(2)帶動(dòng)下電極(4)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式縫焊機(jī)器人，其特征在于:所述電極為圓盤狀，兩個(gè)伺服電機(jī)分別通過鏈條(10)帶動(dòng)電極轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水冷式縫焊機(jī)器人，其特征在于:在機(jī)器人手臂末端的焊縫機(jī)頭上固定冷卻水管降溫。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水冷式縫焊機(jī)器人，采用兩個(gè)圓盤狀電極并且由兩個(gè)伺服電極帶動(dòng)其工作，上電極是固定在架子上的，而下電極是固定在與氣缸活塞相連的一塊板上的；當(dāng)需要壓緊時(shí)，氣缸動(dòng)作帶動(dòng)活塞在導(dǎo)軌上產(chǎn)生一定的位移，從而使電極壓緊工件。本實(shí)用新型在焊接過程中采用工件不動(dòng)而縫焊機(jī)頭動(dòng)的方式，這樣就可以利用機(jī)器人手臂靈活的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。冷卻部分依然采用散熱較快的外冷式。將冷卻水管固定在機(jī)器人末端操作器的機(jī)頭上。本實(shí)用新型易于實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高，改善工人勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)難度的要求；可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。
【IPC分類】B23K11-31, B23K11-06, B23K11-36
【公開號(hào)】CN204430540
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520062373
【發(fā)明人】譚中軍, 劉庭輝, 劉浩然
【申請(qǐng)人】瀘州北方化學(xué)工業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日