CN101797675A - 焊装线上固定焊枪电极自动修磨器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊装线上固定焊枪电极自动修磨器，其特征是在焊枪的支架上，呈Z向设置转轴，在转轴上设置以转轴为转动中心、可在XOY平面内转动的旋转臂，在支架与旋转臂之间，设置对旋转臂形成三角支撑的摆动气缸，在旋转臂的外侧通过修磨器背板固定设置修磨器，在修磨器上设置由电机驱动的旋转刀片；在摆动气缸驱动下的旋转臂有两个状态位，一个是修磨器上旋转刀片处在焊枪阴阳极之间的工作位；另一个是避免修磨器对焊枪形成干涉的闲置位。本发明中以摆动气缸替代伺服电机和高精密减速机组件作为动力机构，通过位置传感器设置摆动气缸的行程，能很好地满足工作要求，其结构原理简单可靠、成本低廉、易于操作和维护。

Description

焊装线上固定焊枪电极自动修磨器

技术领域

本发明涉及焊枪修磨器，更具体地说是一种针对焊装线上固定焊枪电极进行自动修磨的修磨器。

背景技术

随着汽车制造业的发展，白车身焊接已经大量引入工业机器人，常规的工业机器人焊接是由工业机器人携带焊枪对白车身进行焊接，但是对于一些特殊的工位，需要由工业机器人通过抓手抓取工件，然后在固定焊枪上进行板件的焊接。在焊接完成后，工业机器人再将板件送往下一个的工位。不论是机器人携带焊枪还是采用固定焊枪进行白车身进行焊接，当焊枪焊接完一定数量的焊点后，必须对焊枪上下两电极进行修磨。在工业机器人携带焊枪进行焊接的方式中，焊枪上下两电极的修磨相对比较简单，通常是由机器人将焊枪上下两电极送到电极修磨的旋转刀片上，启动自动修磨器，就能完成焊枪上下两电极的修磨，整个过程比较容易控制。而采用固定焊枪的焊接方式时，因为焊枪是固定不动的，所以焊枪上下两电极的修磨相对就比较困难。

目前，白车身焊接的工序中，采用固定焊枪进行焊接时，焊枪上下两电极的修磨方式主要如下两种：

一种是在固定焊枪需要修磨时，由工人手工操作来实现，工人采用简单的工具，通过手工修磨的方式对固定焊枪上下两电极进行修磨。这种方式通常修磨精度难以保证，严重影响焊接质量，同时工人劳动强度大、工作效率低，影响工作节拍。

另一种是在固定焊枪需要修磨时，通过翻转机构将自动修磨器送到固定焊枪上下两电极之间对固定焊枪进行修磨，其翻转机构是由伺服电机和高精密减速机组成。这种方式能使自动修磨器对焊枪进行精确的修磨，提高了劳动效率，但由于采用伺服电机和高精密减速机等昂贵机构，极大提高了整个设备的成本、易发生故障、不利于维护，并且翻转机构需要较大的运动空间。

以上两种已有方式都不能很好地解决提高劳动效率与降低设备成本的矛盾。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构简单、功能可靠、成本低廉的焊装线上固定焊枪电极自动修磨器。在固定焊枪电极需要修磨时，修磨器自动送入固定焊枪上下两电极之间，并保证自动修磨器的旋转刀片与固定焊枪上下两电极间的精确相对位置，完成固定焊枪上下两电极的精确修磨；完成修磨后的修磨器能自动退回等待位，让出固定焊枪的工作空间，以便焊枪打点工作。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明焊装线上固定焊枪电极自动修磨器的结构特点是在焊枪的支架上，呈Z向设置转轴，在转轴上设置以转轴为转动中心、可在XOY平面内转动的旋转臂，在所述支架与旋转臂之间，设置对旋转臂形成三角支撑的摆动气缸，在所述旋转臂的外侧通过修磨器背板固定设置修磨器，在修磨器上设置由电机驱动的旋转刀片；在所述摆动气缸驱动下的旋转臂有两个状态位，一个是修磨器上旋转刀片处在焊枪阴阳极之间的工作位；另一个是避免修磨器对焊枪形成干涉的闲置位。

本发明焊装线上固定焊枪电极自动修磨器的结构特点也在于：

在所述旋转臂的两个状态位上设置有位置锁定机构，所述位置锁定机构是在支架上固定设置Z向锁定气缸，在旋转臂的对应位置上设置旋转臂定位孔；以伸出的Z向锁定气缸插入在旋转臂定位孔中锁定工作位，以伸出的Z向锁定气缸阻挡在旋转臂定位孔的外侧锁定闲置位。

在所述修磨器背板以及对应位置的旋转臂上呈水平分别设置修磨器轴套和旋转臂轴套，所述修磨器是通过共同插入在修磨器轴套及旋转臂轴套中的销轴悬置在旋转臂上。

在所述修磨器背板与旋转臂之间设置定位机构，所述定位机构是在旋转臂上呈水平设置定位气缸，对应位置的修磨器背板上设置修磨器定位孔，以伸出的定位气缸中的活塞连杆插入在修磨器定位孔中形成对修磨器的水平定位，所述定位气缸的活塞连杆的前端固定设置有锥形销杆。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明中以摆动气缸替代伺服电机和高精密减速机组件作为动力机构，通过位置传感器设置摆动气缸的行程，能很好地满足工作要求，其结构原理简单可靠、成本低廉、易于操作和维护。

2、本发明中修磨器通过旋转臂可在固定焊枪的修磨工作位和空闲位上切换，避免了修磨器与固定焊枪工作的干涉，节省空间，使整个系统更为紧凑。

3、本发明对于固定焊枪两极的修磨过程可以通过自动控制系统全自动控制，能满足系统的自动化和智能化要求。

4、本发明中设置在在旋转臂的两个状态位上的位置锁定机构结构简单、锁定可靠。

5、本发明中将定位气缸的活塞连杆设置为锥形销杆，其锥形的导向作用使定位结构更加简单巧妙。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明修磨器处在工作位状态示意图。

图3为本发明修磨器与旋转臂配合结构示意图。

图4为本发明修磨器与旋转臂定位机构结构示意图。

图中标号：1焊枪、2旋转臂、3修磨器、3a修磨器背板、4旋转刀片、5摆动气缸、6支架、7旋转臂定位孔、8转轴、9为Z向锁定气缸、10定位气缸、11修磨器定位孔、12销轴、12a修磨器轴套、12b旋转臂轴套、13锥形销杆。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1和图2，在焊枪1的支架6上，呈Z向设置转轴8，在转轴8上设置以转轴8为转动中心、可在XOY平面内转动的旋转臂2，在支架6与旋转臂2之间，设置对旋转臂形成三角支撑的摆动气缸5，在旋转臂2的外侧通过修磨器背板3a固定设置修磨器3，在修磨器3上设置由电机驱动的旋转刀片4；在摆动气缸5驱动下的旋转臂2有两个状态位，一个是修磨器3上旋转刀片4处在焊枪1的阴极和阳极之间的工作位(如图2所示)；另一个是避免修磨器3对焊枪1形成干涉的闲置位(如图1所示)。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

参见图2，在旋转臂2的两个状态位上设置有位置锁定机构，位置锁定机构是在支架6上固定设置Z向锁定气缸9，在旋转臂2的对应位置上设置旋转臂定位孔7；以Z向锁定气缸9中伸出的活塞杆插入在旋转臂定位孔7中锁定工作位(如图2所示)，以Z向锁定气缸9中伸出的活塞杆阻挡在旋转臂定位孔7的外侧锁定闲置位(如图1所示)。

图3、图4所示，在修磨器背板3a以及对应位置的旋转臂2上呈水平分别设置修磨器轴套12a和旋转臂轴套12b，修磨器3是通过共同插入在修磨器轴套12a及旋转臂轴套12b中的销轴12悬置在旋转臂2上。

在修磨器背板3a与旋转臂2之间设置定位机构，定位机构是在旋转臂2上呈水平设置定位气缸10，对应位置的修磨器背板3a上设置修磨器定位孔11，以定位气缸10中伸出的活塞连杆插入在修磨器定位孔11中形成对修磨器3的水平定位，定位气缸10的活塞连杆前端固定设置锥形销杆13，其锥形结构具有导向作用，可以保证可靠定位。

工作过程：

在焊枪1需要修磨时，焊枪1的两极处于打开状态，控制系统控制摆动气缸5使其气缸活塞杆伸长，旋转臂2带动修磨器3在摆动气缸5的气缸活塞杆的推动下围绕转轴8顺时针转动90度，随后，控制系统控制锁定气缸9的气缸活塞杆伸长，将锁定气缸9的气缸活塞杆插入旋转臂定位孔7中，以此固定了修磨器3的X、Y方向的工作位置定位。

随后，控制系统控制修磨器定位气缸10的气缸活塞伸杆伸长，使锥形销杆13插入修磨器定位孔11内，在锥形销杆13插入修磨器定位孔11内的同时，通过杠杆作用使修磨器3在修磨器销轴12上有一顺指针的3-5度的小角度转动，使修磨器3上的旋转刀片4与焊枪1中上电极相贴合，焊枪的上电极是固定不动的，下电极可以张合，修磨器3-5°的摆动夹角是为了避让修磨器从闲置位摆到工作位过程中与焊枪的上电极之间形成干涉，此时，完成修磨器3的Z方向定位，修磨器3的空间定位即完成。

随后，控制系统控制焊枪下电极，使上下两极闭合，并启动修磨器3上的旋转刀片4，对焊枪进行修磨；修磨完毕之后，打开焊枪两极。解除各向锁定，控制摆动气缸5的气缸活塞杆收缩，修磨器3随着旋转臂2的转动恢复在闲置位上，此时，再次控制锁定气缸9的气缸杆伸出，使其阻挡在旋转臂定位孔7的外侧，以此锁定闲置位。

Claims (4)

1.焊装线上固定焊枪电极自动修磨器，其特征是在焊枪(1)的支架(6)上，呈Z向设置转轴(8)，在所述转轴(8)上设置以转轴(8)为转动中心、可在XOY平面内转动的旋转臂(2)，在所述支架(6)与旋转臂(2)之间，设置对旋转臂形成三角支撑的摆动气缸(5)，在所述旋转臂(2)的外侧通过修磨器背板(3a)固定设置修磨器(3)，在修磨器(3)上设置由电机驱动的旋转刀片(4)；在所述摆动气缸(5)驱动下的旋转臂(2)有两个状态位，一个是修磨器(3)上旋转刀片(4)处在焊枪阴阳极之间的工作位；另一个是避免修磨器(3)对焊枪形成干涉的闲置位。

2.根据权利要求1所述的焊装线上固定焊枪电极自动修磨器，其特征是在所述旋转臂(2)的两个状态位上设置有位置锁定机构，所述位置锁定机构是在支架(6)上固定设置Z向锁定气缸(9)，在旋转臂(2)的对应位置上设置旋转臂定位孔(7)；以伸出的Z向锁定气缸(9)插入在旋转臂定位孔(7)中锁定工作位，以伸出的Z向锁定气缸(9)阻挡在旋转臂定位孔(7)的外侧锁定闲置位。

3.根据权利要求1所述的焊装线上固定焊枪电极自动修磨器，其特征是在所述修磨器背板(3a)和对应位置的旋转臂(2)上呈水平分别设置修磨器轴套(12a)和旋转臂轴套(12b)，所述修磨器(3)是通过共同插入在修磨器轴套(12a)及旋转臂轴套(12b)中的销轴(12)悬置在旋转臂(2)上。

4.根据权利要求3所述的焊装线上固定焊枪电极自动修磨器，其特征是在所述修磨器背板(3a)与旋转臂(2)之间设置定位机构，所述定位机构是在旋转臂(2)上呈水平设置定位气缸(10)，对应位置的修磨器背板(3a)上设置修磨器定位孔(11)，以伸出的定位气缸(10)中的活塞连杆插入在修磨器定位孔(11)中形成对修磨器(3)的水平定位，所述定位气缸(10)的活塞连杆的前端固定设置有锥形销杆(13)。

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