CN102371427B - 焊枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使用伺服电动机而同时实现小型化和高加压化的焊枪。焊枪(1、2)具备臂支架(30)，该臂支架具有沿着形成在焊枪托架(10)上的引导槽(12a、12b)移动自如的引导销(31a、31b及32a、32b)，在臂支架上安装有可动焊枪臂(40)，其中，在引导销的销周围设置与引导槽卡合的从动辊(33a、33b及34a、34b)，使用伺服电动机(72)经由臂支架使可动焊枪臂开闭。

Description

焊枪

技术领域

本发明涉及焊枪。详细而言，涉及在一对电极片间夹有工件的状态下进行焊接的焊枪(钳式焊枪)。

背景技术

一直以来，此种焊枪有时被称为X枪。例如图7所示，X枪101是在中间部将两个结构体彼此连结，并绕该连结的支点部100如夹钳那样进行开闭的结构。即，通过设置在比支点部100靠后方的伺服电动机172使一对电极片121、141开闭，而向一对电极片间传递夹持工件的力，其中，所述一对电极片121、141安装在从支点部100向前方延伸的一对焊枪臂120、140的前端。

以往的X枪是使用伺服电动机作为驱动源的所谓伺服焊枪。

另外，一直以来，焊枪(钳式焊枪)中存在引导槽式的焊枪。引导槽式的焊枪具备：固定在焊枪托架上的固定焊枪臂；具有引导销的臂支架，该引导销沿着形成在焊枪托架上的引导槽移动自如；与固定焊枪臂对置的可动焊枪臂；安装在焊枪托架上的加压缸(气缸)。并且，将可动焊枪臂与臂支架连结，通过加压缸经由臂支架使可动焊枪臂开闭(例如，参照专利文献1)。

以往的引导槽式的焊枪是使用气缸作为驱动源的所谓气焊枪。

【专利文献1】日本特开平11-245051号公报

然而，在X枪的情况下，由于是利用杠杆的原理的结构，因此焊枪臂的长度越长，就越要求伺服电动机具有比一对电极片间的加压力大非常多的推力。即，将推力转换成加压力的转换效率低。作为一例，为了产生350kgf的加压力而要求具有接近1000kgf的推力的伺服电动机。

此种大推力若不是大型的伺服电动机就无法产生，因此，难以同时实现最近所需要的小型化和高加压化。

相对于此，在引导槽式的焊枪的情况下，能够以比较小的推力在一对电极片间产生需要的加压力。即，将推力转换成加压力的转换效率高。作为一例，为了产生500kgf的加压力，而加上了摩擦力后的600kgf左右的推力就足够。

若为这种程度的推力，则在使用气缸作为驱动源的所谓气焊枪的情况下，可以比较小型化。

另外，若仅从必要的推力的观点出发，则即使在使用伺服电动机作为驱动源的所谓伺服焊枪的情况下，也可以比较小型化。

然而，为了对引导槽式的焊枪进行伺服化(将驱动源从气缸置换成伺服电动机)，而存在必须克服的课题。

可动焊枪臂的开闭通过臂支架的引导销沿着焊枪托架的引导槽移动来进行。在引导销与引导槽之间当然存在摩擦，在引导销的移动中，例如由于摩擦急剧上升等，从而存在因摩擦而难以移动的情况。

若为气焊枪，即使因摩擦而难以移动，也可以通过增加空气来施加高压力，因此通过施加压力至超过摩擦力而能够使引导销移动。

另一方面，在伺服焊枪的情况下，摩擦急剧上升时，电动机控制器识别为循迹误差而使伺服电动机停止。

因此，以往难以对引导槽式的焊枪进行伺服化。

发明内容

本发明鉴于上述的课题而作出，其目的在于提供一种能够使用伺服电动机而同时实现小型化和高加压化的焊枪。

本发明的焊枪具备臂支架(例如，后述的臂支架30)，该臂支架具有沿着形成在焊枪托架(例如，后述的焊枪托架10)上的引导槽(例如，后述的引导槽12a、12b)移动自如的引导销(例如，后述的引导销31a、31b及32a、32b)，在所述臂支架上安装有可动焊枪臂(例如，后述的可动焊枪臂40)，在焊枪(例如，后述的焊枪1、2)中，在所述引导销的销周围设置与所述引导槽卡合的从动辊(例如，后述的从动辊33a、33b及34a、34b)，使用伺服电动机(例如，后述的伺服电动机72)经由所述臂支架使所述可动焊枪臂开闭。

根据本发明，在引导销的销周围设置与引导槽卡合的从动辊。

由此，将引导销与引导槽之间的接触形成为滚动接触，从而能够降低引导销滑动时的摩擦阻力。因此，在将推力转换成加压力的转换效率比X枪式的焊枪高的引导槽式的焊枪中，能够容易对以往的气焊枪进行伺服化。

这种情况下，优选在所述臂支架与所述焊枪托架之间设置罩部件(例如，后述的罩部件50a、50b)，所述罩部件与所述引导销一体移动，并具有与所述引导销的位置无关地覆盖所述引导槽的尺寸。

根据该发明，设置与引导销一体移动并与引导销的位置无关地覆盖引导槽的尺寸的罩部件。

由此，能够防止因焊接产生的溅射物进入引导槽内。

由于罩部件防止引导槽内的润滑脂向外部流出，因此能够长期减少从动辊与引导槽的滑动阻力。

这种情况下，优选在所述焊枪托架的所述臂支架侧，形成为覆盖所述引导槽的尺寸且具有开口(例如，后述的开口61a、61b)的罩部件(例如，后述的罩部件60a、60b)固定设置在所述焊枪托架上，该开口相当于比所述从动辊小径的所述引导销的移动路径。

根据本发明，形成为覆盖引导槽的尺寸，且具有开口的罩部件固定设置在焊枪托架上，该开口相当于比从动辊小径的引导销的移动路径。

由此，由于罩部件不是可动式，因此能够紧凑地构成焊枪。

由于仅引导销的移动路径进行开口，因此能够极力防止因焊接产生的溅射物进入引导槽内。

引导槽中的从动辊的滚动轨迹由罩部件覆盖。因此，防止引导槽内的润滑脂向外部流出，能长期减少从动辊与引导槽的滑动阻力。

发明效果

根据本发明，在引导销的销周围设置与引导槽卡合的从动辊。由此，将引导销与引导槽之间的接触形成为滚动接触，能够降低引导销滑动时的摩擦阻力。因此，在将推力转换成加压力的转换效率比X枪式的焊枪高的引导槽式的焊枪中，能够容易对以往的气焊枪进行伺服化。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的焊枪的侧视图。

图2是图1所示的焊枪的主要部分的放大侧视图。

图3是沿着图2的A-A线取得的横剖俯视图。

图4是表示本发明的第二实施方式的焊枪的侧视图。

图5是图4所示的焊枪的主要部分的放大侧视图。

图6是沿着图4的B-B线取得的横剖俯视图。

图7是表示以往的X枪类型的焊枪的侧视图。

【符号说明】

1、2…焊枪

10…焊枪托架

11a、11b…侧板

12a、12b…引导槽

20…固定焊枪臂

21…电极片

30…臂支架

31a、31b…引导销

32a、32b…引导销

33a、33b…从动辊

34a、34b…从动辊

40…可动焊枪臂

41…电极片

50a、50b…罩部件

60a、60b…罩部件

61a、61b…开口

70…电动机驱动单元

71…单元壳体

72…伺服电动机

80…加压杆

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的第一实施方式的焊枪1的侧视图，图2是主要部分的放大侧视图，图3是横剖俯视图。

该焊枪1是引导槽式的焊枪，而且，是使用伺服电动机作为驱动源的所谓伺服焊枪。

焊枪1具备焊枪托架10、固定焊枪臂20、臂支架30、可动焊枪臂40、罩部件50a、50b、电动机驱动单元70、变压器90。

如图3所示，焊枪托架10具备隔开规定的间隔的左右一对侧板11a、11b，两侧板11a、11b的下端部被一体固定。

如图2所示，沿上下方向延伸且上端部向后方(图2中的左方)弯曲的倒J状的引导槽12a、12b相互对置而形成在焊枪托架10的侧板11a、11b上。

固定焊枪臂20从焊枪托架10向前方(图1中的右方)延伸且其基端部固定在焊枪托架10的下部。电极片21向上安装在固定焊枪臂20的前端部。

臂支架30配置在焊枪托架10的侧板11a、11b之间。分别大致水平延伸的上下两根贯通销31、32安装在臂支架30上。

从臂支架30的左右两侧面向左右两方向突出的上侧的贯通销31的突出部分构成上侧的左右的引导销31a、31b。

从臂支架30的左右两侧面向左右两方向突出的下侧的贯通销32的突出部分构成下侧的左右的引导销32a、32b。

在引导销31a、31b的销周围安装有与引导槽12a、12b卡合的从动辊33a、33b。

在引导销32a、32b的销周围安装有与引导槽12a、12b卡合的从动辊34a、34b。

因此，上下的引导销31a、31b及32a、32b的从动辊33a、33b及34a、34b沿着引导槽12a、12b移动，从而臂支架30沿着引导槽12a、12b移动。

可动焊枪臂40从臂支架30向前方(图1中的右方)延伸，且其基端部固定在臂支架30上。电极片41向下安装在可动焊枪臂40的前端部。

臂支架30沿着引导槽12a、12b移动，伴随于此，可动焊枪臂40沿着引导槽12a、12b移动。

罩部件50a、50b设置在臂支架30与焊枪托架10的侧板11a、11b之间，即，设置在侧板11a、11b的内侧。

罩部件50a、50b与上下的引导销31a、31b及32a、32b一体移动，且与上下的引导销31a、31b及32a、32b的位置无关地具有覆盖引导槽12a、12b的尺寸。

即，如图2(a)所示，臂支架30处于下方位置(可动焊枪臂40的电极片41与固定焊枪臂20的电极片21抵接的可动焊枪臂40的关闭位置)时，罩部件50a、50b覆盖引导槽12a、12b。

如图2(b)所示，臂支架30处于上方位置(可动焊枪臂40的打开位置)时，罩部件50a、50b覆盖引导槽12a、12b。

可动焊枪臂40无论处于关闭位置与打开位置之间的任何位置，罩部件50a、50b都覆盖引导槽12a、12b。

在侧板11a、11b的外侧安装有用于覆盖引导槽12a、12b的板部件(铁板)13a、13b。

电动机驱动单元70具备单元壳体71、伺服电动机72、进给丝杠机构73、编码器74、加压杆80。

单元壳体71收容伺服电动机72、进给丝杠机构73、编码器74及加压杆80。单元壳体71一体固定在焊枪托架10的两侧板11a、11b的下端部。

伺服电动机72和加压杆80连结成将伺服电动机72的旋转运动通过由滚珠丝杠和螺母构成的进给丝杠机构73转换成加压杆80的轴线方向的进退运动(上下运动)。

加压杆80的前端部的关节81经由金属衬套82安装于臂支架30的下侧的贯通销32。

编码器74为了准确地确定可动焊枪臂40的电极片41相对于固定焊枪臂20的电极片21移动到哪个位置时电流流过两电极片41、21之间的时间、以及为了控制可动焊枪臂40的动作，而检测伺服电动机72的旋转角度。

变压器90安装在电动机驱动单元70的外侧。变压器90在通过可动焊枪臂40的电极片41和固定焊枪臂20的电极片21夹持工件(板材)时，使焊接电流流过电极片41、21之间。

在如上所述构成的焊枪1中，当驱动伺服电动机72时，加压杆80上下移动，经由安装有加压杆80的关节81的贯通销32，使臂支架30上下移动，由此对可动焊枪臂40进行开闭。

可动焊枪臂40关闭时，在其电极片41与固定焊枪臂20的电极片21之间夹持工件(板材)而进行点焊。

根据第一实施方式，具有以下的效果。

(1)在引导销31a、31b及32a、32b的销周围安装有与引导槽12a、12b卡合的从动辊33a、33b及34a、34b。

由此，将引导销31a、31b及32a、32b与引导槽12a、12b之间的接触形成为滚动接触，能够降低引导销31a、31b及32a、32b滑动时的摩擦阻力。因此，在将推力转换成加压力的转换效率比X枪式的焊枪高的引导槽式的焊枪1中，能够容易对以往的气焊枪进行伺服化。

(2)通过在引导销31a、31b及32a、32b的销周围设置与引导槽12a、12b卡合的从动辊33a、33b及34a、34b，而能够抑制加压力的变动。

(3)在臂支架30与焊枪托架10的侧板11a、11b之间设置罩部件50a、50b。罩部件50a、50b与引导销31a、31b及32a、32b一体移动，且具有与引导销的位置无关地覆盖引导槽12a、12b的尺寸。

由此，能够防止因焊接产生的溅射物进入引导槽12a、12b内。

(4)罩部件50a、50b防止引导槽12a、12b内的润滑脂向外部流出，因此能长期减少从动辊33a、33b及34a、34b与引导槽12a、12b的滑动阻力。

图4是表示本发明的第二实施方式的焊枪2的侧视图，图5是主要部分的放大侧视图，图6是横剖俯视图。

该焊枪2也是引导槽式的焊枪，而且是使用伺服电动机作为驱动源的所谓伺服焊枪。

焊枪2具备焊枪托架10、固定焊枪臂20、臂支架30、可动焊枪臂40、罩部件60a、60b、电动机驱动单元70、变压器90。

焊枪托架10、固定焊枪臂20、臂支架30、可动焊枪臂40、电动机驱动单元70及变压器90与第一实施方式的焊枪1大致相同。因此，对相同的部分标注与焊枪1中使用的符号相同的符号表示，省略详细说明。

罩部件60a、60b固定设置在焊枪托架10的侧板11a、11b的臂支架30侧。

罩部件60a、60b形成为覆盖引导槽12a、12b的尺寸。并且，罩部件60a、60b具有开口61a、61b，所述开口61a、61b相当于比从动辊33a、33b及34a、34b小径的引导销31a、31b及32a、32b的移动路径。

即，如图5中实线所示，引导销31a、31b及32a、32b处于下方位置(可动焊枪臂40的电极片41与固定焊枪臂20的电极片21抵接的可动焊枪臂40的关闭位置(参照图4))时，引导销31a、31b及32a、32b位于罩部件60a、60b的开口61a、61b内，从动辊33a、33b及34a、34b被罩部件60a、60b覆盖。

如图5中点划线所示，引导销31a、31b及32a、32b处于上方位置(可动焊枪臂40的打开位置(未图示))时，引导销31a、31b及32a、32b位于罩部件60a、60b的开口61a、61b内，从动辊33a、33b及34a、34b被罩部件60a、60b覆盖。

可动焊枪臂40无论处于关闭位置与打开位置之间的任何位置，引导销31a、31b及32a、32b都位于罩部件60a、60b的开口61a、61b内，而从动辊33a、33b及34a、34b都被罩部件60a、60b覆盖。

在如上所述构成的焊枪2中，当驱动伺服电动机72时，加压杆80上下移动，经由安装有加压杆80的关节81的贯通销32，使臂支架30上下移动，由此对可动焊枪臂40进行开闭。

可动焊枪臂40关闭时，在其电极片41与固定焊枪臂20的电极片21之间夹持工件(板材)进行点焊。

根据第二实施方式，在上述(1)～(4)的效果的基础上，还具有以下的效果。

(5)在焊枪托架10的侧板11a、11b的臂支架30侧固定设置罩部件60a、60b。罩部件60a、60b形成为覆盖引导槽12a、12b的尺寸，且具有开口61a、61b，所述开口61a、61b相当于比从动辊33a、33b及34a、34b小径的引导销31a、31b及32a、32b的移动路径。

由此，由于罩部件60a、60b不是可动式，因此能够紧凑地构成焊枪2。

(6)由于仅引导销31a、31b及32a、32b的移动路径进行开口，因此能够极力防止因焊接产生的溅射物进入引导槽12a、12b内。

(7)引导槽12a、12b中的从动辊33a、33b及34a、34b的滚动轨迹由罩部件60a、60b覆盖。

由此，防止引导槽12a、12b内的润滑脂向外部流出，长期减少从动辊33a、33b及34a、34b与引导槽12a、12b的滑动阻力。

Claims (2)

1.一种焊枪，具备臂支架，该臂支架具有沿着形成在焊枪托架上的引导槽移动自如的引导销，

在所述臂支架上安装有可动焊枪臂，

在所述引导销的销周围设置有与所述引导槽卡合的从动辊，

使用伺服电动机经由所述臂支架使所述可动焊枪臂开闭，其特征在于，

在所述臂支架与所述焊枪托架之间设置有罩部件，所述罩部件与所述引导销一体移动，并且，无论所述引导销的位置处于所述可动焊枪臂的关闭位置与打开位置之间的任何位置，该罩部件都是覆盖所述引导槽的尺寸。

2.一种焊枪，具备臂支架，该臂支架具有沿着形成在焊枪托架上的引导槽移动自如的引导销，

在所述臂支架上安装有可动焊枪臂，

在所述引导销的销周围设置有与所述引导槽卡合的从动辊，

使用伺服电动机经由所述臂支架使所述可动焊枪臂开闭，其特征在于，

罩部件固定在所述焊枪托架上，且配置在所述焊枪托架的所述臂支架侧，

该罩部件具有覆盖所述引导槽的尺寸且具有开口，该开口相当于比所述从动辊小径的所述引导销的移动路径。