CN105750780A - 伺服焊头组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伺服焊头组件。该伺服焊头组件为了匹配结构较大的工件，设置可上下活动的下焊头组，由下焊头组上升匹配工件所在的高度，从而可以灵活匹配结构存在不同的工件；另一方面下焊头从两侧伸入工件中部，也是根据具体的工件形状进行匹配，配合上方的上焊头，可以良好的对工件上部的银点进行点焊，上焊头和下焊头直接从银点和工件的上下接触面接触点焊，能够适应结构复杂的工件，上下升降的下焊头组结构和可前后活动的定位机构均有利于结构较大的工件活动至伺服焊头组件前方不受阻挡，结构合理，能够适应更多的工件焊接用。

Description

伺服焊头组件
技术领域
本发明涉及一种焊接装置，尤其是涉及一种银点和工件进行定位点焊的伺服焊头组件。
背景技术
目前在电气领域，银点和工件大多是通过手动点焊机将银点焊接到工件上，在点焊时由人工将工件放在工装上，然后在相应的位置放上银点，最后通过焊头进行点焊。这种传统手工操作的焊接方式效率低，经济效益差。因此现在越来越多的自动焊接机器被制造出来代替传统的人工操作，不仅在工作效率上大大提高，而且可以避免之前人工操作容易出错的缺陷；如上面提到的银点和工件的焊接，如何根据工件结构的不同来合理设计焊接结构与其匹配并达到最好的焊接效果是自动化焊接最关键的部分。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，应用于一些工件较大结构较复杂时如何有效的对工件定位并在合适位置进行点焊的伺服焊头组件。
本发明采用以下技术方案：伺服焊头组件，包括机架、点焊机构和定位机构，点焊机构和定位机构设置在机架上，点焊机构包括上焊头组和下焊头组，上焊头组通过伺服电机带动上下活动，下焊头组包括可上下活动的下支架和可左右活动的设置于下支架两侧的下焊头，定位机构位于上焊头组和下焊头组之间，定位机构包括定位爪和驱动定位爪前后运动和左右运动的第一气缸组；当待焊接的工件输送至伺服焊头组件处时，下支架上升至与工件对应的位置，两侧的下焊头活动至伸入工件中部，定位爪由第一气缸组驱动向前活动，到位后左右活动从两侧定位工件上的银点，上焊头组下部设置的上焊头向下活动至接触银点，通过上焊头和下焊头的配合点焊。
作为一种改进，下支架的中部设置有辅助定位块，当下支架上升至与工件对应的位置时，辅助定位块支撑工件的下部，下焊头活动至伸入工件中部，上焊头从上部接触银点。
作为一种改进，辅助定位块上设置有腰形调节孔，辅助定位块通过腰形调节孔可上下调节的这是于下支架上。
作为一种改进，下支架包括上本体、下本体和导向杆，导向杆成对对称的设置在下本体的下部，机架上设置有与导向杆配合的导向孔，下本体的下方设置与下本体联动的下气缸；上本体和下本体的向对面上设置有相匹配的滑轨滑槽结构，下焊头位于上本体上，上本体通过下焊头气缸驱动水平活动。
作为一种改进，定位爪成对对称设置的安装臂和设置于安装臂端部的定位夹片，定位夹片上设置有定位银点的夹槽。
作为一种改进，第一气缸组包括推动气缸和夹紧气缸，夹紧气缸与安装臂连接驱动其合拢或分离，夹紧气缸设置于推动气缸上，推动气缸推出或收回夹紧气缸。
作为一种改进，上焊头组还包括弹簧和压力传感器，弹簧、压力传感器、上焊头依次设置；伺服电机带动上焊头活动至银点到位后，伺服电机继续工作压缩将弹簧，当压力传感器检测到压力大于设定值时伺服电机停止工作。
作为一种改进，上焊头组还包括丝杆和丝杆螺母，丝杆与伺服电机联动，丝杆螺母由丝杆带动上升或下降，丝杆螺母的下部连接弹簧。
作为一种改进，压力传感器设置于安装座中，丝杆螺母和安装座均通过导轨结构稳定的在机架上上下活动，弹簧可活动的设置于安装座上。
作为一种改进，丝杆螺母上设置有到位感应头，机架上设置有上限位开关和下限位开关，当丝杆螺母上下活动到位时，到位感应头将分别与上限位开关或下限位开关接触。
本发明的有益效果：为了匹配结构较大的工件，设置可上下活动的下焊头组，在转盘结构的自动焊机上，工件由转盘旋转至伺服焊头组件所在的工位时，工件由转盘上的夹具固定，由下焊头组上升匹配工件所在的高度，从而可以灵活匹配结构存在不同的工件；另一方面下焊头从两侧伸入工件中部，也是根据具体的工件形状进行匹配，配合上方的上焊头，可以良好的对工件上部的银点进行点焊，上焊头和下焊头直接从银点和工件的上下接触面接触点焊，能够适应结构复杂的工件，当工件具有多层时，不便于在上下位置直接设置焊头，本发明的设计有效的解决了该问题，保证焊接效果；而上下升降的下焊头组结构和可前后活动的定位机构均有利于结构较大的工件活动至伺服焊头组件前方不受阻挡，结构合理，能够适应更多的工件焊接用。
附图说明
图1是本发明伺服焊头组件的立体结构示意图一。
图2是本发明伺服焊头组件的立体结构示意图二。
图3是本发明伺服焊头组件的正面结构示意图。
图4是本发明所焊接的工件的向视图。
图中：机架1；导向孔11；点焊机构2；上焊头组21；上焊头211；弹簧212；压力传感器213；安装座213a；丝杆214；丝杆螺母215；下焊头组22；下支架221；上本体221a；下本体221b；导向杆221c；下气缸221d；滑轨滑槽结构222e；下焊头气缸221f；下焊头222；辅助定位块223；腰形调节孔223a；定位机构3；定位爪31；安装臂311；定位夹片312；夹槽313；第一气缸组32；推动气缸321；夹紧气缸322；导轨结构4；上限位开关5；下限位开关6；工件7；银点8。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1、2、3、4所示，为本发明伺服焊头组件的一种具体实施例。该实施例包括机架1、点焊机构2和定位机构3，点焊机构2和定位机构3设置在机架1上，点焊机构2包括上焊头组21和下焊头组22，上焊头组21通过伺服电机带动上下活动，下焊头组22包括可上下活动的下支架221和可左右活动的设置于下支架221两侧的下焊头222，定位机构3位于上焊头组21和下焊头组22之间，定位机构3包括定位爪31和驱动定位爪31前后运动和左右运动的第一气缸组32；当待焊接的工件7输送至伺服焊头组件处时，下支架221上升至与工件7对应的位置，两侧的下焊头222活动至伸入工件7中部，定位爪31由第一气缸组32驱动向前活动，到位后左右活动从两侧定位工件7上的银点8，上焊头组21下部设置的上焊头211向下活动至接触银点8，通过上焊头211和下焊头222的配合点焊。本发明的伺服焊头组件安装在自动点焊机上使用，该点焊机具有一个中心的转盘，转盘外圆周上均匀设置夹具，而转盘的周边对应的设置各个加工工位，例如上料工位将工件7输送至夹具处夹取固定，待转盘旋转将工件7旋转至下面的若干工位，可以进行滴胶、放置银点8、上料检测等步骤，然后到达伺服焊头组件的工位时进行点焊将工件7和银点8焊接成一体，最后出料完成整个步骤。在伺服焊头组件的工位时，工件7到位后下焊头组22工作，下支架221向上活动到位，之后两侧的下焊头222活动合拢伸入工件7中部，支撑以及接触工件7的上面；之后定位机构3工作，由第一气缸组32将定位爪31推出至工件7处再合拢定位银点8；接着上焊头组21工作，上焊头211通过伺服电机的带动向下活动接触银点8，上焊头211和下焊头222形成通路升温点焊。点焊完毕后各部件复位，焊好的工件7可进入后序工位。本发明伺服焊头组件的设计可以匹配结构较大的工件7，设置可上下活动的下焊头组22，有利于结构较大的工件7活动至伺服焊头组件前方不受阻挡，结构合理，能够适应更多的工件7焊接用。下焊头组22可以设置上升的高度匹配不同工件7的结构高度需求，从而可以灵活匹配结构存在不同的工件7。下焊头222从两侧伸入工件7中部，可根据具体的工件7形状进行匹配，配合上方的上焊头211，可以良好的对工件7上部的银点8进行点焊，上焊头211和下焊头222直接从银点8和工件7的上下接触面接触点焊，能够适应结构复杂的工件7。当工件7具有多层时，如图4所述工件7的形状形成一个倒着的“U”形，上面和下面存在一定距离，那么不便于在上下位置直接设置焊头进行焊接，本发明的设计有效的解决了该问题，保证焊接效果，提高产品质量，供部分较大较复杂的工件7焊接使用。
作为一种改进的具体实施方式，下支架221的中部设置有辅助定位块223，当下支架221上升至与工件7对应的位置时，辅助定位块223支撑工件7的下部，下焊头222活动至伸入工件7中部，上焊头211从上部接触银点8。如图2、3所示，为进一步提高对工件7的定位效果而设置辅助定位块223，由辅助定位块223从下部支撑工件7，下焊头222从中部支撑工件7，上焊头211从上部接触银点8，将银点8和工件7整体良好限位和稳定，提高在下焊头222、定位机构3配合左右限位的情况下，焊接出来的工件7位置准确，焊接牢固，成品率高。设置的辅助定位块223与下支架221一起上下活动，不会在空间上阻挡较大工件7，便于整体结构的设计布置。
作为一种改进的具体实施方式，辅助定位块223上设置有腰形调节孔223a，辅助定位块223通过腰形调节孔223a可上下调节的这是于下支架221上。设置腰形调节孔223a与紧固件配合安装，起到灵活调整辅助定位块223上下高度的功能，使其可以根据具体工件7的结构差别调整位置，适应焊接加工的需要。
作为一种改进的具体实施方式，下支架221包括上本体221a、下本体221b和导向杆221c，导向杆221c成对对称的设置在下本体221b的下部，机架1上设置有与导向杆221c配合的导向孔11，下本体221b的下方设置与下本体221b联动的下气缸221d；上本体221a和下本体221b的向对面上设置有相匹配的滑轨滑槽结构222e，下焊头222位于上本体221a上，上本体221a通过下焊头气缸221f驱动水平活动。以上为下支架221的大致结构，通过正下方设置的下气缸221d上下带动下支架221，整体活动稳定。通过两侧导向孔11和导向杆221c的配合结构，可以使下支架221整体上升和下降更加平稳，两侧不会出现高低差，保证两侧下焊头222匹配的伸入工件7；在上升到位后，下焊头222的左右移动由上本体221a和下本体221b上的滑轨滑槽结构222e实现，由下焊头气缸221f驱动；因此上下活动和左右活动分别实现互不干扰，保证结构动作的简单稳定，便于调试，出故障的可能性减少。
作为一种改进的具体实施方式，定位爪31成对对称设置的安装臂311和设置于安装臂311端部的定位夹片312，定位夹片312上设置有定位银点8的夹槽313。定位爪31具体的是通过端部定位夹片312上的夹槽313从两侧将银点8良好的限位，简单可靠；通过安装臂311端部的设置使后方的第一气缸组32远离工件7所在的位置，便于让出空间供点焊机构2设置和进行活动，减少部件之间的干扰，也避免高温点焊影响到定位机构3，延长定位机构3的使用寿命。
作为一种改进的具体实施方式，第一气缸组32包括推动气缸321和夹紧气缸322，夹紧气缸322与安装臂311连接驱动其合拢或分离，夹紧气缸322设置于推动气缸321上，推动气缸321推出或收回夹紧气缸322。通过两组气缸分别控制定位爪31前后活动和合拢分离，简化结构，实现分别调试互不干扰，减少故障同时发生的可能性，便于工作人员调试和监视。
作为一种改进的具体实施方式，上焊头组21还包括弹簧212和压力传感器213，弹簧212、压力传感器213、上焊头211依次设置；伺服电机带动上焊头211活动至银点8到位后，伺服电机继续工作压缩将弹簧212，当压力传感器213检测到压力大于设定值时伺服电机停止工作。银点8相对工件7比较脆弱，若上焊头211的压力过大极易压坏银点8导致产品产生缺陷甚至报废；因此设置弹簧212和压力传感器213配合的结构，有效的监控上焊头211下降是否稳定，是否对银点8施加了过大的压力，弹簧212起到缓冲的作用，压力传感器213可及时反馈信息停止伺服电机，保证了产品的质量提高生产效率，减少废品率，降低成本。
作为一种改进的具体实施方式，上焊头组21还包括丝杆214和丝杆螺母215，丝杆214与伺服电机联动，丝杆螺母215由丝杆214带动上升或下降，丝杆螺母215的下部连接弹簧212。伺服电机的动力通过丝杆214传输至丝杆螺母215，由丝杆螺母215上升和下降，经过转化的动力使丝杆螺母215活动更稳定，令上焊头211接触银点8时冲击力小，避免银点8的损坏。
作为一种改进的具体实施方式，压力传感器213设置于安装座213a中，丝杆螺母215和安装座213a均通过导轨结构4稳定的在机架1上上下活动，弹簧212可活动的设置于安装座213a上。安装座213a令压力传感器213和弹簧212的设置更加稳定，同时丝杆螺母215和安装座213a也良好的在导轨结构4的限制下稳定上下活动，提高上焊头211的定位准确性，提高上下结构之间的匹配度和均匀受力。
作为一种改进的具体实施方式，丝杆螺母215上设置有到位感应头216，机架1上设置有上限位开关5和下限位开关6，当丝杆螺母215上下活动到位时，到位感应头216将分别与上限位开关5或下限位开关6接触。为进一步规范上焊头211的活动稳定，设置了上限位开关5和下限位开关6与丝杆螺母215上的到位感应头216配合，在丝杆螺母215活动到位时，到位感应头216将分别与上限位开关5或下限位开关6接触，从而发出信号来停止伺服电机，保证上焊头211活动的规范稳定，保证焊接出的产品的一致性，也提高了上焊头组21整体的稳定性。

Claims (10)

1.伺服焊头组件，包括机架(1)、点焊机构(2)和定位机构(3)，所述点焊机构(2)和定位机构(3)设置在机架(1)上，其特征在于：所述点焊机构(2)包括上焊头组(21)和下焊头组(22)，所述上焊头组(21)通过伺服电机带动上下活动，所述下焊头组(22)包括可上下活动的下支架(221)和可左右活动的设置于下支架(221)两侧的下焊头(222)，所述定位机构(3)位于上焊头组(21)和下焊头组(22)之间，定位机构(3)包括定位爪(31)和驱动定位爪(31)前后运动和左右运动的第一气缸组(32)；当待焊接的工件输送至伺服焊头组件处时，下支架(221)上升至与工件对应的位置，两侧的下焊头(222)活动至伸入工件中部，定位爪(31)由第一气缸组(32)驱动向前活动，到位后左右活动从两侧定位工件上的银点，上焊头组(21)下部设置的上焊头(211)向下活动至接触银点，通过上焊头(211)和下焊头(222)的配合点焊。
2.根据权利要求1所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述下支架(221)的中部设置有辅助定位块(223)，当所述下支架(221)上升至与工件对应的位置时，所述辅助定位块(223)支撑工件的下部，所述下焊头(222)活动至伸入工件中部，所述上焊头(211)从上部接触银点。
3.根据权利要求2所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述辅助定位块(223)上设置有腰形调节孔(223a)，所述辅助定位块(223)通过腰形调节孔(223a)可上下调节的这是于下支架(221)上。
4.根据权利要求1或2或3所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述下支架(221)包括上本体(221a)、下本体(221b)和导向杆(221c)，所述导向杆(221c)成对对称的设置在下本体(221b)的下部，所述机架(1)上设置有与导向杆(221c)配合的导向孔(11)，所述下本体(221b)的下方设置与下本体(221b)联动的下气缸(221d)；所述上本体(221a)和下本体(221b)的向对面上设置有相匹配的滑轨滑槽结构(222e)，所述下焊头(222)位于上本体(221a)上，所述上本体(221a)通过下焊头气缸(221f)驱动水平活动。
5.根据权利要求1或2或3所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述定位爪(31)成对对称设置的安装臂(311)和设置于安装臂(311)端部的定位夹片(312)，所述定位夹片(312)上设置有定位银点的夹槽(313)。
6.根据权利要求5所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述第一气缸组(32)包括推动气缸(321)和夹紧气缸(322)，所述夹紧气缸(322)与安装臂(311)连接驱动其合拢或分离，所述夹紧气缸(322)设置于推动气缸(321)上，所述推动气缸(321)推出或收回夹紧气缸(322)。
7.根据权利要求1或2或3所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述上焊头组(21)还包括弹簧(212)和压力传感器(213)，所述弹簧(212)、压力传感器(213)、上焊头(211)依次设置；伺服电机带动上焊头(211)活动至银点到位后，伺服电机继续工作压缩将弹簧(212)，当压力传感器(213)检测到压力大于设定值时伺服电机停止工作。
8.根据权利要求7所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述上焊头组(21)还包括丝杆(214)和丝杆螺母(215)，所述丝杆(214)与伺服电机联动，所述丝杆螺母(215)由丝杆(214)带动上升或下降，所述丝杆螺母(215)的下部连接弹簧(212)。
9.根据权利要求8所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述压力传感器(213)设置于安装座(213a)中，所述丝杆螺母(215)和安装座(213a)均通过导轨结构(4)稳定的在机架(1)上上下活动，所述弹簧(212)可活动的设置于安装座(213a)上。
10.根据权利要求8或9所述的伺服焊头组件，其特征在于：所述丝杆螺母(215)上设置有到位感应头(216)，所述机架(1)上设置有上限位开关(5)和下限位开关(6)，当所述丝杆螺母(215)上下活动到位时，到位感应头(216)将分别与上限位开关(5)或下限位开关(6)接触。
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