CN107309538A - 一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，包括推杆、丝杠、丝杠螺母，所述的伺服电机前端设有前端盖，所述伺服电机的后端设有编码器装置，所述的编码器装置包括编码器外壳、编码器、编码器第一连接轴、编码器第二连接轴，所述伺服电机包括电机外壳、转子、定子，所述的定子设于电机外壳内并设有可容纳转子穿过的空腔，所述的转子一端通过第一滚珠轴承与前端盖可转动固定，所述转子另一端穿过定子内腔并与编码器第一连接轴连接固定，所述转子设有可容纳推杆穿过的通孔。本发明可控制速度，能达到高定位精度，焊接质量好、焊点稳定，环境适应能力强、功率变化率大。

Description

一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸
技术领域
本发明涉及电阻点焊辅助设备技术领域，尤其涉及一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸。
背景技术
目前，在汽车板件、航天航空、船舶制造等电阻点焊设备中，电阻焊钳(焊枪)都是采用气缸或者折返式驱动部作为焊钳加压部分，气缸出力有延迟且在两电极接触时对工件的冲击力大，造成焊接质量差，折返式驱动部虽然不具备上述缺点，但是在焊钳的整体重量上会增加比较多，对整体的重心不好控制，使得在选型的时候要区分左右对称结构，且占用空间比较大。
发明内容
本发明是为了解决电阻焊枪电极两端加压的问题，提供一种可控制速度，能轻易的达到较高的定位精度，焊接质量好、焊点稳定，环境适应能力强、功率变化率大的电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，包括推杆、丝杠、丝杠螺母，所述的伺服电机前端设有前端盖，所述伺服电机的后端设有编码器装置，所述的编码器装置包括编码器外壳、编码器、编码器第一连接轴、编码器第二连接轴，所述伺服电机包括电机外壳、转子、定子，所述的定子设于电机外壳内并设有可容纳转子穿过的空腔，所述的转子一端通过第一滚珠轴承与前端盖可转动固定，所述转子另一端穿过定子内腔并与编码器第一连接轴连接固定，所述转子设有可容纳推杆穿过的通孔，所述的编码器第一连接轴为空心轴，所述编码器第一连接轴通过第二滚珠轴承与编码器外壳可转动固定，所述的推杆为筒状，所述推杆一端通过防转铜套与前端盖可滑动固定，所述推杆另一端与丝杠螺母固定，所述的丝杠设于推杆内，所述丝杠一端为光圆杆并穿过编码器第一连接轴与编码器第二连接轴连接固定，所述丝杠光圆杆还设有丝杠胀套、丝杠后套、丝杠锁紧螺母，所述丝杠另一端设有丝杆前挡片。本方案采用的伺服电机内部的转子是永磁铁，伺服电机的驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时伺服电机的编码器反馈信号给伺服电机的驱动器，伺服电机的驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度；编码器连接轴连接在转子上，丝杠光轴与编码器连接轴配合后，用胀套和丝杠锁紧螺母作为刚性连接，那么转子转动的同时会带动丝杠同时旋转，丝杆螺母与推杆通过螺纹连接，丝杆的旋转运动转化为推杆的直线运动；当信号电压为零时无自转现象；伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象；伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压低等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出；安装在前端盖的防转铜套限制了推杆径向的旋转运动，推杆高精度稳定的直线运动，能轻易的达到较高的定位精度，使其焊接质量好、焊点稳定。
作为优选，所述的推杆设有推杆接头，所述的推杆接头上设有注油嘴。本方案采用模块化设计的推杆及推杆接头使其零件的互换程度高，可根据实际需要更换推杆和推杆接头的型号实现C型枪和X型枪之间的互换。
作为优选，所述的前端盖两侧设有摆动轴孔及摆动轴铜套。摆动套安装在摆动孔中，通过外部连接机构使其作为摆动旋转轴心。
作为优选，所述的丝杠螺母外侧与推杆筒型内壁螺纹固定。
作为优选，所述的编码器外壳上设有两个动力插头，附着于前端动力插头连接定子内部连接线，通过外界编程软件控制所需电流电压大小，第二动力插头为编码器插头，编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。所述的编码器外壳内设有刹车装置，刹车是单片制动器，有两个摩擦面，当定子断电时，弹簧所产生的力作用在衔铁上，将电机轴通过方形轮毂带动旋转的转子紧紧夹在衔铁与盖板之间，从而产生制动力矩，此时，衔铁与定子之间会产生一个间隙，当需要放松制动时，定子接通直流电，所产生的磁场吸引衔铁向定子移动压缩弹簧，转子松开制动解除。
作为优选，所述的第一滚珠轴承设有轴承压片、压紧螺母，所述的第二滚珠轴承设有波形弹簧。
作为优选，所述的前端盖内壁设有推杆防尘圈，所述的编码器外壳侧面设有防尘帽。采用防尘密封圈，可有效除去推杆往复运动中露在推杆外表面上所附着的尘土、灰砂、雨水等污物，防止外部灰尘、雨水进入密封机构内部。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)可控制速度，能达到高定位精度；(2)焊接质量好、焊点稳定；(3)环境适应能力强、功率变化率大。
附图说明
图1是本发明的一种外形结构示意图。
图2是本发明的一种剖面结构示意图。
图3是本发明的结构爆炸示意图。
图中：1、伺服电机 2、推杆 3、丝杠 4、丝杠螺母 5、前端盖
6、编码器装置 7、第一滚珠轴承 8、第二滚珠轴承
9、防转铜套 10、刹车装置 11、电机外壳 12、转子
13、定子 21、推杆接头 22、注油嘴 31、丝杠胀套
32、丝杠后套 33、丝杠锁紧螺母 34、丝杆前挡片
51、摆动轴孔 52、摆动轴铜套 53、防尘圈 61、编码器外壳
62、编码器 63、编码器第一连接轴 64、编码器第二连接轴
65、动力插头 66、防尘帽 71、轴承压片 72、压紧螺母
81、波形弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3所示，一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，包括伺服电机1，还包括推杆2、丝杠3、丝杠螺母4，伺服电机1前端设有前端盖5，伺服电机1的后端设有编码器装置6，编码器装置6包括编码器外壳61、编码器62、编码器第一连接轴63、编码器第二连接轴64，伺服电机1包括电机外壳11、转子12、定子13，定子13设于电机外壳11内并设有可容纳转子12穿过的空腔，转子12一端通过第一滚珠轴承7与前端盖5可转动固定，转子12另一端穿过定子13内腔并与编码器第一连接轴63连接固定，转子12设有可容纳推杆2穿过的通孔，编码器第一连接轴63为空心轴，编码器第一连接轴63通过第二滚珠轴承8与编码器外壳61可转动固定，推杆2为筒状，推杆2一端通过防转铜套9与前端盖5可滑动固定，推杆2另一端与丝杠螺母4固定，丝杠3设于推杆2内，丝杠3一端为光圆杆并穿过编码器第一连接轴63与编码器第二连接轴64连接固定，丝杠3光圆杆还设有丝杠胀套31、丝杠后套32、丝杠锁紧螺母33，丝杠3另一端设有丝杆前挡片34；
推杆2设有推杆接头21，推杆接头21上设有注油嘴22；
前端盖5两侧设有摆动轴孔51及摆动轴铜套52；
丝杠螺母4外侧与推杆2筒型内壁螺纹固定；
编码器外壳61上设有两个动力插头65，编码器外壳61内设有刹车装置10；
第一滚珠轴承7设有轴承压片71、压紧螺母72，第二滚珠轴承8设有波形弹簧81；
前端盖5内壁设有推杆防尘圈53，编码器外壳61侧面设有防尘帽66。
具体使用过程是，转子12在磁场的作用下转动，同时伺服电机1的编码器62反馈信号给伺服电机1驱动器，伺服电机1驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子12转动的角度，转子12转动的同时带动丝杠3同时旋转，丝杆螺母4与推杆2通过螺纹连接，丝杆3的旋转运动转化为丝杆螺母4与推杆2的直线运动，当信号电压为零时无自转现象，防转铜套9限制了推杆2径向的旋转运动；
其中，推杆伸出过程是：当有控制电压时，控制器输出一个正向脉冲，定子13内便产生一个旋转磁场，转子12逆时针方向旋转，丝杠3与转子12刚性连接一起转动，丝杠螺母4通过连接螺纹固定在推杆2上，当丝杠3与丝杠螺母4相对运动时，丝杠副的旋转运动转化为推杆2的直线运动。转子12在负载恒定的情况下，调节控制电压可控制转子12的旋转速度，当想得到更大的输出扭矩的时可通过改变电流大小实现。
推杆收回过程是：控制原理与伸出原理一样，改变反向脉冲即可。

Claims (7)

1.一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，包括伺服电机，其特征在于，还包括推杆、丝杠、丝杠螺母，所述的伺服电机前端设有前端盖，所述伺服电机的后端设有编码器装置，所述的编码器装置包括编码器外壳、编码器、编码器第一连接轴、编码器第二连接轴，所述伺服电机包括电机外壳、转子、定子，所述的定子设于电机外壳内并设有可容纳转子穿过的空腔，所述的转子一端通过第一滚珠轴承与前端盖可转动固定，所述转子另一端穿过定子内腔并与编码器第一连接轴连接固定，所述转子设有可容纳推杆穿过的通孔，所述的编码器第一连接轴为空心轴，所述编码器第一连接轴通过第二滚珠轴承与编码器外壳可转动固定，所述的推杆为筒状，所述推杆一端通过防转铜套与前端盖可滑动固定，所述推杆另一端与丝杠螺母固定，所述的丝杠设于推杆内，所述丝杠一端为光圆杆并穿过编码器第一连接轴与编码器第二连接轴连接固定，所述丝杠光圆杆还设有丝杠胀套、丝杠后套、丝杠锁紧螺母，所述丝杠另一端设有丝杆前挡片。
2.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的推杆设有推杆接头，所述的推杆接头上设有注油嘴。
3.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的前端盖两侧设有摆动轴孔及摆动轴铜套。
4.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的丝杠螺母外侧与推杆筒型内壁螺纹固定。
5.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的编码器外壳上设有两个动力插头，所述的编码器外壳内设有刹车装置。
6.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的第一滚珠轴承设有轴承压片、压紧螺母，所述的第二滚珠轴承设有波形弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种电阻焊枪电极两端加压的中空伺服电缸，其特征是，所述的前端盖内壁设有推杆防尘圈，所述的编码器外壳侧面设有防尘帽。
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