CN112296500A - 在线清洁式焊接电极机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线清洁式焊接电极机器人，包括工作台、控制器、支撑座、直线位移机构及在线清洁式焊接头；在线清洁式焊接头包括安装座、偏心翻转架、焊接电极、浮动压料座和电极修磨机构；浮动压料座活动连接在安装座上、且与安装座连接有压料弹簧，浮动压料座设有翻转驱动轨道；偏心翻转架的一端转动设于安装座上，偏心翻转架的另一端活动嵌入翻转驱动轨道内、且与其的一端位于不同直线上；焊接电极设于偏心翻转架上；电极修磨机构设于安装座上；本发明实现焊接电极在焊接作业与清洁作业的灵活转换，达到焊接电极在线清洁的功能，保证焊接电极的表面质量处于最佳状态，无需拆卸电极，机械化操作，品质统一，提高生产效率，自动化程度高。

Description

在线清洁式焊接电极机器人

技术领域

本发明涉及一种在线清洁式焊接电极机器人。

背景技术

电阻焊电极在焊接一定数量焊点后需要进行拆卸打磨，以保证焊接质量可靠，这将导致电极拆卸更换过程需要停线作业，且电极本身打磨频率也相对较高，如此将极大地占用了焊接生产作业的时间，影响生产效率，不符合焊接生产线高效生产理念。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种在线清洁式焊接电极机器人。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种在线清洁式焊接电极机器人，包括有工作台、设于工作台上的控制器、设于工作台上并位于控制器一侧的支撑座、设于支撑座远离控制器的侧面上的直线位移机构以及设于直线位移机构的输出端上的在线清洁式焊接头，所述控制器用于控制直线位移机构和在线清洁式焊接头的工作，所述直线位移机构用于带动在线清洁式焊接头沿竖直方向移动。

其中，所述在线清洁式焊接头包括有呈U形且开口朝下的安装座、偏心翻转架、焊接电极、浮动压料座和电极修磨机构；

所述安装座的一端的外侧面固定在直线位移机构的输出端上；

所述浮动压料座活动连接在安装座的一端上、且与安装座的一端连接有压料弹簧，所述浮动压料座上设有翻转驱动轨道；

所述偏心翻转架的一端转动连接在安装座的另一端上，所述偏心翻转架的另一端活动嵌入翻转驱动轨道内、且与偏心翻转架的一端位于不同直线上；

所述焊接电极设于偏心翻转架上、并可随着偏心翻转架上下翻转180度；

所述电极修磨机构设于安装座的顶端、并用于对焊接电极表面进行修磨处理。

其中，所述翻转驱动轨道包括依次连接的下定位段、下翻转段、上翻转段和上定位段，所述下定位段与上定位段均为直线形状，所述下翻转段与上翻转段均为弧形状、且两者相互对称设置。

其中，所述浮动压料座呈L形设置，所述浮动压料座的短臂顶面沿平行其纵臂方向间隔延伸有两个导向柱，两个所述导向柱活动伸入安装座内、且均套设有压料弹簧，所述压料弹簧的两端分别连接在安装座和浮动压料座的短臂上，所述浮动压料座的纵臂位于安装座的开口内。

其中，所述电极修磨机构包括中心通孔的升降件、修磨电机和电极修磨头，所述升降件设于安装座上，所述修磨电机设于升降件上，所述安装座的顶端设有与升降件的中心通孔相对应的中心过孔，所述电极修磨头的一端伸入中心过孔和中心通孔内、并与修磨电机的输出端连接。

其中，所述修磨电机与升降件之间设有压电微动片；所述升降件为电磁升降座。

其中，所述偏心翻转架的另一端套设有翻转导向滚轮，所述翻转导向滚轮活动嵌入翻转驱动轨道内。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过将焊接电极固定在偏心翻转架上，然后利用偏心翻转架的两端处于不同直线上以及浮动压料座的翻转驱动轨道相互联动配合，使得焊接电极能够上下翻转180度，同时配合安装在安装座顶端的电极修磨机构，实现焊接电极在焊接作业与清洁作业的灵活转换，达到焊接电极在线清洁的功能，保证焊接电极的表面质量处于最佳状态，无需拆卸焊接电极，提高生产效率，自动化程度更高。

本发明机械式操作，大大提高焊接效率，且品质统一。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的在线清洁式焊接头的立体图；

图3是本发明的在线清洁式焊接头的剖视图；

图4是本发明的在线清洁式焊接头的部分结构示意图；

图5是本发明的浮动压料座的立体图；

图6是本发明的在线清洁式焊接头处于清洁作业时的立体图；

附图标记说明：工作台-a1；控制器-a2；支撑座-a3；直线位移机构-a4；在线清洁式焊接头-a5；

安装座-1；偏心翻转架-2；焊接电极-3；浮动压料座-4；翻转驱动轨道-41；下定位段-411；下翻转段-412；上翻转段-413；上定位段-414；导向柱-42；电极修磨机构-5；升降件-51；修磨电机-52；电极修磨头-53；压电微动片-54；压料弹簧-6；压料垫-7；翻转导向滚轮-8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图6所示，本实施例所述的一种在线清洁式焊接电极机器人，包括有工作台a1、设于工作台a1上的控制器a2、设于工作台a1上并位于控制器a2一侧的支撑座a3、设于支撑座a3远离控制器a2的侧面上的直线位移机构a4以及设于直线位移机构a4的输出端上的在线清洁式焊接头a5，所述控制器a2用于控制直线位移机构a4和在线清洁式焊接头a5的工作，所述直线位移机构a4用于带动在线清洁式焊接头a5沿竖直方向移动。

实际使用时，外界机械手将外界待焊接的板材放置在工作台a1上，然后控制器a2控制直线位移机构a4工作，直线位移机构a4带动在线清洁式焊接头a5下探至工作高度，然后直线位移机构a4继续驱动在线清洁式焊接头a5下探与外界待焊接的板材接触，然后在线清洁式焊接头a5对外界待焊接的板材进行焊接作业，如此机械式操作，大大提高焊接效率，且品质统一。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述在线清洁式焊接头a5包括有呈U形且开口朝下的安装座1、偏心翻转架2、焊接电极3、浮动压料座4和电极修磨机构5；

所述安装座1的一端的外侧面固定在直线位移机构a4的输出端上；

所述浮动压料座4活动连接在安装座1的一端上、且与安装座1的一端连接有压料弹簧6，所述浮动压料座4上设有翻转驱动轨道41；

所述偏心翻转架2的一端转动连接在安装座1的另一端上，所述偏心翻转架2的另一端活动嵌入翻转驱动轨道41内、且与偏心翻转架2的一端位于不同直线上；

所述焊接电极3设于偏心翻转架2上、并可随着偏心翻转架2上下翻转180度；

所述电极修磨机构5设于安装座1的顶端、并用于对焊接电极3表面进行修磨处理。

本实施例的工作方式是：安装座1固定连接在直线位移机构a4的输出端上，初始时，浮动压料座4在压料弹簧6的作用下相对安装座1伸出，使得偏心翻转架2的另一端位于翻转驱动轨道41的上端，同时焊接电极3位于上方；工作时，在直线位移机构a4的驱动下带动整个在线清洁式焊接头a5下探，浮动压料座4率先与外界待焊接的板材接触并压住板材，随着整个在线清洁式焊接头a5的下探，浮动压料座4与安装座1之间产生相对运动，压料弹簧6被压缩，安装座1推动偏心翻转架2的另一端沿着翻转驱动轨道41滑动，由于翻转驱动轨道41的设置以及偏心翻转架2两端相互偏心设置，使得偏心翻转架2带动焊接电极3向下翻转180度，焊接电极3向下翻转180度后，安装座1继续下探，使得焊接电极3与板材接触，对板材进行焊接操作，焊接完成后，直线位移机构a4带动整个在线清洁式焊接头a5上升，而浮动压料座4在压料弹簧6的作用下，继续保持下压在板材上，使得浮动压料座4与安装座1之间产生相对运动，安装座1带动偏心翻转架2上移，使得偏心翻转架2的另一端沿着翻转驱动轨道41做反向运动，从而驱动偏心翻转架2带动焊接电极3向上翻转180度，焊接电极3向上翻转180度后，电极修磨机构5开始对焊接电极3的表面进行修磨处理，对焊接电极3进行在线清洁。

本实施例通过将焊接电极3固定在偏心翻转架2上，然后利用偏心翻转架2的两端处于不同直线上以及浮动压料座4的翻转驱动轨道41相互联动配合，使得焊接电极3能够上下翻转180度，同时配合安装在安装座1顶端的电极修磨机构5，实现焊接电极3在焊接作业与清洁作业的灵活转换，达到焊接电极3在线清洁的功能，保证焊接电极3的表面质量处于最佳状态，无需拆卸焊接电极3，提高生产效率，自动化程度更高。

本实施例通过浮动压料座4上的翻转驱动轨道41的导向，在焊接电极3每次完成焊接后，电极修磨机构5均会对焊接电极3表面进行清洁，去除焊接电极3表面积碳以及微压痕，保证焊接电极3良好的表面状态。

同时本实施例设置浮动压料架与安装座1之间设置压料弹簧6，从而在焊接电极3处于焊接作业时，施加下压力在板材上，相比于传统完全依靠焊接电极3将板材压合的方式，能够减轻焊接电极3轴向负载，延长焊接电极3的使用寿命。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述翻转驱动轨道41包括依次连接的下定位段411、下翻转段412、上翻转段413和上定位段414，所述下定位段411与上定位段414均为直线形状，所述下翻转段412与上翻转段413均为弧形状、且两者相互对称设置。

具体地，在焊接电极3从上向下翻转180度时，偏心翻转架2的另一端从上定位段414滑入上翻转段413，完成上半圈翻转，经过上翻转段413与下翻转段412的交界点（即中央突出部）后进入下翻转段412，然后在下翻转段412完成下半圈翻转，完成下半圈翻转后进入下定位段411，从而完成焊接电极3向下翻转180度，此时由于受限于下定位段411的限制，焊接电极3的旋转自由度固定，但可以做上下直线运动，从而保证焊接电极3在焊接作业时的稳定可靠性，然后在安装座1的带动下对板材进行焊接作业；而焊接电极3从下向上翻转180度时，焊接电极3做反向运动，从下定位段411依次进入下翻转段412、上翻转段413、上定位段414，实现翻转动作，同理，由于上定位段414的限制下，从而保障焊接电极3在清洁作业的稳定可靠性，保证修磨精度。

本实施例在翻转驱动轨道41上设置直线形状的上定位段414和下定位段411，如此在限制焊接电极3旋转自由度的同时保留了上下方向运动自由度，使得焊接过程中浮动压料架能够通过压料弹簧6自动对焊接电极3的长度进行补偿，保证焊接在累计修磨量比较大的工况下仍然能稳定焊接。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述浮动压料座4呈L形设置，所述浮动压料座4的短臂顶面沿平行其纵臂方向间隔延伸有两个导向柱42，两个所述导向柱42活动伸入安装座1内、且均套设有压料弹簧6，所述压料弹簧6的两端分别连接在安装座1和浮动压料座4的短臂上，所述浮动压料座4的纵臂位于安装座1的开口内。同时设置两个导向柱42以及在每个导向柱42上套设压料弹簧6，使得浮动压料座4滑套于安装座1上，然后利用压料弹簧6保持浮动压料座4的伸出状态。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述浮动压料座4的短臂底面设有压料垫7。如此设置，利于保护板材表面，避免损坏板材表面的光洁度。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述电极修磨机构5包括中心通孔的升降件51、修磨电机52和电极修磨头53，所述升降件51设于安装座1上，所述修磨电机52设于升降件51上，所述安装座1的顶端设有与升降件51的中心通孔相对应的中心过孔，所述电极修磨头53的一端伸入中心过孔和中心通孔内、并与修磨电机52的输出端连接。本实施例中，优选地，所述升降件51为电磁升降座，响应快，效率高。

实际使用时，焊接电极3焊接完成后向上翻转，电磁升降座调整电极修磨头53与焊接电极3的间距，使得电极修磨头53移动至与焊接电极3工作面接触，然后修磨电机52驱动电极修磨头53工作，电极修磨头53对焊接电极3工作面进行修磨处理，去除焊接电极3工作面的积碳以及微压痕，保证焊接电极3良好的表面状态，保证焊接效果，实现焊接电极3的在线清洁作业，无需拆卸电极。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述修磨电机52与升降件51之间设有压电微动片54。如此设置，在电磁升降座带动电极修磨头53移动至焊接电极3工作面上方后，即电磁升降座实现粗进给，压电微动片54进行微调，控制修磨量，使电极修磨头53缓缓接触焊接电极3，避免电极修磨头53在下探过程中损坏焊接电极3，提高修磨尺寸精度，能最大限度降低电极的损耗，利于延长焊接电极3的使用寿命。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述偏心翻转架2的另一端套设有翻转导向滚轮8，所述翻转导向滚轮8活动嵌入翻转驱动轨道41内。如此设置，利用翻转导向滚轮8传递翻转驱动轨道41的翻转力矩，全称均为滚动摩擦，增加运行平稳性的同时减少磨损，提高使用寿命。

本实施例通过翻转驱动轨道41配合偏心翻转架2上的翻转导向滚轮8驱动焊接电极3翻转，不需要外置动力，结构简单，运行可靠性高。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：包括有工作台（a1）、设于工作台（a1）上的控制器（a2）、设于工作台（a1）上并位于控制器（a2）一侧的支撑座（a3）、设于支撑座（a3）远离控制器（a2）的侧面上的直线位移机构（a4）以及设于直线位移机构（a4）的输出端上的在线清洁式焊接头（a5），所述控制器（a2）用于控制直线位移机构（a4）和在线清洁式焊接头（a5）的工作，所述直线位移机构（a4）用于带动在线清洁式焊接头（a5）沿竖直方向移动。

2.根据权利要求1所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述在线清洁式焊接头（a5）包括有呈U形且开口朝下的安装座（1）、偏心翻转架（2）、焊接电极（3）、浮动压料座（4）和电极修磨机构（5）；

所述安装座（1）的一端的外侧面固定在直线位移机构（a4）的输出端上；

所述浮动压料座（4）活动连接在安装座（1）的一端上、且与安装座（1）的一端连接有压料弹簧（6），所述浮动压料座（4）上设有翻转驱动轨道（41）；

所述偏心翻转架（2）的一端转动连接在安装座（1）的另一端上，所述偏心翻转架（2）的另一端活动嵌入翻转驱动轨道（41）内、且与偏心翻转架（2）的一端位于不同直线上；

所述焊接电极（3）设于偏心翻转架（2）上、并可随着偏心翻转架（2）上下翻转180度；

所述电极修磨机构（5）设于安装座（1）的顶端、并用于对焊接电极（3）表面进行修磨处理。

3.根据权利要求2所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述翻转驱动轨道（41）包括依次连接的下定位段（411）、下翻转段（412）、上翻转段（413）和上定位段（414），所述下定位段（411）与上定位段（414）均为直线形状，所述下翻转段（412）与上翻转段（413）均为弧形状、且两者相互对称设置。

4.根据权利要求2所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述浮动压料座（4）呈L形设置，所述浮动压料座（4）的短臂顶面沿平行其纵臂方向间隔延伸有两个导向柱（42），两个所述导向柱（42）活动伸入安装座（1）内、且均套设有压料弹簧（6），所述压料弹簧（6）的两端分别连接在安装座（1）和浮动压料座（4）的短臂上，所述浮动压料座（4）的纵臂位于安装座（1）的开口内。

5.根据权利要求1-2所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述电极修磨机构（5）包括中心通孔的升降件（51）、修磨电机（52）和电极修磨头（53），所述升降件（51）设于安装座（1）上，所述修磨电机（52）设于升降件（51）上，所述安装座（1）的顶端设有与升降件（51）的中心通孔相对应的中心过孔，所述电极修磨头（53）的一端伸入中心过孔和中心通孔内、并与修磨电机（52）的输出端连接。

6.根据权利要求1-5所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述修磨电机（52）与升降件（51）之间设有压电微动片（54）；所述升降件（51）为电磁升降座。

7.根据权利要求1-5所述的在线清洁式焊接电极机器人，其特征在于：所述偏心翻转架（2）的另一端套设有翻转导向滚轮（8），所述翻转导向滚轮（8）活动嵌入翻转驱动轨道（41）内。

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