CN204449612U - 一种用于机器人电阻焊的电极调校工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，包括一个用于夹持电极杆的内夹持环套，内夹持环套上设有电极杆锁紧结构，在内夹持环套外设有外定位环套，外定位环套的前后侧分别设有径向的摆动孔，内夹持环套的前后侧在对应摆动孔位置设有径向的摆动轴，前后侧的摆动轴分别适配在外定位环套前后侧的摆动孔内，外定位环套的左右两侧分别设有支撑杆座，支撑杆座上转动连接有支撑杆，支撑杆的端部设有磁铁，磁铁具有一个可吸附在车身表面的吸附平面，吸附平面与支撑杆轴线相垂直，支撑杆座上设有限定支撑杆转动角度的角度限位结构。本实用新型整体结构简单、可简化调校程序、确保电极杆与车身表面的垂直度，并且有利于提高焊接质量。

Description

一种用于机器人电阻焊的电极调校工装

技术领域

本实用新型涉及汽车焊接技术领域，尤其是涉及一种用于调校机器人电阻焊的电极杆与车身平面的垂直度的工装。

背景技术

汽车车身制造时大量地采用机器人电阻焊焊接，电阻焊焊接时，电极杆的端面为平面，电极杆必须垂直于车身表面，否则会造成机器人电极杆的错位、电极杆、电极臂弯曲、以及焊点扭曲、焊点飞溅、焊核偏移等问题。因此，在开始机器人电阻焊之前，首先需要对机器人进行调试，确保焊接时电极杆与车身表面相垂直。现有技术中，在调试机器人电极焊接时，主要依靠目测电极杆端面与车身表面的缝隙、以及电极杆与车身表面的角度，再结合量规来保证电极与车身的垂直，由于车身的焊点多，因此，整个调校过程相当繁琐，不但效率低，而且容易出现误差，从而不利于后面的焊接。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的机器人电阻焊在调试机器人电极焊接时存在的操作繁琐、效率低、并且调校精度不高的问题，提供一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，可简化调校程序、确保电极杆与车身表面的垂直度，从而有利于提高焊接质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，包括一个用于夹持电极杆的内夹持环套，内夹持环套上设有电极杆锁紧结构，在内夹持环套外设有外定位环套，外定位环套的前后侧分别设有径向的摆动孔，内夹持环套的前后侧在对应摆动孔位置设有径向的摆动轴，前后侧的摆动轴分别适配在外定位环套前后侧的摆动孔内，外定位环套的左右两侧分别设有支撑杆座，支撑杆座上转动连接有支撑杆，支撑杆的端部设有磁铁，磁铁具有一个可吸附在车身表面的吸附平面，吸附平面与支撑杆轴线相垂直，支撑杆座上设有限定支撑杆转动角度的角度限位结构。

当需要调试电极杆与车身的垂直度时，可先将本实用新型的内夹持环套套在电极杆上，并将一块基准平板贴合在电极杆端面上，然后移动内夹持环套在电极杆上的位置，使两根支撑杆上的磁铁的吸附平面与基准平板吸合，然后通过紧固螺钉一类的电极杆锁紧结构使内夹持环套固定在电极杆上，此时，两根支撑杆上磁铁的吸附平面与电极杆的端面位于同一平面内，并且该平面与电极杆的轴线相垂直。然后即可对机器人进行调试，首先是电极杆的端面对准焊点位置，然后调整电极杆的角度，直至两根支撑杆上的磁铁与车身的表面吸合，此时的电极杆及垂直于车身的表面。以此类推，即可完成所有焊点的调试。由于电极杆与车身表面不垂直时，两根支撑杆的磁铁无法同时与车身表面吸合，因此，调试人员只需观察磁铁的吸合情况即可方便准确地判断电极杆是否与车身表面垂直，既有利于提高工作效率，同时可确保电极杆与车身表面的垂直度。特别是，由于外定位环套与内夹持环套之间是摆动连接，并且两根支撑杆可转动一定的角度，因此，调试时当电极杆靠近车身表面时，外定位环套可自动地摆动，从而有效地避免因电极杆与车身表面不垂直而导致支撑杆对车身表面的碰伤。

作为优选，所述电极杆锁紧结构包括设置在内夹持环套的内孔上的若干围绕轴线环形布置的锁紧块，内夹持环套的内孔为圆锥孔，锁紧块的内侧面为与内夹持环套的内孔同轴的圆柱面，锁紧块的外侧面为与内夹持环套的内孔适配的圆锥面，锁紧块的内侧面上设有横向的弧形槽，一开口弹性圆环卡位在由各锁紧块的弧形槽所拼接成的环形槽内，使锁紧块紧贴在内夹持环套的内孔上，内夹持环套的上下两端分别螺纹连接有一个锁紧螺母，两个锁紧螺母的外端面设有一体的封盖，封盖的中心设有与电极杆外径适配的过孔，锁紧块的大端端面高出内夹持环套的端面，内夹持环套上靠近内孔大端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的大端端面贴合，在内夹持环套上靠近内孔小端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的小端端面之间设有压簧。

当内夹持环套套在电极杆上时，我们只需转动内夹持环套上靠近内孔大端的锁紧螺母，即可使锁紧块朝着小端轴向前移，此时内夹持环套的圆形锥形内侧壁即挤压锁紧块向内均匀地收缩，从而将电极杆快速方便地夹紧在内夹持环套的轴线上。反之，松开内夹持环套上靠近内孔大端的锁紧螺母，锁紧块即可在小端的压簧作用下轴向后退，此时的开口弹性圆环即推动各锁紧块向外张开，从而与电极杆松开。由于锁紧块与电极杆的接触面积大，从而可确保夹紧后电极杆的轴线与内夹持环套的轴线相重合。

作为优选，内夹持环套的前后侧在对应摆动孔位置分别设有紧固螺母，所述摆动轴为一台阶轴，其包括螺纹连接在紧固螺母内的连接段、由连接段轴向延伸并与摆动孔适配的配合段，配合段的外径大于连接段的外径，配合段伸出摆动孔的端部还设有外扩的圆形挡盘。

组装时，我们可将摆动轴穿过外定位环套的摆动孔，然后使摆动轴的连接段拧紧在内夹持环套的紧固螺母上，这样，外定位环套即可方便地转动连接在两根摆动轴的配合段上，而摆动轴外端的圆形挡盘则可避免外定位环套沿着摆动轴移动，从而确保外定位环套与内夹持环套的同心。

作为优选，支撑杆座包括与外定位环套固定连接的连接板、一体地连接在连接板两侧边上的支承板，从而使支撑杆座呈U形，两块支承板之间设有转动轴，支撑杆的上端设有径向的转动孔并转动连接在转动轴上，所述角度限位结构包括设置在转动轴圆周面上弧形的限位槽，支撑杆的上端面设有伸入限位槽内的限位螺钉。

我们只需简单地设定限位槽所对应的圆心角，即可方便地设定支撑杆的转动角度，从而避免在车身倾斜的表面调试时支撑杆的随意摆动。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可简化调校程序、确保电极杆与车身表面的垂直度，并且有利于提高焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意示意图。

图2是本实用新型的一个侧向局部剖视图。

图3是本实用新型另一侧向剖视图。

图4是图2中A处的放大图。

图中：1、内夹持环套 11、紧固螺母 2、外定位环套 21、摆动孔 22、摆动轴 221、连接段 222、配合段 223、圆形挡盘 3、电极杆 4、锁紧块 41、弧形槽 5、开口弹性圆环 6、锁紧螺母 61、封盖 611、过孔 7、压簧 8、支撑杆座 81、转动轴 811、限位槽 9、支撑杆 91、磁铁 911、吸附平面 92、转动孔 93、限位螺钉 10基准平板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示，一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，包括一个用于夹持电极杆的内夹持环套1，在内夹持环套外设置一个外定位环套2，内夹持环套与外定位环套之间具有空隙，外定位环套的前后侧中间位置分别设置径向的摆动孔21，相应地，在内夹持环套的前后侧对应摆动孔位置设置径向的摆动轴22，内夹持环套的前后侧的摆动轴分别适配在外定位环套前后侧的摆动孔内，从而使外定位环套与内夹持环套之间形成摆动连接。为了便于装配，我们可在内夹持环套的前后侧对应摆动孔位置分别焊接一个紧固螺母11，而摆动轴则制成台阶轴，其一端为具有外螺纹的连接段221，中间则是由连接段轴向延伸形成的配合段222，连接段螺纹连接在紧固螺母内，而配合段的外径大于连接段的外径，并且适配在摆动孔内，配合段伸出摆动孔的端部再设置一个外扩的圆形挡盘223，从而可限定外定位环套在摆动轴上的位置。当然，我们还可在圆形挡盘的端面设置内六角沉孔，从而便于通过内六角扳手将摆动轴拧紧在内夹持环套上。

此外，我们还需在内夹持环套上设置电极杆锁紧结构，以便于将内夹持环套固定在电极杆上。具体地，电极杆锁紧结构可以是设置内夹持环套上的紧定螺钉，当然我们需要在外定位环套上设置相应的工艺过孔，以便于螺钉扳手穿过工艺过孔拧紧紧定螺钉。在本实施例中，电极杆锁紧结构包括设置在内夹持环套的内孔上的四个围绕内孔轴线环形布置的锁紧块4，各锁紧块之间留有间隙，内夹持环套的内孔为上小下大的圆锥孔，锁紧块的内侧面为与内夹持环套的内孔同轴的圆柱面，锁紧块的外侧面则为与内夹持环套的内孔适配的圆锥面，锁紧块的内侧面上设有横向的弧形槽41，所有锁紧块上的弧形槽拼接成一个环形槽，然后在环形槽内卡设一个开口弹性圆环5，从而使各锁紧块紧贴在内夹持环套的内孔上。此外，我们还需在内夹持环套的上下两端分别螺纹连接一个锁紧螺母6，两个锁紧螺母的外端面设置一体的封盖61，从而使锁紧螺母的轴向截面呈U形，当然，封盖的中心需要设置与电极杆外径适配的过孔611，以便于电极杆穿设在内夹持环套上。还有，锁紧块的大端端面需要高出内夹持环套下端的端面，而内夹持环套下端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的大端端面贴合，内夹持环套上端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的小端端面之间设置一个压簧7。

当我们需要将调校工装固定到电极杆上时，可先使电极杆3穿过内夹持环套上的锁紧块内侧面所围成的通孔，从而将调校工装的内夹持环套套在电极杆上，然后转动内夹持环套下端的锁紧螺母，即可使锁紧块朝着上端轴向前移，此时锁紧块上端的压簧受压缩短，而内夹持环套的圆形锥形内侧壁则挤压锁紧块，使四个锁紧块向内均匀地收缩，相应地，开口弹性圆环则受压后直径缩小，从而将电极杆快速方便地夹紧在内夹持环套的轴线上。当我们需要将调校工装拆下时，可松开内夹持环套下端的锁紧螺母，锁紧块即可在上端的压簧作用下向下移动，此时的开口弹性圆环即推动各锁紧块向外张开，从而与电极杆松开，这样，我们即可方便地从电极杆上取下调校工装。

另外，我们还需在外定位环套的左右两侧分别设置一个支撑杆座8，支撑杆座上转动连接一根支撑杆9。具体地，支撑杆座呈U形，其包括与外定位环套固定连接的连接板、在连接板两侧边上一体地弯折延伸形成的支承板，在两块支承板之间固定设置转动轴81，而支撑杆的上端则相应地设置径向的转动孔92，使得支撑杆的上端转动连接在转动轴上，并且两侧的支撑杆位于同一转动平面内。进一步地，两根支撑杆的下端部分别嵌设一块圆形的磁铁91，磁铁的下表面为吸附平面911，吸附平面与支撑杆轴线相垂直，并且当左右两根支撑杆和内夹持环套的轴线平行时，两个磁铁的吸附平面位于同一平面内。

当我们需要调试电极杆与车身的垂直度时，如图1所示，需要先准备一块铁质的具有平整表面的基准平板10，然后将调校工装的内夹持环套套在电极杆上，并将基准平板贴合在电极杆端面上，同时相应地移动内夹持环套在电极杆上的位置，使得两根支撑杆上的磁铁的吸附平面与基准平板吸合，此时，磁铁的吸附平面与电极杆的端面处于同一平面内，并且电极杆垂直于基准平板。接着按照前述的方法将电极杆锁紧在内夹持环套上，并相应地撤去基准平板以结束调试前的准备工作。此时即可对机器人进行调试，首先将电极杆的端面对准并靠近车身的焊点位置，由于外定位环套和内夹持环套是摆动连接，并且支撑杆与外定位环套是转动连接，因此，支撑杆下端的磁铁与车身表面形成吸力，使得支撑杆的下端靠近车身表面。如果此时的电极杆与车身表面不垂直，则其中一根支撑杆的下端会首先与车身表面接触，进而使外定位环套轻微地摆动，避免因电极杆与车身表面不垂直而导致支撑杆对车身表面的碰伤，此时电极杆两侧的支撑杆下端磁铁的吸附平面也不会和车身表面完全吸附贴合。然后相应地调整电极杆的角度，直至两根支撑杆上的磁铁的吸附平面与车身的表面完全吸合，此时的电极杆即垂直于车身的表面。以此类推，即可完成所有焊点的调试。可以理解的是，为了提高调校的准确度，我们可尽量增大磁铁的吸附平面。

最后，如图4所示，我们还可在支撑杆座的转动轴圆周面上设置一个弧形的限位槽811，同时在支撑杆的上端面设置一个伸入限位槽内的限位螺钉93，从而形成一个限定支撑杆转动角度的角度限位结构，以避免支撑杆过大的转动角度导致调试时下端的磁铁无法自动地依靠吸力靠近车身表面。当支撑杆转动时，限位螺钉伸入限位槽的一端即可从限位槽的一端移动至限位槽的另一端。通过合理地设置限位槽所对应的圆心角，即可限定支撑杆的转动角度。优选地，支撑杆的转动角度可在15度-20度之间。当然，我们还可通过控制外定位环套和内夹持环套之间的间隙以控制外定位环套的摆动角度。

Claims (4)

1.一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，其特征是，包括一个用于夹持电极杆的内夹持环套，内夹持环套上设有电极杆锁紧结构，在内夹持环套外设有外定位环套，外定位环套的前后侧分别设有径向的摆动孔，内夹持环套的前后侧在对应摆动孔位置设有径向的摆动轴，前后侧的摆动轴分别适配在外定位环套前后侧的摆动孔内，外定位环套的左右两侧分别设有支撑杆座，支撑杆座上转动连接有支撑杆，支撑杆的端部设有磁铁，磁铁具有一个可吸附在车身表面的吸附平面，吸附平面与支撑杆轴线相垂直，支撑杆座上设有限定支撑杆转动角度的角度限位结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，其特征是，所述电极杆锁紧结构包括设置在内夹持环套的内孔上的若干围绕轴线环形布置的锁紧块，内夹持环套的内孔为圆锥孔，锁紧块的内侧面为与内夹持环套的内孔同轴的圆柱面，锁紧块的外侧面为与内夹持环套的内孔适配的圆锥面，锁紧块的内侧面上设有横向的弧形槽，一开口弹性圆环卡位在由各锁紧块的弧形槽所拼接成的环形槽内，使锁紧块紧贴在内夹持环套的内孔上，内夹持环套的上下两端分别螺纹连接有一个锁紧螺母，两个锁紧螺母的外端面设有一体的封盖，封盖的中心设有与电极杆外径适配的过孔，锁紧块的大端端面高出内夹持环套的端面，内夹持环套上靠近内孔大端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的大端端面贴合，在内夹持环套上靠近内孔小端的锁紧螺母的封盖与锁紧块的小端端面之间设有压簧。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，其特征是，内夹持环套的前后侧在对应摆动孔位置分别设有紧固螺母，所述摆动轴为一台阶轴，其包括螺纹连接在紧固螺母内的连接段、由连接段轴向延伸并与摆动孔适配的配合段，配合段的外径大于连接段的外径，配合段伸出摆动孔的端部还设有外扩的圆形挡盘。

4.根据权利要求1所述的一种用于机器人电阻焊的电极调校工装，其特征是，支撑杆座包括与外定位环套固定连接的连接板、一体地连接在连接板两侧边上的支承板，从而使支撑杆座呈U形，两块支承板之间设有转动轴，支撑杆的上端设有径向的转动孔并转动连接在转动轴上，所述角度限位结构包括设置在转动轴圆周面上弧形的限位槽，支撑杆的上端面设有伸入限位槽内的限位螺钉。