CN210099205U - 一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，包括用于进行点焊作业的点焊机器人、用于修磨点焊机器人的移动电极和固定电极的伺服修磨器、用于辅助测量计算点焊机器人的移动电极的磨损量的补偿校正器，所述伺服修磨器和补偿校正器分别位于点焊机器人的左右两侧，所述点焊机器人的PLC控制器分别与伺服修磨器和补偿矫正器控制连接。本实用新型的有益效果是：准确得到每次修磨后移动电极的磨损量和固定电极的磨损量，使点焊机器人准确的对移动电极和固定电极进行补偿，确保移动电极和固定电极与待点焊的工件之间没有缝隙。

Description

一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置

技术领域

本实用新型涉及焊接机器人领域，尤其涉及一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置。

背景技术

目前，在汽车整车及零部件焊接生产中，大量采用了机器人伺服点焊，焊枪一般多采用伺服焊枪。这种伺服焊枪在经过一定量焊接焊点后，焊枪端面直径会变大，为保证焊接质量就需要对焊枪进行修磨，由于每次修磨都需要把氧化层去除，这样就会使焊枪的电极产生较大的磨损，进而会导致在焊接时电极与零件之间会产生缝隙，影响到焊接质量。为此在焊枪进行修磨后需要采取缝隙补偿，由于每次修磨量是不同的，因此每次产生的缝隙大小也不同，这样就要根据每次焊枪修磨的磨损量来补偿缝隙量。

现有的焊枪补偿方法是：1、在焊枪修磨前通过机器人驱动焊枪的移动侧电极与固定侧电极接触，计算出修磨前移动侧电极移动的距离；2、在焊枪修磨后通过机器人驱动焊枪的移动侧电极与固定侧电极接触，计算出修磨后移动侧电极移动的距离；3、以修磨后移动侧电极移动的距离减去修磨前移动侧电极移动的距离，得出修磨后移动侧电极与固定侧电极总的磨损量；4、设定移动侧电极与固定侧电极的磨损比例，根据磨损比例计算修磨后移动侧电极与固定侧电极各自的磨损量，然后分别对移动侧电极、固定侧电极按各自的磨损量进行补偿。

现有的焊枪补偿方法存在如下问题：需要通过大量实验来得知移动侧电极与固定侧电极的磨损比例，而实际修磨时，每次修磨的磨损程度具有不可重复性，因此依靠设定的磨损比例不能够与每次修磨的磨损程度完全符合，造成对移动侧电极和固定侧电极的补偿大于或小于磨损量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，包括用于进行点焊作业的点焊机器人、用于修磨点焊机器人的移动电极和固定电极的伺服修磨器、用于辅助测量计算点焊机器人的移动电极的磨损量的补偿校正器，所述伺服修磨器和补偿校正器分别位于点焊机器人的左右两侧，所述点焊机器人的PLC控制器分别与伺服修磨器和补偿矫正器控制连接。

其中，所述点焊机器人包括PLC控制器、焊接电源、固定在地面上的第一支撑座、电极固定座、固定电极、移动电极，所述焊接电源安装在第一支撑座的顶部，所述电极固定座安装在第一支撑座的顶部前端，所述电极固定座上设置有安装有固定电极的固定电极支撑臂和安装有移动电极的移动电极支撑臂，所述第一支撑座的左侧位于电极固定座的下方安装有驱动移动电极支撑臂移动的带压力传感器电缸，所述固定电极与移动电极相对且位于同一直线上，PLC控制器分别与焊接电源、带压力传感器电缸连接，分别控制焊接电源、带压力传感器电缸工作，并接收带压力传感器电缸反馈的压力信号，焊接电源分别与固定电极、移动电极电连接。

其中，所述伺服修磨器包括第二支撑座、L型支架、齿轮马达、浮动机构、修磨刀片、第一电动伸缩杆，所述L型支架的底部与第二支撑座的顶部铰接，所述第一电动伸缩杆的底端与第二支撑座的后侧铰接，所述第一电动伸缩杆的顶端与L型支架的后侧铰接，所述齿轮马达通过浮动机构安装在L型支架的顶部平台上，所述修磨刀片安装在于齿轮马达相啮合的刀片夹具上，所述PLC控制器分别与齿轮马达、第一电动伸缩杆连接，分别控制齿轮马达、第一电动伸缩杆工作。

其中，所述补偿校正器包括固定安装在第一支撑座前侧的支撑杆，所述支撑杆的前端右侧固定安装有第二电动伸缩杆，所述支撑杆的前端顶部铰接有弯折型的校正板，所述校正板的尾部与第二电动伸缩杆的顶端铰接，所述PLC控制器与第二电动伸缩杆连接控制第二电动伸缩杆工作，所述校正板的头部能够在第二电动伸缩杆的驱动下运动至固定电极与移动电极之间。

进一步的，所述第二支撑座上位于L型支架的前方安装有第一限位开关，所述第二支撑座上位于L型支架的下方安装有第二限位开关，所述PLC控制器分别与第一限位开关、第二限位开关连接，接收第一限位开关、第二限位开关的开关信号。

本实用新型的有益效果是：通过在点焊机器人的右侧设置用于测量计算点焊机器人的移动电极的补偿校正器，补偿校正器的校正板的头部能够在第二电动伸缩杆的驱动下运动至固定电极与移动电极之间，直接测量修磨后移动电极的磨损量，然后根据点焊机器人测量的修磨后移动电极和固定电极的总磨损量，来间接计算出固定电机的磨损量，从而准确得到每次修磨后移动电极的磨损量和固定电极的磨损量，使点焊机器人准确的对移动电极和固定电极进行补偿，确保移动电极和固定电极与待点焊的工件之间没有缝隙。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中点焊机器人与补偿校正器装配的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中伺服修磨器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图3所示，一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，包括用于进行点焊作业的点焊机器人、用于修磨点焊机器人的移动电极108和固定电极107的伺服修磨器、用于辅助测量计算点焊机器人的移动电极108的磨损量的补偿校正器，伺服修磨器和补偿校正器分别位于点焊机器人的左右两侧，点焊机器人的PLC控制器分别与伺服修磨器和补偿矫正器控制连接。

点焊机器人包括PLC控制器、焊接电源102、固定在地面上的第一支撑座102、电极固定座103、固定电极107、移动电极108，PLC控制器位于点焊机器人作业区的一旁，减少点焊机器人工作时的高温环境对PLC控制器的影响，焊接电源102安装在第一支撑座101的顶部，电极固定座103安装在第一支撑座101的顶部前端，电极固定座103上设置有安装有固定电极107的固定电极支撑臂104和安装有移动电极108的移动电极支撑臂105，第一支撑座101的左侧位于电极固定座103的下方安装有驱动移动电极支撑臂105移动的带压力传感器电缸106，固定电极107与移动电极108相对且位于同一直线上，PLC控制器分别与焊接电源102、带压力传感器电缸106连接，分别控制焊接电源102、带压力传感器电缸106工作，并接收带压力传感器电缸106反馈的压力信号，焊接电源105分别与固定电极107、移动电极108电连接。

带压力传感器电缸106驱动移动电极支撑臂105向固定电极107方向移动时，当移动电极108与固定电极107接触或者与校正板303接触，带压力传感器电缸106中的压力传感器会感测到压力从而将这个压力信号发送给PLC控制器，PLC控制器就会控制带压力传感器电缸106停止驱动移动电极支撑臂105向固定电极107方向移动，同时获取此时带压力传感器电缸106的伸长量。

伺服修磨器包括第二支撑座201、L型支架203、齿轮马达205、浮动机构204、修磨刀片208、第一电动伸缩杆202，L型支架203的底部与第二支撑座201的顶部铰接，第一电动伸缩杆202的底端与第二支撑座201的后侧铰接，第一电动伸缩杆202的顶端与L型支架203的后侧铰接，齿轮马达205通过浮动机构204安装在L型支架203的顶部平台上，修磨刀片208安装在于齿轮马达205相啮合的刀片夹具上，PLC控制器分别与齿轮马达205、第一电动伸缩杆202连接，分别控制齿轮马达205、第一电动伸缩杆202工作。

浮动机构包括多根压缩弹簧、两根滑杆、具有两个通孔的滑套、安装座，两根滑杆的两端分别固定安装在安装座上，滑套固定安装在齿轮电机上，滑套的两个通孔分别套在两根滑杆上，每根滑杆上位于滑套与安装座之间套有一根压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别与安装座和滑套抵接，从而实现齿轮马达能够沿着滑杆方向浮动一段距离。

补偿校正器包括固定安装在第一支撑座101前侧的支撑杆301，支撑杆301的前端右侧固定安装有第二电动伸缩杆302，支撑杆301的前端顶部铰接有弯折型的校正板303，校正板303的尾部与第二电动伸缩杆302的顶端铰接，PLC控制器与第二电动伸缩杆302连接控制第二电动伸缩杆302工作，校正板303的头部能够在第二电动伸缩杆302的驱动下运动至固定电极107与移动电极108之间。

第二支撑座201上位于L型支架203的前方安装有第一限位开关206，第二支撑座201上位于L型支架203的下方安装有第二限位开关207，PLC控制器分别与第一限位开关206、第二限位开关207连接，接收第一限位开关206、第二限位开关207的开关信号，第一限位开关206和第二限位开关207用于给PLC控制器反馈L型支架203是否到达限定位置。

使用过程：1、修磨前，PLC控制器控制带压力传感器电缸伸长使移动电极与固定电极接触，计算出修磨前移动电极移动的距离L1；PLC控制器控制第二电动伸缩杆伸长使校正板的头部位于固定电极与移动电极之间，然后控制带压力传感器电缸伸长使移动电极与校正板接触，计算出修磨前移动电极移动的距离L2。2、点焊机器人焊接次数达到预设在PLC控制器中的设定值时，PLC控制器控制点焊机器人暂停点焊作业，控制第一电动伸缩杆伸长使修磨刀片的前部与固定电极接触，然后控制带压力传感器电缸伸长使移动电极与修磨刀片的后部接触，控制齿轮马达工作驱动修磨刀片转动，从而使修磨刀片对移动电极和固定电极进行修磨。3、修磨完成后，PLC控制器控制齿轮马达停止工作，并控制带压力传感器电缸收缩使移动电极与修磨刀片分离，控制第一电动伸缩杆收缩使修磨刀片与固定电极分离。4、PLC控制器控制带压力传感器电缸伸长使移动电极与固定电极接触，计算出修磨后移动电极移动的距离L3；PLC控制器控制第二电动伸缩杆伸长使校正板的头部位于固定电极与移动电极之间，然后控制带压力传感器电缸伸长使移动电极与校正板接触，计算出修磨后移动电极移动的距离L4。5、修磨后移动电极与固定电极总的磨损量L5=L3-L1，修磨后移动电极的磨损量L6=L4-L2，修磨后固定电极的磨损量L7=L5-L6。

通过在点焊机器人的右侧设置用于测量计算点焊机器人的移动电极的补偿校正器，补偿校正器的校正板的头部能够在第二电动伸缩杆的驱动下运动至固定电极与移动电极之间，直接测量修磨后移动电极的磨损量，然后根据点焊机器人测量的修磨后移动电极和固定电极的总磨损量，来间接计算出固定电机的磨损量，从而准确得到每次修磨后移动电极的磨损量和固定电极的磨损量，使点焊机器人准确的对移动电极和固定电极进行补偿，确保移动电极和固定电极与待点焊的工件之间没有缝隙。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，其特征在于：包括用于进行点焊作业的点焊机器人、用于修磨点焊机器人的移动电极和固定电极的伺服修磨器、用于辅助测量计算点焊机器人的移动电极的磨损量的补偿校正器，所述伺服修磨器和补偿校正器分别位于点焊机器人的左右两侧，所述点焊机器人的PLC控制器分别与伺服修磨器和补偿矫正器控制连接。

2.根据权利要求1所述的加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，其特征在于：所述点焊机器人包括PLC控制器、焊接电源、固定在地面上的第一支撑座、电极固定座、固定电极、移动电极，所述焊接电源安装在第一支撑座的顶部，所述电极固定座安装在第一支撑座的顶部前端，所述电极固定座上设置有安装有固定电极的固定电极支撑臂和安装有移动电极的移动电极支撑臂，所述第一支撑座的左侧位于电极固定座的下方安装有驱动移动电极支撑臂移动的带压力传感器电缸，所述固定电极与移动电极相对且位于同一直线上，PLC控制器分别与焊接电源、带压力传感器电缸连接，分别控制焊接电源、带压力传感器电缸工作，并接收带压力传感器电缸反馈的压力信号，焊接电源分别与固定电极、移动电极电连接。

3.根据权利要求2所述的加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，其特征在于：所述伺服修磨器包括第二支撑座、L型支架、齿轮马达、浮动机构、修磨刀片、第一电动伸缩杆，所述L型支架的底部与第二支撑座的顶部铰接，所述第一电动伸缩杆的底端与第二支撑座的后侧铰接，所述第一电动伸缩杆的顶端与L型支架的后侧铰接，所述齿轮马达通过浮动机构安装在L型支架的顶部平台上，所述修磨刀片安装在于齿轮马达相啮合的刀片夹具上，所述PLC控制器分别与齿轮马达、第一电动伸缩杆连接，分别控制齿轮马达、第一电动伸缩杆工作。

4.根据权利要求3所述的加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，其特征在于：所述补偿校正器包括固定安装在第一支撑座前侧的支撑杆，所述支撑杆的前端右侧固定安装有第二电动伸缩杆，所述支撑杆的前端顶部铰接有弯折型的校正板，所述校正板的尾部与第二电动伸缩杆的顶端铰接，所述PLC控制器与第二电动伸缩杆连接控制第二电动伸缩杆工作，所述校正板的头部能够在第二电动伸缩杆的驱动下运动至固定电极与移动电极之间。

5.根据权利要求3所述的加油口点焊机器人电极自动修磨补偿装置，其特征在于：所述第二支撑座上位于L型支架的前方安装有第一限位开关，所述第二支撑座上位于L型支架的下方安装有第二限位开关，所述PLC控制器分别与第一限位开关、第二限位开关连接，接收第一限位开关、第二限位开关的开关信号。

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