專利名稱：焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊槍修磨器，更具體地說是一種針對(duì)焊裝線上固定焊槍電極進(jìn)行自動(dòng) 修磨的修磨器。
背景技術(shù)：
隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，白車身焊接已經(jīng)大量引入工業(yè)機(jī)器人，常規(guī)的工業(yè)機(jī)器 人焊接是由工業(yè)機(jī)器人攜帶焊槍對(duì)白車身進(jìn)行焊接，但是對(duì)于一些特殊的工位，需要由工 業(yè)機(jī)器人通過抓手抓取工件，然后在固定焊槍上進(jìn)行板件的焊接。在焊接完成后，工業(yè)機(jī)器 人再將板件送往下一個(gè)的工位。不論是機(jī)器人攜帶焊槍還是采用固定焊槍進(jìn)行白車身進(jìn)行 焊接，當(dāng)焊槍焊接完一定數(shù)量的焊點(diǎn)后，必須對(duì)焊槍上下兩電極進(jìn)行修磨。在工業(yè)機(jī)器人攜 帶焊槍進(jìn)行焊接的方式中，焊槍上下兩電極的修磨相對(duì)比較簡單，通常是由機(jī)器人將焊槍 上下兩電極送到電極修磨的旋轉(zhuǎn)刀片上，啟動(dòng)自動(dòng)修磨器，就能完成焊槍上下兩電極的修 磨，整個(gè)過程比較容易控制。而采用固定焊槍的焊接方式時(shí)，因?yàn)楹笜屖枪潭ú粍?dòng)的，所以 焊槍上下兩電極的修磨相對(duì)就比較困難。目前，白車身焊接的工序中，采用固定焊槍進(jìn)行焊接時(shí)，焊槍上下兩電極的修磨方 式主要如下兩種一種是在固定焊槍需要修磨時(shí)，由工人手工操作來實(shí)現(xiàn)，工人采用簡單的工具，通 過手工修磨的方式對(duì)固定焊槍上下兩電極進(jìn)行修磨。這種方式通常修磨精度難以保證，嚴(yán) 重影響焊接質(zhì)量，同時(shí)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低，影響工作節(jié)拍。另一種是在固定焊槍需要修磨時(shí)，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將自動(dòng)修磨器送到固定焊槍上下 兩電極之間對(duì)固定焊槍進(jìn)行修磨，其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由伺服電機(jī)和高精密減速機(jī)組成。這種方 式能使自動(dòng)修磨器對(duì)焊槍進(jìn)行精確的修磨，提高了勞動(dòng)效率，但由于采用伺服電機(jī)和高精 密減速機(jī)等昂貴機(jī)構(gòu)，極大提高了整個(gè)設(shè)備的成本、易發(fā)生故障、不利于維護(hù)，并且翻轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)需要較大的運(yùn)動(dòng)空間。以上兩種已有方式都不能很好地解決提高勞動(dòng)效率與降低設(shè)備成本的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、功能可靠、 成本低廉的焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器。在固定焊槍電極需要修磨時(shí)，修磨器自動(dòng) 送入固定焊槍上下兩電極之間，并保證自動(dòng)修磨器的旋轉(zhuǎn)刀片與固定焊槍上下兩電極間的 精確相對(duì)位置，完成固定焊槍上下兩電極的精確修磨；完成修磨后的修磨器能自動(dòng)退回等 待位，讓出固定焊槍的工作空間，以便焊槍打點(diǎn)工作。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在焊槍的支架上，呈Z向 設(shè)置轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置以轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心、可在X0Y平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂，在所述支架與 旋轉(zhuǎn)臂之間，設(shè)置對(duì)旋轉(zhuǎn)臂形成三角支撐的擺動(dòng)氣缸，在所述旋轉(zhuǎn)臂的外側(cè)通過修磨器背板固定設(shè)置修磨器，在修磨器上設(shè)置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀片；在所述擺動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)下的旋 轉(zhuǎn)臂有兩個(gè)狀態(tài)位，一個(gè)是修磨器上旋轉(zhuǎn)刀片處在焊槍陰陽極之間的工作位；另一個(gè)是避 免修磨器對(duì)焊槍形成干涉的閑置位。本發(fā)明焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于
在所述旋轉(zhuǎn)臂的兩個(gè)狀態(tài)位上設(shè)置有位置鎖定機(jī)構(gòu)，所述位置鎖定機(jī)構(gòu)是在支架 上固定設(shè)置Z向鎖定氣缸，在旋轉(zhuǎn)臂的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置旋轉(zhuǎn)臂定位孔；以伸出的Z向鎖定氣 缸插入在旋轉(zhuǎn)臂定位孔中鎖定工作位，以伸出的Z向鎖定氣缸阻擋在旋轉(zhuǎn)臂定位孔的外側(cè) 鎖定閑置位。在所述修磨器背板以及對(duì)應(yīng)位置的旋轉(zhuǎn)臂上呈水平分別設(shè)置修磨器軸套和旋轉(zhuǎn) 臂軸套，所述修磨器是通過共同插入在修磨器軸套及旋轉(zhuǎn)臂軸套中的銷軸懸置在旋轉(zhuǎn)臂 上。在所述修磨器背板與旋轉(zhuǎn)臂之間設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)是在旋轉(zhuǎn)臂上呈水 平設(shè)置定位氣缸，對(duì)應(yīng)位置的修磨器背板上設(shè)置修磨器定位孔，以伸出的定位氣缸中的活 塞連桿插入在修磨器定位孔中形成對(duì)修磨器的水平定位，所述定位氣缸的活塞連桿的前端 固定設(shè)置有錐形銷桿。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明中以擺動(dòng)氣缸替代伺服電機(jī)和高精密減速機(jī)組件作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，通過位 置傳感器設(shè)置擺動(dòng)氣缸的行程，能很好地滿足工作要求，其結(jié)構(gòu)原理簡單可靠、成本低廉、 易于操作和維護(hù)。2、本發(fā)明中修磨器通過旋轉(zhuǎn)臂可在固定焊槍的修磨工作位和空閑位上切換，避免 了修磨器與固定焊槍工作的干涉，節(jié)省空間，使整個(gè)系統(tǒng)更為緊湊。3、本發(fā)明對(duì)于固定焊槍兩極的修磨過程可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng)全自動(dòng)控制，能滿 足系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化要求。4、本發(fā)明中設(shè)置在在旋轉(zhuǎn)臂的兩個(gè)狀態(tài)位上的位置鎖定機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、鎖定可罪。5、本發(fā)明中將定位氣缸的活塞連桿設(shè)置為錐形銷桿，其錐形的導(dǎo)向作用使定位結(jié) 構(gòu)更加簡單巧妙。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明修磨器處在工作位狀態(tài)示意圖。圖3為本發(fā)明修磨器與旋轉(zhuǎn)臂配合結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明修磨器與旋轉(zhuǎn)臂定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1焊槍、2旋轉(zhuǎn)臂、3修磨器、3a修磨器背板、4旋轉(zhuǎn)刀片、5擺動(dòng)氣缸、6支 架、7旋轉(zhuǎn)臂定位孔、8轉(zhuǎn)軸、9為Z向鎖定氣缸、10定位氣缸、11修磨器定位孔、12銷軸、12a 修磨器軸套、12b旋轉(zhuǎn)臂軸套、13錐形銷桿。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式參見圖1和圖2，在焊槍1的支架6上，呈Z向設(shè)置轉(zhuǎn)軸8，在轉(zhuǎn)軸8上設(shè)置以轉(zhuǎn)軸 8為轉(zhuǎn)動(dòng)中心、可在XOY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂2，在支架6與旋轉(zhuǎn)臂2之間，設(shè)置對(duì)旋轉(zhuǎn)臂形 成三角支撐的擺動(dòng)氣缸5，在旋轉(zhuǎn)臂2的外側(cè)通過修磨器背板3a固定設(shè)置修磨器3，在修磨 器3上設(shè)置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀片4 ；在擺動(dòng)氣缸5驅(qū)動(dòng)下的旋轉(zhuǎn)臂2有兩個(gè)狀態(tài)位，一個(gè) 是修磨器3上旋轉(zhuǎn)刀片4處在焊槍1的陰極和陽極之間的工作位(如圖2所示)；另一個(gè) 是避免修磨器3對(duì)焊槍1形成干涉的閑置位(如圖1所示)。具體實(shí)施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括參見圖2，在旋轉(zhuǎn)臂2的兩個(gè)狀態(tài)位上設(shè)置有位置鎖定機(jī)構(gòu)，位置鎖定機(jī)構(gòu)是在支 架6上固定設(shè)置Z向鎖定氣缸9，在旋轉(zhuǎn)臂2的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置旋轉(zhuǎn)臂定位孔7 ；以Z向鎖 定氣缸9中伸出的活塞桿插入在旋轉(zhuǎn)臂定位孔7中鎖定工作位(如圖2所示)，以Z向鎖定 氣缸9中伸出的活塞桿阻擋在旋轉(zhuǎn)臂定位孔7的外側(cè)鎖定閑置位(如圖1所示)。圖3、圖4所示，在修磨器背板3a以及對(duì)應(yīng)位置的旋轉(zhuǎn)臂2上呈水平分別設(shè)置修磨 器軸套12a和旋轉(zhuǎn)臂軸套12b，修磨器3是通過共同插入在修磨器軸套12a及旋轉(zhuǎn)臂軸套 12b中的銷軸12懸置在旋轉(zhuǎn)臂2上。在修磨器背板3a與旋轉(zhuǎn)臂2之間設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)是在旋轉(zhuǎn)臂2上呈水平 設(shè)置定位氣缸10，對(duì)應(yīng)位置的修磨器背板3a上設(shè)置修磨器定位孔11，以定位氣缸10中伸 出的活塞連桿插入在修磨器定位孔11中形成對(duì)修磨器3的水平定位，定位氣缸10的活塞 連桿前端固定設(shè)置錐形銷桿13，其錐形結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)向作用，可以保證可靠定位。工作過程在焊槍1需要修磨時(shí)，焊槍1的兩極處于打開狀態(tài)，控制系統(tǒng)控制擺動(dòng)氣缸5使其氣缸活塞桿伸長，旋轉(zhuǎn)臂2帶動(dòng)修磨器3在擺動(dòng)氣缸5的氣缸活塞桿的推動(dòng)下圍繞轉(zhuǎn)軸8 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，隨后，控制系統(tǒng)控制鎖定氣缸9的氣缸活塞桿伸長，將鎖定氣缸9的氣缸 活塞桿插入旋轉(zhuǎn)臂定位孔7中，以此固定了修磨器3的X、Y方向的工作位置定位。隨后，控制系統(tǒng)控制修磨器定位氣缸10的氣缸活塞伸桿伸長，使錐形銷桿13插入修磨器定位孔11內(nèi)，在錐形銷桿13插入修磨器定位孔11內(nèi)的同時(shí)，通過杠桿作用使修 磨器3在修磨器銷軸12上有一順指針的3-5度的小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，使修磨器3上的旋轉(zhuǎn)刀片4 與焊槍1中上電極相貼合，焊槍的上電極是固定不動(dòng)的，下電極可以張合，修磨器3-5°的 擺動(dòng)夾角是為了避讓修磨器從閑置位擺到工作位過程中與焊槍的上電極之間形成干涉，此 時(shí)，完成修磨器3的Z方向定位，修磨器3的空間定位即完成。隨后，控制系統(tǒng)控制焊槍下電極，使上下兩極閉合，并啟動(dòng)修磨器3上的旋轉(zhuǎn)刀片4，對(duì)焊槍進(jìn)行修磨；修磨完畢之后，打開焊槍兩極。解除各向鎖定，控制擺動(dòng)氣缸5的氣缸 活塞桿收縮，修磨器3隨著旋轉(zhuǎn)臂2的轉(zhuǎn)動(dòng)恢復(fù)在閑置位上，此時(shí)，再次控制鎖定氣缸9的 氣缸桿伸出，使其阻擋在旋轉(zhuǎn)臂定位孔7的外側(cè)，以此鎖定閑置位。
權(quán)利要求
焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器，其特征是在焊槍(1)的支架(6)上，呈Z向設(shè)置轉(zhuǎn)軸(8)，在所述轉(zhuǎn)軸(8)上設(shè)置以轉(zhuǎn)軸(8)為轉(zhuǎn)動(dòng)中心、可在XOY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂(2)，在所述支架(6)與旋轉(zhuǎn)臂(2)之間，設(shè)置對(duì)旋轉(zhuǎn)臂形成三角支撐的擺動(dòng)氣缸(5)，在所述旋轉(zhuǎn)臂(2)的外側(cè)通過修磨器背板(3a)固定設(shè)置修磨器(3)，在修磨器(3)上設(shè)置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀片(4)；在所述擺動(dòng)氣缸(5)驅(qū)動(dòng)下的旋轉(zhuǎn)臂(2)有兩個(gè)狀態(tài)位，一個(gè)是修磨器(3)上旋轉(zhuǎn)刀片(4)處在焊槍陰陽極之間的工作位；另一個(gè)是避免修磨器(3)對(duì)焊槍形成干涉的閑置位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器，其特征是在所述旋轉(zhuǎn)臂 (2)的兩個(gè)狀態(tài)位上設(shè)置有位置鎖定機(jī)構(gòu)，所述位置鎖定機(jī)構(gòu)是在支架(6)上固定設(shè)置Z向 鎖定氣缸(9)，在旋轉(zhuǎn)臂(2)的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置旋轉(zhuǎn)臂定位孔(7)；以伸出的Z向鎖定氣缸(9)插入在旋轉(zhuǎn)臂定位孔(7)中鎖定工作位，以伸出的Z向鎖定氣缸(9)阻擋在旋轉(zhuǎn)臂定位 孔(7)的外側(cè)鎖定閑置位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器，其特征是在所述修磨 器背板(3a)和對(duì)應(yīng)位置的旋轉(zhuǎn)臂(2)上呈水平分別設(shè)置修磨器軸套(12a)和旋轉(zhuǎn)臂軸套 (12b)，所述修磨器(3)是通過共同插入在修磨器軸套(12a)及旋轉(zhuǎn)臂軸套(12b)中的銷軸 (12)懸置在旋轉(zhuǎn)臂(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器，其特征是在所述修磨器 背板(3a)與旋轉(zhuǎn)臂(2)之間設(shè)置定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)是在旋轉(zhuǎn)臂(2)上呈水平設(shè)置定 位氣缸(10)，對(duì)應(yīng)位置的修磨器背板(3a)上設(shè)置修磨器定位孔(11)，以伸出的定位氣缸(10)中的活塞連桿插入在修磨器定位孔(11)中形成對(duì)修磨器(3)的水平定位，所述定位氣 缸(10)的活塞連桿的前端固定設(shè)置有錐形銷桿(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊裝線上固定焊槍電極自動(dòng)修磨器，其特征是在焊槍的支架上，呈Z向設(shè)置轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置以轉(zhuǎn)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心、可在XOY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂，在支架與旋轉(zhuǎn)臂之間，設(shè)置對(duì)旋轉(zhuǎn)臂形成三角支撐的擺動(dòng)氣缸，在旋轉(zhuǎn)臂的外側(cè)通過修磨器背板固定設(shè)置修磨器，在修磨器上設(shè)置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀片；在擺動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)下的旋轉(zhuǎn)臂有兩個(gè)狀態(tài)位，一個(gè)是修磨器上旋轉(zhuǎn)刀片處在焊槍陰陽極之間的工作位；另一個(gè)是避免修磨器對(duì)焊槍形成干涉的閑置位。本發(fā)明中以擺動(dòng)氣缸替代伺服電機(jī)和高精密減速機(jī)組件作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，通過位置傳感器設(shè)置擺動(dòng)氣缸的行程，能很好地滿足工作要求，其結(jié)構(gòu)原理簡單可靠、成本低廉、易于操作和維護(hù)。
文檔編號(hào)B23K37/00GK101797675SQ20091025803
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者儲(chǔ)大飛, 林巨廣, 王慶華, 胡育松, 蔣知信, 邱峰, 韓慧, 黃飚 申請(qǐng)人:安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司