一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置和單邊點(diǎn)焊方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置和單邊點(diǎn)焊方法，包括裝有機(jī)器人安裝法蘭的安裝架以及由所述安裝架并行伸出的主動(dòng)電極和被動(dòng)電極，所述安裝架上設(shè)有滑軌，滑軌上裝有滑塊，所述主動(dòng)電極通過(guò)夾持件固定安裝在所述滑塊上，所述安裝架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)電極沿滑軌伸出或收回的動(dòng)力件。本發(fā)明在工件不運(yùn)動(dòng)、在有夾具固定、保證精度的情況下，利用機(jī)器人的精確控制，準(zhǔn)確找到焊點(diǎn)位置，完成方便、直接、可控、完整的電阻點(diǎn)焊過(guò)程。保證開合件的美觀、強(qiáng)度和精度的要求。通過(guò)采用單邊點(diǎn)焊代替大尺寸件現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，即可有效的減小焊槍尺寸，使更多的能量用于焊接，降低能耗、改善環(huán)境。
【專利說(shuō)明】一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置和單邊點(diǎn)焊方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于汽車生產(chǎn)自動(dòng)化制造領(lǐng)域，特別是涉及一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置和單邊點(diǎn)焊方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在汽車白車身焊裝過(guò)程，單邊點(diǎn)焊的應(yīng)用非常重要。汽車白車身中有很多零部件是由內(nèi)外板組成，內(nèi)板需要保持強(qiáng)度，外板需要保持美觀。這樣就需要即要在內(nèi)外板開合金內(nèi)側(cè)形成焊點(diǎn)焊核，又要保證外側(cè)外板保證平整美觀、不形成焊點(diǎn)焊核。另外，在白車身地板中通道的焊接生產(chǎn)過(guò)程中，由于地板尺寸較大，從而造成電阻點(diǎn)焊焊槍尺寸也同樣很大。這種情況就會(huì)造成焊接時(shí)的感抗與阻抗變的很大，從而造成焊接能量的損失加大，增加焊接所需的耗電量。焊槍尺寸過(guò)大也會(huì)使焊槍的重量增大很多，需要更大負(fù)載的機(jī)器人來(lái)安裝焊槍。綜合上述2種情況，普通電阻點(diǎn)焊焊槍不是實(shí)現(xiàn)不了產(chǎn)品生產(chǎn)要求就是會(huì)增加能耗以及成本消耗。
[0003]目前，白車身生產(chǎn)制造過(guò)程中的開合件的生產(chǎn)主要使用包邊或滾邊之后，由機(jī)器人抓手夾持進(jìn)行工件運(yùn)動(dòng)的固定單邊點(diǎn)焊，機(jī)器人伺服單邊點(diǎn)焊系統(tǒng)應(yīng)用寥寥無(wú)幾。固定單邊點(diǎn)焊，這種生產(chǎn)方式會(huì)導(dǎo)致工件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中內(nèi)外板之間產(chǎn)生相對(duì)位移，從而造成精度偏差以及焊接強(qiáng)度下降、美觀性下降等問(wèn)題。在大尺寸焊接件上目前更是無(wú)法避免的使用大尺寸普通焊槍。
[0004]分析白車身開合件現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，主要存在的問(wèn)題點(diǎn)是如何使工件不運(yùn)動(dòng)的情況下、在有夾具固定的情況下、保證精度情況下完成方便、直接、可控、完整的電阻點(diǎn)焊過(guò)程。保證開合件的美觀、強(qiáng)度和精度的要求。大尺寸件現(xiàn)有的生產(chǎn)方式如果可以由單邊點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)替代，即可有效的減小焊槍尺寸，減少能耗，降低成本與投入。
[0005]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)方式以及現(xiàn)有的固定單邊點(diǎn)焊分析，可知。機(jī)器人伺服單邊點(diǎn)焊系統(tǒng)的應(yīng)用，可以解決以上出現(xiàn)的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種保持工件靜止，避免工件精度變化，同時(shí)降低能耗改善環(huán)境的伺服單邊點(diǎn)焊裝置和單邊點(diǎn)焊方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置，包括裝有機(jī)器人安裝法蘭的安裝架以及由所述安裝架并行伸出的主動(dòng)電極和被動(dòng)電極，所述安裝架上設(shè)有滑軌，滑軌上裝有滑塊，所述主動(dòng)電極通過(guò)夾持件固定安裝在所述滑塊上，所述安裝架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)電極沿滑軌伸出或收回的動(dòng)力件。
[0008]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述被動(dòng)電極通過(guò)彈性連接座與所述安裝架連接，所述彈性連接座包括與安裝架固定連接的安裝板、彼此正對(duì)且分隔設(shè)置在所述安裝板上的上支撐塊和下支撐塊以及裝所述被動(dòng)電極的頂部且平行于所述滑軌穿過(guò)所述上支撐塊和下支撐塊的導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸在所述下支撐塊的上方裝有夾緊塊，所述上支撐塊和夾緊塊間裝有壓縮彈性件。
[0009]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述導(dǎo)向軸設(shè)置并行的兩根，所述壓縮彈性件為套裝在兩所述導(dǎo)向軸上的壓縮彈簧。
[0010]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上支撐塊與壓縮彈簧之間設(shè)有套裝在兩所述導(dǎo)向軸上的彈簧壓塊，所述上支撐塊上裝有下端抵住所述彈簧壓塊的調(diào)節(jié)螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺栓可以調(diào)節(jié)所述彈簧壓塊與上支撐塊的距離。
[0011 ] 進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述被動(dòng)電極包括電極座和由所述電極座向下伸出的電極桿，所述導(dǎo)向軸裝在所述電極座上，所述電極桿的底端裝有銅編織墊。
[0012]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述安裝架上還設(shè)有變壓器，所述被動(dòng)電極和主動(dòng)電極分別通過(guò)軟連接件與變壓器的正極和負(fù)極連通，所述動(dòng)力件為伺服電機(jī)。
[0013]一種單邊點(diǎn)焊方法，包括以下步驟:將上述伺服單邊點(diǎn)焊裝置通過(guò)機(jī)器人安裝法蘭板與機(jī)器人連接，機(jī)器人控制伺服單邊點(diǎn)焊裝置使被動(dòng)電極首先與工件接觸，在機(jī)器人的作用力下，被動(dòng)電極進(jìn)一步緊密接觸工件，到達(dá)指定位置；到達(dá)指定位置后，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極，接觸工件后，伺服電機(jī)進(jìn)行加力操作，分離的工件被壓緊；壓緊之后，變壓器輸出電流，在焊接力與電阻熱效應(yīng)的作用下，工件在與主動(dòng)電極接觸處形成熔核，原本分離的工件被焊合在一起；焊接完成后，電流停止，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極退回，伺服單邊點(diǎn)焊裝置隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到工件下一處焊點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明的有益效果:可以利用機(jī)器人的精確控制，準(zhǔn)確找到焊點(diǎn)位置，并且不需要移動(dòng)工件，從而避免了工件的精度變化，機(jī)器人控制也可以方便的增加不同車型與焊點(diǎn)，同時(shí)，焊槍尺寸很小，這樣形成的回路阻抗和感抗很小，使更多的能量用于焊接，降低能耗、改善環(huán)境。
[0015]本發(fā)明在工件不運(yùn)動(dòng)、在有夾具固定、保證精度的情況下，完成方便、直接、可控、完整的電阻點(diǎn)焊過(guò)程。保證開合件的美觀、強(qiáng)度和精度的要求。通過(guò)采用單邊點(diǎn)焊代替大尺寸件現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，即可有效的減小焊槍尺寸，減少能耗，降低成本與投入。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例軸測(cè)圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例主視圖；
圖3是本發(fā)明被動(dòng)電極結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明電流流向回路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1至圖4，本發(fā)明提供了一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置，包括裝有機(jī)器人安裝法蘭11的安裝架I以及由所述安裝架I并行伸出的主動(dòng)電極2和被動(dòng)電極3，所述安裝架I上還設(shè)有變壓器4，所述被動(dòng)電極3和主動(dòng)電極2分別通過(guò)軟連接件41與變壓器4的正極和負(fù)極連通，所述安裝架I上設(shè)有滑軌12，滑軌12上裝有滑塊13，所述主動(dòng)電極2通過(guò)夾持件14固定安裝在所述滑塊13上，所述安裝架I上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)電極2沿滑軌12伸出或收回的動(dòng)力件5 (伺服電機(jī))。
[0018]其中，所述被動(dòng)電極3通過(guò)彈性連接座6與所述安裝架I連接，彈性連接座6為可調(diào)式壓力壓緊機(jī)構(gòu)，用于使被動(dòng)電極3底端與焊接工件嚴(yán)密接觸，產(chǎn)生良好的導(dǎo)電效果，防止發(fā)生放電與焊接(此處僅需要導(dǎo)電，不能產(chǎn)生放電或焊接)。所述彈性連接座6包括與安裝架I固定連接的安裝板61、彼此正對(duì)且分隔設(shè)置在所述安裝板61上的上支撐塊62和下支撐塊63以及裝所述被動(dòng)電極3的頂部且平行于所述滑軌12穿過(guò)所述上支撐塊62和下支撐塊63的兩根導(dǎo)向軸64，導(dǎo)向軸64在受力壓縮時(shí)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向功能，所述導(dǎo)向軸64在所述下支撐塊63的上方裝有夾緊塊65，夾緊塊65用于固定兩根導(dǎo)向軸64使其能同時(shí)運(yùn)動(dòng)，避免因不同步而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。所述上支撐塊62和夾緊塊65間裝有壓縮彈性件。所述壓縮彈性件為套裝在兩所述導(dǎo)向軸上的壓縮彈簧66。所述被動(dòng)電極3包括電極座31和由所述電極座31向下伸出的電極桿32，所述導(dǎo)向軸64裝在所述電極座31上，電極桿32長(zhǎng)度可根據(jù)要求設(shè)計(jì)成不同長(zhǎng)度，滿足不同工件，不同焊點(diǎn)的要求。所述電極桿32的底端裝有銅編織墊33，銅編織墊33通過(guò)螺栓緊密貼合在電極桿32上，在焊接過(guò)程中，銅編織墊33的柔性可以保證與工件的緊密接觸，并減少在接觸過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)沖擊。所述上支撐塊62與壓縮彈簧66之間設(shè)有套裝在兩所述導(dǎo)向軸64上的彈簧壓塊67，所述上支撐塊62上裝有下端抵住所述彈簧壓塊67的調(diào)節(jié)螺栓68，轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺栓68可以調(diào)節(jié)所述彈簧壓塊67與上支撐塊62的距離。實(shí)現(xiàn)被動(dòng)電極3預(yù)壓功能，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓68的擰入深度不同來(lái)提供不同的預(yù)緊力，滿足不同焊接工況的要求和實(shí)現(xiàn)較好的焊接質(zhì)量。若工件出現(xiàn)位置誤差或者在不同焊點(diǎn)時(shí)需下壓深度不一致時(shí)，在預(yù)緊力的作用下，本彈性連接座6能實(shí)現(xiàn)在一定程度的補(bǔ)償作用，大大減小因位置誤差導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量不一致的缺陷。另外，本彈性連接座6采用的雙導(dǎo)向軸64雙彈簧結(jié)構(gòu)導(dǎo)向精度高，并可使得在受力壓縮過(guò)程，保證運(yùn)動(dòng)平衡，避免被動(dòng)電極桿因側(cè)向力的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，造成工件的刮傷，損壞工件表面。
[0019]在焊接工位上，將上述伺服單邊點(diǎn)焊裝置通過(guò)機(jī)器人安裝法蘭板11與機(jī)器人連接，機(jī)器人控制伺服單邊點(diǎn)焊裝置使被動(dòng)電極3首先與工件7接觸，在機(jī)器人的作用力下，被動(dòng)電極3進(jìn)一步緊密接觸工件7，到達(dá)指定位置；到達(dá)指定位置后，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極2，接觸工件7后，伺服電機(jī)進(jìn)行加力操作，分離的工件7被壓緊；壓緊之后，變壓器4輸出電流，電流通過(guò)變壓器正極流到軟連接件41、被動(dòng)電極3、流經(jīng)工件7、再通過(guò)主動(dòng)電極2、夾持件14、軟連接件41，流回變壓器負(fù)極，在焊接力與電阻熱效應(yīng)的作用下，工件7在與主動(dòng)電極2接觸處形成熔核，原本分離的工件7被焊合在一起；焊接完成后，電流停止，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極2退回，伺服單邊點(diǎn)焊裝置隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到工件下一處焊點(diǎn)。
[0020]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:包括裝有機(jī)器人安裝法蘭的安裝架以及由所述安裝架并行伸出的主動(dòng)電極和被動(dòng)電極，所述安裝架上設(shè)有滑軌，滑軌上裝有滑塊，所述主動(dòng)電極通過(guò)夾持件固定安裝在所述滑塊上，所述安裝架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)電極沿滑軌伸出或收回的動(dòng)力件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:所述被動(dòng)電極通過(guò)彈性連接座與所述安裝架連接，所述彈性連接座包括與安裝架固定連接的安裝板、彼此正對(duì)且分隔設(shè)置在所述安裝板上的上支撐塊和下支撐塊以及裝所述被動(dòng)電極的頂部且平行于所述滑軌穿過(guò)所述上支撐塊和下支撐塊的導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸在所述下支撐塊的上方裝有夾緊塊，所述上支撐塊和夾緊塊間裝有壓縮彈性件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向軸設(shè)置并行的兩根，所述壓縮彈性件為套裝在兩所述導(dǎo)向軸上的壓縮彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:所述上支撐塊與壓縮彈簧之間設(shè)有套裝在兩所述導(dǎo)向軸上的彈簧壓塊，所述上支撐塊上裝有下端抵住所述彈簧壓塊的調(diào)節(jié)螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺栓可以調(diào)節(jié)所述彈簧壓塊與上支撐塊的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2?4任一項(xiàng)所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:所述被動(dòng)電極包括電極座和由所述電極座向下伸出的電極桿，所述導(dǎo)向軸裝在所述電極座上，所述電極桿的底端裝有銅編織墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置，其特征在于:所述安裝架上還設(shè)有變壓器，所述被動(dòng)電極和主動(dòng)電極分別通過(guò)軟連接件與變壓器的正極和負(fù)極連通，所述動(dòng)力件為伺服電機(jī)。
7.—種單邊點(diǎn)焊方法，其特征在于，包括以下步驟:將權(quán)利要求6所述的伺服單邊點(diǎn)焊裝置通過(guò)機(jī)器人安裝法蘭板與機(jī)器人連接，機(jī)器人控制伺服單邊點(diǎn)焊裝置使被動(dòng)電極首先與工件接觸，在機(jī)器人的作用力下，被動(dòng)電極進(jìn)一步緊密接觸工件，到達(dá)指定位置；到達(dá)指定位置后，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極，接觸工件后，伺服電機(jī)進(jìn)行加力操作，分離的工件被壓緊；壓緊之后，變壓器輸出電流，在焊接力與電阻熱效應(yīng)的作用下，工件在與主動(dòng)電極接觸處形成熔核，原本分離的工件被焊合在一起；焊接完成后，電流停止，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)電極退回，伺服單邊點(diǎn)焊裝置隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到工件下一處焊點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】B23K11/11GK104475955SQ201410720400
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】姚維兵, 孫志成, 武富強(qiáng), 胡錫雄, 馮耀強(qiáng), 張強(qiáng), 房希凡, 陳世超 申請(qǐng)人:森德萊焊接技術(shù)（廣州）有限公司