[发明专利]一种机器人伺服焊钳

说明书

本发明涉及一种机器人伺服焊钳，包括夹紧模块，传动模块，驱动模块，信号处理模块，控制系统，支撑模块，以PLC为编程控制方式代替传统的人工操作，通过减速传动可以得到一个预定的加压速度，可避免冲击，系统集成了运动控制系统、测量控制系统和指令分配系统用于控制伺服系统的现场实时状态与监控，从而实现对电伺服机器人点焊机的各个动作的时实控制；系统中各功能模块能满足作业过程中调试、修正、加工等环节中的精度、稳定性、线性度、灵敏度等各种性能的要求，实现精确的焊接线形要求。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种机器人伺服焊钳。

背景技术

目前国内以机器人作为载体的焊机(俗称焊钳)常用的为气动焊钳较多；气动焊钳出现较早，气动焊钳用高压气体注入气缸，活塞杆推动其中一侧电极，使两电极闭合产生压力，通电完成点焊，从实践应用中证明其有难以克服的缺点：对工件冲击大，由于是高压气体作为动力，加压速度不可控，自身重量在高速下产生的惯性冲击影响焊点品质；这种PLC系统控制的机器人伺服点焊机可以较好的解决现有技术中存在的不足，满足现代化汽车和重工业生产线的自动化要求并且其具有操作简单，焊接质量高，适应环境好等优势。

我国目前还有很多的工厂在使用手工焊接，虽然设备和材料成本便宜，但是存在着工作效率低、焊接误差大、操作繁琐、工艺性差等缺点，而且由于工作的需要，工人经常需要经受高温、高压、带电、燥声、腐蚀及有毒气体等恶劣的工作环境，而且工人的劳动强度大，有时甚至于威胁到生命，目前计算机集成技术、传感器技术、硬/软件技术、自动化控制技术、信息处理技术、精密机械技术的发展应用，机械设备的自动化越来越重要，PLC电伺服机器人点焊机效率高、成本低、适应环境性能好、操作简单、控制精度高，已经成为现代化汽车生产线的发展趋势；因此研制适应环境好、操作简单、无污染、噪声小等优点的高性能的机电一体化焊接设备成为未来焊接领域的发展趋势，而本发明中的PLC电伺服机器人焊钳正是这种能够满足现代化汽车自动生产线焊接要求的焊接设备。

发明内容

根据以上背景内容，本发明的目的在于提出一种机器人伺服焊钳，其包括夹紧模块，传动模块，驱动模块，信号测量模块，信号采集与处理模块，控制模块，支撑模块；所述夹紧模块安装于机身一侧，所述支撑模块安装于机身底部，所述驱动模块和传动模块依次连接并安装与机身内部，传动模块一端与驱动模块连接，一端与夹紧模块连接，信号测量模块位于机身内部与夹紧模块连接和驱动模块通过电路连接，所述控制模块位于机身外，是由一个专用箱体组成，其主要包括控制器和相应的控制电路，通过信号线缆与主机进行信息交换。

夹紧模块包括：焊接电极、焊钳动臂、焊钳静臂、支撑架、电磁控制器与支承夹紧工装块；所述焊接电极分别安装于焊钳动臂、焊钳静臂一端，在焊接过程中提供焊接电流和焊接压力，完成工件焊接任务，焊接电流与焊接压力由PLC系统设定；所述焊钳动臂、焊钳静臂分别通过连接固定装置安装于钳体，焊钳静臂是固定的，焊钳动臂是通过伺服电机带动传动传感装置从而带动焊钳动臂移动来实现夹紧。

所述电伺服机器人点焊机的传动模块主要为齿轮传动和滚珠丝杠螺母副传动，所述滚珠丝杠螺母副主要包括：丝杠轴、轴承座、轴承端盖、轴承、密封圈、套环和锁紧螺母，所述轴承对安装在轴承座内，轴承端盖安装于轴承座一端，其轴向自由度由轴承端盖以及轴承座共同限制，防止轴承在受轴向力的时候发生轴向移动，所述锁紧螺母旋入丝杠轴的外螺纹形成螺纹连接，从而限制了丝杠轴7向右移动，丝杠轴的轴肩与轴承的内圈相配合，确保丝杠不会向左移动，使得丝杠的轴向位置完全确定。

本发明所述点焊机的加压机构采用滚珠丝杠与焊钳动臂、焊钳静臂同轴线安装，确保在焊接过程中，丝杠轴7只承受轴向载荷。