[發明專利]焊接機械手

有效

• 申請號: 201210172870.8
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102909471A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 石國勇;黃榮;覃家仁;肖勇;莫易敏;湯春球;黃春筍;鄭紅武
• 申請（專利權）人: 上汽通用五菱汽車股份有限公司
• 主分類號: B23K11/31
• 分類號: B23K11/31;B23K11/11
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

技術領域

本發明涉及一種焊接設備，特別是涉及一種焊接機械手。

背景技術

目前成熟的白車身電阻點焊技術有手工點焊、專機多點焊、機器人點焊等。

手工點焊由工人手抱點焊鉗逐點對工件進行焊接。其柔性大、成本相對較低，但是存在人工定位不準確、焊點一致性質量和外觀質量不高、特殊位置焊點人機工程差等弊端，且隨著國內人力成本的不斷上升，人工焊接的成本也將越來越高。

專機多點焊是指為特定工件設計制造的焊機，其上安裝的多把點焊槍同時進行工作。其適用于具有焊點位置分布密集，且分布特征有共性、接頭搭邊小、操作困難、焊接質量難以保證等特征的工件，但是設備投資多、專用性強，制造成本及維修費用高，只適用于某一種產品焊接，對涉及到結構強度的電阻點焊點難以同時保證多點的焊接質量，且柔性程度低。

機器人點焊是指利用集成有伺服焊槍的機器人按預規劃的軌跡沿工件表面運動逐點焊接。其功能強大、自動化程度高、運動精度高、質量一致性好、柔性能力強，但前期投資和后期維護成本高，且需要配備專門的技術人員，不利于大面積快速推廣。

發明內容

基于此，有必要提供一種成本較低、運動精度較高且容易被普通操作工人操作的焊接機械手。

一種焊接機械手，包括進給裝置、及與所述進給裝置連接的焊鉗，所述進給裝置包括：與所述焊鉗連接的線性模塊、及旋轉模塊，所述旋轉模塊包括與所述進給裝置通過回轉支承連接的齒輪組旋轉模塊，所述焊鉗連接固定在所述齒輪組旋轉模塊上。

在優選的實施例中，所述齒輪組旋轉模塊包括一對嚙合的外齒式回轉支承與小齒輪，所述小齒輪與動力元件連接并固定于回轉支承內圈，所述焊鉗固定在所述回轉支承外圈上。

在優選的實施例中，所述外齒式回轉支承與小齒輪外嚙合，回轉支承內圈通過滑塊連接板與所述懸臂梁上的線性模塊連接，連接驅動所述小齒輪動作的動力元件包括伺服電機及與所述伺服電機連接的減速機，該動力元件通過減速機固定板與回轉支承內圈連接。

在優選的實施例中，所述線性模塊包括：橫梁模組，所述橫梁模組包括工作梁、設置在所述工作梁上滾珠絲桿、設置在所述工作梁上并與所述滾珠絲桿平行設置的導軌及設置在所述導軌上的滑塊；所述工作梁為懸臂梁，所述焊鉗與所述滑塊連接由所述滑塊帶動沿Y軸方向移動。

在優選的實施例中，所述線性模塊還包括支撐所述橫梁模組并可帶動所述橫梁模組沿Z軸方向移動的立柱模組、支撐所述立柱模組連接并帶動所述立柱模組沿X軸方向移動的基座模組；所述橫梁模組、立柱模組、基座模組構成懸臂式三軸直角坐標系結構。

在優選的實施例中，所述立柱模組包括立柱、設置在立柱上的立柱滾珠絲桿、設置在所述立柱上并與所述立柱滾珠絲桿平行設置的立柱導軌、及設置在所述立柱導軌上的立柱滑塊；所述基座模組包括基座、設置在所述基座上的固定座、設置在所述固定座上的基座滾珠絲桿、設置在所述固定座上的基座導軌、及設置在所述基座導軌上的基座滑塊；所述立柱模組設置在所述基座模組的基座滑塊上。

在優選的實施例中，所述立柱導軌包括平行設置的立柱雙導軌，及與所述立柱雙導軌相對設置在所述立柱的兩相對面的副導軌；所述工作梁為衍架式結構；所述固定骨架、立柱骨架為矩形鋼或工字鋼或標準型鋼、及其任意組合組成的組合式結構。

在優選的實施例中，還包括設置下在所述線性模塊上的負載平衡裝置，所述負載平衡裝置包括平衡梁、吊裝在所述平衡梁上的平衡器、固定在所述平衡梁上并吊裝所述平衡器的吊裝支架；所述平衡梁為與所述工作梁平行設置的懸臂梁。

在優選的實施例中，所述平衡器包括沿所述平衡梁寬度方向或X軸方向設置的橫向平衡器、與沿所述平衡梁長度方向或Y軸設置的縱向平衡器；所述吊裝支架與所述平衡器相應設置，包括沿平衡梁寬度方向或橫向設置并吊裝所述橫向平衡器的橫向支架、及沿所述平衡梁長度方向或縱向設置并吊裝所述縱向平衡器的縱向支架。

在優選的實施例中，所述平衡器包括與所述吊裝支架連接的連接件、與所述連接件連接的主體、設置在所述主體上的吊件；所述吊件包括吊繩及與吊繩連接的吊掛，所述主體上設置有調節所述吊繩長度、或吊掛位置的調節件。

在優選的實施例中，所述焊鉗為機載一體式結構，所述焊鉗包括：一體結構設置的焊鉗本體、變壓器、氣缸、及連接所述焊接本體與變壓器的固定盤；所述焊鉗本體包括主體、及與所述主體連接的靜鉗臂與動鉗臂。

在優選的實施例中，所述靜鉗臂上設置有扁平式靜電極；所述動鉗臂上設置有與所述靜電極相應設置的動電極，所述靜電極與動電極相對上下位置設置。