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用于焊接 机器人的螺柱焊磁约束装置

阅读：693发布：2020-05-13

专利汇可以提供用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，该磁约束装置安装在焊接机器人机架上，磁约束装置包括上端盖、下端盖，上端盖和下端盖上沿周向均布有六个励磁铁芯，每个励磁铁芯外缠绕有励磁线圈，且位于同一条径向线上的两个励磁铁芯上的励磁线圈串联后形成一个线圈绕组，六个励磁线圈共形成三个线圈绕组，三个线圈绕组外接励磁电源；上端盖和下端盖中心分别开中心孔，上端盖和下端盖之间还设有两个隔热罩；每个端盖由呈左右对称且相互独立的两个端盖单元对合而组成，使得磁约束装置形成了一个开合式结构，通过开合驱动机构的两个夹爪的开合，从而带动磁约束装置开合。本发明的优点：解决了螺柱焊偏弧的问题、保证了焊接质量。，下面是用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述磁约束装置安装在焊接机器人机架上，所述磁约束装置包括上端盖(1)、下端盖(2)，上端盖(1)和下端盖(2)上沿周向均布有六个励磁铁芯(3)，每个励磁铁芯(3)的上下两端分别固定在上端盖(1)和下端盖(2)上，每个励磁铁芯(3)外缠绕有励磁线圈(6)，且位于同一条径向线上的两个励磁铁芯(3)上的励磁线圈(6)串联后形成一个线圈绕组，六个励磁线圈(6)共形成三个线圈绕组，三个线圈绕组外接励磁电源(16)；所述上端盖(1)和下端盖(2)中心分别开有用于供需要焊接的螺柱(17)穿过的中心孔(11)，所述上端盖(1)和下端盖(2)之间还设有两个隔热罩(12)，两个隔热罩(12)位于同一个圆周上且位于六个励磁铁芯(3)的内侧；
每个端盖由呈左右对称且相互独立的两个端盖单元(14)对合而组成，使得磁约束装置形成了一个开合式结构，上端盖(1)的两个端盖单元(14)外侧分别连接有连接杆(15)，两个连接杆(15)分别与开合驱动机构的两个夹爪相连接，通过开合驱动机构的两个夹爪的开合，从而带动磁约束装置开合，以便于螺柱(17)的取放。
2.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述励磁铁芯(3)底部向下穿出下端盖(2)之外并连接有一个导磁杆(13)，所述导磁杆(13)沿着径向方向向内延伸。
3.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述上端盖(1)底部和下端盖(2)顶部分别开有供隔热罩(12)插入的凹槽。
4.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述励磁铁芯(3)外表面覆盖有一层绝缘热缩管层，所述励磁线圈(6)缠绕在励磁铁芯(3)的绝缘热缩管层之外。
5.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述励磁铁芯(3)在位于上、下端盖之间的部位设有上、下两个轴肩(7)，励磁线圈(6)缠绕在上、下两个轴肩(7)之间的部位。
6.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述励磁铁芯(3)上下两端分别与上端盖(1)和下端盖(2)螺纹连接。
7.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述开合驱动机构为气动手指。
8.如权利要求1所述的用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其特征在于：所述励磁电源(16)提供的电流是三相单三拍的电流。

说明书全文

用于焊接 机器人的螺柱焊磁约束装置

技术领域

[0001] 本发明涉及焊接机器人技术领域，尤其涉及的是一种用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置。

背景技术

[0002] 传统上的螺柱焊都是由人工装载上料，焊接时工人需手持焊枪，焊接速度慢，工作效率低，螺柱焊接合格率底。采用了螺柱焊接机器人后，由机械手夹取螺柱给自动焊枪上料，实现了螺柱的自动化焊接，降低了人员的劳动强度，提高了生产效率。但是在螺柱焊接过程中，容易发生偏弧、成形不规则等缺陷，严重影响了螺柱的安装强度。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，以期解决螺柱焊偏弧的问题、保证焊接质量。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0005] 用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，所述磁约束装置安装在焊接机器人机架上，所述磁约束装置包括上端盖、下端盖，上端盖和下端盖上沿周向均布有六个励磁铁芯，每个励磁铁芯的上下两端分别固定在上端盖和下端盖上，每个励磁铁芯外缠绕有励磁线圈，且位于同一条径向线上的两个励磁铁芯上的励磁线圈串联后形成一个线圈绕组，六个励磁线圈共形成三个线圈绕组，三个线圈绕组外接励磁电源；所述上端盖和下端盖中心分别开有用于供需要焊接的螺柱穿过的中心孔，所述上端盖和下端盖之间还设有两个隔热罩，两个隔热罩位于同一个圆周上且位于六个励磁铁芯的内侧；

[0006] 每个端盖由呈左右对称且相互独立的两个端盖单元对合而组成，使得磁约束装置形成了一个开合式结构，上端盖的两个端盖单元外侧分别连接有连接杆，两个连接杆分别与开合驱动机构的两个夹爪相连接，通过开合驱动机构的两个夹爪的开合，从而带动磁约束装置开合，以便于螺柱的取放。

[0007] 进一步的，所述励磁铁芯底部向下穿出下端盖之外并连接有一个导磁杆，所述导磁杆沿着径向方向向内延伸。

[0008] 进一步的，所述上端盖底部和下端盖顶部分别开有供隔热罩插入的凹槽。

[0009] 进一步的，所述励磁铁芯外表面覆盖有一层绝缘热缩管层，所述励磁线圈缠绕在励磁铁芯的绝缘热缩管层之外。

[0010] 进一步的，所述励磁铁芯在位于上、下端盖之间的部位设有上、下轴肩，励磁线圈缠绕在上、下轴肩之间的部位。

[0011] 进一步的，所述励磁铁芯上下两端分别与上端盖和下端盖螺纹连接。

[0012] 进一步的，所述开合驱动机构为气动手指。

[0013] 进一步的，所述励磁电源提供的电流是三相单三拍的电流。

[0014] 本发明相比现有技术具有以下优点：

[0015] 本发明提供的一种用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，其设置在焊接机器人上，通过在上下端盖上沿周向均布有6个绕在励磁铁芯上的励磁线圈，位于同一条径向线上的两个励磁铁芯上的励磁线圈串联后形成一个线圈绕组，六个励磁线圈共形成三个线圈绕组，将三个线圈绕组外接励磁电源，配合螺柱焊接机器人使用，在进行螺柱焊接时，该磁约束装置能产生旋转式的横向磁场，从而控制焊接电弧，有效解决了螺柱焊偏弧的问题，保证了焊接质量。

[0016] 此外，该磁约束装置设置为能自动开合的结构形式，便于螺柱的横向取放，从而无须另设其他机构来提升磁约束装置以便进行螺柱的取放，简化了结构和操作步骤，节省了空间，提高了工作效率。附图说明

[0017] 图1是本发明的处于打开状态的立体图。

[0018] 图2是本发明的处于闭合状态的立体图。

[0019] 图3是本发明的仰视图。

[0020] 图4是本发明的主剖视图。

[0021] 图5是本发明工作时的磁力线分布图。

[0022] 图6是本发明三组线圈绕组与励磁电源的接线图。

[0023] 图中标号：1上端盖，2下端盖，3励磁铁芯，4垫片，5螺母，6励磁线圈，7轴肩，8三相调压器，9变频器，10三相交流电，11中心孔，12隔热罩，13导磁杆，14端盖单元，15连接杆，16励磁电源，17螺柱，18板材，19引弧点，20磁力线。

具体实施方式

[0024] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0025] 参见图1至图6，本实施例公开了一种用于焊接机器人的螺柱焊磁约束装置，该磁约束装置安装在焊接机器人机架上，磁约束装置包括上端盖1、下端盖2，上端盖1和下端盖2上沿周向均布有六个励磁铁芯3，每个励磁铁芯3的上下两端分别固定在上端盖1和下端盖2上，励磁铁芯3上下两端分别与上端盖1和下端盖2 螺纹连接，并通过垫片4和螺母5进行锁紧。每个励磁铁芯3外缠绕有励磁线圈6，励磁铁芯3在位于上、下端盖之间的部位设有上、下两个轴肩7，励磁线圈6缠绕在上、下两个轴肩7之间的部位，通过设置上、下两个轴肩7能防止励磁线圈6在励磁铁芯3上滑动。

[0026] 励磁铁芯3外表面覆盖有一层绝缘热缩管层，励磁线圈6缠绕在励磁铁芯3的绝缘热缩管层之外；在励磁铁芯3外表面设置绝缘热缩管层，即使是在励磁线圈6表皮绝缘材料破损以后，也能起到绝缘作用，进一步提高了该装置的安全性。

[0027] 位于同一条径向线上的两个励磁铁芯3上的励磁线圈6串联后形成一个线圈绕组，六个励磁线圈6共形成三个线圈绕组，三个线圈绕组外接励磁电源16；励磁电源16提供的电流是三相单三拍的电流，三组线圈绕组与励磁电源16的接线图如图6所示，三组线圈绕组分别接入到三相调压器8，三相调压器8再通过变频器9与三相交流电10相连接。由于励磁电源16提供的电流是三相单三拍的电流，因此会给三组线圈绕组顺序轮流通电，使得三组线圈绕组顺序轮流产生磁场，即在螺柱17周围产生旋转式的横向磁场，从而能使得焊接的电弧更均匀，有效防止偏弧。

[0028] 上端盖1和下端盖2中心分别开有用于供需要焊接的螺柱17穿过的中心孔11，上端盖1和下端盖2之间还设有两个隔热罩12，隔热罩12可采用陶瓷隔热罩12。上端盖1底部和下端盖2顶部分别开有供隔热罩12插入的凹槽，两个隔热罩12位于同一个圆周上且位于六个励磁铁芯3的内侧。励磁铁芯3底部向下穿出下端盖2之外并连接有一个导磁杆13，导磁杆13沿着径向方向向内延伸。六个导磁杆13均沿着径向朝靠近螺柱17的方向延伸，能使发散的磁场更集中的作用于螺柱17底部的引弧点19附近，使得磁场对焊接电弧的作用更集中、方向性更好。

[0029] 每个端盖由呈左右对称且相互独立的两个端盖单元14对合而组成，使得磁约束装置形成了一个开合式结构。每个端盖单元14上连接三个励磁铁芯3和一个隔热罩12。上端盖1的两个端盖单元14外侧分别通过螺钉连接有连接杆15，两个连接杆15分别与气动手指的两个夹爪相连接，气动手指为现有部件，气动手指安装在焊接机器人的机架上，整个磁约束装置通过气动手指的两个夹爪来进行支承。通过控制气动手指的两个夹爪的开合，从而带动磁约束装置开合，以便于螺柱17的取放。

[0030] 工作时，在焊接机器人底座上放置待焊接的板材18，通过气动手指控制磁约束装置呈打开状态，机械手将待焊接的螺柱17送入焊接机器人的气爪处并通过气爪夹紧待焊接的螺柱17，此时螺柱17处于板材18的上方并位于两个端盖的中心孔11中，然后通过气动手指控制磁约束装置呈闭合状态，六个励磁铁芯3底部的导磁杆13中心线正好与待焊接螺柱17底端在一个水平面上。开始焊接前，接通三个线圈绕组的励磁电源16，从而产生磁场，该磁场作用于螺柱17底部的引弧点19，使得在焊接时电弧不会跑偏，从而保证了焊接质量。焊接完成后，再通过气动手指控制磁约束装置打开，横向取出螺柱17即可。

[0031] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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