专利名称：焊枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属板材的电阻点焊，即通过由工业机械手操纵的焊枪来进行的电阻点焊。
背景技术：
点焊枪是一种可对置于电极之间的板材施加约400daN的作用力的装置。许多自动化的焊接应用使用了有效臂长平均为400毫米的焊枪。所供应的电流为10-17千安，并要求叠片铁心、枪臂和电极的截面为600-800平方毫米。
为了满足所述的设计要求，已知的焊枪十分沉重。有效臂长为400毫米、焊接时所提供的作用力为400daN以及焊接电流为16000安或更高的已知焊枪的平均重量为约80-85千克。
在设计用于安装在工业机械手的臂部上的焊枪的情况中，焊枪重量是关键所在。焊枪应当根据焊枪的重心并取决于限定了可施加在腕部上的最大重量的机械手应变图来设计，从而保证能够以高加速度来操纵焊枪的可能性。
降低焊枪的重量意味着能够使用其应变图比当前所用机械手的尺寸小一号或两号的机械手。这种尺寸减小导致了在购买机械手时显著的成本降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种比已知的焊枪更轻但具有相同操作特征的焊枪。
根据本发明，所述目的通过具有下述特征的焊枪来实现，该焊枪包括支架；通过销相互铰接在一起的下半枪体和上半枪体，它们相对于支架安装成可摆动的结构，并且可支撑相应的焊臂；以及工作缸，其包括缸体和可相对于缸体运动的杆件，从而可控制上半枪体和下半枪体之间的相对运动。在该焊枪中，支架具有主板，带有铰接轴线的两个平行的支架侧板从主板上延伸出来，下半枪体和上半枪体围绕着上述铰接轴线而铰接在一起；下半枪体包括两个促动叉，工作缸的缸体围绕着平行于上述铰接轴线的轴线而铰接在促动叉上；工作缸的杆件具有端部，其围绕着平行于上述铰接轴线的另一轴线而铰接在上半枪体上。
另外，促动叉在支架侧板的内部延伸；促动叉设有对齐的孔，其可与铰接销旋转式接合；下半枪体包括以围绕着铰接销的旋转结构而安装的主体；工作缸在与焊臂相反的一侧从促动叉上伸出来；焊枪还包括变压器，其从与焊臂相反的一侧伸出来；该变压器紧固在支架侧板的延伸部分上，或者可紧固在促动叉的延伸部分上；焊枪还包括平衡缸，其具有铰接在支架上的主体以及铰接到在促动叉的一端上延伸的销上的杆件；焊枪仅由七个主要的核心零件构成，这些零件均被分配了若干机械-气动-电气功能。
下面将参考仅作为非限制性例子而给出的附图来详细地介绍本发明，在附图中图1是根据本发明的焊枪的第一实施例的透视图，图2是从与图1不同的角度看去的焊枪的透视图，图3是沿图2中线III-III的剖视图，图4是根据本发明的焊枪的第二实施例的透视图，和图5是沿图4中线V-V的剖视图。
具体实施例方式
参见图1到3，采用标号10来表示设计用于安装在工业机械手(未示出)上的点焊枪。焊枪10包括由焊接钢板制成的支架12。为了进一步减轻重量，所述支架12也可以由铝合金(铝镁锌系合金)制成。支架12最好包括主板14、两个设有排气口的侧板18，以及一个正面加强板20。如果支架由铝合金制成，那么主板14、侧板18和加强板20最好通过螺钉(未示出)相互间紧固住。
主板14设有用于将焊枪10紧固在机械手腕部上的紧固装置16。支架侧板18相互间平行并从主板14上伸出来。
如图3中更详细地所示，两个支架侧板18设有同轴的孔，铰接销24便从中延伸穿过。铰接销24可围绕其轴线26相对于侧板18自由地转动，该轴线26在正交于侧板18的方向上延伸。
焊枪10包括1.装有两个促动叉36的下半枪体30；2.上半枪体40；3.安装在下半枪体30上的下臂34；4.安装在上半枪体40上的上臂42；5.变压器64；6.工作缸50；7.平衡缸70。
上述部件是焊枪的主要和核心的部件。由铝合金如铝镁锌系合金制成的两个半枪体铰接在铰接销24上。由铜合金如CuCrZr合金制成的枪臂通过衬套而与枪体电绝缘。
下半枪体28围绕着轴线26铰接在支架侧板18上。所述下半枪体28包括开有孔32的大致块状的主体30，下方焊臂34的端部便可插入并塞到该孔中。
两个促动叉36连接到下半枪体上。所述侧向叉36将工作缸50-52的缸体与下半枪体相连。促动叉36和下半枪体最好由铝合金如铝镁锌系合金制成。促动叉36是相互平行的两个板状零件，其沿着处于支架侧板18所延伸的平面内侧的相应平行面而延伸。促动叉36最好设有排气口38。
焊枪的铰接由铰接销24来实现，该铰接销24(穿过两个侧向叉36)而塞在下半枪体中，并且穿过两个叉状件44而塞在上半枪体中。安装在焊枪支架上的销24可支撑焊枪的运动部分，并使之相对焊枪支架转动。
焊接电极46，48与铰接轴线26之间的距离是有效的焊枪长度，在本发明的一个实用的实施例中，该长度例如为400毫米。
焊枪10包括压缩空气的工作缸50，其用于控制半枪体28，40的打开运动和闭合运动。工作缸50具有缸体52，其通过围绕着与铰接轴线26平行的轴线54的铰接接头而连接到促动叉36上。缸体52和促动叉36之间的铰接轴线54由一对销56构成。工作缸50的缸体52设置在包含有促动叉36的板状零件的平面之间。工作缸50具有可沿直线方向运动的杆件，杆件的端部58围绕着平行于铰接轴线26的轴线60而铰接到上半枪体40上。从图3中可以看到，工作缸50的缸58的杆件端部铰接在上半枪体40的两个延伸部分62之间。气缸50的缸体52从促动叉36上在与焊臂34，42相反的一侧上伸出来，并在垂直于轴线26的方向上延伸。
焊枪10还包括中频(1000赫兹；I2p＝6300安)或低频(50赫兹；I2p＝5000安)的变压器64，其与臂34，42电连接并由支架12的延伸部分66所支撑。参见图1和2，支架12的侧板18具有大致L形的形状，其延伸部分66延伸超过设置在L形侧板的两个分支之间的连接区域内的铰接销24。变压器通过螺钉68紧固在这两个延伸部分66上。变压器64在与臂34，42相反的一侧上从延伸部分66中伸出来。
焊枪10还包括在图2中以标号70示出的平衡缸。平衡缸70具有铰接到支架12上的缸体以及杆件，其具有铰接到销75上的端部72。除与平衡缸铰接之外，销74还在工作缸提供焊接力的期间使两个促动叉36保持相互平行并且相互间处于固定的距离。平衡缸的目的是在机械手操纵打开或完全打开的焊枪时，使得焊枪运动部分保持在焊枪支架上的明确限定的位置中。
平衡缸70所施加的作用力在焊枪处于垂直位置和相对于垂直线为旋转了90度的位置时，能够补偿施加到焊枪运动部分的重心上的重力的扭矩。
焊枪运动部分基本上包括如上所述的除了焊枪支架、变压器和平衡缸以外的所有部分。
焊枪的打开和闭合运动由工作缸50通过一组安装在工作缸50的缸体52上的电磁阀76来控制。当缸的杆件伸出来时，它便通过在电极46和48之间施加了焊接力fs＝400daN而产生了使半枪体28，40在使臂34，42相互间接近的方向上旋转的作用力。这一作用力仅作用在半枪体28，40上。工作缸50所产生的作用力并不作用在支架12上，因此支架12可采用比较轻的结构。
相对于具有相同有效长度和相同夹紧力的已知焊枪来说，根据本发明的焊枪由较少数量的零件构成，在使用低频变压器时，它具有约59千克的非常轻的重量。
这种焊枪的设计思想在于，仅由七个主要的核心零件来设计焊枪，它们中的每一个均具有若干机械-气动-电气功能，这与各项机械-气动-电气功能通过专用机械零件来实现的目前销售的焊枪不同。
可对根据本发明的焊枪进行若干种改进，其中的一种显示于图4和5中，在图中与上述相对应的零件由相同的标号来表示。在图4和5所示的变型中，支架12的侧板18未设有延伸部分66。促动叉36设有延伸部分76，变压器64通过螺钉78紧固于延伸部分76上。因此，在这种情况下，变压器64与下半枪体28形成一体，并在焊枪的打开和闭合运动期间随之一起摆动。
参见图5，在根据本发明的焊枪的第二实施例中，下半枪体28的主体30具有叉80，其带有可与销24旋转式接合的对齐的孔。
上半枪体40仅具有一个设有孔的突出部分82，该突出部分82紧固在销24上。上半枪体40的突出部分82设置在下半枪体28的叉80内。促动叉36的两个板状零件均设置在支架侧板18和下半枪体28的叉80之间。
权利要求
1.一种点焊枪，包括-支架(12)，-通过销(24)相互铰接在一起的下半枪体(28)和上半枪体(40)，它们相对于所述支架(12)安装成可摆动的结构，并且可支撑相应的焊臂(34，42)，和-工作缸(50)，其包括缸体(52)和可相对于所述缸体(52)运动的杆件，从而可控制所述上半枪体(40)和下半枪体(28)之间的相对运动，其特征在于，-所述支架(12)具有主板(14)，带有铰接轴线(26)的两个平行的支架侧板(18)从所述主板(14)上延伸出来，所述下半枪体(28)和上半枪体(40)围绕着所述铰接轴线(26)而铰接在一起，-所述下半枪体(28)包括两个促动叉(36)，所述工作缸(50)的缸体(52)围绕着平行于所述铰接轴线(26)的轴线(54)而铰接在所述促动叉(36)上，-所述工作缸(50)的杆件具有端部(58)，其围绕着平行于所述铰接轴线(26)的另一轴线(60)而铰接在所述上半枪体(40)上。
2.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述促动叉(36)在所述支架侧板(18)的内部延伸。
3.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述促动叉设有对齐的孔，其可与铰接销(24)旋转式接合。
4.根据权利要求3所述的焊枪，其特征在于，所述下半枪体(28)包括以围绕着所述铰接销(24)的旋转结构而安装的主体(30)。
5.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述工作缸(50)在与所述焊臂(34，42)相反的一侧从所述促动叉(36)上伸出来。
6.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述焊枪包括变压器(64)，其从与所述焊臂(34，42)相反的一侧伸出来。
7.根据权利要求6所述的焊枪，其特征在于，所述变压器(64)紧固在所述支架侧板(18)的延伸部分(66)上。
8.根据权利要求6所述的焊枪，其特征在于，所述变压器(64)紧固在所述促动叉(36)的延伸部分(76)上。
9.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述焊枪包括平衡缸(70)，其具有铰接在所述支架(12)上的主体以及铰接到在所述促动叉(36)的一端上延伸的销(74)上的杆件。
10.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，所述焊枪仅由七个主要的核心零件构成，所述这些零件均被分配了若干机械-气动-电气功能。
全文摘要
一种点焊枪，包括支架(12)，通过销(24)相互铰接在一起的下半枪体(28)和上半枪体(40)，它们相对于所述支架(12)安装成可摆动的结构并可支撑相应的焊臂(34，42)，以及工作缸(50)，其包括缸体(52)和可相对于缸体(52)运动的杆件，从而可控制上半枪体(40)和下半枪体(28)的运动。支架(12)具有主板(14)，带有铰接轴线(26)的两个平行的支架侧板(18)从主板(14)上延伸出来，下半枪体(28)和上半枪体(40)围绕着铰接轴线(26)而铰接在一起。下半枪体(28)包括两个促动叉(36)，工作缸(50)的缸体(52)围绕着平行于铰接轴线(26)的轴线(54)而铰接在促动叉上。工作缸(50)的杆件具有端部(58)，其围绕着平行于所述铰接轴线(26)的另一轴线(60)而铰接在上半枪体(40)上。
文档编号B23K11/31GK1575905SQ20041006360
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月5日 优先权日2003年7月4日
发明者D·波尔塔 申请人:康茂股份公司