一种焊接机械手，包括进给装置、及与进给装置连接的焊钳，进给装置包括：与焊钳连接的线性模块及旋转模块，旋转模块包括与进给装置通过回转支承连接的齿轮组旋转模块，焊钳固定在齿轮组旋转模块上；上述的焊接机械手通过线性模块和旋转模块代替机器人运动进行进给，成本低廉；线性模块的线性运动和旋转模块的旋转运动可在机械行程内实现任意空间轨迹的高精度定位，旋转模块采用齿轮组旋转模块进行高精度回转，线性模块实现高精度的线性传动，线性模块与旋转模块多轴联动时可实现汽车白车身上电阻点焊点的全自动焊接；通过齿轮组旋转模块的齿轮对焊钳进行固定并带动转动，结构设置巧妙，精简了额外的连接机构，并通过齿轮传动实现高精度进给。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接设备，特别是涉及一种焊接机械手。
技术介绍
目前成熟的白车身电阻点焊技术有手工点焊、专机多点焊、机器人点焊等。手工点焊由工人手抱点焊钳逐点对工件进行焊接。其柔性大、成本相对较低，但是存在人工定位不准确、焊点一致性质量和外观质量不高、特殊位置焊点人机工程差等弊端，且随着国内人力成本的不断上升，人工焊接的成本也将越来越高。专机多点焊是指为特定工件设计制造的焊机，其上安装的多把点焊枪同时进行工 作。其适用于具有焊点位置分布密集，且分布特征有共性、接头搭边小、操作困难、焊接质量难以保证等特征的工件，但是设备投资多、专用性强，制造成本及维修费用高，只适用于某一种产品焊接，对涉及到结构强度的电阻点焊点难以同时保证多点的焊接质量，且柔性程度低。机器人点焊是指利用集成有伺服焊枪的机器人按预规划的轨迹沿工件表面运动逐点焊接。其功能强大、自动化程度高、运动精度高、质量一致性好、柔性能力强，但前期投资和后期维护成本高，且需要配备专门的技术人员，不利于大面积快速推广。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种成本较低、运动精度较高且容易被普通操作工人操作的焊接机械手。—种焊接机械手，包括进给装置、及与所述进给装置连接的焊钳，所述进给装置包括与所述焊钳连接的线性模块、及旋转模块，所述旋转模块包括与所述进给装置通过回转支承连接的齿轮组旋转模块，所述焊钳连接固定在所述齿轮组旋转模块上。在优选的实施例中，所述齿轮组旋转模块包括一对啮合的外齿式回转支承与小齿轮，所述小齿轮与动力元件连接并固定于回转支承内圈，所述焊钳固定在所述回转支承外圈上。在优选的实施例中，所述外齿式回转支承与小齿轮外啮合，回转支承内圈通过滑块连接板与所述悬臂梁上的线性模块连接，连接驱动所述小齿轮动作的动力元件包括伺服电机及与所述伺服电机连接的减速机，该动力元件通过减速机固定板与回转支承内圈连接。在优选的实施例中，所述线性模块包括横梁模组，所述横梁模组包括工作梁、设置在所述工作梁上滚珠丝杆、设置在所述工作梁上并与所述滚珠丝杆平行设置的导轨及设置在所述导轨上的滑块；所述工作梁为悬臂梁，所述焊钳与所述滑块连接由所述滑块带动沿Y轴方向移动。在优选的实施例中，所述线性模块还包括支撑所述横梁模组并可带动所述横梁模组沿Z轴方向移动的立柱模组、支撑所述立柱模组连接并带动所述立柱模组沿X轴方向移动的基座模组；所述横梁模组、立柱模组、基座模组构成悬臂式三轴直角坐标系结构。在优选的实施例中，所述立柱模组包括立柱、设置在立柱上的立柱滚珠丝杆、设置在所述立柱上并与所述立柱滚珠丝杆平行设置的立柱导轨、及设置在所述立柱导轨上的立柱滑块；所述基座模组包括基座、设置在所述基座上的固定座、设置在所述固定座上的基座滚珠丝杆、设置在所述固定座上的基座导轨、及设置在所述基座导轨上的基座滑块；所述立柱模组设置在所述基座模组的基座滑块上。在优选的实施例中，所述立柱导轨包括平行设置的立柱双导轨，及与所述立柱双导轨相对设置在所述立柱的两相对面的副导轨；所述工作梁为衍架式结构；所述固定骨架、立柱骨架为矩形钢或工字钢或标准型钢、及其任意组合组成的组合式结构。在优选的实施例中，还包括设置下在所述线性模块上的负载平衡装置，所述负载平衡装置包括平衡梁、吊装在所述平衡梁上的平衡器、固定在所述平衡梁上并吊装所述平衡器的吊装支架；所述平衡梁为与所述工作梁平行设置的悬臂梁。 在优选的实施例中，所述平衡器包括沿所述平衡梁宽度方向或X轴方向设置的横向平衡器、与沿所述平衡梁长度方向或Y轴设置的纵向平衡器；所述吊装支架与所述平衡器相应设置，包括沿平衡梁宽度方向或横向设置并吊装所述横向平衡器的横向支架、及沿所述平衡梁长度方向或纵向设置并吊装所述纵向平衡器的纵向支架。在优选的实施例中，所述平衡器包括与所述吊装支架连接的连接件、与所述连接件连接的主体、设置在所述主体上的吊件；所述吊件包括吊绳及与吊绳连接的吊挂，所述主体上设置有调节所述吊绳长度、或吊挂位置的调节件。在优选的实施例中，所述焊钳为机载一体式结构，所述焊钳包括一体结构设置的焊钳本体、变压器、气缸、及连接所述焊接本体与变压器的固定盘；所述焊钳本体包括主体、及与所述主体连接的静钳臂与动钳臂。在优选的实施例中，所述静钳臂上设置有扁平式静电极；所述动钳臂上设置有与所述静电极相应设置的动电极，所述静电极与动电极相对上下位置设置。在优选的实施例中，所述固定盘固定在所述齿轮组旋转模块的回转支承外圈上，所述变压器穿过所述齿轮组旋转模块的齿轮相对所述焊接本体设置于所述齿轮组旋转模块的齿轮的另一面。在优选的实施例中，还包括设置在固定盘上并驱动所述动钳臂相对上下动作的动力元件，所述动力元件与所述变压器并列设置。在优选的实施例中，所述旋转模块还包括与所述焊接本体连接的焊机旋转模块，所述焊机旋转模块包括伺服电机及与所述伺服电机连接的减速机；所述旋转模块的减速机输出驱动所述动钳臂转动动作。在优选的实施例中，所述动钳臂包括与所述主体连接的连接部、由所述连接部弯折延伸形成的转臂部、及由所述转臂部弯折延伸形成的工作部；所述转臂为C型臂或经两次弯折形成的拐角转臂，所述动电极设置在所述工作部上。上述的焊接机械手通过线性模块和旋转模块代替机器人运动进行进给，成本低廉；线性模块的线性运动和旋转模块的旋转运动可在机械行程内实现任意空间轨迹的高精度定位，旋转模块采用齿轮组旋转模块进行高精度回转，线性模块实现高精度的线性传动，线性模块与旋转模块多轴联动时可实现汽车白车身上电阻点焊点的全自动焊接；同时通过齿轮组旋转模块的齿轮对焊钳进行固定并带动转动，结构设置巧妙，精简了额外的连接机构，并通过齿轮传动实现高精度进给。附图说明图I为本专利技术一实施例的焊接机械手的结构示意 图2为本专利技术一实施例的基座模组的结构示意 图3为本专利技术一实施例的立柱模组的结构示意 图4为本专利技术一实施例的横梁模组的结构示意 图5为本专利技术一实施例的旋转模块的结构示意图； 图6为本专利技术一实施例的负载平衡装置、横梁模组固定在立柱模组上的结构示意图； 图7为本专利技术一实施例的焊钳的结构示意 图8为本专利技术一实施例的焊钳另一视角的结构示意图。具体实施例方式如图I至图5所示，本专利技术一实施例的焊接机械手100，包括进给装置102、及与进给装置102连接的焊钳104。进一步，进给装置102包括与焊钳104连接的线性模块20、及旋转模块40。旋转模块40包括与进给装置102连接的齿轮组旋转模块42。焊钳104连接固定在齿轮组旋转模块42上。如图I及图5所示，齿轮组旋转模块42包括一对相互啮合的外齿式回转支承424与小齿轮422、及与小齿轮422连接的动力元件。本实施例中，为了方便布置及安装，回转支承424与小齿轮422外啮合。连接驱动小齿轮422动作的动力元件，包括伺服电机421及与伺服电机421连接的减速机423。小齿轮422设置在减速机423的输出轴上。焊钳104固定在回转支承424的外圈上，由回转支承424带动旋转。回转支承424通过滑块连接板269与线性模块20连接。齿轮组旋转模块42的动力元件通过减速机连接板425与线性模块连接，驱动小齿轮422转动，通过小齿轮422带动回转支承424的外圈转动，从而带动与回转支承424的外圈连接的焊钳104本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焊接机械手，包括进给装置、及与所述进给装置连接的焊钳，其特征在于，所述进给装置包括：与所述焊钳连接的线性模块、及旋转模块，所述旋转模块包括与所述进给装置连接的齿轮组旋转模块，所述焊钳连接固定在所述齿轮组旋转模块上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石国勇，黄荣，覃家仁，肖勇，莫易敏，汤春球，黄春笋，郑红武，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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