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专利号: 2022104036609
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超声波连续焊接机械手的末端焊接装置,其特征在于:包括机器人连接端、焊枪进给装置、焊件预压装置、冷却保压装置和焊枪,所述机器人连接端将焊枪进给装置与工业机器人机械手相连,所述焊枪进给装置带动焊枪做进给运动,所述焊件预压装置和冷却保压装置安装于焊枪两侧,该焊件预压装置和冷却保压装置末端均实现对焊接表面的按压和滚动;所述机器人连接端包括法兰,所述法兰与安装立板连接固定;所述焊枪进给装置包括上固定板和线性模组,所述线性模组和上固定板安装于安装立板上,电机输出端穿过上固定板通孔与线性模组相连;所述焊件预压装置包括预压装置安装板,所述预压装置安装板固定在安装立板右侧,箱式直线轴承Ⅰ固定在预压装置安装板上,导轨Ⅰ上端穿过箱式直线轴承Ⅰ安装,下端穿过预压连接板安装,该导轨Ⅰ上安装有压缩弹簧Ⅰ,所述预压连接板下方安装有预压端轴承座,所述预压端轴承座内安装有深沟球轴承Ⅰ,所述深沟球轴承Ⅰ上方设置有导向限位孔,预压杆顶部限位凸起插入导向限位孔延导向限位孔移动,该预压杆的转轴通过深沟球轴承Ⅰ与预压端轴承座形成转动连接,位移传感器安装在预压端轴承座上靠近焊枪一侧,按压滚动装置安装于预压杆底端;

当焊接表面为曲面时,所述冷却保压装置结构与焊件预压装置相同;

当焊接表面为平面时,所述冷却保压装置包括保压装置安装板,所述保压装置安装板固定在安装立板左侧,箱式直线轴承Ⅱ固定在保压装置安装板上,导轨Ⅱ上端穿过箱式直线轴承Ⅱ安装,下端穿过保压连接板安装,该导轨Ⅱ上安装有压缩弹簧Ⅱ,所述保压连接板下方安装有保压端轴承座,所述保压端轴承座底部通过深沟球轴承Ⅱ与连杆相连,所述连杆两端分别安装有按压滚动装置;

所述焊枪包括超声波振动子和焊头,焊枪背板固定在线性模组的滑块上,焊枪上固定板和焊枪背板呈L型连接,力传感器安装于焊枪上固定板上,另一端连接超声波振动子,监测并控制焊接压力,所述焊头安装在超声波振动子底端变幅杆末端,测量板固定在超声波振动子底端;

所述焊枪进给装置控制超声波振动子向焊接表面移动,使焊头与焊接表面接触并持续受力,连接焊枪上固定板和超声波振动子的力传感器监测焊接压力,当力传感器监测受力达到预设焊接压力时控制电机停止工作,位移传感器记录此时与测量板之间的距离;所述焊件预压装置移动到高度与焊接表面Ⅰ存在偏差的焊接表面Ⅱ时,所述位移传感器检测到测量板的距离与记录距离偏差超过预设的允许偏差范围时将信号传递给焊枪进给装置,在焊头经过焊接表面Ⅱ时控制焊头向偏差方向移动偏差距离。

2.根据权利要求1所述的超声波连续焊接机械手的末端焊接装置,其特征在于:所述按压滚动装置为圆柱滚子轴承。