水冷钳臂结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010925869.2 (22)申请日 2020.09.07 (71)申请人 合肥三宇电器有限责任公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区天达路 18号综合办公楼第一层 (72)发明人 袁忠杰 (51)Int.Cl. B23K 11/11(2006.01) B23K 11/30(2006.01) B23K 11/36(2006.01) (54)发明名称 一种水冷钳臂结构 (57)摘要 本发明公开了一种水冷钳臂结构， 包括钳臂 本体、 电极杆和电极帽， 所述钳臂本体一端设。

2、有 安装孔， 所述电极杆一端与安装孔连接， 另一端 伸出安装孔连接所述电极帽， 所述钳臂本体背面 绕设有用于安装冷却水管且与安装孔连通的凹 槽， 所述安装孔与凹槽纵向中心截面为同一截 面。 本发明的优点在于， 通过凹槽的设置不仅防 止冷却水管裸露在钳臂本体的外侧， 还提高冷却 水管对钳臂本体的冷却效果， 同时还通过安装孔 与凹槽通过圆弧过渡连通且安装孔与凹槽纵向 中心截面为同一截面的设置， 取消了原有电极杆 与冷却水管之间设置的转接头， 不仅减小了该钳 臂机构端头体积， 解决了现有冷却水管与电极杆 的接口安装难度问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图11页 CN 111958097 A 20。

3、20.11.20 CN 111958097 A 1.一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 包括钳臂本体、 电极杆和电极帽， 所述钳臂本体一 端设有安装孔， 所述电极杆一端与安装孔连接， 另一端伸出安装孔连接所述电极帽， 所述钳 臂本体背面绕设有用于卡住冷却水管且与安装孔连通的凹槽， 所述安装孔与凹槽纵向中心 截面为同一截面。 2.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述安装孔与凹槽通过圆弧 过渡连通。 3.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述安装孔远离电极杆的一 端还连接所述过渡连接结构， 所述过渡连接结构包括过渡管、 密封圈和连接管， 所述过渡管 上开设有。

4、环形凹槽， 所述环形凹槽上紧密套设所述密封圈， 所述过渡管一端套设在所述连 接管内部， 所述过渡管外壁紧密贴合在连接管内壁， 且所述连接管与过渡管连接的端头侧 面紧贴所述密封圈， 所述连接管的另一端则伸入电极杆内部并向电极帽靠近， 冷却水管一 端套设在过渡管远离连接管的一端， 所述过渡管外壁紧密贴合在冷却水管内壁， 且所述冷 却水管与过渡管连接的端头侧面紧贴所述密封圈。 4.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述凹槽中心沿凹槽延伸方 向设置有挡板， 所述挡板将凹槽分为第一凹槽和第二凹槽。 5.根据权利要求4所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述挡板上表面设有挡片。 6。

5、.根据权利要求4所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述安装孔分别通过第一连 接孔和第二连接孔分别与所述第一凹槽和第二凹槽连通， 所述电极杆内设置短管， 所述短 管一端向电极帽靠近， 另一端与所述第一连接孔密封连接。 7.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述凹槽的深度均大于冷却 水管的外径， 所述凹槽的宽度均小于冷却水管的外径。 8.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述钳臂本体背面还设置有 电极座。 9.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述钳臂本体靠近安装孔的 背面还开设有与安装孔轴向方向平行的开口， 所述开口与安装孔连通，。

6、 所述开口的两侧钳 臂本体设有多个与开口垂直的螺纹孔， 所述螺纹孔上设置有锁紧螺钉。 10.根据权利要求1所述的一种水冷钳臂结构， 其特征在于： 所述钳臂本体为C型或X型 焊钳钳臂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111958097 A 2 一种水冷钳臂结构 技术领域 0001 本发明涉及点焊机焊接技术领域， 具体为一种水冷钳臂结构。 背景技术 0002 目前， 机器人电阻焊技术已普遍应用于汽车制造领域， 其对焊接工艺有严格的要 求， 给电阻焊接技术提出了相当高的要求。 作为电阻焊接， 是指焊接时利用柱状电极， 在两 块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。 焊接时， 先加压使工件紧密接触。

7、， 随后接通电 流， 在电阻热的作用下工件接触处熔化， 冷却后形成焊点。 0003 由于焊钳工作时前端的电极杆端部的电极帽通过大电流焊接时产生大量的热量， 造成电极的形状发生变化或磨损， 因此需要对电极帽进行冷却。 目前现有冷却方式主要是 在钳臂本体两侧面开设凹槽与电极杆配合的转接头进行连接冷却水管形成回路， 例如， 中 国专利发明公开号CN110524099A公开了一种机器人焊钳动臂装置， 其中就是将管道安装在 动臂侧面的卡槽内， 并且与电极杆连接处设置了水分配块组件； 或者在钳臂本体开设单个 或多个管孔或环孔插入水管或铜管根据钳臂形状弯折通至电极杆内部形成冷却水的回路， 例如， 中国专利发。

8、明公开号CN102962573A公开了一种悬挂焊接电极组件、 中国专利实用新 型公开号 CN207402331U公开了一种单冷却回路机器人焊钳钳臂以及中国专利实用新型公 开号 CN207615856U公开了一种点焊异形电极水冷结构中， 上述专利中公开的技术方案中 均是将钳臂本体内部开设冷却回路。 很明显， 前者水管敷贴效果差、 易脱落容易造成安全问 题， 同时水冷转接头与水管接口安装难度高， 造成钳臂端头体积大， 后者加工工艺复杂、 成 本高、 拆卸维护困难。 然而根据焊接工作的不同且钳臂的形状也不同， 现有技术的冷却机构 已无法满足实际需求。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于。

9、提供一种防脱落且易安装维护的水冷钳臂结构 对电极帽进行冷却。 0005 为解决上述技术问题， 本发明提供如下技术方案： 一种水冷钳臂结构， 包括钳臂本体、 电极杆和电极帽， 所述钳臂本体一端设有安装孔， 所述电极杆一端与安装孔连接， 另一端伸出安装孔连接所述电极帽， 所述钳臂本体背面绕 设有用于卡住冷却水管且与安装孔连通的凹槽， 所述安装孔与凹槽纵向中心截面为同一截 面。 0006 通过钳臂本体背面凹槽的设置不仅防止冷却水管裸露在钳臂本体的外侧， 在该钳 臂结构工作时不会勾住外物， 更不会造成冷却水管的破损， 提高钳臂结构工作时的安全性， 还增大了冷却水管贴合在钳臂本体上的接触面积， 提高冷却。

10、水管对钳臂本体的冷却效果， 同时通过安装孔与凹槽连通且安装孔与凹槽纵向中心截面为同一截面的设置， 使得凹槽能 够与安装孔顺势连通， 保证冷却水管能够顺势与所述电极杆密封连接， 从而实现对电极杆 上的电极帽冷却， 取消了原有电极杆与冷却水管之间设置的转接头， 不仅减小了该钳臂机 说明书 1/5 页 3 CN 111958097 A 3 构端头体积， 解决了现有冷却水管与电极杆的接口安装难度问题， 并且该钳臂结构加工工 艺简单且加工成本低， 后期维护也方便。 0007 优选地， 所述安装孔与凹槽通过圆弧过渡连通。 0008 优选地， 所述安装孔远离电极杆的一端还连接所述过渡连接结构， 所述过渡连接。

11、 结构包括过渡管、 密封圈和连接管， 所述过渡管上开设有环形凹槽， 所述环形凹槽上紧密套 设所述密封圈， 所述过渡管一端套设在所述连接管内部， 所述过渡管外壁紧密贴合在连接 管内壁， 且所述连接管与过渡管连接的端头侧面紧贴所述密封圈， 所述连接管的另一端则 伸入电极杆内部并向电极帽靠近， 冷却水管一端套设在过渡管远离连接管的一端， 所述过 渡管外壁紧密贴合在冷却水管内壁， 且所述冷却水管与过渡管连接的端头侧面紧贴所述密 封圈。 0009 优选地， 所述凹槽中心沿凹槽延伸方向设置有挡板， 所述挡板将凹槽分为第一凹 槽和第二凹槽， 便于冷却水管的安装与固定， 防止冷却水管在凹槽内脱落， 同时也进一。

12、步增 大了冷却水管贴合在钳臂本体上的接触面积， 提高冷却水管对钳臂本体的冷却效果。 0010 优选地， 所述挡板上表面设有挡片， 用于抵压冷却水管， 防止冷却水管从凹槽中脱 落。 0011 优选地， 所述安装孔分别通过第一连接孔和第二连接孔分别与所述第一凹槽和第 二凹槽连通， 所述电极杆内设置短管， 所述短管一端向电极帽靠近， 另一端与所述第一连接 孔密封连接。 0012 优选地， 所述凹槽的深度均大于冷却水管的外径， 所述凹槽的宽度均小于冷却水 管的外径。 0013 优选地， 所述钳臂本体背面还设置有电极座， 使得凹槽内的冷却水管能够对电极 座进行冷却， 进而实现了对安装在电极座上的软电极的。

13、冷却， 提高冷却水的利用率。 0014 优选地， 所述钳臂本体靠近安装孔的背面还开设有与安装孔轴向方向平行的开 口， 所述开口与安装孔连通， 所述开口的两侧钳臂本体设有多个与开口垂直的螺纹孔， 所述 螺纹孔上设置有锁紧螺钉， 实现对安装孔的锁紧固定， 防止电极杆在安装孔内转动。 0015 优选地， C型或X型焊钳钳臂。 0016 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 1、 通过钳臂本体背面凹槽的设置不仅防止冷却水管裸露在钳臂本体的外侧， 在该钳臂 结构工作时不会勾住外物， 更不会造成冷却水管的破损， 提高钳臂结构工作时的安全性， 还 增大了冷却水管贴合在钳臂本体上的接触面积， 提高冷却水管对。

14、钳臂本体的冷却效果， 同 时通过安装孔与凹槽连通且安装孔与凹槽纵向中心截面为同一截面的设置， 使得凹槽能够 与安装孔顺势连通， 保证冷却水管能够顺势与所述电极杆密封连接， 从而实现对电极杆上 的电极帽冷却， 取消了原有电极杆与冷却水管之间设置的转接头， 不仅减小了该钳臂机构 端头体积， 解决了现有冷却水管与电极杆的接口安装难度问题， 并且该钳臂结构加工工艺 简单且加工成本低， 后期维护也方便。 0017 2、 通过挡板将凹槽分为第一凹槽和第二凹槽， 便于冷却水管的安装与固定， 防止 冷却水管在凹槽内脱落， 同时也进一步增大了冷却水管贴合在钳臂本体上的接触面积， 提 高冷却水管对钳臂本体的冷却效。

15、果。 0018 3、 通过过渡管以及密封圈的设置， 防止了冷却水管与连接管之间漏水的情况发 说明书 2/5 页 4 CN 111958097 A 4 生， 提高密封性， 并且通过连接管伸入电极杆内部向电极帽靠近， 使得进水管内的冷却水能 够直接对电极帽进行冷却， 并且冷却后的冷却水从电极杆的端头排入出水管， 提高对电极 帽的冷却效果。 0019 4、 通过挡片的设置， 用于抵压冷却水管， 进一步防止冷却水管从凹槽中脱落。 0020 5、 通过在钳臂本体背面设置有电极座， 使得凹槽内的冷却水管能够对电极座进行 冷却， 进而实现了对安装在电极座上的软电极的冷却， 提高冷却水的利用率。 附图说明 0。

16、021 图1为本发明实施例一的一种水冷钳臂结构的结构示意图； 图2为本发明实施例一钳臂本体的局部结构示意图； 图3为本发明实施例一的剖视图； 图4为本发明实施例一过渡连接结构的结构示意图； 图5为本发明实施例一过渡管的结构示意图； 图6为图3中A的放大图； 图7为图6的另一状态结构示意图； 图8为本发明实施例二的结构示意图； 图9为本发明实施例三的结构示意图； 图10为本发明实施例三钳臂本体的结构示意图； 图11为本发明实施例三局部剖视图； 图12为本发明实施例三另一局部剖视图。 具体实施方式 0022 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行。

17、进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 0023 实施例一 参阅图1至图3， 本实施例公开了一种水冷钳臂结构， 包括钳臂本体1、 电极杆2和电极帽 3， 在本实施例中， 所述钳臂本体1为C型焊钳的钳臂， 所述钳臂本体1一端设有安装孔11， 所 述电极杆2一端与安装孔11密封连接， 另一端伸出安装孔11连接所述电极帽3， 所述钳臂本 体1沿背面开设有凹槽12， 使得冷却水管9卡在所述凹槽12内部， 防止冷却水管9裸露在钳臂 本体1的外侧， 所述冷却水管9可以为聚酮乙烯管， 也可以为有一定柔性的铜管； 在该钳臂结 构工作时不会勾住外物， 更。

18、不会造成冷却水管9的破损， 提高钳臂结构工作时的安全性， 同 时， 还增大了冷却水管9贴合在钳臂本体1上的接触面积， 提高冷却水管9对钳臂本体1的冷 却效果， 并且该钳臂结构加工工艺简单且加工成本低， 后期维护也方便。 0024 所述钳臂本体1靠近安装孔11的背面还开设有与安装孔11轴向方向平行的开口 13， 所述开口13与安装孔11连通， 所述开口13的两侧钳臂本体1设有多个与开口13垂直的螺 纹孔14， 在本实施例中， 设置两个螺纹孔14， 所述螺纹孔14上设置有锁紧螺钉(图中未示)， 具体的， 在电极杆2安装至安装孔11后， 通过转动所述锁紧螺钉将开口13两侧的钳臂本体 1 进行锁紧， 。

19、开口13的宽度减小， 进而实现对安装孔11的锁紧固定， 防止电极杆2在安装孔11 说明书 3/5 页 5 CN 111958097 A 5 内转动。 0025 所述安装孔11与凹槽12通过圆弧过渡连通， 且所述安装孔11与凹槽12纵向中心截 面为同一截面， 使得凹槽12能够与安装孔11顺势连通， 从而保证冷却水管9能够顺势与所述 电极杆2密封连接， 具体可以通过密封胶密封连接， 也可以通过所述过渡连接结构7密封连 接， 从而实现对电极杆2上的电极帽3冷却， 取消了原有电极杆2与冷却水管9之间设置的转 接头， 不仅减小了该钳臂机构端头体积， 解决了现有冷却水管9与电极杆2的接口安装难度 问题。 。

20、0026 具体的， 参阅图4和图5， 所述过渡连接结构7包括过渡管71、 密封圈72和连接管 73， 所述过渡管71上开设有环形凹槽711， 所述环形凹槽711上紧密套设所述密封圈72， 所述 过渡管71一端套设在所述连接管73内部， 所述过渡管71外壁紧密贴合在连接管73内壁， 且 所述连接管73与过渡管71连接的端头侧面紧贴所述密封圈72， 所述连接管73的另一端则伸 入电极杆2内部并向电极帽3靠近， 使得冷却水管9内的冷却水能够直接对电极帽3进行冷 却， 并且冷却后的冷却水从电极杆2的端头排入出水管， 提高对电极帽3的冷却效果。 同样， 所述冷却水管9一端套设在过渡管71远离连接管73的。

21、一端， 所述过渡管71外壁紧密贴合在 冷却水管9内壁， 且所述冷却水管9与过渡管71连接的端头侧面紧贴所述密封圈72 上， 这样 实现了冷却水管9与连接管73的连接， 并且通过过渡管71以及密封圈72的设置， 防止了冷却 水管9与连接管73之间漏水的情况发生。 0027 进一的， 参阅图6， 所述凹槽12中心沿凹槽12延伸方向设置有挡板4， 所述挡板4 将 凹槽12分为第一凹槽121和第二凹槽122， 一般的， 冷却水管9包括进水管和出水管， 所述第 一凹槽121用于安装进水管， 所述第二凹槽122用于安装出水管， 将进水管与出水管分离， 便 于进水管与出水管的安装与固定， 防止进水管与出水管。

22、在凹槽12内脱落， 同时也进一步增 大了冷却水管9贴合在钳臂本体1上的接触面积， 提高冷却水管9对钳臂本体1的冷却效果。 0028 再进一步的， 所述挡板4的上表面间隔设置有多个螺丝孔， 所述挡片5底面固定有 与螺丝孔配合的螺丝钉(图中未示)， 使得所述挡片5能够转动的固定在所述挡板4的上表 面， 所述挡片5的宽度不大于所述挡板4的厚度， 长度大于所述凹槽12的宽度， 具体的， 参阅 图 6， 在冷却水管9安装前， 将挡片5转动至于所述挡板4平行， 方便冷却水管9的安装， 参阅 图7， 当冷却水管9安装完成后， 再转动所述挡片5， 使其与挡板4垂直， 用于抵压冷却水管 9， 防止冷却水管9从凹。

23、槽12中脱落。 0029 再进一步的， 所述凹槽12的深度均大于冷却水管9的外径， 所述凹槽12的宽度均小 于冷却水管9的外径， 使得冷却水管9能够分别压合凹槽12内部， 不仅进一步的防止冷却水 管9从凹槽12中脱落， 还能增大冷却水管9与钳臂本体1的接触面积， 提高冷却水管9对钳臂 本体1的冷却效果。 0030 本发明的工作原理是： 先将电极杆2安装至安装孔11后， 通过转动所述锁紧螺钉将 开口13两侧的钳臂本体1进行锁紧， 开口13的宽度减小， 进而实现对安装孔11的锁紧固定， 防止电极杆2在安装孔11内转动， 然后将挡片5转动至于所述挡板4平行， 将冷却水管9安装 在凹槽12内部， 并且。

24、由于安装孔11与凹槽12之间通过圆弧过渡连通， 且所述安装孔11 与凹 槽12纵向中心截面为同一截面， 使得凹槽12能够与安装孔11顺势连通， 从而保证冷却水管9 能够顺势与所述电极杆2密封连接， 取消了原有转接头的设置， 在冷却水管9安装完成后， 再 转动所述挡片5， 使其与挡板4垂直， 用于抵压冷却水管9， 防止冷却水管9从凹槽 12中脱落， 说明书 4/5 页 6 CN 111958097 A 6 从而防止冷却水管9裸露在钳臂本体1的外侧。 最后， 在该钳臂结构工作时， 通过往第一凹槽 121内部的进水管注入冷却水， 并进入电极杆2内部对电极帽3进行冷却， 同时冷却水又通过 第二凹槽12。

25、2内部的出水管进行排出， 实现了对电极帽3的冷却。 0031 实施例二 参阅图8， 本实施例在实施例一的基础上， 所述钳臂本体1背面远离电极杆2的一端还设 置有电极座6， 具体的， 所述电极座6通过螺丝固定在所述钳臂本体1背面， 使得凹槽12内的 冷却水管9能够对电极座6进行冷却， 进而实现了对安装在电极座6上的软电极的冷却， 提高 冷却水的利用率， 另外， 需要说明的是， 本实施例中在电极座6底部的凹槽12深度小于冷却 水管9的外径， 使得冷却水管9露出凹槽12并能够贴合在电极座6的底面， 提高对电极座 6的 冷却效果。 0032 实施例三 参阅图9和图12， 本实施例与实施例一的不同的是，。

26、 所述焊钳本体1为X型焊钳的钳臂， 所述安装孔11与凹槽12之间为直线夹角， 不能直接通过圆弧过渡连通靠近电极帽3， 参阅图 11和图12， 通过设置第一连接孔15和第二连接孔16分别将第一凹槽121与安装孔11以及第 二凹槽122与安装孔11连通， 所在所述电极杆2内设置有短管8， 所述短管8一端向电极帽3靠 近， 另一端伸出电极杆2与所述第一连接孔15密封连接， 所述进水管的出水口与设置在钳臂 本体1内部的第一凹槽121密封连接， 冷却水依次从设置在钳臂本体1内部的第一凹槽121、 第一连接孔15以及短管8流至电极帽3内壁， 实现进水管与短管8的连通， 所述出水管的进水 口与设置在钳臂本体。

27、1内部的第二凹槽122密封连接， 冷却水通过所述第二连接孔16以及设 置在钳臂本体1内部的第二凹槽122流至排水管内进行冷却水的输出， 保证了冷却水的循环 输出。 0033 进一步的， 所述短管8靠近电极帽的端部呈斜角状， 增大冷却水与电极帽3的接触 面积， 提高对冷却帽的冷却效果。 0034 以上所述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。 说明书 5/5 页 7 CN 111958097 A 7 图1 说明书附图 1/11 页 8 CN 111958097 A 8 图2 说明书附图。

28、 2/11 页 9 CN 111958097 A 9 图3 说明书附图 3/11 页 10 CN 111958097 A 10 图4 说明书附图 4/11 页 11 CN 111958097 A 11 图5 说明书附图 5/11 页 12 CN 111958097 A 12 图6 说明书附图 6/11 页 13 CN 111958097 A 13 图7 说明书附图 7/11 页 14 CN 111958097 A 14 图8 说明书附图 8/11 页 15 CN 111958097 A 15 图9 说明书附图 9/11 页 16 CN 111958097 A 16 图10 图11 说明书附图 10/11 页 17 CN 111958097 A 17 图12 说明书附图 11/11 页 18 CN 111958097 A 18 。