一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，包括電極帽拆帽單元、電極帽存儲(chǔ)單元及傳感檢測單元，所述電極帽存儲(chǔ)單元和傳感檢測單元分別設(shè)于電極帽拆帽單元兩側(cè)，通過快插的形式連接，傳感檢測單元包含一個(gè)電極帽拆裝檢測傳感器、兩個(gè)電極帽數(shù)量檢測傳感器和兩個(gè)行程檢測傳感器。本實(shí)用新型的有益效果為：高度模塊化，能和任何一種自動(dòng)修磨器組合，完成修模及換帽的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)功能，還具有手動(dòng)換帽的客戶升級功能，創(chuàng)新性的采用Twist?and?Pull拆帽技術(shù)，大幅度提高效率及可靠性，拆帽裝置上、下電極帽分別拆除，且旋轉(zhuǎn)方向相反，可降低電極桿由于拆帽的扭矩而松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，可自由拆卸的電極帽存儲(chǔ)單元減小了整個(gè)拆帽設(shè)備的體積。
【專利說明】一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車生產(chǎn)自動(dòng)化制造領(lǐng)域，特別是指一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)線普遍采用機(jī)器人對汽車白車身進(jìn)行點(diǎn)焊焊接，機(jī)器人的智能高速動(dòng)作可以滿足汽車生產(chǎn)的高產(chǎn)能要求，但焊接使用的電極在機(jī)器人焊接期間被頻繁的通斷電和施加壓力，電極磨損較快，電極表面易形成氧化層，使電極受損，受損的電極將嚴(yán)重影響白車身的焊接質(zhì)量，為消除電極的磨損和電極氧化層對焊接的不良影響，通常的做法是在電極使用一定次數(shù)后對電極的電極帽進(jìn)行修磨，當(dāng)被修磨的電極帽外壁厚度小于規(guī)定的允許厚度時(shí)，需更換新的電極帽。
[0003]現(xiàn)有的電極帽的修磨和更換分為2個(gè)工藝，修磨器負(fù)責(zé)對電極受損部分進(jìn)行修整，去除氧化層；電極帽更換設(shè)備主要負(fù)責(zé)對電極帽的拆除和裝配。在機(jī)器人焊接工位，修磨采用機(jī)器人控制的自動(dòng)修磨方式進(jìn)行，電極帽更換則采用人工拆裝的形式進(jìn)行。
[0004]現(xiàn)有的電極的修磨雖然采用了機(jī)器人控制的自動(dòng)修磨，但其功能單一，電極帽的更換需人工進(jìn)行，電極帽更換所需時(shí)間長。在更換電極帽期間，汽車焊接生產(chǎn)線需停線數(shù)分鐘，由于每臺(tái)焊機(jī)的電極帽更換的時(shí)間段并不一致，這將使焊接生產(chǎn)線不能完全連續(xù)的生產(chǎn)，汽車的產(chǎn)能受到一定的影響。
[0005]當(dāng)前市場上，自動(dòng)修磨器已經(jīng)很普遍，自動(dòng)修模及換帽一體機(jī)也有少數(shù)公司有相應(yīng)的產(chǎn)品，但是獨(dú)立式的自動(dòng)電極帽更換設(shè)備尚沒有相應(yīng)產(chǎn)品。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于汽車自動(dòng)焊接生產(chǎn)線用的焊槍電極的自動(dòng)拆除及更換，是一臺(tái)集電極自動(dòng)拆帽、裝載及安全監(jiān)測于一體的獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，包括電極帽拆帽單元、電極帽存儲(chǔ)單元及傳感檢測單元，所述電極帽存儲(chǔ)單元和傳感檢測單元分別設(shè)于電極帽拆帽單元兩側(cè)，通過快插的形式連接，所述傳感檢測單元包含一個(gè)電極帽拆裝檢測傳感器、兩個(gè)電極帽數(shù)量檢測傳感器和兩個(gè)行程檢測傳感器，所述電極帽拆帽單元包括安裝支、氣缸、緩沖底座和齒條，所述氣缸安裝在安裝支架上，所述安裝支架通過導(dǎo)桿與緩沖底座構(gòu)成一個(gè)整體，所述安裝支架背面設(shè)有兩個(gè)上下分布的箱體，兩個(gè)箱體通過安裝支架相連接，所述齒條位于安裝支架的中間位置，所述齒條兩側(cè)設(shè)有呈對稱結(jié)構(gòu)的兩個(gè)小總成，所述小總成均由齒輪、夾爪、端蓋及恢復(fù)彈簧構(gòu)成，齒條的端部與氣缸相連，兩側(cè)分別與齒輪嚙合，在齒輪的內(nèi)圈，均布分布3個(gè)夾爪，所述齒輪的端面上設(shè)有三道與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相配合的螺旋式導(dǎo)槽。
[0008]其中所述電極帽拆帽單元是自動(dòng)拆除電極帽的執(zhí)行單元，分上電極帽拆除單元與下電極帽拆除單元，拆帽的動(dòng)力由氣缸提供，通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳遞至上、下拆帽單元，上、下拆帽單元由于特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在動(dòng)力的推動(dòng)下，產(chǎn)生Twist and Pull (扭轉(zhuǎn)及下拉)的雙重運(yùn)動(dòng)，從而能順利地將電極帽拆除。
[0009]所述傳感檢測單元是拆帽及裝帽的檢測單元，主要有電極帽拆裝檢測傳感器，用于檢測電極帽是否拆除及安裝成功；存儲(chǔ)單元電極帽數(shù)量檢測，用于檢測存儲(chǔ)單元電極帽數(shù)量是否取完；氣缸行程檢測，用于檢測每次運(yùn)動(dòng)氣缸行程是否到位。
[0010]作為優(yōu)選，所述電極帽存儲(chǔ)單元包括兩個(gè)相配合的箱蓋、電極帽存儲(chǔ)器及渦卷彈簧，所述電極帽存儲(chǔ)器位于兩個(gè)箱蓋之間，所述兩箱蓋中心處設(shè)有中心軸，該中心軸為轉(zhuǎn)軸，所述電極帽存儲(chǔ)器與箱蓋中心軸之間通過渦卷彈簧可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述電極帽數(shù)量檢測傳感器與電極帽存儲(chǔ)器相配合用于檢測電極帽存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的電極帽完全取完。
[0011]其中所述電極帽存儲(chǔ)單元也分上電極帽存儲(chǔ)單元及下電極帽存儲(chǔ)單元，上、下電極帽存儲(chǔ)單元分別以快插的形式安裝在電極帽拆除單元的左、右兩側(cè)，每個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)能存儲(chǔ)若干個(gè)電極帽，機(jī)器人每次到固定位置去電極帽，每取走一個(gè)當(dāng)前位置的電極帽，相鄰的電極帽能夠自動(dòng)切換到取帽位置，等待下次裝帽的執(zhí)行；
[0012]作為優(yōu)選，所述兩個(gè)箱體之間設(shè)有卡扣，所述卡扣一側(cè)上安裝有兩根復(fù)位彈簧和用于安裝電極帽數(shù)量檢測傳感器的傳感器安裝支架，所述傳感器安裝支架上設(shè)有彈簧卡。
[0013]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)桿上套接有用于緩沖作用的緩沖彈簧。
[0014]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0015]1、高度模塊化，可以和任何一種自動(dòng)修磨器組合，完成修模及換帽的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)功能，方便為還是手動(dòng)換帽的客戶升級功能。
[0016]2、采用特殊的Twist and Pull技術(shù),拆電極帽,效率及可靠性比傳統(tǒng)一體機(jī)高。
[0017]3、拆帽裝置上、下電極帽分別拆除，且旋轉(zhuǎn)方向相反，可降低電極桿由于拆帽的扭矩而松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)；
[0018]4、可自由拆卸的電極帽存儲(chǔ)單元，減小了整個(gè)拆帽設(shè)備的體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的總成示意圖。
[0020]圖2為電極帽拆帽單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為電極帽存儲(chǔ)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為電極帽存儲(chǔ)單元與電極帽拆帽單元連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的不足提供一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，如圖1所示，包括電極帽拆帽單元1、電極帽存儲(chǔ)單元II及傳感檢測單元III。所述電極帽存儲(chǔ)單元II分列電極帽拆帽單元I兩側(cè)，通過快插的形式連接，傳感檢測單元III包含五個(gè)傳感器，分別安裝于電極帽拆帽單元I的五個(gè)位置，為I個(gè)電極帽拆裝檢測傳感器13、2個(gè)電極帽數(shù)量檢測傳感器9、2個(gè)行程檢測傳感器18。[0025]如圖2所示，本實(shí)用新型中電極帽拆帽單元I，整個(gè)單元?jiǎng)恿τ蓺飧?9提供，氣缸19安裝在安裝支架2上，通過導(dǎo)桿4及緩沖彈簧5與緩沖底座3構(gòu)成一個(gè)整體，在緩沖彈簧5的作用下，使得整個(gè)單元在導(dǎo)桿4方向受到壓力的作用時(shí)能夠有一定的緩沖作用。位于安裝支架2背面，兩個(gè)上下分布的箱體I與安裝支架2連接，合成一個(gè)完整的箱體，構(gòu)成電極帽拆帽單元I的外部主體結(jié)構(gòu)。構(gòu)成電極帽拆帽單元I的主體結(jié)構(gòu)沿齒條11對稱分布，左、右各I套拆帽小總成，小總成結(jié)構(gòu)完全相同，均由齒輪10、夾爪12、端蓋20及恢復(fù)彈簧21構(gòu)成。齒條11的端部與氣缸19相連，兩側(cè)分別與齒輪(10)嚙合。在齒輪(10)的內(nèi)圈，均布分布3個(gè)夾爪12，當(dāng)氣缸19推動(dòng)齒條11向前運(yùn)動(dòng)，在嚙合的作用下，左、右齒輪10分別向相反方向運(yùn)動(dòng)，齒輪10運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪內(nèi)圈的夾爪12向圓心方向慢慢移動(dòng)，造成三個(gè)夾爪12的頂點(diǎn)構(gòu)成的外接圓直徑縮小，直至夾爪12與電極帽接觸，直至夾緊。同時(shí)在齒輪10的端面上有三道螺旋式導(dǎo)槽，齒輪10在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)在螺旋式導(dǎo)槽的作用下，齒輪整體向下運(yùn)動(dòng)，這就導(dǎo)致齒輪10內(nèi)的夾爪12同時(shí)也有向下運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)動(dòng)作合成，及時(shí)夾爪既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，起到夾緊電極帽的作用，又有向下運(yùn)動(dòng)，夾緊電極帽后把電極帽往下拉，直至電極帽與電極桿脫開。這整個(gè)過程即稱作“Twist and Pull”。由于左右齒輪的旋轉(zhuǎn)方向完全相反，所以“Twist and Pull”的方向也相反，正好滿足拆除焊槍的上、下電極帽的方向相反的要求。當(dāng)氣缸19通過行程檢測傳感器18檢測到位后，系統(tǒng)默認(rèn)電極帽已經(jīng)拆除成功，機(jī)器人攜焊槍運(yùn)動(dòng)到電極帽拆裝檢測傳感器13前，檢測電極帽是否成功拆除，只有行程檢測傳感器18及電極帽拆裝檢測傳感器13同時(shí)滿足，則可確認(rèn)電極帽已經(jīng)成功拆除。電極帽成功拆除后，氣缸19回位，同時(shí)帶動(dòng)齒條往回行走，齒輪反轉(zhuǎn)，在復(fù)位彈簧21的作用下，夾爪12復(fù)位，夾爪與被拆除的電極帽分離，電極帽從拆帽單元上脫落。
[0026]圖3所示是本實(shí)用新型的電極帽存儲(chǔ)單元II的機(jī)構(gòu)示意圖，本單元主要零件就三個(gè)，分別為箱蓋16，電極帽存儲(chǔ)器14及渦卷彈簧15，如圖3所示。電極帽存儲(chǔ)器14位于上下兩個(gè)箱蓋16之間，以兩箱蓋中心軸為轉(zhuǎn)軸，在電極帽存儲(chǔ)器14與箱蓋16中心軸之間以渦卷彈簧15連接,作為儲(chǔ)能元件。
[0027]上述電極帽成功拆除之后，焊槍到電極帽存儲(chǔ)單元II處取電極帽，成功取出電極帽后，電極帽存儲(chǔ)器14在渦卷彈簧15的作用下將相鄰的電極帽旋轉(zhuǎn)到存取位。以此類推，當(dāng)存儲(chǔ)器電極帽完全取完，則電極帽存儲(chǔ)器14所旋轉(zhuǎn)到的位置剛好是側(cè)邊圓孔對應(yīng)電極帽數(shù)量檢測傳感器9，此時(shí)電極帽數(shù)量檢測傳感器9感應(yīng)不到信號(hào)，確定電極帽完全取完，通知系統(tǒng)準(zhǔn)備添加電極帽。
[0028]圖4所示是本實(shí)用新型的電極帽拆除單元I與電極帽存儲(chǔ)單元II的快插結(jié)構(gòu)示意。完成快插功能主要由以下幾個(gè)零件實(shí)施。安裝在上下箱體I之間的卡扣7，卡扣7背后安裝兩根復(fù)位彈簧17，以及安裝在傳感器支架8上的彈簧卡6?？?的形狀如圖4所示，當(dāng)電極帽存儲(chǔ)單元II往電極帽拆除單元I里插入時(shí)，在箱蓋16及卡扣7的相互斜面的擠壓下，卡扣7會(huì)沿彈簧17的方向慢慢張開，當(dāng)存儲(chǔ)單元II到位后，卡扣在彈簧17的作用下復(fù)位，在卡扣7的反向倒鉤的作用下，電極帽存儲(chǔ)單元II就無法與電極帽拆除單元I脫開。需要取出電極帽存儲(chǔ)單元II，則只需扳動(dòng)卡扣7即可將存儲(chǔ)單元II取出。彈簧卡6的作用是保證電極帽存儲(chǔ)單元II與電極帽拆除單元I更可靠的連接。
[0029]至此，獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換機(jī)的自動(dòng)拆帽，自動(dòng)裝帽，安全檢測及快插等個(gè)功能均已完全實(shí)現(xiàn)。[0030]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，其特征在于，包括電極帽拆帽單元(I)、電極帽存儲(chǔ)單元(II)及傳感檢測單元(III)，所述電極帽存儲(chǔ)單元(II)和傳感檢測單元(III)分別設(shè)于電極帽拆帽單元(I)兩側(cè)，通過快插的形式連接，所述傳感檢測單元(III)包含一個(gè)電極帽拆裝檢測傳感器(13)、兩個(gè)電極帽數(shù)量檢測傳感器(9)和兩個(gè)行程檢測傳感器(18)，所述電極帽拆帽單元(I)包括安裝支架(2)、氣缸(19)、緩沖底座(3)和齒條(11)，所述氣缸(19)安裝在安裝支架(2)上，所述安裝支架(2)通過導(dǎo)桿(4)與緩沖底座(3)構(gòu)成一個(gè)整體，所述安裝支架(2 )背面設(shè)有兩個(gè)上下分布的箱體(I)，兩個(gè)箱體(I)通過安裝支架(2 )相連接，所述齒條(11)位于安裝支架(2)的中間位置，所述齒條(11)兩側(cè)設(shè)有呈對稱結(jié)構(gòu)的兩個(gè)小總成，所述小總成均由齒輪(10)、夾爪(12)、端蓋(20)及恢復(fù)彈簧(21)構(gòu)成，齒條(11)的端部與氣缸(19)相連，兩側(cè)分別與齒輪(10)嚙合，在齒輪(10)的內(nèi)圈，均布分布3個(gè)夾爪(12)，所述齒輪(10)的端面上設(shè)有三道與齒輪(10)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相配合的螺旋式導(dǎo)槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，其特征在于，所述電極帽存儲(chǔ)單元(II)包括兩個(gè)相配合的箱蓋(16)、電極帽存儲(chǔ)器(14)及渦卷彈簧(15)，所述電極帽存儲(chǔ)器(14)位于兩個(gè)箱蓋(16)之間，所述兩箱蓋中心處設(shè)有中心軸，該中心軸為轉(zhuǎn)軸，所述電極帽存儲(chǔ)器(14)與箱蓋(16)中心軸之間通過渦卷彈簧(15)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述電極帽數(shù)量檢測傳感器(9)與電極帽存儲(chǔ)器(14)相配合用于檢測電極帽存儲(chǔ)器(14)所儲(chǔ)存的電極帽是否完全取完。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)箱體(I)之間設(shè)有卡扣(7)，所述卡扣(7)—側(cè)上安裝有兩根復(fù)位彈簧(17)和用于安裝電極帽數(shù)量檢測傳感器(9)的傳感器安裝支架(8)，所述傳感器安裝支架(8)上設(shè)有彈簧卡(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的獨(dú)立式電極帽自動(dòng)更換設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)桿(4)上套接有用于緩沖作用的緩沖彈簧(5)。
【文檔編號(hào)】B23P19/04GK203579143SQ201320531098
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】李雪, 劉衛(wèi)東 申請人:上海君哲工業(yè)自動(dòng)化有限公司