一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備，包括電極帽拆帽單元、電極帽存儲單元及傳感檢測單元，所述電極帽存儲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電極帽拆裝檢測傳感器、兩個電極帽數(shù)量檢測傳感器和兩個行程檢測傳感器。本實用新型的有益效果為：高度模塊化，能和任何一種自動修磨器組合，完成修模及換帽的自動實現(xiàn)功能，還具有手動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的風險，可自由拆卸的電極帽存儲單元減小了整個拆帽設(shè)備的體積。
【專利說明】一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車生產(chǎn)自動化制造領(lǐng)域，特別是指一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)線普遍采用機器人對汽車白車身進行點焊焊接，機器人的智能高速動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行修磨，當被修磨的電極帽外壁厚度小于規(guī)定的允許厚度時，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個工藝，修磨器負責對電極受損部分進行修整，去除氧化層；電極帽更換設(shè)備主要負責對電極帽的拆除和裝配。在機器人焊接工位，修磨采用機器人控制的自動修磨方式進行，電極帽更換則采用人工拆裝的形式進行。
[0004]現(xiàn)有的電極的修磨雖然采用了機器人控制的自動修磨，但其功能單一，電極帽的更換需人工進行，電極帽更換所需時間長。在更換電極帽期間，汽車焊接生產(chǎn)線需停線數(shù)分鐘，由于每臺焊機的電極帽更換的時間段并不一致，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]當前市場上，自動修磨器已經(jīng)很普遍，自動修模及換帽一體機也有少數(shù)公司有相應的產(chǎn)品，但是獨立式的自動電極帽更換設(shè)備尚沒有相應產(chǎn)品。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種應用于汽車自動焊接生產(chǎn)線用的焊槍電極的自動拆除及更換，是一臺集電極自動拆帽、裝載及安全監(jiān)測于一體的獨立式電極帽自動更換設(shè)備。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施例提供一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備，包括電極帽拆帽單元、電極帽存儲單元及傳感檢測單元，所述電極帽存儲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電極帽拆裝檢測傳感器、兩個電極帽數(shù)量檢測傳感器和兩個行程檢測傳感器，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桿與緩沖底座構(gòu)成一個整體，所述安裝支架背面設(shè)有兩個上下分布的箱體，兩個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)的兩個小總成，所述小總成均由齒輪、夾爪、端蓋及恢復彈簧構(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個夾爪，所述齒輪的端面上設(shè)有三道與齒輪轉(zhuǎn)動時相配合的螺旋式導槽。
[0008]其中所述電極帽拆帽單元是自動拆除電極帽的執(zhí)行單元，分上電極帽拆除單元與下電極帽拆除單元，拆帽的動力由氣缸提供，通過傳動結(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)在動力的推動下，產(chǎn)生Twist and Pull (扭轉(zhuǎn)及下拉)的雙重運動，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；存儲單元電極帽數(shù)量檢測，用于檢測存儲單元電極帽數(shù)量是否取完；氣缸行程檢測，用于檢測每次運動氣缸行程是否到位。
[0010]作為優(yōu)選，所述電極帽存儲單元包括兩個相配合的箱蓋、電極帽存儲器及渦卷彈簧，所述電極帽存儲器位于兩個箱蓋之間，所述兩箱蓋中心處設(shè)有中心軸，該中心軸為轉(zhuǎn)軸，所述電極帽存儲器與箱蓋中心軸之間通過渦卷彈簧可轉(zhuǎn)動連接，所述電極帽數(shù)量檢測傳感器與電極帽存儲器相配合用于檢測電極帽存儲器所儲存的電極帽完全取完。
[0011]其中所述電極帽存儲單元也分上電極帽存儲單元及下電極帽存儲單元，上、下電極帽存儲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)，每個存儲單元內(nèi)能存儲若干個電極帽，機器人每次到固定位置去電極帽，每取走一個當前位置的電極帽，相鄰的電極帽能夠自動切換到取帽位置，等待下次裝帽的執(zhí)行；
[0012]作為優(yōu)選，所述兩個箱體之間設(shè)有卡扣，所述卡扣一側(cè)上安裝有兩根復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，所述導桿上套接有用于緩沖作用的緩沖彈簧。
[0014]本實用新型的上述技術(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修磨器組合，完成修模及換帽的自動實現(xiàn)功能，方便為還是手動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的風險；
[0018]4、可自由拆卸的電極帽存儲單元，減小了整個拆帽設(shè)備的體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實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為電極帽存儲單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為電極帽存儲單元與電極帽拆帽單元連接示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0024]本實用新型針對現(xiàn)有的不足提供一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備，如圖1所示，包括電極帽拆帽單元1、電極帽存儲單元II及傳感檢測單元III。所述電極帽存儲單元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包含五個傳感器，分別安裝于電極帽拆帽單元I的五個位置，為I個電極帽拆裝檢測傳感器13、2個電極帽數(shù)量檢測傳感器9、2個行程檢測傳感器18。[0025]如圖2所示，本實用新型中電極帽拆帽單元I，整個單元動力由氣缸19提供，氣缸19安裝在安裝支架2上，通過導桿4及緩沖彈簧5與緩沖底座3構(gòu)成一個整體，在緩沖彈簧5的作用下，使得整個單元在導桿4方向受到壓力的作用時能夠有一定的緩沖作用。位于安裝支架2背面，兩個上下分布的箱體I與安裝支架2連接，合成一個完整的箱體，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個夾爪12，當氣缸19推動齒條11向前運動，在嚙合的作用下，左、右齒輪10分別向相反方向運動，齒輪10運動帶動齒輪內(nèi)圈的夾爪12向圓心方向慢慢移動，造成三個夾爪12的頂點構(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。同時在齒輪10的端面上有三道螺旋式導槽，齒輪10在轉(zhuǎn)動的同時在螺旋式導槽的作用下，齒輪整體向下運動，這就導致齒輪10內(nèi)的夾爪12同時也有向下運動，兩個動作合成，及時夾爪既有旋轉(zhuǎn)運動，起到夾緊電極帽的作用，又有向下運動，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。當氣缸19通過行程檢測傳感器18檢測到位后，系統(tǒng)默認電極帽已經(jīng)拆除成功，機器人攜焊槍運動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同時滿足，則可確認電極帽已經(jīng)成功拆除。電極帽成功拆除后，氣缸19回位，同時帶動齒條往回行走，齒輪反轉(zhuǎn)，在復位彈簧21的作用下，夾爪12復位，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所示是本實用新型的電極帽存儲單元II的機構(gòu)示意圖，本單元主要零件就三個，分別為箱蓋16，電極帽存儲器14及渦卷彈簧15，如圖3所示。電極帽存儲器14位于上下兩個箱蓋16之間，以兩箱蓋中心軸為轉(zhuǎn)軸，在電極帽存儲器14與箱蓋16中心軸之間以渦卷彈簧15連接,作為儲能元件。
[0027]上述電極帽成功拆除之后，焊槍到電極帽存儲單元II處取電極帽，成功取出電極帽后，電極帽存儲器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，當存儲器電極帽完全取完，則電極帽存儲器14所旋轉(zhuǎn)到的位置剛好是側(cè)邊圓孔對應電極帽數(shù)量檢測傳感器9，此時電極帽數(shù)量檢測傳感器9感應不到信號，確定電極帽完全取完，通知系統(tǒng)準備添加電極帽。
[0028]圖4所示是本實用新型的電極帽拆除單元I與電極帽存儲單元II的快插結(jié)構(gòu)示意。完成快插功能主要由以下幾個零件實施。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，當電極帽存儲單元II往電極帽拆除單元I里插入時，在箱蓋16及卡扣7的相互斜面的擠壓下，卡扣7會沿彈簧17的方向慢慢張開，當存儲單元II到位后，卡扣在彈簧17的作用下復位，在卡扣7的反向倒鉤的作用下，電極帽存儲單元II就無法與電極帽拆除單元I脫開。需要取出電極帽存儲單元II，則只需扳動卡扣7即可將存儲單元II取出。彈簧卡6的作用是保證電極帽存儲單元II與電極帽拆除單元I更可靠的連接。
[0029]至此，獨立式電極帽自動更換機的自動拆帽，自動裝帽，安全檢測及快插等個功能均已完全實現(xiàn)。[0030]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種獨立式電極帽自動更換設(shè)備，其特征在于，包括電極帽拆帽單元(I)、電極帽存儲單元(II)及傳感檢測單元(III)，所述電極帽存儲單元(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)包含一個電極帽拆裝檢測傳感器(13)、兩個電極帽數(shù)量檢測傳感器(9)和兩個行程檢測傳感器(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)通過導桿(4)與緩沖底座(3)構(gòu)成一個整體，所述安裝支架(2 )背面設(shè)有兩個上下分布的箱體(I)，兩個箱體(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)的兩個小總成，所述小總成均由齒輪(10)、夾爪(12)、端蓋(20)及恢復彈簧(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個夾爪(12)，所述齒輪(10)的端面上設(shè)有三道與齒輪(10)轉(zhuǎn)動時相配合的螺旋式導槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨立式電極帽自動更換設(shè)備，其特征在于，所述電極帽存儲單元(II)包括兩個相配合的箱蓋(16)、電極帽存儲器(14)及渦卷彈簧(15)，所述電極帽存儲器(14)位于兩個箱蓋(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，所述電極帽存儲器(14)與箱蓋(16)中心軸之間通過渦卷彈簧(15)可轉(zhuǎn)動連接，所述電極帽數(shù)量檢測傳感器(9)與電極帽存儲器(14)相配合用于檢測電極帽存儲器(14)所儲存的電極帽是否完全取完。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獨立式電極帽自動更換設(shè)備，其特征在于，所述兩個箱體(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任意一項所述的獨立式電極帽自動更換設(shè)備，其特征在于，所述導桿(4)上套接有用于緩沖作用的緩沖彈簧(5)。
【文檔編號】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)自動化有限公司