CN103433680A - 电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置 - Google Patents

Abstract

一种电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，属于电极帽加工机械技术领域。包括工作台，在工作台上构成有栈边，在一组支承腿的相邻支承腿之间固定支承腿连接横梁；电极帽枢转轴，其高度方向的中部支承在工作台上、上端探出工作台的上方、下端伸展到工作台的下方；动力传动机构，与支承腿连接横梁固定，且与电极帽枢转轴的下端连接；电极帽驱逐机构，设在工作台上，电极帽枢转轴的上端构成圆锥台。优点：动作快捷；减轻工人的作业强度；满足工业化放大生产要求，工作效率高，减少人力投入而节约宝贵的劳动力资源，并且降低劳动力成本支出；整体结构简单并且能使机械化动作与手动操作相结合，体现良好的半自动化效果。

Description

电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置

技术领域

本发明属于电极帽加工机械技术领域，具体涉及一种电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置。

背景技术

前述的电极帽也称点焊电极，广泛应用于各类焊接设备如点焊机、电阻焊钳等，点焊机和电阻焊钳等是一种利用不同材质如铜与铁在相同电流强度条件下电阻热值存在差异的特性而将两被焊接工件的结合处加热到塑化状态或局部融化状态，并且在压力作用下形成牢固接头的焊接设备，在车辆、飞机、船舶、机电产品等的生产中使用甚广，乃至在电力输变电装置如变压器散热片的生产中广为使用，具体可参见并非限于例举的中国发明专利申请公布号CN102528262A、CN102554527A、CN102528351A、CN102528364A、CN102554439A、CN102528261A和CN102554531A。

由上述并且依据专业常识可知，电极帽的主要功能有三个，一是向被焊接工件传导电流；二是向被焊接工件传递压力；三是迅速导散焊接区的热量。基于这些功能，要求电极帽具有足够的电导率、热导率和高温硬度，并且电极帽结构必须满足优异的强度和刚度要求，以及满足充分冷却的条件。此外，电极帽与被焊接工件之间的接触电阻应足够低，以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。又，如业界所知之理，由于电极帽在工作时，上、下电极帽与被焊接工件频繁接触，电极帽的端面逐渐被镦粗，又由于电极帽的材料为铜并且为紫铜，而铜属于有色金属中的战略资源，价格昂贵，因此，通常对镦粗的电极帽进行修磨，以利重复使用而藉以节约资源，对此可以由并非限于例举的中国专利公布号CN102672577A（一种台式电极帽修磨装置）和CN103213050A（一种点焊机电极帽修磨器）印证。

由上述说明可知，电极帽端面实质上是指电极帽在工作状态下与工件相接触的接触部位的表面。又，前述的熔复实质上是指堆焊；而前述的过渡金属层是指碳化钛层。

使用颗粒增强铜-TiC高强度高导电电极帽可以极致地延长电极帽的使用寿命，甚至可以趋于免修磨，但是这种电极帽的价格被业界喻为贵若金银，使用电极帽的厂商往往闻而生畏，望而却步。制备此类电极帽的技术信息同样可以由公开的中国专利文献中见诸，典型的如CN102909375A（一种颗粒增强铜-TiC高强度高导电点焊电极的制备方法）和CN102836998A（一种高耐磨高强度高导电点焊电极的制备方法）。

毫无疑问，仅对电极帽端面以熔复的方式熔复即堆焊TiC（碳化钛）可以起到一石多鸟或称一箭多雕之效，因为一方面可以保证电极帽不失前述的三个功能；另一方面可以显著提高硬度、耐腐蚀、耐磨损以及耐热稳定性等；再一方面可以合理降低使用成本，例如不必使用诸如前述CN102909375A和CN102836998A方法制备的电极帽，等等。

鉴于迄今为止在公开的专利和非专利文献中均未见诸用于对点电极帽端面熔复碳化钛的专用装置的技术启示，因而通常由工人手执焊枪将夹持于焊枪上的过渡金属棒即碳化钛（棒状）熔复到电极帽端面，但是，由于电极帽的形状较为特殊（犹如中空的即具有圆锥形盲孔的子弹头的形状），因而若要将其可靠夹持，则十分麻烦，除非采用结构复杂而独特的工夹具装置；又由于纵使能将处于熔复过渡金属状态的电极帽可靠夹住，那么，工人在熔复时需使焊枪围绕电极帽作360°的频繁移动（绕圈动作），从而导致工人的作业强度大，并且效率无法令人恭维；还由于如果装夹及释放电极帽的过程越长，那么对熔复效率的影响越大，从而难以满足工业化放大生产要求；再由于为了与工业化生产要求相适应，因而不得不投入较多的堆焊工人，从而既造成劳动力资源浪费，又引发制造成本增大。

针对上述状况，本申请人作了有益的探索与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了必要的保密措施下，在本申请人厂区进行了模拟试验，结果证明是切实可行的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于将有待于熔复过渡金属的电极帽快捷定位而藉以摆脱依赖复杂的工装夹具、有利于使处于熔复过程中的电极帽自动旋转而藉以体现自动化效果并且显著减轻工人的作业强度、有益于在瞬间可将有待于熔复过渡金属的电极帽定位并且将完成了熔复过渡金属的电极帽取离而藉以保障作业效率并且满足工业化放大生产要求、有便于显著减少人力投入而藉以节约宝贵的劳动力资源并且降低制造成本和有善于保障结构简练并且操作方便而藉以体现机械化动作与手动操作相济的作业效果的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，包括一由一组支承腿支承的工作台，在该工作台上并且围绕工作台的四周构成有一凸起于工作台的上表面的栈边，在所述的一组支承腿的相邻支承腿之间固定有一支承腿连接横梁；一电极帽枢转轴，该电极帽枢转轴的高度方向的中部转动地支承在工作台上，并且该电极帽枢转轴的上端探出工作台的上方，而电极帽枢转轴的下端伸展到工作台的下方；一动力传动机构，该动力传动机构位于所述工作台的所述下方，与所述支承腿连接横梁固定，并且与电极帽枢转轴的所述下端传动连接；一用于将完成了熔复过渡金属的电极帽驱逐于电极帽枢转轴的所述上端的电极帽驱逐机构，该电极帽驱逐机构设置在所述工作台上，并且与电极帽枢转轴相配合，其中：所述电极帽枢转轴的所述上端构成有一圆锥台。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的工作台朝向下的一侧并且在对应于所述电极帽枢转轴的位置固定有一轴承座，电极帽枢转轴的所述高度方向的中部转动地支承在该轴承座上，并且电极帽枢转轴的所述下端探出轴承座。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的动力传动机构包括电机、第一传动轮、第二传动轮和传动带，电机与所述工作台的所述下方固定，第一传动轮固定在电机的电机轴上，第二传动轮与所述电极帽枢转轴的所述下端固定，传动带的一端套置在第一传动轮上，另一端套置在第二传动轮上。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的第一、第二传动轮均为皮带轮，所述的传动带为传动皮带。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的第二传动轮的直径比第一传动轮的直径大。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的电极帽驱逐机构包括翻转板轴座、翻转板轴、手柄和翻转板，翻转板轴座固定在所述工作台上，翻转板轴的一端转动地支承在翻转板轴座上，并且探出翻转板轴座，手柄固定在翻转板轴的所述一端，翻转板的一端与翻转板轴的另一端固定，而翻转板的另一端构成有一对拨爪，一对拨爪之间构成有一拨爪槽，拨爪槽与所述电极帽枢转轴的所述上端相配合，并且对应于所述圆锥台的下方。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述翻转板轴座的上端开设有一翻转板轴孔，所述翻转板轴的所述一端穿过该翻转板轴孔，而翻转板轴座的下端构成有一固定螺杆，该固定螺杆与所述工作台固定。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述的固定螺杆上配设有一上螺母和一下螺母，上螺母在固定螺杆上的位置位于所述工作台的上方，而下螺母在固定螺杆上的位置位于工作台的下方，藉由上、下螺母的彼此配合而将固定螺杆固定于所述工作平台上。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，在所述手柄的下端固定有一手柄连接座，在该手柄连接座上开设有一翻转板轴固定孔，该翻转板轴固定孔套置于所述翻转板轴的所述一端，并且由配设在手柄连接座上的紧固螺钉探入到翻转板轴固定孔内将手柄连接座与翻转板轴的所述一端固定。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，在所述翻转板的所述一端配设有一锁定螺钉，该锁定螺钉与所述翻转板轴的所述另一端固定，并且在所述的工作台上设置有一翻转板阻挡螺钉，该翻转板阻挡螺钉对应于所述翻转板的所述另一端的下方。

本发明提供的技术方案的技术效果之一，由于操作者只要将有待于熔复过渡金属的并且具有圆锥形盲孔的电极帽套置于电极帽枢转轴的上端的圆锥台上即可完成对电极帽的装夹，因而不仅动作快捷，而且无需依赖复杂的工装夹具；之二，由于可通过动力传动机构带动电极帽枢转轴转动，因而由电极帽枢转轴连同套置其上的电极帽转动，于是在熔复过渡金属的过程中工人无需手执焊枪围绕电极帽转圈，得以显著减轻工人的作业强度；之三，由于电极帽驱逐机构可将位于电极帽枢转轴上的并且完成了熔复过渡金属的电极帽瞬间去除，从而可保障作业效率，满足工业化放大生产要求，之四，由于工作效率高，因而可显著减少人力投入而节约宝贵的劳动力资源，并且降低劳动力成本支出；由于整体结构简单并且能使机械化动作与手动操作相结合，因而可体现良好的半自动化效果。

附图说明

图1为本发明的实施例暨应用例示意图。

 具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参见图1，给出了一工作台1，该工作台1在使用状态下设置在用于对图示的电极帽5的端面51实施熔复过渡金属，即实施堆焊碳化钛（熔复是指堆焊；过渡金属是指碳化钛）的作业现场，在该工作台1朝向下的一侧用一组轴承座固定螺钉111固定有一轴承座11，并且在工作台1的四周边缘位置构成有一高出工作台1朝向上的表面的栈边13，藉由该栈边13起到阻止电极帽5滚落至地坪的作用。又，在工作台1上还固定有一翻转板阻挡螺钉12，该翻转板阻挡螺钉12高出工作台1 的朝向上的一侧表面。及，工作台1具有一组支承腿14（四条支承腿14分布于矩形体的工作台1的四个角部），相邻支承腿14之间设置有或称连接有支承腿连接横梁141。

给出了一电极帽枢转轴2，该电极帽枢转轴2的高度方向的中部通过上轴承22和下轴承23转动地支承在前述的轴承座11上，电极帽枢转轴2的上端探出工作台1的上方，而下端伸展到工作台1的下方，更具体地讲，电极帽枢转轴2的下端伸展到前述轴承座11外。由图所示，在电极帽枢转轴2的前述上端的部位构成有一圆锥台21，也就是说电极帽枢转轴2的上端的部位构成为圆锥台体的形状，藉由该圆锥台21而与电极帽5良好配合，并且在电极帽枢转轴2旋转时带动套置其上的电极帽5旋转，因为电极帽5具有圆锥形的盲孔。圆锥台21的高度与电极帽5的圆锥形的盲孔的深度相适应，并且圆锥台21的大头端及小头端的直径与前述圆锥形的盲孔相吻合。又，在前述的轴承座11内设置有用于对前述上、下轴承32、33限位的轴承限位隔套112，并且在轴承座11的底部即对应于下轴承23的下方用轴承座盖固定螺钉1131固定有一轴承座盖113，藉由该轴承座盖113对下轴承23限定。

给出了用于驱使前述电极帽枢转轴2旋转的一动力传动机构3，该动力传动机构3的优选而非绝对限于的结构如下：包括电机31、第一、第二传动轮32、33和传动带34，电机31通过其电机座312与工作台1的下方固定，更确切地讲与前述的支承腿连接横梁141固定，为了确保电机31的固定效果，在对应于电机31的前述支承腿连接横梁141的下方增设一辅助连接横梁142，电机座312通过一组电机座固定螺钉3121同时与支承腿连接横梁141以及辅助连接横梁142固定。第一传动轮32固定在电机31的电机轴311上，第二传动轮33以键连接的方式与前述电极帽枢转轴2的下端固定连接，即与电极帽枢转轴2伸展到轴承座11外的端部固定连接。为了对第二传动轮33实施限位，在电极帽枢转轴2的下端端面上通过压盘固定螺钉241固定有一压盘24。藉由该压盘24起到防止第二传动轮33在挣脱平键固定后逃逸于电极帽枢转轴2的作用。传动带34的一端套置在第一传动轮32上，而另一端套置在第二传动轮33上。

在本实施例中，前述的第一传动轮32和第二传动轮33采用皮带轮，传动带34采用传动皮带，并且第二传动轮33的直径比第一传动轮32的直径大。申请人需要说明的是：如果将第一、第二传动轮32、33改用链轮，并且将传动带34改用传动链条，或者将第一、第二传动轮32、33改用同步带轮，并且将传动带34改用同步带，那么应当视为等效替代而依然属于本发明公开的技术内容范畴。

请继续见图1，给出了一用于将完成了熔复过渡金属即完成了堆焊碳化钛的电极帽5从点焊电极转轴2的上端即从圆锥台21上去除的电极帽驱逐机构4，该电极帽驱逐机构4的优选而非绝对限于的结构如下：包括翻转板轴座41、翻转板轴42、手柄43和翻转板44，翻转板轴座41固定在工作台1上，在该翻转板轴座41的上端开设有一翻转板轴孔411，而在该翻转板轴座41的下端构成有一固定螺杆412，并且在该固定螺钉412上旋配有一上螺母4121和一下螺母4122，其中：上螺母4121在固定螺杆412上的位置位于前述工作台1的上方，而下螺母4122在固定螺杆412上的位置位于工作台1的下方，藉由上、下螺母4121、4122的彼此配合而将固定螺杆412固定于工作台1上。翻转板轴42的一端转动地支承在翻转板轴座41上，具体地讲，该翻转板轴42的一端插入前述的翻转板轴孔411，并且还探出翻转板轴孔411。手柄43的下端构成有一手柄连接座431，在该手柄连接座431上开设有一翻转板轴固定孔4311，该翻转板轴固定孔4311套置于前述翻转板轴42的一端，并且由旋配在手柄连接座431上的紧固螺钉4312探入到翻转板轴固定孔4311将手柄固定座431与翻转板轴42的前述一端（伸展到翻转板轴孔411外的端部）固定。翻转板44的一端套置在翻转板轴42的另一端，并且用锁定螺钉442锁定，而翻转板44的另一端构成有一对拨爪441，一对拨爪441之间构成有一拨爪槽4411，该拨爪槽4411与前述电极帽枢转轴2的上端相配合，也就是说拨爪槽441对应于电极帽枢转轴2的上端，并且位于前述圆锥台21的下方。前述的翻转板阻挡螺钉12对应于翻转板44朝向工作台1的一侧的居中部位。

申请人结合图1描述本发明的使用，由位于工作台1的一侧即图示状态右侧的操作者将有待于熔复过渡金属即有待于堆焊碳化钛的电极帽5以倒扣状态（图1所示状态）套置到电极帽枢转轴2的上端的圆锥台21上，并且通过对设置在工作台1侧部的控制器（图中未示出）的控制面板的操作而使动力传动机构3的电机31（电机31与控制器电气控制连接）工作，由电机轴311带动第一传动轮32旋转，经传动带34带动第二传动轮33旋转，由第二传动轮33带动电极帽枢转轴2旋转，由电极帽枢转轴2带动电极帽5旋转。此时，由操作者握住焊枪6，并且使夹住在或称装夹在焊枪6上的过渡金属棒即碳化钛棒61与电极帽5的端面51（该端面51即为使用状态下与被点焊的工件相接触的表面）接触，开启焊枪6的开关，对端面51进行熔复过渡金属即堆焊碳化钛。堆焊结束后，通过对控制器的控制面板的操作而使动力传动机构3的电机31停止工作，接着由操作者握住手柄43，即对手柄43进行操作，将手柄43朝着背离操作者的一侧（图示状态的左侧）推动，由手柄连接座431带动翻转板轴42转动，由翻转板轴42带动翻转板44转动，使拨爪441向上翘起，由于拨爪441的拨爪槽4411对应于圆锥台21的下方，因此在拨爪441向上翘起的瞬间将位于圆锥台21上的并且完成了熔复过渡金属的电极帽5逐离于即驱逐于圆锥台21并跌落于工作台1。在手柄43朝着背离操作者的一侧推动后速即将手柄43朝着操作者的一侧扳动（即复位），因为完成了堆焊的电极帽5已经在手柄43朝着背离操作者的一侧推动的瞬间被逐离于圆锥台21，此时的翻转板44搁置在前述的翻转板阻挡螺钉12上，即处于待机状态。由于前述栈边13的阻挡，电极帽5脱离圆锥台21时不会跌落至地坪。如此反复而可实现对依需数量的电极帽5的端面51熔复过渡金属即堆焊碳化钛。

综上所述，本发明提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺，完成了发明任务，客观体现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果，因而不失为是一个极致的技术方案。

Claims (10)

1.一种电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于包括一由一组支承腿(14)支承的工作台(1)，在该工作台(1)上并且围绕工作台(1)的四周构成有一凸起于工作台(1)的上表面的栈边(13)，在所述的一组支承腿(14)的相邻支承腿(14)之间固定有一支承腿连接横梁(141)；一电极帽枢转轴(2)，该电极帽枢转轴(2)的高度方向的中部转动地支承在工作台(1)上，并且该电极帽枢转轴(2)的上端探出工作台(1)的上方，而电极帽枢转轴(2)的下端伸展到工作台(1)的下方；一动力传动机构(3)，该动力传动机构(3)位于所述工作台(1)的所述下方，与所述支承腿连接横梁(141)固定，并且与电极帽枢转轴(2)的所述下端传动连接；一用于将完成了熔复过渡金属的电极帽驱逐于电极帽枢转轴(2)的所述上端的电极帽驱逐机构(4)，该电极帽驱逐机构(4)设置在所述工作台(1)上，并且与电极帽枢转轴(2)相配合，其中：所述电极帽枢转轴(2)的所述上端构成有一圆锥台(21)。

2.根据权利要求1所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于在所述的工作台(1)朝向下的一侧并且在对应于所述电极帽枢转轴(2)的位置固定有一轴承座(11)，电极帽枢转轴(2)的所述高度方向的中部转动地支承在该轴承座(11)上，并且电极帽枢转轴(2)的所述下端探出轴承座(11)。

3.根据权利要求1所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于所述的动力传动机构(3)包括电机(31)、第一传动轮(32)、第二传动轮(33)和传动带(34)，电机31与所述工作台(1)的所述下方固定，第一传动轮(32)固定在电机(31)的电机轴(311)上，第二传动轮(33)与所述电极帽枢转轴(2)的所述下端固定，传动带(34)的一端套置在第一传动轮(32)上，另一端套置在第二传动轮(33)上。

4.根据权利要求3所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于所述的第一、第二传动轮(32、33)均为皮带轮，所述的传动带(34)为传动皮带。

5.根据权利要求3或4所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于所述的第二传动轮(33)的直径比第一传动轮(32)的直径大。

6.根据权利要求1所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于所述的电极帽驱逐机构(4)包括翻转板轴座(41)、翻转板轴(42)、手柄(43)和翻转板(44)，翻转板轴座(41)固定在所述工作台(1)上，翻转板轴(42)的一端转动地支承在翻转板轴座(41)上，并且探出翻转板轴座(41)，手柄(43)固定在翻转板轴(42)的所述一端，翻转板(44)的一端与翻转板轴(42)的另一端固定，而翻转板(44)的另一端构成有一对拨爪(441)，一对拨爪(441)之间构成有一拨爪槽(4411)，拨爪槽(4411)与所述电极帽枢转轴(2)的所述上端相配合，并且对应于所述圆锥台(21)的下方。

7.根据权利要求6所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于在所述翻转板轴座(41)的上端开设有一翻转板轴孔(411)，所述翻转板轴(42)的所述一端穿过该翻转板轴孔(411)，而翻转板轴座(41)的下端构成有一固定螺杆(412)，该固定螺杆(412)与所述工作台(1)固定。

8.根据权利要求7所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于在所述的固定螺杆(412)上配设有一上螺母(4121)和一下螺母(4122)，上螺母(4121)在固定螺杆(412)上的位置位于所述工作台(1)的上方，而下螺母(4122)在固定螺杆(412)上的位置位于工作台(1)的下方，藉由上、下螺母(4121、4122)的彼此配合而将固定螺杆(412)固定于所述工作平台(1)上。

9.根据权利要求6所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于在所述手柄(43)的下端固定有一手柄连接座(431)，在该手柄连接座(431)上开设有一翻转板轴固定孔(4311)，该翻转板轴固定孔(4311)套置于所述翻转板轴(42)的所述一端，并且由配设在手柄连接座(431)上的紧固螺钉(4312)探入到翻转板轴固定孔(4311)内将手柄连接座(431)与翻转板轴(42)的所述一端固定。

10.根据权利要求6所述的电极帽端面熔复过渡金属用的半自动装置，其特征在于在所述翻转板(44)的所述一端配设有一锁定螺钉(442)，该锁定螺钉(442)与所述翻转板轴(42)的所述另一端固定，并且在所述的工作台(1)上设置有一翻转板阻挡螺钉(12)，该翻转板阻挡螺钉(12)对应于所述翻转板(44)的所述另一端的下方。

Images