CN103949760B - 传感式焊接喷化器装置 - Google Patents

Abstract

传感式焊接喷化器装置，包括固定设置在主支架上的油瓶支架，真空发生器及对射型光电传感器设在主支架内；电气插口连真空发生器和对射型光电传感器，对射型光电传感器连真空发生器上的电磁阀；供油瓶设在油瓶支架内，喷油舱固定在油瓶支架的上端面；喷嘴轴向设与喷油舱底部；在喷油舱的上端面设一通孔；对射型光电传感器的输入端设在喷油舱的相向侧壁的上端，供油瓶出油口连真空发生器真空口；真空发生器喷射口连接喷嘴。其能够灵活安装于各种不同设备上，满足客户的个性化需求，喷射机构采用了封闭式结构，防止了防飞溅液对周围环境造成污染；对喷射动作的控制采用传感控制方式，避免了机器人因碰撞误判导致的自行终止工作的现象。

Description

传感式焊接喷化器装置

技术领域

本发明涉及到焊接机器人的周边设备，属于焊枪清理装置的技术领域，具体地说是一种传感式焊接喷化器装置。

背景技术

完整的焊接机器人系统中，除机器人本身外还包括一些周边设备，如变位机、移动滑台、焊枪清理装置、自动刀具转换装置。机器人要完成焊接作业，需要依赖控制系统与周边辅助设备的支持与配合，相互协调地使用，以减少停机时间、降低设备故障率、提高安全性，并获得理性的焊接质量。

众所周知，机器人焊接具有生产效率高和焊接质量稳定等突出特点。然而，熔化极弧焊机器人在施工过程中，在焊枪喷嘴内外残留的焊渣以及焊丝干伸长的变化，严重影响了焊接质量及稳定性。因此，在焊接机器人的周边设备中设置了焊枪清理装置，焊枪清理装置主要包括焊枪清洗机、喷化器单元和焊丝剪断装置三部分。焊枪清洗机是清除喷嘴内表面的飞溅，以保证保护气体的通畅；喷化器单元喷出的防溅液可以减少焊渣的附着，降低维护频率；焊丝剪断装置主要用于用焊丝进行起始点检出的场合，以保证焊丝的干伸长度一定，提高检出的精度和起弧的性能。

目前使用的喷化器单元作为焊枪清理装置的一部分，是和焊枪清洗机、焊丝剪断装置等机构复合设置在一起的，安装位置相对固定，当使用客户对喷化器单元有位置要求或者需要配置在其它设备上时，其不能满足独立安装，灵活使用的要求，不能满足客户的个性化需求。同时，现有的喷化器单元中防飞溅液的喷射机构是开放式的，由喷嘴喷射出的防飞溅液容易对周围环境造成污染，增加设备维护和保养的时间成本以及物质成本，而且存在防飞溅液的浪费；还存在防飞溅液容器（透明材质制作）直接暴露于外，容器外表不仅容易被油污污染，不便观察防飞溅液的使用情况，而且容器容易受到弧光辐射而老化。此外，目前机器人焊枪清洗过程中，对喷化器喷射式动作的控制采用触碰式方式，即焊枪需要移动到机械式触碰阀门的位置，触发机械阀门来完成防飞溅液的喷射工作；因为机器人焊枪大都安装有防碰撞传感器，所以对于安装了对碰撞震动敏感的传感器的机器人焊枪，在与机械式触碰阀门接触时，机器人焊枪上的防碰撞传感器很容易误判，而控制机器人自行停止工作，影响焊接工作的持续进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够独立安装使用的传感式焊接喷化器装置。其能够作为一个独立的单元，灵活安装于各种不同设备上使用，满足客户的个性化需求，且喷嘴处的喷射机构采用了封闭式结构，不仅防止了防飞溅液对周围环境造成污染；另外对喷射动作的控制不再依靠机器人焊枪结合触碰阀门的方式，而采用了传感控制方式，避免了机器人因误判导致的自行终止工作现象。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种传感式焊接喷化器装置，包括供油瓶、喷嘴、喷油舱、油瓶支架、主支架、真空发生器以及对射型光电传感器；所述油瓶支架及所述主支架均为箱体结构，箱体的开口均设置在一侧壁上，且对应开口均设置盖板；所述油瓶支架固定设置在所述主支架上，除开口所在侧壁之外的另外任一侧壁上；所述真空发生器及对射型光电传感器固定在所述主支架的内部；所述真空发生器包括吸气口、出气口、进气口、真空口、喷射口及内置式的电磁阀；所述出气口通过软管连接所述进气口；所述对射型光电传感器包括传感器主体以及连接该传感器主体的发光器、受光器；在所述主支架上设置有电气插口和进气接头；所述电气插口分别连接所述真空发生器和所述对射型光电传感器，所述对射型光电传感器连接所述真空发生器上的电磁阀；所述进气接头连接所述真空发生器上的吸气口；所述供油瓶设置在所述油瓶支架内，所述喷油舱固定在所述油瓶支架的上端面；在所述喷油舱的下端面上设置喷头安装孔，所述喷嘴轴向垂直地密封连接于所述喷头安装孔内；对应所述喷油舱下端面上的喷头安装孔，在所述喷油舱的上端面设置与喷头安装孔同轴的一通孔；所述发光器及所述受光器分别固定在所述喷油舱的一对相向侧壁的上端，且发光器与受光器的中心连接线与喷头安装孔的轴向延长线相交；所述供油瓶的出油口通过输液管一连接所述真空发生器上的真空口；所述真空发生器上的喷射口通过输液管二连接所述喷嘴。

进一步，对应所述发光器及受光器的端部分别设置防护套，所述防护套上设置供发光器及受光器的光线通过的通道，且发光器及受光器的端部分别相对与之对应的防护套的通道端口向内有收缩。设置防护套并使发光器及受光器的端部相对防护套的端口向里收缩，能够有效保护发光器及受光器的端部不被防飞溅液污染，确保发光器发出的管束能够被受光器接受，保证喷射动作正常进行，避免因防喷溅液遮盖造成喷射误动作。

进一步，在所述喷油舱的上端面固定一四瓣式挡油板，所述的设置在喷油舱上端的与喷头安装孔同轴的通孔便设置在该四瓣式挡油板的中心位置。

进一步，在所述油瓶支架内还设置有回油瓶；在所述喷油舱的底壁上还设置回油口，所述回油口通过软管连接所述回油瓶的回油管口。

进一步，在所述喷油舱的底壁上设置与所述回油口连通的环状回油槽。

进一步，所述环状回油槽以与所述回油口正对且相间一定直线距离的位置为起始点，分别沿Ⅰ、Ⅱ方向槽深深度逐渐加大，Ⅰ方向为逆时针方向，Ⅱ方向为顺时针方向。

进一步，所述油瓶支架及所述主支架开口处设置的盖板均采用有机玻璃板制成。

本发明的有益效果是：其能够作为一个独立的单元，灵活安装于各种不同设备上使用，满足客户的个性化需求，且喷嘴处的喷射机构采用了封闭式结构，不仅防止了防飞溅液对周围环境造成污染；另外对喷射动作的控制不再依靠机器人焊枪结合触碰阀门的方式，而采用了传感控制方式，避免了机器人因误判导致的自行终止工作现象，特备适用于安装了对碰撞敏感的传感器的机器人焊枪使用。而且还设置了回油瓶来对防飞溅液进行回收，降低成本。此外，盛装供油瓶（或供油瓶与回油瓶）的油瓶支架开口处盖板采用有机玻璃，不仅避免了回油瓶以及供油瓶表面被油污污染造成的观察不便，而且有效保护了回油瓶以及供油瓶不受弧光辐射而老化，延长使用寿命，降低成本。

附图说明

图1为本发明的轴测结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明的四瓣式挡油板的结构示意图；

图6为本发明中喷油舱与回油瓶连接的结构示意图；

图7为本发明中喷油舱底部的放大结构示意图；

图中：1发光器2受光器3喷油舱31回油口32回油槽33喷头安装孔4手动喷油开关5油瓶支架6回油瓶7供油瓶71输液管一72输液管二8电气插座9进气插头10主支架11对射型光电传感器12电磁阀13真空发生器131吸气口132出气口133进气口134真空口135喷射口14四瓣式挡油板15焊枪头。

具体实施方式

为便于理解本发明的技术方案，下面结合附图对其中所涉及的技术内容作进一步说明。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，一种传感式焊接喷化器装置，包括供油瓶7、回油瓶6、喷嘴32、喷油舱3、油瓶支架5、主支架10、真空发生器13以及对射型光电传感器11。所述油瓶支架5及所述主支架10均为箱体结构，且两箱体的开口均设置在一侧壁上，且对应该两开口均设置盖板。且在所述油瓶支架5及所述主支架10开口处设置的盖板均采用或者至少油瓶支架5的盖板采用有机玻璃板制成。所述油瓶支架5固定设置在所述主支架10上，与开口所在侧壁相邻的一侧壁上。所述真空发生器13及对射型光电传感器11固定在所述主支架10的内部。

所述真空发生器13包括吸气口131、出气口132、进气口133、真空口134、喷射口135及内置式的电磁阀12。所述出气口132通过软管连接所述进气口133。所述对射型光电传感器11包括传感器主体以及连接该传感器主体的发光器2、受光器1。所述真空发生器13及所述对射型光电传感器11均为现有设备，所以对于二者的具体结构及作用原理不再是赘述。

如图1至图4所示，在所述主支架10上固定所述油瓶支架5的侧壁上设置有电气插口8和进气接头9。所述电气插口8分别连接所述真空发生器13和所述对射型光电传感器11，所述对射型光电传感器11连接所述真空发生器13上的电磁阀12。所述进气接头9连接所述真空发生器13上的吸气口131。所述供油瓶7设置在所述油瓶支架5内，所述喷油舱3固定在所述油瓶支架5的上端面；在所述喷油舱3的下端面上设置喷头安装孔33（如图7示），所述喷嘴32轴向垂直地密封连接于所述喷头安装孔33内。

对应所述喷油舱3下端面上的喷头安装孔33，在所述喷油舱3的上端面设置与喷头安装孔33同轴的一通孔，该通孔孔径的大小必须要确保焊枪头15能够伸入到喷油舱3内。对于该处结构，如图1、图4、图5所示，具体可以为，在所述喷油舱3的上端面固定一四瓣式挡油板14，所述的设置在喷油舱3上端的与喷头安装孔33同轴的通孔便设置在该四瓣式挡油板14的中心位置，如图1、图4、图6所示。采用四瓣式挡油板14主要是为了适用于不同外径的焊枪头15使用，提高本发明的通用性。

如图4、图6所示，所述发光器2及所述受光器1分别固定在所述喷油舱3的一对相向侧壁的上端，且发光器2与受光器1的中心连接线与喷头安装孔33的轴向向上延长线相交。所述供油瓶7的出油口通过输液管一71连接所述真空发生器13上的真空口134，所述真空发生,13上的喷射口135通过输液管二72连接所述喷嘴32。

如图6所示，对应所述发光器2及受光器1的端部分别设置防护套，所述防护套上设置供发光器2及受光器1的光线通过的通道，且发光器2及受光器1的端部分别相对与之对应的防护套的通道端口向内有收缩。设置防护套并使发光器2及受光器1的端部相对防护套的端口向里收缩，能够有效保护发光器2及受光器1的端部不被防飞溅液污染，确保发光器发出的管束能够被受光器接受，保证喷射动作正常进行，避免因防喷溅液遮盖造成喷射误动作。

如图1、图2、图6所示，所述回油瓶6设置在所述油瓶支架5内，与所述供油瓶7并排且对应在所述喷油舱3的正下方。如图6、图7所示，在所述喷油舱3的底壁上还设置回油口31，所述回油口31通过软管连接所述回油瓶6的回油管口。在所述喷油舱3的底壁上设置与所述回油口31连通的环状回油槽32。所述回油槽32以与所述回油口31相对的A点为起始点，分别沿Ⅰ、Ⅱ方向槽深深度逐渐加大。

如图2所示，在油瓶支架5的外壁上还可设置手动喷油开关4，该手动喷油开关4连接所述真空发生器13以及对射型光电传感器11，能够控制真空发生器13以及对射型光电传感器11的通过断电状态及工作状态。

本发明的工作过程大致为，焊枪头15由喷油舱3上部的通孔伸入到喷油舱3内，将由所述发光器2发出并由受光器1接收的光线阻断，该阻断信息被传送到对射型光电传感器11的传感器主体；然后由对射型光电传感器11的传感器主体控制所述真空发生器13的电磁阀12动作，此时气体通过进气接头9进入所述真空发生器13，所述真空发生器13内部形成真空状态，从而在真空口134形成负压，进而所述供油瓶内的液体通过所述输液管一71卷吸到所述真空发生器13内，并最终由真空发生器13的喷射口135经输液管二72输送至喷嘴32，喷射而出；由喷嘴32喷射出的防喷渐液附着在喷油舱3的内壁上，并渐渐向下流动最终汇集在回油槽32并经回油口31回收到回油瓶6中。采用光电传感形式取代现有的触碰形式，消除了机器人的误动作。需要说明的是，本发明中是包含有控制单元的，且本发明的控制单元不与机器人动作的控制单元连接。现实使用过程中，通过本发明的控制单元（可以为可编程控制器或者单片机）来设定动作迟延。详述之，焊枪头15对发光器2与受光器1之间的光线形成阻挡后，可以迟延数秒（如1秒至3秒）后再使对射型光电传感器11控制真空发生器13中的电磁阀12动作；同时还根据机器人的动作（考虑焊枪头15在喷油舱3处的停留时间长度），设置真空发生器13的工作时长，确保焊枪头15完全移出喷油舱3之前（此过程中发光器2与受光器1之间的光线可能已恢复对接），真空发生器13中的电磁阀12再次动作，使喷嘴32停止喷射防喷渐液。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种传感式焊接喷化器装置，包括供油瓶、喷嘴、喷油舱、油瓶支架、主支架；所述油瓶支架及所述主支架均为箱体结构，箱体的开口均设置在一侧壁上，且对应开口均设置盖板；所述油瓶支架固定设置在所述主支架上，除开口所在侧壁之外的另外任一侧壁上；所述供油瓶设置在所述油瓶支架内，所述喷油舱固定在所述油瓶支架的上端面；

在所述喷油舱的下端面上设置喷头安装孔，所述喷嘴轴向垂直地密封连接于所述喷头安装孔内；对应所述喷油舱下端面上的喷头安装孔，在所述喷油舱的上端面设置与喷头安装孔同轴的一通孔；其特征是：

还包括真空发生器以及对射型光电传感器；

所述真空发生器及对射型光电传感器固定在所述主支架的内部；所述真空发生器包括吸气口、出气口、进气口、真空口、喷射口及内置式的电磁阀；所述出气口通过软管连接所述进气口；所述对射型光电传感器包括传感器主体以及连接该传感器主体的发光器、受光器；

在所述主支架上设置有电气插口和进气接头；所述电气插口分别连接所述真空发生器和所述对射型光电传感器，所述对射型光电传感器连接所述真空发生器上的电磁阀；所述进气接头连接所述真空发生器上的吸气口；

所述发光器及所述受光器分别固定在所述喷油舱的一对相向侧壁的上端，且发光器与受光器的中心连接线与喷头安装孔的轴向延长线相交；

所述供油瓶的出油口通过输液管一连接所述真空发生器上的真空口；所述真空发生器上的喷射口通过输液管二连接所述喷嘴。

2.根据权利要求1所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：对应所述发光器及受光器的端部分别设置防护套，所述防护套上设置供发光器及受光器的光线通过的通道，且发光器及受光器的端部分别相对与之对应的防护套的通道端口向内有收缩。

3.根据权利要求1所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：在所述喷油舱的上端面固定一四瓣式挡油板，所述的设置在喷油舱上端的与喷头安装孔同轴的通孔便设置在该四瓣式挡油板的中心位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：在所述油瓶支架内还设置有回油瓶；在所述喷油舱的底壁上还设置回油口，所述回油口通过软管连接所述回油瓶的回油管口。

5.根据权利要求4所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：在所述喷油舱的底壁上设置与所述回油口连通的环状回油槽。

6.根据权利要求5所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：所述环状回油槽以与所述回油口正对且相间一定直线距离的位置为起始点，分别沿Ⅰ、Ⅱ方向槽深深度逐渐加大，Ⅰ方向为逆时针方向，Ⅱ方向为顺时针方向。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的传感式焊接喷化器装置，其特征是：所述油瓶支架及所述主支架开口处设置的盖板均采用有机玻璃板制成。