CN105965139A

CN105965139A - 一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置及其去除方法

Info

Publication number: CN105965139A
Application number: CN201610498747.3A
Authority: CN
Inventors: 王克鸿; 王希凯; 彭勇; 杨增海; 尹凡; 向阳; 宋晨翔; 张天齐; 罗添元
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: CN105965139B

Abstract

本发明公开了一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置及其去除方法，上外壳、中外壳、下外壳、吸气筒从上到下依次固连，定铁芯位于动铁芯上方，且定铁芯和动铁芯均设置在上外壳内，电磁线圈设置在动铁芯与上外壳之间，动铁芯底部通过连接件与连杆固连，连杆一端位于中外壳内，另一端伸入下外壳，中外壳通过机器人连接板连接到机器人手臂上，上弹簧套设置在上外壳的内壁底部，下弹簧套设置在连杆顶部，上弹簧套和下弹簧套之间设有弹簧，直线轴承设置在下外壳内，且套在连杆上；若干个陶瓷环破坏杆均匀分布在连杆底部，其底部伸入吸气筒，若干个连杆机构均匀分布在吸气筒内壁，通过连杆机构将底桶定位于吸气筒底部。本发明可以有效解决了螺柱焊陶瓷环的清理问题。

Description

一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置及其去除方法

技术领域

本发明属于工业吸尘设备，具体涉及一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置及其去除方法。

背景技术

工艺生产中，随着人工成本的增加，以及焊接过程自动化的需求，对螺柱焊提出了自动化的要求。螺柱焊焊接过程属于重复性较高，劳动强度较大，而在自动化焊接过程中，会在每个焊接螺柱的焊缝上残留一个陶瓷环，需要人工清理。

人工清理时，需要用重物去敲击焊接后的陶瓷环，然后用扫把扫走，由于存在螺柱的干扰，时常不能清理彻底，这样对后面的设备安装会造成一定的影响；如若用力不当会使螺柱焊缝产生裂纹，影响焊接适量，同时由于焊接用的陶瓷环内径仅仅比螺柱外径大2-3毫米，采用去除方式不当，会伤到螺柱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置及其去除方法，有效解决了螺柱焊陶瓷环的清理问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，包括定铁芯、电磁线圈、动铁芯、连杆、上弹簧套、下弹簧套、弹簧、上外壳、中外壳、下外壳、吸气筒、底桶、直线轴承、机器人连接板、陶瓷环破坏杆和连杆机构。

上外壳、中外壳、下外壳、吸气筒从上到下依次固连，定铁芯位于动铁芯上方，且定铁芯和动铁芯均设置在上外壳内，电磁线圈设置在动铁芯与上外壳之间，动铁芯底部通过连接件与连杆固连，连杆一端位于中外壳内，另一端伸入下外壳，中外壳通过机器人连接板连接到机器人手臂上，上弹簧套设置在上外壳的内壁底部，下弹簧套设置在连杆顶部，其中上弹簧套、连杆、下弹簧套之间保持轴心相同，且上弹簧套和下弹簧套之间设有弹簧，直线轴承设置在下外壳内，且套在连杆上；若干个陶瓷环破坏杆均匀分布在连杆底部，其底部伸入吸气筒，若干个连杆机构均匀分布在吸气筒内壁，通过连杆机构将底桶定位于吸气筒底部。

所述连杆机构包括竖杆、保护套管、直线轴承、弹簧、上端帽和下端帽，竖杆上设有环形凸起，直线轴承设置在环形凸起下方的竖杆上，弹簧设置在环形凸起上方的竖杆上，保护套管套在竖杆上，且所述环形凸起、弹簧、直线轴承均位于保护套管内，保护套管两端分别通过上端帽和下端帽固定；上端帽和下端帽与吸气筒固连，竖杆下端固定连接底桶。

所述吸气筒包括主套筒和连接管，主套筒外壁通过连接管接通工业吸尘器；主套筒位于下外壳和底桶之间；连杆机构设置在主套筒内壁。

所述陶瓷环破坏杆底部设有破坏头，应对不同直径的螺柱陶瓷环时，仅仅需要调节其破坏头的距离，使之在陶瓷环内外径之间。

一种采用自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置去除螺柱焊后陶瓷环的方法，方法步骤如下：

步骤1、通过机器人将装置移动到待清除陶瓷环螺柱上方，给电磁线圈通电，产生磁场，通过磁场作用，动铁芯会向上移动，同时压缩弹簧，并通过连杆上移陶瓷环破坏杆，距离为3-6mm，转入步骤2；

步骤2、输入此前机器人焊接螺柱时的三维坐标，经过计算算出切割用螺柱的三维空间位置，使得陶瓷环破坏杆的破坏头距离陶瓷环上方1-4mm，并通过机器人手臂移动到该位置，转入步骤3；

步骤3、给电磁线圈去电，此时连杆由于自身重力以及弹簧弹力加速向下运动，带动陶瓷环破坏杆冲向陶瓷环，并砸碎陶瓷环，转入步骤4；

步骤4、给电磁线圈通电、之后给工业吸尘器通电，通过吸气筒，被砸碎的陶瓷环将会被吸走，转入步骤5；

步骤5、提升装置，给电磁线圈去电，清除下一个陶瓷环，重复步骤1-4操作即可。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）本发明配合机器人使用，可以自动化的完成对螺柱焊陶瓷环的清除工作。

（2）通过调节陶瓷环破坏杆，可以清除不同直径的螺柱焊陶瓷环。

（3）由于连杆下降距离受制于动铁芯与定铁芯之间的距离，该距离可调节，调节后稳定不变，同时由于弹簧作用，冲击力大，可应用于较大、较厚的陶瓷环清理工作，同时由于距离固定，避免了调节陶瓷环破坏杆运动距离过大，破坏焊缝，影响焊接质量。

附图说明

图1为本发明自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置的整体结构剖视图。

图2为本发明自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置连杆机构示意图，其中（a）为连杆机构的整体结构示意图；（b）为连杆机构示意图剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1和图2，一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，包括定铁芯11、电磁线圈10、动铁芯12、连杆13、上弹簧套22、下弹簧套23、弹簧、上外壳20、中外壳21、下外壳24、吸气筒25、底桶26、直线轴承16、机器人连接板27、陶瓷环破坏杆14和连杆机构3。

上外壳20、中外壳21、下外壳24、吸气筒25从上到下依次通过螺栓固连，定铁芯11位于动铁芯12上方，且定铁芯11和动铁芯12均设置在上外壳20内，电磁线圈10设置在动铁芯12与上外壳20之间，动铁芯12底部通过连接件与连杆13固连，所述连接件与动铁芯12和连杆13分别通过螺栓接，连杆13一端位于中外壳21内，另一端伸入下外壳24，中外壳21与机器人连接板27通过螺栓连接，同时中外壳21通过机器人连接板27连接到机器人手臂上，上弹簧套22通过螺栓设置在上外壳20的内壁底部，下弹簧套23通过螺栓设置在连杆13顶部，其中上弹簧套22、连杆13、下弹簧套23之间保持轴心相同，且上弹簧套22和下弹簧套23之间设有弹簧，直线轴承16通过垫片以及螺栓设置在下外壳24内，且套在连杆13上；三个陶瓷环破坏杆14均匀分布在连杆13底部，其底部伸入吸气筒25，三个连杆机构3均匀分布在吸气筒25内壁，并通过螺栓固定在吸气筒25内壁上，通过连杆机构3将底桶26定位于吸气筒25底部。

所述连杆机构3包括竖杆35、保护套管33、直线轴承37、弹簧36、上端帽31和下端帽32，竖杆35上设有环形凸起，直线轴承37设置在环形凸起下方的竖杆35上，弹簧36设置在环形凸起上方的竖杆35上，保护套管33套在竖杆35上，且所述环形凸起、弹簧36、直线轴承37均位于保护套管33内，保护套管33两端分别通过上端帽31和下端帽32固定；上端帽31和下端帽32与吸气筒25固连，竖杆35下端固定连接底桶26。

所述吸气筒25包括主套筒和连接管，主套筒外壁通过连接管接通工业吸尘器；主套筒位于下外壳24和底桶26之间；连杆机构3设置在主套筒内壁。

所述陶瓷环破坏杆14底部设有破坏头，应对不同直径的螺柱陶瓷环时，仅仅需要调节其破坏头的距离，使之在陶瓷环内外径之间，在重力和弹簧力的共同作用下对陶瓷环进行破坏。

步骤1、通过机器人将装置移动到待清除陶瓷环螺柱上方，给电磁线圈10通电，产生磁场，通过磁场作用，动铁芯12会向上移动，同时压缩弹簧，并通过连杆13上移陶瓷环破坏杆14，距离为3-6mm，转入步骤2。

步骤2、输入此前机器人焊接螺柱时的三维坐标，经过计算算出切割用螺柱的三维空间位置，使得陶瓷环破坏杆14的破坏头距离陶瓷环上方1-4mm，并通过机器人手臂移动到该位置，转入步骤3。

步骤3、给电磁线圈10去电，此时连杆13由于自身重力以及弹簧弹力加速向下运动，带动陶瓷环破坏杆14冲向陶瓷环，并砸碎陶瓷环，转入步骤4。

步骤4、给电磁线圈10通电、之后给工业吸尘器通电，通过吸气筒25，被砸碎的陶瓷环将会被吸走，转入步骤5。

步骤5、提升装置，给电磁线圈10去电，清除下一个陶瓷环，重复步骤1-4操作即可。

Claims

1.一种自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，其特征在于：包括定铁芯（11）、电磁线圈（10）、动铁芯（12）、连杆（13）、上弹簧套（22）、下弹簧套（23）、弹簧、上外壳（20）、中外壳（21）、下外壳（24）、吸气筒（25）、底桶（26）、直线轴承（16）、机器人连接板（27）、陶瓷环破坏杆（14）和连杆机构（3）；

上外壳（20）、中外壳（21）、下外壳（24）、吸气筒（25）从上到下依次固连，定铁芯（11）位于动铁芯（12）上方，且定铁芯（11）和动铁芯（12）均设置在上外壳（20）内，电磁线圈（10）设置在动铁芯（12）与上外壳（20）之间，动铁芯（12）底部通过连接件与连杆（13）固连，连杆（13）一端位于中外壳（21）内，另一端伸入下外壳（24），中外壳（21）通过机器人连接板（27）连接到机器人手臂上，上弹簧套（22）设置在上外壳（20）的内壁底部，下弹簧套（23）设置在连杆（13）顶部，其中上弹簧套（22）、连杆（13）、下弹簧套（23）之间保持轴心相同，且上弹簧套（22）和下弹簧套（23）之间设有弹簧，直线轴承（16）设置在下外壳（24）内，且套在连杆（13）上；若干个陶瓷环破坏杆（14）均匀分布在连杆（13）底部，其底部伸入吸气筒（25），若干个连杆机构（3）均匀分布在吸气筒（25）内壁，通过连杆机构（3）将底桶（26）定位于吸气筒（25）底部。

2. 根据权利要求1所述的自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，其特征在于：所述连杆机构（3）包括竖杆（35）、保护套管（33）、直线轴承（37）、弹簧（36）、上端帽（31）和下端帽（32），竖杆（35）上设有环形凸起，直线轴承（37）设置在环形凸起下方的竖杆（35）上，弹簧（36）设置在环形凸起上方的竖杆（35）上，保护套管（33）套在竖杆（35）上，且所述环形凸起、弹簧（36）、直线轴承（37）均位于保护套管（33）内，保护套管（33）两端分别通过上端帽（31）和下端帽（32）固定；上端帽（31）和下端帽（32）与吸气筒（25）固连，竖杆（35）下端固定连接底桶（26）。

3.根据权利要求1所述的自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，其特征在于：所述吸气筒（25）包括主套筒和连接管，主套筒外壁通过连接管接通工业吸尘器；主套筒位于下外壳（24）和底桶（26）之间；连杆机构（3）设置在主套筒内壁。

4.根据权利要求1所述的自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置，其特征在于：所述陶瓷环破坏杆（14）底部设有破坏头，应对不同直径的螺柱陶瓷环时，仅仅需要调节其破坏头的距离，使之在陶瓷环内外径之间。

5.一种采用如权利要求1所述的自动去除多直径螺柱焊陶瓷环的装置去除螺柱焊后陶瓷环的方法，其特征在于，方法步骤如下：

步骤1、通过机器人将装置移动到待清除陶瓷环螺柱上方，给电磁线圈（10）通电，产生磁场，通过磁场作用，动铁芯（12）会向上移动，同时压缩弹簧，并通过连杆（13）上移陶瓷环破坏杆（14），距离为3-6mm，转入步骤2；

步骤2、输入此前机器人焊接螺柱时的三维坐标，经过计算算出切割用螺柱的三维空间位置，使得陶瓷环破坏杆（14）的破坏头距离陶瓷环上方1-4mm，并通过机器人手臂移动到该位置，转入步骤3；

步骤3、给电磁线圈（10）去电，此时连杆（13）由于自身重力以及弹簧弹力加速向下运动，带动陶瓷环破坏杆（14）冲向陶瓷环，并砸碎陶瓷环，转入步骤4；

步骤4、给电磁线圈（10）通电、之后给工业吸尘器通电，通过吸气筒（25），被砸碎的陶瓷环将会被吸走，转入步骤5；

步骤5、提升装置，给电磁线圈（10）去电，清除下一个陶瓷环，重复步骤1-4操作即可。