CN106736443B - 一种自动拆卸电极帽的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动拆卸电极帽的装置，用于电极帽拆装技术领域，包括拆帽机构和驱动机构，所述拆帽机构包括定位座和楔形钳，所述楔形钳具有可卡住电极帽的钳端和向所述钳端倾斜的底部斜面，所述定位座上设有可与所述底部斜面配合的导向面，所述驱动机构可驱动所述楔形钳运动并通过底部斜面和导向面的配合提供将楔形钳向上抬起从而通过钳端将电极杆上电极帽脱离的作用力。该装置能实现自动、快速拆卸种焊枪电极帽，并且几乎不损伤电极杆锥面，以解决现有拆帽设备或装置存在的磨损电极杆的问题，同时还能适应任意一种联结形式，任意“张口”、“喉深”尺寸的焊枪，并能满足焊枪上、下电极帽拆卸工况。

Description

一种自动拆卸电极帽的装置

技术领域

本发明用于电极帽拆装技术领域，特别是涉及一种自动拆卸电极帽的装置。

背景技术

目前，汽车白车身点焊所使用的焊枪与电极帽结合面是锥面配合，而作为消耗件的电极帽需要经常更换，现有的拆卸电极帽方法有两种——手动拆卸与自动拆卸，手动拆卸由于生产效率低，已经逐渐被市场淘汰，而适用于自动拆卸的设备要么是“旋扭”式，要么是“撬杠”式原理，现有在市场上使用的更换电极帽的设备还存在一些缺陷，无论是基于“旋扭”式原理，还是基于“撬杠”式原理的拆帽设备，在拆帽时都存在磨损电极杆的问题，首先“旋扭”式拆帽设备示教时，电极帽与拆帽口旋扭中心同心度难以保证，拆帽口转旋时势必会造成电极帽内孔锥面磨损电极杆外圆锥面；其次“撬杠”式拆帽设备卡住电极帽的“撬杠”是绕着某一点做旋转运动，必然造成电极帽对电极杆产生附加的倾覆弯矩，造成电极杆锥面端部偏磨，使用一定次数后，电极杆端部锥面会渗漏冷却液，影响焊枪使用寿命，再者电极杆是价值比较高的物件，对于拆帽设备的使用客户而言，频繁更换电极杆是绝对无法忍受的。

经过实践证明，对电极杆损伤最小的拆帽方式是使电极帽沿电极杆轴线方向直接脱离开，鉴于电极帽与电极杆间的结合力，通过人力把电极帽从电极杆上拉下来几乎是不可能的，而目前还未有能实现沿电极杆轴向脱帽的机械装置，因此，一种超越“旋扭”和“撬杠”式拆帽原理的新型拆帽方法及其实现装置正应运而生。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种自动拆卸电极帽的装置，该装置能实现自动、快速拆卸种焊枪电极帽，并且几乎不损伤电极杆锥面，以解决现有拆帽设备或装置存在的磨损电极杆的问题，同时还能适应任意一种联结形式，任意“张口”、“喉深”尺寸的焊枪，并能满足焊枪上、下电极帽拆卸工况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动拆卸电极帽的装置，包括拆帽机构和驱动机构，所述拆帽机构包括定位座和楔形钳，所述楔形钳具有可卡住电极帽的钳端和向所述钳端倾斜的底部斜面，所述定位座上设有可与所述底部斜面配合的导向面，所述驱动机构可驱动所述楔形钳运动并通过底部斜面和导向面的配合提供将楔形钳向上抬起从而通过钳端将电极杆上电极帽脱离的作用力。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述定位座具有向前伸出的定位板，所述定位板上开设侧开口的电极杆导槽，电极杆导槽的前后两侧伸出用于卡紧电极杆止口的前凸边和后凸边。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述定位板在电极杆导槽的端口两侧形成前V形边和后V形边，前V形边和后V形边间形成朝向电极杆一侧的V形口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述楔形钳具有可从电极杆两侧卡住电极帽的左钳齿和右钳齿，所述定位座上于后凸边的左侧设有左钳齿导槽，于后凸边的右侧设有右钳齿导槽，左钳齿导槽的槽底形成与左钳齿底部斜面配合的左导向面，右钳齿导槽的槽底形成与右钳齿底部斜面配合的右导向面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述左导向面和右导向面上均设有滚道，滚道内设有滚珠。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述定位座上设有横向穿置于左钳齿导槽和右钳齿导槽的插销，所述插销上于左钳齿导槽内设有可向下按压左钳齿的左扭簧，所述左扭簧的一端嵌在左钳齿的第一卡槽内，另一端嵌在定位座的第二卡槽内；所述插销上于右钳齿导槽内设有可向下按压右钳齿的右扭簧，所述右扭簧的一端嵌在右钳齿的第三卡槽内，另一端嵌在定位座的第四卡槽内。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述驱动机构包括气缸。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括增力机构，所述增力机构包括支撑结构、摇杆和连杆，所述拆帽机构设在所述支撑结构的头部，气缸设在所述支撑结构的尾部，气缸的活塞杆上设有接头，所述摇杆的一端通过第一销轴铰接于支撑结构上，另一端通过第二销轴与连杆的前端铰接，连杆的后端通过第三销轴与接头铰接，所述楔形钳的后端通过第四销轴铰接于第一销轴与第二销轴之间的摇杆上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述支撑结构包括将增力机构罩在内部的箱体，所述箱体包括底座、设在底座前端的定位座安装板、设在底座后端的气缸安装板、设在箱体两侧的侧板以及设在箱体顶部的箱盖，所述定位座固定安装在所述定位座安装板上，所述气缸安装在所述气缸安装板上，所述箱盖上设有铰接支座，所述摇杆的一端通过第一销轴铰接于铰接支座上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一销轴、第二销轴、第三销轴和第四销轴的端部均设有挡圈卡槽，挡圈卡槽内设有挡圈。

本发明的有益效果：本发明中驱动机构可驱动所述楔形钳运动并通过底部斜面和导向面的配合提供将楔形钳向上抬起从而通过钳端将电极杆上电极帽脱离的作用力。该装置能实现自动、快速拆卸种焊枪电极帽，并且几乎不损伤电极杆锥面，以解决现有拆帽设备或装置存在的磨损电极杆的问题，同时还能适应任意一种联结形式，任意“张口”、“喉深”尺寸的焊枪，并能满足焊枪上、下电极帽拆卸工况。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明电极帽受力示意图；

图2是本发明定位座结构示意图；

图3是本发明楔形钳结构示意图；

图4是本发明定位座和楔形钳配合结构示意图；

图5是本发明定位座和楔形钳配合拆卸电极帽示意图；

图6是本发明增力机构结构示意图；

图7是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图7，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图6或图7所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

本发明提供了一种自动拆卸电极帽的装置，包括拆帽机构和驱动机构，所述拆帽机构包括定位座1和楔形钳2，所述楔形钳2具有可卡住电极帽3的钳端21和向所述钳端21倾斜的底部斜面，所述定位座1上设有可与所述底部斜面配合的导向面，所述驱动机构可驱动所述楔形钳2运动并通过底部斜面和导向面的配合提供将楔形钳2向上抬起从而通过钳端21将电极杆4上电极帽3脱离的作用力。参见图1，楔形钳2的底部斜面与钳端21所在平面构成的楔形角α，底部斜面与导向面相配合，当楔形钳2受到外力F作用时，楔形钳2向前移动，钳端21插入电极帽3的下端面与电极杆4的止口端组成的间隙中，由于楔形钳2的楔形角，钳端21会向上抬升，挤压电极帽3的下端面，从而将电极帽3与电极杆4分离开。

若忽略底部斜面与导向面间的摩擦力，拆帽时电极帽3的下端面所受轴向挤压力N＝F/(tanα+μ)，其中μ为电极帽3与钳端间的摩擦系数，α为楔形角，若减小α和增加钳端的光洁度，则电极帽3的下端面所受轴向挤压力N可接近无穷大，本装置可实现小负载能力驱动大负载的目标。同时采用电极帽3沿电极杆4轴向分离的方法，可有效减轻电极帽3对电极杆4的磨损。

参见图2，所述定位座1具有向前伸出的定位板11，所述定位板11上开设侧开口的电极杆导槽12，所述电极杆导槽12的前后两侧伸出用于卡紧电极杆4止口的前凸边13和后凸边14。需要拆卸电极帽3时，电极杆4由电极杆导槽12进入前凸边13和后凸边14之间，既限制了电极杆4向上位移，同时对电极杆4进行了前后约束，解决了刚性不足的电极杆4在拆帽时，向前弯曲的风险。

其中，所述定位板11在电极杆导槽12的端口两侧形成前V形边15和后V形边16，前V形边15和后V形边16间形成朝向电极杆4一侧夹角θ的V形口，便于短粗型电极杆运动到前凸边13、后凸边14构成的卡口位置。

参见图3，所述楔形钳2具有可从电极杆4两侧卡住电极帽3的左钳齿22和右钳齿23，所述定位座1上于后凸边14的左侧设有左钳齿导槽17，于后凸边14的右侧设有右钳齿导槽18，左钳齿导槽17的槽底形成与左钳齿22底部斜面配合的左导向面19，右钳齿导槽18的槽底形成与右钳齿底部斜面配合的右导向面10。楔形钳2采用左右对称式的结构，可以从电极杆4两侧卡住电极帽3，并且同步施力进而将电极帽3从电极杆4上平稳拆下。

参见图1、图4，为了减小底部斜面与导向面间的摩擦力，所述左导向面19和右导向面10上均设有滚道111，滚道111内设有滚珠112。滚珠112优选为钢珠，钢珠能在滚道111中滚动，但不会从滚道111中溢出，钢珠可减小楔形钳2向前运动时的摩擦阻力。

参见图5，所述定位座1上设有横向穿置于左钳齿导槽17和右钳齿导槽18的插销5，所述插销5上于左钳齿导槽17内设有可向下按压左钳齿22的左扭簧51，所述左扭簧51的一端嵌在左钳齿22的第一卡槽24内，另一端嵌在定位座1的第二卡槽113内；所述插销5上于右钳齿导槽18内设有可向下按压右钳齿23的右扭簧52，所述右扭簧52的一端嵌在右钳齿23的第三卡槽25内，另一端嵌在定位座1的第四卡槽114内。初始状态下，左扭簧51和右扭簧52被预紧，以防止楔形钳2向前运动时的上下窜动。

所述驱动机构包括气缸61，气缸61作为动力源，无污染、噪音小、取气方便，便于实现自动控制，而且价格低廉。

为了进一步对较小负载能力的动力装置输出力进行放大，来获得较大的轴向拆帽力，参见图6，还包括增力机构，所述增力机构包括支撑结构、摇杆62和连杆63，所述拆帽机构设在所述支撑结构的头部，气缸61设在所述支撑结构的尾部，气缸61的活塞杆上设有接头64，所述摇杆62的一端通过第一销轴65铰接于支撑结构上，另一端通过第二销轴66与连杆63的前端铰接，连杆63的后端通过第三销轴67与接头64铰接，所述楔形钳2的后端通过第四销轴68铰接于第一销轴65与第二销轴66之间的摇杆62上。所述第一销轴65、第二销轴66、第三销轴67和第四销轴68的端部均设有挡圈卡槽，挡圈卡槽内设有挡圈，挡圈限制对应的插销脱落。第二销轴66距离第一销轴65的力臂长度大于第四销轴68距离第一销轴65的力臂长度，进而可对气缸61的输出力进行第一级放大，放大的比例等于第二销轴66距离第一销轴65的力臂与第四销轴68距离第一销轴65的力臂之比。

其中，参见图7，所述支撑结构包括将增力机构罩在内部的箱体，所述箱体包括底座71、设在底座71前端的定位座安装板72、设在底座71后端的气缸安装板73、设在箱体两侧的侧板74以及设在箱体顶部的箱盖75，所述定位座1固定安装在所述定位座安装板72上，所述气缸61安装在所述气缸安装板73上，所述箱盖75上设有铰接支座76，所述摇杆62的一端通过第一销轴65铰接于铰接支座76上。

本发明的工作原理：

拆帽动作：

电极杆4携带电极帽3沿着前V形边15与后V形边16构成的V形口，运动到前凸边13、后凸边14，前凸边13、后凸边14卡住电极杆4的止口。

气缸61大腔通气时，气缸的接头64随着活塞杆伸出，推动连杆63作平面运动，连杆63通过第二销轴66推动摇杆62绕着第一销轴65顺时针摆动(如图5所示)，在第四销轴68的带动下，楔形钳2的底部斜面贴着钢珠向前运动，楔形钳2的左钳齿22和右钳齿23插入到电极帽3的下端面和电极杆4的止口构成的间隙中，随着楔形钳2向前运动，左钳齿22和右钳齿23会向上抬升，并挤压电极帽3的下端面，直至气缸61工作到最大行程，电极帽3可从电极杆4上分离开来。

复位动作：

拆帽完毕后，电极杆4向下退出前凸边13、后凸边14构成的卡口，气缸61小腔通气，气缸的接头64缩回，带动摇杆62和楔形钳2回到初始位置，在扭簧的预紧作用下，楔形钳2复位时不会出现上下跳动的现象，且扭簧的前端卡在楔形钳2中，同时起到限制楔形钳2复位时运动过头的作用。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：包括拆帽机构和驱动机构，所述拆帽机构包括定位座和楔形钳，所述楔形钳具有可卡住电极帽的钳端和向所述钳端倾斜的底部斜面，所述定位座上设有可与所述底部斜面配合的导向面，所述驱动机构可驱动所述楔形钳运动并通过底部斜面和导向面的配合提供将楔形钳向上抬起从而通过钳端将电极杆上电极帽脱离的作用力，所述定位座具有向前伸出的定位板，所述定位板上开设侧开口的电极杆导槽，电极杆导槽的前后两侧伸出用于卡紧电极杆止口的前凸边和后凸边，所述楔形钳具有可从电极杆两侧卡住电极帽的左钳齿和右钳齿，所述定位座上于后凸边的左侧设有左钳齿导槽，于后凸边的右侧设有右钳齿导槽，左钳齿导槽的槽底形成与左钳齿底部斜面配合的左导向面，右钳齿导槽的槽底形成与右钳齿底部斜面配合的右导向面，所述定位座上设有横向穿置于左钳齿导槽和右钳齿导槽的插销，所述插销上于左钳齿导槽内设有可向下按压左钳齿的左扭簧，所述左扭簧的一端嵌在左钳齿的第一卡槽内，另一端嵌在定位座的第二卡槽内；所述插销上于右钳齿导槽内设有可向下按压右钳齿的右扭簧，所述右扭簧的一端嵌在右钳齿的第三卡槽内，另一端嵌在定位座的第四卡槽内，初始状态下，左扭簧和右扭簧被预紧，以防止楔形钳向前运动时的上下窜动。

2.根据权利要求1所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：所述定位板在电极杆导槽的端口两侧形成前V形边和后V形边，前V形边和后V形边间形成朝向电极杆一侧的V形口。

3.根据权利要求1所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：所述左导向面和右导向面上均设有滚道，滚道内设有滚珠。

4.根据权利要求1所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：所述驱动机构包括气缸。

5.根据权利要求4所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：还包括增力机构，所述增力机构包括支撑结构、摇杆和连杆，所述拆帽机构设在所述支撑结构的头部，气缸设在所述支撑结构的尾部，气缸的活塞杆上设有接头，所述摇杆的一端通过第一销轴铰接于支撑结构上，另一端通过第二销轴与连杆的前端铰接，连杆的后端通过第三销轴与接头铰接，所述楔形钳的后端通过第四销轴铰接于第一销轴与第二销轴之间的摇杆上。

6.根据权利要求5所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：所述支撑结构包括将增力机构罩在内部的箱体，所述箱体包括底座、设在底座前端的定位座安装板、设在底座后端的气缸安装板、设在箱体两侧的侧板以及设在箱体顶部的箱盖，所述定位座固定安装在所述定位座安装板上，所述气缸安装在所述气缸安装板上，所述箱盖上设有铰接支座，所述摇杆的一端通过第一销轴铰接于铰接支座上。

7.根据权利要求5所述的自动拆卸电极帽的装置，其特征在于：所述第一销轴、第二销轴、第三销轴和第四销轴的端部均设有挡圈卡槽，挡圈卡槽内设有挡圈。