CN107398798A - 一种修磨换帽一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种修磨换帽一体机，包括：机架，机架的一侧设有一双面料仓，机架的另一侧设有一视觉检测仪；浮动补偿机构，机架的上端设有浮动补偿机构，浮动补偿机构的一侧设有一修磨装置和一卸帽装置，修磨装置和卸帽装置均位于双面料仓和视觉检测仪之间；伺服驱动机构，浮动补偿机构的另一侧还设有伺服驱动机构，伺服驱动机构驱动修磨装置和卸帽装置；废料收集漏斗，废料收集漏斗与机架固定连接，废料收集漏斗位于修磨装置和卸帽装置的下方；吹气装置，浮动补偿机构的上端设有吹气装置。本发明应用在机器人点焊工作站，紧靠机器人布置，与机器人配套使用，一次性完成电极帽修磨、卸帽、装帽、视觉检测等功能。
Description
技术领域
本发明涉及电极帽的技术领域，尤其涉及一种修磨换帽一体机。
背景技术
机器人点焊的发展，对节拍及设备的自动化程度要求越来越高，所以提高效率和提高修磨的质量对焊接工艺的提高有直接影响。现有技术中有单独修磨的设备，有单独视觉检测的设备，再高级些还有修磨、卸帽、料仓集成的设备，但没有把这些功能都集成到一起的产品，而且针对于料仓部件现有产品也都是分开布置，分部进行上下两个电极帽的安装，使工厂的生产效率问题仍有待提高。
目前市场上产品只解决了电极帽修磨的各个分步功能，各项功能是独立的存在，客户根据自己的需求进行选配。
传统的技术设备要想实现对电极帽的修磨、视觉检测、卸帽、上帽四项功能都做到，需要客户购买三、四台单独的设备并布置在一起才能实现，会占用大面积的厂地，为满足机器人的姿态限制的同时还可能会妨碍其它设备的布置。对于现在客户追求的高效率、高自动化、少人工的要求有很大的差距。
传统的换帽装置所配料仓储存料较少，人工补料周期较短，而且一般都是分开布置在设备的左右两侧，占空间较大，在上帽时需要分两步完成，节拍会有延时。
传统的电极帽修磨量测量需要工人用卡尺一次一次的去手工测量，不但要耗费大量的工时，由于测量条件的受限，使得测量结果的误差较大，对后期分析造成很大的困难。
发明内容
针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种修磨换帽一体机。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种修磨换帽一体机，其中，包括：机架，所述机架的一侧设有一双面料仓，所述机架的另一侧设有一视觉检测仪；浮动补偿机构，所述机架的上端设有所述浮动补偿机构，所述浮动补偿机构的一侧设有一修磨装置和一卸帽装置，所述修磨装置和所述卸帽装置均位于所述双面料仓和所述视觉检测仪之间；伺服驱动机构，所述浮动补偿机构的另一侧还设有所述伺服驱动机构，所述伺服驱动机构驱动所述修磨装置和所述卸帽装置；废料收集漏斗，所述废料收集漏斗与所述机架固定连接，所述废料收集漏斗位于所述修磨装置和所述卸帽装置的下方；吹气装置，所述浮动补偿机构的上端设有所述吹气装置。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述双面料仓包括：料仓箱体，所述料仓箱体具有一出口端；导杆，两所述导杆均水平设置，两所述导杆平行，每一所述导杆的两端分别与所述料仓箱体的内壁固定连接，两所述导杆的一端分别固定于所述出口端的两侧的内壁上，每一所述导杆上均套设有一压簧；推料块，两所述导杆分别贯穿所述推料块的左右两端，每一所述压簧的一端均抵于所述料仓箱体相对于所述出口端另一侧的内壁上，每一所述压簧的另一端均抵于所述推料块上；顶杆，两所述顶杆的一端分别与所述推料块相连接，两所述顶杆沿竖直方向排布。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述伺服驱动机构包括：伺服电机，所述伺服电机设置于所述浮动补偿机构上；蜗杆，所述蜗杆与所述伺服电机的电机轴通过联轴器连接；修磨涡轮，所述修磨涡轮与所述蜗杆的一侧相啮合，所述修磨涡轮与所述修磨装置传动连接；卸帽涡轮，所述卸帽涡轮与所述蜗杆的另一侧相啮合，所述卸帽涡轮与所述卸帽装置传动连接。
上述的修磨换帽一体机，其中，每一所述顶杆的一端均与所述推料块可滑动连接，每一所述顶杆的另一端均形成一呈圆锥形的顶杆头。
上述的修磨换帽一体机，其中，每一所述顶杆上套设有一顶杆弹簧，所述顶杆弹簧的一端抵于所述推料块，所述顶杆弹簧的另一端抵于所述顶杆头。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述出料端设有两球头柱塞。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述修磨涡轮和所述卸帽涡轮均水平设置。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述双面料仓和所述视觉检测仪位于同一高度，所述修磨装置和所述卸帽装置位于同一高度。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述双面料仓和所述视觉检测仪的高度小于所述修磨装置和所述卸帽装置的高度。
上述的修磨换帽一体机，其中，所述吹气装置的气嘴呈扁平状。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明的双面料仓、视觉检测仪均为外观相似的长方体结构，且水平的布置在伺服驱动机构的两侧，高度上低于修磨工作面，形成设备的两肩，使更美观。
(2)本发明传动采用蜗轮蜗杆结构，伺服电机驱动蜗杆，且一个蜗杆同时驱动两个蜗轮，一个蜗轮带动修磨刀具及旋转，另一个蜗轮同时带动夹紧块运动。不但能提高设备的工作效率，而且使传动机构体积缩小、结构更紧凑，方便了结构布置。
(3)本发明的修磨装置、卸帽装置的结构独立可单独拆卸：新开发的独立结构在蜗轮蜗杆间的齿隙调整时操作更方便，而且更换不同的芯体便可适应不同直径的电极帽修磨及拆卸，同时不影响传动机构的传动效果，使设备能适应的工件产品更多更广范。
(4)本发明的双面料仓由左右对称的两组压簧推动供料，芯部的顶柱限制电极帽工件反向脱出掉落，出料端由两个球头柱塞限制，使临时固定防掉落。只需要通过更换芯部结构就可以适应不同直径的电极帽，还具有容量大(一次性可装20个电极帽)，供料快捷方便，为电极帽安装提供上下两个同时预装的功能等特点。
附图说明
图1是本发明的修磨换帽一体机的示意图。
图2是本发明的修磨换帽一体机的双面料仓的侧视图。
图3是本发明的修磨换帽一体机的双面料仓的俯视图。
图4是本发明的修磨换帽一体机的伺服驱动机构的侧视图。
图5是本发明的修磨换帽一体机的伺服驱动机构的俯视图。
附图中：1、机架；2、双面料仓；21、料仓箱体；22、导杆；23、压簧；24、推料块；25、顶杆；251、顶杆头；252、顶杆弹簧；3、视觉检测仪；4、浮动补偿机构；5、修磨装置；6、卸帽装置；7、伺服驱动机构；71、伺服电机；72、蜗杆；73、联轴器；74、修磨涡轮；75、卸帽涡轮；8、废料收集漏斗；9、吹气装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1是本发明的修磨换帽一体机的示意图，请参见图1所示，示出了一种较佳实施例的修磨换帽一体机，包括有：机架1和浮动补偿机构4，机架1的一侧设有一双面料仓2，机架1的另一侧设有一视觉检测仪3。机架1的上端设有一浮动补偿机构4，浮动补偿机构4的一侧设有一修磨装置5和一卸帽装置6，修磨装置5和卸帽装置6均位于双面料仓2和视觉检测仪3之间。视觉检测仪3通过相机拍照影像进行测量分析，有效的增加了电极帽修磨的数据采集能力，为数据统计分析提供更准确、可靠、稳定的测量结果。
此外，作为较佳的实施例中，修磨换帽一体机还包括：伺服驱动机构7，浮动补偿机构4的另一侧还设有伺服驱动机构7，伺服驱动机构7驱动修磨装置5和卸帽装置6。
另外，作为较佳的实施例中，修磨换帽一体机还包括：废料收集漏斗8，废料收集漏斗8与机架1固定连接，废料收集漏斗8位于修磨装置5和卸帽装置6的下方。
进一步，作为较佳的实施例中，修磨换帽一体机还包括：吹气装置9，浮动补偿机构4的上端设有吹气装置9。将修磨装置5、视觉检测仪3、卸帽装置6、双面料仓2及辅助装置(包括浮动补偿机构4、吹气装置9、废料收集漏斗8等)集成到一起，不但有效的缩小对厂地面积的需求，而且使自动化程度更高，实现机器人在一个作业面上完成多项任务，提升了工作整体节拍。
图2是本发明的修磨换帽一体机的双面料仓的侧视图，图3是本发明的修磨换帽一体机的双面料仓的俯视图，请参见图2、图3所示。
此外，作为较佳的实施例中，双面料仓2包括：料仓箱体21，料仓箱体21具有一出口端。
进一步，作为较佳的实施例中，双面料仓2包括：导杆22，两导杆22均水平设置，两导杆22平行，每一导杆22的两端分别与料仓箱体21的内壁固定连接，两导杆22的一端分别固定于出口端的两侧的内壁上，每一导杆22上均套设有一压簧23。
更进一步，作为较佳的实施例中，双面料仓2包括：推料块24，两导杆22分别贯穿推料块24的左右两端，每一压簧23的一端均抵于料仓箱体21相对于出口端另一侧的内壁上，每一压簧23的另一端均抵于推料块24上。
再进一步，作为较佳的实施例中，双面料仓2包括：顶杆25，两顶杆25的一端分别与推料块24相连接，两顶杆25沿竖直方向排布。双面料仓2可存储电极帽20个，比传统的料仓储量更多，可显著延长人工补料周期，降低了人工劳动强度，还可满足上下电极帽同时安装，节省了节拍。
图4是本发明的修磨换帽一体机的伺服驱动机构的侧视图，图5是本发明的修磨换帽一体机的伺服驱动机构的俯视图，请参见图4、图5所示。
此外，作为较佳的实施例中，伺服驱动机构7包括：伺服电机71，伺服电机71设置于浮动补偿机构4上；
另外，作为较佳的实施例中，伺服驱动机构7包括：蜗杆72，蜗杆72与伺服电机71的电机轴通过联轴器73连接。
进一步，作为较佳的实施例中，伺服驱动机构7包括：修磨涡轮74，修磨涡轮74与蜗杆72的一侧相啮合，修磨涡轮74与修磨装置5传动连接。
更进一步，作为较佳的实施例中，伺服驱动机构7包括：卸帽涡轮75，卸帽涡轮75与蜗杆72的另一侧相啮合，卸帽涡轮75与卸帽装置6传动连接。
再进一步，作为较佳的实施例中，伺服驱动机构7包括：每一顶杆25的一端均与推料块24可滑动连接，每一顶杆25的另一端均形成一呈圆锥形的顶杆头251。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请参见图2、图3所示，每一顶杆25上套设有一顶杆弹簧252，顶杆弹簧252的一端抵于推料块24，顶杆弹簧252的另一端抵于顶杆头251。
本发明的进一步实施例中，双面料仓2的出料端设有两球头柱塞。
本发明的进一步实施例中，修磨涡轮74和卸帽涡轮75均水平设置。
本发明的进一步实施例中，双面料仓2和视觉检测仪3位于同一高度，修磨装置5和卸帽装置6位于同一高度。
本发明的进一步实施例中，双面料仓2和视觉检测仪3的高度小于修磨装置5和卸帽装置6的高度。
本发明的进一步实施例中，吹气装置9的气嘴呈扁平状，并向下倾斜，吹气方向为刀架方向，以便配合废料收集漏斗8达到顺利收集废渣的效果。在修磨换帽一体机工作时，刀架旋转修磨电极帽的同时吹气装置9的喷嘴气流吹到刀具修磨电极帽位置。吹气装置9具有防止铜削粘刀、冷却和增加刀具寿命的作用，既起到排削作用又起到冷却刀具的作用。
本发明的进一步实施例中，修磨换帽一体机通过集成修磨装置5和视觉检测装置3，不但能使整体工作站占地面积得到节省，而且使机器人运动行程缩短，修磨与视觉检测的节拍比原来节省3秒左右。
本发明的进一步实施例中，修磨换帽一体机通过增加双面料仓2，并与卸帽装置6集成，自动卸帽工序完成后，就可以马上进行点焊枪上的上下电极帽同时自动安装，用时约2分钟，相比人工更换电极帽需要5分钟左右时间，大大的提高效率。而且可以节省很多工作站占地面积，为整体布局带来更大的便利性。
本发明的进一步实施例中，双面料仓2一次性可以放上下共20个电极帽，使上料周期由原来的每天延长到一周左右，大大降低了人工劳动强度，从而达到降低人工成本的作用。
本发明的进一步实施例中，修磨换帽一体机使得电极帽修磨、视觉检测、卸帽、上帽的全流程无需人工参与，均由机器人自动化完成，大大提高了工作人员的安全性。
本发明的进一步实施例中，修磨换帽一体机应用在机器人点焊工作站，紧靠机器人布置，与机器人配套使用，一次性完成电极帽修磨、卸帽、装帽、视觉检测等功能。
本发明的进一步实施例中机器人在完成一组焊接后，将安装在机器人法兰上的点焊枪移动到修磨装置指定位置，伺服驱动机构7驱动修磨装置5的刀架高速旋转修磨电极帽，并且吹气装置9在修磨过程中进行吹气(吹气气压、吹气量可调节)，防止废渣向四处飞溅，保证废渣顺利收集到废料收集漏斗8中。修磨后将点焊枪移动到设备上视觉检测装置3处进行拍照检测，自动记录下修磨量及是否有修磨缺陷等，如发现有缺陷需要及时进行更换，以便保证每次的焊接质量。电极帽经多次修磨后需要更换时，先通过卸帽装置6将电极帽从点焊枪上拔下来，再将打开的点焊枪移动到双面料仓2处打合上，使双面料仓2中的上下布置的电极帽同时套到点焊枪头上，取出后再次夹紧点焊枪，从而实现电极帽的自动更换。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种修磨换帽一体机，其特征在于，包括：
机架，所述机架的一侧设有一双面料仓，所述机架的另一侧设有一视觉检测仪；
浮动补偿机构，所述机架的上端设有所述浮动补偿机构，所述浮动补偿机构的一侧设有一修磨装置和一卸帽装置，所述修磨装置和所述卸帽装置均位于所述双面料仓和所述视觉检测仪之间；
伺服驱动机构，所述浮动补偿机构的另一侧还设有所述伺服驱动机构，所述伺服驱动机构驱动所述修磨装置和所述卸帽装置；
废料收集漏斗，所述废料收集漏斗与所述机架固定连接，所述废料收集漏斗位于所述修磨装置和所述卸帽装置的下方；
吹气装置，所述浮动补偿机构的上端设有所述吹气装置。
2.根据权利要求1所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述双面料仓包括：
料仓箱体，所述料仓箱体具有一出口端；
导杆，两所述导杆均水平设置，两所述导杆平行，每一所述导杆的两端分别与所述料仓箱体的内壁固定连接，两所述导杆的一端分别固定于所述出口端的两侧的内壁上，每一所述导杆上均套设有一压簧；
推料块，两所述导杆分别贯穿所述推料块的左右两端，每一所述压簧的一端均抵于所述料仓箱体相对于所述出口端另一侧的内壁上，每一所述压簧的另一端均抵于所述推料块上；
顶杆，两所述顶杆的一端分别与所述推料块相连接，两所述顶杆沿竖直方向排布。
3.根据权利要求1所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述伺服驱动机构包括：
伺服电机，所述伺服电机设置于所述浮动补偿机构上；
蜗杆，所述蜗杆与所述伺服电机的电机轴通过联轴器连接；
修磨涡轮，所述修磨涡轮与所述蜗杆的一侧相啮合，所述修磨涡轮与所述修磨装置传动连接；
卸帽涡轮，所述卸帽涡轮与所述蜗杆的另一侧相啮合，所述卸帽涡轮与所述卸帽装置传动连接。
4.根据权利要求2所述的修磨换帽一体机，其特征在于，每一所述顶杆的一端均与所述推料块可滑动连接，每一所述顶杆的另一端均形成一呈圆锥形的顶杆头。
5.根据权利要求4所述的修磨换帽一体机，其特征在于，每一所述顶杆上套设有一顶杆弹簧，所述顶杆弹簧的一端抵于所述推料块，所述顶杆弹簧的另一端抵于所述顶杆头。
6.根据权利要求2所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述出料端设有两球头柱塞。
7.根据权利要求3所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述修磨涡轮和所述卸帽涡轮均水平设置。
8.根据权利要求1所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述双面料仓和所述视觉检测仪位于同一高度，所述修磨装置和所述卸帽装置位于同一高度。
9.根据权利要求8所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述双面料仓和所述视觉检测仪的高度小于所述修磨装置和所述卸帽装置的高度。
10.根据权利要求1所述的修磨换帽一体机，其特征在于，所述吹气装置的气嘴呈扁平状。
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