CN108188705A - 一种新型电极帽自动更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型电极帽自动更换装置，包括拆帽机构、两组存储机构和检测机构，所述的两组存储机构分别设置在所述拆帽机构的两侧，所述检测机构设置在所述拆帽机构上；所述的两组存储机构与所述拆帽机构均通过快插的形式连接。本发明的有益效果是：结构简单，操作方便且稳定可靠，产量、质量大大提高；高度机构化，可以和任何一种自动修磨器组合，完成修模及换帽的自动实现功能；通过齿轮、夹紧件的旋转和向下运动，完成电极帽与电极杆的脱离，使设备的效率和可靠性大幅度提高；通过设置弹簧卡，保证存储机构与拆帽机构之间更可靠的连接。
Description
技术领域
本发明涉及电极帽自动更换技术领域，尤其涉及一种新型电极帽自动更换装置。
背景技术
目前，现代化汽车生产线普遍采用机器人对汽车白车身进行点焊焊接，机器人的智能高速动作可以满足汽车生产的高产能要求，但焊接使用的电极在机器人焊接期间被频繁的通断电和施加压力，电极磨损较快，电极表面易形成氧化层，使电极受损，受损的电极将严重影响白车身的焊接质量，为消除电极的磨损和电极氧化层对焊接的不良影响，通常的做法是在电极使用一定次数后对电极的电极帽进行修磨，当被修磨的电极帽外壁厚度小于规定的允许厚度时，需更换新的电极帽。
现有的电极帽的修磨和更换分为2个工艺，修磨器负责对电极受损部分进行修整，去除氧化层；电极帽更换设备主要负责对电极帽的拆除和装配。在机器人焊接工位，修磨采用机器人控制的自动修磨方式进行，电极帽更换则采用人工拆装的形式进行。
现有的电极的修磨虽然采用了机器人控制的自动修磨，但其功能单一，电极帽的更换需人工进行，电极帽更换所需时间长。在更换电极帽期间，汽车焊接生产线需停线数分钟，由于每台焊机的电极帽更换的时间段并不一致，这将使焊接生产线不能完全连续的生产，汽车的产能受到一定的影响。
当前市场上，自动修磨器已经很普遍，自动修模及换帽一体机也有少数公司有相应的产品，但是独立式的自动电极帽更换设备尚没有相应产品。因此，有必要开发一台集电极自动拆帽、装载及安全监测于一体的独立式电极帽自动更换设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种新型电极帽自动更换装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
提供了一种新型电极帽自动更换装置，包括拆帽机构、两组存储机构和检测机构，所述的两组存储机构分别设置在所述拆帽机构的两侧，所述检测机构设置在所述拆帽机构上；所述的两组存储机构与所述拆帽机构均通过快插的形式连接；所述拆帽机构包括动力机构、缓冲机构、两组拆帽小总成以及两个壳体，所述的两组拆帽小总成分别设置在所述动力机构的两侧，所述的两个壳体上下设置，所述缓冲机构与所述动力机构相连，所述的两组拆帽小总成均与所述动力机构相配合，每组所述拆帽小总成分别设置在所述壳体上。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述动力机构包括气缸和齿条，所述气缸的输出端与所述齿条的端部连接；所述气缸设置在支架上，所述支架设置在所述壳体与所述气缸之间；在所述的两个壳体的中间设有用于所述齿条滑动的滑槽。
进一步，所述缓冲机构包括两根导杆、两个缓冲弹簧和缓冲底座，所述的两个缓冲弹簧分别套设在所述的两根导杆上；所述缓冲底座呈倒L形、并设置在所述气缸与所述支架之间；所述的两根导杆分别设置在所述缓冲底座的两端，每根所述导杆的一端与所述缓冲底座连接，每根所述导杆的另一端与所述支架连接。
进一步，每组所述拆帽小总成均包括齿轮、三个夹紧件、端盖和多个第一复位弹簧，所述齿轮与所述齿条的一侧外啮合，所述的三个夹紧件均匀分布在所述齿轮的内圈，所述的三个夹紧件均与所述齿轮滑动配合，相邻的两个所述夹紧件之间均设有所述第一复位弹簧，所述端盖设置在所述的三个夹紧件的上端。
进一步，在所述齿轮的端面上设有多道用于带动所述齿轮向下运动的螺旋式导槽。
进一步，所述检测机构包括电极帽拆装检测传感器、两个电极帽数量检测传感器和两个行程检测传感器，所述电极帽拆装检测传感器设置在所述滑槽的前端，所述的两个电极帽数量检测传感器分别对称设置在所述拆帽机构两侧的传感器支架上，所述的两个行程检测传感器分别对称设置在所述气缸与所述缓冲底座之间。
进一步，每组所述存储机构均包括两个上下分布的箱盖、电极帽存储器和涡卷弹簧，所述电极帽存储器设置在所述的两个箱盖之间，所述的两个箱盖之间还设有中心轴，所述中心轴设置在所述电极帽存储器的中心，所述涡卷弹簧设置在所述中心轴与所述电极帽存储器之间。
进一步，每组所述存储机构与所述拆帽机构之间均设有快插组件，所述快插组件包括弹簧卡、卡扣和两根第二复位弹簧，所述卡扣设置在所述的两个壳体之间，所述的两根第二复位弹簧设置在所述卡扣的后侧，所述弹簧卡设置在传感器支架上。
本发明的有益效果是：本发明高度机构化，可以和任何一种自动修磨器组合，完成修模及换帽的自动实现功能；通过齿轮、夹紧件的旋转和向下运动，完成电极帽与电极杆的脱离，使设备的效率和可靠性大幅度提高；拆帽机构上下电极帽分别拆除，且旋转方向相反，可降低电极杆由于拆帽的扭矩而松动的风险，可自由拆卸的存储机构，减小了整个拆帽设备的体积；通过设置弹簧卡，保证存储机构与拆帽机构之间更可靠的连接。
附图说明
图1为本发明的一种新型电极帽自动更换装置的结构示意图；
图2为本发明拆帽机构的结构示意图；
图3为本发明存储机构的结构示意图；
图4为本发明拆帽机构与存储机构的快插结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面将结合附图对本实施例提供的一种新型电极帽自动更换装置进行详细描述。
如图1和图2所示，一种新型电极帽自动更换装置，包括拆帽机构I、两组存储机构II和检测机构III，所述的两组存储机构II分别设置在所述拆帽机构I的两侧，所述检测机构III设置在所述拆帽机构I上；所述的两组存储机构II与所述拆帽机构I均通过快插的形式连接。
所述拆帽机构I包括动力机构、缓冲机构、两组拆帽小总成以及两个壳体1，所述的两组拆帽小总成分别设置在所述动力机构的两侧，所述的两个壳体1上下设置，所述缓冲机构与所述动力机构相连，所述的两组拆帽小总成均与所述动力机构相配合，每组所述拆帽小总成分别设置在所述壳体1上。
如图2所示，所述动力机构包括气缸19和齿条11，所述气缸19的输出端与所述齿条11的端部连接；所述气缸19设置在支架2上，所述支架2设置在所述壳体1与所述气缸19之间；在所述的两个壳体1的中间设有用于所述齿条11滑动的滑槽。
两个上下分布的壳体1与支架2连接，共同构成拆帽机构I的外部主体结构。
所述缓冲机构包括两根导杆4、两个缓冲弹簧5和缓冲底座3，所述的两个缓冲弹簧5分别套设在所述的两根导杆4上；所述缓冲底座3呈倒L形、并设置在所述气缸19与所述支架2之间；所述的两根导杆4分别设置在所述缓冲底座3的两端，每根所述导杆4的一端与所述缓冲底座3连接，每根所述导杆4的另一端与所述支架2连接。
在缓冲弹簧5的作用下，拆帽机构I在导杆4的方向上受到压力的作用时能够有一定的缓冲作用。
每组所述拆帽小总成均包括齿轮10、三个夹紧件12、端盖20和多个第一复位弹簧21，所述齿轮10与所述齿条11的一侧外啮合，所述的三个夹紧件12均匀分布在所述齿轮10的内圈，所述的三个夹紧件12均与所述齿轮10滑动配合，相邻的两个所述夹紧件12之间均设有所述第一复位弹簧21，所述端盖20设置在所述的三个夹紧件12的上端。
在所述齿轮10的端面上设有多道用于带动所述齿轮10向下运动的螺旋式导槽。所述螺旋式导槽设有三道、并与所述齿轮10的旋转运动相配合，带动所述齿轮10向下运动。
所述检测机构III包括电极帽拆装检测传感器13、两个电极帽数量检测传感器9和两个行程检测传感器18，所述电极帽拆装检测传感器13设置在所述滑槽的前端，所述的两个电极帽数量检测传感器9分别对称设置在所述拆帽机构I两侧的传感器支架8上，所述的两个行程检测传感器18分别对称设置在所述气缸19与所述缓冲底座3之间。气缸19为拆帽机构I提供动力。
具体的，气缸19推动齿条11向前运动，在齿条11与齿轮10的啮合作用下，齿条11两侧的齿轮10分别向相反的方向运动，齿轮10带动夹紧件12向圆心方向慢慢移动，造成三个夹紧件12的顶点构成的外接圆的直径缩小，直至夹紧件12与电极帽接触、夹紧；同时由于齿轮10的端面上的三道螺旋式导槽的作用，齿轮10在转动的同时整体向下运动，导致夹紧件12也跟着一起向下运动，使得夹紧件12在夹紧电极帽的同时将电极帽往下拉，直至电极帽与电极杆脱离，这整个过程即为“Twist and Pull”。由于两个齿轮10的旋转方向完全相反，所以“Twist and Pull”的方向也相反，正好满足拆除焊枪的上、下电极帽的方向相反的要求。
当气缸19通过行程检测传感器18检测到位后，系统默认电极帽已经拆除成功，机器人携焊枪运动到电极帽拆装检测传感器13前，检测电极帽是否成功拆除，只有行程检测传感器18及电极帽拆装检测传感器13同时满足，则可确认电极帽已经成功拆除。电极帽成功拆除后，气缸19回位，同时带动齿条11往回行走，齿轮10反转，在第一复位弹簧21的作用下，夹紧件12复位，夹紧件12与被拆除的电极帽分离，电极帽从拆帽机构I上脱落。
如图3所示，每组所述存储机构II均包括两个上下分布的箱盖16、电极帽存储器14和涡卷弹簧15，所述电极帽存储器14设置在所述的两个箱盖16之间，所述的两个箱盖16之间还设有中心轴，所述中心轴设置在所述电极帽存储器14的中心，所述涡卷弹簧15设置在所述中心轴与所述电极帽存储器14之间。所述涡卷弹簧15为储能元件。
电极帽成功拆除之后，焊枪到存储机构II处取电极帽，成功取出电极帽后，电极帽存储器14在涡卷弹簧15的作用下将相邻的电极帽旋转到存取位。以此类推，当存储器电极帽完全取完，则电极帽存储器14所旋转到的位置刚好是侧边圆孔对应电极帽数量检测传感器9，此时电极帽数量检测传感器9感应不到信号，确定电极帽完全取完，通知系统准备添加电极帽。
如图4所示，每组所述存储机构II与所述拆帽机构I之间均设有快插组件，所述快插组件包括弹簧卡6、卡扣7和两根第二复位弹簧17，所述卡扣7设置在所述的两个壳体1之间，所述的两根第二复位弹簧17设置在所述卡扣7的后侧，所述弹簧卡6设置在传感器支架8上。
具体的，当存储机构II向拆帽机构I内插入时，在箱盖16及卡扣7的相互斜面的挤压下，卡扣7会沿第二复位弹簧17的方向慢慢张开，当存储机构II到位后，卡扣7在第二复位弹簧17的作用下复位，在卡扣7的反向倒钩的作用下，存储机构II就无法与拆帽机构I脱开。需要取出存储机构II，则只需扳动卡扣7，即可将存储单元II取出。弹簧卡6的作用是保证存储机构II与拆帽机构I更可靠的连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于，包括拆帽机构(I)、两组存储机构(II)和检测机构(III)，所述的两组存储机构(II)分别设置在所述拆帽机构(I)的两侧，所述检测机构(III)设置在所述拆帽机构(I)上；所述的两组存储机构(II)与所述拆帽机构(I)均通过快插的形式连接；所述拆帽机构(I)包括动力机构、缓冲机构、两组拆帽小总成以及两个壳体(1)，所述的两组拆帽小总成分别设置在所述动力机构的两侧，所述的两个壳体(1)上下设置，所述缓冲机构与所述动力机构相连，所述的两组拆帽小总成均与所述动力机构相配合，每组所述拆帽小总成分别设置在所述壳体(1)上。
2.根据权利要求1所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：所述动力机构包括气缸(19)和齿条(11)，所述气缸(19)的输出端与所述齿条(11)的端部连接；所述气缸(19)设置在支架(2)上，所述支架(2)设置在所述壳体(1)与所述气缸(19)之间；在所述的两个壳体(1)的中间设有用于所述齿条(11)滑动的滑槽。
3.根据权利要求2所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：所述缓冲机构包括两根导杆(4)、两个缓冲弹簧(5)和缓冲底座(3)，所述的两个缓冲弹簧(5)分别套设在所述的两根导杆(4)上；所述缓冲底座(3)呈倒L形、并设置在所述气缸(19)与所述支架(2)之间；所述的两根导杆(4)分别设置在所述缓冲底座(3)的两端，每根所述导杆(4)的一端与所述缓冲底座(3)连接，每根所述导杆(4)的另一端与所述支架(2)连接。
4.根据权利要求2所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：每组所述拆帽小总成均包括齿轮(10)、三个夹紧件(12)、端盖(20)和多个第一复位弹簧(21)，所述齿轮(10)与所述齿条(11)的一侧外啮合，所述的三个夹紧件(12)均匀分布在所述齿轮(10)的内圈，所述的三个夹紧件(12)均与所述齿轮(10)滑动配合，相邻的两个所述夹紧件(12)之间均设有所述第一复位弹簧(21)，所述端盖(20)设置在所述的三个夹紧件(12)的上端。
5.根据权利要求4所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：在所述齿轮(10)的端面上设有多道用于带动所述齿轮(10)向下运动的螺旋式导槽。
6.根据权利要求3所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：所述检测机构(III)包括电极帽拆装检测传感器(13)、两个电极帽数量检测传感器(9)和两个行程检测传感器(18)，所述电极帽拆装检测传感器(13)设置在所述滑槽的前端，所述的两个电极帽数量检测传感器(9)分别对称设置在所述拆帽机构(I)两侧的传感器支架(8)上，所述的两个行程检测传感器(18)分别对称设置在所述气缸(19)与所述缓冲底座(3)之间。
7.根据权利要求6所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：每组所述存储机构(II)均包括两个上下分布的箱盖(16)、电极帽存储器(14)和涡卷弹簧(15)，所述电极帽存储器(14)设置在所述的两个箱盖(16)之间，所述的两个箱盖(16)之间还设有中心轴，所述中心轴设置在所述电极帽存储器(14)的中心，所述涡卷弹簧(15)设置在所述中心轴与所述电极帽存储器(14)之间。
8.根据权利要求7所述一种新型电极帽自动更换装置，其特征在于：每组所述存储机构(II)与所述拆帽机构(I)之间均设有快插组件，所述快插组件包括弹簧卡(6)、卡扣(7)和两根第二复位弹簧(17)，所述卡扣(7)设置在所述的两个壳体(1)之间，所述的两根第二复位弹簧(17)设置在所述卡扣(7)的后侧，所述弹簧卡(6)设置在传感器支架(8)上。
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