CN108608103A - 一种包含偏心电极帽在内的电极帽的装载方法和装载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包含偏心电极帽在内的电极帽的装载方法和装载装置，该装载装置包括底座和芯轴，还包括：回转盘，支撑在芯轴上，具有盘体和突出于所述盘体上表面的筒形安装部，所述盘体的在所述筒形安装部外周延伸的环形部上设置有用于装载电极帽的若干安装槽，发条机构，设置在所述筒形安装部中，用于在所述回转盘围绕中心轴转动时施加/释放回转力；以及限位块，固定连接在底座上，用于止挡突出于所述安装槽的电极帽。本发明可以实现机器人自动化焊装生产线上，在电极帽一次装载后，机器人对包含偏心电极帽的电极帽的连续自动换帽，避免人工干预，提高生产线的自动化程度和生产效率。

Description

一种包含偏心电极帽在内的电极帽的装载方法和装载装置

技术领域

本发明涉及一种用于电阻焊焊枪的包含偏心电极帽在内的电极帽的装载方法和装载装置。

背景技术

电阻焊作为一种成本低、节拍高、连接稳定的焊接工艺，一直广泛应用于汽车车身制造。如图1所示，电阻焊是将焊件1’和焊件2’组合形成搭接平面，将焊枪的上电极帽3’和下电极帽4’对中压合，并通以电流形成电阻热融化焊件，形成焊核5’进而连接焊件的方法。在此过程中电极帽因受压及通断电流会不断磨损，在到达使用寿命后需要被更换。

对于对称式的圆柱形电极帽，如图2所示，将电极帽安装至焊枪上时无需考虑安装角度和方位。而对于偏心的电极帽，如图3所示，适用于空间不足或结构复杂需要避让的焊接场合，因电极帽前端7’与后部8’不同心，在将电极帽凹槽9’安装至电极杆时需要考虑安装角度和方位，否则会导致上下电极帽的焊接端面6’不对中。而现有的换帽方式均存在问题。

中国专利文献CN105458659B披露了一种电极帽安装盘，如图9所示，包括棘轮1”、主动摆杆2”、主动棘爪3”、止回棘爪4”、中心轴5”、上盖6”、下盖7”、基座8”、弹簧销9”、以及电极帽安装口12”。上述电极帽安装盘用于安装圆柱形电极帽。

但是对于偏心电极帽的更换，预装载电极帽时，在棘轮1上的安装槽放置电极帽时无法保证电极帽每一次放置的位置一致性，这样导致在焊枪自动安装上下电极帽后，两电极帽压合时可能存在偏差和错位，影响焊接质量。

另外，上述电极帽安装盘结构较复杂，换帽操作较繁琐，无法实现自动换帽的生产节拍。

目前主机厂多采用人工换帽，而人工换帽依靠肉眼保证对中度，可靠性和换帽速率都大大降低，进而影响焊装线体的自动化程度和生产节拍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电极帽的装载方法，以实现包含偏心电极帽在内的电极帽的自动换帽，提高生产节拍，保证焊接质量。

本发明的目的还在于提供一种电极帽装载装置，以实现包含偏心电极帽在内的电极帽的自动换帽，提高生产节拍，保证焊接质量。

为此，本发明一方面提供了一种电极帽装载装置，包括底座和芯轴，还包括：回转盘，支撑在芯轴上，具有盘体和突出于所述盘体上表面的筒形安装部，所述盘体的在所述筒形安装部外周延伸的环形部上设置有用于装载电极帽的若干安装槽，发条机构，设置在所述筒形安装部中，用于在所述回转盘围绕中心轴转动时施加/释放回转力；以及限位块，固定连接在底座上，用于止挡突出于所述安装槽的电极帽。

进一步地，上述电极帽装载装置还包括与所述回转盘的筒形安装部固定连接的端盖。

进一步地，上述回转盘和/或端盖通过轴承支撑在所述芯轴上。

进一步地，上述电极帽装载装置还包括固定连接至所述回转盘上的拨销，用于拨动所述回转盘围绕所述芯轴转动。

进一步地，上述限位块包括固定部、拨销止挡部和电极帽止挡部，其中，所述固定部与所述底座固定连接，所述拨销止挡部在所述回转盘的盘体的周侧外延伸，所述电极帽止挡部在所述回转盘的环形部的上表面延伸。

进一步地，上述电极帽装载装置还包括上盖安装支架包括与所述底座固定连接的立柱、与所述立柱可翻转连接的连接臂、以及用于紧固连接臂位置的紧定螺钉，其中，所述连接臂用于连接上盖。

进一步地，上述安装槽为与所述电极帽外形相适配的仿形槽。

进一步地，上述仿形槽包括前端偏心定位槽和后部定位槽，在放置偏心电极帽时，首先将电极帽先端与前端偏心定位槽匹配，通过电极帽偏心部分定位整个电极帽的装载角度，电极帽的焊接端面与前端偏心定位槽的底部配合，电极帽后部与后部定位槽配合，并且所述电极帽的一部分突出于所述安装槽。

根据本发明的另一方面，提供了一种电极帽的装载方法，包括以下步骤：在回转盘上环形阵列若干仿形槽，所述仿形槽与所述电极帽外形相适配，并且满足在电极帽装载时其一部分突出于所述仿形槽，并且使回转盘具有弹性回转的运行趋势；以及在所述电极帽的回转路径上设置限位块，用于止挡电极帽，其中被止挡的电极帽作为待装载的电极帽。

进一步地，上述仿形槽用于安装偏心电极帽，包括前端偏心定位槽和后部定位槽，在放置电极帽时，首先将电极帽先端与前端偏心定位槽匹配，通过电极帽偏心部分定位整个电极帽的装载角度，电极帽的焊接端面与前端偏心定位槽的底部配合，电极帽后部与后部定位槽配合。

与现有技术的电极帽安装盘相比，本发明用于回转的部件隐藏在回转盘的筒形安装部中，在装载电极帽的操作时不会接触这些部件，结构更加合理，方便了电极帽的装载操作。

本发明采用仿形槽安装电极帽，针对偏心电极帽预装载时严格定位保证上下电极帽对中。

本发明可以实现机器人自动化焊装生产线上，在电极帽一次装载后，机器人对包含偏心电极帽在内的电极帽的连续自动换帽，避免人工干预，提高生产线的自动化程度和生产效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的电阻焊过程示意；

图2为现有技术的圆柱形电极帽示意；

图3为现有技术的偏心电极帽示意；

图4为根据本发明第一实施例的电极帽装载工装的内部结构示意图；

图5为根据本发明第一实施例的电极帽装载工装处于初始状态的示意图；

图6为根据本发明第一实施例的电极帽装载工装处于工作状态的示意图；

图7为根据本发明第二实施例的电极帽装载工装的结构示意图；

图8为图7所示的电极帽装载工装的主体截面结构示意图；以及

图9为现有技术的电极帽安装盘的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图4至图8示出了根据本发明的一些实施例。

结合参照图4和图5，本发明第一实施例的电极帽装载装置包括：底座1、芯轴2、发条机构、回转盘8、端盖9、限位块11、以及拨销12。

其中，芯轴2与底座1通过螺钉固连。回转盘8通过轴承4支撑在芯轴2上。

轴承4内圈与芯轴2配合，轴承4通过轴套对自身的高度定位，防止轴承上下窜动，轴承4的外圈与回转盘8的中心孔配合，回转盘8设有轴肩，可以对轴承外圈定位，并配合卡簧固定回转盘8和轴承外圈。

如图5所示，回转盘8具有盘体81和突出于所述盘体上表面的筒形安装部82，所述盘体的位于所述筒形安装部外周的环形部83上设置有用于装载电极帽的若干安装槽。

发条机构包括发条安装块6和发条7。其中发条安装块6通过定位销与芯轴2固定连接。发条7一端与发条安装块7连接，一端与回转盘8连接，回转盘8绕芯轴2旋转，就可以上紧发条7。

端盖9与回转盘8类似，也是通过轴承与芯轴2配合连接，同时端盖9与回转盘通过螺钉固定连接；这样回转盘8和端盖9整体通过两个轴承与芯轴配合连接，稳定性更强。

回转盘8设有多个安装槽，可以装载电极帽10。

如5所示，拨销12与回转盘2固连，作为把手，方便对回转盘2施力，使其旋转。当装载完成电极帽10后，限位块11可以挡住电极帽，保持其在换帽工作位置。

具体工作流程：如图6所示，未装载电极帽10时，拨销12靠在限位块11的右侧，用手拨动拨销12，沿逆时针旋转，直到图5状态，拨销12靠在限位块11左侧，此时旋转近一圈，发条7被上紧。

在图5状态里的限位块11右侧的安装槽里装填一个电极帽。此时发条7因为上紧，对回转盘8施加一个反作用力，作用力方向为顺时针方向，但因为电极帽被限位块11挡住，回转盘8无法回转，位置被限制固定。将剩余安装槽装填上电极帽。电极帽装载完毕。

焊枪进行换帽时，工作位置就始终位于限位块右侧第一个电极帽处。当焊枪电极杆沿电极帽轴线方向下压，插入电极帽，电极帽安装到电极杆上，然后焊枪离开，电极帽被取出，焊枪换帽完毕。

此时电极帽被取出，回转盘8就没有被限位块11挡住，在发条7的反作用力下，沿顺时针方向回转，下一个电极帽被限位块挡住，停在换帽工作位置，等待焊枪进行下一次换帽流程。

如此反复，电极帽被取完后，回转盘2恢复到图6所示的未装载电极帽状态。然后按照上述流程，重新进入下一轮装载电极帽以及换帽的循环过程。

图7至图8示出了根据本发明的第二实施例的电极帽装载装置。

结合参照图7和图8，在回转盘8上的安装槽13相比图4中的安装槽，增加了前端偏心定位槽15和后部定位槽14，在放置电极帽时，如图8所示，首先将电极帽先端17与前端定位槽15匹配，通过电极帽偏心部分定位整个电极帽的装载角度，只有电极帽焊接端面18才能到达前端定位槽15的底部18。此时电极帽后部16即可自然与安装槽13的后部定位槽14配合。该结构保证了在预装载电极帽时位置的一致性，进而保证自动生产线中机器人焊接时上下电极帽闭合的对中性，保证了焊接质量的稳定性。

本发明是应用于机器人焊装自动化生产线点焊工艺中，使用双层定位孔仿形装载结构用以保证焊枪在自动更换偏心电极帽时上下两个电极帽的对中度的一种方案。

需要指出的是，本实施例的电极帽装载装置的安装槽13不仅可以安装偏心电极帽，也能够安装圆柱形电极帽，此时将圆柱形电极帽置放在安装槽13的后部定位槽14即可。

在一变型实施例中，第一实施例中的圆柱形电极帽的安装槽(参见图4)替换为图7中的安装偏心电极帽的仿形槽。

在另一变型实施例中，第二实施例中的安装偏心电极帽的仿形槽替换为图4中的圆柱形电极帽的安装槽。

在第一实施例中，如图5和图6所示，限位块11包括固定部111、拨销止挡部112和电极帽止挡部113，其中，所述拨销止挡部112在回转盘8的外周侧延伸，所述电极帽止挡部113在回转盘8的上表面延伸。

在第二实施例中，如图7所示，上盖安装支架包括立柱21、与立柱可翻转连接的连接臂22、以及快速插销23，该连接臂22用于连接上盖(图中未示出)。该上盖的结构类似图9中的上盖6”。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供了在机器人自动化焊装生产线中，一种偏心电极帽的自动换帽结构的预装载方式，弥补了目前对于焊接生产中偏心电极帽只能人工换帽的不足。

2、本发明可以实现机器人自动化焊装生产线上，机器人对偏心电极帽的自动换帽，避免人工干预，提高生产线的自动化程度和生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种电极帽装载装置，包括底座和芯轴，其特征在于，还包括：

回转盘，支撑在芯轴上，具有盘体和突出于所述盘体上表面的筒形安装部，所述盘体的在所述筒形安装部外周延伸的环形部上设置有用于装载电极帽的若干安装槽，

发条机构，设置在所述筒形安装部中，用于在所述回转盘围绕中心轴转动时施加/释放回转力；以及

限位块，固定连接在底座上，用于止挡突出于所述安装槽的电极帽。

2.根据权利要求1所述的电极帽装载装置，其特征在于，还包括与所述回转盘的筒形安装部固定连接的端盖。

3.根据权利要求2所述的电极帽装载装置，其特征在于，所述回转盘和/或端盖通过轴承支撑在所述芯轴上。

4.根据权利要求1所述的电极帽装载装置，其特征在于，还包括固定连接至所述回转盘上的拨销，用于拨动所述回转盘围绕所述芯轴转动。

5.根据权利要求4所述的电极帽装载装置，其特征在于，所述限位块包括固定部、拨销止挡部和电极帽止挡部，其中，所述固定部与所述底座固定连接，所述拨销止挡部在所述回转盘的盘体的周侧外延伸，所述电极帽止挡部在所述回转盘的环形部的上表面延伸。

6.根据权利要求1所述的电极帽装载装置，其特征在于，还包括上盖安装支架包括与所述底座固定连接的立柱、与所述立柱可翻转连接的连接臂、以及用于紧固连接臂位置的紧定螺钉，其中，所述连接臂用于连接上盖。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电极帽装载装置，其特征在于，所述安装槽为与所述电极帽外形相适配的仿形槽。

8.根据权利要求7所述的电极帽装载装置，其特征在于，所述仿形槽用于安装偏心电极帽，包括前端偏心定位槽和后部定位槽，在放置电极帽时，首先将电极帽先端与前端偏心定位槽匹配，通过电极帽偏心部分定位整个电极帽的装载角度，电极帽的焊接端面与前端偏心定位槽的底部配合，电极帽后部与后部定位槽配合，并且所述电极帽的一部分突出于所述安装槽。

9.一种电极帽的装载方法，其特征在于，包括以下步骤：

在回转盘上环形阵列若干仿形槽，所述仿形槽与所述电极帽外形相适配，并且满足在电极帽装载时其一部分突出于所述仿形槽，并且使回转盘具有弹性回转的运行趋势；以及

在所述电极帽的回转路径上设置限位块，用于止挡电极帽，其中被止挡的电极帽作为待装载的电极帽。

10.根据权利要求9所述的电极帽的装载方法，其特征在于，所述仿形槽用于安装偏心电极帽，包括前端偏心定位槽和后部定位槽，在放置电极帽时，首先将电极帽先端与前端偏心定位槽匹配，通过电极帽偏心部分定位整个电极帽的装载角度，电极帽的焊接端面与前端偏心定位槽的底部配合，电极帽后部与后部定位槽配合。