CN110114183A - 焊枪冷却水阻隔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及更换设置于焊枪的顶端部时阻隔从焊枪漏水的冷却水来防止漏水的焊枪冷却水阻隔装置。其结构包括：第一活塞阀(23)，与通过控制部的信号进行工作的第一电磁阀(17)相连接并根据第一电磁阀(15)的信号启动，从冷却水流入端接收冷却水；主供给管道(23)，一侧与焊枪的冷却水流入管(27)相连接，另一侧与上述第一活塞阀(23)的输出端相连接；第二活塞阀(29)，借助上述第一电磁阀(15)进行工作，设置于主排出管道(31)上,用于阻隔所排出的冷却水或使所排出的冷却水通过；吸入单元(35)，在去除焊枪顶端部来开放管道的情况下，以真空吸入并保存填充于管道上的冷却水；压力传感器(49)，检测焊枪顶端部脱落而导致的管道上的压力瞬间降低的现象来驱动电路，用于检测流体压力的瞬间变化；以及空气压力喷射清洗单元(47)，用于去除堆在焊枪内部的污垢和异物。

Description

焊枪冷却水阻隔装置

技术领域

本发明涉及焊枪冷却水阻隔装置，更详细地，涉及如下的焊枪冷却水阻隔装置：当更换设置于焊枪的顶端部或在进行焊接作业的过程中顶端部被熔敷而分离时，阻隔从焊枪漏水的冷却水来防止漏水。

背景技术

在汽车车身焊接线等，为了铁板之间或铁板与结构材料的点焊接，广泛使用机器人焊接机。机器人焊接机可根据程序进行各种动作，并可迅速进行作业，因此，可以称为汽车组装线中必要的设备。向机器人焊接机的焊枪末端插入设置顶端部。顶端部为进行放电的部位，根据使用被磨损，因此，为需周期性地更换的消耗性产品。

向焊枪内部供给用于冷却发热的顶端部的冷却水。

顶端部和焊枪的指状部以容易更换的方式压入式相结合。即，在当前使用中的焊枪中，在焊枪的指状部外周面与顶端部孔的内周面形成有锥形物。因此，若向顶端部施加压力来向焊枪的指状部插入顶端部，则它们坚固地相结合，若使顶端部略微旋转，则它们容易分离。

顶端部的更换作业不难，因此，以往依赖工作人员的手工作业。并且，还根据情况通过如本发明人提出的机械方法更换顶端部(参照韩国专利授权第10-1514219号)。

以下，参照图6对现有技术进行说明。

当工作人员更换顶端部501时，向焊枪503供给的冷却水需事先阻隔位于歧管505的球阀。不然的话，当更换顶端部时，高压力的冷却水可通过焊枪的开启的端部继续流出。在通过机械方法更换焊枪顶端部501的情况下，需先使阻隔阀507进行工作。但是，即使关闭球阀509或使阻隔阀507进行工作，由于残留在软管511内部的压力，冷却水不可避免地向作业现场流出。每次更换顶端部501时所排出的冷却水的量无法忽视(例如，有时为0.5升)，作业现场附近由于冷却水一直处于湿润的状态。这种现象不仅导致作业不便，还具有包含添加剂的冷却水引起环境污染的问题，需承受安全事故的危险。

另一方面，还产生焊接中的顶端部熔敷于产品而从焊枪脱离的情况。在此情况下，设置于作业现场地面的流量开关513(flow switch)检测流量减少来阻隔冷却水供给阀。但是，在流量开关513检测漏水并阻隔管道的过程中，位于焊枪503及阻隔阀507与焊枪503之间的长度达到10～15m的软管511内的高压冷却水向产品等倾泻。由于冷却水阻隔速度慢，因此，无法从冷却水保护相应产品。冷却水具有加入金属产品的腐蚀速度的成分，因此，相应产品的商品性的毁损程度大，需要废弃或再次处理，这导致不小的经济损失。

发明内容

技术问题

与上述问题有关的本发明的一目的在于，提供如下的焊枪冷却水阻隔装置：当更换焊枪顶端部时，用于防止向焊枪顶端部供给的冷却水从焊枪流下。

本发明的另一目的在于，提供如下的焊枪冷却水阻隔装置：在焊枪顶端部熔敷于被焊接物而不知不觉地从焊枪分离的情况下，也消除漏水的量，从而可从冷却水保护产品。

更具体地，本发明的目的在于，解决如下的问题，即，若由于异物或污垢焊枪内部的管道变窄而产生冷却不良，则产生焊接不良，这将导致品质不良，若以自动化流动的车身焊接线中，若在一处产生焊接不良，则导致不小的损失。在以往的焊接机器人线中，在冷却水的供给侧设置阻隔阀，即，进口商品的开启(ON)、关闭(OFF)阀，排气侧设置有止回阀，当更换顶端部时，即使关闭，在软管中残留有水压，不得已地产生冷却水流出的现象，并且，当利用机械装置分离顶端部时，流出的冷却水过多，导致无法使用机械装置，本发明的目的在于解决上述问题。

解决问题的手段

在上述内容中公开的本发明的目的通过焊枪冷却水阻隔装置实现，上述焊枪冷却水阻隔装置设置于冷却水供给线与焊枪之间，当分离焊枪的顶端部时，用于防止残留在焊枪的高压冷却水流出的现象，其特征在于，包括：第一活塞阀23，与通过控制部的信号进行工作的第一电磁阀17相连接并根据第一电磁阀15的信号启动，从冷却水流入端接收冷却水；主供给管道23，一侧与焊枪的冷却水流入管27相连接，另一侧与上述第一活塞阀23的输出端相连接；第二活塞阀29，借助上述第一电磁阀15进行工作，设置于主排出管道31上,用于阻隔所排出的冷却水或使所排出的冷却水通过；吸入单元35，在去除焊枪顶端部来开放管道的情况下，以真空吸入并保存填充于管道上的冷却水；以及压力传感器或流量传感器，检测焊枪顶端部脱落而导致的管道上的压力瞬间降低的现象来驱动电路。

根据本发明的再一特征，上述吸入单元35包括：第二电磁阀17，借助上述压力传感器或流量传感器的信号进行工作；辅助箱37，为了吸入并保存焊枪内的冷却水，设置于上述主供给管道23及主排出管道31上；第三活塞阀39，与上述第二电磁阀17相连接，另一侧与辅助箱37相连接；以及真空单元41，借助上述第三活塞阀39选择性地生成静压和真空压，来使上述辅助箱37运转。

根据本发明的另一特征，本发明还包括用于对焊枪内部的冷却线进行清洗的清洗单元47，上述清洗单元47可包括：第一电磁阀15，封闭上述第一活塞阀23和第二活塞阀29来阻隔冷却水的流入和排出；第三电磁阀19，借助控制部启动；第四活塞阀43，借助上述第三电磁阀19启动，仅开放上述第二活塞阀29来使冷却水从焊枪通过主排出管道31向外部排出；以及第五活塞阀45，借助上述第三电磁阀19启动，使空气压向焊枪灌注。

发明的效果

根据上述结构，若工作人员为了更换焊接顶端部而同时开启上述电磁阀15、17，则供给侧和排气侧被关闭，在辅助箱中，冷却水供给管道27和排气管道33的内部水压通过真空生成器41向辅助箱流入一部分冷却水，并维持形成有真空的状态。在此情况下，在从焊枪分离顶端部的瞬间，在焊枪内部中由于自重留下的冷却水被真空力吸入并保存于辅助箱37，在安装新的顶端部之后，若关闭第一电磁阀15、第二电磁阀17，则辅助箱37内的冷却水借助空气压排出并使冷却水再次循环，当更换焊枪的顶端部时，不使水从焊枪留下。

因此，在通过机械方法更换焊枪顶端部的情况下，几乎没有冷却水流出的现象，可使作业现场维持清洁的状态，在进行焊接作业的过程中，当在焊接顶端部中产生熔敷现象而分离顶端部时，产生冷却水向作业现场喷出的现象，在此情况下，若通过位于焊接机器人的流量传感器的信号同时使第一电磁阀15、第二电磁阀17进行工作，供给侧冷却水与排气侧冷却水同时被阻隔，可使冷却水喷出最小化，以不使残留于管道的冷却水流出的方式使真空进行工作来使冷却水保存于辅助箱37，从而预防安全事故。

并且，若同时开启第一电磁阀15、第三电磁阀19，则供给侧冷却水被阻隔且仅开启排气侧冷却水，向焊接管道内部喷射空气压来去除异物及堆在管道的污垢，使冷却水顺畅地流动来提高冷却效果，降低进行点焊时产生的热量来提高车身品质。

附图说明

图1为本发明实施例的焊枪冷却水阻隔装置的电路结构图，示出正常的行驶状态。

图2为本发明实施例的焊枪冷却水阻隔装置的电路结构图，示出阻隔冷却水供给的状态。

图3为本发明实施例的焊枪冷却水阻隔装置的电路结构图，示出顶端部被熔敷来从焊枪分离或更换顶端部时的状态。

图4为本发明实施例的焊枪冷却水阻隔装置的电路结构图，示出去除焊枪内部的异物的空气喷射状态。

图5为本发明实施例的焊枪冷却水阻隔装置的简要剖面结构图。

图6为示出现有技术的焊枪的冷却水供给线的结构图。

附图标记的说明

1：焊枪冷却水阻隔装置 3：冷却水供给管

5：焊枪 7、9：焊枪的顶端部

11：冷却水排出管 13：第一阀 19：第二阀

15：第一电磁阀 17：第二电磁阀 19：第三电磁阀

23：第一活塞阀 29：第二活塞阀 39：第三活塞阀

43：第四活塞阀 45：第五活塞阀

25：主供给管 27：冷却水流入管

31：主排出管道 33：冷却水排出管

35：吸入单元 37：辅助箱

41：真空单元 47：清洗单元

49：压力传感器 51：变流器

53：歧管 55：吸入管

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的具体内容。在各附图中，以实线箭头显示供给冷却水的方向，以虚线显示供给空气压的线。

本发明的焊枪冷却水阻隔装置1(以下，仅称为“阻隔装置”)设置于冷却水供给部3与焊枪5之间，用于防止更换焊枪的顶端部7、9时存留于焊枪5、冷却水流入软管27、冷却水排出软管33的冷却水由于水压和自重流下的现象。冷却水在焊枪5循环之后通过冷却水排出管11排出。利用水压泵从箱内供给并排出的冷却水再次回收纸箱并进行冷却之后再次使用。

焊枪冷却水阻隔装置1(以下，称为“阻隔装置”)形成有规定的流体电路。

气压供给部13向阻隔装置1供给空气压(compressed air)。阻隔装置1具有并联设置来个别进行工作的3个电磁阀15、17、19。空气压通过上述电磁阀向所要的部分供给来启动电路。

第一活塞阀23从冷却水流入端接收冷却水。第一活塞阀23与通过控制部的信号进行工作的第一电磁阀15相连接并根据第一电磁阀15的信号启动。第一活塞阀23的输出端与主供给管道23相连接。主供给管道23与焊枪的冷却水流入管27相连接。通过第一电磁阀15进行工作的第二活塞阀29设置于主排出管道31上,用于阻隔所排出的冷却水或使所排出的冷却水通过。主排出管道31与焊枪的冷却水排出管33相连接。

随着开关第一电磁阀15，第一活塞阀的活塞231、第二活塞阀的活塞291沿着附图上的上下方向进行工作，并阻隔冷却水的流入和排出。图1和图5的(a)部分示出供给排出冷却水的正常运转状态，图2和图5的(b)部分示出冷却水的供给及排出被阻隔的状态。

另一方面，本发明包括吸入单元35，在吸入单元35中，在去除焊枪顶端部7、9来开放管道的情况下，以真空吸入并保存填充于管道上的冷却水。

上述吸入单元35通过第二电磁阀17进行工作。吸入单元包括：第三活塞阀39，一侧与第二电磁阀17相连接，另一侧与辅助箱37相连接；以及真空单元41，用于生成真空压。并且，为了吸入并保存焊枪内的冷却水，本发明还包括设置于主供给管道25及主排出管道31上的辅助箱37。辅助箱37通过真空压防止冷却水流下的现象，无需大容量。图3和图5的(c)部分示出在焊枪开放的状态下冷却水吸入于辅助箱37的状态。

另一方面，第三电磁阀19分别与第四活塞阀43和第五活塞阀45相连接来使设置于它们内部的各活塞431、451进行工作。这些第三电磁阀19、第四活塞阀43及第五活塞阀45为用于清洗阻隔装置1和焊枪内部的冷却线的清洗单元47。

在阻隔装置的主排出管道11上设置压力传感器49来检测焊枪顶端部7、9脱落而导致的管道上的压力瞬间降低的现象来驱动电路。压力传感器49用于检测供给流体的瞬间压力，可被流量传感器等替代。图4和图5的(d)部分示出向管道上供给并排出空气来进行清洗的状态。

附图标记51为变流器，53为接合阻隔装置1和焊枪的歧管。

以下，对在上述内容中说明的结构的作用进行说明。

首先，参照图1和图5的(a)部分对正常状态进行说明。正常状态为焊枪进行作业的状态，为向焊枪5供给冷却水并从焊枪5排出冷却水的状态。

在此状态下，第一电磁阀15、第二电磁阀17及第三电磁阀19均被关闭。与第一电磁阀15相连接的管道的末端151、152推动活塞231、291来使冷却水沿着以实线显示的箭头防线流动。通过第一电磁阀15、第二电磁阀17及第三电磁阀19供给的空气压大于冷却水供给压，因此，如在各附图所示，使多个活塞尽心工作来使冷却水以如图所示的方式流动。

在此状态下，从与第二电磁阀17相连接的管道的末端171、172喷出的空气压推动活塞391、371来使上述活塞391、371分别位于附图上的右侧。

冷却水供给部3通过第一活塞阀23、第二活塞阀29、主供给管25向焊枪5供给冷却水。通过焊枪5的冷却水通过主排出管道33向冷却水排出管11流出。

图2和图5的(b)部分为仅开启第一电磁阀15来阻隔冷却水的供给和排出的状态。据此，第一活塞阀23、第二活塞阀29均进行工作来使冷却水无法进入且无法流出。此状态为未执行焊枪的焊接作业的状态，示出无需供给冷却水的状态。

图3和图5的(c)部分示出由于磨耗更换焊枪的顶端部7、9或焊枪的顶端部7、9熔敷于产品来不期然地从焊枪5分离的状态。

在本状态中，冷却水管道的冷却水压力瞬间降低。根据本发明的实施例，尤其，在主排出管道31上设置压力传感器49，上述压力传感器49检测冷却水管道的压力瞬间降低的现象，从而控制部使装置进行工作。

在本状态中，开启(on)第一电磁阀15、第二电磁阀17，第三电磁阀19维持关闭的状态。在此情况下，如由箭头显示，线各位置供给空气压。

首先，第一电磁阀15被开启，向管道的末端153、154、155供给空气压来向上启动第一活塞阀的活塞231，使冷却水无法通过第一活塞阀23。并且，与此同时，空气压通过与第四活塞阀43相连接的末端154和第二活塞阀的末端155使上述第四活塞阀43的活塞431位于图示的位置，之后，如图所示，向下启动第二活塞阀29的活塞291。因此，冷却水排出管33内的冷却水也被第二活塞阀29阻隔而无法流出。最终，冷却水在焊枪冷却水阻隔装置1内无法进入且无法流出。

在此情况下，吸入单元35被启动来以真空压吸入焊枪内的冷却水来维持无法向焊枪外侧流出的状态。

吸入单元35包括：第二电磁阀17；第三活塞阀39，通过第二电磁阀17控制空气压的供给路径；真空单元41，与第三活塞阀相连接；以及辅助箱37，用于保存规定流量的所吸入的冷却水。

第二电磁阀17朝向附图上的左侧推动第三活塞阀39的活塞391来形成真空。真空单元向外部排出空气压M来在文丘里管174形成负压，上述负压通过吸入管55进行工作来向附图上的左侧移动辅助箱的活塞371。在此过程中，主供给管25、焊枪5、主排出管道31内的冷却水被吸入来填充于辅助箱37。

以下，参照图4和图5的(d)部分对清洗单元47进行说明。

本发明包括用于定期清洗焊枪冷却水阻隔装置1的系统。上述清洗单元47包括第三电磁阀19、通过第三电磁阀19控制空气压的供给路径的第四活塞阀43、第五活塞阀45。

清洗单元47通过开启第一电磁阀15、第三电磁阀19并关闭第二电磁阀17来启动。通过第三电磁阀19向与第五活塞阀45相连接的末端192供给的空气压向附图上的下方推动第五活塞阀的活塞451之后，向管道25、27、33、31供给空气。并且，向与第四活塞阀43相连接的末端193流入的空气压向附图上的上方启动第四活塞阀43的活塞431，使通过第一电磁阀23向第二活塞阀29流入的空气压通过管道的末端154向附图上的上方启动第二活塞阀的活塞291。由此，空气可通过冷却水排出管11向外部流出。

在此状态下，第一电磁阀15使第一活塞阀的活塞231上升来防止冷却水的流入。并且，第二电磁阀17在开启的状态下使空气压经由第三活塞阀41沿着主供给管25、焊枪5、主排出管道33及冷却水排出管11向外部排出。

产业上的可利用性

若设置本发明物，则无需以往的适用于机器人焊接线的开启(ON)、关闭(OFF)阀与止回阀，几乎没有冷却水的流出，因此，当利用机械装置更换顶端部或工作人员更换时，几乎没有冷却水流出。本发明中的焊枪冷却水阻隔装置可与焊枪隔开15m左右来设置，因此，具有容易维护及管理的优点。

在上述内容中示出及说明的结构，仅为根据本发明的技术思想的优选实施例。需周知的是，普通技术人员可根据常规技术思想实施各种变更，这包括于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种焊枪冷却水阻隔装置，设置于冷却水供给线与焊枪之间，当分离焊枪的顶端部时，用于防止残留在焊枪的冷却水流出的现象，其特征在于，包括：

第一活塞阀(23)，与通过控制部的信号进行工作的第一电磁阀(15)相连接并根据第一电磁阀(15)的信号启动，从冷却水流入端接收冷却水；

主供给管道(23)，一侧与焊枪的冷却水流入管(27)相连接，另一侧与上述第一活塞阀(23)的输出端相连接；

第二活塞阀(29)，借助上述第一电磁阀(15)进行工作，设置于主排出管道(31)上,用于阻隔所排出的冷却水或使所排出的冷却水通过；

吸入单元(35)，在去除焊枪顶端部来开放管道的情况下，以真空吸入并保存填充于管道上的冷却水；以及

压力传感器(49)或流量传感器，检测焊枪顶端部脱落而导致的管道上的压力瞬间降低的现象来驱动电路，用于检测流体压力的瞬间变化。

2.根据权利要求1所述的焊枪冷却水阻隔装置，其特征在于，上述吸入单元(35)包括：

第二电磁阀(17)，借助上述压力传感器(49)或流量传感器的信号进行工作；

辅助箱(37)，为了吸入并保存焊枪内的冷却水，设置于上述主供给管道(23)及主排出管道(31)上；

第三活塞阀(39)，与上述第二电磁阀(17)相连接，另一侧与辅助箱(37)相连接；以及

真空单元(41)，借助上述第三活塞阀(39)选择性地生成静压和真空压，来使上述辅助箱(37)运转。

3.根据权利要求1所述的焊枪冷却水阻隔装置，其特征在于，

还包括用于对焊枪内部的冷却线进行清洗的清洗单元(47)，

上述清洗单元(47)包括：

第一电磁阀(15)，封闭上述第一活塞阀(23)和第二活塞阀(29)来阻隔冷却水的流入和排出；

第三电磁阀(19)，借助控制部启动；

第四活塞阀(43)，借助上述第三电磁阀(19)启动，仅开放上述第二活塞阀(29)来使冷却水从焊枪通过主排出管道(31)向外部排出；以及

第五活塞阀(45)，借助上述第三电磁阀(19)启动，使空气压向焊枪灌注。