CN112222591A - 用于将电极帽从电极帽容座中拧开和卸除的装置以及卸除装置 - Google Patents

用于将电极帽从电极帽容座中拧开和卸除的装置以及卸除装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将电极帽(15)从焊接机器人的焊枪端部的电极帽容座拧开并卸除的装置(1)，该装置包括帽拧开单元(2)并且还包括卸除装置(3)。在帽拧开单元的上游所见，卸除装置沿着带有电极帽的电极帽容座的插入路径布置，并且，在帽拧开单元的下游所见，卸除装置沿着不带有或带有电极帽的电极帽容座的排出路径布置。本发明还涉及与帽拧开单元结合使用的卸除装置。

Description

用于将电极帽从电极帽容座中拧开和卸除的装置以及卸除 装置
技术领域
本发明涉及一种用于将电极帽从电极帽容座拧开和卸除的装置以及一种卸除装置。
背景技术
焊接机器人具有带有点焊枪的计算机控制的机器人臂，该机器人臂在每个相对枪端部处均具有电极帽容座，可以在该电极帽容座上附连电极帽。为了独立地固定电极帽，焊枪的电极帽容座通常朝向其自由端(保持锥)渐缩，以便可通过焊枪的压紧力或借助预定的接触压力将所附连的电极帽在弹簧的作用下固定在容座上。
为了更换电极帽，在机器人焊接系统中使用换帽器，通过该换帽器，可以从设计为保持锥的电极帽容座移除焊接帽。为此目的，电极帽可以通过旋转运动从容座被自动释放。例如，可以设置正齿轮，可以将电极帽插入该正齿轮的中心开口中。可以在围绕正齿轮轴线的圆上将三个夹爪在彼此相等的角度距离处枢转地安装在销钉上，销钉在两侧上突出。每个夹爪在电极帽的方向上装载有拉伸弹簧，使得当正齿轮在一个方向上旋转时，拉伸弹簧牵拉夹爪抵靠电极帽，并且可以从焊枪移除电极帽。仅在已将焊枪从换帽器移除之后，当正齿轮在另一个方向上转动时，大致才释放电极帽。
偶尔会以不可预见的时间间隔出现以下问题：在已将电极帽从焊枪拧开之后，电极帽不被夹爪牢固地保持，由此，电极帽在焊枪被移除时下落，向下滑回到焊枪上并保留在焊枪上。这一般会导致紧急停止和整个生产线的停止。必须先移除下落的电极帽，然后才能重新起动生产线。
发明内容
目的
所要解决的技术问题在于，指定一种用于将电极帽从电极帽容座拧开并卸除的装置以及一种与帽拧开单元结合使用以防止拧开的电极帽向后滑动而保留在电极帽容座上的卸除装置。
方案
该目的通过根据本发明的装置和卸除装置得以解决。本发明的优选实施例涵盖了另外的实施例和另外的发展。
根据本发明的用于将电极帽从焊接机器人的焊枪端部的电极帽容座拧开并卸除的装置包括帽拧开单元。该装置还包括卸除装置，从帽拧开单元观察，该卸除装置沿着用于带有电极帽的电极帽容座的插入路径布置在帽拧开单元的上游，并且从帽拧开单元观察，该卸除装置沿着用于不带有或带有电极帽的电极帽容座的排出路径布置在帽拧开单元的下游。
可以设置卸除装置，用于从电极帽容座卸除从电极帽容座拧开之后已经借助于帽拧开单元下落并落回到电极帽容座上的电极帽，以避免随着电极帽容座沿排出路径运动，当电极帽已借助于帽拧开单元下落时，电极帽仍保留在电极帽容座上。
可以将帽拧开单元设置和设计成至少部分地接合电极帽的至少部分地插入帽拧开单元中的周界区域，并且借助在第一方向上的拉伸力锁定旋转而以拉伸力锁定的方式接合、保持和拧开至少部分地插入帽拧开单元中的电极帽。卸除装置可以布置和设计成使得，在将电极帽至少部分地插入帽拧开单元中以拧开电极帽的情形中，卸除装置围绕电极帽容座，并且至少一个倾斜布置的唇部至少部分地围绕电极帽容座，从而防止了当电极帽容座沿着排出路径运动离开帽拧开单元时，发生当电极帽借助于帽拧开单元下落时电极帽保留在电极帽容座上。
由于由至少一个倾斜唇部所导致的斜坡，借助于帽拧开单元下落并被卸除装置卸除的电极帽可以通过重力被自动移除。重力方向可以例如在排出路径的方向上。可以相对于重力方向形成斜坡。可以在至少一个唇部的背离帽拧开单元的下侧与垂直于重力方向和/或垂直于排出路径的平面之间确定至少一个唇部的梯度角。
因此，在用于将电极帽从焊接机器人的焊枪的一个端部的电极帽容座拧开并卸除的装置中，卸除装置可以布置在帽拧开单元的下方，例如竖直下方。
例如，要拧开的电极帽可以至少部分地插入其中的帽拧开单元的正齿轮的中心轴线和卸除装置的轴线可以对准，使得排出路径的方向或插入路径的方向沿正齿轮的中心轴延伸。
卸除装置可包括两个唇部，这两个唇部可以是倾斜程度相等的，带有电极帽的电极帽容座可在两个唇部之间运动，并且电极帽容座可在不带有电极帽的情况下运动离开两个唇部之间。两个唇部的设置允许以定向的方式移除被卸除的电极帽。
卸除装置可包括外壳，该外壳可围绕至少一个唇部定位，使得可以形成用于被拧开并下落的电极帽的排出路径。至少一个唇部可以位于外壳上。借助于外壳，可以将卸除装置布置在用于将电极帽从焊接机器人的焊枪端部的电极帽容座拧开并卸除的装置的结构上。
外壳可包括两个侧壁、横杆和端壁。至少一个唇部可以放置在侧壁上。横杆可提供附加的稳定性。端壁可以设置在斜坡的端部处，使得可以通过端壁止挡或制动滑下或滚下斜面的电极帽。
外壳可在至少一个唇部的下部中具有开口，可以通过该开口移除被拧开并下落的电极帽。开口可以设置在端壁与至少一个唇部之间，使得下落的电极帽可以滑下或滚下斜的唇部，并被端壁止挡或制动而进入开口。
至少一个唇部或所有唇部可以设计成刷子或橡胶唇部。为了能够留住下落的电极帽，要求相应材料具有一定刚度，但是材料不应损坏电极帽容座的表面。
至少一个唇部的梯度角可以在20°至50°的范围内。可以在至少一个唇部的背离帽拧开单元的下侧与垂直于排出路径的平面之间确定梯度角。两个唇部的梯度角允许被下落的电极帽通过重力被自动移除。
至少一个唇部的面向帽拧开单元的表面与端壁之间的角度可在40°至70°的范围内。
与帽拧开单元结合使用的本发明的卸除装置包括至少一个倾斜布置的唇部。卸除装置可以是以上结合用于将电极帽从焊接机器人的焊枪端部的电极帽容座上拧开并卸除的装置所描述的卸除装置或以下描述的卸除装置。
卸除装置可包括两个唇部，它们可布置成倾斜程度相等。
卸除装置还可包括外壳，该外壳可围绕至少一个唇部定位，使得可以形成用于被拧开并下落的电极帽的排出路径。
外壳可包括两个侧壁、横杆和端壁。
外壳可在至少一个唇部的下部中具有开口，可以通过该开口移除被拧开并下落的电极帽。
至少一个唇部或所有唇部可以设计成刷子或橡胶唇。
至少一个唇部的梯度角可以在20°至50°的范围内。
至少一个唇部的面向帽拧开单元的表面与端壁之间的角度可在40°至70°的范围内。
附图说明
附图是本发明的各方面和各实施例的示例，以便更好地理解和说明。
图1是从装置1的上方观察的示意性斜视图，该装置1用于将电极帽从焊接机器人的焊枪的一个端部的电极帽容座拧开并卸除。
图2是端壁上的卸除装置的正视图。
图3是沿图2中的A－A线剖得的示意性侧剖视图。
图4是卸除装置的俯视图。
图5A至图5E是借助于卸除装置从电极帽容座移除电极帽的过程的示意图。
具体实施方式
图1示出了从装置1的上方观察的示意性斜视图，该装置1用于将电极帽从焊接机器人的焊枪的一个端部的电极帽容座拧开并卸除。该图示出了帽拧开单元2的一部分和位于其下方的卸除装置3。帽拧开单元2和卸除装置3位于装置1的保持结构(未示出)处。
帽拧开单元2包括在正齿轮4中的中心开口5，带有电极帽15的电极帽容座可以沿着插入路径在第一方向R1上从下方插入该中心开口5中，并且该电极帽容座沿着排出路径在第二方向R2上在不带有电极帽的情况下向下移除。例如，重力方向也可以在第二方向R2上。
三个夹爪8在围绕正齿轮4的中心轴线6的圆上以彼此相等的角度距离枢转地安装在两个突出销钉7中的每个上，其中，上部三个夹爪8在图1中示出。插入路径和排出路径可沿轴线6延伸。
每个夹爪8都在插入的电极帽的方向上装载有拉伸弹簧12。如果正齿轮4顺时针回转(箭头R3)，则拉伸弹簧12牵拉夹爪8抵靠插入的电极帽15，因此插入的电极帽15可被抓握并保持得越来越紧，然后从电极帽容座上拧开。如果然后电极帽容座沿排出路径在第二方向R2上向下运动离开帽拧开单元2，则拧开的电极帽15此时一般保留在帽拧开单元2中，这是因为它被保持在那里。
在移出电极帽容座之后，在马达(未示出)切换时，正齿轮4逆时针旋转(箭头R4)，因而夹爪8打开，并且拧开的电极帽15可以落出并到达排出装置。随后，可以将带有电极帽15的另一个电极帽容座插入正齿轮2的开口5中。
由于有时会发生电极帽15在拧开后不被帽拧开单元2保持并滑回到电极帽容座上的情况，因此卸除装置3位于帽拧开单元2下方。在图示中，卸除装置3包括壳体9，壳体9带有两个侧壁9b、9c、横杆9d和端壁9a。在侧壁9b、9c上布置有两个唇部10a、10b，唇部10a、10b在边缘区域11中彼此抵靠。
两个唇部10a、10b在与边缘区域11相对的侧部区域中各自连接至侧壁9b、9c，在该实施例中是通过螺钉13连接。
两个唇部10a、10b的梯度角(也参见图3)在20°至50°的范围内。该梯度角由侧壁9b、9c的设计确定。由于该梯度角，在两个唇部10a、10b的面向帽拧开单元2的表面上的电极帽由于重力作用可以朝向端壁9a滑动。例如，重力方向可以在第二方向R2上。
如果使用笛卡尔坐标系作为基础，则第一方向R1可以在正z方向上延伸，第二方向R2可以在负z方向上延伸。y轴可以垂直于端壁9a，而x轴可以平行于端壁9a。
图2示出了端壁9a上的卸除装置3的正视图。端壁的宽度b1可以在45mm至50mm的范围内，端壁的高度h可以在42mm至46mm的范围内。
图3示出了沿图2中的A－A线剖得的示意性侧剖视图。假设端壁9a平行于正齿轮4的纵轴线6，则梯度角α和两个唇部10a、10b的面向帽拧开单元2的表面14与端壁9a之间的角β可以如图示那样给出。在两个唇部10a、10b与端壁9a之间设有开口14，掉落和卸除的电极帽可以通过该开口14排出。由于两个唇部10a、10b的梯度角α，掉落和卸除的电极帽通过重力被自动排出。
图4示出了卸除装置2的俯视图。长度l可以在65mm至75mm的范围内，而宽度b2可以在70mm至80mm的范围内。
图5A至图5E示出了借助于卸除装置3从电极帽容座16卸除电极帽15的过程的示意图。在图3的侧剖视图中示出了卸除装置3。
在图5A中，电极帽15在从电极帽容座16被拧开之后借助于帽拧开单元(未示出)从电极帽容座16落下但仍保留在了电极帽容座16上，带有电极帽15的该电极帽容座16通过卸除装置3沿着排出路径在第二方向R2上向下运动。电极帽容座16与电极帽15之间的自由区域17表明电极帽15不再固定在电极帽容座16上。
在图5B中，带有电极帽15的电极帽容座16已经在第二方向R2上运动到如下程度：使得电极帽15在区域18中至少部分地与两个唇部10a(10b未示出)接触，由此开始电极帽15从电极帽容座16的卸除。
在图5C中，电极帽容座16此时已经在第二方向R2上进一步运动，使得电极帽15此时已经通过两个唇部10a(10b未示出)从电极帽容座16完全卸除。卸除完成，并且卸除的电极帽16可以在重力的作用下在设置在两个唇部10a(10b未示出)与端壁9a之间的开口14的方向上滚下两个唇部10a(10b未示出)的斜坡。
图5D示出了卸除的帽15如何通过滚下斜坡而接近开口14。
图5E示出了卸除的帽15如何通过开口14落下。例如，可以将电极帽15馈送到废料容器。

Claims (15)

1.一种用于将电极帽(15)从焊接机器人的焊枪端部的电极帽容座拧开并卸除的装置(1)，所述装置(1)包括帽拧开单元(2)，
其特征在于，
所述装置(1)还包括卸除装置(3)，在所述帽拧开单元(2)的上游所见，所述卸除装置沿着带有电极帽(15)的电极帽容座的插入路径布置，并且，在所述帽拧开单元(2)的下游所见，所述卸除装置沿着不带有或带有电极帽(15)的电极帽容座的排出路径布置。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述帽拧开单元(2)设置并设计成至少部分地接合至少部分地插入所述帽拧开单元(2)中的电极帽(15)的周界区域，并借助在第一旋转方向(R3)上的拉伸力锁定旋转而以拉伸力锁定的方式抓持、保持并拧开至少部分插入所述帽拧开单元(2)中的电极帽(15)，并且其中，所述卸除装置(3)布置和设计成使得，在所述电极帽(15)至少部分地插入所述帽拧开单元(2)以便拧开电极帽(15)的情况下，所述卸除装置(3)通过倾斜布置的至少一个唇部至少部分地围绕所述电极帽容座，以防止当所述电极帽容座沿所述排出路径运动离开所述帽拧开单元(2)时发生当所述电极帽(15)借助于所述帽拧开单元(2)下落时所述电极帽(15)落回并保留在所述电极帽容座上的情况。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述卸除装置(3)包括两个唇部(10a、10b)，这两个唇部布置成倾斜程度相等，带有电极帽(15)的所述电极帽容座能在所述两个唇部(10a、10b)之间沿着所述插入路径运动，并且所述电极帽容座能在不带有所述电极帽(15)的情况下沿着所述排出路径运动离开所述两个唇部之间(10a、10b)。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述卸除装置(3)包括外壳(9)，所述外壳(9)围绕所述至少一个唇部(10a、10b)布置，使得形成用于被拧开并下落的电极帽(15)的排出路径。
5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述外壳(9)包括两个侧壁(9b、9c)、横杆(9d)和端壁(9a)。
6.根据权利要求4或5所述的装置(1)，其特征在于，所述外壳(9)在所述至少一个唇部(10a、10b)的下部区域中具有开口(14)，被拧开并下落的电极帽(15)能通过所述开口(14)被移除。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述至少一个唇部(10a、10b)或所有唇部(10a、10b)被设计为刷子或橡胶唇部。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述至少一个唇部(10a、10b)的梯度角(α)在20°至50°的范围内。
9.一种与帽拧开单元(2)结合使用的卸除装置(3)，所述卸除装置(3)包括倾斜布置的至少一个唇部(10a、10b)。
10.根据权利要求9所述的卸除装置(3)，其特征在于，包括布置成倾斜程度相等的两个唇部(10a、10b)。
11.根据权利要求9或10所述的卸除装置(3)，其特征在于，还包括外壳(9)，所述外壳(9)围绕所述至少一个唇部(10a、10b)布置，使得形成用于被拧开并下落的电极帽(15)的排出路径。
12.根据权利要求11所述的卸除装置(3)，其特征在于，所述外壳(9)包括两个侧壁(9b、9c)、横杆(9d)和端壁(9a)。
13.根据权利要求11或12所述的卸除装置(3)，其特征在于，所述外壳(9)在所述至少一个唇部(10a、10b)的下部区域中具有开口(14)，被拧开并下落的电极帽(15)能通过所述开口(14)被移除。
14.根据权利要求9至13中任一权利要求所述的卸除装置(3)，其特征在于，所述至少一个唇部(10a、10b)或所有唇部(10a、10b)被设计为刷子或橡胶唇部。
15.根据权利要求9至14中任一权利要求所述的卸除装置(3)，其特征在于，所述至少一个唇部(10a、10b)的梯度角(α)在20°至50°的范围内。
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