CN113751845A - 一种钨极自动更换装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钨极自动更换装置、系统及方法。该装置包括：上料和卸料装置；上料装置包括钨极仓和推送单元，钨极仓用于容置替换钨极，其顶面设有出料口，推送单元设于钨极仓上，用于驱动替换钨极从出料口中伸出；卸料装置包括废料仓、夹持机构和驱动机构，废料仓与钨极仓相连，夹持机构设于废料仓的上端，废料仓上开设有与夹持机构对应的落料口，驱动机构连接于废料仓和夹持机构之间，用于驱动夹持机构张合，以使夹持机构夹持或松开废钨极，夹持机构松开废钨极时，废钨极在重力作用下经所述落料口进入废料仓中。该装置与焊枪中的夹持机构配合，能够实现焊枪中钨极的自动更换，以提高钨极氩弧焊效率及自动化程度。

Description

一种钨极自动更换装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种钨极自动更换装置、系统及方法。

背景技术

钨极氩弧焊，是一种在非消耗性电极和工作物之间产生热量的电弧焊接方式，是利用钨电极与工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝。焊接中钨极不熔化，只起电极作用，电焊炬的喷嘴送进氩气，起保护电极和熔池的作用。

钨极在焊接过程中虽然不会融化，但长时间焊接后由于各种外部因素导致钨极头部磨损、消耗，磨损后难以起弧，影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能以致影响焊接质量，所以需要更换钨极。现有技术中一般采用人工进行钨极更换，人工将焊枪内的钨极取出，然后放上另一个钨极再进行夹紧使用。

但对于仰角焊缝而言，在焊接过程中熔池表面漂浮的杂质受重力和电弧力的作用，易掉落至与钨极粘连，导致钨极烧损，钨极烧损后将影响焊接质量，并可能导致焊接过程中断，此种工况下钨极需要频繁更换。若采用人工更换不仅会降低焊接效率，而且会加大操作人员工作强度，尤其在核辐射环境下，还会导致操作人员受辐照量增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种提高焊接效率及自动化程度的钨极自动更换装置，还相应提供一种具有该装置的钨极自动更换系统，以及利用该系统进行钨极更换的方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种钨极自动更换装置，一种钨极自动更换装置，包括：上料装置和卸料装置；

所述上料装置包括钨极仓和推送单元，

所述钨极仓用于容置替换钨极，其顶面设有出料口，

所述推送单元设于钨极仓上，用于驱动钨极仓内的替换钨极从出料口中伸出；

所述卸料装置包括废料仓、第一夹持机构和驱动机构，所述废料仓与钨极仓相连，

所述第一夹持机构设于废料仓的上端，所述废料仓上开设有与第一夹持机构对应的落料口，

所述驱动机构连接于废料仓和第一夹持机构之间，用于驱动第一夹持机构张合，以使第一夹持机构夹持或松开废钨极，所述第一夹持机构松开废钨极时，所述废钨极在重力作用下经所述落料口进入废料仓中。

可选地，所述推送单元包括第一推送机构和第二推送机构，所述第一推送机构和第二推送机构均设于钨极仓上，所述钨极仓中设有出料工位，所述出料工位与出料口对应，

所述钨极仓用于容置呈竖向布置且线性排列的多个替换钨极，所述替换钨极与钨极仓滑动相连，

所述第一推送机构用于与最远离出料工位的替换钨极抵接，且推动所述替换钨极沿替换钨极线性排列方向滑移，以使多个替换钨极依次抵接，至最靠近出料工位的替换钨极移至出料工位上；

所述第二推送机构用于驱动位于出料工位的替换钨极轴向移动至其从出料口中伸出。

可选地，所述第一推送机构包括第一弹簧，所述第一弹簧沿多个替换钨极线性排列方向布置，其一端与钨极仓相连，另一端用于与最靠近第一弹簧的替换钨极抵接，所述第一弹簧能够在外力作用下被压缩，以使线性排列的多个替换钨极压接于第一弹簧和钨极仓的内壁之间；

从出料口中伸出的替换钨极被取走后，压缩后的第一弹簧能够推动剩余的替换钨极朝向出料工位滑移，以使剩余的替换钨极压接于第一弹簧和钨极仓的内壁之间。

可选地，所述第一推送机构还包括连接件，

所述连接件的一端与第一弹簧相连，另一端穿过钨极仓且与钨极仓螺纹连接或过盈配合连接；

所述外力通过驱动连接件相对钨极仓螺旋运动或轴向滑动，以推动第一弹簧被压缩。

可选地，所述第一推送机构还包括导向管，所述导向管与钨极仓相连且与第一弹簧同轴布置，其一端套设于第一弹簧外以引导第一弹簧轴向移动，另一端的外圆周面上开设有与钨极配合的导向槽，所述导向槽沿导向管径向方向延伸至贯穿所述导向管，且沿导向管轴向方向延伸至贯穿导向管远离第一弹簧一端的端面。

可选地，所述第二推送机构为伸缩缸，所述伸缩缸沿钨极轴向方向布置，其包括缸筒和活塞杆，所述缸筒与钨极仓的外壁固定，所述活塞杆具有活塞的一端密封滑设于缸筒中，另一端伸入钨极仓中，且用于与出料工位上的钨极抵接。

可选地，所述活塞杆的另一端具有推板，

所述钨极仓上开设有供活塞杆上下移动的第一槽，所述钨极仓内壁上开设有连通第一槽和钨极仓内腔的第二槽，以供推板上下移动，所述推板朝向钨极的一端经第二槽伸入钨极仓中，且用于与出料工位上的替换钨极抵接。

可选地，所述钨极仓与所述出料口对应的位置设有导向座，所述导向座上开设有与出料口连通且与替换钨极匹配的导向通孔。

可选地，所述钨极仓由开口相对设置的第一壳体和第二壳体插接而成，所述第一壳体和第二壳体之间设有连接结构，用于将第一壳体和第二壳体连接形成整体。

可选地，所述第一夹持机构包括两个夹臂和第二弹簧，所述第二弹簧设于两个夹臂之间且水平布置，所述夹臂滑设于废料仓上，且能够相对废料仓沿第二弹簧轴向方向滑动；

所述驱动机构包括滑动座和升降驱动装置，所述滑动座设于废料仓的上方，所述升降驱动装置连接于滑动座和废料仓之间，用于驱动滑动座相对废料仓上下移动；

所述滑动座中开设有第一通槽，以供两个夹臂的下部伸入，所述第一通槽沿第二弹簧轴向方向的两个壁面具有第一倾斜面，所述第一倾斜面的上端相对其下端向第一通槽外倾斜，且其上端向上延伸至滑动座的上端面，

所述滑动座能够相对上移至其第一倾斜面与相应的夹臂抵接，且向所述夹臂施加朝向另一夹臂的推力，以使两个夹臂相向运动至夹持废钨极，且所述第二弹簧被压缩；

所述滑动座能够下移至其第一倾斜面与相应的夹臂脱离抵接，以使所述第二弹簧复位至推动两个夹臂背向运动至松开废钨极。

可选地，所述废料仓包括废料仓本体和固定座，所述固定座设于废料仓本体的上端，所述落料口开设于废料仓本体上；

所述固定座中开设有与滑动座配合的第二通槽，所述滑动座竖向滑设于所述第二通槽中；

所述第二通槽与第二弹簧平行的一侧面上设有朝向夹臂延伸的滑动部，所述第一通槽贯穿滑动座与所述滑动部相对的侧面，所述夹臂与滑动部相对的侧面上开设有与所述滑动部配合的滑槽，所述滑动部滑设于两个夹臂的滑槽中。

可选地，所述固定座包括固定座本体和卡块，所述第二通槽开设于固定座本体上，所述固定座本体朝向滑槽的一端端面开设有与卡块配合的卡槽，所述卡块卡设于所述卡槽中；

所述卡块与滑槽相对的一端具有朝向滑槽延伸的延伸部，所述延伸部的端部穿过第二通槽的槽壁后伸入滑槽中以形成所述滑动部。

可选地，所述固定座本体和卡块通过紧固件螺纹相连。

可选地，所述夹臂与相应第一倾斜面相对的侧面具有与所述第一倾斜面贴合匹配的第二倾斜面。

本发明还提供一种钨极更换系统，包括基座、移动机构、焊枪，以及上述的钨极自动更换装置，

所述钨极自动更换装置设于基座上，所述焊枪中设有第二夹持机构，用于夹持或松开钨极，

所述移动机构连接于基座和焊枪之间，用于驱动焊枪移动至位于钨极自动更换装置的出料口上方，以使焊枪中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的钨极；或驱动焊枪移动至第二夹持机构夹持的废钨极伸入钨极自动更换装置的第一夹持机构中，以使第一夹持机构夹持所述废钨极。

可选地，所述移动机构包括回转机构、二维线性驱动机构和旋转驱动机构，

所述回转机构转动连接于基座上，用于驱动焊枪相对基座水平回转，

所述二维线性驱动机构连接于回转机构和旋转驱动机构之间，用于驱动焊枪相对回转机构水平直线往复移动，以及驱动焊枪相对回转机构竖直往复移动；

所述旋转驱动机构连接于二维线性驱动机构和焊枪之间，用于驱动焊枪相对二维线性驱动机构在某一竖直平面内转动。

本发明还提供一种利用上述的钨极更换系统进行钨极更换的方法，包括以下步骤：

卸料步骤S1：

S1.1：所述移动机构驱动焊枪移动至焊枪中的第二夹持机构夹持的废钨极伸入卸料装置的第一夹持机构中，

S1.2：第一夹持机构夹持废钨极，且第二夹持机构松开废钨极，

S1.3：第一夹持机构松开废钨极，以使废钨极在重力作用下经卸料装置的落料口进入废料仓中；

上料步骤S2：

S2.1：所述上料装置的推送单元驱动其钨极仓内的替换钨极从出料口中伸出；

S2.3：所述移动机构驱动焊枪移动至其位于出料口的上方，所述焊枪中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的替换钨极。

本发明中，通过卸料装置的驱动机构驱动第一夹持机构张合，与焊枪中的夹持机构配合，能够实现焊枪中废钨极的卸料；再通过上料装置的推送单元将钨极仓内的替换钨极从出料口中推出，以使焊枪中的夹持机构夹持替换钨极，从而实现了焊枪中钨极的自动更换，提高了钨极氩弧焊效率及自动化程度。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的钨极自动更换装置的立体示意图；

图2为发明实施例1提供的钨极自动更换装置的局部立体剖视示意图；

图3为上料装置的立体结构示意图；

图4为上料装置处于应用状态的剖面结构示意图；

图5为上料装置的局部剖面结构示意图；

图6为图5的A-A剖面图；

图7为卸料装置的立体结构示意图；

图8为卸料装置的局部立体剖视结构示意图；

图9为固定座、滑动座和第一夹持机构装配后的立体结构示意图；

图10为固定座、滑动座和第一夹持机构装配后的局部立体剖视结构示意图；

图11为滑动座和第一夹持机构装配后的立体结构示意图；

图12为滑动座、第一夹持机构和卡块装配后的立体结构示意图；

图13为第一夹持机构撑开后的主视结构示意图。

图14为滑动座的立体结构示意图；

图15为夹臂的立体结构示意图；

图16为本发明实施例2提供的钨极自动更换系统的立体示意图；

图17为本发明实施例2提供的钨极自动更换系统另一视角的立体示意图(处于卸料状态)。

图中：

1、上料装置；11、钨极仓；111、内腔；112、通孔；113、第一槽；114、第一壳体；1141、第二连接部；115、第二壳体；

1151、第一连接部；1152、导槽；12、第一弹簧；13、驱动机构；

131、缸筒；132、活塞杆；133、推板；14、替换钨极；15、连接件；16、导向管；161、卡槽；17、导向座；18、连接螺栓；2、卸料装置；21、固定座；211、第二通槽；212、滑动部；213、固定座本体；214、卡块；215、紧固件；22、滑动座；221、第一通槽；222、第一倾斜面；23、第一夹持机构；231、夹臂；232、第二弹簧；2311、滑槽；2312、第二倾斜面；2313、抵接块；2314、夹爪；2315、容置槽；24、废料仓；25、升降驱动装置；241、落料孔；242、安装板；251、第二缸筒；252、第二活塞杆；26、导向筒；3、基座；4、移动机构；41、回转机构；42、二维线性驱动机构；43、旋转驱动机构；5、焊枪；6、废钨极。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种钨极自动更换装置，一种钨极自动更换装置，包括：上料装置和卸料装置；

所述上料装置包括钨极仓和推送单元，

所述钨极仓用于容置替换钨极，其顶面设有出料口，

所述推送单元设于钨极仓上，用于驱动钨极仓内的替换钨极从出料口中伸出；

所述卸料装置包括废料仓、第一夹持机构和驱动机构，所述废料仓与钨极仓相连，

所述第一夹持机构设于废料仓的上端，所述废料仓上开设有与第一夹持机构对应的落料口，

所述驱动机构连接于废料仓和第一夹持机构之间，用于驱动第一夹持机构张合，以使第一夹持机构夹持或松开废钨极，所述第一夹持机构松开废钨极时，所述废钨极在重力作用下经所述落料口进入废料仓中。

本发明还提供一种钨极更换系统，包括基座、移动机构、焊枪，以及上述的钨极自动更换装置，

所述钨极自动更换装置设于基座上，所述焊枪中设有第二夹持机构，用于夹持或松开钨极，

所述移动机构连接于基座和焊枪之间，用于驱动焊枪移动至位于钨极自动更换装置的出料口上方，以使焊枪中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的钨极；或驱动焊枪移动至第二夹持机构夹持的废钨极伸入钨极自动更换装置的第一夹持机构中，以使第一夹持机构夹持所述废钨极。

本发明还提供一种利用上述的钨极更换系统进行钨极更换的方法，包括以下步骤：

卸料步骤S1：

S1.1：所述移动机构驱动焊枪移动至焊枪中的第二夹持机构夹持的废钨极伸入卸料装置的第一夹持机构中，

S1.2：第一夹持机构夹持废钨极，且第二夹持机构松开废钨极，

S1.3：第一夹持机构松开废钨极，以使废钨极在重力作用下经卸料装置的落料口进入废料仓中；

上料步骤S2：

S2.1：所述上料装置的推送单元驱动其钨极仓内的替换钨极从出料口中伸出；

S2.3：所述移动机构驱动焊枪移动至其位于出料口的上方，所述焊枪中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的替换钨极。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供一种钨极自动更换装置，其包括：上料装置1和卸料装置2。

如图3-图5所示，上料装置1包括钨极仓11和推送单元，

钨极仓11用于容置替换钨极14，其顶面设有出料口，

推送单元设于钨极仓11上，用于驱动钨极仓11内的替换钨极14从出料口中伸出；

如图7和图8所示，卸料装置2包括废料仓24、第一夹持机构23和驱动机构，废料仓24与钨极仓11相连，

第一夹持机构23设于废料仓24的上端，废料仓24上开设有与第一夹持机构23对应的落料口241，

驱动机构连接于废料仓24和第一夹持机构23之间，用于驱动第一夹持机构23张合，以使第一夹持机构23夹持或松开废钨极，第一夹持机构23松开废钨极时，废钨极在重力作用下经落料口241进入废料仓24中。

由此，通过卸料装置2的驱动机构驱动第一夹持机构23张合，与焊枪中的夹持机构配合，能够实现焊枪中废钨极6的卸料；再通过上料装置1的推送单元将钨极仓11内的替换钨极14从出料口中推出，以使焊枪中的夹持机构夹持替换钨极14，从而实现了焊枪中钨极的自动更换，提高了钨极氩弧焊效率及自动化程度。

本实施例中，推送单元包括第一推送机构和第二推送机构513，第一推送机构和第二推送机构513均设于钨极仓511上，钨极仓511中设有出料工位，出料工位与出料口对应，

钨极仓511用于容置呈竖向布置且线性排列的多个替换钨极，替换钨极与钨极仓511滑动相连，

第一推送机构用于与最远离出料工位的替换钨极抵接，且推动替换钨极沿替换钨极线性排列方向滑移，以使多个替换钨极依次抵接，至最靠近出料工位的替换钨极移至出料工位上；

第二推送机构513用于驱动位于出料工位的替换钨极轴向移动至其从出料口517中伸出。

当上料装置1出料口处的替换钨极14被夹走后，第一推送机构推动其余替换钨极14移动，至最靠近出料工位的替换钨极14移动至出料工位上。以此类推，从而能够实现钨极的持续自动上料。

如图4和图6所示，钨极仓11的内腔111为立体结构，其宽度与钨极直径匹配，长度沿钨极线性排列方向延伸，高度稍高于钨极长度，从而替换钨极14与钨极仓11的内腔111两个相对的壁面抵接，且沿钨极仓11的内腔111的长度方向线性排列，在第一推送机构的推动下，能够沿钨极线性排列方向相对钨极仓11的内腔壁滑移。

本实施例中，第一推送机构包括第一弹簧12，第一弹簧12沿多个替换钨极14线性排列方向布置，其一端与钨极仓11相连，另一端用于与最靠近第一弹簧12的替换钨极14抵接，第一弹簧12能够在外力作用下被压缩，以使线性排列的多个替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓11的内壁之间；

从出料口中伸出的替换钨极14被取走后，压缩后的第一弹簧12能够推动剩余的替换钨极14朝向出料工位滑移，以使剩余的替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓11的内壁之间。

由此，通过外力在钨极仓11中形成被压缩的第一弹簧12，以将线性排列的多个替换钨极14压接在第一弹簧12和钨极仓的内腔111的侧端面之间。从而位于出料工位上的替换钨极14同时与钨极仓的内腔111的侧端面抵接。

可采用以下方法实现“第一弹簧12能够在外力作用下被压缩，以使线性排列的多个替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓11的内壁之间”：

将替换钨极14经出料口送入钨极仓11中，再将本装置旋转90°，以使替换钨极14在重力作用下朝远离出料口的一端移动，以此类推，直至线性排列的多个替换钨极14抵接于第一弹簧12和钨极仓的内腔111的侧端面之间，此时，可采用挤压的方式继续将替换钨极14经出料口送入钨极仓11中，此过程中第一弹簧12被压缩，压缩后的第一弹簧12将多个替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓的内腔111的侧端面之间。

本实施例中，第一推送机构还包括连接件15，连接件15为螺栓。

钨极仓11上开设有通孔112，通孔112沿第一弹簧12的轴向方向布置，连接件15的一端与第一弹簧12相连，另一端穿过通孔112并与钨极仓11螺纹连接；

外力通过驱动连接件15相对钨极仓11螺旋运动，以推动第一弹簧12被压缩。

在其他实施例中，连接件15可以是与通孔112轴孔过盈配合的杆件，外力通过驱动杆件相对钨极仓11轴向滑动，以推动第一弹簧12被压缩。

由此，本实施例中，“第一弹簧12能够在外力作用下被压缩，以使线性排列的多个替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓11的内壁之间”的实现方式如下：

将连接件15螺旋旋出，取出第一弹簧12，将替换钨极14经出料口送入钨极仓11中，再将本装置旋转90°，以使替换钨极14在重力作用下朝远离出料口的一端移动，以此类推，直至所有的替换钨极14进入钨极仓11中且沿第一弹簧12的轴向方向线性排列。再将第一弹簧12经通孔112伸入钨极仓11中至与其最接近的替换钨极14抵接，再将连接件15旋入通孔112中，连接件15螺旋前进过程中，经第一弹簧12推动替换钨极14移动至多个替换钨极14形成替换钨极14依次抵接的连续体，并使最远离第一弹簧12的替换钨极14与钨极仓的内腔111的侧端面抵接，且第一弹簧12在此过程中被压缩，压缩后的第一弹簧12将多个替换钨极14压接于第一弹簧12和钨极仓的内腔111的侧端面之间。

本实施例中，第一推送机构还包括导向管16，导向管16与钨极仓11相连且与第一弹簧12同轴布置，其一端套设于第一弹簧12外以引导第一弹簧12轴向移动，以避免第一弹簧12压缩过程中出现打滑现象；另一端的外圆周面上开设有与钨极配合的导向槽161，导向槽161沿导向管16径向方向延伸至贯穿导向管16，且沿导向管16轴向方向延伸至贯穿导向管16远离第一弹簧12一端的端面。线性排列的多个替换钨极14以卡设于卡槽61中的方式装配于钨极仓11中，以对替换钨极14自身轴向以及沿弹簧轴向的运动进行导向。

由于推动多个替换钨极14移动所需推力较大，因此第一弹簧12相应较粗，导致导向管16直径大于钨极仓11的内腔111的宽度，如图6所示，本实施例在钨极仓11的内腔111的两个侧壁面上开设与导向管16配合的通槽，以便容置导向管16。

本实施例中，第二推送机构13为伸缩缸，该伸缩缸沿替换钨极14轴向方向布置，其包括第一缸筒131和第一活塞杆132，第一缸筒131与钨极仓11的外壁固定，第一活塞杆132具有活塞的一端密封滑设于第一缸筒131中，另一端伸入钨极仓11中，且用于与出料工位上的替换钨极14抵接。

具体地，第一活塞杆132的另一端具有推板133。

钨极仓11底面开设有供第一活塞杆132上下移动的第一槽113，钨极仓11内壁上开设有连通第一槽113和钨极仓11内腔的第二槽，以供推板133上下移动，推板133朝向替换钨极14的一端经第二槽伸入钨极仓11中，且用于与出料工位上的替换钨极14抵接。

本实施例中，为避免从出料口中伸出的替换钨极14出现偏斜现象，钨极仓11与出料口对应的位置设有导向座17，导向座17上开设有与出料口连通且与替换钨极14匹配的导向孔，用于引导钨极竖向运动。

本实施例中，钨极仓11由开口相对设置的第一壳体114和第二壳体115插接而成，第一壳体114和第二壳体115的内腔壁围合形成钨极仓11的内腔111。具体地，参阅图2，第二壳体115插入第一壳体114中，钨极仓11的内腔111主要由第二壳体115的内腔形成。

本实施例中，第一壳体114和第二壳体115之间设有连接结构，用于将第一壳体114和第二壳体115连接形成整体。

具体地，连接结构包括第一连接部1151、第二连接部1141和连接螺栓18。

第一连接部1151形成于第二壳体115与第二推送机构13对应的端部，且朝向第一壳体114延伸。该第一连接部1151与第二壳体115外壁之间具有可供第一壳体114滑动的间隙。第二连接部1141形成于第一壳体114与第一连接部1151相对的端面上，且朝向第一连接部1151延伸。第一连接部1151朝向第一壳体114的端面上开设有贯穿第一连接部1151沿第一弹簧12轴向方向一端端面的导槽1152，以供第二连接部1141滑入，连接螺栓18穿过第一连接部1151和第二连接部1141，以将第一壳体114和第二壳体115固定。

其中，第一连接部1151与第二推送机构13对应的位置开设有安装孔，第二推送机构13的第一缸筒131的开口端伸入安装孔中并与第一连接部1151螺纹连接。安装孔朝向第二壳体115延伸至与第一槽113连通以形成供第一活塞杆132轴向往复移动的通道。

如图8-图14所示，本实施例中：

卸料装置2的第一夹持机构23包括两个夹臂231和第二弹簧232，参见图13，第二弹簧232设于两个夹臂231之间且水平布置，夹臂231滑设于废料仓24上，且能够相对废料仓24沿第二弹簧232轴向方向滑动；

参见图14，卸料装置2的驱动机构包括滑动座22和升降驱动装置25，滑动座22设于废料仓24的上方，升降驱动装置25连接于滑动座22和废料仓24之间，用于驱动滑动座22相对废料仓24上下移动；

滑动座22中开设有第一通槽221，以供两个夹臂231的下部伸入，第一通槽221沿第二弹簧232轴向方向的两个壁面具有第一倾斜面222，第一倾斜面222的上端相对其下端向第一通槽221外倾斜，且其上端向上延伸至滑动座22的上端面，

滑动座22能够相对上移至其第一倾斜面222与相应的夹臂231抵接，且向夹臂231施加朝向另一夹臂231的推力，以使两个夹臂231相向运动至夹持废钨极，且第二弹簧232被压缩；

滑动座22能够下移至其第一倾斜面222与相应的夹臂231脱离抵接，以使第二弹簧232复位至推动两个夹臂231背向运动至松开废钨极。

由此，通过滑动座22的上下移动，以及第一通槽221的第一倾斜面222、夹臂231和第二弹簧232之间的配合，能够实现两个夹臂231在第一通槽221内的水平张合，被夹持的废钨极在夹臂231张开后能直接经第一通槽221竖直落下，从而实现了废钨极夹取后的原位竖直落料，节约了操作空间，且提高了钨极更换的自动化程度。

本实施例中，废料仓24包括废料仓本体和固定座21，固定座21设于废料仓本体的上端，落料口241开设于废料仓本体的顶面。

固定座21中开设有与滑动座22配合的第二通槽211，滑动座22竖向滑设于第二通槽211中；从而使得本装置整体结构紧凑，占用空间小。

如图10和图11所示，第二通槽211与第二弹簧232平行的一侧面上设有朝向夹臂231延伸的滑动部212，第一通槽221贯穿滑动座22与滑动部212相对的侧面，夹臂231与滑动部212相对的侧面上开设有与滑动部212配合的滑槽2311，滑动部212滑设于两个夹臂231的滑槽2311中。

本实施例中，参阅图10和图12，固定座21包括固定座本体213和卡块214，第二通槽211开设于固定座本体213上，固定座本体213朝向滑槽2311的一端端面开设有与卡块214配合的卡槽，卡块214卡设于卡槽中；

卡块214与滑槽2311相对的一端具有朝向滑槽2311延伸的延伸部，延伸部的端部穿过第二通槽211的槽壁后伸入滑槽2311中以形成滑动部212。

由此，可将第一通槽221的尺寸缩小至其垂直于第二弹簧232中心轴线的两个侧面与第一夹持机构23下部相应的侧面抵接。装配时，先将第一夹持机构23的下部卡入第一通槽221中，再将卡块214从固定座本体213的卡槽入口卡入该卡槽中，至其滑动部212伸入两个夹臂231的滑槽2311中，完成夹臂231和固定座21的水平滑动连接。

本实施例中，固定座本体213和卡块214通过紧固件215螺纹相连，以避免在工作过程中卡块214滑出。

本实施例中，夹臂231与相应第一倾斜面222相对的侧面具有与第一倾斜面222贴合匹配的第二倾斜面2312，以实现滑动座22推力的平稳传递。

本实施例中，如图15所示，夹臂231包括伸入第一通槽221中的抵接块2313和设于抵接块2313上的夹爪2314，第二弹簧232设置在抵接块2313偏离夹爪2314的位置，以避免对废钨极竖直落料的干涉。

具体地，为适应对钨极的夹取，夹爪2314朝向另一夹臂231的端面上开设有用于与钨极外圆周面抵接的容置槽2315，该容置槽2315向下延伸至贯穿抵接块2313的下端面。

本实施例中，还包括导向筒26，导向筒26设于废料仓24和第一夹持机构23之间，且与落料口241同轴布置，用于引导钨极竖向落入废料仓本体中。

本实施例中，升降驱动装置25为竖向布置的伸缩缸，其包括第二缸筒251和第二活塞杆252，第二缸筒251与废料仓24相连，第二活塞杆252的下端密封滑设于第二缸筒251中，其上端与滑动座22相连。

本实施例中，废料仓24还包括安装板42，安装板42设于废料仓本体和固定座21之间。

安装板42与升降驱动装置25对应的一端朝向升降驱动装置25水平延伸形成延伸部，升降驱动装置25的第二缸筒251上端穿过所述延伸部并与其螺纹连接。

由此，将升降驱动装置25安装在废料仓本体外，可减小废料仓24体积和重量，便于本装置的悬挂安装。

本实施例的卸料装置应用于废钨极自动卸料过程如下：

本装置不工作时，升降驱动装置25的第二活塞杆252保持缩回状态，滑动座22的第一通槽221的第一倾斜面222与夹持组件的夹臂231不接触，使第一夹持机构23保持撑开状态。当焊枪旋转、下移使得废钨极伸入第一夹持机构23的两个夹臂231之间后，升降驱动装置25的第二活塞杆252上移，至第一倾斜面222与相应的夹臂231抵接且向夹臂231提供朝向另一夹臂231的推力，使得两个夹臂231相向运动以将废钨极加紧，焊枪上的钨极自动夹持机构夹头松开，升降驱动装置25的第二活塞杆252缩回，第一倾斜面222与相应的夹臂231解除抵接，第二弹簧232复位使得第一夹持机构23撑开以松开废钨极，废钨极落入废料仓本体中，卸料工作周期完毕。

实施例2：

本实施例提供一种钨极更换系统，如图16和图17所示，包括基座3、移动机构4、焊枪5，以及实施例1的钨极自动更换装置。

钨极自动更换装置设于基座3上，焊枪5中设有第二夹持机构，用于夹持或松开钨极。

移动机构4连接于基座3和焊枪5之间，用于驱动焊枪5移动至位于钨极自动更换装置的出料口上方，以使焊枪5中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的钨极；或驱动焊枪5移动至第二夹持机构夹持的废钨极6伸入钨极自动更换装置的第一夹持机构23中，以使第一夹持机构23夹持废钨极6。

本实施例中，移动机构4包括回转机构41、二维线性驱动机构42和旋转驱动机构43。

回转机构41转动连接于基座3上，用于驱动焊枪5相对基座3的竖向中心轴线水平回转。

二维线性驱动机构42连接于回转机构41和旋转驱动机构43之间，用于驱动焊枪5相对回转机构41水平直线往复移动，以及驱动焊枪5相对回转机构41竖直往复移动。

具体地，二维线性驱动机构42包括水平线性驱动机构和竖向线性驱动机构。水平线性驱动机构设于回转机构41上，随回转机构41回转，竖向线性驱动机构滑设于水平线性驱动机构上，旋转驱动机构43滑设于竖向线性驱动机构上。从而通过竖向线性驱动机构在水平线性驱动机构上的往复移动，能够带动焊枪5相对回转机构41水平直线往复移动，通过旋转驱动机构43在竖向线性驱动机构上的上下往复移动，能够带动焊枪5相对回转机构41竖直往复移动。

水平线性驱动机构和竖向线性驱动机构均可采用常规的丝杠螺母副机构，在此不再赘述。

旋转驱动机构43连接于二维线性驱动机构42和焊枪5之间，用于驱动焊枪5相对二维线性驱动机构42在某一竖直平面内转动。

由此，通过回转机构41、二维线性驱动机构42和旋转驱动机构43的组合运动，可将焊枪5调整至与卸料装置2的第一夹持机构23对应，以便于进行废钨极自动卸料操作；或调整至与上料装置1的出料口对应，以便于进行替换钨极自动上料操作。

实施例3：

本实施例提供一种利用实施例2的钨极更换系统进行钨极更换的方法，包括以下步骤：

卸料步骤S1：

S1.1：移动机构4驱动焊枪5移动至焊枪5中的第二夹持机构夹持的废钨极6伸入钨极自动更换装置的第一夹持机构23中；

S1.2：第一夹持机构23夹持废钨极6，且第二夹持机构松开废钨极6；

S1.3：在驱动机构的驱动下，第一夹持机构23松开废钨极6，以使废钨极6在重力作用下经钨极自动更换装置的落料口进入废料仓24中。

上料步骤S2：

S2.1：钨极自动更换装置的第一推送机构推动多个替换钨极14朝向出料工位滑移，至某一替换钨极14位于出料工位上；

S2.2：钨极自动更换装置的第二推送机构13驱动位于出料工位的替换钨极14轴向移动至其从出料口中伸出；

S2.3：移动机构4驱动焊枪5移动至其位于出料口的上方，焊枪5中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的替换钨极14。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钨极自动更换装置，其特征在于，包括：上料装置(1)和卸料装置(2)；

所述上料装置(1)包括钨极仓(11)和推送单元，

所述钨极仓(11)用于容置替换钨极(14)，其顶面设有出料口，

所述推送单元设于钨极仓(11)上，用于驱动钨极仓(11)内的替换钨极(14)从出料口中伸出；

所述卸料装置(2)包括废料仓(24)、第一夹持机构(23)和驱动机构，所述废料仓(24)与钨极仓(11)相连，

所述第一夹持机构(23)设于废料仓(24)的上端，所述废料仓(24)上开设有与第一夹持机构(23)对应的落料口(241)，

所述驱动机构连接于废料仓(24)和第一夹持机构(23)之间，用于驱动第一夹持机构(23)张合，以使第一夹持机构(23)夹持或松开废钨极，所述第一夹持机构(23)松开废钨极时，所述废钨极在重力作用下经所述落料口(241)进入废料仓(24)中。

2.根据权利要求1所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述推送单元包括第一推送机构和第二推送机构(513)，所述第一推送机构和第二推送机构(513)均设于钨极仓(511)上，所述钨极仓(511)中设有出料工位，所述出料工位与出料口对应，

所述钨极仓(511)用于容置呈竖向布置且线性排列的多个替换钨极，所述替换钨极与钨极仓(511)滑动相连，

所述第一推送机构用于与最远离出料工位的替换钨极抵接，且推动所述替换钨极沿替换钨极线性排列方向滑移，以使多个替换钨极依次抵接，至最靠近出料工位的替换钨极移至出料工位上；

所述第二推送机构(513)用于驱动位于出料工位的替换钨极轴向移动至其从出料口(517)中伸出。

3.根据权利要求2所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述第一推送机构包括第一弹簧(12)，所述第一弹簧(12)沿多个替换钨极(14)线性排列方向布置，其一端与钨极仓(11)相连，另一端用于与最靠近第一弹簧(12)的替换钨极(14)抵接，所述第一弹簧(12)能够在外力作用下被压缩，以使线性排列的多个替换钨极(14)压接于第一弹簧(12)和钨极仓(11)的内壁之间；

从出料口中伸出的替换钨极(14)被取走后，压缩后的第一弹簧(12)能够推动剩余的替换钨极(14)朝向出料工位滑移，以使剩余的替换钨极(14)压接于第一弹簧(12)和钨极仓(11)的内壁之间。

4.根据权利要求3所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述第一推送机构还包括连接件(15)，

所述连接件(15)的一端与第一弹簧(12)相连，另一端穿过钨极仓(11)且与钨极仓(11)螺纹连接或过盈配合连接；

所述外力通过驱动连接件(15)相对钨极仓(11)螺旋运动或轴向滑动，以推动第一弹簧(12)被压缩。

5.根据权利要求3所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述第一推送机构还包括导向管(16)，所述导向管(16)与钨极仓(11)相连且与第一弹簧(12)同轴布置，其一端套设于第一弹簧(12)外以引导第一弹簧(12)轴向移动，另一端的外圆周面上开设有与钨极配合的导向槽(161)，所述导向槽(161)沿导向管(16)径向方向延伸至贯穿所述导向管(16)，且沿导向管(16)轴向方向延伸至贯穿导向管(16)远离第一弹簧(12)一端的端面。

6.根据权利要求1-5任一项所述的钨极自动更换装置，其特征在于，

所述第一夹持机构(23)包括两个夹臂(231)和第二弹簧(232)，所述第二弹簧(232)设于两个夹臂(231)之间且水平布置，所述夹臂(231)滑设于废料仓(24)上，且能够相对废料仓(24)沿第二弹簧(232)轴向方向滑动；

所述驱动机构包括滑动座(22)和升降驱动装置(25)，所述滑动座(22)设于废料仓(24)的上方，所述升降驱动装置(25)连接于滑动座(22)和废料仓(24)之间，用于驱动滑动座(22)相对废料仓(24)上下移动；

所述滑动座(22)中开设有第一通槽(221)，以供两个夹臂(231)的下部伸入，所述第一通槽(221)沿第二弹簧(232)轴向方向的两个壁面具有第一倾斜面(222)，所述第一倾斜面(222)的上端相对其下端向第一通槽(221)外倾斜，且其上端向上延伸至滑动座(22)的上端面，

所述滑动座(22)能够相对上移至其第一倾斜面(222)与相应的夹臂(231)抵接，且向所述夹臂(231)施加朝向另一夹臂(231)的推力，以使两个夹臂(231)相向运动至夹持废钨极，且所述第二弹簧(232)被压缩；

所述滑动座(22)能够下移至其第一倾斜面(222)与相应的夹臂(231)脱离抵接，以使所述第二弹簧(232)复位至推动两个夹臂(231)背向运动至松开废钨极。

7.根据权利要求6所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述废料仓(24)包括废料仓本体和固定座(21)，所述固定座(21)设于废料仓本体的上端，所述落料口开设于废料仓本体上；

所述固定座(21)中开设有与滑动座(22)配合的第二通槽(211)，所述滑动座(22)竖向滑设于所述第二通槽(211)中；

所述第二通槽(211)与第二弹簧(232)平行的一侧面上设有朝向夹臂(231)延伸的滑动部(212)，所述第一通槽(221)贯穿滑动座(22)与所述滑动部(212)相对的侧面，所述夹臂(231)与滑动部(212)相对的侧面上开设有与所述滑动部(212)配合的滑槽(2311)，所述滑动部(212)滑设于两个夹臂(231)的滑槽(2311)中。

8.根据权利要求7所述的钨极自动更换装置，其特征在于，所述固定座(21)包括固定座本体(213)和卡块(214)，所述第二通槽(211)开设于固定座本体(213)上，所述固定座本体(213)朝向滑槽(2311)的一端端面开设有与卡块(214)配合的卡槽，所述卡块(214)卡设于所述卡槽中；

所述卡块(214)与滑槽(2311)相对的一端具有朝向滑槽(2311)延伸的延伸部，所述延伸部的端部穿过第二通槽(211)的槽壁后伸入滑槽(2311)中以形成所述滑动部(212)。

9.一种钨极更换系统，其特征在于，包括基座(3)、移动机构(4)、焊枪(5)，以及如权利要求1-8任一项所述的钨极自动更换装置，

所述钨极自动更换装置设于基座(3)上，所述焊枪(5)中设有第二夹持机构，用于夹持或松开钨极，

所述移动机构(4)连接于基座(3)和焊枪(5)之间，用于驱动焊枪(5)移动至位于钨极自动更换装置的出料口上方，以使焊枪(5)中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的替换钨极(14)；或驱动焊枪(5)移动至第二夹持机构夹持的废钨极(6)伸入钨极自动更换装置的第一夹持机构(23)中，以使第一夹持机构(23)夹持所述废钨极(6)。

10.一种利用如权利要求9所述的钨极更换系统进行钨极更换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

卸料步骤S1：

S1.1：所述移动机构(4)驱动焊枪(5)移动至焊枪(5)中的第二夹持机构夹持的废钨极(6)伸入卸料装置(2)的第一夹持机构(23)中，

S1.2：第一夹持机构(23)夹持废钨极(6)，且第二夹持机构松开废钨极(6)，

S1.3：第一夹持机构(23)松开废钨极(6)，以使废钨极(6)在重力作用下经卸料装置(2)的落料口进入废料仓(24)中；

上料步骤S2：

S2.1：所述上料装置(1)的推送单元驱动其钨极仓(11)内的替换钨极(14)从出料口中伸出；

S2.3：所述移动机构(4)驱动焊枪(5)移动至其位于出料口的上方，所述焊枪(5)中的第二夹持机构夹持从出料口中伸出的替换钨极(14)。

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