CN114310785B - 导电嘴安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导电嘴安装装置，其包括在将导电嘴从尖端侧安装的状态下使导电嘴绕导电嘴的中心轴旋转的旋转体。在安装于旋转体中的导电嘴的基端侧配设有导向环，导向环使枪主体的第二主体从引导筒的一端侧进入导电嘴的基端侧内部时的位置移动至第二主体的中心线与导电嘴的中心轴重合，并且将第二主体引导至导电嘴。导向环引导第二主体时，移动限制单元限制第一主体向由第一螺旋弹簧使引导筒偏移的一侧移动。该导电嘴安装装置即使在电弧焊枪内部设置有将焊丝推入导电嘴内部的用以稳定供电的结构，也能自动进行导电嘴的安装操作。

Description

导电嘴安装装置

技术领域

本发明涉及一种导电嘴(contact tip)安装装置，其安装在设置于工业机器人和自动机械上的电弧焊用焊枪前端处。

背景技术

以往，已知自动更换导电嘴的更换装置，以高效率地更换螺合连结在电弧焊用焊枪前端处的导电嘴。

例如，专利文献1(JPH11-347731A)的更换装置包括旋转体，该旋转体使以尖端侧向下的姿势设置的导电嘴围绕该导电嘴的中心轴旋转，在该旋转体的上方配设有导向环，焊枪的枪主体从上方穿过该导向环。该导向环朝向设置在旋转体中的导电嘴引导枪主体，并且使该枪主体的中心线与导电嘴的中心轴重合，由导向环引导的枪主体的前端与由旋转体旋转的导电嘴的基端侧接触，由此使得导电嘴的基端部分螺合在枪主体的前端处，从而将导电嘴安装在该枪主体上。

然而，近年来，为了在实施电弧焊时使焊接部的质量稳定，通常已知通过将导电嘴内部的焊丝用力压在引导焊丝的导孔内周面上，以防止由该导孔引导的焊丝与导孔内周面之间的接触状态发生偏差。该电弧焊枪包括第一主体和第二主体，第一主体具有与引导焊丝的引导筒的中心线重合的中心线，第二主体的中间部由第一主体轴支撑可绕与该第一主体的中心线正交的转动轴心转动，引导筒的一端侧穿过第二主体的内部，通过在导电嘴覆盖引导筒的一端侧的状态下使导电嘴绕导电嘴的中心轴相对于第二主体旋转，可以将导电嘴安装在该第二主体的前端。在第一主体的内部设置有施力部件，该施力部件对第二主体的基端侧施力以使该第二主体绕上述转动轴心转动，通过第二主体绕转动轴心转动，使得引导筒位于偏离第二主体的中心线的位置，由此使焊丝一直与安装在第二主体前端处的导电嘴的导孔内周面接触，对导电嘴的导孔所引导的焊丝的供电状态稳定，从而使电弧焊时焊接部的质量稳定。

但是，如上所述使用专利文献1所述的更换装置将导电嘴自动安装在焊枪上时，通过施力部件使引导筒的一端侧位于偏离第二主体的中心线的位置，因此需要在第二主体的中心线位于偏离导电嘴的中心轴的位置的状态下，使第二主体的前端靠近导电嘴的基端侧，以使引导筒的一端侧进入导电嘴的内部。于是，在引导筒的一端侧进入导电嘴的导孔中之后，由导向环所引导的第二主体移动至其中心线与导电嘴的中心轴重合时，在施力部件的推压力的作用下焊枪以与导电嘴的导孔内周面接触的引导筒的一端侧为支点转动，导致安装在焊枪与工业机器人或自动机械之间的用以防止故障的震动传感器工作，从而使得导电嘴的安装操作无法进行。

发明内容

本发明是鉴于上述各点而完成的，其目的在于提供一种导电嘴安装装置，该导电嘴安装装置即使在焊枪的内部设置有将焊丝推入导电嘴内部的用以稳定供电的结构，也能自动进行导电嘴的安装操作。

为了实现上述目的，本发明的特征在于，在由引导部件引导第二主体时，从引导筒偏离焊枪中心线的一侧支撑第一主体。

具体而言，以一种用于电弧焊枪的导电嘴安装装置为对象，所述导电嘴安装装置具有：第一主体，其安装在工业机器人或自动机械上，具有与引导焊丝的引导筒的中心线重合的中心线；第二主体，其中间部由所述第一主体轴支撑可绕与该第一主体的中心线正交的转动轴心转动，所述引导筒的一端侧穿过所述第二主体的内部，并且通过在导电嘴覆盖所述引导筒的一端侧的状态下使导电嘴绕所述导电嘴的中心轴相对于所述第二主体旋转，可以将导电嘴安装在所述第二主体的前端；以及施力部件，其对该第二主体的基端侧施力以使该第二主体绕所述转动轴心转动，使得所述引导筒位于偏离所述第二主体的中心线的位置，并采用了以下解决方案。

即，在第一方面的发明中，其特征在于，所述导电嘴安装装置包括：旋转体，其在将所述导电嘴从尖端侧设置的状态下使所述导电嘴绕该导电嘴的中心轴旋转；引导部件，其配设在设置于该旋转体中的所述导电嘴的基端侧，使所述第二主体从所述引导筒的一端侧进入所述导电嘴的基端侧内部时的位置移动至所述第二主体的中心线与所述导电嘴的中心轴重合，并且将所述第二主体引导至所述导电嘴；以及移动限制机构，其配设在该引导部件开始引导所述第二主体的一侧的位置处，并且配设在所述引导部件引导所述第二主体的路径中由所述施力部件使所述引导筒偏移的一侧的侧方，限制所述引导部件引导所述第二主体时所述第一主体向由所述施力部件使所述引导筒偏移的一侧移动。

第二方面的发明是，在第一方面的发明中，其特征在于，所述移动限制机构包括导辊，所述导辊的旋转轴心沿着与所述引导部件引导所述第二主体的方向正交的方向延伸，并且所述导辊构成为在所述引导部件引导所述第二主体时，与所述第一主体的外周面接触并绕所述旋转轴心旋转。

第三方面的发明是，在第二方面的发明中，其特征在于，所述移动限制机构包括可旋转地轴支撑所述导辊的各端部的一对支撑架。

第四方面的发明是，在第二或第三方面的发明中，其特征在于，所述移动限制机构包括位置调整机构，所述位置调整机构能够在与所述旋转轴心正交的水平方向上调整所述导辊的位置。

在第一方面的发明中，在第二主体的中心线位于偏离导电嘴的中心轴的位置的状态下由引导部件引导第二主体并使第二主体的前端靠近导电嘴的基端侧，使得引导筒的一端侧进入导电嘴的内部时，引导筒的一端侧进入导电嘴的内部，并且由引导部件引导的第二主体逐渐在使其中心线与导电嘴的中心轴重合的方向上移动。此时，由于引导筒的一端侧与导电嘴的导孔内周面接触，因此虽然焊枪在施力部件的推压力下会以该接触部分为支点转动，但是由于移动限制机构与第一主体的外周面接触而阻止了该焊枪的转动。因此，安装在焊枪和工业机器人或自动机械之间用以防止故障的震动传感器不工作，第二主体抵抗施力部件的推压力相对于第一主体转动并被引导部件引导至导电嘴，直到第二主体的中心线与导电嘴的中心轴重合，从而能够在第二主体前端处可靠地进行导电嘴的安装操作。

在第二方面的发明中，当引导部件引导第二主体时，即使第一主体的外周面与移动限制机构接触，通过导辊的旋转动作也能减少移动限制机构和第一主体的外周面之间产生的阻力。因此，在导电嘴的安装操作中焊枪的移动动作变得顺畅，从而能够高效地进行导电嘴的安装操作。

在第三方面的发明中，由于第一主体的外周面接触移动限制机构时导辊的旋转变得稳定，因此能够使导电嘴的安装操作中焊枪的移动动作更加顺畅。另外，由于从第一主体施加到导辊上的力分成两处被挡住，因此能够减少装置的变形、破損之类的故障。

在第四方面的发明中，由于引导部件引导第二主体时导辊相对于第一主体的位置可以变更为靠近侧和远离侧，因此即使焊枪的种类改变或者第一主体的外形改变，导辊也能够在适当的位置与第一主体的外周面接触，因此可以在第二主体前端处可靠地进行导电嘴的安装操作而不会导致用以防止故障的震动传感器工作。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的导电嘴安装装置的剖面示意图。

图2是沿图1中II箭头观察的图。

图3是示出在图1之后，导电嘴的安装操作刚开始后的状态的图。

图4是示出在图3之后，进行导电嘴的安装操作过程中的状态的图。

图5是示出在图4之后，导电嘴的安装操作即将结束前的状态的图。

图6示出在是图5之后，导电嘴的安装操作刚结束后的状态的图。

1：导电嘴安装装置；4：旋转体；7：导向环(引导部件)；8：移动限制单元(移动限制机构)；8a：导辊；8b：支撑架；8d：V型框(位置调整机构)；8e：长孔(位置调整机构)；8f：销(位置调整机构)；10：电弧焊枪；12：导电嘴；14：第一主体；15：引导筒；16：第二主体；17：第一螺旋弹簧(施力部件)；C1：第一主体的中心线；C3：导电嘴的中心轴；C4：第二主体的中心线；R1：导辊的旋转轴心。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。应予说明，以下优选实施方式的说明仅为示例。

图1示出本发明的实施方式涉及的导电嘴安装装置1。该导电嘴安装装置1用于将细棒状的导电嘴12自动安装到电弧焊枪10上，该电弧焊枪10安装在电弧焊焊接钢板等时使用的工业机器人的臂前端。

电弧焊枪10包括呈近似棒状的枪主体11，在该枪主体11的前端螺合连接有可拆卸的圆筒状的喷嘴13(参照图6)。

枪主体11呈近似圆筒状，包括：第一主体14，其具有与引导焊丝(未图示)的呈细长筒状的引导筒15的中心线重合的中心线C1；以及第二主体16，其设置在该第一主体14的前端侧，呈圆筒状，该第二主体16的中间部由第一主体14轴支撑，可绕与中心线C1正交的转动轴心C2转动。

引导筒15的一端侧穿过第二主体16的内部，通过在导电嘴12覆盖引导筒15的一端侧的状态下使导电嘴12绕导电嘴12的中心轴C3相对于第二主体16旋转，可以将导电嘴12安装在第二主体16的前端处。

第一主体14的中间部内置有第一螺旋弹簧17(施力部件)，该第一螺旋弹簧17对第二主体16的基端侧施力以使第二主体16绕转动轴心C2转动，通过该第一螺旋弹簧17使第二主体16转动，使得引导筒15偏离第二主体16的中心线C4。

导电嘴安装装置1包括形成有上下贯通的嵌合孔2a的基板2，呈圆筒状的衬套3嵌入嵌合孔2a中。

在该衬套3中，可上下滑动地嵌插有旋转中心朝向上下方向的圆筒状旋转体4，在该旋转体4上卷绕有第二螺旋弹簧5。

第二螺旋弹簧5的一端与旋转体4的上部接触，而另一端与衬套3的上部开口周缘抵接，第二螺旋弹簧5对旋转体4向上施力。

通过导电嘴12尖端向下地从该旋转体4的上端开口插入，可以将导电嘴12设置在旋转体4的内侧，旋转体4通过未图示的驱动机构使设置在旋转体4中的导电嘴12绕该导电嘴12的中心轴C3旋转。

在基板2的上方配置有沿水平方向延伸的上板6，上板6与基板2隔开规定规定间隔配置，在上板6的与旋转体4相对应的位置处形成有上下贯通的安装孔6a。

在该安装孔6a中安装有呈短圆筒状的导向环7(引导部件)，导向环7的筒中心与设置在旋转体4内的导电嘴12的中心轴C3重合。

即，导向环7配设在设置于旋转体4中的导电嘴12的基端侧，将从上方插入的枪主体11的第二主体16引导至设置在旋转体4中的导电嘴12处。

导向环7的内周面从上端到中间部分呈锥形，而导向环7的内周面的下部截面具有与第二主体16的前端侧截面相对应的形状。

在上板6上表面的导向环7的侧方固定有移动限制单元8(移动限制机构)。即，该移动限制单元8位于导向环7开始引导第二主体16的一侧，并且位于导向环7引导第二主体16的路径中由第一螺旋弹簧17使引导筒15偏移的一侧的侧方。

移动限制单元8包括：旋转轴心R1沿水平方向延伸的导辊8a、以及可旋转地轴支撑该导辊8a的各端部的一对支撑架8b。

即，导辊8a的旋转轴心R1沿着与枪主体11的第二主体16由导向环7引导的引导方向正交的方向延伸。

支撑架8b包括：L形板8c，其固定在上板6的上表面；以及V形板8d，其中间部由L形板8c轴支撑，可绕与旋转轴心R1同向延伸的转动轴心转动。

该V形板8d在上端部轴支撑导辊8a，而在下端部形成有长孔8e，固定在L形板8c上的销8f间隙配合在该长孔8e中。

V形板8d、长孔8e和销8f构成本发明的位置调整机构，在销8f于长孔8e的一端与另一端之间移动的范围内，V形板8d相对于L形板8c转动，从而能够在与旋转轴心R1正交的水平方向上调整导辊8a的位置。

然后，当引导筒15处于与设置在旋转体4中的导电嘴12的中心轴C3大致重合的状态，并且导向环7引导枪主体11的第二主体16时，如图3至图5所示，移动限制单元8的导辊8a与第一主体14的外周面接触并绕旋转轴心R1旋转，并且限制第一主体14向由第一螺旋弹簧17使引导筒15偏移的一侧移动。

另外，在移动限制单元8限制了第一主体14的移动的状态下，导向环7使第二主体16从引导筒15的一端侧进入导电嘴12的基端侧内部时第二主体16的位置移动至第二主体16的中心线C4与导电嘴12的中心轴C3重合，并且将第二主体16引导至导电嘴12。

然后，第二主体16的前端与由旋转体4而处于旋转状态的导电嘴12的基端接触，以将导电嘴12的基端部分螺合连结在第二主体16的前端。

接着，对通过导电嘴安装装置1在枪主体11上安装导电嘴12的安装动作进行详细说明。

首先，如图1所示，操作者将待使用的导电嘴12尖端侧向下从旋转体4的上端开口插入，并将导电嘴12设置在旋转体4中。

其次，旋转体4工作，使设置在该旋转体4中的导电嘴12绕该导电嘴12的中心轴C3旋转。

接着，未图示的工业机器人工作，使已拆除导电嘴12和喷嘴13的焊枪10的枪主体11以前端向下的状态移动至导向环7的上方。此时，枪主体11的姿势为：由第一螺旋弹簧17使引导筒15的一端侧偏移的一侧为移动限制单元8侧，并且引导筒15的一端侧位于靠近设置在旋转体4中的导电嘴12的中心轴C3的位置。

然后，枪主体11向下移动。于是，如图3所示，首先，穿过导向环7的引导筒15的一端侧进入导电嘴12的基端侧内部之后，枪主体11的第二主体16插入导向环7中。此时，移动限制单元8的导辊8a与枪主体11的第一主体14的外周面接触，并且随着枪主体11的移动而绕旋转轴心R1旋转。

当枪主体11进一步向下移动时，导向环7引导插入其中的第二主体16逐渐移动使得其中心线C4与导电嘴12的中心轴C3重合。此时，由于引导筒15的一端侧与导电嘴12的导孔12a内周面接触，因此虽然枪主体11在第一螺旋弹簧17的推压力下会以该接触部分为支点转动，但是由于移动限制单元8与第一主体14的外周面接触而阻止了该枪主体11的转动。因此，安装在焊枪10和工业机器人之间用以防止故障的震动传感器不工作。

然后，如图4所示，枪主体11的第二主体16抵抗第一螺旋弹簧17的推压力而相对于第一主体14转动直到第二主体16的中心线C4与导电嘴12的中心轴C3重合，并且由导向环7将第二主体16引导至导电嘴12。

然后，如图5所示，由导向环7引导的第二主体16的前端与由旋转体4旋转的导电嘴12的基端接触，将该导电嘴12的基端部分向下压。于是，旋转体4抵抗第二螺旋弹簧5的推压力向下滑动，并且通过该旋转体4的旋转动作将导电嘴12螺合连结到第二主体16的前端。

随后，如图6所示，枪主体11向上移动，使第二主体16脱离旋转体4和导向环7结束导电嘴12在枪主体11上的安装操作。

由此，根据本发明的实施方式，当导向环7引导枪主体11时，移动限制单元8限制枪主体11的第一主体14向侧方的移动，设置在焊枪10和工业机器人之间的震动传感器不工作，即使在焊枪10的内部设置有将焊丝推入导电嘴12内部的用以稳定供电的结构，也能够将导电嘴12自动安装到枪主体11的第二主体16前端。

另外，当导向环7引导第二主体16时，即使第一主体14的外周面与移动限制单元8接触，通过导辊8a的旋转也能减少移动限制单元8和第一主体14的外周面之间产生的阻力。因此，在导电嘴12的安装操作中，枪主体11的移动动作变得顺畅，从而能够高效地进行导电嘴12的安装操作。

进而，由于移动限制单元8包括可以旋转地轴支撑导辊8a的各端部的一对支撑架8b，因此第一主体14的外周面接触移动限制单元8时导辊8a的旋转变得稳定。因此，能够使导电嘴12的安装操作中焊枪10的移动动作更加顺畅。另外，由于从第一主体14施加到导辊8a上的力分成两处被挡住，因此能够减少导电嘴安装装置1的变形、破损之类的故障。

除此之外，通过使V形板8d相对于L形板8c转动，可以使导向环7引导第二主体16时导辊8a相对于第一主体14的位置变更为靠近侧和远离侧。因此，即使焊枪10的种类改变或者第一主体14的外形改变，导辊8a也能够在适当的位置与第一主体14的外周面接触，由此可以在第二主体16前端处可靠地进行导电嘴12的安装操作而不会导致用以防止故障的震动传感器工作。

应予说明，在本发明的实施方式中，使用导电嘴安装装置1将导电嘴12安装在设置于工业机器人上的焊枪10上，但是也可以使用导电嘴安装装置1将导电嘴12安装在设置于自动机械上的焊枪10上。

另外，在本发明的实施方式中，通过将第二主体16插入并穿过导向环7中，导向环7将第二主体16引导至导电嘴12处，但并不限于此，只要能够将第二主体16引导至导电嘴12，则也可以用非环形的引导部件将第二主体16引导至导电嘴12。

本发明适合于在设置于工业机器人、自动机械上的电弧焊用焊枪前端处安装导电嘴的导电嘴安装装置。

Claims (4)

1.一种用于电弧焊枪的导电嘴安装装置，所述导电嘴安装装置具有：第一主体，其安装在工业机器人或自动机械上，具有与引导焊丝的引导筒的中心线重合的中心线；第二主体，其中间部由所述第一主体轴支撑，可绕与该第一主体的中心线正交的转动轴心转动，所述引导筒的一端侧穿过所述第二主体的内部，并且通过在导电嘴覆盖所述引导筒的一端侧的状态下使导电嘴绕所述导电嘴的中心轴相对于所述第二主体旋转，将导电嘴安装在所述第二主体的前端；以及施力部件，其对所述第二主体的基端侧施力以使该第二主体绕所述转动轴心转动，使得所述引导筒位于偏离所述第二主体的中心线的位置，其特征在于，

所述导电嘴安装装置包括：

旋转体，其在将所述导电嘴从尖端侧设置的状态下使所述导电嘴绕该导电嘴的中心轴旋转；

引导部件，其配设在设置于该旋转体中的所述导电嘴的基端侧，使所述第二主体从所述引导筒的一端侧进入所述导电嘴的基端侧内部时的位置移动至所述第二主体的中心线与所述导电嘴的中心轴重合，并且将所述第二主体引导至所述导电嘴；以及

移动限制机构，其配设在所述引导部件开始引导所述第二主体的一侧的位置处，并且配设在所述引导部件引导所述第二主体的路径中由所述施力部件使所述引导筒偏移的一侧的侧方，限制所述引导部件引导所述第二主体时所述第一主体向由所述施力部件使所述引导筒偏移的一侧移动。

2.根据权利要求1所述的导电嘴安装装置，其特征在于，

所述移动限制机构包括导辊，所述导辊的旋转轴心沿着与所述引导部件引导所述第二主体的方向正交的方向延伸，并且所述导辊构成为在所述引导部件引导所述第二主体时，与所述第一主体的外周面接触并绕所述旋转轴心旋转。

3.根据权利要求2所述的导电嘴安装装置，其特征在于，

所述移动限制机构包括可旋转地轴支撑所述导辊的各端部的一对支撑架。

4.根据权利要求2或3所述的导电嘴安装装置，其特征在于，

所述移动限制机构包括位置调整机构，所述位置调整机构能够在与所述旋转轴心正交的水平方向上调整所述导辊的位置。