CN202174338U

CN202174338U - 自动换取焊头装置

Info

Publication number: CN202174338U
Application number: CN2011201656486U
Authority: CN
Inventors: 江新红
Original assignee: DONGGUAN CHANGO ULTRASONIC Co Ltd
Current assignee: Changjiang Intelligent Technology (Guangdong) Co., Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2021-05-23

Abstract

本实用新型公开一种自动换取焊头装置，包括有架体和机械手，该架体上间隔并排设有复数个定位座，对应每一定位座的侧旁设有挤出机构，该挤出机构包括有第一驱动缸体和挤出斜块，该挤出斜块可活动地设于对应定位座的侧旁，该第一驱动缸体带动对应挤出斜块插入或离开焊头与机械手之间的缝隙；该机械手设于架体上方，该机械手上设有腔体，该腔体的内壁面上设有弹性锁紧机构；藉此，通过利用挤出机构插入焊头与机械手之间的缝隙将焊头从机械手卸下，以及配合利用腔体和弹性锁紧机构将焊头与机械手连接固定，结构简单，操作简便，可实现自动快速准确地换取焊头的目的，自动化程度高，有利于提高作业效率，给操作人员提供便利性。

Description

自动换取焊头装置

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接机领域技术，尤其是指一种自动换取焊头装置。

背景技术

超声波焊接机主要用于热塑性塑料的二次连接，相比其他传统工艺（如胶粘、电烫合或螺丝紧固等），具有生产效率高、焊接质量好、环保又节能等显著优点。超声波塑料焊接设备被广泛应用于医械、包装、汽配、渔具等行业，如一次性输液过滤器及血浆分离杯、自封袋、塑料酒瓶盖、洗碗机水轮、塑料玩具、车灯、塑料假鱼饵、充电器外壳和手机吊带的焊接、一次打火机外壳的焊接等等，制造车身塑料零件，汽车车门、汽车仪表、车灯车镜、遮阳板、内饰件、滤清器，反光材料、反光道钉、保险杠、拉索、摩托车用塑料滤清器、散热器、制动液罐、油杯、水箱、油箱、风管、尾气净化器、托盘滤板；塑胶电子：预付费水表电表，通讯设备，无绳电话，手机配件，手机壳，电池壳,充电器、阀控式密封维护铅酸蓄电池，3寸软盘，U盘，SD卡，CF卡，USB接插件、蓝牙；玩具文具：文件夹,相册,折盒，PP中空板，笔套，墨盒，硒鼓,；医用日用：手表，厨具,口服液瓶盖，点滴瓶盖、手机饰件，金柔刷，日用品，卫生用品，儿童用品，空气床垫，衣架，刀柄，园艺用品，厨具洁具，花洒，金柔刷，淋浴头，防伪瓶盖，化妆品瓶盖，咖啡壶，洗衣机、空气除湿机，电熨斗、电水壶、吸尘器，音箱金属面盖及土木格栅等。

焊头用于直接与焊接材料接触，系超声波焊接机必不可少的零部件之一，根据焊接工况的需要,在焊接的过程中会使用到不同规格形状及大小的焊头，因此在焊接的过程中涉及到更换焊头以适应焊接工况的问题。目前针对更换焊头这一动作普遍采用人工进行作业，然而采用该种方式自动化程度低，并且在更换焊头时，焊头尚有余热，给人工换取焊头带来不便，出现更换焊头动作较慢的现象，还经常会出现失误。因此人工换取焊头不能实现对焊头进行快速而准确地换取。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种自动换取焊头装置，其能有效解决现有之人工换取焊头的方式效率低、容易出现失误的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种自动换取焊头装置，包括有一用于放置焊头的架体以及一用于抓取焊头的机械手，该架体上间隔并排设置有复数个用于对焊头进行定位的定位座，对应每一定位座的侧旁设置有用于将焊头从机械手上挤出的挤出机构；该机械手可活动地设置于架体上方，该机械手上设置有与焊头配合嵌装的腔体，该腔体的内壁面上设置有用于锁紧焊头的弹性锁紧机构。

作为一种优选方案，所述挤出机构包括有第一驱动缸体和用于插入焊头与机械手之间缝隙以将焊头卸下的挤出斜块，该挤出斜块可活动地设于对应定位座的侧旁，该第一驱动缸体带动对应挤出斜块插入或离开焊头与机械手之间的缝隙

作为一种优选方案，所述腔体为锥形腔体。

作为一种优选方案，所述定位座上对应焊头上的定位柱设置有第一定位孔，该机械手上对应该焊头上的定位柱设置有第二定位孔。

作为一种优选方案，所述机械手包括有外套筒，前述锥形腔体设置于该外套筒上，该外套筒套装于焊头的内套筒外。

作为一种优选方案，所述外套筒上设置有用于与焊头上之接触片接触电连接的高频线感应触点，该高频线感应触点与焊头上之接触片弹性地接触。

作为一种优选方案，所述外套筒上进一步固定有用于与焊头上的感应片配合正对的接近开关。

作为一种优选方案，所述外套筒上进一步设置有与焊头之气管配合连接的气管接头。

作为一种优选方案，所述弹性锁紧机构包括有活动碰珠和弹簧，该弹簧抵于活动碰珠上提供活动碰珠向锥形腔体内壁面外伸出的作用力。

作为一种优选方案，进一步包括有移动装置，该移动装置包括有第一级移动机构和第二级移动机构；该第一级移动机构包括有固定座、螺杆、驱动电机和滑座，该螺杆可转动地纵向安装于固定座上，该驱动电机固定于固定座上，由该驱动电机带动该螺杆转动，该滑座与螺杆连接，由该螺杆的转动带动滑座沿螺杆轴向来回移动；该第二级移动机构包括有驱动缸体，该驱动缸体固定于前述滑座上随滑座同步移动，驱动缸体可活动地伸出有活塞杆，该活塞杆的尾端与前述机械手连接固定。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

一、通过利用挤出机构插入焊头与机械手之间的缝隙将焊头从机械手卸下，以及配合利用腔体和弹性锁紧机构将焊头与机械手连接固定，结构简单，操作简便，取代了人工换取的方式，可实现自动快速准确地换取焊头的目的，自动化程度高，有利于提高作业效率，给操作人员提供便利性。

二、通过于机械手上设置有高频接触棒、气管接头和接近开关，利用该高频感应触点与焊头上的接触片配合正对而实现焊头瞬时通电，利用该气管接头与焊头上的气管对接连通而实现焊头瞬间通气，并利用接近开关与焊头上的感应片配合正对而控制机械手的工作，以此实现焊头与机械手连接后自动通电和通气，给换取焊头带来更大的便利性，进一步提高换取焊头的效率。

三、通过设置有移动装置，配合利用该移动装置的第一级移动机构和第二级移动机构使焊头沿轴向平移，结构简单，操作方便，并可实现焊头长距离准确地移动，应用范围广泛。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之第一较佳实施例的组装立体示意图；

图2是图1活动支架上升后的状态示意图；

图3是图2中挤出斜块插入机械手与焊头之缝隙的状态示意图；

图4是图3中活动支架下降而将焊头卸下的状态示意图；

图5是图4中机械手移至另一焊头正上方的示意图；

图6是图5中活动支架再次上升该机械手与另一焊头对接的状态示意图；

图7是图6中活动支架下降该机械手与焊头连接锁紧的状态示意图；

图8是本实用新型之较佳实施例中机械手与焊头连接的放大示意图；

图9是本实用新型之较佳实施例中机械手与焊头连接的截面图。

附图标识说明：

10、架体 11、固定支架

111、通孔 112、导柱

12、活动支架 13、定位座

131、第一定位孔 101、第二驱动缸体

102、第二活塞杆 20、机械手

21、外套筒 22、弹性锁紧机构

221、活动碰珠 222、弹簧

23、高频接触棒 24、接近开关

25、气管接头 26、弹簧

201、锥形腔体 202、第二定位孔

30、挤出机构 31、第一驱动缸体

32、挤出斜块 33、第一活塞杆

40、焊头 41、定位柱

42、内套筒 43、碰珠槽

44、接触片 45、感应片

46、气管 401、缝隙

50、移动装置 51、第一级移动机构

511、固定座 512、螺杆

513、驱动电机 514、滑座

52、第二级移动机构 521、驱动缸体

522、活塞杆。

具体实施方式：

请参照图1至图9所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有一架体10、一机械手20和复数个挤出机构30。

其中，该架体10用于存放焊头40，其包括有固定支架11和活动支架12。该固定支架11上横向间隔并排设置有复数个通孔111，固定支架11的两端均竖向平行固定有两导柱112，每一导柱112的一端固定于活动支架12上，每一导柱112的另一端可活动地与固定支架11连接，每一导柱112随活动支架12同步上下移动，该些导柱112对活动支架12的上下移动起到导向作用，使得活动支架12的上下移动更加平稳。该活动支架12的上表面对应前述每一通孔11均设置有一定位座13，该复数个定位座13随活动支架12同步上升或下降，每一定位座13上对应焊头40上的定位柱41均设置有第一定位孔131，该定位柱41与第一定位孔131配合嵌装，当焊头40放置于活动支架12上时，该定位柱41嵌于该第一定位孔131中，以对焊头40进行定位，保证焊头40每次在同一位置上卸下。当然，对焊头40进行定位不局限于定位柱与定位孔的配合，也可以为其他结构的配合，只需能对焊头40定位，保证焊头40每次在同一位置上卸下即可。

该机械手20用于抓取焊头40，该机械手20可活动地设置于架体10的正上方，如图8和图9所示，该机械手20包括有一外套筒21，该外套筒21上设置有一与焊头40之内套筒42配合嵌装的锥形腔体201，该锥形腔体201用于在机械手20连接焊头40或卸下焊头40时对焊头40起到导向的作用，该锥形腔体201的内壁面上设置有弹性锁紧机构22，该弹性锁紧机构22用于锁紧焊头40，以使焊头40与机械手20连接稳固，不易脱离与机械手20之间的连接，本实施例中的弹性锁紧机构22包括有活动碰珠221和弹簧222，该弹簧222抵于活动碰珠221上提供活动碰珠221向锥形腔体201之内壁面外伸出的作用力，该复数个活动碰珠221与焊头40上的碰珠槽43相互配合，当机械手20与焊头40连接时，利用活动碰珠221卡装于碰珠槽43中使得焊头40与机械手20之间的连接被锁紧。该机械手20上对焊头40上的定位柱41设置有第二定位孔202，当焊头40与机械手20连接锁紧时，该焊头40上的定位柱41嵌于该第二定位孔202中，防止焊头40相对机械手20发生转动，本实施例中第二定位柱202设置于外套筒21的前端面上。以及，该机械手20之外套筒21的顶端设置有高频接触棒23、接近开关24和气管接头25，对应的该焊头40上分别设置有接触片44、感应片45和气管46，该接触片44与高频接触片棒23配合正对，当该焊头40嵌于该锥形腔体201时，该高频接触棒23通过弹簧26与接触片44弹性接触而电连接，从而使得焊头40瞬间通电。该感应片45与该接近开关24配合正对，该接近开关24用于控制机械手20移动，确保每次在换取焊头40后机械手20才开始工作。气管46与气管接头25配合正对，以保证每次换取焊头40后实现瞬时通气。

该复数个挤出机构30分别位于对应定位座13的侧旁，该复数个挤出机构30随活动支架12同步上升或下降，该复数个挤出机构30用于将机械手20上的焊头40卸下。每一挤出机构30包括有第一驱动缸体31和挤出斜块32，该第一驱动缸体31为气压式驱动缸体，该第一驱动缸体31的一端固定于活动支架12上，第一驱动缸体31的另一端可活动地伸出有第一活塞杆33，该挤出斜块32固定于第一活塞杆33的尾端，在该第一驱动缸体31的作用下使第一活塞杆33伸出，该挤出斜块32随第一活塞杆33伸出而插入焊头40与机械手20之间的缝隙401以将焊头40挤出卸下。

以及，针对前述活动支架12于固定支架11的底部设置有第二驱动缸体101，该第二驱动缸体101亦为气压式驱动缸体，第二驱动缸体101固定于固定支架11上，第二驱动缸体101伸出有第二活塞杆102，第二活塞杆102的尾端与活动支架12连接固定，由该第二驱动缸体101作用，并通过第二活塞杆102带动活动支架12自动平稳地同步上升或下降。

另外，进一步包括有移动装置50，该移动装置50包括有第一级移动机构51和第二级移动机构52。该第一级移动机构包括有固定座511、螺杆512、驱动电机513和滑座514，该螺杆512可转动地纵向安装于固定座511上，该驱动电机513固定于固定座511上，由该驱动电机513带动该螺杆512转动，该滑座514与螺杆512连接，由该螺杆512的转动带动滑座514沿螺杆512轴向来回移动。该第二级移动机构52包括有驱动缸体521，该驱动缸体521为气压式驱动缸体，当然不局限于气压式驱动缸体，亦可为液压式驱动缸体，该驱动缸体521固定于前述滑座514上随滑座514同步移动，驱动缸体521可活动地伸出有活塞杆522，该活塞杆512的尾端与前述机械手20连接固定。通过配合利用该第一级移动机构51和第二级移动机构52，可实现机械手20带动焊头40的精确地上下移动，为焊头换取作业提供便利性。

详述本实施例的工作过程如下：

首先，如图1所示，该机械手20上连接固定有焊头40，此时，由机械手20带动焊头40同步移动至架体10之最左侧的定位座13的正上方，大约需时1.2s，以准备将机械手20上的焊头40卸于架体10上最左侧的定位座13上。

接着，如图2所示，机械手20不动，由第二驱动缸体101作用，并通过第二活塞杆102带动活动支架12相对固定支架11沿各导柱112上升，使得机械手20上的焊头40定位于架体10上最左侧的定位座13上，大约需时1.5s。

接着，如图3所示，使对应的挤出机构30将焊头40脱离机械手20之间的连接，方法是：通过第一驱动缸体31带动对应的挤出斜块32伸出并插入机械手20与焊头40之间的缝隙401中，由于焊头40与机械手20之间的连接系通过活动碰珠221和碰珠槽43相互卡装锁紧，在挤出斜块32对焊头40施加纵向作用力的情况下，该焊头40被挤出，并定位于定位座13上，大约需时1.2s。与此同时，如图4所示，由第二驱动缸体102再次作用并通过第二活塞杆带动活动支架12相对固定支架11沿各导柱112纵向下降，各个焊头40随活动支架12同步下降，从而使得机械手20上的焊头40完全脱离机械手20，为抓取下一个焊头40做准备，这一过程大约需时1.2s。

接着，如图5所示，使挤出机构30之挤出斜块32复位，并使机械手20移动至架体10右侧位置之焊头40的正上方，为抓取第二个焊头40做准备，大约需时1.5s。

接着，如图6所示，由第二驱动缸体101作用，并通过第二活塞杆102带动活动支架12相对固定支架11沿各个导柱112再次纵向上升，该右侧之焊头40的上端插入机械手20之下端的锥形腔体21中，并通过弹性锁紧机构22将焊头40锁紧，大约需时1.5s，在焊头40与机械手20连接锁紧的同时，该高频接触棒23抵于接触片44上使焊头40瞬间通电，该气管接头25与气管46对接连通使焊头40瞬时通气，该接近开关24抵于感应片45上使得机械手20在移动装置50的带动下开始上移。

接着，如图7所示，由第二驱动缸体101作用并通过第二活塞杆102带动活动支架12相对固定支架11纵向下降，使得与机械手20连接固定的焊头40离开架体10上的定位座13，实现抓取第二个焊头40，并通过机械手20带动第二个焊头40进行焊接作业，大约需时1.2s。至此，换取焊头动作完成，整个过程费时不超过10s。

重复以上动作，将原有焊头卸下并换上另外一个焊头，便可实现自动换取焊头的目的。

本实用新型的设计重点在于：首先，通过利用挤出机构插入焊头与机械手之间的缝隙将焊头从机械手卸下，以及配合利用腔体和弹性锁紧机构将焊头与机械手连接固定，结构简单，操作简便，取代了人工换取的方式，可实现自动快速准确地换取焊头的目的，自动化程度高，有利于提高作业效率，给操作人员提供便利性。其次，通过于机械手上设置有高频接触棒、气管接头和接近开关，利用该高频感应触点与焊头上的接触片配合正对而实现焊头瞬时通电，利用该气管接头与焊头上的气管对接连通而实现焊头瞬间通气，并利用接近开关与焊头上的感应片配合正对而控制机械手的工作，以此实现焊头与机械手连接后自动通电和通气，给换取焊头带来更大的便利性，进一步提高换取焊头的效率。再者，通过设置有移动装置，配合利用该移动装置的第一级移动机构和第二级移动机构使焊头沿轴向平移，结构简单，操作方便，并可实现焊头长距离准确地移动，应用范围广泛。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种自动换取焊头装置，其特征在于：包括有一用于放置焊头的架体以及一用于抓取焊头的机械手，该架体上间隔并排设置有复数个用于对焊头进行定位的定位座，对应每一定位座的侧旁设置有用于将焊头从机械手上挤出的挤出机构；该机械手可活动地设置于架体上方，该机械手上设置有与焊头配合嵌装的腔体，该腔体的内壁面上设置有用于锁紧焊头的弹性锁紧机构。

2.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述挤出机构包括有第一驱动缸体和用于插入焊头与机械手之间缝隙以将焊头卸下的挤出斜块，该挤出斜块可活动地设于对应定位座的侧旁，该第一驱动缸体带动对应挤出斜块插入或离开焊头与机械手之间的缝隙。

3.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述腔体为锥形腔体。

4.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述定位座上对应焊头上的定位柱设置有第一定位孔，该机械手上对应该焊头上的定位柱设置有第二定位孔。

5.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述机械手包括有外套筒，前述锥形腔体设置于该外套筒上，该外套筒套装于焊头的内套筒外。

6.根据权利要求5所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述外套筒上设置有用于与焊头上之接触片接触电连接的高频线感应触点，该高频线感应触点与焊头上之接触片弹性地接触。

7.根据权利要求5或6所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述外套筒上进一步固定有用于与焊头上的感应片配合正对的接近开关。

8.根据权利要求5或6所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述外套筒上进一步设置有与焊头之气管配合连接的气管接头。

9.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：所述弹性锁紧机构包括有活动碰珠和弹簧，该弹簧抵于活动碰珠上提供活动碰珠向锥形腔体内壁面外伸出的作用力。

10.根据权利要求1所述的自动换取焊头装置，其特征在于：进一步包括有移动装置，该移动装置包括有第一级移动机构和第二级移动机构；该第一级移动机构包括有固定座、螺杆、驱动电机和滑座，该螺杆可转动地纵向安装于固定座上，该驱动电机固定于固定座上，由该驱动电机带动该螺杆转动，该滑座与螺杆连接，由该螺杆的转动带动滑座沿螺杆轴向来回移动；该第二级移动机构包括有驱动缸体，该驱动缸体固定于前述滑座上随滑座同步移动，驱动缸体可活动地伸出有活塞杆，该活塞杆的尾端与前述机械手连接固定。