CN210549076U - 一种实现带瓷环的t型焊钉自动焊接的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，包括安装架、自动焊枪、料夹、放料组件和接送料组件，所述安装架包括立柱和横向支架，横向支架套设在立柱上、且能在立柱上做升降运动和绕立柱做360度旋转，所述自动焊枪包括焊枪主体、焊枪主体固定板、升降滑块和垂直升降机构，所述料夹的上部与横向支架相连接、下部与垂直升降机构的壳体相连接，所述放料组件包括穿设在料夹的出料端并能实现伸缩运动的挡料杆，所述接送料组件包括接送夹和接送电机。本实用新型所述装置既可实现带瓷环的T型焊钉的自动焊接，还可实现全范围螺柱焊接作业，尤其在配置水平移动底座后，可适用于各种焊接场所和工件的自动焊接，通用性强，自动化程度高。

Description

一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置

技术领域

本实用新型是涉及一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，属于自动焊接技术领域。

背景技术

T型焊钉，也称为圆柱头焊钉，已在建筑及桥梁施工建造中的钢结构、“钢-混凝土”结构中作为抗剪连接件(也称作剪力键)被大量采用，通常采用电弧螺柱焊方法植焊在钢梁、钢柱等结构上。另外，在电弧螺柱焊过程中，为了保护焊钉与母材放电融化后的金属熔液不外泄，需要在每个焊钉上套设瓷环，利用陶瓷耐高温的特性保护焊接熔液不外泄，以提高焊接质量和防止焊枪与母材焊接处打火造成枪头损坏。

目前带瓷环的T型焊钉主要是通过人工焊接操作，而一项工程(一幢高层建筑或一座桥梁)需要植焊数万甚至数十万只T型焊钉，据不完全统计，日本T型焊钉的年焊接量为6000万个，我国钢结构建筑T型焊钉的年需求量为数千万个；尤其是，随着建筑、桥梁、造船、汽车制造、轨道交通等行业的高速发展，致使T型焊钉的焊接数量在急速增加。采用人工焊接方式不仅存在焊接效率低、焊接质量不能保证的缺陷，且人工长期弯腰操作，也会严重影响焊接工人的身体健康，很容易致使焊接工人产生腰肌劳损和骨质增生等职业毛病。因此，本领域急需研发能实现带瓷环的T型焊钉的自动焊接设备。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本实用新型的目的是提供一种实现带瓷环的T 型焊钉自动焊接的装置，以满足带瓷环的T型焊钉的自动焊接需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，包括安装架、自动焊枪、料夹、放料组件和接送料组件；所述安装架包括立柱和横向支架，所述横向支架套设在立柱上、且能在立柱上做升降运动和绕立柱做360度旋转；所述自动焊枪包括焊枪主体、焊枪主体固定板、升降滑块和垂直升降机构，所述焊枪主体与焊枪主体固定板固定连接，所述焊枪主体固定板与升降滑块固定连接，所述升降滑块设置在垂直升降机构的壳体前侧部并与垂直升降机构的传动件固定连接，垂直升降机构的壳体后侧部与横向支架的一端固定连接；所述料夹的上部与横向支架相连接，所述料夹的下部与垂直升降机构的壳体相连接；所述放料组件包括挡料杆，所述挡料杆穿设在料夹的出料端并能实现伸缩运动；所述接送料组件包括接送夹和接送电机，所述接送夹的一端设有开口朝向料夹的U型接料槽，所述接送夹的另一端套接在接送电机的输出轴上，所述接送电机固定在垂直升降机构的壳体底部。

一种实施方案，所述立柱的纵向设有直线齿条，且在所述立柱上套设有能在其上做上下滑动但不绕其转动的滑套，所述横向支架可转动套设在所述滑套上，在所述滑套的下部开设有用于升降齿轮与直线齿条相啮合连接的开口，所述升降齿轮固定在升降电机的输出轴上，所述升降电机固定连接在滑套的侧部；并且，在所述滑套的外部套接有从动齿轮，与所述从动齿轮相啮合连接的主动齿轮固设在旋转电机的输出轴上，所述旋转电机固设在横向支架上。

一种实施方案，所述焊枪主体包括枪壳、主轴体、焊钉夹头和瓷环夹具，所述瓷环夹具包括瓷环夹头、瓷环夹头固定座、左右导柱、上下导套和左右弹簧，所述瓷环夹头固定在瓷环夹头固定座的底部，左右导柱均穿设在上下导套内且其下端均与瓷环夹头固定座固定连接及其上端均为自由伸出端，左右弹簧分别设置在位于上下导套之间的左右导柱上，并且在左右弹簧的下端设有弹簧限位座，上下导套均与枪壳及焊枪主体固定板固定连接。

一种优选方案，所述焊枪主体还包括能保持左右弹簧在初始状态下处于压缩预紧状态的弹性预紧机构。

一种实施方案，所述弹性预紧机构包括柔性拉伸件和定滑轮，所述柔性拉伸件滑动套设在定滑轮上，且所述柔性拉伸件的一端固定在弹簧限位座上，所述柔性拉伸件的另一端固定在垂直升降机构的壳体上，所述定滑轮的安装位置需使柔性拉伸件在初始状态下处于拉伸绷紧状态。

一种优选方案，所述定滑轮固定在焊枪主体固定板的一侧上部。

一种优选方案，所述柔性拉伸件为链条、皮带或钢丝绳。

一种优选方案，所述弹簧限位座含有左右套筒和连接臂，所述左右套筒分别套设在左右导柱上，并通过螺钉固定在左右弹簧的下端。

一种优选方案，所述垂直升降机构的壳体呈矩形，在矩形壳体的一侧部自上至下依次固设有初始/接料位置限位开关、焊枪取料位置限位开关和下限开关，在升降滑块的侧部设有限位开关感应触点。

一种实施方案，所述料夹是由两个滑轨通过至少2个U型连接件连接而成，位于料夹上部的一个U型连接件与横向支架固定连接，位于料夹出料口附近的U型连接件与振动电机的输出端相连接，所述振动电机固定在垂直升降机构的壳体后侧部。

一种优选方案，所述料夹与水平面之间形成5～60度安装倾角。

进一步优选方案，所述料夹与水平面之间形成5～30度安装倾角。

一种优选方案，所述振动电机为偏心振动电机。

一种实施方案，所述放料组件还包括矩形固定板、矩形活动板、直角三角形推板和滚轮，所述矩形固定板固定在垂直升降机构的壳体后侧部下方且靠近料夹，所述矩形活动板滑动连接在矩形固定板的内侧面上；在矩形活动板的中部横向设有一通孔，所述挡料杆固设在所述通孔的头部，在料夹的出料端设有用于挡料杆穿出的凹槽，在所述通孔的尾部穿设有一弹簧，所述弹簧的前端自由地位于通孔内，所述弹簧的尾端通过弹簧固定板与矩形固定板的内侧面固定连接；所述直角三角形推板的一直角边与所述矩形活动板的底部固定连接，所述直角三角形推板的斜面朝向料夹；所述滚轮固定在接送夹的下部。

一种实施方案，所述矩形活动板与一滑块固定连接，在所述矩形固定板的内侧面上设有一滑轨，所述滑块上设有与所述滑轨相适配的滑槽。

进一步实施方案，在矩形活动板与滑块的顶部设有L形限位挡板，在矩形固定板的内侧面上设有与L形限位挡板相配合的限位柱。

进一步实施方案，在弹簧固定板上固设有导向柱，弹簧的尾端套设在导向柱上。

一种优选方案，在接送夹的U型接料槽的开口两端均固设有一挡块，所述挡块突出于 U型接料槽的顶面。

进一步优选方案，在所述挡块的上端面设有斜面A，在料夹出料端的底面设有与所述斜面A相适配的斜面B。

一种优选方案，在接送电机的周侧分别设有接料位传感器、焊枪取料位传感器和退位传感器。

一种优选方案，上述的实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，还包括水平移动底座，立柱的底端固定在水平移动底座上。

一种实施方案，所述水平移动底座是由水平底板和设置在水平底板底部的若干万向球轮及设置在水平底板上的4组钢丝绳牵引机构组成，每组钢丝绳牵引机构均包括钢丝绳、电动钢丝绳绞盘和校直传感器。

一种优选方案，4组钢丝绳牵引机构分别设置在水平底板上的四个角位置，且位于同侧的2组钢丝绳牵引机构对称设置。

一种实施方案，所述水平移动底座是由弓形底板和设置在弓形底板两翼底部的若干万向球轮及对称设置在弓形底板两翼上的钢丝绳牵引机构组成，所述钢丝绳牵引机构均包括钢丝绳、电动钢丝绳绞盘和校直传感器。

一种实施方案，所述水平移动底座为车轮设置在支腿底部的自动行走小车。

另一种实施方案，所述水平移动底座为工字钢自动行走小车，每个支腿的内侧面纵向设有两个滚轮，两滚轮间的间隙与工字钢的侧边厚度相适配。

一种优选方案，上述的实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，还包括电气控制器，所述电气控制器固定在横向支架上，并与装置中的传感器、限位开关及电动执行机构电信号连接。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益技术效果：

采用本实用新型所述装置可实现带瓷环的T型焊钉的自动焊接，不仅可为焊枪自动精准供送带瓷环的T型焊钉，且不影响焊枪进行焊接操作，还能实现料夹与焊枪的同步升降和旋转，实现全范围螺柱焊接作业，作业自由度高；另外，通过配置水平移动底座，不仅可方便移动，而且可适用于各种焊接场所和工件的自动焊接，通用性强，自动化程度高；因此，本实用新型相对于现有技术具有显著进步性和工业实用价值。

附图说明

图1为实施例1提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置的立体结构示意图；

图2为图1所示装置的左视结构示意图；

图3为实施例1中所述自动焊枪的结构示意图；

图4和图5是显示实施例1中所述放料组件的结构及其与料夹和接送夹之间的装配关系的结构示意图；

图6a和6b是显示实施例1所述装置在初始状态时的结构示意图；

图7a和7b是显示实施例1所述装置在接料状态时的结构示意图；

图8a和8b是显示实施例1所述装置在取料状态时的结构示意图；

图9a和9b是显示实施例1所述装置在取料后下行状态时的结构示意图；

图10是显示实施例1所述装置在焊接状态时的结构示意图；

图11为实施例2提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置的结构示意图；

图12为实施例2中提供的水平移动底座的结构示意图；

图13为实施例2提供的装置在波纹型钢结构工件上的应用示意图；

图14为实施例2提供的装置在钢筋桁架楼承板工件上的应用示意图；

图15为实施例3提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置的结构示意图；

图16为实施例3中提供的水平移动底座的结构示意图；

图17为实施例3提供的装置在波纹型钢结构工件上的应用示意图；

图18为实施例3提供的装置在钢筋桁架楼承板工件上的应用示意图；

图19为实施例4提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置的结构示意图；

图20为实施例4中提供的水平移动底座的结构示意图；

图21为实施例4提供的装置在工字型钢梁工件上的应用示意图；

图22为实施例5提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置的结构示意图；

图23为实施例5中提供的水平移动底座的结构示意图；

图24为实施例5提供的装置在钢板上的一种应用示意图；

图25为实施例5提供的装置在钢板上的另一种应用示意图。

图中标号示意如下：

1、安装架；11、立柱；12、横向支架；13、直线齿条；14、滑套；141、开口；142、滑套的侧部；15、升降齿轮；16、升降电机；17、从动齿轮；18、主动齿轮；19、旋转电机；2、自动焊枪；21、焊枪主体；211、枪壳；212、主轴体；213、焊钉夹头；214、瓷环夹具；2141、瓷环夹头；2142、瓷环夹头固定座；2143、左右导柱；21431、下端；21432、上端；2144、上下导套；2145、左右弹簧；2146、弹簧限位座；21461、左右套筒；21462、连接臂；21463、螺钉；215、弹性预紧机构；2151、柔性拉伸件；2152、定滑轮；22、焊枪主体固定板；23、升降滑块；231、限位开关感应触点；24、垂直升降机构；241、壳体； 242、初始/接料位置限位开关；243、焊枪取料位置限位开关；244、下限开关；3、料夹； 31、滑轨；311、斜面B；32、U型连接件；321、位于料夹上部的U型连接件；322、位于料夹出料口附近的U型连接件；33、固定块；34、振动电机；35、凹槽；4、放料组件；40、挡料杆；41、矩形固定板；411、滑轨；42、矩形活动板；421、通孔；43、直角三角形推板；431、直角边；432、斜面；44、滚轮；45、滑块；451、滑槽；46、弹簧；47、弹簧固定板；471、导向柱；48、L形限位挡板；49、限位柱；5、接送料组件；51、接送夹；511、 U型接料槽；512、挡块；5121、斜面A；52、接送电机；53、接料位传感器；54、焊枪取料位传感器；55、退位传感器；6、水平移动底座；61、水平底板；62、万向球轮；63、钢丝绳牵引机构；631、钢丝绳；6311、固定勾；632、电动钢丝绳绞盘；633、校直传感器； 64、弓形底板；65、滚轮；66、车轮；7、电气控制器；71、显示屏；72、操作按钮；8、瓷环；9、T型焊钉；10、工件。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

实施例1

请结合图1和图2所示：本实施例提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，包括安装架1、自动焊枪2、料夹3、放料组件4和接送料组件5。

所述安装架1包括立柱11和横向支架12，所述横向支架12套设在立柱11上、且能在立柱11上做升降运动和绕立柱11做360度旋转(本实施例的具体实施方案为：在立柱11 的纵向设有直线齿条13，且在立柱11上套设有能在其上做上下滑动但不绕其转动的滑套 14，所述横向支架12可转动套设在所述滑套14上，在所述滑套14的下部开设有用于升降齿轮15与直线齿条13相啮合连接的开口141，所述升降齿轮15固定在升降电机16的输出轴上，所述升降电机16固定连接在滑套的侧部142；并且，在所述滑套14的外部套接有从动齿轮17，与所述从动齿轮17相啮合连接的主动齿轮18固设在旋转电机19的输出轴上，所述旋转电机19固设在横向支架12上)。

由于升降电机16与滑套14固定连接，因而通过升降电机16的正转或反转，可驱动升降齿轮15在直线齿条13上做上升或下降运动，从而带动滑套14在立柱11上做上升或下降运动，又由于在滑套14上套接的从动齿轮17与主动齿轮18是相啮合连接的，而主动齿轮18是固定在旋转电机19的输出轴上，且旋转电机19是固设在横向支架12上，因此，通过滑套14的升降可实现横向支架12在立柱11上做上下升降运动；另外，当旋转电机19 驱动主动齿轮18转动时，由于横向支架12与滑套14是可转动连接、而滑套14不能围绕立柱11进行转动，因而从动齿轮17与滑套14均不发生转动，致使横向支架12在主动齿轮18的转动作用下绕滑套14发生360度旋转，而滑套14是套设在立柱11上，因而横向支架12能绕立柱11做360度旋转。

请参阅图3所示：所述自动焊枪2包括焊枪主体21、焊枪主体固定板22、升降滑块23和垂直升降机构24，所述焊枪主体21与焊枪主体固定板22固定连接，所述焊枪主体固定板22与升降滑块23固定连接，所述升降滑块23设置在垂直升降机构24的壳体241前侧部并与垂直升降机构24的传动件(图中未示出，所述的传动件可以是丝杆、钢丝绳、链条或皮带，实现升降的传动原理为成熟的公知技术)固定连接，垂直升降机构24的壳体241 后侧部与横向支架12的一端固定连接，通过横向支架12的升降运动和360度旋转可带动自动焊枪2实现同步升降和旋转，从而可满足各种焊接作业范围的使用要求。

所述焊枪主体21包括枪壳211、主轴体212、焊钉夹头213和瓷环夹具214，所述瓷环夹具214包括瓷环夹头2141、瓷环夹头固定座2142、左右导柱2143、上下导套2144和左右弹簧2145，所述瓷环夹头2141固定在瓷环夹头固定座2142的底部，左右导柱2143均穿设在上下导套2144内且其下端21431均与瓷环夹头固定座2142固定连接及其上端21432 均为自由伸出端，左右弹簧2145分别设置在位于上下导套2144之间的左右导柱2143上，并且在左右弹簧2145的下端设有弹簧限位座2146，上下导套2144均与枪壳211及焊枪主体固定板22固定连接。

本实施例为了缩短焊枪主体21的上、下行程高度，以节约垂直升降机构24的制作成本和提高焊接效率，所述焊枪主体21还包括能保持左右弹簧2145在初始状态下处于压缩预紧状态的弹性预紧机构215，所述弹性预紧机构215包括柔性拉伸件2151和定滑轮2152，所述柔性拉伸件2151滑动套设在定滑轮2152上，且所述柔性拉伸件2151的一端固定在弹簧限位座2146上，所述柔性拉伸件2151的另一端固定在垂直升降机构24上，所述定滑轮 2152固定在焊枪主体固定板22的一侧上部，定滑轮2152的安装高度需使柔性拉伸件2151 在初始状态下处于拉伸绷紧状态。通过柔性拉伸件2151的拉伸作用，可使瓷环夹具214整体处于提升状态，从而可缩短初始状态下焊钉夹头213的底端面与瓷环夹头2141的底端面之间的间距H，使焊枪主体21的上、下行程高度均得到缩短，致使垂直升降机构24的制作成本得到降低，占用体积减小，并且可缩短单次焊接的往返行程时间，使焊接效率得到明显提高；另外，通过柔性拉伸件2151的拉伸预紧作用，还可提高焊枪主体21做升降运动的可靠性和安全性。另外，所述柔性拉伸件2151可以为链条、皮带或钢丝绳。

本实施例中，垂直升降机构24的壳体241呈矩形，在壳体241的一侧部自上至下依次固设有初始/接料位置限位开关242、焊枪取料位置限位开关243和下限开关244，在升降滑块23的侧部设有限位开关感应触点231。所述的垂直升降机构24采用现有的已知结构，例如：电动丝杆升降机构，钢丝绳升降机构等，本专利对此不作限定。

作为优选方案，所述弹簧限位座2146含有左右套筒21461和连接臂21462，所述左右套筒21461分别套设在左右导柱2143上，并通过螺钉21463固定在左右弹簧2145的下端，这样一方面有利于制作和安装，另一方面有利于调节左右弹簧2145在左右导柱2143上的位置。

请再参阅图1和图2所示：所述料夹3是由两个滑轨31通过至少2个U型连接件32 连接而成，位于料夹上部的一个U型连接件321通过固定块33与横向支架12固定连接，位于料夹出料口附近的U型连接件322与振动电机34的输出端相连接，所述振动电机34 固定在垂直升降机构24的壳体241后侧部。所述料夹3与水平面之间形成5～60度安装倾角(以5～30度较佳)，这样一方面可使位于料夹3上的带瓷环的T型焊钉具有下滑的动力，另一方面可避免瓷环间的相互撞击损坏。所述振动电机34为偏心振动电机，利用偏心振动作用，可保证料夹3在较小安装倾角下仍能实现顺利出料。另外，由于料夹3与横向支架 12和垂直升降机构24的壳体241均相连接，因此通过实现横向支架12的升降运动和360 度旋转，即可实现料夹3与自动焊枪2同步升降和旋转，保证焊枪能精准取料。

请结合图4和图5所示：所述放料组件4包括挡料杆40、矩形固定板41、矩形活动板42、直角三角形推板43和滚轮44，所述矩形固定板41固定在垂直升降机构24的壳体241 后侧部下方且靠近料夹3，所述矩形活动板42滑动连接在矩形固定板41的内侧面上(本实施例中，是使所述矩形活动板42与一滑块45固定连接，在所述矩形固定板41的内侧面上设置一滑轨411，在所述滑块45上设置与所述滑轨411相适配的滑槽451，通过滑块45在滑轨411上的滑动实现矩形活动板42的滑动)；在矩形活动板42的中部横向设有一通孔 421，所述挡料杆40固设在所述通孔421的头部，在料夹的出料端设有用于挡料杆40穿出的凹槽35，在所述通孔421的尾部穿设有一弹簧46，所述弹簧46的前端自由地位于通孔 421内，所述弹簧46的尾端通过弹簧固定板47与矩形固定板41的内侧面固定连接；所述直角三角形推板的一直角边431与所述矩形活动板42的底部固定连接，所述直角三角形推板的斜面432朝向料夹3。作为优选方案，在矩形活动板42与滑块45的顶部设有L形限位挡板48，在矩形固定板41的内侧面上设有与L形限位挡板48相配合的限位柱49，通过 L形限位挡板48与限位柱49的配合阻挡作用，可保证矩形活动板42的准确复位。另外，在弹簧固定板47上固设有导向柱471，弹簧46的尾端套设在导向柱471上，以避免弹簧 46被压缩变形后不能直线复位。

所述接送料组件5包括接送夹51和接送电机52，滚轮44固定在接送夹51的下部，所述接送夹51的一端设有开口朝向料夹的U型接料槽511，所述接送夹51的另一端套接在接送电机52的输出轴上，所述接送电机52固定在垂直升降机构24的壳体241底部。作为优选方案，在接送夹51的U型接料槽511的开口两端均固设有一挡块512，所述挡块512 突出于U型接料槽511的顶面，以形成对位于U型接料槽511顶面上的瓷环的阻挡作用，从而避免位于U型接料槽511中的带瓷环的T型焊钉的掉落；在所述挡块512的上端面设有斜面A5121，在料夹出料端的底面设有与所述斜面A5121相适配的斜面B 311，通过斜面A 5121与斜面B 311的相贴合，以确保位于料夹出料口的带瓷环的T型焊钉能准确落入接送夹51的U型接料槽511中。另外，在接送电机52的周侧分别设有接料位传感器53、焊枪取料位传感器54和退位传感器55，以对接送夹51的转动位置进行限位和监测。接送夹51的安装方向需与料夹3的安装方向相适配，例如：若料夹3设置在垂直升降机构24 的左侧，则接送夹51的安装方向需使U型接料槽511的开口朝向左侧。

图6a和图6b所示为本实施例所述的实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置处于初始状态下的结构示意图，由图6a可见：在初始状态下，限位开关感应触点231位于初始/接料位置限位开关242的对应位置，左右弹簧2145在弹性预紧机构215的作用下是处于压缩预紧状态，瓷环夹具214整体处于提升状态，焊钉夹头213的底端面与瓷环夹头2141的底端面之间只需预留与瓷环高度相适配的间距H(通常为10～20mm，而在专利号为ZL201610195248.7的中国实用新型专利中所公开的一种实现T型焊钉电弧螺柱焊的自动焊枪，在初始状态下，焊钉夹头的底端面与瓷环夹头的底端面之间需预留与T型焊钉高度相适配的间距，至少达到200mm，因而本实用新型所述自动焊枪可使左右导柱2143的高度至少缩短180mm，从而使焊枪主体21的上、下行程高度均得到缩短，致使垂直升降机构24的制作成本得到降低，占用体积减小，并且可缩短单次焊接的往返行程时间，使焊接效率得到明显提高)；再由图6b可见：在初始状态时，接送夹51是位于瓷环夹头2141的正下方，弹簧46处于伸展的初始状态，矩形活动板42被弹簧46推到料夹3旁、并在L形限位挡板 48与限位柱49的配合阻挡下得到限位，以致此时的挡料杆40穿出凹槽35阻挡在料夹3 的出料口中，料夹3处于待放料状态。

当接送电机52驱动接送夹51向料夹3方向转动时，随着接送夹51向料夹的出料端靠近，位于接送夹51下部的滚轮44与直角三角形推板的斜面432发生滚动接触，由于滚轮44在斜面432上的滚动是由低往高方向，因而随着滚轮44向斜面432的高端滚动，滚轮 44会对斜面432产生向外的推力作用，因为直角三角形推板43是与矩形活动板42固定连接，因此斜面432受到滚轮44的向外推力后会带动矩形活动板42向外运动，又由于挡料杆40固设在矩形活动板42上，因而随着矩形活动板42的向外运动，挡料杆40也向外运动；当接送夹51转动到U型接料槽511的开口正好与料夹3的出料口相对接时(可通过接送电机52对接料位传感器53的感应进行限位)，滚轮44已滚动到斜面432的最高端，矩形活动板42受到最大的向外推力作用，以致L形限位挡板48与限位柱49相分离，弹簧 46被压缩，挡料杆40的头部退回到凹槽35内；又由于料夹3的安装具有一定倾角且具有振动电机34的振动作用，因此位于料夹3上的带瓷环8的T型焊钉9会随着挡料杆40的头部缩回顺利落入到U型接料槽511中(请结合图6b和图7b所示)，而此时的自动焊枪2 仍保持在初始状态不动(请见图7a所示)。

当接送电机52驱使已接料的接送夹51向焊枪取料位置转动时，滚轮44将由斜面432 的最高端往低端滚动直到与斜面432相脱离，因而滚轮44对斜面432产生的向外推力逐渐减小直到消失，从而使矩形活动板42在弹簧46的回弹力作用下被推向料夹3旁、直至在L形限位挡板48与限位柱49的配合阻挡下得到限位，以致此时的挡料杆40又穿出凹槽35 阻挡在料夹3的出料口中(因为T型焊钉9的头部直径比柱身直径大，因而T型焊钉9的柱身之间具有挡料杆40穿过的间隙)，使料夹3再次处于待放料状态；当接送夹51转动到瓷环夹头2141的正下方时，接送电机52可通过对焊枪取料位传感器54的感应停止转动(请参见图8b所示)；此时垂直升降机构24驱动升降滑块23下行，因焊枪主体固定板22是与升降滑块23固定连接、焊枪主体21与焊枪主体固定板22固定连接，因此焊枪主体21会随着升降滑块23的下行而下行，直至限位开关感应触点231位于焊枪取料位置限位开关243 的对应位置，此时瓷环夹头2141已夹住瓷环8；另外，虽然焊枪主体固定板22的下降会使定滑轮2152的安装高度不再使柔性拉伸件2151处于拉伸绷紧状态，但由于此时的瓷环夹头2141受到接送夹51的限位抵触作用，因而此时的左右弹簧2145仍处于压缩预紧状态(请参见图8a所示)；再通过焊枪主体21自身的主轴驱动机构(图中未示出，为已知技术)驱动主轴体212下降带动焊钉夹头213下行以夹取到T型焊钉9的头部，完成自动焊枪2的取料，然后再通过垂直升降机构24驱动升降滑块23上行，直至限位开关感应触点231位于初始/接料位置限位开关242的对应位置时，瓷环夹头2141与接送夹51相脱离(此时的左右弹簧2145在弹性预紧机构215的作用下还是处于压缩预紧状态)，此时接送夹51在接送电机52的驱动下向焊枪主体21的另一侧退位，当退位到位时，接送电机52会在退位传感器55的感应下停止转动(请参阅图9b所示)，垂直升降机构24就驱动升降滑块23下行，从而使得定滑轮2152的安装高度随着焊枪主体固定板22的下降而降低，致使柔性拉伸件 2151处于释放状态，左右弹簧2145处于回弹状态，以致左右导柱2143下降，直至瓷环8 的底端面与T型焊钉9的底端面保持平齐，处于待焊接夹取状态(请参见图9a所示)。

在垂直升降机构24的继续驱动下，使处于待焊接夹取状态的焊枪主体21继续下行直至抵达下限位置，即：限位开关感应触点231位于下限开关244的对应位置，瓷环8的底端面接触到待焊工件10的表面，此时因焊枪主体固定板22已下行到最低位置，以致定滑轮2152的安装高度对柔性拉伸件2151已没有拉伸作用(请参见图10所示)；然后焊枪主体21启动焊接，当焊接结束，焊枪主体21可在垂直升降机构24的驱动下快速上行回归到初始状态，接送夹51在接送电机52的驱动下返回到瓷环夹头2141的正下方，从而完成一次焊接操作。

本实用新型所述装置在自动焊接前，需要先通过升降电机16和旋转电机19，将自动焊枪2和料夹3均调节到需要焊接的位置和合适的高度；料夹3中的带瓷环8的T型焊钉9可通过人工放入或采用实用新型专利ZL201620260551.6中所述的实现T型焊钉自动供料的装置放入。

另外，由于本实施例在接送夹51的U型接料槽511的开口两端均固设有一挡块512，且所述挡块512突出于U型接料槽511的顶面，因而位于U型接料槽511顶面上的瓷环8 能受到挡块512的阻挡作用，从而可保证已接料的接送夹51在向焊枪取料位置转动时，位于U型接料槽511上的瓷环8和套设在瓷环8中的T型焊钉9均不会滑落(请参见图8b 所示)。

实施例2

请参见图11所示，本实施例提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，与实施例1所述装置的区别仅在于：所述装置还包括水平移动底座6和电气控制器7，其余内容均与实施例1中所述相同。

请结合图11和图12所示：所述水平移动底座6是由水平底板61和设置在水平底板61 底部的若干万向球轮62及设置在水平底板61上的4组钢丝绳牵引机构63组成，每组钢丝绳牵引机构63均包括钢丝绳631、电动钢丝绳绞盘632和校直传感器633，所述钢丝绳631 的前端设有固定勾6311，通过使固定勾6311固定，然后由电动钢丝绳绞盘632收卷钢丝绳 631或放卷钢丝绳631，可驱动水平底板61前行或后退行走；通过使立柱11的底端固定在水平底板61上，从而可实现本实用新型整个装置的行走移动。

作为优选方案，4组钢丝绳牵引机构63分别设置在水平底板61上的四个角位置，且位于同侧的2组钢丝绳牵引机构对称设置，以两侧同步直线行走。

所述电气控制器7固设在横向支架12上，设有显示屏71和操作按钮72。所述电气控制器7与装置中的传感器、限位开关及电动执行机构均电信号连接，以实现对所述装置的自动控制。

由图13和图14所示可见：本实施例所述装置既可直接在波纹型钢结构工件10上行走实现自动焊接操作，也可直接在钢筋桁架楼承板工件10上行走实现自动焊接操作。

实施例3

请参见图15和图16所示，本实施例提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，与实施例2所述装置的区别仅在于：所述的水平移动底座6是由弓形底板64和设置在弓形底板64两翼底部的若干万向球轮62及对称设置在弓形底板64两翼上的钢丝绳牵引机构63组成，所述钢丝绳牵引机构63均包括钢丝绳631、电动钢丝绳绞盘632和校直传感器633，所述钢丝绳631的前端设有固定勾6311，通过使固定勾6311固定，然后由电动钢丝绳绞盘632收卷钢丝绳631或放卷钢丝绳631，可驱动弓形底板64前行或后退行走；通过使立柱11的底端固定在弓形底板64上，从而可实现本实用新型整个装置的行走移动。

由图17和图18所示可见：本实施例所述装置既可直接在波纹型钢结构工件10上行走实现自动焊接操作，也可直接在钢筋桁架楼承板工件10上行走实现自动焊接操作。但对比图13和图14可见，只要使弓形底板64的拱高高于焊接的T型焊钉9的高度，本实施例所述装置还可在行走的前方进行焊接操作，而实施例2所述装置只能在行走的侧方进行焊接操作。

实施例4

请参见图19和图20所示，本实施例提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，与实施例3所述装置的区别仅在于：所述的水平移动底座6为工字钢自动行走小车，每个支腿的内侧面纵向设有两个滚轮65，两滚轮间的间隙与工字钢的侧边厚度相适配。

请再参见图21所示，只要使工字钢自动行走小车的支腿高度高于焊接的T型焊钉9的高度，该装置就可在工字型钢梁工件10上行走并在行走的前方进行焊接操作。

实施例5

请参见图22和图23所示，本实施例提供的一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，与实施例4所述装置的区别仅在于：所述的水平移动底座6为车轮66设置在支腿底部的自动行走小车。

由图24和图25所示的应用方式可见，本实施例所述装置可在平面钢板工件10上后退行走并可进行行走前方和侧方的焊接操作。

综上所述可见，本实用新型所提供的装置可实现带瓷环的T型焊钉的自动焊接，不仅可为焊枪自动精准供送带瓷环的T型焊钉，且不影响焊枪进行焊接操作，还能实现料夹与焊枪的同步升降和旋转，实现全范围螺柱焊接作业，作业自由度高；另外，通过配置水平移动底座，不仅可方便移动，而且可适用于各种焊接场所和工件的自动焊接，通用性强，自动化程度高；因此，本实用新型相对于现有技术具有显著进步性和工业实用价值。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现带瓷环的T型焊钉自动焊接的装置，其特征在于：包括安装架、自动焊枪、料夹、放料组件和接送料组件；所述安装架包括立柱和横向支架，所述横向支架套设在立柱上、且能在立柱上做升降运动和绕立柱做360度旋转；所述自动焊枪包括焊枪主体、焊枪主体固定板、升降滑块和垂直升降机构，所述焊枪主体与焊枪主体固定板固定连接，所述焊枪主体固定板与升降滑块固定连接，所述升降滑块设置在垂直升降机构的壳体前侧部并与垂直升降机构的传动件固定连接，垂直升降机构的壳体后侧部与横向支架的一端固定连接；所述料夹的上部与横向支架相连接，所述料夹的下部与垂直升降机构的壳体相连接；所述放料组件包括挡料杆，所述挡料杆穿设在料夹的出料端并能实现伸缩运动；所述接送料组件包括接送夹和接送电机，所述接送夹的一端设有开口朝向料夹的U型接料槽，所述接送夹的另一端套接在接送电机的输出轴上，所述接送电机固定在垂直升降机构的壳体底部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述立柱的纵向设有直线齿条，且在所述立柱上套设有能在其上做上下滑动但不绕其转动的滑套，所述横向支架可转动套设在所述滑套上，在所述滑套的下部开设有用于升降齿轮与直线齿条相啮合连接的开口，所述升降齿轮固定在升降电机的输出轴上，所述升降电机固定连接在滑套的侧部；并且，在所述滑套的外部套接有从动齿轮，与所述从动齿轮相啮合连接的主动齿轮固设在旋转电机的输出轴上，所述旋转电机固设在横向支架上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述焊枪主体包括枪壳、主轴体、焊钉夹头和瓷环夹具，所述瓷环夹具包括瓷环夹头、瓷环夹头固定座、左右导柱、上下导套和左右弹簧，所述瓷环夹头固定在瓷环夹头固定座的底部，左右导柱均穿设在上下导套内且其下端均与瓷环夹头固定座固定连接及其上端均为自由伸出端，左右弹簧分别设置在位于上下导套之间的左右导柱上，并且在左右弹簧的下端设有弹簧限位座，上下导套均与枪壳及焊枪主体固定板固定连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述焊枪主体还包括能保持左右弹簧在初始状态下处于压缩预紧状态的弹性预紧机构，所述弹性预紧机构包括柔性拉伸件和定滑轮，所述柔性拉伸件滑动套设在定滑轮上，所述柔性拉伸件的一端固定在弹簧限位座上，所述柔性拉伸件的另一端固定在垂直升降机构的壳体上，所述定滑轮固定在焊枪主体固定板的一侧上部，且所述定滑轮的安装高度需使柔性拉伸件在初始状态下处于拉伸绷紧状态。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述料夹是由两个滑轨通过至少2个U型连接件连接而成，位于料夹上部的一个U型连接件与横向支架固定连接，位于料夹出料口附近的U型连接件与振动电机的输出端相连接，所述振动电机固定在垂直升降机构的壳体后侧部，且所述料夹与水平面之间形成5～60度安装倾角。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述放料组件还包括矩形固定板、矩形活动板、直角三角形推板和滚轮，所述矩形固定板固定在垂直升降机构的壳体后侧部下方且靠近料夹，所述矩形活动板滑动连接在矩形固定板的内侧面上；在矩形活动板的中部横向设有一通孔，所述挡料杆固设在所述通孔的头部，在料夹的出料端设有用于挡料杆穿出的凹槽，在所述通孔的尾部穿设有一弹簧，所述弹簧的前端自由地位于通孔内，所述弹簧的尾端通过弹簧固定板与矩形固定板的内侧面固定连接；所述直角三角形推板的一直角边与所述矩形活动板的底部固定连接，所述直角三角形推板的斜面朝向料夹；所述滚轮固定在接送夹的下部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于：所述装置还包括水平移动底座，立柱的底端固定在水平移动底座上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述水平移动底座是由水平底板和设置在水平底板底部的若干万向球轮及分别设置在水平底板上四个角位置的4组钢丝绳牵引机构组成，每组钢丝绳牵引机构均包括钢丝绳、电动钢丝绳绞盘和校直传感器，且位于同侧的2组钢丝绳牵引机构对称设置。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述水平移动底座是由弓形底板和设置在弓形底板两翼底部的若干万向球轮及对称设置在弓形底板两翼上的钢丝绳牵引机构组成，所述钢丝绳牵引机构均包括钢丝绳、电动钢丝绳绞盘和校直传感器。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述水平移动底座为车轮设置在支腿底部的自动行走小车或工字钢自动行走小车。

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