CN115255590B - 一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，包括安装板和排帽***，排帽***上设有两个前后并列并竖向设置的滑槽；安装板上与排帽***对应设置设有导流台；排帽***的下端安装在导流台上，同时导流台与两个滑槽对应位置分别设有缓冲通道；安装板上在两个推料通道位置处分别设有定位槽；缓冲通道的左端均设有推帽机构，推帽机构包括设在缓冲通道内的推头，与推头连接有驱动单元；缓冲通道的右端设有电极帽定位头，电极帽定位头上设有与电极帽配合的仿形槽。本发明能够通过更换不同的电极帽定位头，不仅能够适应X型焊钳的自动上帽，而且也能够适应C型焊钳的自动上帽，上帽到位后利用焊钳的压力可以同时实现两个电极帽的安装。

Description

一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备。
背景技术
目前，现代化汽车生产线普遍采用机器人对汽车白车身进行点焊焊接，机器人的智能高速动作可以满足汽车生产的高产能要求，但焊接使用的电极在机器人焊接期间被频繁的通断电和施加压力，电极磨损较快，电极表面易形成氧化层，使电极受损，为消除电极的磨损和电极氧化层对焊接的不良影响，通常的做法是在电极使用一定次数后对电极的电极帽进行修磨，当被修磨的电极帽外壁厚度小于规定的允许厚度时，需更换新的电极帽。
对于电极帽安装的上帽工序，一般涉及C型焊钳和X型焊钳两种，C型焊钳的两个电极为平行运动，而对于X型焊钳，X型焊钳的两个电极为以铰接轴为中心的旋转运动，如何实现对C型焊钳和X型焊钳的自动化上帽成为电极帽安装作业中一个急需解决的技术问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提供一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，包括安装板和排帽***，排帽***上设有两个前后并列并竖向设置的滑槽，滑槽内用于上下叠放电极帽；
安装板上与排帽***对应设置设有导流台，导流台位于与安装板上方且两者之间有间隙，间隙处的中心设有左右方向延伸的隔板，导流台通过隔板安装在安装板上，同时隔板的两侧形成两个推料通道；
排帽***的下端安装在导流台上，同时导流台与两个滑槽对应位置分别设有缓冲通道，缓冲通道的上端与滑槽连通；安装板上在两个推料通道位置处分别设有定位槽，缓冲通道的下端指向定位槽；
缓冲通道的左端均设有推帽机构，推帽机构包括设在缓冲通道内的推头，与推头连接有驱动推头左右往复运动的驱动单元；
缓冲通道的右端设有电极帽定位头，电极帽定位头上设有与电极帽配合的仿形槽，仿形槽前后对称分布，并分别与两个缓冲通道的右端连通。
进一步的，所述电极帽定位头与安装板和导流台可拆卸式固定连接。
进一步的，所述电极帽定位头上的一个仿形槽为水平仿形槽，水平仿形槽的中轴线为水平布置，与水平仿形槽对应的推头为水平定位推头，水平定位推头与水平仿形槽配合形成水平的电极帽夹紧结构；
所述电极帽定位头上的另外一个仿形槽为倾斜仿形槽，倾斜仿形槽的中轴线为倾斜布置，与倾斜仿形槽对应的推头为斜定位推头，斜定位推头与倾斜仿形槽配合形成倾斜的电极帽夹紧结构。
进一步的，所述仿形槽的上下高度大于电极帽的上下高度。
进一步的，所述电极帽定位头上的两个仿形槽均为水平仿形槽，水平仿形槽的中轴线为水平布置，与水平仿形槽对应的推头为水平定位推头，水平定位推头与水平仿形槽配合形成水平的电极帽夹紧结构。
进一步的，所述推头右端面整体为上端向前突出的倾斜结构。
进一步的，所述排帽***的横截面为水平的H型结构，两侧的槽口形成所述滑槽，同时槽口位置固定有***盖板；所述***盖板上设有竖向槽，竖向槽的槽口宽度小于滑槽宽度。
进一步的，还包括电极帽装帽工具，电极帽装帽工具包括基板，基板上设有竖向排列的定位柱，定位柱用于安装电极帽，同时定位柱的直径与***盖板上的竖向槽适配。
进一步的，所述定位槽的底部设有排屑槽。
进一步的，所述缓冲通道为下端缩口结构。
本发明的有益效果是：
1、本发明的自动上帽设备能够通过更换不同的电极帽定位头，不仅能够适应X型焊钳（两个电极为以铰接轴为中心的旋转运动）的自动上帽，而且也能够适应C型焊钳（两个电极为平行运动）的自动上帽，上帽到位后利用焊钳的压力可以同时实现两个电极帽的安装。
2、本发明采用排帽***作为电极自动帽供给机构，采用竖直方向的滑槽利用重力实现电极帽自动供给。
3、本发明利用推头和仿形槽配合，可以实现电极帽的精确定位。
4、本发明中定位槽的作用如下：一是电极帽落下来之后不会蹦到最前面，二是第一个电极帽落下之后，第二个落下高度在推头上平面以下，这样气缸带着推头做一下前进后退动作，就会推动第二个电极帽做一次上升下降的抖动运动，上面的所有电极帽会做同样动作，这样可以减小卡滞现象。
同时，定位槽下部开一个通槽作为排屑槽，可以排出灰尘、碎屑等杂物，避免影响定位精度。
5、本发明为方便添加电极帽还配设了电极帽装填工具，实现快速装填的同时，消除因电极帽头重脚轻造成的逐个装填时电极帽倾斜及时间浪费问题。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一的***示意图；
图3为图2中推料通道部分的放大图；
图4为本发明实施例一中电极帽定位头的立体图；
图5为图4的左视图；
图6为图4的前视图；
图7为图4的后视图；
图8为本发明实施例一中斜定位推头的立体图；
图9为图8的右视图；
图10为图8的前视图；
图11为图8的后视图；
图12为本发明实施例一中水平定位推头的立体图；
图13为图12的右视图；
图14为图12的前视图；
图15为本发明实施例一的X型焊钳焊帽定位示意图；
图16为本发明实施例一的X型焊钳示意图；
图17为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图一；
图18为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图二；
图19为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图三；
图20为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图四；
图21为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图五；
图22为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图六；
图23为本发明实施例一的X型焊钳焊帽安装过程图七；
图24为本发明实施例一的电极帽装填工具的示意图；
图25为本发明实施例二中电极帽定位头的立体图；
图26为图25的左视图；
图27为图25的前视图；
图28为图25的后视图；
图29为本发明实施例二的C型焊钳焊帽定位示意图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一：
本实施例适用于X型焊钳的电极帽上帽及安装。
如图1至图15所示，本实施例公开了一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，包括安装板1和排帽***2，排帽***2上设有两个前后并列并竖向设置的滑槽3，滑槽3内用于上下叠放电极帽。
本实施例采用排帽***2作为电极自动帽供给机构，采用竖直方向的滑槽3利用重力实现电极帽自动供给。
安装板1上与排帽***2对应设置设有导流台4，导流台4位于与安装板1上方且两者之间有间隙，间隙处的中心设有左右方向延伸的隔板，导流台4通过隔板安装在安装板1上，同时隔板的两侧形成两个推料通道5。推料通道5的上下高度与电极帽配合。
排帽***2的下端安装在导流台4上，同时导流台4与两个滑槽3对应位置分别设有缓冲通道6，缓冲通道6为下端缩口结构。缓冲通道6的上端与滑槽3连通；安装板1上在两个推料通道5位置处分别设有定位槽7，缓冲通道6的下端指向定位槽7。
本实施例中，定位槽7的作用如下：一是电极帽落下来之后不会蹦到最前面，二是第一个电极帽落下之后，第二个落下高度在推头上平面以下，这样气缸带着推头做一下前进后退动作，就会推动第二个电极帽做一次上升下降的抖动运动，上面的所有电极帽会做同样动作，这样可以减小卡滞现象。
同时，定位槽7下部开一个通槽作为排屑槽，可以排出灰尘、碎屑等杂物，避免影响定位精度。
缓冲通道6的左端均设有推帽机构，推帽机构包括设在缓冲通道6内的推头8，与推头8连接有驱动推头8左右往复运动的驱动单元。
缓冲通道6的右端设有电极帽定位头11，电极帽定位头11与安装板1和导流台4可拆卸式固定连接。电极帽定位头11上设有与电极帽配合的仿形槽，仿形槽前后对称分布，并分别与两个缓冲通道6的右端连通。
本发明利用推头和仿形槽配合，可以实现电极帽的精确定位。
本实施例选用的电极帽定位头及推头为适应X型焊钳的结构。
电极帽定位头11上的一个仿形槽为水平仿形槽111，水平仿形槽111的中轴线为水平布置，与水平仿形槽111对应的推头为水平定位推头81，水平定位推头81与水平仿形槽配111合形成水平的电极帽夹紧结构。
本实施例中，水平定位推头81的右端面做成坡状（整体为上端向前突出），保证电极帽固定在推头的下侧。
电极帽定位头11上的另外一个仿形槽为倾斜仿形槽112，倾斜仿形槽112的中轴线为倾斜布置，与倾斜仿形槽112对应的推头为斜定位推头82，斜定位推头82与倾斜仿形槽112配合形成倾斜的电极帽夹紧结构。
本实施例中，斜定位推头82右端面设有为与倾斜仿形槽112配合的斜槽，同时其整体为上端向前突出的倾斜结构，保证电极帽固定在推头的斜下侧。
本实施例中，排帽***2的横截面为水平的H型结构，两侧的槽口形成所述滑槽3，同时槽口位置固定有***盖板31。***盖板31上设有竖向槽32，竖向槽32的槽口宽度小于滑槽3宽度。
为方便添加电极帽还配设了电极帽装填工具，如图24所示，电极帽装帽工具包括基板12，基板12上设有竖向排列的定位柱13，定位柱13用于安装电极帽，同时定位柱13的直径与***盖板31上的竖向槽32适配。
电极帽装帽工具使用时，先将电极帽依次套在定位柱上，然后由上至下将电极帽部分放入滑槽，此时定位柱通过竖向槽32，之后水平移动走电极帽装帽工具，电极帽就全部留在滑槽内。电极帽装帽工具在实现快速装填的同时，消除因电极帽头重脚轻造成的逐个装填时电极帽倾斜及时间浪费问题。
本实施例中，驱动单元为气缸9，每个气缸9上安装有两个位置传感器10。
气缸9推动推头前推，顶到预定位置，气缸上面的位置传感器会检测推头是否正常，接着焊钳臂进入装帽，装帽完成气缸推头后退，如果X焊钳，装帽完成，上提1-2mm,然后旋转出去，如果C型焊钳，装帽完成直接原路出去。
焊钳装帽完成并退出，就会给***完成信号，推头会推动下一个电极帽前进，如果电极帽推送完成，气缸9上面的位置传感器检测异常就会报错。
图16为X型焊钳示意图；如图17至图23，是X型焊钳旋转侧从进去到出去的示意图。如果电极帽水平放，焊钳会和电极帽碰撞，采用倾斜仿形槽112就可以解决问题。
并且，在装载上电极帽之后，焊钳最外侧移动轨迹会变成更大圆弧，就会和电极帽定位头碰撞，为了解决此问题，焊钳向上提1.5mm，（为此，仿形槽的上下高度要大于电极帽的上下高度。即，电极帽定位头里面的仿形槽是长槽，上面允许活动1.5-2mm）,这样保证不干涉。如图21的X型焊钳焊帽安装过程图五所示。
实施例二：
如图25至29所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例选用的电极帽定位头及推头为适应C型焊钳的结构。本实施例适用于C型焊钳的电极帽上帽及安装。
具体的，电极帽定位头11上的两个仿形槽均为水平仿形槽111，水平仿形槽111的中轴线为水平布置，与水平仿形槽对应的推头为水平定位推头81，水平定位推头81与水平仿形槽111配合形成水平的电极帽夹紧结构。
本实施例中，水平定位推头81的右端面做成坡状（整体为上端向前突出），保证电极帽固定在推头的下侧。
为了保证实施例二与实施例一两种尽可能通用，两个实施例的水平定位推头81和水平仿形槽141为一样的结构。
本发明的自动上帽设备通过更换不同的电极帽定位头，不仅能够适应X型焊钳（两个电极为以铰接轴为中心的旋转运动）的自动上帽，而且也能够适应C型焊钳（两个电极为平行运动）的自动上帽，上帽到位后利用焊钳的压力可以同时实现两个电极帽的安装。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：包括安装板和排帽***，排帽***上设有两个前后并列并竖向设置的滑槽，滑槽内用于上下叠放电极帽；
安装板上与排帽***对应设置设有导流台，导流台位于与安装板上方且两者之间有间隙，间隙处的中心设有左右方向延伸的隔板，导流台通过隔板安装在安装板上，同时隔板的两侧形成两个推料通道；
排帽***的下端安装在导流台上，同时导流台与两个滑槽对应位置分别设有缓冲通道，缓冲通道的上端与滑槽连通；安装板上在两个推料通道位置处分别设有定位槽，缓冲通道的下端指向定位槽；
缓冲通道的左端均设有推帽机构，推帽机构包括设在缓冲通道内的推头，与推头连接有驱动推头左右往复运动的驱动单元；
缓冲通道的右端设有电极帽定位头，电极帽定位头上设有与电极帽配合的仿形槽，仿形槽前后对称分布，并分别与两个缓冲通道的右端连通。
2.根据权利要求1所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述电极帽定位头与安装板和导流台可拆卸式固定连接。
3.根据权利要求2所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述电极帽定位头上的一个仿形槽为水平仿形槽，水平仿形槽的中轴线为水平布置，与水平仿形槽对应的推头为水平定位推头，水平定位推头与水平仿形槽配合形成水平的电极帽夹紧结构；
所述电极帽定位头上的另外一个仿形槽为倾斜仿形槽，倾斜仿形槽的中轴线为倾斜布置，与倾斜仿形槽对应的推头为斜定位推头，斜定位推头与倾斜仿形槽配合形成倾斜的电极帽夹紧结构。
4.根据权利要求3所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述仿形槽的上下高度大于电极帽的上下高度。
5.根据权利要求2所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述电极帽定位头上的两个仿形槽均为水平仿形槽，水平仿形槽的中轴线为水平布置，与水平仿形槽对应的推头为水平定位推头，水平定位推头与水平仿形槽配合形成水平的电极帽夹紧结构。
6.根据权利要求3或5所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述推头右端面整体为上端向前突出的倾斜结构。
7.根据权利要求1所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述排帽***的横截面为水平的H型结构，两侧的槽口形成所述滑槽，同时槽口位置固定有***盖板；
所述***盖板上设有竖向槽，竖向槽的槽口宽度小于滑槽宽度。
8.根据权利要求7所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：还包括电极帽装帽工具，电极帽装帽工具包括基板，基板上设有竖向排列的定位柱，定位柱用于安装电极帽，同时定位柱的直径与***盖板上的竖向槽适配。
9.根据权利要求1所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述定位槽的底部设有排屑槽。
10.根据权利要求1所述的焊接机器人电极帽安装的自动上帽设备，其特征在于：所述缓冲通道为下端缩口结构。
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