本發(fā)明用于汽車自動化裝備設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙向自動更換焊槍電極帽設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，機(jī)器人自動化焊接技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到汽車白車身焊接領(lǐng)域，車身焊接質(zhì)量的好壞取決于焊槍電極帽表面質(zhì)量，焊槍電極帽經(jīng)過高頻次、長時(shí)間的焊接工作后，其表面會形成一層氧化物，盡管幾乎所有的汽車企業(yè)都會對焊槍電極帽進(jìn)行修磨，以提高電極帽利用率和減少換帽次數(shù)，但是現(xiàn)有的生產(chǎn)節(jié)奏，每把焊槍每班平均進(jìn)行2-3次拆卸與更換新的電極帽，傳統(tǒng)手工換帽導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間長，影響產(chǎn)能，現(xiàn)有機(jī)械式換帽設(shè)備適應(yīng)性不夠，僅適用于某些特定旋向和布置方向的焊槍電極桿，因此，市場上急需一款通用性強(qiáng)、占用空間小、成本低廉的自動化更換電極帽設(shè)備。

從市場需求來看，目前國內(nèi)汽車企業(yè)正逐步從傳統(tǒng)的手工修磨和更換電極帽的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)換到自動化機(jī)械修磨及更換電極帽，許多企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備只具備電極帽修磨的單一功能，雖然目前有電極帽修磨及換帽一體機(jī)產(chǎn)品在售（專利CN20150213020.1，CN201410186231.6），它們一個共同的特點(diǎn)就是，對于拆卸螺紋連接方式電極桿上的電極帽，只能試用于一種螺紋旋向電極桿的場合，同時(shí)現(xiàn)有一體機(jī)產(chǎn)品售價(jià)是單換帽設(shè)備售價(jià)的數(shù)倍，一般汽車企業(yè)不太愿意僅僅為更換電極帽購置一套一體機(jī)，因此，能同時(shí)適應(yīng)兩種螺紋旋向電極桿的雙向安裝方式自動換帽設(shè)備還是大有市場的。

縱觀白車身焊接車間工位布局，即使生產(chǎn)一種車型的焊接生產(chǎn)線上，都同時(shí)存在多種不同規(guī)格大小，不同類型（主要是C型、X型）的焊槍，文獻(xiàn)2（專利CN201310382928.6）所述的結(jié)構(gòu)形式，只能適用于垂直方向的、大“張口”型焊槍，對于水平方向布置的小“張口”焊槍無能無力，且緩沖彈簧的存在導(dǎo)致電極桿在壓裝電極帽的過程中會出現(xiàn)電極帽裝不牢固的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有手工換帽方式換帽時(shí)間長，機(jī)械換帽適應(yīng)性單一且換帽不牢靠的問題，本發(fā)明提供一種可適用于多種類型、雙向布置的雙向自動更換焊槍電極帽設(shè)備。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種雙向自動更換焊槍電極帽設(shè)備，包括拆帽單元和存帽單元，所述拆帽單元包括拆帽箱以及設(shè)在拆帽箱上的拆帽組件和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述拆帽組件包括齒輪、若干夾爪以及設(shè)在齒輪上下兩側(cè)的上壓蓋和下壓蓋，齒輪具有齒輪內(nèi)圈和齒輪外圈，齒輪外圈上設(shè)有輪齒，齒輪內(nèi)圈上具有與各夾爪對應(yīng)設(shè)置的驅(qū)動槽，上壓蓋和下壓蓋上均設(shè)有供電極帽通過的通孔，通孔間形成拆卸通道，各夾爪均通過夾爪銷軸可轉(zhuǎn)動的安裝在上壓蓋和下壓蓋之間，且圍繞拆卸通道設(shè)置，所述夾爪具有頭部和尾部，頭部的端面上設(shè)有若干螺旋棱，尾部嵌在驅(qū)動槽中，齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，夾爪繞夾爪銷軸旋轉(zhuǎn)，夾爪頭部螺旋棱向拆卸通道中心運(yùn)動，夾爪上的螺旋棱共同包絡(luò)的直徑減小，實(shí)現(xiàn)抱緊電極帽的同時(shí)，產(chǎn)生可將電極帽取下的軸向拉力，所述拆帽組件包括設(shè)置在拆帽箱左側(cè)的左拆帽組件和設(shè)在拆帽箱右側(cè)的右拆帽組件，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可驅(qū)動左拆帽組件、右拆帽組件的齒輪反向轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述拆帽組件還包括設(shè)在齒輪和上壓蓋間的上齒輪壓板以及設(shè)在齒輪和下壓蓋間的下齒輪壓板，所述上齒輪壓板和下齒輪壓板與拆帽箱固定連接，所述上齒輪壓板和上壓蓋間設(shè)有上波形壓簧，下齒輪壓板和下壓蓋間設(shè)有下波形壓簧，上壓蓋和下壓蓋間設(shè)有可調(diào)節(jié)上波形壓簧和下波形壓簧預(yù)緊力的連接螺釘。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括設(shè)在左拆帽組件和右拆帽組件間的驅(qū)動條以及可驅(qū)動所述驅(qū)動條往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動部件，所述驅(qū)動條的前端兩側(cè)設(shè)有可與左拆帽組件和右拆帽組件的齒輪嚙合的驅(qū)動齒。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動部件包括氣缸，所述氣缸通過氣缸托板安裝在拆卸箱后側(cè)，所述驅(qū)動條的后端與氣缸的活塞桿連接。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述拆卸箱包括底部的箱體和頂部的箱蓋，箱體上設(shè)有引導(dǎo)所述驅(qū)動條伸縮的導(dǎo)槽，所述箱體和/或箱蓋上設(shè)有可限制所述驅(qū)動條行程的限位塊。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，存帽單元包括上蓋、下蓋和設(shè)在所述上蓋和下蓋間的彈夾，所述上蓋和下蓋間設(shè)有穿過所述彈夾的轉(zhuǎn)軸，所述彈夾上在轉(zhuǎn)軸的外側(cè)設(shè)有安放槽，安放槽內(nèi)設(shè)有可驅(qū)動所述彈夾繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的復(fù)位彈性件，所述彈夾的頂面圍繞所述轉(zhuǎn)軸設(shè)有若干可放置電極帽的插孔，所述上蓋上開設(shè)取帽口，取帽口的一側(cè)設(shè)有擋塊，所述擋塊可將位于插孔內(nèi)并隨彈夾轉(zhuǎn)動的電極帽阻擋在取帽口的下方。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，圍繞所述插孔的內(nèi)壁設(shè)有卡位，所述卡位中設(shè)有墊圈，所述墊圈在插孔的入口處形成供電極帽穿過并夾緊電極帽的過孔，所述插孔呈圓形，所述彈夾在插孔的底部設(shè)有卸壓孔。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述卡位為開設(shè)在所述插孔內(nèi)壁上的凹槽，所述墊圈為嵌裝在所述凹槽內(nèi)的O型圈，所述彈夾上設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)軸上并將O型圈壓緊在彈夾的插孔中的頂蓋，所述頂蓋和轉(zhuǎn)軸間設(shè)有軸承，所述軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸固定連接，軸承的外圈與頂蓋過盈配合。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，所述彈夾呈圓盤狀，所述彈夾的外圓面上設(shè)有若干與所述插孔相對應(yīng)的凸臺，還包括電極帽檢測與控制單元，電極帽檢測與控制單元包括正對所述彈夾外圓面設(shè)置的接近開關(guān)和與所述接近開關(guān)相連的電控柜。

進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，存帽單元的上蓋或下蓋上設(shè)有連接塊，連接塊上設(shè)有可與拆帽箱連接的定位銷和鎖緊銷，拆帽箱上設(shè)有可與鎖緊銷配合而鎖緊存帽單元的扳動手柄，所述存帽單元包括連接在拆帽箱左端的左存帽單元和連接在拆帽箱右端的右存帽單元。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將集中供給電極帽，自動拆帽功能集于一體，占用空間小，一機(jī)多用途，生產(chǎn)成本低；同時(shí)，拆帽單元采用齒輪帶動夾爪的結(jié)構(gòu)形式，齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，夾爪繞夾爪銷軸旋轉(zhuǎn)，夾爪頭部螺旋棱向拆卸通道中心運(yùn)動，夾爪上的螺旋棱共同包絡(luò)的直徑減小，實(shí)現(xiàn)抱緊電極帽，同時(shí)，螺旋棱轉(zhuǎn)動時(shí)可產(chǎn)生將電極帽取下的軸向拉力，從而解決了現(xiàn)有設(shè)備拆帽時(shí)出現(xiàn)的“拉桿”現(xiàn)象。此外，夾爪轉(zhuǎn)動伸縮的結(jié)構(gòu)以及左拆帽組件、右拆帽組件對置式結(jié)構(gòu)可適應(yīng)不同規(guī)格尺寸的電極帽及任意一種聯(lián)結(jié)形式的焊槍電極桿上電極帽的拆卸，能適應(yīng)不同螺紋旋向，雙向安裝的焊槍電極桿，通用性好，安全性高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明驅(qū)動條與齒輪配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明拆帽單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明存帽單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明垂直安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

參照圖1-圖5，其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細(xì)說明本發(fā)明各元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 時(shí)，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本發(fā)明的實(shí)際使用方向并不局限于此。

參見圖1-圖3，本發(fā)明提供了一種雙向自動更換焊槍電極帽設(shè)備，包括拆帽單元1和存帽單元2，所述拆帽單元1包括拆帽箱11以及設(shè)在拆帽箱11上的拆帽組件12和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述拆卸箱11包括底部的箱體和頂部的箱蓋，所述拆帽組件12包括齒輪121、若干夾爪122以及設(shè)在齒輪121上下兩側(cè)的上壓蓋123和下壓蓋124，齒輪121具有齒輪內(nèi)圈和齒輪外圈，齒輪外圈上設(shè)有輪齒，齒輪內(nèi)圈上具有與各夾爪122對應(yīng)設(shè)置的驅(qū)動槽125，上壓蓋123和下壓蓋124上均設(shè)有供電極帽通過的通孔，通孔間形成拆卸通道，各夾爪122均通過夾爪銷軸126可轉(zhuǎn)動的安裝在上壓蓋123和下壓蓋124之間，且圍繞拆卸通道設(shè)置，所述夾爪122具有頭部和尾部，頭部的端面上設(shè)有若干螺旋棱，尾部嵌在驅(qū)動槽125中，齒輪121轉(zhuǎn)動時(shí)，夾爪122繞夾爪銷軸126旋轉(zhuǎn)，夾爪頭部螺旋棱向拆卸通道中心運(yùn)動，夾爪122上的螺旋棱共同包絡(luò)的直徑減小，實(shí)現(xiàn)抱緊電極帽的同時(shí)，產(chǎn)生可將電極帽取下的軸向拉力，所述拆帽組件12包括設(shè)置在拆帽箱左側(cè)的左拆帽組件和設(shè)在拆帽箱右側(cè)的右拆帽組件，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可驅(qū)動左拆帽組件、右拆帽組件的齒輪121反向轉(zhuǎn)動，右拆帽組件與左拆帽組件組成零件相同，可進(jìn)行互換，減少了備件數(shù)量。兩組拆帽組件12旋轉(zhuǎn)方向正好相反，可適應(yīng)現(xiàn)在所有聯(lián)結(jié)形式的焊槍電極桿拆帽工作，從而適應(yīng)不同螺紋旋向，雙向安裝的焊槍電極桿，通用性好，安全性高。

眾所周知，螺旋棱上任意一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生軸向運(yùn)動，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的意圖是，三個夾爪122共同抱緊電極帽后，夾爪122在齒輪121帶動下繞拆帽中心（拆卸通道）作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，給電極帽提供一組回轉(zhuǎn)扭力，同時(shí)，夾爪122上的螺旋棱對電極帽產(chǎn)生一組軸向拉力，電極帽在夾爪122產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)扭力和軸向拉力共同作用下，能被快速拆下，進(jìn)而解決了現(xiàn)有設(shè)備單純靠增加回轉(zhuǎn)扭力或回轉(zhuǎn)角度后產(chǎn)生的電極桿磨損較嚴(yán)重的問題，同時(shí)避免了拆帽不徹底出現(xiàn)的“拉桿”現(xiàn)象，減小了同等條件下驅(qū)動條所需行程，結(jié)構(gòu)緊湊，能適應(yīng)“小喉深”、“小張口”等類型的焊槍。

其中，所述拆帽組件12還包括設(shè)在齒輪121和上壓蓋123間的上齒輪壓板127以及設(shè)在齒輪121和下壓蓋124間的下齒輪壓板128，所述上齒輪壓板127和下齒輪壓板128與拆帽箱11固定連接，所述上齒輪壓板127和上壓蓋124間設(shè)有上波形壓簧129，下齒輪壓板128和下壓蓋124間設(shè)有下波形壓簧1210，上壓蓋123和下壓蓋124間設(shè)有可調(diào)節(jié)上波形壓簧129和下波形壓簧1210預(yù)緊力的連接螺釘，擰動上壓蓋123、下壓蓋124上的連接螺釘，即可調(diào)節(jié)上、下波形壓簧的預(yù)緊力，從而控制夾爪抱緊電極帽時(shí)的壓力，起到減輕電極桿磨損的作用。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括設(shè)在左拆帽組件和右拆帽組件間的驅(qū)動條131以及可驅(qū)動所述驅(qū)動條131往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動部件，箱體上設(shè)有引導(dǎo)所述驅(qū)動條131伸縮的導(dǎo)槽。所述驅(qū)動條131的前端兩側(cè)設(shè)有可與左拆帽組件和右拆帽組件的齒輪121嚙合的驅(qū)動齒。所述驅(qū)動部件包括氣缸132，所述氣缸132通過氣缸托板133安裝在拆卸箱11后側(cè)，所述驅(qū)動條131的后端與氣缸132的活塞桿連接。所述驅(qū)動條131的后端與氣缸132的活塞桿連接，氣缸132通過電磁換向閥控制通氣，氣缸活塞桿推動驅(qū)動條完成“夾緊行程”和“拆帽行程”；氣缸行程開關(guān)用于檢測氣缸活塞桿運(yùn)動是否到位，是拆帽能否成功的前提條件。不通氣源時(shí)，驅(qū)動條131在零位與氣缸托板133接觸，當(dāng)氣缸接通氣源時(shí)，驅(qū)動條131在氣缸活塞桿推動下運(yùn)動，齒輪121在驅(qū)動條131嚙合作用下繞著拆卸通道旋轉(zhuǎn)。此外，本發(fā)明拆帽組件與安裝支架采用剛性連接，增加了電極桿在換帽過程中的穩(wěn)定性，減少了電極帽與焊槍電極桿連接不牢靠現(xiàn)象的發(fā)生。

參見圖5，調(diào)整氣缸托板安裝位置后，本發(fā)明可在垂直方向安裝，進(jìn)而可對水平方向的焊槍電極桿進(jìn)行換帽，既能水平安裝也能豎直安裝，增加了通用性，可降低客戶采購成本。

此外，所述箱體和箱蓋上設(shè)有可限制所述驅(qū)動條131行程的限位塊134，驅(qū)動條131的運(yùn)動行程可通過限位塊134的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而通過驅(qū)動條131的行程適應(yīng)所能更換電極帽的尺寸規(guī)格。

參見圖4，存帽單元2包括上蓋21、下蓋22和設(shè)在所述上蓋21和下蓋22間的彈夾23，所述上蓋21和下蓋22間設(shè)有穿過所述彈夾的轉(zhuǎn)軸24，所述彈夾23上在轉(zhuǎn)軸24的外側(cè)設(shè)有安放槽，安放槽內(nèi)設(shè)有可驅(qū)動所述彈夾23繞轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動的復(fù)位彈性件，所述彈夾23的頂面圍繞所述轉(zhuǎn)軸24設(shè)有若干可放置電極帽的插孔25，所述上蓋21上開設(shè)取帽口26，取帽口26的一側(cè)設(shè)有擋塊27，所述擋塊27可將位于插孔25內(nèi)并隨彈夾23轉(zhuǎn)動的電極帽阻擋在取帽口26的下方。當(dāng)電極帽置入插孔25內(nèi)后，電極帽的頂端伸出插孔25，并可與取帽口26處的擋塊27配合，當(dāng)焊槍取帽時(shí)，彈夾23的取帽口26正下方插孔25中的電極帽被取走時(shí)，因?yàn)閺棅A23的孔口端面比上蓋21的擋塊27低，沒有了阻擋力，復(fù)位彈性件驅(qū)動彈夾23繞轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動，驅(qū)動彈夾23使相鄰的下一個電極帽碰到擋塊27上，完成了下一個電極帽的填充以及定位，直到彈夾23中的最后一個電極帽被取出。

圍繞所述插孔25的內(nèi)壁設(shè)有卡位，所述卡位中設(shè)有墊圈，所述墊圈在插孔25的入口處形成供電極帽穿過并夾緊電極帽的過孔，所述插孔呈圓形，所述彈夾23在插孔的底部設(shè)有卸壓孔。所述卡位為開設(shè)在所述插孔25內(nèi)壁上的凹槽，所述墊圈為嵌裝在所述凹槽內(nèi)的O型圈，所述彈夾23上設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)軸24上并將O型圈壓緊在彈夾23的插孔25中的頂蓋28，每個電極帽都與一個墊圈圍繞其外圍并產(chǎn)生一定的過盈量，電極帽安裝相對彈夾底面不容易傾斜，也使焊槍向電極帽開口方向運(yùn)動自動裝電極帽的時(shí)候不容易出現(xiàn)傾斜、松動的情況，使焊接質(zhì)量更加穩(wěn)定。所述頂蓋28和轉(zhuǎn)軸24間設(shè)有軸承29，所述軸承29的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸固定連接，軸承的外圈與頂蓋過盈配合。

所述彈夾23呈圓盤狀，所述彈夾23的外圓面上設(shè)有若干與所述插孔25相對應(yīng)的凸臺210，還包括電極帽檢測與控制單元，電極帽檢測與控制單元包括正對所述彈夾23外圓面設(shè)置的接近開關(guān)211和與所述接近開關(guān)相連的電控柜。彈夾23轉(zhuǎn)動過程中，接近開關(guān)檢測211轉(zhuǎn)過的凸臺210數(shù)量，從而獲取取帽的數(shù)量以及到位情況，結(jié)構(gòu)簡單、檢測方便。

存帽單元2的上蓋21或下蓋22上設(shè)有連接塊212，連接塊212上設(shè)有可與拆帽箱11連接的定位銷213和鎖緊銷214，拆帽箱11上設(shè)有可與鎖緊銷214配合而鎖緊存帽單元2的扳動手柄14，鎖緊銷214上加工出卡槽，當(dāng)存帽單元2通過兩個定位銷213導(dǎo)向插裝到連接塊212中，扳動手柄14即可將存帽單元2與拆帽單元1鎖緊。所述存帽單元2包括連接在拆帽箱11左端的左存帽單元和連接在拆帽箱11右端的右存帽單元。

本發(fā)明一次更換電極帽時(shí)各單元動作邏輯順序如下：焊槍電極桿攜帶電極帽到本發(fā)明換帽示教位置，電極帽檢測與控制單元接收到換帽指令，電極帽檢測與控制單元檢測到存帽單元有電極帽時(shí)，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)接通氣源，推動拆帽單元完成電極帽拆卸，電極帽檢測與控制單元檢測到拆帽成功，控制焊槍電極桿運(yùn)動到存帽單元更換新的電極帽，并回到原工作位置，一次換帽過程結(jié)束。

當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。