專利名稱：一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焊槍安裝夾具，更具體地說是一種具有彈簧預(yù)緊和橢圓珠導(dǎo)輪的、用于自動焊接的、裝夾塑料焊槍的裝置，可利用二個(gè)方向的彈性滑動來補(bǔ)償塑料焊縫的位置誤差。
背景技術(shù)：
自動焊接技術(shù)在金屬焊接領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率發(fā)揮了重要作用，如汽車焊接機(jī)器人等。隨著塑料工件的推廣使用，塑料焊接任務(wù)越來越多，如電鍍行業(yè)常用的水洗槽的加工過程中，需要大量的塑料焊縫焊接工作。由于塑料材料的剛度遠(yuǎn)低于金屬，且塑料工件的加工尺寸一致性差，變形嚴(yán)重，公差范圍大，焊縫的直線度誤差大。所以金屬領(lǐng)域的自動焊接技術(shù)和裝置很難直接應(yīng)用于塑料焊接領(lǐng)域。目前缺乏實(shí)用的自動化塑料焊縫焊接技術(shù)和裝置，塑料焊接領(lǐng)域基本上都是人工操作，效率低，且無法保證高質(zhì)量。塑料焊縫焊接多采用熱熔焊槍熔化塑料焊條進(jìn)行焊接，具有焊縫尺寸精度低、變形大、對表面清潔度要求高和焊接速度較慢等特點(diǎn)。由于焊縫多為直線或平面曲線，誤差反映在水平和垂直兩個(gè)方向。傳統(tǒng)的機(jī)械加工領(lǐng)域誤差補(bǔ)償裝置采用水平和垂直兩個(gè)方向上安裝彈性滑動機(jī)構(gòu)，即采用笛卡爾坐標(biāo)系方式。由于塑料焊縫的誤差多同時(shí)具有水平和垂直兩個(gè)方向誤差，采用傳統(tǒng)的正交的兩個(gè)方向滑動補(bǔ)償方式，摩擦力較大，若預(yù)緊力較大，則容易卡死。若要實(shí)現(xiàn)塑料焊接自動化，伺服運(yùn)動機(jī)構(gòu)可以借鑒金屬自動焊接的相應(yīng)設(shè)備，但焊槍的裝夾具必須重新設(shè)計(jì)，且一定要具有靈活的誤差補(bǔ)償功能。人的手臂可以靈活地抓持塑料焊槍，并通過人工調(diào)節(jié)來補(bǔ)償誤差。但由于個(gè)人技術(shù)水平不同，難以長時(shí)間精確保持焊槍與待焊縫之間的角度關(guān)系，從而影響焊接質(zhì)量的一致性，且角度偏大時(shí)，熱風(fēng)管出來的熱量損失較大。目前還沒有檢索到相近的專利和文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決塑料焊接中待焊縫尺寸精度不高、難以適用于自動焊接難題，同時(shí)克服人工塑料焊接效率低、精度差等缺陷，模仿人手臂對焊槍的位姿調(diào)節(jié)模式，采用極坐標(biāo)系方式，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)動和平動彈性調(diào)節(jié)和帶有橢圓珠導(dǎo)輪的焊槍裝夾裝置， 只要將焊槍裝夾上，且在初始位姿施加一定的預(yù)緊力，就可以在伺服運(yùn)動裝置的帶動下，實(shí)現(xiàn)塑料焊縫的誤差補(bǔ)償和自動焊接。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型的夾具裝置包括彈性卡箍2、螺柱軸22、旋轉(zhuǎn)彈簧盤7、斜面連接塊3、 壓縮彈簧12、彈簧調(diào)節(jié)螺母11、平動調(diào)節(jié)螺母21、壓縮彈簧桿10、平動調(diào)整桿18、上連接板 13、下連接板20、平動滑動導(dǎo)軌14、滑塊9、多孔位安裝板19、安裝基座17、導(dǎo)輪桿5和橢圓珠導(dǎo)輪6。彈性卡箍2卡在塑料焊槍24中間的圓柱形上，彈性卡箍2不封閉，底端有開口的平臺，且可通過旋緊或松開內(nèi)六角螺釘1來調(diào)節(jié)彈性卡箍2的開口大小，彈性卡箍2底端平臺上加工有螺紋孔；斜面連接塊3中垂直于斜面加工有通孔；螺柱軸22穿過斜面連接塊3 斜面上的通孔，穿過旋轉(zhuǎn)彈簧盤7中間的孔，穿入彈性卡箍2底端平臺上的螺紋孔，將斜面連接塊3、旋轉(zhuǎn)彈簧盤7和彈性卡箍2按順序連接在一起；螺柱軸22未旋緊時(shí)，彈性卡箍2 底端平臺可相對于斜面連接塊3自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)螺柱軸22旋緊后，彈性卡箍2底端平臺面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊3的斜面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的另一面通過摩擦鎖緊，此時(shí)，彈性卡箍2底端平臺與斜面連接塊3之間只能在旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的旋轉(zhuǎn)變形范圍內(nèi)小角度轉(zhuǎn)動；斜面連接塊3的底面通過滑塊螺釘8與滑塊9固定連接；滑塊9安裝在平動滑動導(dǎo)軌14上，并可在平動滑動導(dǎo)軌14上滑動；平動滑動導(dǎo)軌14通過導(dǎo)軌螺釘15固定在多孔位安裝板19上；長方形的多孔位安裝板19上加工有多個(gè)安裝孔，通過基座螺釘16 固定安裝在安裝基座17上，并可通過使用不同的安裝孔來調(diào)節(jié)多孔位安裝板19與安裝基座17的相對角度；多孔位安裝板19的兩端固定安裝有上連接板13和下連接板20 ；壓縮彈簧桿10 —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊3的一個(gè)側(cè)面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧12的一端接觸，壓縮彈簧12串在壓縮彈簧桿10上，壓縮彈簧桿10的另一端穿過上連接板13的中間孔，壓縮彈簧12的另一端與上連接板13的內(nèi)側(cè)接觸，在上連接板13的外側(cè)，給壓縮彈簧桿10安裝上彈簧調(diào)節(jié)螺母11 ；平動調(diào)整桿18為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細(xì)，在較細(xì)的一段上攻有螺紋，平動調(diào)整桿18較粗的一端與斜面連接塊3 的另一側(cè)面接觸，較細(xì)的一端穿過下連接板20，并在下連接板20的外側(cè)，給平動調(diào)整桿18 安裝上平動調(diào)節(jié)螺母21。導(dǎo)輪桿5與彈性卡箍2固定連接，隨彈性卡箍2 —起運(yùn)動，橢圓珠導(dǎo)輪6固定安裝在導(dǎo)輪桿5的末端，貼近塑料焊槍24的熱風(fēng)管出口，且在熱風(fēng)管的前面，橢圓珠導(dǎo)輪6應(yīng)壓緊待焊縫23，且橢圓珠導(dǎo)輪6外表面附著有強(qiáng)力去污毛刷層。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果采用壓縮彈簧和旋轉(zhuǎn)彈簧，裝置簡單；采用極坐標(biāo)方式滑動補(bǔ)償誤差，類似人手臂功能，誤差補(bǔ)償功能強(qiáng)，運(yùn)動柔順性好； 橢圓珠壓輪被彈簧壓緊在待焊縫上，在焊縫中滑動導(dǎo)向，可提高誤差補(bǔ)償精度，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)輪桿長度，可使得裝夾具即可適應(yīng)接觸式焊接，也可適用于非接觸式焊接；橢圓珠壓輪與焊槍熱風(fēng)管接近安裝，可有效阻止熱風(fēng)向遠(yuǎn)離焊條方向流動，從而提高熱能利用率；橢圓珠表面附有去污毛刷，且安裝在熱風(fēng)管前面，可對待焊縫進(jìn)行清理，從而提高焊接質(zhì)量；夾具具有平動和轉(zhuǎn)動兩個(gè)自由度，使得焊槍裝夾的位姿可靈活調(diào)節(jié)；采用彈性卡箍裝夾焊槍，可適應(yīng)多種焊槍尺寸，通用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型的主視圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視和剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1和圖2所示，帶雙向誤差補(bǔ)償?shù)淖詣雍附佑盟芰虾笜審椥匝b夾具包括彈性卡箍2、螺柱軸22、旋轉(zhuǎn)彈簧盤7、斜面連接塊3、壓縮彈簧12、彈簧調(diào)節(jié)螺母11、平動調(diào)節(jié)螺母21、壓縮彈簧桿10、平動調(diào)整桿18、上連接板13、下連接板20、平動滑動導(dǎo)軌14、滑塊9、 多孔位安裝板19、安裝基座17、導(dǎo)輪桿5和橢圓珠導(dǎo)輪6。彈性卡箍2卡在塑料焊槍24中間的圓柱形上，彈性卡箍2不封閉，底端有開口的平臺，且可通過旋緊或松開內(nèi)六角螺釘1來調(diào)節(jié)彈性卡箍2的開口大小，從而適用于不同類型的塑料焊槍24，彈性卡箍2底端平臺上加工有螺紋孔；斜面連接塊3中垂直于斜面加工有通孔；螺柱軸22穿過斜面連接塊3斜面上的通孔，穿過旋轉(zhuǎn)彈簧盤7中間的孔，穿入彈性卡箍2底端平臺上的螺紋孔，將斜面連接塊3、旋轉(zhuǎn)彈簧盤7和彈性卡箍2按順序連接在一起；螺柱軸22未旋緊時(shí)，彈性卡箍2底端平臺可相對于斜面連接塊3自由轉(zhuǎn)動，如向下轉(zhuǎn) 45度或向上轉(zhuǎn)45度，當(dāng)螺柱軸22旋緊后，彈性卡箍2底端平臺面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊3的斜面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的另一面通過摩擦鎖緊，此時(shí)，彈性卡箍2 底端平臺與斜面連接塊3之間只能在旋轉(zhuǎn)彈簧盤7的旋轉(zhuǎn)變形范圍內(nèi)小角度轉(zhuǎn)動；斜面連接塊3的底面通過滑塊螺釘8與滑塊9固定連接；滑塊9安裝在平動滑動導(dǎo)軌14上，并可在平動滑動導(dǎo)軌14上滑動；平動滑動導(dǎo)軌14通過導(dǎo)軌螺釘15固定在多孔位安裝板19上； 長方形的多孔位安裝板19上加工有多個(gè)安裝孔，通過基座螺釘16固定安裝在安裝基座17 上，并可通過使用不同的安裝孔來調(diào)節(jié)多孔位安裝板19與安裝基座17的相對角度，如水平安裝，向上傾斜45度安裝或向下傾斜45度安裝；多孔位安裝板19的兩端固定安裝有上連接板13和下連接板20，上連接板13和下連接板20中間開有圓孔；壓縮彈簧桿10 —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊3的一個(gè)側(cè)面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧12的一端接觸，壓縮彈簧12串在壓縮彈簧桿10上，壓縮彈簧桿10的另一端穿過上連接板13的中間孔，壓縮彈簧12的另一端與上連接板13的內(nèi)側(cè)接觸，且安裝時(shí)應(yīng)保證壓縮彈簧12被壓縮，在上連接板13的外側(cè)，給壓縮彈簧桿10安裝上彈簧調(diào)節(jié)螺母11，用于調(diào)節(jié)壓縮彈簧12的被壓縮程度；平動調(diào)整桿18為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細(xì)，在較細(xì)的一段上攻有螺紋，平動調(diào)整桿18較粗的一端與斜面連接塊3的另一個(gè)側(cè)面接觸，較細(xì)的一端穿過下連接板20，并在下連接板20的外側(cè)，給平動調(diào)整桿18安裝上平動調(diào)節(jié)螺母21 ；可通過旋轉(zhuǎn)上連接板13外側(cè)的彈簧調(diào)節(jié)螺母11，和下連接板20外側(cè)的平動調(diào)節(jié)螺母21來調(diào)節(jié)壓緊斜面連接塊3，調(diào)節(jié)預(yù)緊力。導(dǎo)輪桿5與彈性卡箍2固定連接，隨彈性卡箍2 —起運(yùn)動，橢圓珠導(dǎo)輪6固定安裝在導(dǎo)輪桿5的末端，導(dǎo)輪桿5長度根據(jù)塑料焊槍24的長度來調(diào)節(jié)，應(yīng)保證橢圓珠導(dǎo)輪6貼近塑料焊槍24的熱風(fēng)管出口，且在熱風(fēng)管的前面，橢圓珠導(dǎo)輪6 的長軸尖銳端應(yīng)對準(zhǔn)并壓緊待焊縫23，且橢圓珠導(dǎo)輪6外表面附著有強(qiáng)力去污毛刷層。塑料焊槍24與待焊縫23之間的夾角應(yīng)根據(jù)塑料焊槍24的焊接頭形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，如30度到 50度之間。待焊縫23多為兩個(gè)相互垂直平面之間的直線縫隙。本實(shí)用新型的裝置在焊接起始位置安裝時(shí)必須人工調(diào)節(jié)預(yù)緊力，使橢圓珠導(dǎo)輪6 與待焊縫23緊密接觸，預(yù)緊力的大小應(yīng)根據(jù)不同焊條焊接要求、塑料材料的強(qiáng)度以及焊縫的誤差情況確定。
權(quán)利要求1.一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，主要由彈性卡箍(2)、螺柱軸(22)、旋轉(zhuǎn)彈簧盤(7)、斜面連接塊(3)、壓縮彈簧(12)、彈簧調(diào)節(jié)螺母(11)、平動調(diào)節(jié)螺母(21)、壓縮彈簧桿(10)、平動調(diào)整桿(18)、上連接板(13)、下連接板(20)、平動滑動導(dǎo)軌(14)、滑塊(9)、多孔位安裝板(19)、安裝基座(17)、導(dǎo)輪桿(5)和橢圓珠導(dǎo)輪(6)組成；其特征在于彈性卡箍(2)卡在塑料焊槍(24)中間的圓柱形上，可通過旋緊或松開內(nèi)六角螺釘(1) 來調(diào)節(jié)彈性卡箍(2)的開口大小；螺柱軸(22)將斜面連接塊(3)、旋轉(zhuǎn)彈簧盤(7)和彈性卡箍(2)按順序連接在一起；螺柱軸(22)未旋緊時(shí)，彈性卡箍(2)底端平臺可相對于斜面連接塊(3)自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)螺柱軸(22)旋緊后，彈性卡箍(2)底端平臺面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤(7)的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊(3)的斜面同旋轉(zhuǎn)彈簧盤(7)的另一面通過摩擦鎖緊，彈性卡箍(2)底端平臺與斜面連接塊(3)之間只能在旋轉(zhuǎn)彈簧盤(7)的旋轉(zhuǎn)變形范圍內(nèi)小角度轉(zhuǎn)動；斜面連接塊(3)的底面通過滑塊螺釘(8)與滑塊(9)固定連接；滑塊(9)安裝在平動滑動導(dǎo)軌(14)上，并可在平動滑動導(dǎo)軌(14)上滑動；壓縮彈簧桿(10) —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊(3)的一個(gè)側(cè)面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧(12)的一端接觸，壓縮彈簧(12)串在壓縮彈簧桿(10)上，壓縮彈簧桿(10)的另一端穿過上連接板(13)的中間孔，壓縮彈簧(12)的另一端與上連接板(13)的內(nèi)側(cè)接觸，在上連接板(13) 的外側(cè)，給壓縮彈簧桿(10)安裝上彈簧調(diào)節(jié)螺母(11)；平動調(diào)整桿(18)為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細(xì)，在較細(xì)的一段上攻有螺紋，平動調(diào)整桿(18)較粗的一端與斜面連接塊(3)的另一側(cè)面接觸，較細(xì)的一端穿過下連接板(20)，并在下連接板(20)的外側(cè)，給平動調(diào)整桿(18)安裝上平動調(diào)節(jié)螺母(21)；導(dǎo)輪桿5與彈性卡箍(22)固定連接，隨彈性卡箍 (2) 一起運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，其特征在于橢圓珠導(dǎo)輪(6)固定安裝在導(dǎo)輪桿(5)的末端，貼近塑料焊槍(24)的熱風(fēng)管出口，且在熱風(fēng)管的前面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，其特征在于橢圓珠導(dǎo)輪(6)應(yīng)壓緊待焊縫(23)，且橢圓珠導(dǎo)輪(6)外表面附著有強(qiáng)力去污毛刷層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，它主要由包括彈性卡箍、螺柱軸、旋轉(zhuǎn)彈簧盤、斜面連接塊、壓縮彈簧、彈簧調(diào)節(jié)螺母、平動調(diào)節(jié)螺母、壓縮彈簧桿、平動調(diào)整桿、上連接板、下連接板、平動滑動導(dǎo)軌、滑塊、多孔位安裝板、安裝基座、導(dǎo)輪桿和橢圓珠導(dǎo)輪組成。本實(shí)用新型的彈性裝夾具模仿人手臂對焊槍的位姿調(diào)節(jié)模式，采用極坐標(biāo)系彈性誤差補(bǔ)償方式，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)動和平動彈性調(diào)節(jié)和帶有橢圓珠導(dǎo)輪的焊槍裝夾裝置，只要將焊槍裝夾上，且在初始位姿施加一定的預(yù)緊力，就可以在伺服運(yùn)動裝置的帶動下，實(shí)現(xiàn)塑料焊縫的雙向誤差補(bǔ)償，提高塑料焊接效率。
文檔編號B29C65/02GK202241987SQ20112039739
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者孫冠群, 朱洪興, 王斌銳, 郭振武 申請人:中國計(jì)量學(xué)院