一種自動拆卸電極帽裝置的製作方法

2023-05-24 01:43:06 1

本實用新型用於電極帽拆裝技術領域，特別是涉及一種自動拆卸電極帽裝置。

背景技術：

目前，汽車白車身點焊所使用的焊槍與電極帽結合面是錐面配合，而作為消耗件的電極帽需要經常更換，現有的拆卸電極帽方法有兩種——手動拆卸與自動拆卸，手動拆卸由於生產效率低，已經逐漸被市場淘汰，而適用於自動拆卸的設備要麼是「旋扭」式，要麼是「撬槓」式原理，現有在市場上使用的更換電極帽的設備還存在一些缺陷，無論是基於「旋扭」式原理，還是基於「撬槓」式原理的拆帽設備，在拆帽時都存在磨損電極杆的問題，首先「旋扭」式拆帽設備示教時，電極帽與拆帽口旋扭中心同心度難以保證，拆帽口轉旋時勢必會造成電極帽內孔錐面磨損電極杆外圓錐面；其次「撬槓」式拆帽設備卡住電極帽的「撬槓」是繞著某一點做旋轉運動，必然造成電極帽對電極杆產生附加的傾覆彎矩，造成電極杆錐面端部偏磨，使用一定次數後，電極杆端部錐面會滲漏冷卻液，影響焊槍使用壽命，再者電極杆是價值比較高的物件，對於拆帽設備的使用客戶而言，頻繁更換電極杆是絕對無法忍受的。

經過實踐證明，對電極杆損傷最小的拆帽方式是使電極帽沿電極杆軸線方向直接脫離開，鑑於電極帽與電極杆間的結合力，通過人力把電極帽從電極杆上拉下來幾乎是不可能的，而目前還未有能實現沿電極杆軸向脫帽的機械裝置，因此，一種超越「旋扭」和「撬槓」式拆帽原理的新型拆帽方法及其實現裝置正應運而生。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種自動拆卸電極帽裝置，該裝置能實現自動、快速拆卸種焊槍電極帽，並且幾乎不損傷電極杆錐面，以解決現有拆帽設備或裝置存在的磨損電極杆的問題，同時還能適應任意一種聯結形式，任意「張口」、「喉深」尺寸的焊槍，並能滿足焊槍上、下電極帽拆卸工況。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種自動拆卸電極帽裝置，包括拆帽機構和驅動機構，所述拆帽機構包括定位座和楔形鉗，所述楔形鉗具有可卡住電極帽的鉗端和向所述鉗端傾斜的底部斜面，所述定位座上設有可卡住電極杆的定位結構以及可與所述底部斜面配合的導向面，所述驅動機構可驅動所述楔形鉗運動並通過底部斜面和導向面的配合提供將楔形鉗向上抬起從而通過鉗端將電極杆上電極帽脫離的作用力。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述定位結構包括由定位座向前伸出的定位板，所述定位板上開設側開口的電極杆導槽，電極杆導槽的前後兩側伸出用於卡緊電極杆止口的前凸邊和後凸邊。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述定位板在電極杆導槽的埠兩側形成前V形邊和後V形邊，前V形邊和後V形邊間形成朝向電極杆一側的V形口。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述楔形鉗具有可從電極杆兩側卡住電極帽的左鉗齒和右鉗齒，所述定位座上於後凸邊的左側設有左鉗齒導槽，於後凸邊的右側設有右鉗齒導槽，左鉗齒導槽的槽底形成與左鉗齒底部斜面配合的左導向面，右鉗齒導槽的槽底形成與右鉗齒底部斜面配合的右導向面。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述左導向面和右導向面上均設有滾道，滾道內設有滾珠。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述定位座上設有橫向穿置於左鉗齒導槽和右鉗齒導槽的插銷，所述插銷上於左鉗齒導槽內設有可向下按壓左鉗齒的左扭簧，所述左扭簧的一端嵌在左鉗齒的第一卡槽內，另一端嵌在定位座的第二卡槽內；所述插銷上於右鉗齒導槽內設有可向下按壓右鉗齒的右扭簧，所述右扭簧的一端嵌在右鉗齒的第三卡槽內，另一端嵌在定位座的第四卡槽內。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述驅動機構包括氣缸。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，還包括增力機構，所述增力機構包括支撐結構、搖杆和連杆，所述拆帽機構設在所述支撐結構的頭部，氣缸設在所述支撐結構的尾部，氣缸的活塞杆上設有接頭，所述搖杆的一端通過第一銷軸鉸接於支撐結構上，另一端通過第二銷軸與連杆的前端鉸接，連杆的後端通過第三銷軸與接頭鉸接，所述楔形鉗的後端通過第四銷軸鉸接於第一銷軸與第二銷軸之間的搖杆上。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述支撐結構包括將增力機構罩在內部的箱體，所述箱體包括底座、設在底座前端的定位座安裝板、設在底座後端的氣缸安裝板、設在箱體兩側的側板以及設在箱體頂部的箱蓋，所述定位座固定安裝在所述定位座安裝板上，所述氣缸安裝在所述氣缸安裝板上，所述箱蓋上設有鉸接支座，所述搖杆的一端通過第一銷軸鉸接於鉸接支座上。

進一步作為本實用新型技術方案的改進，所述第一銷軸、第二銷軸、第三銷軸和第四銷軸的端部均設有擋圈卡槽，擋圈卡槽內設有擋圈。

本實用新型的有益效果：本實用新型中驅動機構可驅動所述楔形鉗運動並通過底部斜面和導向面的配合提供將楔形鉗向上抬起從而通過鉗端將電極杆上電極帽脫離的作用力。該裝置能實現自動、快速拆卸種焊槍電極帽，並且幾乎不損傷電極杆錐面，以解決現有拆帽設備或裝置存在的磨損電極杆的問題，同時還能適應任意一種聯結形式，任意「張口」、「喉深」尺寸的焊槍，並能滿足焊槍上、下電極帽拆卸工況。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型電極帽受力示意圖；

圖2是本實用新型定位座結構示意圖；

圖3是本實用新型楔形鉗結構示意圖；

圖4是本實用新型定位座和楔形鉗配合結構示意圖；

圖5是本實用新型定位座和楔形鉗配合拆卸電極帽示意圖；

圖6是本實用新型增力機構結構示意圖；

圖7是本實用新型整體結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1至圖7，其顯示出了本實用新型之較佳實施例的具體結構。以下將詳細說明本實用新型各部件的結構特點，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及後) 時，是以圖6或圖7所示的結構為參考描述，但本實用新型的實際使用方向並不局限於此。

本實用新型提供了一種自動拆卸電極帽裝置，包括拆帽機構和驅動機構，所述拆帽機構包括定位座1和楔形鉗2，所述楔形鉗2具有可卡住電極帽3的鉗端21和向所述鉗端21傾斜的底部斜面22，所述定位座1上設有可卡住電極杆4的定位結構以及可與所述底部斜面22配合的導向面，所述驅動機構可驅動所述楔形鉗2運動並通過底部斜面22和導向面的配合提供將楔形鉗2向上抬起從而通過鉗端21將電極杆4上電極帽3脫離的作用力。參見圖1，楔形鉗2的底部斜面與鉗端21所在平面構成的楔形角α，底部斜面22與導向面相配合，當楔形鉗2受到外力F作用時，楔形鉗2向前移動，鉗端21插入電極帽3的下端面與電極杆4的止口端組成的間隙中，由於楔形鉗2的楔形角，鉗端21會向上抬升，擠壓電極帽3的下端面，從而將電極帽3與電極杆4分離開。

若忽略底部斜面22與導向面間的摩擦力，拆帽時電極帽3的下端面所受軸向擠壓力，其中為電極帽3與鉗端間的摩擦係數，α為楔形角，若減小α和增加鉗端的光潔度，則電極帽3的下端面所受軸向擠壓力N可接近無窮大，本裝置可實現小負載能力驅動大負載的目標。同時採用電極帽3沿電極杆4軸向分離的方法，可有效減輕電極帽3對電極杆4的磨損。

參見圖2，所述定位結構包括由定位座1向前伸出的定位板11，所述定位板11上開設側開口的電極杆導槽12，電極杆導槽12的前後兩側伸出用於卡緊電極杆4止口的前凸邊13和後凸邊14。需要拆卸電極帽3時，電極杆4由電極杆導槽12進入前凸邊13和後凸邊14之間，既限制了電極杆4向上位移，同時對電極杆4進行了前後約束，解決了剛性不足的電極杆4在拆帽時，向前彎曲的風險。

其中，所述定位板11在電極杆導槽12的埠兩側形成前V形邊15和後V形邊16，前V形邊15和後V形邊16間形成朝向電極杆4一側夾角θ的V形口，便於短粗型電極杆運動到前凸邊13、後凸邊14構成的卡口位置。

參見圖3，所述楔形鉗2具有可從電極杆4兩側卡住電極帽3的左鉗齒22和右鉗齒23，所述定位座1上於後凸邊14的左側設有左鉗齒導槽17，於後凸邊14的右側設有右鉗齒導槽18，左鉗齒導槽17的槽底形成與左鉗齒22底部斜面配合的左導向面19，右鉗齒導槽18的槽底形成與右鉗齒底部斜面配合的右導向面10。楔形鉗2採用左右對稱式的結構，可以從電極杆4兩側卡住電極帽3，並且同步施力進而將電極帽3從電極杆4上平穩拆下。

參見圖1、圖4，為了減小底部斜面22與導向面間的摩擦力，所述左導向面19和右導向面10上均設有滾道111，滾道111內設有滾珠112。滾珠112優選為鋼珠，鋼珠能在滾道111中滾動，但不會從滾道111中溢出，鋼珠可減小楔形鉗2向前運動時的摩擦阻力。

參見圖5，所述定位座1上設有橫向穿置於左鉗齒導槽17和右鉗齒導槽18的插銷5，所述插銷5上於左鉗齒導槽17內設有可向下按壓左鉗齒22的左扭簧51，所述左扭簧51的一端嵌在左鉗齒22的第一卡槽24內，另一端嵌在定位座1的第二卡槽113內；所述插銷5上於右鉗齒導槽18內設有可向下按壓右鉗齒23的右扭簧52，所述右扭簧52的一端嵌在右鉗齒23的第三卡槽25內，另一端嵌在定位座1的第四卡槽114內。初始狀態下，左扭簧51和右扭簧52被預緊，以防止楔形鉗2向前運動時的上下竄動。

所述驅動機構包括氣缸61，氣缸61作為動力源，無汙染、噪音小、取氣方便，便於實現自動控制，而且價格低廉。

為了進一步對較小負載能力的動力裝置輸出力進行放大，來獲得較大的軸向拆帽力，參見圖6，還包括增力機構，所述增力機構包括支撐結構、搖杆62和連杆63，所述拆帽機構設在所述支撐結構的頭部，氣缸61設在所述支撐結構的尾部，氣缸61的活塞杆上設有接頭64，所述搖杆62的一端通過第一銷軸65鉸接於支撐結構上，另一端通過第二銷軸66與連杆63的前端鉸接，連杆63的後端通過第三銷軸67與接頭64鉸接，所述楔形鉗2的後端通過第四銷軸68鉸接於第一銷軸65與第二銷軸66之間的搖杆62上。所述第一銷軸65、第二銷軸66、第三銷軸67和第四銷軸68的端部均設有擋圈卡槽，擋圈卡槽內設有擋圈，擋圈限制對應的插銷脫落。第二銷軸66距離第一銷軸65的力臂長度大於第四銷軸68距離第一銷軸65的力臂長度，進而可對氣缸61的輸出力進行第一級放大，放大的比例等於第二銷軸66距離第一銷軸65的力臂與第四銷軸68距離第一銷軸65的力臂之比。

其中，參見圖7，所述支撐結構包括將增力機構罩在內部的箱體，所述箱體包括底座71、設在底座71前端的定位座安裝板72、設在底座71後端的氣缸安裝板73、設在箱體兩側的側板74以及設在箱體頂部的箱蓋75，所述定位座1固定安裝在所述定位座安裝板72上，所述氣缸61安裝在所述氣缸安裝板73上，所述箱蓋75上設有鉸接支座76，所述搖杆62的一端通過第一銷軸65鉸接於鉸接支座76上。

本實用新型的工作原理：

拆帽動作：

電極杆4攜帶電極帽3沿著前V形邊15與後V形邊16構成的V形口，運動到前凸邊13、後凸邊14，前凸邊13、後凸邊14卡住電極杆4的止口。

氣缸61大腔通氣時，氣缸的接頭64隨著活塞杆伸出，推動連杆63作平面運動，連杆63通過第二銷軸66推動搖杆62繞著第一銷軸65順時針擺動（如圖5所示），在第四銷軸68的帶動下，楔形鉗2的底部斜面貼著鋼珠向前運動，楔形鉗2的左鉗齒22和右鉗齒23插入到電極帽3的下端面和電極杆4的止口構成的間隙中，隨著楔形鉗2向前運動，左鉗齒22和右鉗齒23會向上抬升，並擠壓電極帽3的下端面，直至氣缸61工作到最大行程，電極帽3可從電極杆4上分離開來。

復位動作：

拆帽完畢後，電極杆4向下退出前凸邊13、後凸邊14構成的卡口，氣缸61小腔通氣，氣缸的接頭64縮回，帶動搖杆62和楔形鉗2回到初始位置，在扭簧的預緊作用下，楔形鉗2復位時不會出現上下跳動的現象，且扭簧的前端卡在楔形鉗2中，同時起到限制楔形鉗2復位時運動過頭的作用。

當然，本發明創造並不局限於上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型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利要求所限定的範圍內。