专利名称：焊接机端帽分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接机端帽(cap tip)分离装置，该装置可以在不损坏柄(shank)的情况下简易且可靠地分离安装在柄前端部的端帽。
背景技术：
通常，点焊作为一种焊接方式被广泛地应用于金属构件的焊接。在这种点焊中使用一种附接到机械手臂上的焊枪，在焊枪中端帽被安装到柄的前端上，然而，如果焊枪被长时间使用，端帽前端的形状会发生变形和磨损，因此难以保证焊接质量。因此，在加工时间或者焊接点数超过固定的加工时间或者固定的焊点数的情况下，通过周期性地自动研磨端帽，或者从柄前端分离端帽并更换新的或者经研磨的端帽来保证端帽前端的形状。
另一方面，近年来，由于通过化学处理剂的除锈工艺或者类似的工艺频繁被用于焊接材料，端帽的报废被提前，并且更换的频率趋于提高。然而，停止生产线和更换端帽降低了生产效率。因此，为了不停止生产线就可以更换端帽，例如专利文献1公开了一种通过将其附接到机械手臂前端而使用的端帽自动分离装置。
然而，在该文献中公开的常规的端帽自动分离装置采用这样的结构一个叉状杠杆插入端帽与柄之间的空隙，杠杆在被应用到柄侧面的状态下倾斜柄，端帽根据杠杆应用原理以被撬开的方式分离。在这种情况下的问题在于，杠杆与其接触的柄与端帽的角部被施加集中的负荷，容易刮伤。此外，问题还在于杠杆插入柄与端帽之间的空隙的插入量不稳定，因此不能将端帽分离。
专利文献1日本未审查专利公报2002-79382。
发明内容
本发明所要解决的问题本发明的目的在于提供能够解决上述问题的焊接机端帽分离装置，该装置可以简便可靠地分离安装到诸如电阻焊接机等的焊接机的柄前端部的端帽，并且在分离时没有损坏柄的风险。
解决问题的方法为了解决上述的常规性问题，根据本发明提供了一种分离安装到焊接机的柄前端部的端帽的焊接机端帽分离装置，该焊接机端帽分离装置包括固定爪，该固定爪沿垂直于柄的轴线方向向前移动使其与柄的下端部紧密接触；活动爪，该活动爪与固定爪一起向前移动使其与端帽的上端部紧密接触；和转动机构，该转动机构转动延伸到活动爪后侧的杠杆，从而推下活动爪使之与固定爪分开而将端帽从柄分离。
根据优选实施例，转动机构设置有前后自由移动的滑动台车(slide truck)，滑动台车设置有凸轮槽(cam groove)。在将爪部向前移动到柄与端帽之间的部位后滑动台车进一步向前移动的基础上，转动机构转动杠杆以推下活动爪。此外，根据其他优选实施例，转动机构设置有楔形滑动板，并且在将爪部向前移动到柄与端帽之间的部位后滑动板向前移动的基础上以推下活动爪这样的方式转动杠杆。
本发明的效果根据本发明的装置在使用时例如将其附接到机械手臂的前端，将由固定爪和活动爪构成的爪部向前移动到焊枪的柄与端帽之间的部位，使固定爪与柄的下端部紧密接触，并使活动爪与端帽的上端部紧密接触。之后，该装置通过转动机构转动延伸到活动爪后侧的杠杆，以使活动爪从固定爪分开这样的方式推下活动爪并将端帽从柄分离。此时，因为与柄接触的固定爪没有移动，所以柄不会损坏，并且可以简单且可靠地分离端帽。在这种情况下，有一种情形就是分离下来的端帽被活动爪损坏，然而，因为端帽将被更换，所以不会有问题产生。此外，因为固定爪没有移动且活动爪只能绕轴枢轴转动，所以该装置的一个优点就是爪部也不容易损坏。
说明书附1是显示根据本发明的第一实施例的整体结构的立体图；图2是图1的平面图；图3是图1的侧面正视图；图4是爪部件的立体图；图5是显示根据第一实施例的装置的操作的解释图；图6是显示根据第一实施例的装置的操作的解释图；
图7是显示根据第一实施例的装置的操作的解释图；图8是显示第一实施例的修改实施例的正面视图；图9是显示根据本发明的第二实施例的正面视图；图10是显示根据第二实施例的装置的操作的正面视图；图11是图9的平面图；图12是显示第二实施例的修改实施例的正面视图。
参考数字说明1 底座2 滑动台车3 驱动部4 导轨5a 凸轮从动件(cam follower)5b 滚轮6 爪部6a 固定爪(fixed pawl)6b 活动爪(movable pawl)6c 切口槽7 引导板7a 插入孔8 转角9 凸轮槽10 固定爪单元(fixed pawl unit)11 轴12 弹性构件13 杆14 制动件片15 传感器16 装置主体17 滑动板
17a 斜面18 驱动部19 导轨20 弹性构件S 柄S1 台阶部S2 端安装管部(tip fitting tube portion)T 端帽T1 上端边缘部具体实施方式
下文将参照
根据本发明的优选实施例。
图1是显示根据本发明的第一实施例的整体结构的立体图；图2是第一实施例的平面图；图3是侧面正视图；图4是爪部的立体图。根据该实施例的装置在使用时被附接到机械手臂的前端并将其移动到焊接机的有端帽将要被更换的焊枪部位。由于机械手臂是广为人们所知的，因此在附图中予以省略。在该情况下接下来的说明中，假设焊枪是固定的，端帽分离装置沿分离方向移动，然而，由于焊枪被支撑到机械手臂上，焊枪就可以沿端帽的分离方向移动。
在该情况下的附图中，参考数字1表示该装置的底座，参考数字7表示通过转角8附接到底座1端部，用于定位柄的引导板。在引导板7上形成柄S的插入孔7a，焊枪上的柄S根据机械手臂的操作垂直地插入到插入孔7a中。参考数字2表示支撑到底座1上的导轨4的滑动台车。滑动台车2通过L形的支架3a连接到诸如气缸等的驱动部3，并且可以沿引导板7的方向向前移动，也可以沿相反的方向向后移动。
如图5所示，杆13通过诸如弹簧等的弹性构件12弹性地支撑到滑动台车2的前端面，使其始终沿引导板7的方向突出。固定爪单元10附接到杆13的前端，且爪部6被支撑在固定爪单元10上。从而，在滑动台车2通过驱动部3在引导板7的方向向前移动的情况下，爪部6被向前移动到柄S与端帽T之间的部位。
如图4所示，爪部6沿正交于柄S的轴线方向延伸，并由向前移动时与柄S的下端部紧密接触的固定爪6a和与端帽T的上端部紧密接触的活动爪6b构成。在固定爪6a与活动爪6b中形成用于引入柄的U形切口槽6c。固定爪6a固定到固定爪单元10的前端，而与活动爪6b的后侧整体设置的杠杆5的前端部通过轴11可枢轴转动地连接到固定爪单元10上。从而，活动爪6b可以相对于固定爪6a绕轴11像剪刀一样地开合。
更详尽地说是形成这样一种结构，通过台阶部S1在柄S的下端部形成锥形的端安装管部S2，爪6插入到安装到端安装管部S2上的端帽T1的上端边缘部T1与台阶部S1之间的间隙，使固定爪6a的上表面与台阶部S1紧密接触，使活动爪6b的下表面与上端边缘部T1紧密接触。
前侧向下的凸轮槽9设置于滑动台车2的两侧壁中，凸轮从动件5a设置在延伸到活动爪6b后侧的杠杆5的后端部，其两端与凸轮槽9相适配。如上所述，杠杆5的后端部与凸轮槽9相接合，其前部通过轴11可枢轴转动地连接到固定爪单元10上。因此，如果滑动台车2在将爪部6向前移动到柄S与端帽T之间的部位之后通过驱动部3在压缩弹性构件12的同时进一步向前移动，以及固定爪单元10与滑动台车2之间的距离靠近，则如图7所示，凸轮从动件5a被凸轮槽9引导，杠杆5转动，因此杠杆前端的活动爪6b适合于被推下。
在这种情况下，固定爪单元10设置制动件片14，使其与引导板7紧密接触，用以阻挡固定爪单元10的进一步前移，可以通过该制动机构来调节固定爪单元10向前移动的距离，并且还可以相对于插入引导板7上的插入孔7a的柄S对爪部6始终精确地定位。
此外，如图5所示，传感器15被附接到固定爪单元10上或者固定爪单元10附近。所设置的传感器15用来检查柄S是否正常地插入到引导板7的插入孔7a中，以及端帽T是否完全被分离。因此，可以可靠且稳定地分离端帽。作为传感器15，可以采用例如由光发射器和光接收器组成的光学类型的传感器。
下面，参照附图5到7对该装置的操作予以说明。
首先，如图5所示，根据本发明的装置由机械手臂移动，柄S插入到引导板7的插入孔7a中。接着，开动驱动部3，滑动台车2沿导轨4朝向柄S向前移动。与该移动的同时，设置于杆13前端的固定爪单元10向前移动，爪部6进入柄S与端帽T之间的部位。这时，固定爪6a与活动爪6b处于整体重叠的状态，使固定爪6a的上表面与柄S紧密接触，使活动爪6b的下表面与端帽T紧密接触。
接着，如图6所示，使制动件片14与引导板7紧密接触以阻止固定爪单元10进一步向前移动。这时，通过引导板7上的插入孔7a与爪部6上的切口槽6c，柄S总是处于垂直的位置。更进一步，如果滑动台车2向前移动的同时压缩弹性构件12，如图7所示，杠杆5的凸轮从动件5a被凸轮槽9引导而逐渐上升，杠杆5绕枢轴部11转动，杠杆前端的活动爪6b沿着与固定爪6a分离的方向被推下。结果，端帽T很容易地从柄S分离。
如上所述，根据基于本发明的装置，不同于一个杠杆插入到端帽T与柄S之间的部位用于撬开的常规结构，本发明通过使用由与柄S的下端部紧密接触的固定爪6a和与端帽T的上端部紧密接触而可与杠杆5的转动相一致地转动的活动爪6b组成的两个爪来完成分离操作，如图4所示。因此，可以向端帽T与柄S之间的部位施加轴向的作用力，以及可以可靠地把端帽T从柄S上分离。另外，由于形成使柄S处于被固定爪6a夹持的状态的结构，活动爪6b向下压的作用力仅施加于端帽T，因此没有损坏柄S的风险。通过以上述方式分离端帽T以后，滑动台车2向后移动到如图5所示的位置，之后重复进行相同的操作。
此外，由于用于检查柄S是否正常插入引导板7的插入孔7a中以及端帽T是否完全被分离的传感器15被附接到固定爪单元10或者固定爪单元10附近，因此可以可靠地分离端帽，可以在端帽分离失败的情况下根据来自传感器15的出错信号探测到错误的产生，以及可以采取相应的措施。
如图8所示的情形下，不言而喻，根据本发明的装置可以设置成垂直的一对装置以同时分离两个端帽这样的方式来使用。根据本发明的装置可以应用于在柄S与端帽T被固定附接到机械手臂上固定位置的状态下分离端帽T的系统，和由机械手臂携带该装置一个接一个地分离端帽的系统中的任何一种系统。
下面对本发明的第二实施例予以说明。
图9是显示根据本发明的第二实施例的装置的正面视图；图10是显示该装置的操作状态的正面视图；图11是平面图。在下面的说明中，与第一实施例相同的参考数字被用于相同的部分。
由于根据本发明的第二实施例的装置旨在获得紧凑的尺寸以及减轻重量，该装置可以根据各种类型使用，诸如上述固定型、对于一静止点摆动的摆动型和手工操作型等。此外，可以在对柄S和端帽T不施加任何横向的、旋转方向的或其他冲击力的情况下平稳地执行分离处理过程。
图9中，参考数字16表示箱体状装置主体。装置主体16的前表面侧设置由固定爪6a与活动爪6b构成的爪部6。固定爪6a水平地固定到装置主体16的前表面侧，活动爪6b通过轴11可枢轴转动地连接到装置主体16的前表面侧。参考数字5表示延伸到活动爪6b后侧的杠杆。
根据第二实施例的装置没有用于朝向柄S向前移动爪部6的驱动部3，通过机械手臂的移动，将柄S向前移动到爪部6的固定位置，之后向前移动下文将叙述的滑动板17来抬升杠杆5。这时，采取与第一实施例相同的方式，使固定爪6a与柄S的下端部紧密接触，使活动爪6b与端帽T的上端部紧密接触。
装置主体16的内部设置楔形滑动板17，用于在将柄S与端帽T向前移动到爪部6的切口槽6c中的固定位置后以推下活动爪6b这样的方式转动杠杆5。滑动板17被构造成可以通过诸如安装在后侧的气缸等的驱动装置18在导轨19上前后移动。滑动板17的前表面侧形成为向前向下倾斜的斜面17a，并构造成杠杆5末端的滚轮5b在斜面17a上移动。
如上所述，通过将爪部6与诸如气缸等的驱动部18直线排列，可以获得尺寸紧凑和重量减轻的目的，并且可以获得部件数减少和结构经济的效果。
在使用机械手臂等的驱动型的情况下，在将柄S与端帽T向前移动到爪部6的切口槽6c内的固定位置之后，通过由驱动部18转动杠杆5以推下活动爪6b而把作用力垂直地施加到柄S的下表面和端帽T的上表面，因此可以容易地分离端帽T，同时使作用到焊接机主体上的负载小。此外，在静止型阻抗焊接机的情形下，在将本装置移动到柄S与端帽T的固定位置后，通过向前移动滑动板17而转动杠杆5，使活动爪6b向下移动并使端帽T分离。
在本实施例中，杠杆5的后部通过诸如弹簧等的弹性构件20以使其始终与斜面17a紧密接触这样的方式加力，从而使固定爪6a与活动爪6b相互紧密接触，同时防止杠杆5浮动。在所说明的实施例中，杠杆5的后部与滑动板17通过弹性构件20连接，然而，该结构也可以这样实现，诸如弹簧等的用于始终加力的弹性构件被从装置主体16的上顶面朝向杠杆5安装。
此外，可以将用于检查柄S是否正常插入到爪中以及端帽T是否被分离的传感器附接到装置主体16上或者装置主体16附近。从而可以可靠且稳定地分离端帽。
在这种情况中，爪部6的结构与如图4所示的结构相同，并且爪部6具有在下列方面与第一实施例相同的结构，一个方面是爪部6由使其与柄S的下端部紧密接触的固定爪6a和使其与端帽T的上端部紧密接触且可以与杠杆5的转动一致地转动的活动爪6b构成，当柄S被设置在由固定爪6a夹持的状态时，爪部6将活动爪6b的向下推的作用力仅施加于端帽T上，另一方面是在爪部6上形成用于引入柄的切口槽6c。
下面，参照图9和图10对根据第二实施例的装置的分离端帽T的操作予以说明。首先，通过移动如图9所示的整个装置或者移动焊枪将柄S插入到爪部6的切口槽6c中。此时，固定爪6a与活动爪6b处于重叠的状态，使固定爪6a的上表面与柄S的下端部紧密接触，使活动爪6b的下表面与端帽T的上端部紧密接触。
其次，如图10所示，开动驱动部18，附接到杆18a上的滑动板17沿导轨19向前移动。基于滑动板17的前移，杠杆5的后端部沿斜面17a逐渐上升，杠杆5绕轴11转动，设置在杠杆5前端的活动爪6b被向下推，结果，端帽T很容易地被从柄S上分离。
如上所述，与通过杠杆作用原理型的一个杠杆撬开的常规系统不同，根据本发明的装置，大体处于竖直方向(轴向)的作用力可被施加于柄S与端帽T之间的部位，因此用较小的力就可以可靠地分离端帽T。此外，因为固定爪6a的上表面处于与柄S的下端部紧密接触的状态，所以没有损坏柄S的风险。以上述方式将端帽T分离之后，滑动板17回到初始位置，其后重复进行相同的操作。
此外，如果用于检查柄S是否正常地插入到爪中以及端帽T是否被分离的传感器15附接到装置主体16上或者装置主体16附近，则可以可靠且稳定地分离端帽，并且可以基于来自传感器9的出错信号对所反映的错误做出可靠的应对。
在该情况下，上文的叙述给出了使用一个根据本发明的装置的情况，然而，如图12所示，不言而喻，本装置可以这样使用，将上下两个装置设置成一对用来同时分离两个端帽。
从上述说明中可以明显看出，根据本发明的装置，可以简便、可靠与稳定地分离安装到柄S前端的端帽T，且不损坏柄S，可以获得达到极好的延长使用寿命和降低运行成本的优点。
权利要求
1.一种用于分离安装到焊接机的柄前端部的端帽的焊接机端帽分离装置，其特征在于，该焊接机端帽分离装置包括固定爪，该固定爪沿与柄的轴线方向正交的方向向前移动，以与柄的下端部紧密接触；活动爪，该活动爪与所述固定爪一起向前移动，以与端帽的上端部紧密接触；和转动机构，该转动机构用于转动延伸到所述活动爪后侧的杠杆，从而推下所述活动爪使之与固定爪分开以从柄分离端帽。
2.如权利要求1所述的焊接机端帽分离装置，其特征在于，其中转动机构设置有前后自由移动的滑动台车，该滑动台车设置有凸轮槽，在将爪部向前移动到柄与端帽之间的部位后，所述凸轮槽基于滑动台车的进一步前移转动杠杆以推下活动爪。
3.如权利要求2所述的焊接机端帽分离装置，其特征在于，其中固定爪单元附接到杆的前端，所述杆以始终突出到前侧的方式弹性支撑到滑动台车上，且所述固定爪单元设置有固定爪。
4.如权利要求3所述的焊接机端帽分离装置，其特征在于，其中延伸到所述活动爪后侧的杠杆可枢轴转动地连接到固定爪单元。
5.如权利要求4所述的焊接机端帽分离装置，其特征在于，其中固定爪单元设置有用于调节所述固定爪单元向前移动的距离的制动件片。
6.如权利要求1所述的焊接机端帽分离装置，其特征在于，其中转动机构设置楔形的滑动板，在将爪部向前移动到柄与端帽之间的部位后，所述转动机构基于滑动板的向前移动以推下活动爪的方式转动杠杆。
全文摘要
本发明提供一种分离安装到阻抗焊接机柄前端部的端帽的焊接机端帽分离装置，该端帽分离装置具有以下部件(1)爪部(6)，爪部(6)由沿垂直于柄轴线的方向延伸从而使其与柄(S)的下端部紧密接触的固定爪(6a)，和设置在杠杆作用型杠杆(5)的前端，与固定爪(6a)一起形成一对爪且使其与端帽(T)的上端部紧密接触的活动爪(6b)构成；(2)驱动部(3)，驱动部(3)用来将爪部(6)移动到柄(S)与端帽(T)之间的部位；和(3)转动机构，转动机构用于转动杠杆(5)，通过与驱动部(3)一起工作推下活动爪(6b)从而从柄(S)上分离端帽(T)。
文档编号B23K11/36GK1905984SQ20048004054
公开日2007年1月31日 申请日期2004年8月13日 优先权日2004年6月15日
发明者中岛利夫, 蕗泽武夫 申请人:新光机器株式会社