螺柱焊接设备的制作方法

文档序号:3168239
专利名称:螺柱焊接设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于将具有焊接部分的杆形螺柱的一端焊接到工件上的螺柱焊接设备,更具体地说,涉及的螺柱焊接设备包括供给器和焊枪,供给器用于容纳多个杆形螺柱并以焊接部分头部居先地离开(head first from)供给器出口的方式一次可供给一个螺柱,从供给器的出口延伸的供给器管道被连接到焊枪,以便接纳由供给器供给的螺柱,利用焊接部分将螺柱保持在焊枪的末端处并将焊接部分焊接到工件。
背景技术
在日本专利申请No. H7-171683中描述了螺柱焊接设备的一个实例,其包括供给器和焊枪,供给器用于容纳具有处于一端处的焊接部分的多个杆形螺柱并以所述焊接部分头部居先地离开供给器出口的方式一次供给一个螺柱,从供给器的出口延伸的供给器管道被连接到焊枪,以便接纳由供给器供给的螺柱,将螺柱头部居先地保持在焊枪的末端处并将焊接部分焊接到工件。这种螺柱焊接设备在供给器内配有两个逸出口,即,其具有螺柱排列装置从而加快螺柱的供给。在被引用的日本专利申请NO.H7-171683的螺柱焊接设备中以及在其他常规的螺柱焊接设备中,供给螺柱时,螺柱必须至少具有预定的长度,使得它们在供给器管道中或在焊枪的螺柱通道内不会弄乱。若螺柱短且在供给器管道或焊枪螺柱通道内被弄乱,将妨碍以合适状态供给螺柱的操作,且存在阻塞供给器管道或焊枪螺柱通道内侧的危险。因此,本发明的目的是提供一种螺柱焊接设备,借助该螺柱焊接设备,即使螺柱短到足以在供给器管道或焊枪螺柱通道内弄乱的情况下,也能以合适状态发送出螺柱,从而可消除阻塞供给器管道或焊枪螺柱通道内侧的危险。

发明内容
为了实现上述目的,根据本发明,所提供的螺柱焊接设备包括供给器和焊枪,供给器用于容纳具有处于一端处的焊接部分的多个杆形螺柱并以所述焊接部分头部居先地离开供给器出口的方式一次供给一个螺柱,从供给器的出口延伸的供给器管道被连接到焊枪,以便接纳由供给器供给的螺柱,将螺柱以焊接部分头部居先的方式保持在焊枪的末端处并将焊接部分焊接到工件;其中在供给器的出口部分设有穿梭件(shuttle)安装装置, 以将中空穿梭件安装到螺柱的杆形柄,该中空穿梭件接纳螺柱的杆形柄使得将螺柱变长; 于是安装有穿梭件的螺柱的总长度呈现为规定长度,使得螺柱在供给器管道或焊枪的螺柱通道内不会弄乱。如上所述,即使螺柱短到足以在供给器管道内侧或焊枪螺柱通道中被弄乱,穿梭件使螺柱整体变长,因此螺柱在供给器管道或焊枪螺柱通道内不会弄乱。因此,能以合适的状态将螺柱发送进入供给器管道和焊枪螺柱通道,并可消除阻塞供给器管道或焊枪螺柱通道内侧的危险。再者,即使螺柱具有各种长度和不同形状,将它们安装到穿梭件内时,它们可以成为具有相同的外部直径和相同的长度,这使得焊接设备更加通用并可以用同一焊接
3设备来处理各种长度和不同尺寸的螺柱。此外,还可以提供多个安装装置,因此,即使对于每个安装装置而言螺柱具有不同形状,若将它们安装在具有相同外部直径和长度的穿梭件中,也可以使用相同的焊枪以便有序地或随机地选择不同形状的螺柱并对其进行焊接。在上述螺柱焊接设备中,在保持穿梭件的同时焊枪可将螺柱焊接到工件上,然后在完成对该螺柱的焊接后,在保持穿梭件的同时焊枪运动离开工件,致使焊枪与被焊接的螺柱分离,然后由焊枪保持的穿梭件经过设置在焊枪和螺柱焊接设备之间的返回管道返回到螺柱焊接设备。在这种方式中,可使穿梭件运动离开进行焊接的螺柱,而这些用过的穿梭件可被再次使用。穿梭件包括用来接纳和保持螺柱的中空杆形本体,且穿梭件被变长使得螺柱在供给器管道中或在焊枪的螺柱通道内不会弄乱。因此,即使螺柱短到不符合供给的要求,也能以合适状态将它们发送到焊枪。这种穿梭件具有进入部分和终止部分,进入部分由被接纳的螺柱的大直径焊接部分齐平地接触,终止部分阻塞用于接纳这类被接纳螺柱的另一端的中空部分。此外,在其终止部分设有螺纹构件,该螺纹构件具有能够与被接纳螺柱的另一端邻接的长度;于是可以改变从终止部分的延长长度以便与被接纳螺柱的长度匹配。在此方式中,可以没有摇晃地保持被接纳于穿梭件内的螺柱。在这种情况下,穿梭件具有沿圆周方向形成的多条狭缝,它们沿长度方向从进入部分向终止部分延伸,穿梭件的螺柱接纳中空部分的内部直径被形成为等于或略小于螺柱的外部直径。借助这些狭缝,从进入部分到终止部分的穿梭件部分由多个沿长度方向延伸的弹性件形成,由于这些弹性件, 可将接纳在中空部分内的螺柱的杆形柄方便地插入,并可以不摇晃地保持被接纳的螺柱。 供给器内设有螺柱排列装置,穿梭件安装装置被设置在螺柱排列装置和出口之间。在此方式中,将穿梭件安装在螺柱上时,螺柱将排成一队,因此安装很方便而且可以方便地重复使用被用过的穿梭件。


图1为根据本发明一个实施例的螺柱焊接设备的示意图,其还示出了焊枪操作的初始阶段I,焊接阶段II,拉开(pulling-up)阶段III和穿梭返回(shuttle return)阶段 IV;图2A和2B为螺柱的右侧正视图和前正视图;图3A和;3B为从进入部分端看到的穿梭件的视图以及其垂直截面图;图4示出了穿梭件的垂直截面,其中图3所示的穿梭件已被安装到图2所示的螺柱上;图5A到5D示出了穿梭件的垂直截面,其中图3所示的穿梭件已被安装到不同的螺柱上。
具体实施例方式下文将参考附图描述本发明的一个实施例的螺柱焊接设备1。图1示出了螺柱焊接设备1,其包括供给器5和焊枪9,供给器用于容纳具有处于一端处的焊接部分2的多个杆形螺柱3并以所述焊接部分头部居先地离开供给器出口的方式一次供给一个螺柱3,供给器管道6被连接到焊枪,该管道从供给器5的出口延伸以便接纳从供给器供给的螺柱3, 将螺柱3以焊接部分2头部居先的方式保持在焊枪的末端并将其焊接部分2焊接到工件7。螺柱排列装置逸出口 10被设置在供给器5的出口处,用于使焊接部分2头部居先地排列从出口一次供给一个的螺柱3。焊枪9还具有用于接纳由供给器管道6供给的螺柱3的螺柱通道11并将这些螺柱发送到焊枪末端。此外,焊枪9可以是任何螺柱焊枪,但在所示实施例中,所描述的焊枪是一种用于电弧焊接螺柱的焊枪,一方面,这是一种通过在被保持于焊枪9的末端处的螺柱3的焊接部分2和工件7上的焊接位置之间产生电弧来熔化被加工材料的焊枪,另一方面,这也是一种通过加压使已熔化的材料邻接从而将螺柱3焊接到工件7 上的焊枪。例如,还可以是另一种如用来实现电阻焊接的焊枪。此外,虽然附图中未示出, 在螺柱焊接设备1中可设置控制器以便进行有效控制从而实现图1中的阶段1到IV显示的焊接操作。首先,将焊枪9置于图1中阶段I的初始位置。之后,使焊枪9运动到图1中阶段II显示的焊接操作位置,并进行焊接。焊接后,将焊枪拉开到图1中阶段III显示的被拉开位置。最后,在图1中阶段IV焊枪9结束焊接。如图1所示,在设置于供给器5的出口侧上的螺柱排列装置10的出口和供给器管道6的进口之间设有穿梭件安装装置14,以将穿梭件13安装到螺柱3的杆形柄,该穿梭件是中空穿梭件以便接纳螺柱3的杆形柄从而延长螺柱3的长度。穿梭件安装装置14将已排队的螺柱3接纳于第一部分15中,将其保持在此状态,然后使保持在第二部分17中规定方位的穿梭件13朝向螺柱3运动并将螺柱3的杆形柄容纳和保持在穿梭件13的中空部分中。于是,已安装有穿梭件13的螺柱3的总长度被延长到规定长度,使得供给器管道6中或焊枪9的螺柱通道11内的螺柱不会弄乱。将穿梭件13安装到螺柱3的方式不限于上面描述的方式,而可以用其他一些方法,且结构可以是任何结构,只要能将穿梭件13安装到已排列的螺柱3并能从那里发送以便接纳螺柱的杆形柄即可。接下来,装备有穿梭件13的螺柱3通过供给器管道6被发送到焊枪9的螺柱通道 11。此供给方式可以是任何一种已知的常规方式,例如,可通过使用加压空气的压力输送来实现。用这种方式使焊接部分2头部居先地将装备有穿梭件13、被送到焊枪9的螺柱通道 11的螺柱3发送到焊枪9的末端且被保持在焊枪9的末端。如前面所解释的那样,安装有穿梭件13的螺柱3的总长度被延长到规定长度,致使供给器管道6中或焊枪9的螺柱通道 11内的螺柱不会弄乱。借助穿梭件13,可使短螺柱3变长,即使单个螺柱3短到足以在供给器管道6中或在焊枪9的螺柱通道11内弄乱,随后螺柱3能以合适的状态通过供给器管道6和焊枪9的螺柱通道11被发送,从而可消除阻塞供给器管道6或螺柱通道11内侧的危险。在图1中,在阶段I,将装备有穿梭件13的螺柱3保持在其初始位置的焊枪9被定位在工件7上的预定焊接位置处。如箭头18所示,使焊枪9运动到接近工件7并运动到阶段Π的焊接操作位置。在焊接操作期间,在工件7和螺柱3的焊接部分2之间产生电弧; 使该部分熔化,如阶段Π中箭头19所示,然后对保持在焊枪9的末端处的装备有穿梭件13 的螺柱3的焊接部分2加压使其抵靠工件7,并将螺柱3焊接到工件7上。螺柱3被焊接到工件7之后,如阶段III中显示的那样沿箭头21的方向取向的焊枪9被拉开而运动远离被焊接的螺柱3。此时,焊枪9运动远离工件7同时仍然保持穿梭件13,致使穿梭件与被焊接的螺柱3分开。因此,焊枪9将自动保持穿梭件13。之后,由焊枪9保持的穿梭件13沿焊枪9的返回通道22并通过设置在焊枪9和穿梭件安装装置14之间的返回管道23被发送到穿梭件安装装置14的第二部分17内。在这种方式中,穿梭件13以与容纳在第二部分17内的穿梭件(一或多个)13相同的姿态返回,因此用这种方式返回的穿梭件13能够被再次使用。此外,如前所述,因为穿梭件安装装置14被设置在螺柱排列装置10和供给器的出口之间,将穿梭件13安装到螺柱3上时,螺柱3已经处于排队状态,因此安装穿梭件13很方便,同时也便于操纵用过的穿梭件以便再使用。现将参考图2到4来描述螺柱3和穿梭件13。如图2A和2B所示,螺柱3是常规的公知物品,其包括直径为d的大直径焊接部分2和直径小于焊接部分2的直径、长度为L的杆形柄25。在所示的实例中,杆形柄25中形成有螺纹,且在其中设有柱螺栓(bolt stud)。 可选地,螺柱可以是某些其他常规的公知杆形螺柱。如图3A和;3B所示,穿梭件13包括用于接纳和保持螺柱3的中空杆形本体。在该实施例中,焊枪9执行电弧焊接,因此穿梭件13由导电材料形成。一般而言,穿梭件由导电金属构成,但是其也可由导电塑料构成。此外,可使穿梭件13变长致使螺柱在供给器管道6 或焊枪的螺柱通道11中不会弄乱。因此,即使螺柱3短到不适于被供给到焊枪9的末端, 仍可将其以合适的状态供给到焊枪9的末端。这种穿梭件13具有进入部分27和终止部分四,进入部分由被接纳在其中空部分沈内的螺柱3的大直径焊接部分2齐平地接触,终止部分用于接纳被接纳的螺柱3的另一端的并阻塞中空部分26。在终止部分四内设有螺纹构件30,该螺纹构件的长度能够邻接被接纳的螺柱3的另一端,这能够改变从终止部分四到中空部分沈的延长长度从而与被接纳的螺柱3的长度匹配。在这种方式中,被接纳于穿梭件13的中空部分沈内的螺柱3可被不摇晃地保持。在螺纹构件20中、位于终止部分四的外侧上设有锁定螺母31,因此能固定从终止部分四到中空部分沈的被加长的螺纹构件 30。另外,沿穿梭件13的圆周方向形成有多道狭缝33(在所示的实例中是六道),这些狭缝沿长度方向从进入部分27向终止部分四延伸。而且,螺柱3的螺柱接纳中空部分沈的内部直径被形成为等于或略小于螺柱3的外部直径。穿梭件13的从进入部分27逼近终止部分四的那部分借助狭缝33被形成为沿长度方向上延伸的多个弹性件。于是被接纳到中空部分沈内的螺柱3的杆形柄25被这些弹性件保持,使得螺柱3的插入很方便,且在插入之后,能实现摩擦结合,致使被接纳的螺柱3不摇晃。再者,进入部分27被成形为喇叭形以便于接纳螺柱3的杆形柄25。图4示出了以什么方式将穿梭件13安装到短螺柱3致使该螺柱的总长度34被延长的情况。总长度34被设定为使得螺柱在供给器管道6或焊枪的螺柱通道11内不会弄乱的长度。将螺柱3和穿梭件13组合后,总长度34被设定成使螺柱在供给器管道6中或在焊枪的螺柱通道11内不会弄乱的长度,但是,如图5所示,也会发生螺柱3的焊接部分2的直径深深配合在喇叭形穿梭件进入部分27的端部内的情况,因此可将穿梭件13的总长度设定为使得螺柱不会在供给器管道6中或在焊枪的螺柱通道11内弄乱的长度。图5示出了将穿梭件13安装到各种螺柱上的实例。图5A示出了如何将穿梭件13 安装到具有大直径的焊接部分2A的短螺柱3A上的情况。图5B示出了如何将穿梭件13安装到具有大直径的焊接部分2B的稍长的螺柱:3B上的情况。因为螺柱:3B较长,螺纹构件30 没有延伸到穿梭件13的中空部分内。图5C示出了如何将穿梭件13安装到具有小直径的焊接部分2C的短螺柱3C上的情况。图5D示出了如何将穿梭件13安装到具有小直径的焊接部分2D的长螺柱3上的情况。如这些附图明显示出的那样,安装有穿梭件13的螺柱的总长度被延长到规定长度34,因此螺柱在供给器管道6或焊枪的螺柱通道11内不会弄乱, 再者,每一种配备有穿梭件13的螺柱,即3A到3D所示,都具有恒定长度。在所示的实施例中,螺纹构件30延伸远离穿梭件13的终止部分四,这在供给过程中几乎没有任何妨碍作用且在供给或保持在焊枪9中的过程中也不会有任何妨碍作用。
权利要求
1.一种螺柱焊接设备,包括供给器和焊枪,供给器用于容纳具有杆形柄和焊接部分头部处于一端处的多个杆形螺柱,且以所述焊接部分头部居先地离开供给器出口的方式一次供给一个螺柱,从所述供给器的出口延伸的供给器管道被连接到焊枪,以便接纳从供给器供给的螺柱,将该螺柱以所述焊接部分头部居先的方式保持在焊枪的末端处,并将所述焊接部分焊接到工件;其中在所述供给器的出口部分设有用来将中空穿梭件安装到所述螺柱的杆形柄的穿梭件安装装置,该中空穿梭件接纳所述螺柱的杆形柄以便延长螺柱的长度;于是使已安装有所述穿梭件的螺柱的总长度成为规定长度,致使所述螺柱在所述供给器管道或所述焊枪的螺柱通道内不会弄乱。
2.如权利要求1所述的螺柱焊接设备,其中,所述焊枪在保持所述穿梭件的同时将螺柱焊接到工件上,在焊接该螺柱之后,焊枪在保持所述穿梭件的同时运动离开所述工件,致使焊枪与被焊接的螺柱分离;之后由焊枪保持的所述穿梭件经过设置在所述焊枪和所述螺柱焊接设备之间的返回管道返回到所述螺柱焊接设备。
3.如权利要求1所述的螺柱焊接设备,其中,所述穿梭件包括用于接纳和保持所述螺柱的中空杆形本体,且该穿梭件被变长使得螺柱在所述供给器管道或所述焊枪的螺柱通道内不会弄乱。
4.如权利要求3所述的螺柱焊接设备,其中,所述穿梭件具有进入部分和终止部分,该进入部分由被接纳螺柱的大直径焊接部分齐平地接触,终止部分阻塞用于接纳这类被接纳螺柱的另一端的中空部分;在所述终止部分中,所设置的螺纹构件的长度能够邻接所述被接纳螺柱的另一端,于是可以改变从终止部分延长的长度以便与被接纳螺柱的长度匹配。
5.如权利要求4所述的螺柱焊接设备,其中,所述穿梭件具有沿圆周方向形成的、沿长度方向从所述进入部分朝所述终止部分延伸的多道狭缝;穿梭件的螺柱接纳中空部分的内部直径被形成为等于或略小于所述螺柱的外部直径。
6.如权利要求1所述的螺柱焊接设备,其中,在所述供给器内设有螺柱排列装置,所述穿梭件安装装置被设置在所述螺柱排列装置和所述出口之间。
7.如权利要求2所述的螺柱焊接设备,其中,在所述供给器内设有螺柱排列装置,所述穿梭件安装装置被设置在所述螺柱排列装置和所述出口之间。
8.如权利要求3所述的螺柱焊接设备,其中,在所述供给器内设有螺柱排列装置,所述穿梭件安装装置被设置在所述螺柱排列装置和所述出口之间。
9.如权利要求4所述的螺柱焊接设备,其中,在所述供给器内设有螺柱排列装置,所述穿梭件安装装置被设置在所述螺柱排列装置和所述出口之间。
10.如权利要求5所述的螺柱焊接设备,其中,在所述供给器内设有螺柱排列装置,所述穿梭件安装装置被设置在所述螺柱排列装置和所述出口之间。
全文摘要
一种螺柱焊接设备包括供给器和焊枪,供给器接纳多个螺柱并以被供给的螺柱的焊接部分居先的方式从供给器出口一个接一个地供给螺柱,焊枪接纳从供给器经供给器管道供给的螺柱,保持该螺柱并将该螺柱焊接到工件。在供给器的出口设有穿梭件装入器,其中将中空穿梭件装入螺柱的杆形本体,以便延长短螺柱的长度,使得装有穿梭件的螺柱整体变长,以避免装有穿梭件的螺柱在供给器管道和/或所述焊枪的螺柱通道内弄乱。
文档编号B23K37/00GK102317026SQ200980156674
公开日2012年1月11日 申请日期2009年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者三浦大介, 佐野和繁 申请人:纽弗雷公司
再多了解一些
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