面72、定位面73和导出斜面74，在位于定位面73与导出斜面74之间形成凸台75。所述导入斜面72由外至内向上倾斜，所述导出斜面74由内至外向上倾斜，所述定位面73呈直角。所述设计可保证焊钉夹头与T型焊钉头的准确对位及T型焊钉与瓷环的同轴度，确保了焊接质量的一致性。
[0030]采用所述焊枪实现T型焊钉和瓷环自动夹取和脱离的工作过程如下:
[0031 ]首先，利用机器人或三轴运动平台，带动焊枪主体I向下运动到套有瓷环9的T型焊钉8的正上方，在焊枪主体I向下运动时，弹簧4被压缩(如图3所示)；
[0032]随着焊枪主体I的继续下行，瓷环夹头7与T型焊钉8的头部接触，T型焊钉8的头部通过导入斜面72与瓷环夹头7初步对准，滑入并被夹紧在定位面73中。由于定位面73呈直角，因而可以保证T型焊钉8与瓷环夹头7之间的同轴度。另外，由于T型焊钉8的头部顶在定位面73的直角上边，因此，瓷环夹头7此时无法继续向下移动而保持不动，弹簧4被进一步压缩(如图4所示)；
[0033]此时，通过驱动机构驱动主轴体12做下降运动，使焊钉夹头13继续向下运动，直至顶压在L形弹性片71的短边顶面上，此过程中，弹簧4保持图4所示状态(如图5所示)；
[0034]继续使主轴体12做下降运动，使焊钉夹头13继续下压L形弹性片71的短边顶面，从而使构成瓷环夹头7的弹性片71向外张开，使T型焊钉8的头部进入焊钉夹头13中，而此时焊枪主体I得到进一步下行，使得瓷环夹头7与瓷环9接触，并使瓷环9在导入斜面72的导向下进入定位面73进行定位和夹紧，此时弹簧4处于被压缩的极限状态(如图6所示)；
[0035]使焊枪主体I上行，携带焊钉夹头13向上运动，使T型焊钉8被提起，当T型焊钉8的底部与瓷环9底部平齐(或低于瓷环底部的距离为焊接预压缩量)时，此时瓷环9与T型焊钉8同轴且均处于待焊接的夹取状态，弹簧4复原(如图7所示)，然后利用机器人或三轴运动平台使此时的焊枪主体I移位到待焊件10的焊点上方(如图8所示);此过程中，要实现T型焊钉8的底部与瓷环9底部平齐或T型焊钉8的底部低于瓷环底部的距离为焊接预压缩量(一般为Imm?1mm)，可通过调节设在弹簧4下端的限位块5进行调节；
[0036]接着使焊枪主体I下行，当瓷环9底部(在T型焊钉8的底部与瓷环9底部平齐情况下)或T型焊钉8的底部(在T型焊钉8的底部低于瓷环底部的情况下)与待焊件10相接触时，执行螺柱焊接(如图9所示)；
[0037]焊接结束，待焊点凝固后(T型焊钉8的底部已植焊在待焊件上，且瓷环也凝固在焊接位)，首先通过驱动机构驱动主轴体12做上提运动，使焊钉夹头13上行，与T型焊钉8的头部相脱离并恢复到初始状态(如图10所示)，然后使焊枪主体I上行，使瓷环夹头7被上提并与瓷环9相脱离而与T型焊钉8的头部相接触(如图11所示)；继续使焊枪主体I上行，可驱使T型焊钉8的头部由导出斜面74的向下导向作用撑开弹性片71而实现与瓷环夹头7相脱离，从而完成一次自动焊接操作(如图12所示)。如此往复循环，即可实现对T型焊钉的自动焊接。
[0038]另外，在此需要说明的:所述的焊枪主体I可采用现有的螺柱焊枪结构，在此不做限制；其中驱动主轴体做升降运动的驱动机构可以采用现有的电磁铁-弹簧结构和直线马达拖动结构，也可以采用本发明提供的如下改进方案:
[0039]如图13所示:所述的焊枪主体I包括壳体11、主轴体12、固定在主轴体12前端的用以安装焊钉的焊钉夹头13、驱动主轴体12做升降运动的驱动机构14、主轴体12与直线轴承15轴向滑动连接，在所述主轴体12上套设有能使引弧后的主轴体12复位的主弹簧16，在所述主弹簧16的下方设有弹力调节螺母17，焊接电缆18与焊钉夹头13导电连接;所述的驱动主轴体12做升降运动的驱动机构14包括齿条141、齿轮142、减速器143、电机144和驱动电路145，所述齿条141的一端与主轴体12的尾部绝缘连接，所述齿轮142与齿条141相啮合连接、并与减速器143的输出轴相连接，所述减速器143与电机144相连接，所述电机144与驱动电路145相连接。通过驱动电路145驱使电机144的正转或反转，从而使齿轮142与齿条141之间发生正向传动或反向传动，驱使齿条141上提或下降，从而带动主轴体12做相应上升或下降运动。
[0040]作为优选方案:在所述齿条141的上部设有位移传感器146，所述位移传感器146与放大电路147相连接，所述放大电路147与电压调节电路148相连接，所述电压调节电路148与驱动电路145相连接。所述位移传感器146可以是电阻式、电感式、电容式、光电式、超声波式、霍尔式等能将主轴体的线性位移信息转变为电信号的传感器。所述电压调节电路148包括提升电压调节电路1481和下降缓冲电压调节电路1482。所述电机144为直流电机，可采用36伏以下的安全电压。通过设置位移传感器146、电压调节电路148、提升电压调节电路1481和下降缓冲电压调节电路1482，可实现主轴体升降运动的精准控制和调节;尤其是，直流电机只有2根电线，采用的是36伏以下的安全电压，因此不仅维修方便，而且使用安全。
[0041]综上可见，本发明提供的驱动主轴体12做升降运动的驱动机构14，不仅结构简单，而且可有效避免现有电磁驱动机构所存在的使用寿命短、焊接质量和效率低的缺陷问题，并且可避免直线电动机结构所存在的维护难的问题，既能明显降低焊枪的制造成本，而且使用寿命长，可确保焊接质量的稳定性，可适用于恶劣工地使用要求，具有明显的进步性。
[0042]最后有必要在此指出的是:以上所述仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种实现T型焊钉电弧螺柱焊的自动焊枪，包括焊枪主体，所述焊枪主体包括壳体、主轴体和设置在主轴体前端的用以安装焊钉的焊钉夹头及驱动主轴体做升降运动的驱动机构;其特征在于:在所述壳体的两侧设有导柱，在每侧壳体的上、下部设有导套，每侧导柱穿设在位于同侧的上、下导套内，且在位于上、下导套之间的导柱上套设有弹簧，在所述弹簧的下端设有限位块，在两侧导柱的下端固定连接有固定座，在所述固定座上、焊钉夹头的正下方设有用于焊钉夹头顺利穿过的穿孔，在所述固定座的底部、穿孔的正下方固定连接有瓷环夹头。2.根据权利要求1所述的自动焊枪，其特征在于:所述瓷环夹头由若干个弹性片沿圆周向分布形成，每一个弹性片呈L形，由所有L形弹性片的长臂所形成的空腔直径值大于焊钉夹头的最大外径值。3.根据权利要求2所述的自动焊枪，其特征在于:每一个L形弹性片的短臂端部自下至上依次设有导入斜面、定位面和导出斜面，在位于定位面与导出斜面之间形成凸台。4.根据权利要求3所述的自动焊枪，其特征在于:所述导入斜面由外至内向上倾斜，所述导出斜面由内至外向上倾斜，所述定位面呈直角。5.根据权利要求1所述的自动焊枪，其特征在于:所述限位块为可调节螺母。6.根据权利要求1所述的自动焊枪，其特征在于:所述驱动主轴体做升降运动的驱动机构包括齿条、齿轮、减速器、电机和驱动电路，所述齿条的一端与主轴体的尾部绝缘连接，所述齿轮与齿条相啮合连接、并与减速器的输出轴相连接，所述减速器与电机相连接，所述电机与驱动电路相连接。7.根据权利要求6所述的自动焊枪，其特征在于:在所述齿条的上部设有位移传感器。8.根据权利要求7所述的自动焊枪，其特征在于:所述位移传感器与放大电路相连接，所述放大电路与电压调节电路相连接，所述电压调节电路与驱动电路相连接。9.根据权利要求8所述的自动焊枪，其特征在于:所述电压调节电路包括提升电压调节电路和下降缓冲电压调节电路。10.根据权利要求6所述的自动焊枪，其特征在于:所述电机为直流电机。
【专利摘要】本发明公开了一种实现T型焊钉电弧螺柱焊的自动焊枪，其包括焊枪主体，所述焊枪主体包括壳体、主轴体、焊钉夹头及驱动主轴体做升降运动的驱动机构；在所述壳体的两侧设有导柱，在每侧壳体的上、下部设有导套，每侧导柱穿设在位于同侧的上、下导套内，且在位于上、下导套之间的导柱上套设有弹簧，在所述弹簧的下端设有限位块，在两侧导柱的下端固定连接有固定座，在所述固定座上、焊钉夹头的正下方设有用于焊钉夹头顺利穿过的穿孔，在所述固定座的底部、穿孔的正下方固定连接有瓷环夹头。本发明所述焊枪首次实现了T型焊钉和瓷环的自动夹取和脱离，可配合机器人或三轴运动平台使用，实现T型焊钉的自动电弧螺柱焊。
【IPC分类】B23K9/28, B23K9/20
【公开号】CN105618908
【申请号】CN201610195248
【发明人】胡长建, 邓显红
【申请人】胡长建
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月30日