一种适用于带瓷环焊钉的自动焊枪的制作方法

本实用新型是涉及一种自动焊枪，具体说，是涉及一种适用于带瓷环焊钉的自动焊枪，属于螺柱焊接设备技术领域。

背景技术：

因电弧螺柱焊是一种高效、高质量的螺柱焊接方法，可适用于钢结构的焊接固定，因而已在建筑、桥梁、造船、汽车制造、轨道交通等行业得到广泛运用。尤其是，随着中国一带一路倡议的实施，使建筑、桥梁、造船、汽车制造、轨道交通等行业也迎来了高速发展，致使螺柱焊接任务急速增加。而传统的人工焊接方式不仅存在焊接效率低、焊接质量不能保证的缺陷，且人工长期弯腰操作，也会严重影响焊接工人的身体健康，很容易致使焊接工人产生腰肌劳损和骨质增生等职业毛病。因此，为了解决上述问题，本领域已在开始研究自动焊接技术。

由于焊枪是实现电弧螺柱焊的执行机构，要实现自动焊接的核心是要实现焊枪自动取料。又由于在电弧螺柱焊过程中，为了保护焊钉与母材放电融化后的金属熔液不外泄，需要在每个焊钉上套设瓷环，利用陶瓷耐高温的特性保护焊接熔液不外泄，以提高焊接质量和防止焊枪与母材焊接处打火造成枪头损坏。因此，要实现带瓷环焊钉的自动焊接，必须要求焊枪能实现焊钉和瓷环的自动夹取，并且能在焊接后自动脱离和返回初始状态。虽然本发明人在专利号为zl201610195248.7的中国发明专利中公开的一种实现t型焊钉电弧螺柱焊的自动焊枪，已能实现焊钉和瓷环的自动夹取和脱离，但该焊枪为了保证在待焊接夹取状态时焊钉的底端面与瓷环的底端面能平齐以满足焊接要求，该焊枪在初始状态时的焊钉夹头与瓷环夹头间需预留有与焊钉高度相适配的间距，以致整个焊枪的高度很高，不仅占用空间、制作成本高，而且致使焊枪主体上下行程大，并使驱动焊枪主体上下运动的升降机构的制造成本高且影响了自动焊接效率，因此，有必要进一步研发新的适用于带瓷环焊钉的自动焊枪。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题和需求，本实用新型的目的是提供一种成本低且作业效率高的适用于带瓷环焊钉的自动焊枪，以满足带瓷环焊钉的自动焊接要求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于带瓷环焊钉的自动焊枪，包括焊枪主体、焊枪主体固定板、升降滑块和垂直升降机构，所述焊枪主体包括枪壳、主轴体、焊钉夹头和瓷环夹具，所述瓷环夹具包括瓷环夹头、瓷环夹头固定座、左右导柱、上下导套和左右弹簧，所述瓷环夹头固定在瓷环夹头固定座的底部，左右导柱均穿设在上下导套内且其下端均与瓷环夹头固定座固定连接及其上端均为自由伸出端，左右弹簧分别设置在位于上下导套之间的左右导柱上，并且在左右弹簧的下端设有弹簧限位座，上下导套均与枪壳及焊枪主体固定板固定连接，所述焊枪主体固定板与升降滑块固定连接，所述升降滑块与垂直升降机构传动连接；其特征在于：所述自动焊枪还包括能保持左右弹簧在初始状态下处于压缩预紧状态的弹性预紧机构。

一种实施方案，所述弹性预紧机构包括柔性拉伸件和定滑轮，所述柔性拉伸件滑动套设在定滑轮上，且所述柔性拉伸件的一端固定在弹簧限位座上，所述柔性拉伸件的另一端固定在垂直升降机构上，所述定滑轮的安装位置需使柔性拉伸件在初始状态下处于拉伸绷紧状态。

一种优选方案，所述定滑轮固定在焊枪主体固定板的一侧上部。

一种优选方案，所述柔性拉伸件为链条、皮带或钢丝绳。

一种优选方案，所述弹簧限位座含有左右套筒和连接臂，所述左右套筒分别套设在左右导柱上，并通过螺钉固定在左右弹簧的下端。

一种优选方案，所述垂直升降机构包括矩形壳体，在所述矩形壳体的一侧部自上至下依次固设有初始/接料位置限位开关、焊枪取料位置限位开关和下限开关，在升降滑块的侧部设有限位开关感应触点。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益技术效果：

本实用新型通过设置弹性预紧机构，使瓷环夹具中的弹簧在初始状态下处于压缩预紧状态，从而使瓷环夹具整体处于提升状态，缩短了初始状态下焊钉夹头的底端面与瓷环夹头的底端面之间的间距，进而可缩短焊枪主体上、下行程高度，不仅可节约垂直升降机构的制作成本，占用体积小，而且可缩短单次焊接的往返行程时间，提高焊接效率；并且，通过设置弹性预紧机构，还可提高焊枪主体升降运动的可靠性和安全性；因此，本实用新型所述的自动焊枪对实现带瓷环焊钉的自动焊接具有明显实用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种适用于带瓷环焊钉的自动焊枪的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述自动焊枪处于初始状态下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述自动焊枪处于取料状态下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述自动焊枪处于取料结束下行状态下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述自动焊枪处于焊接状态下的结构示意图。

图中标号示意如下：1、焊枪主体；11、枪壳；12、主轴体；13、焊钉夹头；14、瓷环夹具；141、瓷环夹头；142、瓷环夹头固定座；143、左右导柱；1431、下端；1432、上端；144、上下导套；145、左右弹簧；146、弹簧限位座；1461、左右套筒；1462、连接臂；1463、螺钉；2、焊枪主体固定板；3、升降滑块；31、限位开关感应触点；4、垂直升降机构；41、矩形壳体；42、初始/接料位置限位开关；43、焊枪取料位置限位开关；44、下限开关；5、弹性预紧机构；51、柔性拉伸件；52、定滑轮；6、焊钉；7、瓷环；8、送料夹板；9、待焊工件。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

实施例

请结合图1和图2所示：本实施例提供的一种适用于带瓷环焊钉的自动焊枪，包括焊枪主体1、焊枪主体固定板2、升降滑块3和垂直升降机构4，所述焊枪主体1包括枪壳11、主轴体12、焊钉夹头13和瓷环夹具14，所述瓷环夹具14包括瓷环夹头141、瓷环夹头固定座142、左右导柱143、上下导套144和左右弹簧145，所述瓷环夹头141固定在瓷环夹头固定座142的底部，左右导柱143均穿设在上下导套144内且其下端1431均与瓷环夹头固定座142固定连接及其上端1432均为自由伸出端，左右弹簧145分别设置在位于上下导套144之间的左右导柱143上，并且在左右弹簧145的下端设有弹簧限位座146，上下导套144均与枪壳11及焊枪主体固定板2固定连接，所述焊枪主体固定板2与升降滑块3固定连接，所述升降滑块3与垂直升降机构4传动连接；其特征在于：所述自动焊枪还包括能保持左右弹簧145在初始状态下处于压缩预紧状态的弹性预紧机构5，所述弹性预紧机构5包括柔性拉伸件51和定滑轮52，所述柔性拉伸件51滑动套设在定滑轮52上，且所述柔性拉伸件51的一端固定在弹簧限位座146上，所述柔性拉伸件51的另一端固定在垂直升降机构4上，所述定滑轮52固定在焊枪主体固定板2的一侧上部，定滑轮52的安装高度需使柔性拉伸件51在初始状态下处于拉伸绷紧状态。

通过柔性拉伸件51的拉伸作用，可使瓷环夹具14整体处于提升状态，从而可缩短初始状态下焊钉夹头13的底端面与瓷环夹头141的底端面之间的间距h，使焊枪主体1的上、下行程高度均得到缩短，致使垂直升降机构4的制作成本得到降低，占用体积减小，并且可缩短单次焊接的往返行程时间，使焊接效率得到明显提高；另外，通过柔性拉伸件51的拉伸预紧作用，还可提高焊枪主体1做升降运动的可靠性和安全性。

本实施例中，所述垂直升降机构4包括矩形壳体41，在所述矩形壳体41的一侧部自上至下依次固设有初始/接料位置限位开关42、焊枪取料位置限位开关43和下限开关44，在升降滑块3的侧部设有限位开关感应触点31。所述的垂直升降机构4采用现有的已知结构，例如：电动丝杆升降机构，钢丝绳升降机构等，本专利对此不作限定。

另外，所述柔性拉伸件51可以为链条、皮带或钢丝绳。

作为优选方案，所述弹簧限位座146含有左右套筒1461和连接臂1462，所述左右套筒1461分别套设在左右导柱143上，并通过螺钉1463固定在左右弹簧145的下端，这样一方面有利于制作和安装，另一方面有利于调节左右弹簧145在左右导柱143上的位置。

图2所示为本实用新型所述自动焊枪处于初始状态下的结构示意图，由图2可见：在初始状态下，限位开关感应触点31位于初始/接料位置限位开关42的对应位置，左右弹簧145在弹性预紧机构5的作用下是处于压缩预紧状态，瓷环夹具14整体处于提升状态，焊钉夹头13的底端面与瓷环夹头141的底端面之间只需预留与瓷环高度相适配的间距h(通常为10～20mm，而在专利号为zl201610195248.7的中国发明专利中所公开的一种实现t型焊钉电弧螺柱焊的自动焊枪，在初始状态下，焊钉夹头的底端面与瓷环夹头的底端面之间需预留与t型焊钉高度相适配的间距，至少达到200mm，因而本实用新型所述自动焊枪可使左右导柱143的高度至少缩短180mm)。

当垂直升降机构4驱动升降滑块3下行时，因焊枪主体固定板2是与升降滑块3固定连接、焊枪主体1与焊枪主体固定板2固定连接，因此焊枪主体1会下行直到限位开关感应触点31位于焊枪取料位置限位开关43的对应位置(请参见图3所示)，此时焊钉夹头13已夹住了焊钉6的头部且瓷环夹头141已夹住了瓷环7，虽然此时因为焊枪主体固定板2的下降使得定滑轮52的安装高度不再使柔性拉伸件51处于拉伸绷紧状态，但由于此时的瓷环夹头141受到送料夹板8的限位抵触作用，因而左右弹簧145仍处于压缩预紧状态。

当焊枪取料结束(即：焊钉夹头13夹住了焊钉6的头部且瓷环夹头141夹住了瓷环7)，通过垂直升降机构4驱动升降滑块3上行，直至瓷环7与送料夹板8相脱离，此时的左右弹簧145在弹性预紧机构5的作用下还是处于压缩预紧状态(请结合图2和图3所示)。

一旦送料夹板8移位离开，垂直升降机构4就驱动升降滑块3下行，从而使得定滑轮52的安装高度随着焊枪主体固定板2的下降而降低，致使柔性拉伸件51处于释放状态，左右弹簧145处于回弹状态，以致左右导柱143下降，直至瓷环7的底端面与焊钉6的底端面保持平齐，处于待焊接夹取状态(请参见图4所示)。

在垂直升降机构4的继续驱动下，使处于待焊接夹取状态的焊枪主体1继续下行直至抵达下限位置，即：限位开关感应触点31位于下限开关44的对应位置，瓷环7的底端面接触到待焊工件9的表面(请参见图5所示)，此时因焊枪主体固定板2已下行到最低位置，以致定滑轮52的安装高度对柔性拉伸件51已没有拉伸作用；然后焊枪主体1启动焊接，当焊接结束，焊枪主体1可在垂直升降机构4的驱动下快速上行回归到初始状态，从而完成一次循环操作。

由上所述可见：本实用新型通过设置弹性预紧机构5，使瓷环夹具14中的左右弹簧145在初始状态下能处于压缩预紧状态，从而可使瓷环夹具14整体处于提升状态，可缩短初始状态下焊钉夹头13的底端面与瓷环夹头141的底端面之间的间距，进而可缩短焊枪主体1的上、下行程高度，因而可节约垂直升降机构4的制作成本，占用体积小，并且可缩短单次焊接的往返行程时间，使焊接效率提高，以及还可提高焊枪主体1做升降运动的可靠性和安全性；因此，本实用新型对实现带瓷环焊钉的自动焊接具有明显实用价值。

另外，在此需要说明的：本实用新型中所述的焊枪主体1可采用现有的螺柱焊枪结构，在此不做特殊限定。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。