一种螺柱焊枪清钉装置的制作方法

1.本技术涉及自动化技术领域，具体涉及一种螺柱焊枪清钉装置。


背景技术：

2.螺柱焊枪与螺柱焊电源电连接组成螺柱焊设备，该设备用于将螺柱焊钉或其他紧固件焊接在工件表面。为了提高传统人工手持螺柱焊枪进行焊接工作存在的效率低下的问题，目前在执行焊接操作时，将螺柱焊枪安装于机器人的自由端，由机器人携带并控制螺柱焊枪进行工作。工作时，由机器人携带螺柱焊枪夹取螺柱焊钉，移动至目标位置，然后在待焊接工件与金属螺柱之间引燃电弧，使得待焊接工件表面升温至合适的温度，以便将螺柱焊钉焊接在待焊接工件表面。
3.在上述焊接过程中，如果待焊接环境较差或者螺柱焊钉本身质量不合格，使得螺柱焊钉无法顺利地被焊接在待焊接工件表面，导致焊接失败。在此情况下，螺柱焊钉可能残留在螺柱焊枪上，为了避免残留的螺柱焊钉影响下一次焊接操作，通常需要在下一次焊接操作之前将残留的螺柱焊钉从螺柱焊枪的末端拔除。此时通常需要人工介入，暂停螺柱焊设备的焊接操作，将残留的金属螺柱取下后再启动设备。然而，人工的不定时介入，使得螺柱焊设备不能连续工作，降低螺柱焊设备的自动化程度，从而降低该设备的工作效率。


技术实现要素：

4.本技术提供一种螺柱焊枪清钉装置，以解决现有人工介入清除残留的金属螺柱的方案，导致螺柱焊设备工作效率低下的问题。
5.本技术提供一种螺柱焊枪清钉装置，所述清钉装置设置在螺柱焊枪内部，所述螺柱焊枪包括壳体以及焊枪夹头，所述壳体包括相互垂直的第一连接板和第二连接板，所述螺柱焊枪通过设置于所述第一连接板外部的法兰与机器人的自由端相连接，所述焊枪夹头固定于所述第二连接板端部的u型柱上，且所述焊枪夹头的中心线与所述法兰的中心线平行设置；
6.所述清钉装置包括：固定于所述第二连接板表面的推钉气缸以及在所述推钉气缸的控制下伸缩的推杆；所述焊枪夹头为中空结构，所述焊枪夹头的自由端用于夹取螺柱焊钉，螺柱焊钉的头部从所述焊枪夹头的自由端一侧延伸至所述焊枪夹头内部，所述推杆从所述焊枪夹头的固定端一侧延伸至所述焊枪夹头内部，所述推杆用于在伸长状态下与残留的螺柱焊钉相抵触，以便将残留的螺柱焊钉从所述焊枪夹头的自由端推落。
7.可选的，所述清钉装置还包括支撑组件，所述支撑组件设置于所述推钉气缸与所述u型柱之间；
8.所述推杆穿过所述支撑组件延伸至所述焊枪夹头内部，所述推杆与所述支撑组件之间滑动连接，所述支撑组件用于支撑所述推杆，以便所述推杆沿所述焊枪夹头的中心线方向伸缩。
9.可选的，所述焊枪夹头包括固定于所述u型柱上的固定套以及套接于所述固定套
内部的枪头，所述枪头与所述固定套之间滑动连接，所述枪头的一端与所述支撑组件的侧面固定连接。
10.可选的，所述清钉装置还包括：安装板、设置于所述安装板与所述第二连接板之间的滑动组件、以及设置于所述安装板与所述第一连接板之间的弹性组件；
11.所述弹性组件用于在所述焊枪夹头与待焊接工件相抵触时发生弹性形变，所述弹性组件的弹性形变方向与所述焊枪夹头的中心线平行。
12.可选的，所述滑动组件包括：固定于所述第二连接板表面的滑轨以及设置于所述滑轨表面的滑块，所述滑块与所述安装板固定连接，用于带动所述安装板在所述滑轨表面滑动。
13.可选的，所述安装板为l型结构，所述安装板包括安装平台以及垂直于所述安装平台的垂直板，所述安装平台用于安装所述推钉气缸和所述支撑组件；所述垂直板的一侧固定连接所述弹性组件。
14.可选的，所述弹性组件为弹簧。
15.可选的，所述第二连接板的表面固定设置有距离传感器，所述距离传感器的光发射方向垂直于待焊接工件端面，所述距离传感器用于测量所述螺柱焊枪与所述待焊接工件之间的距离。
16.可选的，所述推钉气缸为螺纹型气缸。
17.可选的，所述推杆在伸长状态下的长度与收缩状态下的长度之差小于所述焊枪夹头中空部分长度的一半。
18.由以上技术方案可知，本技术实施例提供一种螺柱焊枪清钉装置，该清钉装置设置在螺柱焊枪内部，所述螺柱焊枪包括壳体以及焊枪夹头，所述壳体包括相互垂直的第一连接板和第二连接板，所述清钉装置包括：固定于所述第二连接板表面的推钉气缸以及在所述推钉气缸的控制下伸缩的推杆。推杆能够从所述焊枪夹头的固定端一侧延伸至所述焊枪夹头内部，在伸长状态下与残留的螺柱焊钉相抵触，以便将残留的螺柱焊钉从所述焊枪夹头的自由端推落。每次执行完焊接操作，可控制清钉装置执行一次清钉操作，且该清钉操作在下一次焊接之前能够完成，不影响后续操作的连贯性，无需延长总的焊接时间，相比于现有人工介入的方案，螺柱焊设备工作效率得以提高。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的结构示意图；
21.图2为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的正视面结构示意图；
22.图3为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的俯视面结构示意图；
23.图4为螺柱焊钉的结构示意图；
24.图5为本技术实施例提供的图3的剖视图。
25.图示说明：1-壳体；2-焊枪夹头；3-推钉气缸；4-推杆；5-支撑组件；6-安装板；7-滑动组件；8-弹性组件；9-距离传感器；10-法兰；11-第一连接板；12-第二连接板；13-u型柱；
21-固定套；22-枪头；61-安装平台；62-垂直板；71-滑轨；72-滑块。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.图1为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的结构示意图。
28.图2为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的正视面结构示意图。
29.图3为本技术实施例提供的一种螺柱焊枪清钉装置的俯视面结构示意图。
30.参见图1、图2和图3，本技术实施例提供的清钉装置设置在螺柱焊枪内部，所述螺柱焊枪包括壳体1以及焊枪夹头2，所述壳体1包括相互垂直的第一连接板11和第二连接板12，所述螺柱焊枪通过设置于所述第一连接板11外部的法兰10与机器人的自由端相连接，所述焊枪夹头2固定于所述第二连接板12端部的u型柱13上，且所述焊枪夹头2的中心线与所述法兰10的中心线平行设置。
31.所述清钉装置包括：固定于所述第二连接板12表面的推钉气缸3以及在所述推钉气缸3的控制下伸缩的推杆4。为了便于推杆4从焊枪夹头2的内部接触到螺柱焊钉，本技术实施例将所述焊枪夹头2设置为中空结构。
32.所述焊枪夹头2的自由端用于夹取螺柱焊钉，图4所示为螺柱焊钉的结构示意图，螺柱焊钉通常近似为哑铃状，以位于中部的圆盘作为分界点，将螺柱焊钉分为头部和尾部，螺柱焊枪夹头2夹取螺柱焊钉时，螺柱焊钉的头部从所述焊枪夹头2的自由端一侧延伸至所述焊枪夹头2内部，圆盘部分以及尾部则保留在焊枪夹头2的外部。焊接时，焊枪夹头2控制螺柱焊钉的尾部与待焊接工件相接触，焊接作用下，螺柱焊钉的尾部熔化固定在待焊接工件表面，然后，焊枪夹头2向远离待焊接工件的方向移动，使得螺柱焊钉的头部从焊枪夹头2上脱落，即完成焊接。如果焊接失败，即螺柱焊钉没有被焊接在待焊接工件表面，此时螺柱焊钉仍然有可能从焊枪夹头2上脱落，如果没有脱落，则成为残留的螺柱焊钉。
33.图5为本技术实施例提供的图3的剖视图。参见图5，残留的螺柱焊钉与焊枪夹头2之间依靠螺柱焊钉的头部连接，本技术实施例设置的推杆4能够从所述焊枪夹头2的固定端一侧延伸至所述焊枪夹头2内部，在伸长状态下与残留的螺柱焊钉相抵触，以便将残留的螺柱焊钉从所述焊枪夹头2的自由端推落。
34.在一种可实现的方式中，所述推钉气缸3为螺纹型气缸。螺纹型气缸的推力恒定不变，使得推钉气缸3每次工作时，以恒定的推力控制推杆4伸长。推杆4在极限伸长状态下，其路径能够覆盖一部分残留的螺柱焊钉的头部，从而将螺柱焊钉推落。另外，推杆4在极限伸长状态下不会超出焊枪夹头2的自由端，否则将会损伤焊枪夹头2。
35.推杆4在收缩状态下的自由端至少延伸至焊枪夹头2的中空部分的起始端，其中，中空部分的起始端指靠近推钉气缸3的一端。启动推钉气缸3后，推杆4能够从收缩状态延伸至伸长状态，在此过程中，推杆4的自由端移动的距离越长，则所用的时间越长。为了缩短推杆4伸长过程所用的时间，本技术实施例将推杆4在收缩状态下的自由端设定在螺柱焊枪2的中部位置，例如，在一种可实现的方式中，所述推杆4在伸长状态下的长度与收缩状态下
的长度之差小于所述焊枪夹头2中空部分长度的一半。
36.推杆4到焊枪夹头2之间存在一部分悬空，为了防止悬空导致推杆4无法保持水平状态，本技术提供的清钉装置还包括支撑组件5，所述支撑组件5设置于所述推钉气缸3与所述u型柱13之间；所述推杆4穿过所述支撑组件5延伸至所述焊枪夹头2内部，所述推杆4与所述支撑组件5之间滑动连接，所述支撑组件5用于支撑所述推杆4，以便所述推杆4沿所述焊枪夹头2的中心线方向伸缩。
37.焊接时，机器人携带螺柱焊枪与待焊接工件相接触，由于待焊接工件是刚性的，因此螺柱焊枪在接触到待焊接工件时，通常会受到来自待焊接工件的作用力，在该作用力下，螺柱焊枪存在向法兰10运动的趋势，为了避免这种运动的趋势损伤螺柱焊枪，本技术实施例提供的清钉装置还包括：安装板6、设置于所述安装板6与所述第二连接板12之间的滑动组件7、以及设置于所述安装板6与所述第一连接板11之间的弹性组件8；所述弹性组件8用于在所述焊枪夹头2与待焊接工件相抵触时发生弹性形变，所述弹性组件8的弹性形变方向与所述焊枪夹头2的中心线平行。
38.本技术实施例中，安装板6与第二连接板12之间能够相对滑动，将清钉装置、支撑组件5固定设置于安装板6的表面，则清钉装置、支撑组件5能够随安装板6的滑动而滑动。
39.在一种可实现的方式中，所述滑动组件7包括：固定于所述第二连接板12表面的滑轨71以及设置于所述滑轨71表面的滑块72，所述滑块72与所述安装板6固定连接，用于带动所述安装板6在所述滑轨71表面滑动。
40.在一种可实现的方式中，所述安装板6为l型结构，所述安装板6包括安装平台61以及垂直于所述安装平台61的垂直板62，所述安装平台61用于安装所述推钉气缸3和所述支撑组件5；所述垂直板62的一侧固定连接所述弹性组件8。
41.在一种可实现的方式中，所述弹性组件8为弹簧，也可以为其他弹性组件，本技术对此不作具体限定。
42.由于u型柱13与第二连接板12之间相对固定，因此，为使焊枪夹头2能够在待焊接工件的作用力下发生弹性运动，从而补偿螺柱焊枪的前后弹性运动，本技术实施例中，所述焊枪夹头2包括固定于所述u型柱13上的固定套21以及套接于所述固定套21内部的枪头22，所述枪头22与所述固定套21之间滑动连接，所述枪头22的一端与所述支撑组件5的侧面固定连接。
43.在一种可实现的方式中，所述第二连接板12的表面固定设置有距离传感器9，所述距离传感器9的光发射方向垂直于待焊接工件端面，所述距离传感器9用于测量所述螺柱焊枪与所述待焊接工件之间的距离。当机器人携带螺柱焊枪靠近待焊接工件时，距离传感器9实时测量螺柱焊枪与该焊接工件的距离，并发送至控制装置，当该距离等于预设的阈值时，控制装置控制螺柱焊枪将螺柱焊钉焊接在待焊接工件端面。
44.由以上技术方案可知，本技术实施例提供一种螺柱焊枪清钉装置，该清钉装置设置在螺柱焊枪内部，所述螺柱焊枪包括壳体1以及焊枪夹头2，所述壳体1包括相互垂直的第一连接板11和第二连接板12，所述清钉装置包括：固定于所述第二连接板12表面的推钉气缸3以及在所述推钉气缸3的控制下伸缩的推杆4。推杆4能够从所述焊枪夹头2的固定端一侧延伸至所述焊枪夹头2内部，在伸长状态下与残留的螺柱焊钉相抵触，以便将残留的螺柱焊钉从所述焊枪夹头2的自由端推落。每次执行完焊接操作，可控制清钉装置执行一次清钉
操作，且该清钉操作在下一次焊接之前能够完成，不影响后续操作的连贯性，无需延长总的焊接时间，相比于现有人工介入的方案，螺柱焊设备的工作效率得以提高。
45.以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。