一种窄间隙焊枪、焊接机器人及绝缘检测装置的制作方法

1.本技术涉及焊接设备技术领域，具体而言，涉及一种窄间隙焊枪、焊接机器人及绝缘检测装置。


背景技术：

2.目前，在焊接领域，焊接也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
3.现有技术中，对于窄间隙焊缝而言，由于焊炬上的导电嘴比较薄，焊丝尤其容易发生短路，且短路后造成的后果往往较为严重，烧坏设备，以及焊接人员的人身伤害。哪怕一开始不短路，随着焊接过程中，飞溅的焊渣也会逐渐将本来距离就很小的导电嘴和焊丝之间填充满，然后导致短路。针对这一种现象现有的办法只能是经常清理焊枪头部，清理效率低且繁琐。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种窄间隙焊枪、焊接机器人及绝缘检测装置，可以实现窄间隙焊缝的焊接及绝缘检测的技术效果。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种窄间隙焊枪，包括喷嘴、导电嘴和鹅颈机构；
6.所述喷嘴可拆卸地套接于所述导电嘴的一端，所述鹅颈机构可拆卸地套接于所述导电嘴的另一端；
7.所述导电嘴包括固定机构、可拆卸机构和安装杆，所述固定机构的外层为金属层，所述固定机构的内部设置绝缘填充件，所述固定机构和所述可拆卸机构上分别设置有相应的焊丝孔和多个气流通气孔，所述固定机构和所述可拆卸机构通过所述安装杆固定安装，所述安装杆套接在所述气流通气孔。
8.在上述实现过程中，该窄间隙焊枪包括喷嘴、导电嘴和鹅颈机构，导电嘴的固定机构为空心圆柱形，固定机构的内部设置绝缘填充件，绝缘填充件紧贴固定机构的内壁，可拆卸机构为绝缘材质，在窄间隙焊枪的使用过程中焊丝孔内可放置焊丝进行焊接作业；固定机构和可拆卸机构通过安装杆相互固定安装，通过可拆卸机构，可实现因长时间焊渣堆积导致导电嘴和焊丝短路问题时，可快速更换来可拆卸机构来快速解决焊渣堆积。从而，该窄间隙焊枪可以改善焊枪的焊渣堆积，且通过可拆卸机构的更换快速解决焊渣堆积的问题，实现窄间隙焊缝的焊接的技术效果。
9.进一步地，所述固定机构的长度与所述导电嘴的长度的比例在二分之一至三分之二之间。
10.进一步地，所述可拆卸机构的长度与所述导电嘴的长度的比例在三分之一至二分之一之间。
11.进一步地，所述可拆卸机构的一端套接在所述固定机构的内部，所述可拆卸机构的另一端伸出所述固定机构。
12.在上述实现过程中，可拆卸机构向前伸出导电嘴的部分，可有效防止飞溅的焊渣不断吸附而导致焊丝和导电嘴短路。
13.进一步地，所述窄间隙焊枪还包括弹出机构，所述弹出机构安装在所述可拆卸机构的另一端。
14.在上述实现过程中，弹出机构可以是弹簧预紧力弹出的装置；在可拆卸机构的部分尾部安装有弹出机构，弹出机构配合安装杆，可更换可拆卸机构，也可抽出可拆卸机构并快速清洁，待可拆卸机构无问题再复装。
15.进一步地，所述绝缘填充件为三氧化二铝陶瓷绝缘填充件。
16.第二方面，本技术实施例提供了一种焊接机器人，所述焊接机器人包括焊机和第一方面任一项所述的窄间隙焊枪。
17.第三方面，本技术实施例提供了一种绝缘检测装置，应用于第二方面所述的焊接机器人，所述绝缘检测装置包括处理模块、短路保护器和剩余电流漏电保护器：
18.所述处理模块的输入端与所述短路保护器的输出端连接，所述处理模块的输出端连接所述焊机；
19.所述短路保护器连接所述窄间隙焊枪；
20.所述剩余电流漏电保护器连接所述焊机。
21.示例性地，短路保护器连接窄间隙焊枪，可以检测窄间隙焊枪的导电嘴与焊丝之间是否短路；当窄间隙焊枪的导电嘴与焊丝之间短路时，短路保护器接受到短路的极短时间内，通过对应的辅助触点发送信号给处理模块；处理模块接收到短路信号时，将通过硬接线将停弧指令发给焊机，停止焊接机器人；同时，剩余电流漏电保护器可以检测焊机是否漏电，提高安全性。
22.进一步地，所述短路保护器的第一检测端通过电源连接所述导电嘴，所述短路保护器的第二检测端连接所述焊丝孔内的焊丝。
23.在上述实现过程中，短路保护器的两个检测端分别连接导电嘴和焊丝孔内的焊丝，从而进行导电嘴和焊丝孔内的焊丝两者之间的短路检测。
24.进一步地，所述剩余电流漏电保护器的电源端连接所述焊机的电源，所述剩余电流漏电保护器的检测端连接所述焊机上的焊丝。
25.在上述实现过程中，剩余电流漏电保护器可以检测焊机上的焊丝是否漏电；在焊机上的焊丝是否漏电时，剩余电流漏电保护器可以及时切断焊机的电源。
26.本技术公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本技术公开的上述技术即可得知。
27.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
29.图1为本技术实施例提供的窄间隙焊枪的结构示意图；
30.图2为本技术实施例提供的导电嘴的结构示意图；
31.图3为本技术实施例提供的一种固定机构的结构示意图；
32.图4为本技术实施例提供的一种固定机构的结构正视图；
33.图5为本技术实施例提供的一种可拆卸机构和安装杆的结构示意图；
34.图6为本技术实施例提供的焊接机器人和绝缘检测装置的结构示意图；
35.图7为本技术实施例提供的另一种固定机构的结构示意图；
36.图8为本技术实施例提供的另一种固定机构的剖面结构示意图；
37.图9为本技术实施例提供的另一种可拆卸机构的结构示意图；
38.图10为本技术实施例提供的另一种可拆卸机构的剖面结构示意图。
39.图标：100-喷嘴；200-导电嘴；300-鹅颈机构；210-固定机构；220-可拆卸机构；230-安装杆；241-焊丝孔；242-气流通气孔；310-连接公头；320-导气孔；321-外层导气孔；322-内层导气孔；330-金属层；340-连接母头；10-焊接机器人；11-窄间隙焊枪；12-焊机；20-绝缘检测装置；21-处理模块；22-短路保护器；23-剩余电流漏电保护器。
具体实施方式
40.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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
41.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
42.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
43.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体
的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
45.本技术实施例提供了一种窄间隙焊枪、焊接机器人及绝缘检测装置，可以应用于窄间隙焊缝的焊接过程中；该窄间隙焊枪包括喷嘴、导电嘴和鹅颈机构，导电嘴的固定机构为空心圆柱形，固定机构的内部设置绝缘填充件，绝缘填充件紧贴固定机构的内壁，可拆卸机构为绝缘材质，在窄间隙焊枪的使用过程中焊丝孔内可放置焊丝进行焊接作业；固定机构和可拆卸机构通过安装杆相互固定安装，通过可拆卸机构，可实现因长时间焊渣堆积导致导电嘴和焊丝短路问题时，可快速更换来可拆卸机构来快速解决焊渣堆积。从而，该窄间隙焊枪可以改善焊枪的焊渣堆积，且通过可拆卸机构的更换快速解决焊渣堆积的问题，实现窄间隙焊缝的焊接的技术效果。
46.请参见图1至图5，图1为本技术实施例提供的窄间隙焊枪的结构示意图，图2为本技术实施例提供的导电嘴的结构示意图，图3为本技术实施例提供的一种固定机构的结构示意图，图4为本技术实施例提供的一种固定机构的结构正视图，图5为本技术实施例提供的一种可拆卸机构和安装杆的结构示意图；该窄间隙焊枪包括喷嘴100、导电嘴200和鹅颈机构300。
47.示例性地，喷嘴100可拆卸地套接于导电嘴200的一端，鹅颈机构300可拆卸地套接于导电嘴200的另一端。
48.示例性地，导电嘴200包括固定机构210、可拆卸机构220和安装杆230，固定机构210的外层为金属层，固定机构210的内部设置绝缘填充件，固定机构210和可拆卸机构220上分别设置有相应的焊丝孔241和多个气流通气孔242，固定机构210和可拆卸机构220通过安装杆230固定安装，安装杆230套接在气流通气孔242。
49.示例性地，气流通气孔242既可作为通保护气的孔，也可以作为固定机构210和可拆卸机构220的固定安装孔。
50.示例性地，固定机构210的内部设置绝缘填充件，可拆卸机构220为绝缘材质(可选地，与绝缘填充件为同材质)，可拆卸机构220可部分套接在固定机构210的内部，可拆卸机构220通过安装杆230可以实现快速拆卸和安装。
51.示例性地，安装杆230的数量可以根据实际需求设置；在本实施例中，安装杆230的数量为两个，仅作为示例而非限定。
52.在一些实施方式中，如图4所示，焊丝孔241设置在绝缘填充件的中心位置，气流通气孔242环绕焊丝孔241等间距设置。
53.在一些实施方式中，导电嘴200的固定机构210为空心圆柱形，固定机构的内部设置绝缘填充件，绝缘填充件紧贴固定机构210的内壁，可拆卸机构220为绝缘材质，在窄间隙焊枪的使用过程中焊丝孔241内可放置焊丝进行焊接作业；固定机构210和可拆卸机构220通过安装杆230相互固定安装，通过可拆卸机构220，可实现因长时间焊渣堆积导致导电嘴200和焊丝短路问题时，可快速更换来可拆卸机构220来快速解决焊渣堆积，从而方便窄间隙焊缝的焊接。
54.示例性地，固定机构210的长度与导电嘴200的长度的比例在二分之一至三分之二之间。
55.示例性地，可拆卸机构220的长度与导电嘴200的长度的比例在三分之一至二分之
一之间。
56.在一些实施方式中，固定机构210的长度为导电嘴200的长度的三分之二；可拆卸机构220的长度为导电嘴200的长度的三分之一。
57.示例性地，可拆卸机构220的一端套接在固定机构210的内部，可拆卸机构220的另一端伸出固定机构210。
58.示例性地，可拆卸机构220向前伸出固定机构210的部分，可有效防止飞溅的焊渣不断吸附而导致焊丝和导电嘴200短路。
59.示例性地，窄间隙焊枪还包括弹出机构，弹出机构安装在可拆卸机构220的另一端。
60.示例性地，弹出机构可以是弹簧预紧力弹出的装置；在可拆卸机构220的部分尾部安装有弹出机构，弹出机构配合安装杆230，可更换可拆卸机构220，也可抽出可拆卸机构220并快速清洁，待可拆卸机构220无问题再复装。
61.示例性地，绝缘填充件为三氧化二铝陶瓷绝缘填充件。
62.示例性地，三氧化二铝氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(al2o3)为主体的陶瓷材料，有较好的机械强度和耐高温性。
63.在一些实施场景中，本技术实施例提供的窄间隙焊枪最外层的导电嘴200的厚度约为2.5mm，最内层为开焊丝孔241的三氧化二铝陶瓷绝缘填充件；焊丝孔241的开孔尺寸为焊丝能穿过的尺寸，焊丝直径为1.6mm，焊丝孔241的孔径可以为2mm，绝缘填充件的半径为6.5mm，绝缘填充件紧贴导电嘴200。绝缘填充件的固定部分为固定机构210，固定机构210长度为导电嘴200长度的2/3，且固定机构210紧贴导电嘴200；绝缘填充件的可拆卸部分为可拆卸机构220，可拆卸机构220的总长度长度为导电嘴200长度的1/3，可拆卸机构220向前伸出导电嘴200的长度为总长度的1/2，可以有效防止飞溅的焊渣不断吸附而导致焊丝和导电嘴200短路，可拆卸机构220剩余总长度的1/2通过两根伸出的安装杆230与固定机构210连接。从而，通过将可拆卸机构220伸出导电嘴200，可避免焊丝与导电嘴200短路，通过可拆卸机构220实现即使因长时间焊渣堆积短路时，也可快速更换来快速解决焊渣堆积的问题。
64.示例性地，本技术实施例提供了一种焊接机器人，焊接机器人包括焊机和图2至图5所示的窄间隙焊枪。
65.请参见图6，图6为本技术实施例提供的焊接机器人和绝缘检测装置的结构示意图，该绝缘检测装置20包括处理模块21、短路保护器22和剩余电流漏电保护器23，焊接机器人10包括窄间隙焊枪11和焊机12。
66.示例性地，焊机12设置有焊丝的放卷机构，可以源源不断地给窄间隙焊枪11提供焊丝；可选地，窄间隙焊枪11安装在一个移动机构上。
67.示例性地，处理模块21的输入端与短路保护器22的输出端连接，处理模块21的输出端连接焊机12；短路保护器22连接窄间隙焊枪11；示例性地，剩余电流漏电保护器23连接焊机12。
68.示例性地，短路保护器22连接窄间隙焊枪11，可以检测窄间隙焊枪11的导电嘴200与焊丝之间是否短路；当窄间隙焊枪11的导电嘴200与焊丝之间短路时，短路保护器22接受到短路的极短时间内，通过对应的辅助触点发送信号给处理模块21；处理模块21接收到短路信号时，将通过硬接线将停弧指令发给焊机12，停止焊接机器人10；同时剩余电流漏电保
护器23可以检测焊机12是否漏电，提高安全性。
69.在一些实施方式中，当短路保护器22发送的信号不清楚时，处理模块21同样可以发送停弧指令至焊机12，焊机12的起弧信号将被抑制。
70.示例性地，短路保护器22的第一检测端通过电源连接导电嘴200，短路保护器22的第二检测端连接焊丝孔241内的焊丝。
71.示例性地，短路保护器22的两个检测端分别连接导电嘴200和焊丝孔241内的焊丝，从而进行导电嘴200和焊丝孔241内的焊丝两者之间的短路检测。
72.示例性地，剩余电流漏电保护器23的电源端连接焊机12的电源，剩余电流漏电保护器23的检测端连接焊机12上的焊丝。
73.示例性地，剩余电流漏电保护器23可以检测焊机12上的焊丝是否漏电；在焊机12上的焊丝是否漏电时，剩余电流漏电保护器23可以及时切断焊机12的电源。
74.在一些实施方式中，为避免人身收到伤害，剩余电流漏电保护器23设置有空气断路器；当监测到有某相漏电时，立刻通过空气断路器将焊接主电源切断；例如，漏电30ma(人体安全电流)，空气断路器在0.1秒内跳闸。
75.示例性地，本技术实施例提供的窄间隙焊枪11可以有效防止导电嘴200和焊丝之间发生短路的情况；同时，设置绝缘检测装置，可以在焊接机器人10发生问题时，第一时间保护，防止人员或设备受到进一步的伤害。
76.请参见图7至图10，图7为本技术实施例提供的另一种固定机构的结构示意图，图8为本技术实施例提供的另一种固定机构的剖面结构示意图，图9为本技术实施例提供的另一种可拆卸机构的结构示意图，图10为本技术实施例提供的另一种可拆卸机构的剖面结构示意图。
77.在一些实施方式中，固定机构210包括导气孔320，导气孔320可以设置为双层结构，即外层导气孔321和内层导气孔322；相应地，可拆卸机构220上对应设置导气孔320(外层导气孔321和内层导气孔322)，在固定机构210和可拆卸机构220安装时对应连接。
78.示例性地，固定机构210的外层为金属层330，即包覆在绝缘填充件的外层。
79.示例性地，窄间隙焊枪还包括连接公头310，喷嘴设置有连接母头340，从而方便通过连接公头310和连接母头340实现窄间隙焊枪和喷嘴的固定匹配安装。
80.在本技术所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本技术实施例不再多加赘述。
81.应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
82.在本技术的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
83.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应与权利要求的保护范围为准。