[发明专利]伺服驱动自动修模、更换电极帽一体式机构

说明书

本发明公开了一种伺服驱动自动修模、更换电极帽一体式机构，其包括电极帽修模拆帽单元、电极帽存储单元和缓冲单元；电极帽修模拆帽单元包括动力源、拆帽单元、修模单元和传动齿轮组；传动齿轮组至少包括一个两侧端面上均设置有螺旋式导槽第四齿轮；缓冲单元上固接有滚珠支架，滚珠支架上设置有上耳板部和下耳板部；上耳板部的下端面设置有可与球形螺旋槽配合的滚珠，下耳板部的上端面设置有可与球形螺旋槽配合的滚珠，两个滚珠同轴布置；第四齿轮安装于上耳板部和下耳板部之间。本发明结构简单、使用方便，其相对于独立的修模器或换帽机，本发明具有高度集成性、驱动力更稳定、控制修模量更精确、取帽更可靠。

技术领域

本发明涉及一种修模、更换电极帽一体式机构，属于汽车生产自动化制造技术领域，尤其涉及伺服驱动自动修模、更换电极帽一体式机构。

背景技术

目前，现代化汽车生产线普遍采用机器人对汽车白车身进行点焊焊接，机器人的智能高速动作可以满足汽车生产的高产能要求，但焊接使用的电极帽在机器人焊接期间被频繁的通断电和施加压力，电极帽表面易形成氧化层，影响电极帽的导电性，进而严重影响白车身的焊接质量，为消除电极帽氧化层对焊接的不良影响，通常的做法是在电极帽焊接一定数量焊点后对电极帽进行修磨，当被修磨的电极帽外壁厚度小于规定的允许厚度时，需更换新的电极帽。

现有的电极帽的修磨和更换分为2个工艺，电极帽修磨器负责对电极受损部分进行修整，去除氧化层；电极帽更换设备主要负责对电极帽的拆除和装配。在机器人焊接工位，修磨采用机器人控制的自动修磨方式进行，至于电极帽更换，目前有三种方式操作：

1.独立式自动换帽机构，该机构采用的是气动式驱动，夹紧力偏小且不稳定，换帽的可靠性不太高；

2.常规自动修模换帽一体式机构，该机构采用普通电机驱动，换帽的夹头机构通常是采用弹簧或者橡胶垫圈机构夹紧电极帽，然后电机持续转动将电极帽与电极杆之间转松动，然后机器人带着焊枪慢慢向上提升，使电极帽与电极杆脱离以达到换帽的效果，这一方式有两点不足：(a)夹头的弹簧产生的夹紧力不足可能导致电机在转动时电极帽与夹头之间打滑，从而不足以将电极帽与电极杆之间拧松动，机器人提升时，电极帽拆不下来；(b)这种结构拆电极帽需要换帽机与机器人的动作要有很好的协调性，机器人提升时要确保电极帽与电极杆之间已经被换帽机拧松动，这样才能保证电极帽能够顺利的拆除下来，否则机器人提升时电极帽与电极杆会一起被拉出夹头，电极帽依然没有拆除。

上述两种设备依然存在着较大的不稳定性，所以目前更换电极帽的方式还是更多的选择第三种操作方式——人工换帽的方式，这种方式虽然可靠性最高，但是在换帽时需要生产线停线，人工进入到线体内操作，一来影响生产效率，二来也存在一定的安全隐患。

在中国发明专利说明书CN103465006B中公开了一种独立式电极帽自动更换设备，包括电极帽换帽单元、电极帽存储装置及传感检测单元，电极帽存储装置和传感检测单元分别设于电极帽换帽单元两侧，通过快插的形式连接，传感检测单元包含一个电极帽拆装检测传感器、两个电极帽数量检测传感器和两个行程检测传感器。其公开了一种“Twistand Pull”的技术，主要是通过气缸推动齿条向前运动，在啮合的作用下，左、右齿轮分别向相反方向运动，齿轮运动带动齿轮内圈的夹爪向圆心方向慢慢移动，造成三个夹爪的顶点构成的外接圆直径缩小，直至夹爪与电极帽接触，直至夹紧。同时在齿轮的端面上有三道螺旋式导槽，齿轮在转动的同时在螺旋式导槽的作用下，齿轮整体向下运动，这就导致齿轮内的夹爪同时也有向下运动，两个动作合成，及时夹爪既有旋转运动,起到夹紧电极帽的作用，又有向下运动，夹紧电极帽后把电极帽往下拉，直至电极帽与电极杆脱。但是该技术在换帽过程是通过采用气缸推动齿条配合齿轮的自转和下移实现的，所以首先其每次换帽的过程中齿轮不能连续的旋转、所以存在拉脱力不足，从而造成换帽成功率不稳定的技术缺点；同时，由于齿轮无法实现连续旋转，故无法将齿轮和修模器集成为一体式结构，同时实现修模、换帽2个功能。

发明内容