專利名稱：一種螺柱焊槍裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺柱焊槍裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
螺柱焊槍廣泛應(yīng)用于汽車、造船、航空、機車、機械、鍋爐、化工設(shè)備、電力、建筑鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)。其工作原理是利用電容快速放電產(chǎn)生的電弧熱將螺柱尖端快速熔燒，同時被焊金屬工件也產(chǎn)生局部熔化，形成熔池，將螺柱壓入工件熔池內(nèi)，然后完成焊接。中國專利201120196075. 3公開了一種螺柱焊機送釘氣壓監(jiān)控裝置，其包括螺柱焊機的送釘機構(gòu)，該送釘機構(gòu)的進氣端通過管路依次連接有氣壓傳感器、調(diào)壓閥和電磁閥，該氣壓傳感器連接有氣壓顯示裝置。中國專利201120105182. O公開了一種轉(zhuǎn)輪式自動送釘裝置。其由送料管將物料 導(dǎo)入轉(zhuǎn)輪中，由氣缸伸縮帶動中心軸上、下二端的偏心針按次序插入轉(zhuǎn)輪的偏心針孔內(nèi)，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，然后由推針將物料推出。中國專利200820146652. 6公開了一種拉弧式螺柱焊槍，其包括固定組件和活動組件，在活動組件中部有螺柱接收器組件和氣缸活塞組件，螺柱接收器組件安裝在氣缸活塞組件的前端，其內(nèi)部有弧形送釘滑道；接收器組件導(dǎo)電夾頭安裝在螺柱接收器組件的前方，其貫通的內(nèi)孔與弧形送釘滑道的出釘口相通，接收器組件弧形送釘滑道的進釘口通槍外；氣缸活塞組件的活塞桿與導(dǎo)電夾頭的內(nèi)孔同軸，氣缸活塞組件的活塞前移時，其活塞桿經(jīng)螺柱接收器組件的弧形送釘滑道進入導(dǎo)電夾頭的內(nèi)孔中，氣缸活塞組件的氣道通槍外。中國專利97225415. 3公開了一種由微機控制的自動螺柱焊機，其采用全控橋和半控橋相并聯(lián)的晶閘管整流電路，利用電流波形調(diào)制實現(xiàn)螺柱焊接過程。上述技術(shù)方案的不足在于一把螺柱焊槍只能打焊一種尺寸的螺柱，在生產(chǎn)實踐中，通常需要在工件上焊接兩種以上尺寸的螺柱，這樣便需要使用兩把以上焊槍，進而導(dǎo)致成本聞、效率低、故障率聞、占用空間大的缺點。因此，如何提供一種可以切換打焊兩種以上尺寸的螺柱焊槍成為了業(yè)界需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種可以切換打焊兩種以上尺寸的螺柱焊槍。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種螺柱焊槍裝置，用于切換打焊N種尺寸的螺柱，其中N > 2，其包括用于輸送N種不同尺寸螺柱的N個送釘裝置、分別與N個送釘裝置的送釘出口相連的N條送釘管道、焊槍、一端與焊槍相連的一條出釘管道、以及分釘裝置；分釘裝置位于送釘管道和出釘管道之間，其包括殼體，該殼體上設(shè)有N個螺柱入口和一個螺柱出口，每條送釘管道的另一端均與一個螺柱入口相連，出釘管道的另一端與螺柱出口相連；
可動的通道模塊，其位于殼體之內(nèi)，該通道模塊內(nèi)設(shè)有N條螺柱通道；每條螺柱通道均貫通所述通道模塊，包括通道入口和通道出口 ；所有的螺柱通道均彼此獨立、互不干涉；驅(qū)動裝置，其驅(qū)動通道模塊在殼體內(nèi)運動，以切換不同的螺柱通道，使所需的送釘管道通過某一螺柱通道與出釘管道相通。本發(fā)明中，螺柱焊槍輸送、推送及焊接的對象不限于螺柱，也可為螺釘、銷栓等連接部件，通過將這些連接部件焊接到金屬表面上，從而在該金屬表面上設(shè)置用于與其它零件進行連接特別是螺接的部件。本發(fā)明中，N的值可為2、3、4甚至更多，即本發(fā)明可用一把焊槍切換打焊兩種以上例如兩種、三種、四種尺寸的螺柱。例如，當(dāng)需要打焊的螺柱種類為三種，此時，N的值為3，即送釘管道為三條，分別輸送不同的螺柱，殼體上的螺柱入口有三個，三條送釘管道分別與 三個螺柱入口相連接，通道模塊內(nèi)設(shè)有三條螺柱通道，當(dāng)需要某種螺柱，只需通過驅(qū)動裝置 驅(qū)動通道模塊運動，使輸送該種螺柱的送釘管道與一條螺柱通道的通道入口相連通，而該螺柱通道的通道出口與出釘管道相連通。本發(fā)明中，根據(jù)裝配需要，通道模塊可為各種形狀，例如長方體、球體、圓柱體或者橫截面為梯形的臺體或柱體，其優(yōu)選為長方體。當(dāng)通道模塊為長方體，通道模塊的通道入口和通道出口分別位于該長方體通道模塊相對的兩個表面上，即入口所在面和出口所在面。本發(fā)明中，通道模塊的入口所在面和出口所在面均與殼體的內(nèi)壁接觸。當(dāng)某通道的入口與其對應(yīng)的螺柱入口連通時，該通道的出口與螺柱出口連通。本發(fā)明中，驅(qū)動裝置的作用是驅(qū)動通道模塊做直線運動或者旋轉(zhuǎn)運動。例如，當(dāng)通道模塊為長方體或者圓柱體時，驅(qū)動裝置可包括電機及電機驅(qū)動的絲桿，驅(qū)動其做直線運動；當(dāng)通道模塊為球體或者圓柱體時，驅(qū)動裝置可包括電機及減速箱，驅(qū)動其做旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明通過驅(qū)動裝置驅(qū)動通道模塊發(fā)生一定的位移，使通道模塊內(nèi)的某一螺柱通道連通送釘管道和出釘管道，進而向焊槍輸送所需尺寸的螺柱，從而實現(xiàn)以一把焊槍切換打焊兩種以上尺寸的螺柱，而避免了多把焊槍進行切換，既降低了成本，又提高了工作效率，同時增加了作業(yè)空間，避免了多把焊槍發(fā)生干涉碰撞的安全隱患。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，驅(qū)動裝置為電機及電機驅(qū)動的絲桿、液壓缸或氣缸，驅(qū)動通道模塊做直線運動。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，通道模塊為長方體，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，其在殼體內(nèi)直線運動。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，通道模塊內(nèi)設(shè)有兩個螺柱通道，分別為長釘通道和短釘通道。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，通道模塊內(nèi)的螺柱通道的軸線為曲線或者折線。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，相鄰?fù)ǖ莱隹谥g的距離小于相鄰?fù)ǖ廊肟谥g的距離。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，其進一步包括處理器(例如PLC處理器)，用于接收包含螺柱尺寸或型號的送釘請求，并根據(jù)該請求控制驅(qū)動裝置進行螺柱通道的切換。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，其進一步包括設(shè)置于驅(qū)動裝置或者通道模塊上的位置傳感器，用于在移動到位后發(fā)送到位信號給處理器，處理器根據(jù)該信號發(fā)出送釘指令。具體而言，該位置傳感器可為，例如磁性開關(guān)。由于通道切換所需要的線位移或角位移都比較小，驅(qū)動裝置啟動后，通常只需零點幾秒即可以實現(xiàn)該位移。如果超出了該時間長度還沒有到位，則可能發(fā)生故障。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，其進一步包括報警裝置，用于當(dāng)驅(qū)動裝置啟動一段時間(例如O. 5秒-I. 5秒)后而位置傳感器未發(fā)出到位信號時，在處理器的控制下進行報警，以使工作人員對故障進行處理。根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式
，其進一步包括用于防止位移過大的限位塊，該限位塊設(shè)置于驅(qū)動裝置上、殼體內(nèi)或者通道模塊上。具體而言，例如，當(dāng)通道模塊內(nèi)設(shè)置的多條螺柱通道上下排布時，僅對最上面的通道和最下面的通道設(shè)置限位塊。又如，當(dāng)通道模塊內(nèi)設(shè)置的通道數(shù)目為兩條時，則對兩條通道均設(shè)置限位塊。另一方面，本發(fā)明提供了一種用于控制上述螺柱焊槍裝置的方法，其包括如下步驟A、焊接對象到位后，處理器向焊接機器人主機發(fā)送焊接對象的數(shù)據(jù)及焊接請求； B、焊接機器人主機根據(jù)接收到的焊接對象數(shù)據(jù)，在其內(nèi)存儲的多個焊接程序中選擇對應(yīng)的焊接程序；C、焊接機器人主機根據(jù)所選擇的焊接程序，判斷當(dāng)前需要的螺柱尺寸或型號，并將判斷結(jié)果發(fā)送給處理器；D、處理器根據(jù)步驟C中的判斷結(jié)果，控制驅(qū)動裝置運動以切換并獲得當(dāng)前所需要的螺柱通道；E、對應(yīng)的螺柱通道切換完成后，處理器發(fā)出送釘指令給送釘機的主機，送釘機的主機控制對應(yīng)的送釘機進行送釘；應(yīng)該指出的是，送釘機的主機可以控制多個送釘機進行送釘；F、焊接機器人的主機控制焊接機器人進行打焊；G、進行下一個螺柱的焊接，重復(fù)步驟C-F。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下有益效果本發(fā)明通過驅(qū)動裝置驅(qū)動通道模塊發(fā)生一定的位移，使通道模塊內(nèi)的某一螺柱通道連通送釘管道和出釘管道，進而向焊槍輸送所需尺寸的螺柱，從而實現(xiàn)以一把焊槍切換打焊兩種以上尺寸的螺柱，而避免了多把焊槍進行切換，既降低了成本，又提高了工作效率，同時增加了作業(yè)空間，避免了多把焊槍發(fā)生干涉碰撞的安全隱患。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。


圖I是實施例I的螺柱焊槍裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例I的分釘裝置輸送長釘時的狀態(tài)示意圖；圖3是實施例I的分釘裝置輸送短釘時的狀態(tài)示意圖；圖4是實施例2的分釘裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中的殼體和通道模塊沿中面的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例I如圖I-圖3所示，本實施例的螺柱焊槍裝置用于汽車制造的焊裝車間，其可以打焊兩種尺寸的螺柱，其包括控制箱、長釘送釘機、長釘送釘管道I、短釘送釘機、短釘送釘管道2、分釘裝置3、出釘管道4、焊槍5、報警裝置。其中，分釘裝置3包括殼體31、通道模塊32、驅(qū)動裝置(如氣缸33)。殼體31上設(shè)有兩個螺柱入口和一個螺柱出口，每條送釘管道均與一個螺柱入口相連，出釘管道4與螺柱出口相連。通道模塊32為長方體，位于殼體31之內(nèi)，其內(nèi)設(shè)有兩條螺柱通道，分別為長釘通道321和短釘通道322，螺柱通道的軸線為折線；通道出口之間的距離小于通道入口之間的距離。每條螺柱通道均貫通通道模塊，包括通道入口和通道出口 ；兩條螺柱通道彼此獨立、互不干涉。通道模塊32的通道入口和通道出口分別位于該長方體通道模塊相對的兩個表面上，即入口所在面和出口所在面。通道模塊32的入口所在面和出口所在面均與殼體31的
內(nèi)壁接觸。當(dāng)某通道入口與其對應(yīng)的螺柱入口連通時，該通道的出口與螺柱出口連通。氣缸33驅(qū)動通道模塊32在殼體31內(nèi)做直線運動，以切換不同的螺柱通道，使所需的送釘管道通過某一螺柱通道與出釘管道4相通。長釘送釘管道I的一端與長釘送釘機的出口相連，另一端與殼體上的一個螺柱入口相連。短釘送釘管道2的一端與短釘送釘機的出口相連，另一端與殼體上的一個螺柱入口相連。出釘管道4的一端與殼體上的螺柱出口相連，另一端與焊槍5相連。另外，氣缸33上設(shè)有兩個位置傳感器(例如磁性開關(guān))，該兩個磁性開關(guān)分別對應(yīng)于長釘通道321連通的位置和短釘通道322連通的位置，用于移動到位后發(fā)送到位信號給處理器?？刂葡鋬?nèi)設(shè)有處理器(例如PLC處理器)，其具有如下作用(I)接收包含螺柱型號的送釘請求，并根據(jù)該請求控制氣缸進行螺柱通道的切換；(2)根據(jù)磁性開關(guān)的到位信號發(fā)出送釘指令給對應(yīng)的送釘機；(3)當(dāng)氣缸啟動一段時間例如O. 5秒后而磁性開關(guān)未發(fā)出到位信號時，控制報警裝置進行報警，以使工作人員對故障進行處理。另外，殼體內(nèi)設(shè)有用于防止通道模塊位移過大的限位塊。本實施例的控制方法(工作流程)包括如下步驟A、焊接對象(例如車體)到位后，PLC處理器向焊接機器人主機發(fā)送焊接對象的數(shù)據(jù)(車型數(shù)據(jù))及焊接請求；B、焊接機器人主機根據(jù)接收到的車型數(shù)據(jù)，在其內(nèi)存儲的多個焊接程序中選擇對應(yīng)的焊接程序；C、焊接機器人主機根據(jù)所選擇的焊接程序，判斷當(dāng)前需要的螺柱是長釘還是短釘，并將判斷結(jié)果發(fā)送給PLC處理器；D、PLC處理器根據(jù)步驟C中的判斷結(jié)果，控制驅(qū)動裝置運動以切換并獲得當(dāng)前所需要的螺柱通道；具體而言，當(dāng)需要長釘，氣缸33拉動通道模塊32下行，使長釘通道321與長釘送釘管道I及出釘管道4連通(如圖2所示);當(dāng)需要短釘，氣缸33推動通道模塊32上行，使短釘通道322與短釘送釘管道2及出釘管道4連通(如圖3所示)；E、對應(yīng)的螺柱通道切換完成后，磁性開關(guān)發(fā)送到位信號給PLC處理器；PLC處理器發(fā)出送釘指令給送釘機的主機，送釘機的主機控制長釘送釘機或者短釘送釘機進行送釘；F、長釘或短釘?shù)轿缓螅附訖C器人的主機控制焊接機器人進行打焊；
G、進行下一個螺柱的焊接，重復(fù)步驟C-F。實施例2圖4-圖5顯示了本發(fā)明的實施例2，其中，分釘裝置包括殼體61、通道模塊62、驅(qū)動裝置(如氣缸63)。殼體61包括蓋板611、兩個螺柱入口 612和一個螺柱出口 613。通道模塊62為長方體，位于殼體61之內(nèi)，其內(nèi)設(shè)有兩條螺柱通道，分別為長釘通道621和短釘通道622，螺柱通道的軸線為曲線。實施例3本實施例與實施例I的不同之處在于通道模塊內(nèi)螺柱通道的數(shù)目為三條通道，即可切換及輸送三種不同尺寸的螺柱。實施例4·
本實施例與實施例I的不同之處在于(1)通道模塊及殼體的形狀為均圓柱體，其通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)螺柱通道的切換；(2)驅(qū)動裝置為電機及與電機的輸出軸相連的減速箱，用于驅(qū)動圓柱體的通道模塊旋轉(zhuǎn)運動。雖然本發(fā)明以較佳實施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進，應(yīng)為本發(fā)明的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種螺柱焊槍裝置，用于切換打焊N種尺寸的螺柱，其中N >2，其包括用于輸送N種不同尺寸螺柱的N個送釘裝置、分別與所述N個送釘裝置的送釘出口相連的N條送釘管道、焊槍、一端與所述焊槍相連的一條出釘管道、以及分釘裝置；所述分釘裝置位于所述送釘管道和所述出釘管道之間，其包括 殼體，所述殼體上設(shè)有N個螺柱入口和一個螺柱出口，每條所述送釘管道的另一端均與一個螺柱入口相連，所述出釘管道的另一端與所述螺柱出口相連； 可動的通道模塊，其位于所述殼體之內(nèi)，所述通道模塊內(nèi)設(shè)有N條螺柱通道；每條螺柱通道均貫通所述通道模塊，包括通道入口和通道出口 ；所有的螺柱通道均彼此獨立、互不干涉； 驅(qū)動裝置，其驅(qū)動所述通道模塊在所述殼體內(nèi)運動，以切換不同的螺柱通道，使所需的送釘管道通過某一螺柱通道與出釘管道相通。
2.如權(quán)利要求I所述的螺柱焊槍裝置，其中，所述驅(qū)動裝置為電機及電機驅(qū)動的絲桿、液壓缸或氣缸。
3.如權(quán)利要求I所述的螺柱焊槍裝置，其中，所述通道模塊為長方體，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，其在所述殼體內(nèi)直線運動。
4.如權(quán)利要求I所述的螺柱焊槍裝置，其中，所述通道模塊內(nèi)設(shè)有兩個螺柱通道，分別為長釘通道和短釘通道。
5.如權(quán)利要求I所述的螺柱焊槍裝置，其中，所述通道模塊內(nèi)的螺柱通道的軸線為曲線或者折線。
6.如權(quán)利要求5所述的螺柱焊槍裝置，其中，相鄰?fù)ǖ莱隹谥g的距離小于相鄰?fù)ǖ廊肟谥g的距離。
7.如權(quán)利要求I所述的螺柱焊槍裝置，其進一步包括處理器，用于接收包含螺柱尺寸或型號的送釘請求，并根據(jù)該請求控制驅(qū)動裝置進行螺柱通道的切換。
8.如權(quán)利要求7所述的螺柱焊槍裝置，其進一步包括設(shè)置于所述驅(qū)動裝置或者所述通道模塊上的位置傳感器，用于在移動到位后發(fā)送到位信號給處理器，處理器根據(jù)該信號發(fā)出送釘指令。
9.如權(quán)利要求8所述的螺柱焊槍裝置，其進一步包括報警裝置，用于當(dāng)驅(qū)動裝置啟動一段時間后而位置傳感器未發(fā)出到位信號時，在處理器的控制下進行報警。
10.一種用于控制權(quán)利要求1-9之一所述螺柱焊槍裝置的方法，其包括如下步驟 A、焊接對象到位后，處理器向焊接機器人主機發(fā)送焊接對象的數(shù)據(jù)及焊接請求； B、焊接機器人主機根據(jù)接收到的焊接對象數(shù)據(jù)，在其內(nèi)存儲的多個焊接程序中選擇對應(yīng)的焊接程序； C、焊接機器人主機根據(jù)所選擇的焊接程序，判斷當(dāng)前需要的螺柱尺寸或型號，并將判斷結(jié)果發(fā)送給處理器； D、處理器根據(jù)步驟C中的判斷結(jié)果，控制驅(qū)動裝置運動以切換并獲得當(dāng)前所需要的螺柱通道； E、對應(yīng)的螺柱通道切換完成后，處理器發(fā)出送釘指令給送釘機的主機，送釘機的主機控制對應(yīng)的送釘機進行送釘； F、焊接機器人的主機控制焊接機器人進行打焊；G、 進行下一個螺柱的焊接，重復(fù)步驟C-F。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種螺柱焊槍裝置，用于切換打焊N種尺寸的螺柱，其中N≥2，其包括分釘裝置，該分釘裝置其包括殼體、可動的通道模塊、驅(qū)動裝置。殼體上設(shè)有N個螺柱入口和一個螺柱出口，每條送釘管道的另一端均與一個螺柱入口相連，出釘管道的另一端與螺柱出口相連。通道模塊位于殼體之內(nèi)，其內(nèi)設(shè)有N條螺柱通道；每條螺柱通道均貫通所述通道模塊，包括通道入口和通道出口；所有的螺柱通道均彼此獨立、互不干涉。驅(qū)動裝置驅(qū)動通道模塊在殼體內(nèi)運動，以切換不同的螺柱通道，使所需的送釘管道通過某一螺柱通道與出釘管道相通。本發(fā)明可實現(xiàn)以一把焊槍切換打焊兩種以上尺寸的螺柱。本發(fā)明同時提供了用于控制上述螺柱焊槍裝置的方法。
文檔編號B23K9/20GK102873440SQ20121039817
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者李文超, 梁健成, 陳衛(wèi)忠, 羅士敏 申請人:廣州風(fēng)神汽車有限公司