專利名稱：一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊槍安裝夾具，更具體地說是一種具有彈簧預緊和橢圓珠導輪的、用于自動焊接的、裝夾塑料焊槍的裝置，可利用二個方向的彈性滑動來補償塑料焊縫的位置誤差。
背景技術：
自動焊接技術在金屬焊接領域得到了廣泛應用，對提高產品質量和工作效率發(fā)揮了重要作用，如汽車焊接機器人等。隨著塑料工件的推廣使用，塑料焊接任務越來越多，如電鍍行業(yè)常用的水洗槽的加工過程中，需要大量的塑料焊縫焊接工作。由于塑料材料的剛度遠低于金屬，且塑料工件的加工尺寸一致性差，變形嚴重，公差范圍大，焊縫的直線度誤差大。所以金屬領域的自動焊接技術和裝置很難直接應用于塑料焊接領域。目前缺乏實用的自動化塑料焊縫焊接技術和裝置，塑料焊接領域基本上都是人工操作，效率低，且無法保證高質量。塑料焊縫焊接多采用熱熔焊槍熔化塑料焊條進行焊接，具有焊縫尺寸精度低、變形大、對表面清潔度要求高和焊接速度較慢等特點。由于焊縫多為直線或平面曲線，誤差反映在水平和垂直兩個方向。傳統(tǒng)的機械加工領域誤差補償裝置采用水平和垂直兩個方向上安裝彈性滑動機構，即采用笛卡爾坐標系方式。由于塑料焊縫的誤差多同時具有水平和垂直兩個方向誤差，采用傳統(tǒng)的正交的兩個方向滑動補償方式，摩擦力較大，若預緊力較大，則容易卡死。若要實現(xiàn)塑料焊接自動化，伺服運動機構可以借鑒金屬自動焊接的相應設備，但焊槍的裝夾具必須重新設計，且一定要具有靈活的誤差補償功能。人的手臂可以靈活地抓持塑料焊槍，并通過人工調節(jié)來補償誤差。但由于個人技術水平不同，難以長時間精確保持焊槍與待焊縫之間的角度關系，從而影響焊接質量的一致性，且角度偏大時，熱風管出來的熱量損失較大。目前還沒有檢索到相近的專利和文獻報道。
發(fā)明內容本實用新型的目的是為了解決塑料焊接中待焊縫尺寸精度不高、難以適用于自動焊接難題，同時克服人工塑料焊接效率低、精度差等缺陷，模仿人手臂對焊槍的位姿調節(jié)模式，采用極坐標系方式，設計了轉動和平動彈性調節(jié)和帶有橢圓珠導輪的焊槍裝夾裝置， 只要將焊槍裝夾上，且在初始位姿施加一定的預緊力，就可以在伺服運動裝置的帶動下，實現(xiàn)塑料焊縫的誤差補償和自動焊接。本實用新型解決技術問題所采取的技術方案為本實用新型的夾具裝置包括彈性卡箍2、螺柱軸22、旋轉彈簧盤7、斜面連接塊3、 壓縮彈簧12、彈簧調節(jié)螺母11、平動調節(jié)螺母21、壓縮彈簧桿10、平動調整桿18、上連接板 13、下連接板20、平動滑動導軌14、滑塊9、多孔位安裝板19、安裝基座17、導輪桿5和橢圓珠導輪6。彈性卡箍2卡在塑料焊槍24中間的圓柱形上，彈性卡箍2不封閉，底端有開口的平臺，且可通過旋緊或松開內六角螺釘1來調節(jié)彈性卡箍2的開口大小，彈性卡箍2底端平臺上加工有螺紋孔；斜面連接塊3中垂直于斜面加工有通孔；螺柱軸22穿過斜面連接塊3 斜面上的通孔，穿過旋轉彈簧盤7中間的孔，穿入彈性卡箍2底端平臺上的螺紋孔，將斜面連接塊3、旋轉彈簧盤7和彈性卡箍2按順序連接在一起；螺柱軸22未旋緊時，彈性卡箍2 底端平臺可相對于斜面連接塊3自由轉動，當螺柱軸22旋緊后，彈性卡箍2底端平臺面同旋轉彈簧盤7的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊3的斜面同旋轉彈簧盤7的另一面通過摩擦鎖緊，此時，彈性卡箍2底端平臺與斜面連接塊3之間只能在旋轉彈簧盤7的旋轉變形范圍內小角度轉動；斜面連接塊3的底面通過滑塊螺釘8與滑塊9固定連接；滑塊9安裝在平動滑動導軌14上，并可在平動滑動導軌14上滑動；平動滑動導軌14通過導軌螺釘15固定在多孔位安裝板19上；長方形的多孔位安裝板19上加工有多個安裝孔，通過基座螺釘16 固定安裝在安裝基座17上，并可通過使用不同的安裝孔來調節(jié)多孔位安裝板19與安裝基座17的相對角度；多孔位安裝板19的兩端固定安裝有上連接板13和下連接板20 ；壓縮彈簧桿10 —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊3的一個側面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧12的一端接觸，壓縮彈簧12串在壓縮彈簧桿10上，壓縮彈簧桿10的另一端穿過上連接板13的中間孔，壓縮彈簧12的另一端與上連接板13的內側接觸，在上連接板13的外側，給壓縮彈簧桿10安裝上彈簧調節(jié)螺母11 ；平動調整桿18為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細，在較細的一段上攻有螺紋，平動調整桿18較粗的一端與斜面連接塊3 的另一側面接觸，較細的一端穿過下連接板20，并在下連接板20的外側，給平動調整桿18 安裝上平動調節(jié)螺母21。導輪桿5與彈性卡箍2固定連接，隨彈性卡箍2 —起運動，橢圓珠導輪6固定安裝在導輪桿5的末端，貼近塑料焊槍24的熱風管出口，且在熱風管的前面，橢圓珠導輪6應壓緊待焊縫23，且橢圓珠導輪6外表面附著有強力去污毛刷層。本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有以下有益效果采用壓縮彈簧和旋轉彈簧，裝置簡單；采用極坐標方式滑動補償誤差，類似人手臂功能，誤差補償功能強，運動柔順性好； 橢圓珠壓輪被彈簧壓緊在待焊縫上，在焊縫中滑動導向，可提高誤差補償精度，通過調節(jié)導輪桿長度，可使得裝夾具即可適應接觸式焊接，也可適用于非接觸式焊接；橢圓珠壓輪與焊槍熱風管接近安裝，可有效阻止熱風向遠離焊條方向流動，從而提高熱能利用率；橢圓珠表面附有去污毛刷，且安裝在熱風管前面，可對待焊縫進行清理，從而提高焊接質量；夾具具有平動和轉動兩個自由度，使得焊槍裝夾的位姿可靈活調節(jié)；采用彈性卡箍裝夾焊槍，可適應多種焊槍尺寸，通用性強。

圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型的俯視和剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1和圖2所示，帶雙向誤差補償?shù)淖詣雍附佑盟芰虾笜審椥匝b夾具包括彈性卡箍2、螺柱軸22、旋轉彈簧盤7、斜面連接塊3、壓縮彈簧12、彈簧調節(jié)螺母11、平動調節(jié)螺母21、壓縮彈簧桿10、平動調整桿18、上連接板13、下連接板20、平動滑動導軌14、滑塊9、 多孔位安裝板19、安裝基座17、導輪桿5和橢圓珠導輪6。彈性卡箍2卡在塑料焊槍24中間的圓柱形上，彈性卡箍2不封閉，底端有開口的平臺，且可通過旋緊或松開內六角螺釘1來調節(jié)彈性卡箍2的開口大小，從而適用于不同類型的塑料焊槍24，彈性卡箍2底端平臺上加工有螺紋孔；斜面連接塊3中垂直于斜面加工有通孔；螺柱軸22穿過斜面連接塊3斜面上的通孔，穿過旋轉彈簧盤7中間的孔，穿入彈性卡箍2底端平臺上的螺紋孔，將斜面連接塊3、旋轉彈簧盤7和彈性卡箍2按順序連接在一起；螺柱軸22未旋緊時，彈性卡箍2底端平臺可相對于斜面連接塊3自由轉動，如向下轉 45度或向上轉45度，當螺柱軸22旋緊后，彈性卡箍2底端平臺面同旋轉彈簧盤7的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊3的斜面同旋轉彈簧盤7的另一面通過摩擦鎖緊，此時，彈性卡箍2 底端平臺與斜面連接塊3之間只能在旋轉彈簧盤7的旋轉變形范圍內小角度轉動；斜面連接塊3的底面通過滑塊螺釘8與滑塊9固定連接；滑塊9安裝在平動滑動導軌14上，并可在平動滑動導軌14上滑動；平動滑動導軌14通過導軌螺釘15固定在多孔位安裝板19上； 長方形的多孔位安裝板19上加工有多個安裝孔，通過基座螺釘16固定安裝在安裝基座17 上，并可通過使用不同的安裝孔來調節(jié)多孔位安裝板19與安裝基座17的相對角度，如水平安裝，向上傾斜45度安裝或向下傾斜45度安裝；多孔位安裝板19的兩端固定安裝有上連接板13和下連接板20，上連接板13和下連接板20中間開有圓孔；壓縮彈簧桿10 —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊3的一個側面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧12的一端接觸，壓縮彈簧12串在壓縮彈簧桿10上，壓縮彈簧桿10的另一端穿過上連接板13的中間孔，壓縮彈簧12的另一端與上連接板13的內側接觸，且安裝時應保證壓縮彈簧12被壓縮，在上連接板13的外側，給壓縮彈簧桿10安裝上彈簧調節(jié)螺母11，用于調節(jié)壓縮彈簧12的被壓縮程度；平動調整桿18為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細，在較細的一段上攻有螺紋，平動調整桿18較粗的一端與斜面連接塊3的另一個側面接觸，較細的一端穿過下連接板20，并在下連接板20的外側，給平動調整桿18安裝上平動調節(jié)螺母21 ；可通過旋轉上連接板13外側的彈簧調節(jié)螺母11，和下連接板20外側的平動調節(jié)螺母21來調節(jié)壓緊斜面連接塊3，調節(jié)預緊力。導輪桿5與彈性卡箍2固定連接，隨彈性卡箍2 —起運動，橢圓珠導輪6固定安裝在導輪桿5的末端，導輪桿5長度根據(jù)塑料焊槍24的長度來調節(jié)，應保證橢圓珠導輪6貼近塑料焊槍24的熱風管出口，且在熱風管的前面，橢圓珠導輪6 的長軸尖銳端應對準并壓緊待焊縫23，且橢圓珠導輪6外表面附著有強力去污毛刷層。塑料焊槍24與待焊縫23之間的夾角應根據(jù)塑料焊槍24的焊接頭形狀進行調節(jié)，如30度到 50度之間。待焊縫23多為兩個相互垂直平面之間的直線縫隙。本實用新型的裝置在焊接起始位置安裝時必須人工調節(jié)預緊力，使橢圓珠導輪6 與待焊縫23緊密接觸，預緊力的大小應根據(jù)不同焊條焊接要求、塑料材料的強度以及焊縫的誤差情況確定。
權利要求1.一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，主要由彈性卡箍(2)、螺柱軸(22)、旋轉彈簧盤(7)、斜面連接塊(3)、壓縮彈簧(12)、彈簧調節(jié)螺母(11)、平動調節(jié)螺母(21)、壓縮彈簧桿(10)、平動調整桿(18)、上連接板(13)、下連接板(20)、平動滑動導軌(14)、滑塊(9)、多孔位安裝板(19)、安裝基座(17)、導輪桿(5)和橢圓珠導輪(6)組成；其特征在于彈性卡箍(2)卡在塑料焊槍(24)中間的圓柱形上，可通過旋緊或松開內六角螺釘(1) 來調節(jié)彈性卡箍(2)的開口大??；螺柱軸(22)將斜面連接塊(3)、旋轉彈簧盤(7)和彈性卡箍(2)按順序連接在一起；螺柱軸(22)未旋緊時，彈性卡箍(2)底端平臺可相對于斜面連接塊(3)自由轉動，當螺柱軸(22)旋緊后，彈性卡箍(2)底端平臺面同旋轉彈簧盤(7)的一面通過摩擦鎖緊，斜面連接塊(3)的斜面同旋轉彈簧盤(7)的另一面通過摩擦鎖緊，彈性卡箍(2)底端平臺與斜面連接塊(3)之間只能在旋轉彈簧盤(7)的旋轉變形范圍內小角度轉動；斜面連接塊(3)的底面通過滑塊螺釘(8)與滑塊(9)固定連接；滑塊(9)安裝在平動滑動導軌(14)上，并可在平動滑動導軌(14)上滑動；壓縮彈簧桿(10) —端攻有螺紋，另一端有凸臺，凸臺的一面與斜面連接塊(3)的一個側面接觸，凸臺另一面與壓縮彈簧(12)的一端接觸，壓縮彈簧(12)串在壓縮彈簧桿(10)上，壓縮彈簧桿(10)的另一端穿過上連接板(13)的中間孔，壓縮彈簧(12)的另一端與上連接板(13)的內側接觸，在上連接板(13) 的外側，給壓縮彈簧桿(10)安裝上彈簧調節(jié)螺母(11)；平動調整桿(18)為階梯軸形狀，一段較粗，另一段較細，在較細的一段上攻有螺紋，平動調整桿(18)較粗的一端與斜面連接塊(3)的另一側面接觸，較細的一端穿過下連接板(20)，并在下連接板(20)的外側，給平動調整桿(18)安裝上平動調節(jié)螺母(21)；導輪桿5與彈性卡箍(22)固定連接，隨彈性卡箍 (2) 一起運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，其特征在于橢圓珠導輪(6)固定安裝在導輪桿(5)的末端，貼近塑料焊槍(24)的熱風管出口，且在熱風管的前面。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，其特征在于橢圓珠導輪(6)應壓緊待焊縫(23)，且橢圓珠導輪(6)外表面附著有強力去污毛刷層。
專利摘要本實用新型涉及一種自動焊接用塑料焊槍彈性裝夾具，它主要由包括彈性卡箍、螺柱軸、旋轉彈簧盤、斜面連接塊、壓縮彈簧、彈簧調節(jié)螺母、平動調節(jié)螺母、壓縮彈簧桿、平動調整桿、上連接板、下連接板、平動滑動導軌、滑塊、多孔位安裝板、安裝基座、導輪桿和橢圓珠導輪組成。本實用新型的彈性裝夾具模仿人手臂對焊槍的位姿調節(jié)模式，采用極坐標系彈性誤差補償方式，設計了轉動和平動彈性調節(jié)和帶有橢圓珠導輪的焊槍裝夾裝置，只要將焊槍裝夾上，且在初始位姿施加一定的預緊力，就可以在伺服運動裝置的帶動下，實現(xiàn)塑料焊縫的雙向誤差補償，提高塑料焊接效率。
文檔編號B29C65/02GK202241987SQ20112039739
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者孫冠群, 朱洪興, 王斌銳, 郭振武 申請人:中國計量學院