專利名稱：保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點焊裝置，特別涉及點焊的工件定位裝置及用于點焊加工的電極。
背景技術(shù)：
焊接是通過加熱和(或)加壓，使工件達(dá)到原子結(jié)合且不可拆卸連接的一種加工方法。包括熔焊、壓焊、釬焊等。焊接過程中，工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過程中，通常還需要施加壓力。焊接的能量來源有很多種， 包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。最早的現(xiàn)代焊接技術(shù)出現(xiàn)在19世紀(jì)末， 先是弧焊和氧燃?xì)夂?，稍后出現(xiàn)了電阻焊。20世紀(jì)早期，隨著第一次和第二次世界大戰(zhàn)開戰(zhàn)，對軍用器材廉價可靠的連接方法需求極大，故促進(jìn)了焊接技術(shù)的發(fā)展。今天，隨著焊接機器人在工業(yè)應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用，研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì)，繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。未來的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性，如改進(jìn)現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；運用電子技術(shù)和控制技術(shù)，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。另一方面要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機實現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制；研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊機；在自動焊接生產(chǎn)線上，推廣、擴大數(shù)控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。為保證焊件尺寸，提高裝配精度和效率，防止焊接變形必須采用焊接夾具?，F(xiàn)存的安裝于工業(yè)流水線上用來實現(xiàn)焊接的夾具通常具有固定的尺寸，對焊接件的適應(yīng)性差，且抓取力不穩(wěn)定，此外對控制系統(tǒng)的要求也很高。因此，設(shè)計柔性焊接夾具具有非常重要的現(xiàn)
眉、ο
發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明公開了一種保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具。本發(fā)明可安裝于工業(yè)流水線上用來實現(xiàn)對蓋形螺母的焊接，夾具能夠自動適應(yīng)蓋形螺母的大小，由柔性電極實現(xiàn)對夾具的打開和閉合，并產(chǎn)生穩(wěn)定、柔性、均勻的抓取力，同時降低對控制系統(tǒng)的要求。以下首先描述所述蓋形螺母的結(jié)構(gòu)。所述蓋形螺母是常用的標(biāo)準(zhǔn)件，其結(jié)構(gòu)組成包括底部的六角螺母上邊有一個球形的球形蓋，它主要用于外觀需要美觀的固定場合。所述六角螺母通常由冷鐓機加工獲取，所述球形蓋通常由沖壓工藝加工獲取。接著由點焊工藝實現(xiàn)對所述六角螺母和球形蓋的固定。以下描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成。本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，主要包括柔性電極和夾具，工件置于所述夾具中，所述柔性電極位于所述夾具、工件的上方。本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具所述夾具包括彈簧、支架、第一銷釘、第二銷釘、蓋板、第一手指和第二手指，所述第一銷釘和第二銷釘固定連接于所述支架上，所述第一銷釘和第二銷釘?shù)闹行妮S線垂直于所述支架的表面；所述第一手指的第一轉(zhuǎn)孔和所述第二手指的第二轉(zhuǎn)孔活動連接于所述第一銷釘上，所述第一手指的第一定位面和所述第二手指的第二定位面可脫離地貼在所述第二銷釘?shù)耐獗砻?；所述蓋板固定連接于所述支架上并置于所述第一手指和第二手指的上方，在所述第一手指和所述蓋板之間，及所述第二手指和所述蓋板之間設(shè)置有所述彈簧。本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具所述柔性電極，包括主電極體、電極觸頭、電極套、觸頭和點焊彈簧，所述電極套固定連接于所述電極體上，所述電極觸頭置于所述電極套中，在所述主電極體和電極觸頭之間設(shè)置有點焊彈簧。優(yōu)選地，所述觸頭位于所述第一手指和第二手指之間的打開槽上。優(yōu)選地，位于所述電極觸頭端部的焊點的形狀和所述球形蓋的形狀相匹配，可以固定并糾正所述球形蓋的位置，使其位于所述電極觸頭的正下方。優(yōu)選地，所述第一定位面、第二定位面的外形與所述第二銷釘?shù)耐獗砻嫦嗥ヅ?。?yōu)選地，所述蓋板的蓋板下表面和所述支架的表面構(gòu)成用于容納所述第一手指和第二手指的包容空間，所述蓋板下表面貼于所述第一手指的第一上表面、第二手指的第二上表面上，所述支架的表面貼于所述第一手指的第一下表面、第二手指的第二下表面上。優(yōu)選地，所述第一手指上設(shè)置有傾斜表面第一開口，所述第二手指上設(shè)置有傾斜表面第二開口，所述第一開口和第二開口兩個傾斜表面構(gòu)成V字型空間。優(yōu)選地，所述蓋板上設(shè)置有第一凸臺，所述第一手指的側(cè)面上設(shè)置有第二小凸臺， 所述第一凸臺、第二小凸臺成相向布置，所述彈簧套于所述第一凸臺、第二小凸臺上。同樣地，所述蓋板上設(shè)置有第四凸臺，所述第二手指的側(cè)面上設(shè)置有第三小凸臺，所述第四凸臺、第三小凸臺成相向布置，所述彈簧套于所述第四凸臺、第三小凸臺上。所述蓋板的兩端設(shè)置有通孔，所述螺栓穿過通孔并固定所述蓋板。優(yōu)選地，所述第一手指上設(shè)置有第一大抓取面、第一小抓取面，所述第二手指第二大抓取面、第二小抓取面，所述第一大抓取面、第一小抓取面、第二大抓取面和第二小抓取面具有共同的圓心。優(yōu)選地，所述第一大抓取面位于所述第一小抓取面的下部，所述第二大抓取面位于所述第二小抓取面的下部；所述第一大抓取面和第二大抓取面相配合構(gòu)成和所述六角螺母相匹配的抓取空間，所述第一小抓取面和第二小抓取面相配合構(gòu)成和所述球形蓋相匹配的抓取空間。優(yōu)選地，所述電極套上設(shè)置有止推面和電極容腔，所述電極觸頭的電極外表面和所述電極套的導(dǎo)向孔為間隙配合，所述電極觸頭的掛耳和所述電極容腔為間隙配合。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具能夠自動適應(yīng)蓋形螺母的大小，由柔性電極實現(xiàn)對夾具的打開和閉合；
2、本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具可以產(chǎn)生穩(wěn)定、柔性、均勻的抓取
力；
3、本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具對控制系統(tǒng)的要求比較低。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。
圖1是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具在裝配狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的柔性電極在拆裝狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的電極套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的夾具在裝配狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的夾具在裝配狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的夾具在拆裝狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是蓋形螺母的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制， 附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，本發(fā)明可安裝于工業(yè)流水線上用來實現(xiàn)對蓋形螺母的焊接，夾具能夠自動適應(yīng)蓋形螺母的大小，由柔性電極實現(xiàn)對夾具的打開和閉合，并產(chǎn)生穩(wěn)定、柔性、均勻的抓取力，同時降低對控制系統(tǒng)的要求。在本實施方式里，以抓取圓柱形蓋形螺母為例，描述本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的工作過程和原理。以下首先描述所述蓋形螺母的結(jié)構(gòu)。圖7是蓋形螺母的結(jié)構(gòu)示意圖。所述蓋形螺母M是常用的標(biāo)準(zhǔn)件，其結(jié)構(gòu)組成包括底部的六角螺母沈上邊有一個球形的球形蓋5，它主要用于外觀需要美觀的固定場合。所述六角螺母沈通常由冷鐓機加工獲取，所述球形蓋5通常由沖壓工藝加工獲取。接著由點焊工藝實現(xiàn)對所述六角螺母 26和球形蓋5的固定。以下描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成。圖1是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具在裝配狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括柔性電極和夾具，工件置于所述夾具中，所述柔性電極位于所述夾具、工件的上方。圖4、5是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具在裝配狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具在拆裝狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具包括彈簧13，支架1、第一銷釘2、第二銷釘3、蓋板 4、第一手指5和第二手指6，所述第一銷釘2和第二銷釘3固定連接于所述支架1上，所述第一銷釘2和第二銷釘3的中心軸線垂直于所述支架1的表面；所述第一手指5的第一轉(zhuǎn)孔14和所述第二手指6的第二轉(zhuǎn)孔15活動連接于所述第一銷釘2上，所述第一手指5的第一定位面16和所述第二手指6的第二定位面17可脫離地貼在所述第二銷釘3的外表面； 所述蓋板4固定連接于所述支架1上并置于所述第一手指5和第二手指6的上方，在所述第一手指5和所述蓋板4之間，及所述第二手指6和所述蓋板4之間設(shè)置有所述彈簧13。 圖2是本發(fā)明帶自動補償功能的點焊電極在拆裝狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明帶自動補償功能的點焊電極的電極套的結(jié)構(gòu)示意圖。所述柔性電極，包括主電極體35、電極觸頭 38、電極套39、觸頭37和點焊彈簧40，所述電極套39固定連接于所述電極體35上，所述電極觸頭38置于所述電極套39中，在所述主電極體35和電極觸頭38之間設(shè)置有點焊彈簧 40。所述觸頭37位于所述第一手指5和第二手指6之間的打開槽46上。更具體地，位于所述電極觸頭38端部的焊點43的形狀和所述球形蓋5的形狀相匹配，可以固定并糾正所述球形蓋5的位置，使其位于所述電極觸頭38的正下方。更具體地，所述第一定位面16、第二定位面17的外形與所述第二銷釘3的外表面相匹配。更具體地，所述蓋板4的蓋板下表面12和所述支架1的表面構(gòu)成用于容納所述第一手指5和第二手指6的包容空間，所述蓋板下表面12貼于所述第一手指5的第一上表面 8、第二手指6的第二上表面9上，所述支架1的表面貼于所述第一手指5的第一下表面10、 第二手指6的第二下表面11上。更具體地，所述第一手指5上設(shè)置有傾斜表面第一開口 22，所述第二手指6上設(shè)置有傾斜表面第二開口 23，所述第一開口 22和第二開口 23兩個傾斜表面構(gòu)成V字型空間。更具體地，所述蓋板4上設(shè)置有第一凸臺27，所述第一手指5的側(cè)面上設(shè)置有第二小凸臺觀，所述第一凸臺27、第二小凸臺觀成相向布置，所述彈簧13套于所述第一凸臺 27、第二小凸臺觀上。同樣地，所述蓋板4上設(shè)置有第四凸臺30，所述第二手指6的側(cè)面上設(shè)置有第三小凸臺四，所述第四凸臺30、第三小凸臺四成相向布置，所述彈簧13套于所述第四凸臺30、第三小凸臺四上。所述蓋板4的兩端設(shè)置有通孔，所述螺栓7穿過通孔并固定所述蓋板4。更具體地，所述第一手指5上設(shè)置有第一大抓取面18、第一小抓取面19，所述第二手指6第二大抓取面20、第二小抓取面21，所述第一大抓取面18、第一小抓取面19、第二大抓取面20和第二小抓取面21具有共同的圓心。更具體地，所述第一大抓取面18位于所述第一小抓取面19的下部，所述第二大抓取面20位于所述第二小抓取面21的下部；所述第一大抓取面18和第二大抓取面20相配合構(gòu)成和所述六角螺母26相匹配的抓取空間，所述第一小抓取面19和第二小抓取面21相配合構(gòu)成和所述球形蓋25相匹配的抓取空間。更具體地，所述電極套39上設(shè)置有止推面45和電極容腔47，所述電極觸頭38的電極外表面41和所述電極套39的導(dǎo)向孔44為間隙配合，所述電極觸頭38的掛耳42和所述電極容腔47為間隙配合。以下結(jié)合圖1至7，進(jìn)一步描述本發(fā)明保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具的工作過程和工作原理
1)夾具處在初始狀態(tài)下的時候。所述點焊彈簧40把所述電極觸頭38向所述電極套 39的外部推出，所述電極觸頭38的大部分位于所述導(dǎo)向孔44的外部，所述掛耳42和所述止推面45相接觸。所述第一手指5與第二手指6活動連接于所述第一銷釘2上，所述第一手指5與第二手指6成剪刀型布置。所述彈簧13套于所述第一凸臺27、第二小凸臺28上， 產(chǎn)生對所述第一手指5的推力，使所述第一定位面16貼于所述第二銷釘3 ；同樣地，所述彈簧13套于第四凸臺30、第三小凸臺四上，產(chǎn)生對所述第二手指6的推力，使所述第二定位面17貼于所述第二銷釘3。2)夾具處在抓取所述蓋形螺母的時候。夾具向所述蓋形螺母M方向產(chǎn)生相向運動，所述蓋形螺母M進(jìn)入由所述第一開口 22和第二開口 23兩個傾斜表面構(gòu)成的V字型空間，所述蓋形螺母M進(jìn)一步向前運動，撐開所述第一開口 22和第二開口 23，所述蓋形螺母 24通過所述V字型空間并進(jìn)入抓取空間，所述第一大抓取面18和第二大抓取面20相配合和所述六角螺母26相匹配，所述第一小抓取面19和第二小抓取面21相配合和所述球形蓋 25相匹配，從而使夾具穩(wěn)定地抓取所述蓋形螺母M。3)在點焊過程中。所述主電極體35向下運動并帶動所述電極觸頭38接觸工件， 所述點焊彈簧40的壓縮量可以自由適應(yīng)所述主電極體35向下的進(jìn)給量，以保證所述電極觸頭38和工件保持接觸。與此同時，所述觸頭37的端部插入所述打開槽46，進(jìn)一步打開所述第一手指5和第二手指6之間空間，使夾具脫離對所述六角螺母沈和球形蓋25的固定， 由所述電極觸頭38實現(xiàn)對所述六角螺母沈和球形蓋25的定位，同時實現(xiàn)焊接形成所述蓋形螺母對。所述電極觸頭38在點焊工作的過程中發(fā)生損耗，從而使所述電極觸頭38和工件之間的距離變大。所述主電極體35向下進(jìn)給量大于該距離，從而引起所述點焊彈簧40發(fā)生進(jìn)一步的壓縮，就能保證所述電極觸頭38接觸工件。在本發(fā)明中，所述彈簧13的壓縮量可以隨不同大小的蓋形螺母而進(jìn)行自由變化， 自動適應(yīng)蓋形螺母的大小。所述第一手指5，第二手指6的打開或者抱攏不需要復(fù)雜的控制動作，只需要夾具向蓋形螺母方向產(chǎn)生相向運動即可，從而簡化控制系統(tǒng)的動作。所述彈簧 13都處于壓縮狀態(tài)，受力性能良好，使其具有長久的使用壽命。本發(fā)明的另外一個好處是，所述電極觸頭38、電極套39和點焊彈簧40的裝配關(guān)系簡單，拆裝方便。在所述電極觸頭38發(fā)生過度損耗后，可以實現(xiàn)快捷地更換。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于組成如下柔性電極和夾具，工件置于所述夾具中，所述柔性電極位于所述夾具、工件的上方；所述夾具，包括彈簧、 支架、第一銷釘、第二銷釘、蓋板、第一手指和第二手指，所述第一銷釘和第二銷釘固定連接于所述支架上，所述第一銷釘和第二銷釘?shù)闹行妮S線垂直于所述支架的表面；所述第一手指的第一轉(zhuǎn)孔和所述第二手指的第二轉(zhuǎn)孔活動連接于所述第一銷釘上，所述第一手指的第一定位面和所述第二手指的第二定位面可脫離地貼在所述第二銷釘?shù)耐獗砻妫凰錾w板固定連接于所述支架上并置于所述第一手指和第二手指的上方，在所述第一手指和所述蓋板之間，及所述第二手指和所述蓋板之間設(shè)置有所述彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述柔性電極，包括主電極體、電極觸頭、電極套、觸頭和點焊彈簧，所述電極套固定連接于所述電極體上，所述電極觸頭置于所述電極套中，在所述主電極體和電極觸頭之間設(shè)置有點焊彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述觸頭位于所述第一手指和第二手指之間的打開槽上。
4.位根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述電極觸頭端部的焊點的形狀和所述球形蓋的形狀相匹配，可以固定并糾正所述球形蓋的位置，使其位于所述電極觸頭的正下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述第一定位面、第二定位面的外形與所述第二銷釘?shù)耐獗砻嫦嗥ヅ洹?br>
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述蓋板的蓋板下表面和所述支架的表面構(gòu)成用于容納所述第一手指和第二手指的包容空間， 所述蓋板下表面貼于所述第一手指的第一上表面、第二手指的第二上表面上，所述支架的表面貼于所述第一手指的第一下表面、第二手指的第二下表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述第一手指上設(shè)置有傾斜表面第一開口，所述第二手指上設(shè)置有傾斜表面第二開口，所述第一開口和第二開口兩個傾斜表面構(gòu)成V字型空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述蓋板上設(shè)置有第一凸臺，所述第一手指的側(cè)面上設(shè)置有第二小凸臺，所述第一凸臺、第二小凸臺成相向布置，所述彈簧套于所述第一凸臺、第二小凸臺上；所述蓋板上設(shè)置有第四凸臺，所述第二手指的側(cè)面上設(shè)置有第三小凸臺，所述第四凸臺、第三小凸臺成相向布置，所述彈簧套于所述第四凸臺、第三小凸臺上；所述蓋板的兩端設(shè)置有通孔，所述螺栓穿過通孔并固定所述蓋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述第一手指上設(shè)置有第一大抓取面、第一小抓取面，所述第二手指第二大抓取面、第二小抓取面，所述第一大抓取面、第一小抓取面、第二大抓取面和第二小抓取面具有共同的圓心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于所述第一大抓取面位于所述第一小抓取面的下部，所述第二大抓取面位于所述第二小抓取面的下部；所述第一大抓取面和第二大抓取面相配合構(gòu)成和所述六角螺母相匹配的抓取空間， 所述第一小抓取面和第二小抓取面相配合構(gòu)成和所述球形蓋相匹配的抓取空間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種夾具，特別涉及一種保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具。一種保持工件位置的柔性電極及焊接用夾具，其特征在于組成如下柔性電極和夾具，工件置于所述夾具中，所述柔性電極位于所述夾具、工件的上方。所述夾具包括彈簧，支架、第一銷釘、第二銷釘、蓋板、第一手指和第二手指；所述第一手指的第一轉(zhuǎn)孔和所述第二手指的第二轉(zhuǎn)孔活動連接于所述第一銷釘上；所述蓋板固定連接于所述支架上并置于所述第一手指和第二手指的上方。所述柔性電極，包括主電極體、電極觸頭、電極套、觸頭和點焊彈簧。本發(fā)明夾具能夠自動適應(yīng)蓋形螺母的大小，其手指的打開和閉合具有柔性，并產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻的抓取力，同時降低對控制系統(tǒng)的要求。
文檔編號B23K37/00GK102528346SQ20121000438
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月8日
發(fā)明者余勝東, 賈永樞 申請人:余勝東