一種實(shí)現(xiàn)t型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍，具體說(shuō)，是涉及一種實(shí)現(xiàn)T型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍，屬于螺柱焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧螺柱焊是以焊接電弧為熱源，以瓷環(huán)為保護(hù)措施，以螺柱本身為電極，通過(guò)焊接電弧在螺柱與焊件(板件或管件)之間穩(wěn)定地燃燒，在焊件焊接區(qū)被加熱形成熔池，螺柱端部形成熔化層后，螺柱在焊槍等機(jī)械壓力的作用下高速度地插入熔池，將液態(tài)金屬擠入瓷環(huán)的成形槽中，從而形成接頭的高速植焊方法，是廣泛用于高層建筑、橋梁、化工爐窯和造船等大型結(jié)構(gòu)建造時(shí)中厚板的植釘技術(shù)。
[0003]T型焊釘(也稱為圓柱頭焊釘)在建筑及橋梁施工建造中的鋼結(jié)構(gòu)、“鋼-混凝土”結(jié)構(gòu)中作為抗剪連接件(也稱作剪力鍵)被大量采用，采用電弧螺柱焊方法植焊在鋼梁、鋼柱等結(jié)構(gòu)上。一項(xiàng)工程(一幢高層建筑或一座橋梁)需要植焊數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)只T型焊釘。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本T型焊釘?shù)哪旰附恿繛?000萬(wàn)個(gè)，而我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑T型焊釘?shù)哪晷枨罅繛閿?shù)千萬(wàn)個(gè)。
[0004]而目前實(shí)現(xiàn)T型焊釘和保護(hù)瓷環(huán)夾取的焊槍一般包括:注塑成型的焊槍殼體，焊釘夾頭和驅(qū)動(dòng)焊釘夾頭做升降運(yùn)動(dòng)的主軸體驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及瓷環(huán)夾頭，所述瓷環(huán)夾頭為設(shè)有卡槽的壓板，所述壓板固定在兩根支撐桿的下端，所述支撐桿分別固定在焊槍殼體的兩側(cè)。螺柱焊作業(yè)時(shí)，只能通過(guò)人工將T型焊釘裝入焊釘夾頭，然后人工下壓焊槍，使壓板上的卡槽卡接在瓷環(huán)上，從而實(shí)現(xiàn)焊槍對(duì)焊釘和瓷環(huán)的夾取，這種手動(dòng)操作方式，不僅生產(chǎn)率低，每分鐘只能焊6個(gè)左右，而且成品率低，并對(duì)操作人員存在一定的安全隱患，不能滿足當(dāng)今對(duì)實(shí)現(xiàn)T型焊釘自動(dòng)螺柱焊的需求。
[0005]另外，現(xiàn)有的電弧螺柱焊槍的主軸體驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)有電磁鐵-彈簧結(jié)構(gòu)和直線馬達(dá)拖動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中的電磁鐵-彈簧結(jié)構(gòu)是目前常用結(jié)構(gòu)，是在焊槍殼體的空腔中從前至尾依次設(shè)置主軸體、動(dòng)鐵芯和內(nèi)部設(shè)置有線圈的固定套，主軸體與動(dòng)鐵芯首尾固定連接為一體，主軸體前端與用以安裝螺柱的一體式夾頭座相連接，在焊槍殼體的空腔中固定設(shè)置有軸套，主軸體穿設(shè)在軸套中并能在軸套中軸向滑動(dòng)。在焊槍殼體的空腔中設(shè)置有能使引弧后的主軸體復(fù)位的彈簧，彈簧的兩端分別抵靠在主軸體的外凸緣和固定套之間。動(dòng)鐵芯的尾端從固定套前端插入并能在固定套中軸向滑動(dòng)，靜鐵芯從固定套尾端插入并安裝在固定套尾端，在動(dòng)鐵芯與靜鐵芯之間留有間隙，該間隙稱為提升間隙。通過(guò)電磁鐵和彈簧交替工作使焊接螺柱完成“提升-下落”動(dòng)作。上述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)存在如下主要缺點(diǎn):(I)在實(shí)際使用過(guò)程中，由于加工誤差、安裝誤差以及焊槍殼體的熱變形等因素的存在，會(huì)導(dǎo)致軸套與固定套的同心度不高，從而使首尾固定連接為一體的主軸體和動(dòng)鐵芯軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力增大，大大增加了主軸體與軸套以及動(dòng)鐵芯與固定套之間的磨損量，使得焊槍的使用壽命很短，一般只能使用半年，最多使用一年；(2)容易導(dǎo)致動(dòng)鐵芯卡死在固定套內(nèi)或者動(dòng)鐵芯無(wú)法插入到固定套內(nèi)，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)主軸體的軸向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致焊接工作無(wú)法正常進(jìn)行的現(xiàn)象；(3)當(dāng)螺柱的實(shí)際長(zhǎng)度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，螺柱通過(guò)主軸體壓縮彈簧并向尾端滑動(dòng)，會(huì)使動(dòng)鐵芯與靜鐵芯間的提升間隙變小，從而使焊接引弧時(shí)的引弧距離縮短，容易出現(xiàn)無(wú)法引弧的現(xiàn)象，大大降低了焊接的合格率，焊接效率降低。另外，由于直線馬達(dá)拖動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力源是微處理器精密控制的直線電動(dòng)機(jī)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作要求高，而且成本高，操作者不能在焊接現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修，不適于惡劣作業(yè)環(huán)境的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)T型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍，以滿足T型焊釘自動(dòng)電弧螺柱焊的需求。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種實(shí)現(xiàn)T型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍，包括焊槍主體，所述焊槍主體包括殼體、主軸體和設(shè)置在主軸體前端的用以安裝焊釘?shù)暮羔攰A頭及驅(qū)動(dòng)主軸體做升降運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);其特征在于:在所述殼體的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)柱，在每側(cè)殼體的上、下部對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)套，每側(cè)導(dǎo)柱穿設(shè)在位于同側(cè)的上、下導(dǎo)套內(nèi)，且在位于上、下導(dǎo)套之間的導(dǎo)柱上套設(shè)有彈簧，在所述彈簧的下端設(shè)有限位塊，在兩側(cè)導(dǎo)柱的下端固定連接有固定座，在所述固定座上、焊釘夾頭的正下方設(shè)有用于焊釘夾頭順利穿過(guò)的穿孔，在所述固定座的底部、穿孔的正下方固定連接有瓷環(huán)夾頭。
[0009]作為一種實(shí)施方案，所述瓷環(huán)夾頭由若干個(gè)彈性片沿圓周向分布形成，每一個(gè)彈性片呈L形，由所有L形彈性片的長(zhǎng)臂所形成的空腔直徑值大于焊釘夾頭的最大外徑值。
[0010]作為優(yōu)選方案，每一個(gè)L形彈性片的短臂端部自下至上依次設(shè)有導(dǎo)入斜面、定位面和導(dǎo)出斜面，在位于定位面與導(dǎo)出斜面之間形成凸臺(tái)。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述導(dǎo)入斜面由外至內(nèi)向上傾斜，所述導(dǎo)出斜面由內(nèi)至外向上傾斜，所述定位面呈直角。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述限位塊為調(diào)節(jié)螺母。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)主軸體做升降運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條、齒輪、減速器、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路，所述齒條的一端與主軸體的尾部絕緣連接，所述齒輪與齒條相嚙合連接、并與減速器的輸出軸相連接，所述減速器與電機(jī)相連接，所述電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路相連接。
[0014]作為優(yōu)選方案，在所述齒條的上部設(shè)有位移傳感器，所述位移傳感器可以是電阻式、電感式、電容式、光電式、超聲波式、霍爾式等能將主軸體的線性位移信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述位移傳感器與放大電路相連接，所述放大電路與電壓調(diào)節(jié)電路相連接，所述電壓調(diào)節(jié)電路與驅(qū)動(dòng)電路相連接。
[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括提升電壓調(diào)節(jié)電路和下降緩沖電壓調(diào)節(jié)電路。
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電機(jī)為直流電機(jī)，可采用36伏以下的安全電壓。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果:
[0019]1、本發(fā)明提供的焊槍首次實(shí)現(xiàn)了 T型焊釘和保護(hù)瓷環(huán)的自動(dòng)夾取和脫離，可配合機(jī)器人或三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)使用，實(shí)現(xiàn)T型焊釘?shù)淖詣?dòng)電弧螺柱焊，對(duì)實(shí)現(xiàn)T型焊釘?shù)淖詣?dòng)電弧螺柱焊具有重要意義；
[0020]2、另外，本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)主軸體做升降運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且可實(shí)現(xiàn)提升間隙的精準(zhǔn)控制和調(diào)節(jié)，從而保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，尤其是，直流電機(jī)只有2根電線，可采用36伏以下的安全電壓，因此不僅維修方便，而且使用安全，可滿足惡劣工地使用要求和維護(hù)，避免了現(xiàn)有電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所存在的使用壽命短、焊接質(zhì)量和效率低的問(wèn)題，可明顯延長(zhǎng)焊槍的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種實(shí)現(xiàn)T型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種瓷環(huán)夾頭的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3至圖12為本發(fā)明所述焊槍在執(zhí)行自動(dòng)夾取T型焊釘和瓷環(huán)至焊接結(jié)束自動(dòng)脫離焊釘和瓷環(huán)的整個(gè)過(guò)程所經(jīng)歷的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖13為本發(fā)明提供的一種焊槍主體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中標(biāo)號(hào)示意如下:1、焊槍主體；11、殼體；12、主軸體；13、焊釘夾頭；14、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；141、齒條;142、齒輪;143、減速器;144、電機(jī);145、驅(qū)動(dòng)電路;146、位移傳感器;147、放大電路；148、電壓調(diào)節(jié)電路；1481、提升電壓調(diào)節(jié)電路；1482、下降緩沖電壓調(diào)節(jié)電路；15、直線軸承；16、主彈簧；17、調(diào)節(jié)螺母；18、焊接電纜;2、導(dǎo)柱;3、導(dǎo)套;4、彈簧;5、限位塊;6、固定座;61、穿孔;7、瓷環(huán)夾頭;71、L形彈性片;72、導(dǎo)入斜面;73、定位面;74、導(dǎo)出斜面;75、凸臺(tái)；
8、T型焊釘;9、瓷環(huán);10、待焊件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1所示:本實(shí)施例提供的一種實(shí)現(xiàn)T型焊釘電弧螺柱焊的自動(dòng)焊槍，包括焊槍主體I，所述焊槍主體I包括殼體11、主軸體12和設(shè)置在主軸體12前端的用以安裝焊釘?shù)暮羔攰A頭13;在所述殼體11的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)柱2，在每側(cè)殼體11的上、下部設(shè)有導(dǎo)套3，每側(cè)導(dǎo)柱2穿設(shè)在位于同側(cè)的上、下導(dǎo)套3內(nèi)，且在位于上、下導(dǎo)套3之間的導(dǎo)柱2上套設(shè)有彈簧4，在所述彈簧4的下端設(shè)有限位塊5(可采用調(diào)節(jié)螺母，方便調(diào)節(jié)操作)，在兩側(cè)導(dǎo)柱2的下端固定連接有固定座6，在所述固定座6上、焊釘夾頭13的正下方設(shè)有用于焊釘夾頭順利穿過(guò)的穿孔(圖1中未顯示出)，在所述固定座6的底部、穿孔的正下方固定連接有瓷環(huán)夾頭7。
[0029]結(jié)合圖1和圖2所示:所述瓷環(huán)夾頭7由若干個(gè)彈性片71沿圓周向分布形成，每一個(gè)彈性片71呈L形，由所有L形彈性片71的長(zhǎng)臂所形成的空腔直徑值d大于焊釘夾頭13的最大外徑值。每一個(gè)L形彈性片71的短臂端部自下至上依次設(shè)有導(dǎo)入斜