專利名稱：螺柱焊接設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將具有焊接部分的桿形螺柱的一端焊接到工件上的螺柱焊接設備，更具體地說，涉及的螺柱焊接設備包括供給器和焊槍，供給器用于容納多個桿形螺柱并以焊接部分頭部居先地離開(head first from)供給器出口的方式一次可供給一個螺柱，從供給器的出口延伸的供給器管道被連接到焊槍，以便接納由供給器供給的螺柱，利用焊接部分將螺柱保持在焊槍的末端處并將焊接部分焊接到工件。
背景技術(shù)：
在日本專利申請No. H7-171683中描述了螺柱焊接設備的一個實例，其包括供給器和焊槍，供給器用于容納具有處于一端處的焊接部分的多個桿形螺柱并以所述焊接部分頭部居先地離開供給器出口的方式一次供給一個螺柱，從供給器的出口延伸的供給器管道被連接到焊槍，以便接納由供給器供給的螺柱，將螺柱頭部居先地保持在焊槍的末端處并將焊接部分焊接到工件。這種螺柱焊接設備在供給器內(nèi)配有兩個逸出口，即，其具有螺柱排列裝置從而加快螺柱的供給。在被引用的日本專利申請NO.H7-171683的螺柱焊接設備中以及在其他常規(guī)的螺柱焊接設備中，供給螺柱時，螺柱必須至少具有預定的長度，使得它們在供給器管道中或在焊槍的螺柱通道內(nèi)不會弄亂。若螺柱短且在供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)被弄亂，將妨礙以合適狀態(tài)供給螺柱的操作，且存在阻塞供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)側(cè)的危險。因此，本發(fā)明的目的是提供一種螺柱焊接設備，借助該螺柱焊接設備，即使螺柱短到足以在供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)弄亂的情況下，也能以合適狀態(tài)發(fā)送出螺柱，從而可消除阻塞供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)側(cè)的危險。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，所提供的螺柱焊接設備包括供給器和焊槍，供給器用于容納具有處于一端處的焊接部分的多個桿形螺柱并以所述焊接部分頭部居先地離開供給器出口的方式一次供給一個螺柱，從供給器的出口延伸的供給器管道被連接到焊槍，以便接納由供給器供給的螺柱，將螺柱以焊接部分頭部居先的方式保持在焊槍的末端處并將焊接部分焊接到工件；其中在供給器的出口部分設有穿梭件(shuttle)安裝裝置， 以將中空穿梭件安裝到螺柱的桿形柄，該中空穿梭件接納螺柱的桿形柄使得將螺柱變長; 于是安裝有穿梭件的螺柱的總長度呈現(xiàn)為規(guī)定長度，使得螺柱在供給器管道或焊槍的螺柱通道內(nèi)不會弄亂。如上所述，即使螺柱短到足以在供給器管道內(nèi)側(cè)或焊槍螺柱通道中被弄亂，穿梭件使螺柱整體變長，因此螺柱在供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)不會弄亂。因此，能以合適的狀態(tài)將螺柱發(fā)送進入供給器管道和焊槍螺柱通道，并可消除阻塞供給器管道或焊槍螺柱通道內(nèi)側(cè)的危險。再者，即使螺柱具有各種長度和不同形狀，將它們安裝到穿梭件內(nèi)時，它們可以成為具有相同的外部直徑和相同的長度，這使得焊接設備更加通用并可以用同一焊接
3設備來處理各種長度和不同尺寸的螺柱。此外，還可以提供多個安裝裝置，因此，即使對于每個安裝裝置而言螺柱具有不同形狀，若將它們安裝在具有相同外部直徑和長度的穿梭件中，也可以使用相同的焊槍以便有序地或隨機地選擇不同形狀的螺柱并對其進行焊接。在上述螺柱焊接設備中，在保持穿梭件的同時焊槍可將螺柱焊接到工件上，然后在完成對該螺柱的焊接后，在保持穿梭件的同時焊槍運動離開工件，致使焊槍與被焊接的螺柱分離，然后由焊槍保持的穿梭件經(jīng)過設置在焊槍和螺柱焊接設備之間的返回管道返回到螺柱焊接設備。在這種方式中，可使穿梭件運動離開進行焊接的螺柱，而這些用過的穿梭件可被再次使用。穿梭件包括用來接納和保持螺柱的中空桿形本體，且穿梭件被變長使得螺柱在供給器管道中或在焊槍的螺柱通道內(nèi)不會弄亂。因此，即使螺柱短到不符合供給的要求，也能以合適狀態(tài)將它們發(fā)送到焊槍。這種穿梭件具有進入部分和終止部分，進入部分由被接納的螺柱的大直徑焊接部分齊平地接觸，終止部分阻塞用于接納這類被接納螺柱的另一端的中空部分。此外，在其終止部分設有螺紋構(gòu)件，該螺紋構(gòu)件具有能夠與被接納螺柱的另一端鄰接的長度；于是可以改變從終止部分的延長長度以便與被接納螺柱的長度匹配。在此方式中，可以沒有搖晃地保持被接納于穿梭件內(nèi)的螺柱。在這種情況下，穿梭件具有沿圓周方向形成的多條狹縫，它們沿長度方向從進入部分向終止部分延伸，穿梭件的螺柱接納中空部分的內(nèi)部直徑被形成為等于或略小于螺柱的外部直徑。借助這些狹縫，從進入部分到終止部分的穿梭件部分由多個沿長度方向延伸的彈性件形成，由于這些彈性件， 可將接納在中空部分內(nèi)的螺柱的桿形柄方便地插入，并可以不搖晃地保持被接納的螺柱。 供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，穿梭件安裝裝置被設置在螺柱排列裝置和出口之間。在此方式中，將穿梭件安裝在螺柱上時，螺柱將排成一隊，因此安裝很方便而且可以方便地重復使用被用過的穿梭件。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的螺柱焊接設備的示意圖，其還示出了焊槍操作的初始階段I，焊接階段II，拉開(pulling-up)階段III和穿梭返回(shuttle return)階段 IV；圖2A和2B為螺柱的右側(cè)正視圖和前正視圖；圖3A和;3B為從進入部分端看到的穿梭件的視圖以及其垂直截面圖；圖4示出了穿梭件的垂直截面，其中圖3所示的穿梭件已被安裝到圖2所示的螺柱上；圖5A到5D示出了穿梭件的垂直截面，其中圖3所示的穿梭件已被安裝到不同的螺柱上。
具體實施例方式下文將參考附圖描述本發(fā)明的一個實施例的螺柱焊接設備1。圖1示出了螺柱焊接設備1，其包括供給器5和焊槍9，供給器用于容納具有處于一端處的焊接部分2的多個桿形螺柱3并以所述焊接部分頭部居先地離開供給器出口的方式一次供給一個螺柱3，供給器管道6被連接到焊槍，該管道從供給器5的出口延伸以便接納從供給器供給的螺柱3， 將螺柱3以焊接部分2頭部居先的方式保持在焊槍的末端并將其焊接部分2焊接到工件7。螺柱排列裝置逸出口 10被設置在供給器5的出口處，用于使焊接部分2頭部居先地排列從出口一次供給一個的螺柱3。焊槍9還具有用于接納由供給器管道6供給的螺柱3的螺柱通道11并將這些螺柱發(fā)送到焊槍末端。此外，焊槍9可以是任何螺柱焊槍，但在所示實施例中，所描述的焊槍是一種用于電弧焊接螺柱的焊槍，一方面，這是一種通過在被保持于焊槍9的末端處的螺柱3的焊接部分2和工件7上的焊接位置之間產(chǎn)生電弧來熔化被加工材料的焊槍，另一方面，這也是一種通過加壓使已熔化的材料鄰接從而將螺柱3焊接到工件7 上的焊槍。例如，還可以是另一種如用來實現(xiàn)電阻焊接的焊槍。此外，雖然附圖中未示出， 在螺柱焊接設備1中可設置控制器以便進行有效控制從而實現(xiàn)圖1中的階段1到IV顯示的焊接操作。首先，將焊槍9置于圖1中階段I的初始位置。之后，使焊槍9運動到圖1中階段II顯示的焊接操作位置，并進行焊接。焊接后，將焊槍拉開到圖1中階段III顯示的被拉開位置。最后，在圖1中階段IV焊槍9結(jié)束焊接。如圖1所示，在設置于供給器5的出口側(cè)上的螺柱排列裝置10的出口和供給器管道6的進口之間設有穿梭件安裝裝置14，以將穿梭件13安裝到螺柱3的桿形柄，該穿梭件是中空穿梭件以便接納螺柱3的桿形柄從而延長螺柱3的長度。穿梭件安裝裝置14將已排隊的螺柱3接納于第一部分15中，將其保持在此狀態(tài)，然后使保持在第二部分17中規(guī)定方位的穿梭件13朝向螺柱3運動并將螺柱3的桿形柄容納和保持在穿梭件13的中空部分中。于是，已安裝有穿梭件13的螺柱3的總長度被延長到規(guī)定長度，使得供給器管道6中或焊槍9的螺柱通道11內(nèi)的螺柱不會弄亂。將穿梭件13安裝到螺柱3的方式不限于上面描述的方式，而可以用其他一些方法，且結(jié)構(gòu)可以是任何結(jié)構(gòu)，只要能將穿梭件13安裝到已排列的螺柱3并能從那里發(fā)送以便接納螺柱的桿形柄即可。接下來，裝備有穿梭件13的螺柱3通過供給器管道6被發(fā)送到焊槍9的螺柱通道 11。此供給方式可以是任何一種已知的常規(guī)方式，例如，可通過使用加壓空氣的壓力輸送來實現(xiàn)。用這種方式使焊接部分2頭部居先地將裝備有穿梭件13、被送到焊槍9的螺柱通道 11的螺柱3發(fā)送到焊槍9的末端且被保持在焊槍9的末端。如前面所解釋的那樣，安裝有穿梭件13的螺柱3的總長度被延長到規(guī)定長度，致使供給器管道6中或焊槍9的螺柱通道 11內(nèi)的螺柱不會弄亂。借助穿梭件13，可使短螺柱3變長，即使單個螺柱3短到足以在供給器管道6中或在焊槍9的螺柱通道11內(nèi)弄亂，隨后螺柱3能以合適的狀態(tài)通過供給器管道6和焊槍9的螺柱通道11被發(fā)送，從而可消除阻塞供給器管道6或螺柱通道11內(nèi)側(cè)的危險。在圖1中，在階段I，將裝備有穿梭件13的螺柱3保持在其初始位置的焊槍9被定位在工件7上的預定焊接位置處。如箭頭18所示，使焊槍9運動到接近工件7并運動到階段Π的焊接操作位置。在焊接操作期間，在工件7和螺柱3的焊接部分2之間產(chǎn)生電??； 使該部分熔化，如階段Π中箭頭19所示，然后對保持在焊槍9的末端處的裝備有穿梭件13 的螺柱3的焊接部分2加壓使其抵靠工件7，并將螺柱3焊接到工件7上。螺柱3被焊接到工件7之后，如階段III中顯示的那樣沿箭頭21的方向取向的焊槍9被拉開而運動遠離被焊接的螺柱3。此時，焊槍9運動遠離工件7同時仍然保持穿梭件13，致使穿梭件與被焊接的螺柱3分開。因此，焊槍9將自動保持穿梭件13。之后，由焊槍9保持的穿梭件13沿焊槍9的返回通道22并通過設置在焊槍9和穿梭件安裝裝置14之間的返回管道23被發(fā)送到穿梭件安裝裝置14的第二部分17內(nèi)。在這種方式中，穿梭件13以與容納在第二部分17內(nèi)的穿梭件(一或多個)13相同的姿態(tài)返回，因此用這種方式返回的穿梭件13能夠被再次使用。此外，如前所述，因為穿梭件安裝裝置14被設置在螺柱排列裝置10和供給器的出口之間，將穿梭件13安裝到螺柱3上時，螺柱3已經(jīng)處于排隊狀態(tài)，因此安裝穿梭件13很方便，同時也便于操縱用過的穿梭件以便再使用?，F(xiàn)將參考圖2到4來描述螺柱3和穿梭件13。如圖2A和2B所示，螺柱3是常規(guī)的公知物品，其包括直徑為d的大直徑焊接部分2和直徑小于焊接部分2的直徑、長度為L的桿形柄25。在所示的實例中，桿形柄25中形成有螺紋，且在其中設有柱螺栓(bolt stud)。 可選地，螺柱可以是某些其他常規(guī)的公知桿形螺柱。如圖3A和;3B所示，穿梭件13包括用于接納和保持螺柱3的中空桿形本體。在該實施例中，焊槍9執(zhí)行電弧焊接，因此穿梭件13由導電材料形成。一般而言，穿梭件由導電金屬構(gòu)成，但是其也可由導電塑料構(gòu)成。此外，可使穿梭件13變長致使螺柱在供給器管道6 或焊槍的螺柱通道11中不會弄亂。因此，即使螺柱3短到不適于被供給到焊槍9的末端， 仍可將其以合適的狀態(tài)供給到焊槍9的末端。這種穿梭件13具有進入部分27和終止部分四，進入部分由被接納在其中空部分沈內(nèi)的螺柱3的大直徑焊接部分2齊平地接觸，終止部分用于接納被接納的螺柱3的另一端的并阻塞中空部分26。在終止部分四內(nèi)設有螺紋構(gòu)件30，該螺紋構(gòu)件的長度能夠鄰接被接納的螺柱3的另一端，這能夠改變從終止部分四到中空部分沈的延長長度從而與被接納的螺柱3的長度匹配。在這種方式中，被接納于穿梭件13的中空部分沈內(nèi)的螺柱3可被不搖晃地保持。在螺紋構(gòu)件20中、位于終止部分四的外側(cè)上設有鎖定螺母31，因此能固定從終止部分四到中空部分沈的被加長的螺紋構(gòu)件 30。另外，沿穿梭件13的圓周方向形成有多道狹縫33(在所示的實例中是六道)，這些狹縫沿長度方向從進入部分27向終止部分四延伸。而且，螺柱3的螺柱接納中空部分沈的內(nèi)部直徑被形成為等于或略小于螺柱3的外部直徑。穿梭件13的從進入部分27逼近終止部分四的那部分借助狹縫33被形成為沿長度方向上延伸的多個彈性件。于是被接納到中空部分沈內(nèi)的螺柱3的桿形柄25被這些彈性件保持，使得螺柱3的插入很方便，且在插入之后，能實現(xiàn)摩擦結(jié)合，致使被接納的螺柱3不搖晃。再者，進入部分27被成形為喇叭形以便于接納螺柱3的桿形柄25。圖4示出了以什么方式將穿梭件13安裝到短螺柱3致使該螺柱的總長度34被延長的情況?？傞L度34被設定為使得螺柱在供給器管道6或焊槍的螺柱通道11內(nèi)不會弄亂的長度。將螺柱3和穿梭件13組合后，總長度34被設定成使螺柱在供給器管道6中或在焊槍的螺柱通道11內(nèi)不會弄亂的長度，但是，如圖5所示，也會發(fā)生螺柱3的焊接部分2的直徑深深配合在喇叭形穿梭件進入部分27的端部內(nèi)的情況，因此可將穿梭件13的總長度設定為使得螺柱不會在供給器管道6中或在焊槍的螺柱通道11內(nèi)弄亂的長度。圖5示出了將穿梭件13安裝到各種螺柱上的實例。圖5A示出了如何將穿梭件13 安裝到具有大直徑的焊接部分2A的短螺柱3A上的情況。圖5B示出了如何將穿梭件13安裝到具有大直徑的焊接部分2B的稍長的螺柱:3B上的情況。因為螺柱:3B較長，螺紋構(gòu)件30 沒有延伸到穿梭件13的中空部分內(nèi)。圖5C示出了如何將穿梭件13安裝到具有小直徑的焊接部分2C的短螺柱3C上的情況。圖5D示出了如何將穿梭件13安裝到具有小直徑的焊接部分2D的長螺柱3上的情況。如這些附圖明顯示出的那樣，安裝有穿梭件13的螺柱的總長度被延長到規(guī)定長度34，因此螺柱在供給器管道6或焊槍的螺柱通道11內(nèi)不會弄亂， 再者，每一種配備有穿梭件13的螺柱，即3A到3D所示，都具有恒定長度。在所示的實施例中，螺紋構(gòu)件30延伸遠離穿梭件13的終止部分四，這在供給過程中幾乎沒有任何妨礙作用且在供給或保持在焊槍9中的過程中也不會有任何妨礙作用。
權(quán)利要求
1.一種螺柱焊接設備，包括供給器和焊槍，供給器用于容納具有桿形柄和焊接部分頭部處于一端處的多個桿形螺柱，且以所述焊接部分頭部居先地離開供給器出口的方式一次供給一個螺柱，從所述供給器的出口延伸的供給器管道被連接到焊槍，以便接納從供給器供給的螺柱，將該螺柱以所述焊接部分頭部居先的方式保持在焊槍的末端處，并將所述焊接部分焊接到工件；其中在所述供給器的出口部分設有用來將中空穿梭件安裝到所述螺柱的桿形柄的穿梭件安裝裝置，該中空穿梭件接納所述螺柱的桿形柄以便延長螺柱的長度；于是使已安裝有所述穿梭件的螺柱的總長度成為規(guī)定長度，致使所述螺柱在所述供給器管道或所述焊槍的螺柱通道內(nèi)不會弄亂。
2.如權(quán)利要求1所述的螺柱焊接設備，其中，所述焊槍在保持所述穿梭件的同時將螺柱焊接到工件上，在焊接該螺柱之后，焊槍在保持所述穿梭件的同時運動離開所述工件，致使焊槍與被焊接的螺柱分離；之后由焊槍保持的所述穿梭件經(jīng)過設置在所述焊槍和所述螺柱焊接設備之間的返回管道返回到所述螺柱焊接設備。
3.如權(quán)利要求1所述的螺柱焊接設備，其中，所述穿梭件包括用于接納和保持所述螺柱的中空桿形本體，且該穿梭件被變長使得螺柱在所述供給器管道或所述焊槍的螺柱通道內(nèi)不會弄亂。
4.如權(quán)利要求3所述的螺柱焊接設備，其中，所述穿梭件具有進入部分和終止部分，該進入部分由被接納螺柱的大直徑焊接部分齊平地接觸，終止部分阻塞用于接納這類被接納螺柱的另一端的中空部分；在所述終止部分中，所設置的螺紋構(gòu)件的長度能夠鄰接所述被接納螺柱的另一端，于是可以改變從終止部分延長的長度以便與被接納螺柱的長度匹配。
5.如權(quán)利要求4所述的螺柱焊接設備，其中，所述穿梭件具有沿圓周方向形成的、沿長度方向從所述進入部分朝所述終止部分延伸的多道狹縫；穿梭件的螺柱接納中空部分的內(nèi)部直徑被形成為等于或略小于所述螺柱的外部直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的螺柱焊接設備，其中，在所述供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，所述穿梭件安裝裝置被設置在所述螺柱排列裝置和所述出口之間。
7.如權(quán)利要求2所述的螺柱焊接設備，其中，在所述供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，所述穿梭件安裝裝置被設置在所述螺柱排列裝置和所述出口之間。
8.如權(quán)利要求3所述的螺柱焊接設備，其中，在所述供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，所述穿梭件安裝裝置被設置在所述螺柱排列裝置和所述出口之間。
9.如權(quán)利要求4所述的螺柱焊接設備，其中，在所述供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，所述穿梭件安裝裝置被設置在所述螺柱排列裝置和所述出口之間。
10.如權(quán)利要求5所述的螺柱焊接設備，其中，在所述供給器內(nèi)設有螺柱排列裝置，所述穿梭件安裝裝置被設置在所述螺柱排列裝置和所述出口之間。
全文摘要
一種螺柱焊接設備包括供給器和焊槍，供給器接納多個螺柱并以被供給的螺柱的焊接部分居先的方式從供給器出口一個接一個地供給螺柱，焊槍接納從供給器經(jīng)供給器管道供給的螺柱，保持該螺柱并將該螺柱焊接到工件。在供給器的出口設有穿梭件裝入器，其中將中空穿梭件裝入螺柱的桿形本體，以便延長短螺柱的長度，使得裝有穿梭件的螺柱整體變長，以避免裝有穿梭件的螺柱在供給器管道和/或所述焊槍的螺柱通道內(nèi)弄亂。
文檔編號B23K37/00GK102317026SQ200980156674
公開日2012年1月11日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者三浦大介, 佐野和繁 申請人:紐弗雷公司