一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于螺柱焊领域，具体涉及一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置及方法。包括旋转空心刀头，所述旋转空心刀头为中空筒状，刀刃位于刀筒下部的外周，刀筒的内径与待去除焊缝的螺柱的直径相同，所述旋转空心刀头与电动机连接，由电动机带动旋转空心刀头旋转。本发明专利技术通过连接件固定在机器人手臂上使用，通过计算机控制旋转空心刀头、环形电磁铁等零部件的工作，自动完成对螺柱焊多余凸台状焊缝的去除工作。

A device and method for automatically removing redundant welds in stud welding

The invention belongs to the field of stud welding, in particular to a device and method for automatically removing redundant weld seams of stud welding. The utility model includes a rotary hollow cutter head, which is hollow cylinder shape, the blade is located at the outer circumference of the lower part of the cutter barrel, the inner diameter of the cutter barrel is the same as the diameter of the stud to be removed from the weld, the rotary hollow cutter head is connected with the motor, and the motor drives the rotary hollow cutter head to rotate. The invention is fixed on the robot arm by a connecting piece, and the work of rotating hollow cutter head, annular electromagnet and other parts is controlled by a computer, so as to automatically remove the redundant boss shaped weld of stud welding.

【技术实现步骤摘要】
一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置及方法
本专利技术属于螺柱焊领域，具体涉及一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置及方法。
技术介绍
螺柱焊焊接技术是将金属螺柱或类似的小型回转体工件焊于大型工件表面的一种焊接方法，在针对螺柱与高强厚板构件的感应+拉弧复合热源螺柱焊接方法中，由于螺柱焊焊接过程采用陶瓷成型模辅助焊接熔池自蔓延扩展，在自动化焊接完成后，会在每个焊接螺柱与母材连接处出现多余的凸台状的焊缝。在汽车生产过程中螺柱焊接常起到连接与固定作用，例如固定车厢线束、油管、导流板等底盘附件。而螺柱焊多余的凸台状焊缝明显影响相关附件的安装，需要人工去除。人工去除时，需要用砂轮打磨，对于装配精度高的部分还需要锉刀修整，十分耗时耗力，并且由于存在螺柱的干扰，时常不能去除彻底，这样对后面的设备安装会造成一定的影响；如若用力不当会使螺柱焊缝产生裂纹，影响焊接适量，同时由于焊缝多余凸台只比螺柱外径大2-3毫米，采用去除方式不当，会伤到螺柱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置及方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置，包括旋转空心刀头，所述旋转空心刀头为中空筒状，刀刃位于刀筒下部的外周，刀筒的内径与待去除焊缝的螺柱的直径相同，所述旋转空心刀头与电动机连接，由电动机带动旋转空心刀头旋转。进一步的，还包括变速箱，所述旋转空心刀头的输入轴与变速箱的输出齿轮连接，电动机的输出轴与变速箱的输入齿轮连接；电动机的输出轴穿过机器人连接板，所述机器人连接板放置在变速箱的上部。进一步的，还包括支承板、挡屑罩、挡屑环；所述挡屑罩设置在旋转空心刀头的外周，挡屑罩的上端与支承板固定连接，挡屑环套设在旋转空心刀头输入轴的外侧，且与支承板固定连接，挡屑环位于挡屑罩的内部，挡屑环的厚度从输入轴到挡屑罩逐渐减小。进一步的，所述支承板的下部与旋转空心刀头的输入轴之间设置有密封圈。进一步的，还包括环形电磁铁组件、环形气道壳、吸气管；所述挡屑罩下端的外侧设置有一圈环形电磁铁组件，环形电磁铁组件的外侧设置有环形气道壳，环形气道壳的上部较小环的直径与挡屑罩的外径相同，且环形气道壳通过上部较小的环与挡屑罩固定连接，环形气道壳上部开有开口，吸气管与环形气道壳上的开口连接。进一步的，所述吸气管一端与环形气道壳上的开口连接，实现与环形气道壳内气道的连通，吸气管的另一端穿过支承板上的圆孔，外接吸尘器。进一步的，所述支承板下侧固定有激光测距传感器。一种具有上述的装置的去除螺柱焊多余焊缝的系统，包括工作台、机器人手臂、机器人控制器、监测显示器和计算机控制器；所述自动去除螺柱焊多余焊缝的装置通过机器人连接板与机器人手臂连接，机器人控制器操控机器人手臂实现所述装置三维空间内的移动，所述电动机、激光测距传感器、环形电磁铁组件与计算机控制器连接，通过计算机控制器自动控制所述装置的工作运行。一种利用上述的装置自动去除螺柱焊多余焊缝的方法，包括如下步骤：步骤(1)：输入焊接螺柱时的三维坐标，计算出去除多余焊缝装置的三维空间位置，使旋转空心刀头距离螺柱上方2-4mm；步骤(2)：母材板件放于工作台上，通过激光测距传感器得到开始工作平面和最终工作平面，旋转空心刀头下端位置与开始工作平面距离为A，与最终工作平面距离为B，存入计算机控制器；步骤(3)：机器人手臂带动装置沿Z方向垂直向下运动至开始距离A，计算机控制器接收到激光测距传感器的开始信号，电动机开始工作，环形电磁铁组件与吸尘器开始吸附飞屑，旋转空心刀头由上至下匀速去除多余凸台状焊缝；步骤(4)：旋转空心刀头运动至停止距离B，计算机控制器接收到停止信号，电动机停止工作，同时机器人控制器接收停止信号，开始沿Z方向垂直向上运动到达初始位置，接着移动到达飞屑回收位置，环形电磁铁组件与吸尘器断电，剩余碎屑与电磁铁分离回收，通过监测显示器实时观察工况；步骤(5)：机器人手臂返回初始位置，重复操作步骤2-4，去除下一个螺柱多余凸台状焊缝。进一步的，所述开始工作平面为螺柱焊缝最高点上方2-4mm空间平面，所述最终工作平面为母材上表面空间平面。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)本专利技术通过连接件固定在机器人手臂上使用，通过计算机控制旋转空心刀头、环形电磁铁等零部件的工作，自动完成对螺柱焊多余凸台状焊缝的去除工作。(2)通过电磁铁对飞屑的吸附作用以及环形吸气道接通工业吸尘器后的吸气作用，且电磁铁作用面与工作面仅相距3-5mm，能够尽可能得自动清理掉工作时产生的飞屑，免去了后续繁琐的清理工作，显著提高了效率。附图说明图1为本专利技术装置的整体结构剖视图。图2为螺柱焊焊接后多余凸台状焊缝示意图。图3本申请自动去除螺柱焊多余焊缝的方法流程图。图4本申请自动去除螺柱焊多余焊缝的系统工作图。附图标记说明：1-环形电磁铁组件，2-环形气道壳，3-挡屑罩，4-当屑环，5-输出轴，6-机器人连接板，7-电动机，8-变速箱，9-激光测距传感器，10-吸气管，11-输入轴，12-支承板，13-密封圈，14-旋转空心刀头，15-工作台，16-机器人手臂，17-机器人控制器，18-监测显示器，19-计算机控制器，20-多余凸台状焊缝。具体实施方式如图1-4所示，一种利用旋转空心刀头自动去除螺柱焊多余焊缝的装置，包括电动机7、机器人连接板6、变速箱8、激光测距传感器9、输入轴5、吸气管10、输出轴11、挡屑环4、支承板12、挡屑罩3、密封圈13、环形气道壳2、环形电磁铁组件1、旋转空心刀头14。电动机7、机器人连接板6、变速箱9从上到下依次固定连接，激光测距传感器9安装在机器人连接板6下侧位置，输出轴5穿过机器人连接板6与变速箱8输入齿轮连接，吸气管10通过连接件安装在环形气道壳2上，变速箱8输出齿轮与输入轴11连接，支承板12通过连接件固定在变速箱8下侧，密封圈13通过挡屑环4压入支承板12凹槽内，挡屑环4通过连接件与支承板12下侧固定连接，挡屑罩3与支承板12下侧固定连接，环形电磁铁组件1和环形气道壳2由内到外依次连接在挡屑罩3下端外侧，旋转空心刀头14通过端头螺纹旋入输出轴11螺纹槽内。所述吸气管10一端通过螺母接在环形气道壳2上，与气道相通，另一端穿过支承板12上的圆孔，接通工业吸尘器。所述支承板12上有直径10mm的孔洞，以保证激光测距传感器9能够探测到螺柱焊母材板平面。所述激光测距传感器9测量精度为0.1mm。所述旋转空心刀头14刀刃部分位于刀筒外侧，刀筒内侧直径与螺柱直径相匹配。本装置通过连接件固定在机器人手臂16上，通过机器人控制器操控机器人手臂实现本装置三维空间内的移动，同时本装置的电动机7、激光测距传感器9、环形电磁铁组件1与计算机控制器连接，通过计算机自动控制本装置的工作运行。一种采用自动去除螺柱焊多余焊缝的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置，其特征在于，包括旋转空心刀头(14)，所述旋转空心刀头(14)为中空筒状，刀刃位于刀筒下部的外周，刀筒的内径与待去除焊缝的螺柱的直径相同，所述旋转空心刀头(14)与电动机(7)连接，由电动机(7)带动旋转空心刀头(14)旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动去除螺柱焊多余焊缝的装置，其特征在于，包括旋转空心刀头(14)，所述旋转空心刀头(14)为中空筒状，刀刃位于刀筒下部的外周，刀筒的内径与待去除焊缝的螺柱的直径相同，所述旋转空心刀头(14)与电动机(7)连接，由电动机(7)带动旋转空心刀头(14)旋转。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括变速箱(8)，所述旋转空心刀头(14)的输入轴(11)与变速箱(8)的输出齿轮连接，电动机(7)的输出轴(5)与变速箱(8)的输入齿轮连接；电动机(7)的输出轴(5)穿过机器人连接板(6)，所述机器人连接板(6)放置在变速箱(8)的上部。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括支承板(12)、挡屑罩(3)、挡屑环(4)；
所述挡屑罩(3)设置在旋转空心刀头(14)的外周，挡屑罩(3)的上端与支承板(12)固定连接，挡屑环(4)套设在旋转空心刀头(14)输入轴(11)的外侧，且与支承板(12)固定连接，挡屑环(4)位于挡屑罩(3)的内部，挡屑环(4)的厚度从输入轴(11)到挡屑罩(3)逐渐减小。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支承板(12)的下部与旋转空心刀头(14)的输入轴之间设置有密封圈(13)。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括环形电磁铁组件(1)、环形气道壳(2)、吸气管(10)；
所述挡屑罩(3)下端的外侧设置有一圈环形电磁铁组件(1)，环形电磁铁组件(1)的外侧设置有环形气道壳(2)，环形气道壳(2)的上部较小环的直径与挡屑罩(3)的外径相同，且环形气道壳(2)通过上部较小的环与挡屑罩(3)固定连接，环形气道壳(2)上部开有开口，吸气管(10)与环形气道壳(2)上的开口连接。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述吸气管(10)一端与环形气道壳(2)上的开口连接，实现与环形气道壳内气道的连通，吸气管(10)的另一端穿过支承板(12)上的圆孔，外接吸尘器。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德库，唐飞，王克鸿，何思源，王恒，周琦，彭勇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32