CN111182995A - 用于紧固件馈送装置的夹套组件 - Google Patents

Abstract

一种夹套组件包括致动器和连接至所述致动器的夹套。所述夹套组件适于安装在具有电极的焊接电极保持器上。所述夹套能够由所述致动器从推进位置和回缩位置移动，在所述推进位置中，所述夹套适于抓持紧固件诸如焊接铆钉，并且在所述回缩位置中，所述夹套的至少一部分回缩到所述致动器中，以使所述电极能够接合所述紧固件以焊接到工件，并且所述夹套适于释放所述紧固件。

Description

用于紧固件馈送装置的夹套组件

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求2017年12月14日提交的标题为“FASTENER FEEDINGAPPARATUS”的共同待决的美国临时专利申请序列号62/598,715的权益，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及紧固件馈送装置，并且具体地涉及用于电阻焊接紧固件馈送装置的夹套组件。

背景技术

当前将工件诸如片材彼此紧固的方法包括常规的点焊、使用自穿孔铆钉，以及使用流动钻铆。后两种方法需要铆钉馈送系统。因此需要一种用于将紧固件沿多个轴线馈送并且安装到工件的凹口或扩孔中的系统。

发明内容

在一个实施方案中，一种夹套组件，包括致动器和连接至该致动器的夹套，该夹套组件适于被安装在外部电极保持器上，该夹套可以由致动器从推进位置和回缩位置移动，在该推进位置中，夹套适于抓持紧固件，并且在该回缩位置中，夹套的至少一部分回缩到致动器中，以使附接到电极保持器的电极能够接合紧固件，并且其中该夹套适于释放紧固件。在一个实施方案中，夹套适于紧固件一旦被电极夹持到外部工件，便释放紧固件。

在一个实施方案中，夹套包括细长的柄部分和从柄部分延伸的多个夹套指状件，这些多个夹套指状件的尺寸和形状被设计成当夹套处于其推进位置时抓持紧固件。在一个实施方案中，多个夹套指状件中的每一个包括抓持部分。在一个实施方案中，每个抓持部分包括相对于夹套的纵向轴线向内渐缩的渐缩构件。在一个实施方案中，抓持部分中的每一个包括第一抓持区段和第二抓持区段，其中第一抓持区段相对于夹套的纵向轴线从渐缩构件向外延伸，并且第二抓持区段相对于夹套的纵向轴线从第一抓持区段向内延伸。在一个实施方案中，夹套包括围绕多个夹套指状件定位的环。

在一个实施方案中，致动器包括壳体，该壳体具有上端、与上端相对的下端，以及从上端延伸至下端的中心通道，并且其中夹套被可滑动地定位在致动器壳体的中心通道内。在一个实施方案中，致动器包括套筒构件，该套筒构件具有被定位在致动器的壳体的中心通道内的内部套筒，并且其中夹套包括内部通道，并且其中致动器的套筒构件的内部套筒被定位在夹套的内部通道内。在一个实施方案中，套筒构件包括附接到壳体的上端的盖。在一个实施方案中，盖被可移除地附接到壳体的上端。在一个实施方案中，套筒构件与壳体成一体。在一个实施方案中，盖包括与壳体的中心通道连通的推进端口，用于提供气动气压以将夹套推进到其推进位置。在一个实施方案中，盖包括与壳体的中心通道连通的返回端口，用于提供气动气压以将夹套回缩到其回缩位置。在一个实施方案中，夹套包括传感器构件，并且其中致动器包括位于壳体的上端附近的传感器，用于在夹套处于其回缩位置时感测夹套的传感器构件与该传感器的对准。

在一个实施方案中，电极保持器被定位在套筒构件的内部套筒内。在一个实施方案中，电极保持器包括转接器轴，电极可移除地附接到该转接器轴，其中，当夹套处于其推进位置时电极盖被夹套覆盖，并且当夹套处于其回缩位置时，电极盖从夹套暴露。在一个实施方案中，电极为焊接电极。在一个实施方案中，紧固件为铆钉。在另一个实施方案中，紧固件为螺柱。在一个实施方案中，内部套筒包括自由端，该自由端具有倾斜表面并且被定位在壳体的中心通道内，在壳体的下端附近，并且其中，当夹套从其推进位置被移动至其回缩位置时，夹套的渐缩构件接合内部套筒的倾斜表面。在一个实施方案中，推进端口和返回端口进一步适于释放气动气压，以使夹套在致动器内相对于内部套筒在夹套的推进位置和夹套的回缩位置之间自由移动。

在一个实施方案中，组合地，具有焊接电极的焊枪和包括致动器和连接至该致动器的夹套的夹套组件，该夹套组件被安装在焊接电极上，夹套可以由致动器从推进位置和回缩位置移动，在推进位置中，夹套适于抓持紧固件，并且在回缩位置中，夹套的至少一部分回缩到致动器中，以使电极能够将紧固件焊接到外部工件，并且其中夹套适于释放紧固件。

附图说明

图1为根据一个实施方案的电阻焊接紧固件馈送装置的前视透视图；

图2为图1中所示的馈送装置的前视透视图回顾，但是其中某些部件以横截面示出，该馈送装置处于第一原始位置；

图3A为图1和图2中所示的馈送装置所采用的致动器和夹套的近视视图，致动器和夹套被示出为处于第一原始位置，而图3B为被示出为处于第一原始位置的夹套的一部分的正视剖视图；

图4为图1和图2的馈送装置的一部分的正视剖视图，该馈送装置被示出为处于第二位置，使得该馈送装置所采用的上部电极朝向工件移动；

图5和图6为图4中所示的馈送装置的夹套的正视剖视图，该夹套被示出为处于第二位置。

图7为图1和图2的馈送装置的一部分的正视剖视图，该馈送装置被示出为处于第三位置，使得紧固件被夹持在上部电极和工件之间；

图8为图7中所示的馈送装置的夹套的正视剖视图，该夹套被示出为处于第三位置。

图9为图1和图2的馈送装置的一部分的正视剖视图，该馈送装置被示出为处于第四位置，使得夹套从紧固件回缩；

图10和图11为图9中所示的馈送装置的夹套的正视剖视近视视图，该夹套被示出为处于第四位置；

图12为根据另一个实施方案的电阻焊接紧固件馈送装置的透视图；

图13为安装到图12中所示的馈送装置的电极的夹套组件的侧视剖视图；

图14为图13中所示的夹套组件的顶部透视图；

图15和图16为图14中所示的夹套组件的侧视剖视图；

图17为图14中所示的夹套组件所采用的套筒的底部透视图；

图18为图17中所示的套筒的一部分的近视透视图；

图19和图20分别为图14中所示的夹套组件所采用的夹套的底部和顶部透视图；

图21为图14中所示的夹套组件的顶部透视图，但是包括传感器；

图22和图23为图21中所示的夹套组件的剖视图，其中夹套组件处于推进位置；

图24为图23中所示的夹套组件的一部分的近视视图，但是其中夹套组件处于回缩位置；

图25和图26为图13中所示的夹套组件的一部分的截面视图，并且进一步示出了夹套组件接合和抓持铆钉的步骤；

图27和图28为图12中所示的馈送装置的一部分的透视图，并且进一步示出了馈送装置将铆钉焊接到工件的步骤，夹套被示出为分别处于推进位置和回缩位置；以及

图29为安装到电极的夹套组件的另一个实施方案的侧视剖视图。

具体实施方式

图1和图2示出了电阻焊接紧固件馈送装置10(以下称为“馈送装置10”)的实施方案。在一个实施方案中，馈送装置10适于将紧固件焊接到工件W1，诸如片材、面板或其他合适的结构。在一个实施方案中，工件W1为平坦的片材。在一个实施方案中，工件W1包括凹口。在一个实施方案中，馈送装置10包括焊机壳体12，安装到焊机壳体12的上部焊机部分14，以及安装到焊机壳体12的下部焊机部分16，该下部焊机部分被定位成与上部焊机部分14相对。在一个实施方案中，上部焊机部分14包括致动器18，安装到致动器18并且从其延伸的夹套20，以及尺寸、形状被设计成并且适于可移动且可滑动地接纳夹套20的上部电极22。在一个实施方案中，夹套20环绕上部电极22并且相对于上部电极22可轴向移动。在一个实施方案中，夹套20为分离式夹套。在一个实施方案中，夹套20被定向并且从致动器18垂直地或基本垂直地向下延伸，如图1和图2所示。在一个实施方案中，下部焊机部分16包括下部电极24。在一个实施方案中，下部电极24向上且垂直地或基本垂直地延伸。在一个实施方案中，下部电极24与上部电极22轴向对准。在其他实施方案中，馈送装置10可以被构造成使得夹套20、上部电极22和下部电极24在其他方向、取向和位置上延伸，应当理解，上部电极22和下部电极24彼此对准。

仍参考图1和图2，在一个实施方案中，馈送装置10包括具有上部馈送部分14和下部固定点递送部分30的紧固件递送系统26，其一端被安装到上部馈送部分28并且其相对端被连接至夹套20，如将在下文中进一步详细讨论的。在一个实施方案中，上部馈送部分28是基本上细长的，而下部固定点递送部分30是大致L形的。在一个实施方案中，上部馈送部分28包括内部馈送管32，而下部固定点递送部分30包括与上部馈送部分28的馈送管32连通的内部轨道34。在一个实施方案中，紧固件递送系统26适于从上部馈送部分28接纳单个或多个紧固件并且将其馈送至下部固定点递送部分30，并且递送到夹套20中。在一个实施方案中，内部馈送管32和内部轨道34的尺寸和形状被设计成接纳紧固件并且将其运输至夹套20。在一个实施方案中，紧固件为铆钉。在一个实施方案中，铆钉为电阻焊接铆钉。在一个实施方案中，在紧固/焊接过程的一个循环中，紧固件递送系统26将单个紧固件馈送至夹套20。在其他实施方案中，紧固件递送系统26馈送多个紧固件以在系统处进行分步，从而加快循环次数。在另一个实施方案中，馈送装置10利用振动碗或其他合适的馈送装置来将紧固件发送穿过下部固定点递送部分30。在另一个实施方案中，馈送装置10可以利用安装在固定点递送部分30上的紧固件的盒来馈送紧固件穿过。在另一个实施方案中，紧固件可以被手动馈送或手动装载到夹套20中。在其他实施方案中，紧固件递送系统26可以被定位在焊机的固定电极或移动电极上。

参见图3A，在一个实施方案中，致动器18包括具有上端和下端的管状壳体36，以及位于下端附近的内部壁架38。在一个实施方案中，第一管状构件40位于壳体36内，并且包括细长的柄部分42和在其上端的凸缘44，凸缘44与壳体36的壁架38并置并且接合，并且在其下端被安装到壳体36。在一个实施方案中，第一管状构件40的细长的柄部分42的一部分从壳体36的下端延伸。在一个实施方案中，第一管状构件40的细长的柄部分42包括位于其下端的内部环形壁架46。在一个实施方案中，第二管状构件48被定位在壳体36内，并且包括细长的柄部分50和在其一端的凸缘52。在一个实施方案中，第二管状构件48的细长的柄部分50的一部分被定位在第一管状构件40的细长的柄部分42内，并且第二管状构件48的凸缘52被安装到壳体36的上端附近。在一个实施方案中，致动器18包括销53，该销横向地延伸穿过第一管状构件40的细长的柄部分42的下端，并且穿过夹套20，将在下文中进一步详细描述。

参见图3A和图3B，在一个实施方案中，夹套20包括在其一端的基部54和从基部54延伸的多个夹套指状件56，夹套指状件中的每一个在其下端包括渐缩的抓持部分58。在一个实施方案中，夹套20的夹套指状件56的抓持部分58中的每一个包括内部凸块57(另参见图11)。在一个实施方案中，内部凸块57是圆形的。在一个实施方案中，细长狭槽59在多个夹套指状件56之间轴向形成，并且狭槽59包括位于夹套指状件56的下端附近的渐缩端61。在一个实施方案中，基部54包括尺寸和形状被设计成接纳第一弹簧62的环形凹槽60，以及尺寸和形状被设计成穿过其中接纳致动器18的销53的横向狭槽65。在一个实施方案中，当夹套20打开和闭合时，第一弹簧62将多个夹套指状件56固定在一起。在一个实施方案中，夹套20的基部54的壁架46不与第一管状构件40接触，狭槽59在销53上停止，并且致动器18的销53限制夹套20的行进，如下所述。在一个实施方案中，上部电极22延伸穿过致动器18，特别地，第一管状构件和第二管状构件40、48，并且穿过夹套20。在一个实施方案中，第二弹簧64被定位在致动器18的第一管状构件和第二管状构件40、48内并且围绕上部电极22。在一个实施方案中，第二弹簧64的一端接合夹套20的基部54的顶部部分。在一个实施方案中，第二弹簧64对夹套20施加弹簧力以促进夹套20的行进，将在下文中进一步详细描述。

参见图1至图3B，紧固件递送系统26的固定点递送部分30包括环66，该环被附接到下部固定点递送部分30的下端并且从其延伸。在一个实施方案中，环66的尺寸和形状被设计成轴向地接纳夹套20的多个夹套指状件56穿过其中。在一个实施方案中，环66包括销68，该销横向延伸穿过夹套20的狭槽59。在一个实施方案中，环66的销68在夹套的狭槽59内可移动，将在下文中进行描述。

参见图1至图3A，在一个实施方案中，馈送装置10在其原始位置开始循环。紧固件F被馈送穿过紧固件递送系统26至固定点递送部分30。当馈送装置10处于其原始位置时，第二弹簧64在朝向工件W1的方向上轴向偏压夹套20。夹套20的狭槽59的顶端接触致动器18的销53，并且因此控制夹套20相对于上部电极22的位置。当夹套20的狭槽59的渐缩端61接触环66的销68时，夹套指状件56和夹套20被迫打开并且彼此分开，从而使紧固件F能够进入夹套20，更特别地，在夹套指状件56的抓持部分58之间。在一个实施方案中，可以控制夹套20中的开口，使得当紧固件F进入夹套20时产生棘爪，从而提供紧固件F的可靠定位。夹套20的第一弹簧62将夹套20的夹套指状件56保持在一起并且可扩展，以便使夹套指状件56能够彼此分开并且展开，并且铰接以便在需要时(诸如当接纳紧固件F时)打开。在这方面，紧固件F经由紧固件递送系统26的馈送管32发送，并且穿过紧固件递送系统26的固定点部分递送部分30进入夹套20。

参考图4至图6，在一个实施方案中，上部电极22朝向工件W1、W2轴向移动距离D1。当上部电极22朝向工件W1、W2移动时，夹套20的狭槽59的渐缩端61移动离开紧固件递送系统26的环68的销68。进而，夹套20的夹套指状件56闭合，并且其抓持部分58牢固地抓持紧固件F，并且使紧固件F与上部电极和下部电极22、24保持对准。

参考图7和图8，上部电极22进一步朝向工件W1的图廓线行进距离D2，直到紧固件F被截留在工件W1和上部电极22之间。如果夹套20首先与工件W1接触，则将其向后推动并且移出上部电极22。此特征允许安装相对较短的紧固件。馈送装置10的总体设计允许将紧固件安装在工件W1的凹口R内，尤其是当由于凹口R的壁造成障碍而无法从侧面接近紧固件F时。

参考图9和图10，致动器18被接合并且通电，并且夹套20沿上部电极22的轴线回缩远离工件W1、W2，从而暴露电极尖端23。在这方面，致动器18的销53接触夹套20的狭槽59的上端，从而拉动分开夹套指状件56，并且当致动器18回缩时将夹套20拉回。将夹套20回缩到上部电极22的尖端23的“修整线”之后，能够使尖端23得到修整。然后，将紧固件F经由上部电极和下部电极22、24焊接到工件W1、W2。参见图11，圆形凸块57防止上部电极22上的过度磨损。在一个实施方案中，由于上部电极22被磨损和修整，因此不需要调节与紧固件F的间隙。在焊接过程中，捕获紧固件F不取决于上部电极22相对于紧固件F的位置。

循环完成后，上部电极22回缩并且致动器18将夹套20移回上部电极22的尖端23上方，并且馈送装置10移动返回其第一原始位置。夹套20再次与紧固件递送系统26对准，并且再次打开以允许下一个紧固件F进入。

图12至图28示出了电阻焊接紧固件馈送装置110(以下称为“馈送装置110”)的另一个实施方案。除非另有说明，否则图12至图28的实施方案以与图1至图11的实施方案相同的基本方式来构造和组装。

参考图12和图13，在一个实施方案中，馈送装置110包括电阻焊焊枪112，该电阻焊焊枪具有上部焊机部分114和与该上部焊机部分114相对的下部焊机部分116。在一个实施方案中，上部焊机部分114包括上部电极保持器122。参考图13，在一个实施方案中，上部电极保持器122包括柄125，该柄的一端从电极转接器127延伸并且可移除地安装到该电极转接器，并且其另一端的尺寸和形状被设计成可移除地接纳电极123。在一个实施方案中，电极123具有光滑的径向外部表面。在一个实施方案中，电极123为盖。

仍然参考图12和图13，在一个实施方案中，上部焊机部分114包括具有致动器118的夹套组件111和安装到致动器118并且从其延伸的夹套120。在一个实施方案中，致动器118为气缸主体。在另一个实施方案中，致动器118为电磁致动器。在一个实施方案中，上部电极保持器122的尺寸、形状被设计成并且适于可移动且可滑动地接纳夹套120(参见图13)。在一个实施方案中，夹套120环绕上部电极保持器122并且相对于上部电极保持器122可轴向移动。在一个实施方案中，夹套120为分离式夹套。在一个实施方案中，夹套120适于接合紧固件F(诸如铆钉)，将在下文中进一步详细描述。

参见图14至图18，在一个实施方案中，致动器118包括管状壳体136，该管状壳体具有上端138、与上端138相对的下端140、从上端138延伸至下端140的中心通道142，以及位于上端138附近的凸缘部分144。在一个实施方案中，凸缘部分144包括在其中横向延伸并且尺寸和形状被设计成接纳夹套返回传感器230的圆柱形腔室146，将在下文中进一步详细描述。在一个实施方案中，壳体136的凸缘部分144包括位于其外围附近的多个孔(附图中未示出)，其目的将在下文中描述。在一个实施方案中，返回通道150从在其下端140附近的上端138延伸穿过壳体136的侧壁152，并且包括弯曲部154，该弯曲部在其下端140附近与壳体136的中心通道142连通(参见图15)。

在一个实施方案中，致动器118包括套筒构件156，该套筒构件具有圆形盖158和从盖158的下表面延伸的位于中心的管状内部套筒160。在一个实施方案中，内部套筒160包括尺寸和形状被设计成接纳上部电极保持器122的内部通道162。在一个实施方案中，内部套筒160的自由端163包括环形倾斜表面165。盖158的上表面164包括夹持构件166，该夹持构件具有形成位于中心的圆形孔口170的抓持部分168a、168b，该位于中心的圆形孔口对准内部通道162并且与其连通，并且其尺寸和形状被设计成接纳上部电极保持器122穿过其中。抓持部分168a包括横向延伸穿过其中的孔172a，而抓持部分168b包括在其中部分延伸的孔172b，孔172a、172b的尺寸和形状被设计成接纳紧固件174，诸如夹持螺钉，用于将夹套组件111可移除地夹持到上部电极保持器122。盖166的上表面164还包括从其向外且倾斜地延伸的基部176。基部176包括在其中形成的第一孔和第二孔178、180。在一个实施方案中，孔178、180彼此相邻定位。在一个实施方案中，第一孔和第二孔178、180中的每一个包括内螺纹。在一个实施方案中，第一孔178适于可移除地接纳推进端口182，第二孔180适于可移除地接纳返回端口184(例如，参见图14)。在一个实施方案中，盖166包括多个孔口186和狭槽188，其目的和功能将在下文中描述。

在一个实施方案中，套筒构件156由聚合物材料制成。在另一个实施方案中，套筒构件156由复合材料制成。在另一个实施方案中，套筒构件156由金属制成。在另一个实施方案中，套筒构件156由非磁性材料制成。在另一个实施方案中，套筒构件156涂覆有适于在焊接过程中防止飞溅的材料。

在一个实施方案中，套筒构件156和壳体136彼此组装在一起，使得套筒构件156的内部套筒160被定位在壳体136的中心通道142内，并且套筒构件156的盖158与壳体136的上端138接合。套筒构件156的盖158通过多个紧固件190可移除地紧固到壳体136的上端138，这些多个紧固件与盖158的对应的对准孔口186和壳体136的凸缘部分144的孔一起延伸。在一个实施方案中，第一孔178并且继而推进端口182与壳体的中心通道142连通，而第二孔180并且继而返回端口184与壳体142的返回通道150连通。

参见图14至图16、图19和图20，在一个实施方案中，夹套120包括第一端201和与第一端201相对的第二端203，在第一端201处的基部200，从基部200延伸的细长的柄部分202，以及从柄部分202延伸的多个夹套指状件204，多个夹套指状件中的每一个包括第二端203附近的渐缩的抓持部分206。在一个实施方案中，夹套指状件204形成圆锥形。在另一个实施方案中，夹套指状件204形成一个或多个平坦化的侧面，使夹套120能够被定位在夹套指状件204的此类一个或多个平坦化的侧面上的凸缘、壁或其他紧密区域附近，继而将紧固件F安装在工件上的此类区域中。在一个实施方案中，夹套120包括六(6)个夹套指状件204。在另一个实施方案中，夹套120包括两(2)个夹套指状件204。在另一个实施方案中，夹套120包括三(3)个夹套指状件204。在另一个实施方案中，夹套120包括四(4)个夹套指状件204。在另一个实施方案中，夹套120包括五(5)个夹套指状件204。在另一个实施方案中，夹套120包括六(6)个以上的夹套指状件204。在一个实施方案中，夹套指状件204彼此等距间隔。在另一个实施方案中，在两个夹套指状件204之间形成至少一个间隙，使夹套120能够被定位在夹套指状件204的此类具有间隙的侧面上的凸缘、壁或其他紧密区域，继而将紧固件F安装在工件上的此类区域中。在一个实施方案中，基部200的外径大于柄部分202的外径。

在一个实施方案中，传感器环211被安装在柄部分202上，并且在夹套120的基部200的下方并且与其并置。在一个实施方案中，传感器环211由金属制成。在一个实施方案中，传感器环211为铁环。在一个实施方案中，内部通道205从夹套120的第一端201延伸至第二端203。

在一个实施方案中，夹套120的夹套指状件204的每个抓持部分206包括内部凸块208。在一个实施方案中，内部凸块208中的每一个是圆形的。在一个实施方案中，抓持部分206中的每一个包括第一内部抓持区段210和第二内部抓持区段212，其中第一内部抓持区段相对于夹套120的纵向轴线A-A倾斜地且向外延伸，并且第二内部抓持区段相对于夹套120的纵向轴线A-A倾斜地并且向内延伸，从而形成夹套120的自由的第二端203。在一个实施方案中，抓持区段212在其端部渐缩，以促进紧固件F进入夹套120中。在一个实施方案中，夹套120的抓持部分206的区段210、212匹配并且容纳紧固件F的几何形状，诸如铆钉的头部。在一个实施方案中，抓持区段212的渐缩端与铆钉的圆形头部相符合，使得夹套指状件204在铆钉被驱动进入其开口时向外扩展。在一个实施方案中，在对应的相邻的一对夹套指状件204之间轴向形成有细长狭槽214。在一个实施方案中，指状件204形成外部凹槽216，该外部凹槽的尺寸和形状被设计成接纳环218。在一个实施方案中，环218为O形环。在另一个实施方案中，环218为金属弹簧。在一个实施方案中，环218针对夹套指状件204提供向内的径向力，以在焊接循环期间需要时将它们保持在闭合位置。

在一个实施方案中，夹套210由聚合物材料制成。在另一个实施方案中，夹套210由复合材料制成。在另一个实施方案中，夹套210由金属制成。在一个实施方案中，夹套210由弹簧钢制成。在另一个实施方案中，夹套210由非磁性材料制成。在一个实施方案中，夹套210由不锈钢制成。在另一个实施方案中，夹套210由铝青铜制成。在另一个实施方案中，夹套210由陶瓷材料制成。在另一个实施方案中，夹套210涂覆有保护性材料。在一个实施方案中，保护性涂层材料防止由焊枪112或相邻焊枪进行的焊接过程中的焊接飞溅物粘附到夹套120。

在一个实施方案中，夹套120与致动器118组装在一起，使得基部200和夹套120的柄部分202的一部分被定位在致动器118的中心通道142内，并且内部套筒160被定位在夹套120的内部通道205内。端盖220被可移除地安装在其下端140处的壳体136上，从而将夹套120固定到致动器118。在一个实施方案中，端盖220通过凸轮锁定机构附接到壳体136。在另一个实施方案中，端盖220螺纹附接到壳体136。在另一个实施方案中，端盖220包括滚花、平面、缺口、销或其他装置，以促进通过手动、手动工具或自动致动来安装和移除盖220。

参见图21至图24，在一个实施方案中，致动器118的腔室146(也在图14中示出)适于接纳传感器230。传感器230的电线232能够穿过盖158的狭槽188。在一个实施方案中，传感器230感测当夹套120处于推进位置时，夹套120的传感器环211何时不与传感器230对准，如图23所示，以及当夹套120处于完全回缩位置时，传感器环211何时与传感器230对准，如图24所示。在一个实施方案中，传感器230和腔室146被定位成使得其不暴露于气压，因此在其中不发生气压的对应泄漏。在另一个实施方案中，传感器环211被定位在夹套120上，使得不会被夹套组件211的任何密封件擦拭，从而抑制其上面的磨损。

参考图25，夹套120使用致动器118的推进端口182中的气动气压处于完全推进位置，并且铆钉RV从定位在夹套120下方的上游传送系统呈现给馈送装置110(未在图25中示出)。在一个实施方案中，铆钉RV包括铆钉头部H和杆S。铆钉RV在其中与夹套120轴向对准，并且由传送系统轴向压入其夹套指状件204的抓持部分206中。当铆钉头部H被压入夹套120中时，夹套指状件204向外偏转。如图26所示，铆钉头部H卡入夹套120中，同轴对准，并且抵靠夹套指状件204的抓持部分206的第一内部抓持区段和第二内部抓持区段210、212。如上所述，在一个实施方案中，抓持区段212的渐缩端与铆钉RV的圆形铆钉头部H相符合，使得夹套指状件204在铆钉RV被驱动进入其开口时向外扩展。环218抵靠夹套指状件204提供附加的径向力，以协助夹套120保持抓持在铆钉RV上。在一个实施方案中，夹套120适于抓持具有各种直径的铆钉头部。在一个实施方案中，夹套120适于在杆S朝上时抓持铆钉RV，诸如具有螺纹杆的铆钉。在这方面，电极123的尺寸和形状被设计成符合具有螺纹杆S的铆钉RV的几何形状(例如，以提供环形焊接)。在一个实施方案中，在铆钉RV被装载到夹套120中之后，铆钉传送系统从夹套120分度离开。在一个实施方案中，铆钉传送系统分度可以随着焊接接头之间的机械移动而同时发生，以便将铆钉装载过程时间包含在机械移动时间之内以对接头到接头的循环时间具有最小的影响或没有影响。在一个实施方案中，铆钉RV不仅抵抗重力，而且抵抗与机械运动和焊机惯性相关联的所有力保持。

参见图27，馈送装置110将铆钉RV推进到工件W上的接合位置，并且铆钉H准备好通过上部电极保持器122和下部电极124焊接到其上。再一次，在一个实施方案中，该运动可以在时间上与机械焊枪的移动同步。在此位置，致动器118的推进端口182和返回端口184都处于排气状态，释放推进的气动空气，从而使夹套120在致动器118内并且相对于内部套筒160不受限制地“漂浮”或移动。这还使上部电极保持器122能够夹持住铆钉RV。在一个实施方案中，夹套120不包括动态密封件，以便使致动期间的摩擦阻力最小，并且防止铆钉RV通过夹套指状件204的后部弹出。在另一个实施方案中，夹套120包括低滑动摩擦密封件。

参考图28，当铆钉RV接触工件W时，铆钉上的力推动至夹套120，该夹套轴向滑动到壳体136中，直到铆钉RV被夹在电极123和工件W之间。在一个实施方案中，如本文所述的夹套120的结构和特征使其能够在电极尖端修整之后自动补偿电极123的减小的高度。此时，铆钉R保持抵靠工件W，并且夹套120由返回端口184上的气动气压回缩，以便使夹套120从铆钉R回缩并且远离工件W并且暴露电极123。夹套120的回缩动作将夹套指状件204从铆钉R的头部H的外边缘剥离。在这方面，夹套指状件204的抓持部分206的内部表面沿电极123的径向外表面行进，并且随后沿套筒构件156的内部套筒160的倾斜表面165行进(参见图24)。需注意，在一些实施方案中，上部电极保持器122可以包括用于连接电极123的锁定渐缩部分(参见图25和图26)，从而在电极柄125和电极123之间形成环形间隙或缺口129。当夹套指状件204沿内部套筒160的倾斜表面165行进时，内部套筒160防止夹套指状件204接合并且卡在凹口129内。此外，内部套筒160填充电极柄125的外表面与夹套120的内表面之间的间隙的一部分，从而使得夹套120回缩时能够更平滑地移动。当夹套120完全回缩时，将其放置在安全区域内，使得夹套120被定位成距离铆钉R到工件W的焊接过程有足够的距离，使得飞溅物、碎屑、排出物、烟雾和热量将不会损坏夹套120。在这方面，当夹套120处于其完全回缩位置时，传感器环211与传感器230对准。在焊接过程和电极的维护(诸如电极123更换和修整)过程中，指示夹套120处于其完全回缩位置非常重要，以便防止损坏夹套120或电极盖维护设备。

执行铆钉RV的焊接，并且当完成焊接计划顺序时，焊枪致动器回缩以将上部电极保持器122返回到打开位置，并且在准备下一个铆钉传送循环时，通过向致动器118的推进端口182施加气动空气，将夹套120向前推进。

在一个实施方案中，馈送装置110可以在装配到机械自动化上的现有电阻点焊枪上，连同集成的辅助部件系统一起使用，用于铆钉RV的处理、分类和定向、馈送，以及将其呈现给电阻焊枪。在一个实施方案中，馈送装置110还可以应用于其中将零件自动地或手动地馈送到站点中的基座(即，静止的)电阻焊接设备。在一个实施方案中，夹套120适于被自动馈送铆钉R。在另一个实施方案中，夹套120适于被手动馈送铆钉R。在一个实施方案中，在发生铆钉R的误馈送的情况下，可以手动地或通过自动控制来清除和回缩夹套120。在一个实施方案中，夹套120的尺寸和形状被设计成容纳12mm至超过25mm范围内的电极直径。在一个实施方案中，夹套120的尺寸和形状被设计成容纳10mm至超过25mm范围内的铆钉直径。在一个实施方案中，通过夹套120机械地抓持铆钉RV是不可知的铆钉材料。在另一个实施方案中，馈送装置110可用于回缩夹套120并且暴露电极保持器122以执行常规的无铆钉RV的电阻点焊。

在一个实施方案中，铆钉RV经由上游传送系统被装载到夹套120中。在其他实施方案中，铆钉RV可以在馈送装置110处于任何取向时被装载到夹套120中。在其他实施方案中，铆钉RV可以在馈送装置110以加速度移动时被装载到夹套120中。

还需注意，在电极修整操作期间，上部电极123和下部电极124可能会损失一定长度的材料，例如2mm至6mm的材料，诸如铜。因此，从电极面到夹套120的铆钉馈送位置之间的间隙距离将增加。夹套120可以在焊枪闭合步骤中与电极面相等，以提供与电极的接触，保持轴向对准以及低电阻对接，从而在最大程度地减少电极腐蚀的同时最大程度地提高焊接质量。因此，夹套120的位置与电极123的长度无关，并且事实上电极123不是铆钉定位或保持的一部分，无论电极盖维护循环的状态如何，铆钉RV都牢固地保持在适当的位置。这是因为在修整循环过程中，经修整的电极123的端部与铆钉RV的接触之间的距离增加，但是焊枪致动器占用该附加行程距离。

在一个实施方案中，夹套120可以在电极123维护间隔期间回缩到致动器118中。这可以通过将气动空气施加到返回端口184中来执行。该状态与在铆钉焊接操作期间的上述状态相同。当夹套120回缩时，电极123被暴露，并且提供足够的空隙，使得可以将电极123放置到盖修整机器中。同样在此状态下，电极123被呈现给焊接盖提取器/更换机上。通过使夹套指状件204顺应上部电极保持器122的相对较大的直径以允许指状件204在其上方伸展，上述内容是可能的。在另一个实施方案中，馈送装置110适于通过夹套120向下和向外提供一阵压缩空气，目的是吹走烟灰或使任何飞散的飞溅物远离夹套120的狭槽214，以便保持夹套120的内部清洁并且减少任何外来颗粒的堆积，进而减少维护问题。在一个实施方案中，可以通过从壳体136移除端盖220来移除和更换夹套120。夹套120可以被移除，并且用轻微的轴向力替换。

图29示出包括致动器318和夹套320的夹套组件311的另一个实施方案。夹套组件311的结构和功能类似于夹套组件111的结构和功能，不同之处在于不存在具有细长套筒的套筒构件。在一个实施方案中，致动器318包括壳体336，该壳体具有上端338、下端340、可移除地固定到上端338的上盖358，以及可移除地固定到下端340的端盖335。在一个实施方案中，端盖335具有内螺纹327，并且壳体336具有在下端340附近的外螺纹329，这些外螺纹与端盖335的内螺纹327螺纹配合。在一个实施方案中，上部电极322包括具有圆形端部分329的柄325。在一个实施方案中，当夹套回缩时，夹套指状件404的抓持部分406的内表面沿电极盖323的径向外表面行进，并且随后沿上部电极322的圆形端部329行进。

应当理解，本文所描述的实施方案仅是示例性的，并且本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出许多变型和修改。所有这些变型和修改都旨在被包括在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种夹套组件，包括致动器；以及夹套，所述夹套连接至所述致动器，所述夹套组件适于安装在外部电极保持器上，所述夹套能够由所述致动器从推进位置和回缩位置移动，在所述推进位置中所述夹套适于抓持紧固件，并且在所述回缩位置中，所述夹套的至少一部分回缩到所述致动器中，以使附接到所述电极保持器的电极能够接合所述紧固件，并且其中所述夹套适于释放所述紧固件。

2.如权利要求1所述的夹套组件，其中所述夹套包括细长的柄部分和从所述柄部分延伸的多个夹套指状件，所述多个夹套指状件的尺寸和形状被设计成在所述夹套处于其推进位置时抓持所述紧固件。

3.如权利要求2所述的夹套组件，其中所述多个夹套指状件中的每一个包括抓持部分。

4.如权利要求3所述的夹套组件，其中所述抓持部分中的每一个包括相对于所述夹套的纵向轴线向内渐缩的渐缩构件。

5.如权利要求4所述的夹套组件，其中所述抓持部分中的每一个包括第一抓持区段和第二抓持区段，所述第一抓持区段相对于所述夹套的所述纵向轴线从所述渐缩构件向外延伸，并且所述第二抓持区段相对于所述夹套的所述纵向轴线从所述第一抓持区段向内延伸。

6.如权利要求2所述的夹套组件，其中所述夹套包括围绕所述多个夹套指状件定位的环。

7.如权利要求5所述的夹套组件，其中所述致动器包括具有上端、与所述上端相对的下端以及从所述上端延伸至所述下端的中心通道的壳体，并且其中所述夹套可滑动地定位在所述致动器的所述壳体的所述中心通道内。

8.如权利要求7所述的夹套组件，其中所述致动器包括套筒构件，所述套筒构件具有被定位在所述致动器的所述壳体的所述中心通道内的内部套筒，并且其中所述夹套包括内部通道，并且其中所述致动器的所述套筒构件的所述内部套筒被定位在所述夹套的所述内部通道内。

9.如权利要求8所述的夹套组件，其中所述套筒构件包括附接到所述壳体的所述上端的盖。

10.如权利要求9所述的夹套组件，其中所述盖可移除地附接到所述壳体的所述上端。

11.如权利要求9所述的夹套组件，其中所述套筒构件与所述壳体一体形成。

12.如权利要求9所述的夹套组件，其中所述盖包括与所述壳体的所述中心通道连通的推进端口，用于提供气动气压以将所述夹套推进到其推进位置。

13.如权利要求12所述的夹套组件，其中所述盖包括与所述壳体的所述中心通道连通的返回端口，用于提供气动气压以将所述夹套回缩到其回缩位置。

14.如权利要求13所述的夹套组件，其中所述夹套包括传感器构件，并且其中所述致动器包括位于所述壳体的所述上端附近的传感器，用于在所述夹套处于其回缩位置时感测所述夹套的所述传感器构件与所述传感器的对准。

15.如权利要求8所述的夹套组件，其中所述电极保持器被定位在所述套筒构件的所述内部套筒内。

16.如权利要求15所述的夹套组件，其中所述电极保持器包括转接器轴，所述电极可移除地附接到所述转接器轴，其中所述电极在所述夹套处于其推进位置时被所述夹套覆盖，并且所述电极在所述夹套处于其回缩位置时从所述夹套暴露。

17.如权利要求16所述的夹套组件，其中所述电极为焊接电极。

18.如权利要求17所述的夹套组件，其中所述紧固件为铆钉。

19.如权利要求17所述的夹套组件，其中所述紧固件为螺柱。

20.如权利要求8所述的夹套组件，其中所述内部套筒包括自由端，所述自由端具有倾斜表面并且被定位在所述壳体的所述中心通道内，在所述壳体的所述下端附近，并且其中，当所述夹套从其推进位置移动至其回缩位置时，所述夹套的所述渐缩构件接合所述内部套筒的所述倾斜表面。

21.如权利要求13所述的夹套组件，其中所述推进端口和所述返回端口进一步适于释放气动气压，以使所述夹套能够在所述致动器内相对于所述内部套筒在所述夹套的所述推进位置和所述夹套的所述回缩位置之间自由移动。

22.一种焊枪，所述焊枪具有电极保持器和附接到所述电极保持器的电极盖，以及一种夹套组件，所述夹套组件包括致动器，以及连接至所述致动器的夹套，所述夹套组件被安装在所述电极保持器上，所述夹套能够由所述致动器从推进位置和回缩位置移动，在所述推进位置中，所述夹套适于抓持紧固件，并且在所述回缩位置中，所述夹套的至少一部分回缩到所述致动器中以使所述电极能够将所述紧固件焊接到外部工件，并且其中所述夹套适于释放所述紧固件。

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