CN103317287A - 一种圆形杆自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆形杆自动焊接机，它主要用于圆形杆两端零件连接处焊缝的360°焊接。本发明包括机架、驱动装置、安装平台和平台上部，其特征是设置有一平台下部，该平台下部包括滑台推动板、滑台控制气缸、托板升降气缸和同步轴；平台上部的顶紧装置包括顶紧气缸安装板、滑动侧气缸固定板、左、右顶紧气缸和左、右顶紧杆，左、右顶紧气缸分别固定在顶紧气缸安装板和滑动侧气缸固定板的内侧，左、右顶紧杆安装在转动轴的两端；驱动装置双向同步转动，带动所需焊接零件一起同步旋转。本发明结构设计简单、合理、紧凑，使用方便、准确、可靠，使用寿命长；本焊接设备可对截面为圆形的长杆进行二端零件的360°焊接，且能一次自动完成。

Description

一种圆形杆自动焊接机

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，特别是一种圆形杆自动焊接机，它主要用于圆形杆两端零件连接处焊缝的360°焊接。

背景技术

现有技术中，圆形杆两端零件连接处的焊接，一般是用手工持焊枪直接对所焊零件进行焊接，因焊缝需360°焊接，所以就要手工转动零件360°，焊接两次才行，其工效低，焊接质量差。

中国专利申请号2009101079819公开了一种名称为“一种360°圆环形电池极柱密封的悬吊式焊接操作装置”的发明专利申请，它包括控制装置和定位板两大部分，尽管其能进行360°圆环形电池极柱的密封，但它只适用于悬吊式焊接操作方式中对电池极柱进行360°密封焊接，而不适用于对圆形杆的自动焊接密封。

中国专利号2011205499770公开了一种名称为“印刷版辊的自定心同轴自动焊接装置”的实用新型专利申请，它包括床身、驱动机构、自定心夹紧装置、角度编码器和左、右焊机；该自动焊接装置在使用过程中存在以下缺陷：1、它是为印刷版辊的专用焊接装置，不适合其它细长轴管类零件的大批量自动焊接；2、此专利中的焊接是将钢管和二端的轴头放好后，需先人工将印刷版辊组件焊接几点使零件定位完成，再用焊接设备对零件进行一周的焊接，其工序是分两步进行的，故其焊接效率和焊接质量还是不够高。

中国专利申请号2008101620167公开了一种名称为“轴类产品径向焊接机及焊接方法”的发明专利申请，但它在使用过程中存在以下缺陷：1、在焊接工件单侧进行旋转，如果零件间配合不良，会造成部分零件随设备转动，而另一部分零件会产生不转动的现象，这就影响了焊接的要求和产品的质量；2、使焊接零件旋转的动力源为调速电机，而转动的起止点是由接近开关来控制，易产生在焊接过程中，接近开关会产生误差，从而导致焊缝长度不完整或焊缝过长。3、焊接后的零件需要人工将其取下，需消耗员工的时间减少了班产量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、能使圆形杆两端零件连接处的焊缝进行360°焊接的圆形杆自动焊接机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该圆形杆自动焊接机包括机架、驱动装置、安装平台和平台上部，平台上部包括顶紧装置、转动轴、滑台面板、直线导轨和焊枪，焊枪对称分布在安装平台上，其特征在于：还设置有一平台下部，该平台下部包括滑台推动板、滑台控制气缸、托板升降气缸和同步轴；所述的平台上部还包括连接块、相互连接的零件支承座和零件托板，连接块分别连接零件托板和托板升降气缸，零件支承座与平台下部的托板升降气缸相连；所述的顶紧装置包括顶紧气缸安装板、滑动侧气缸固定板、左、右顶紧气缸和左、右顶紧杆，左、右顶紧气缸分别固定在顶紧气缸安装板和滑动侧气缸固定板的内侧，左、右顶紧杆安装在转动轴的两端；所述的转动轴、左、右顶紧气缸和左、右顶紧杆在同一轴线上；所述平台下部中的滑台控制气缸与滑台推动板连接，滑台推动板与滑台面板连接，同步轴与驱动装置相连；所述的驱动装置双向同步转动，带动所需焊接零件一起同步旋转。由此使得本发明的结构设计更合理、紧凑，更适合细长轴管类零件的大批量自动焊接，并能保证焊接时两侧同时进行360°焊接，且一次性自动完成。

本发明所述的驱动装置包括伺服电机、上同步轮及带、下同步轮及带，伺服电机分别与同步轴和下同步轮及带相连，下同步轮及带与上同步轮及带相连，上同步轮及带与转动轴相连，所述的上同步轮及带、下同步轮及带均为左右设置。使得本发明驱动装置的结构设计更合理，焊接质量好，效率高。

本发明还设置有相互匹配的托板升降定位套和托板升降定位轴，它们位于托板升降气缸与零件托板之间，所述的托板升降气缸通过托板升降定位套和托板升降定位轴的配合使零件托板升降。在放料时零件托板升到最高位，只要将零件放入两端就刚好与两侧的定位套同中心；当焊接完成后，两端定位套自动退出，零件托板下降，零件就自动落入接料板即导向板上而滚入料盘中。

本发明还设置有转动轴支承座，该转动轴支承座左右分布，且左右各分布两个，所述的上同步轮及带位于左右各两个转动轴支承座之间。作用及效果：转动轴通过支承座固定，转动轴套在滚动轴承的内径、而轴承外径与支承座孔相配。

本发明还设置有同步轴固定座，该同步轴固定座左右分布在平台下部，所述的同步轴安装在该同步轴固定座上。

本发明与现有技术相比，具有以下明显效果：结构设计简单、合理、紧凑，使用方便、准确、可靠，使用寿命长。本焊接专用设备可对截面为圆形的长杆进行二端零件的360°焊接，且一次就能自动完成，还能自动脱料，工效高，质量好且稳定性好。

与中国专利申请号2008101620167相比，本发明为双向同步转动，将所需焊接零件一起同步旋转，保证了焊接时两侧同时进行，焊缝质量也一致；同时，本发明的电机为伺服电机，焊接的角度同PLC程序来自动控制起止点，因没有接近开关就不会产生误差出现，能保证焊缝的长度和质量；此外，本发明的焊接后零件是通过支撑机构自动脱料的，人工只要放料就可以了，而取料就是完全自动的。

与中国专利申请号2011205499770相比，本发明只要将各零件放好后，不需要先人工将各零件进行点焊，而是启动开关直接进行一周的焊接，一步到位，减少先点焊的工序，提高了工效，且焊接质量好。

附图说明

图1为本发明的结构示意主视图。

图2为本发明的结构示意俯视图。

图3为本发明的结构示意仰视图。

图4为本发明的结构示意右视图。

图5为本发明安装所焊零件后的结构示意主视图。

图6为本发明安装所焊零件后的结构示意俯视图。

图7为本发明所焊零件的结构示意图。

图中：1伺服电机、2安装平台、3顶紧气缸安装板、4顶紧气缸、5顶紧杆、6转动轴支承座、7上同步轮及带、8转动轴、9焊枪固定支架、10焊枪、11零件支承座、12零件托板、13所焊零件、14滑动侧气缸固定板、15滑台面板、16直线导轨、17固定板、18同步轴固定座、19直线轴承、20下同步轮及带、21滑台推动板、22焊接零件固定套、23滑台控制气缸、24托板升降定位套、25托板升降定位轴、26托板升降气缸、27连接块、28同步轴、29机架、30导向板、31电机安装座。

具体实施方式

参见图1—图6，本发明的实施例主要由机架29、安装平台2、驱动装置Ⅰ、平台上部Ⅱ和平台下部Ⅲ组成。

本发明的驱动装置Ⅰ包括伺服电机1、上同步轮及带7、下同步轮及带20，伺服电机1分别与同步轴28和下同步轮及带20相连，下同步轮及带20与上同步轮及带7相连，上同步轮及带7与转动轴8相连；其中：上同步轮及带7、下同步轮及带20均为左右设置。

本发明的驱动装置Ⅰ为双向同步转动，带动所需焊接零件即所焊零件13一起同步旋转。

本发明的平台上部Ⅱ包括顶紧装置Ⅱ-1、转动轴支承座6，转动轴8、滑台面板15、直线导轨16、焊枪10、连接块27、相互连接的零件支承座11和零件托板12；转动轴支承座6左右分布，且左右各分布两个，上同步轮及带7位于左右各两个转动轴支承座6之间；焊枪10对称分布在安装平台2上，连接块27分别连接零件托板12和托板升降气缸26，零件支承座11与平台下部Ⅲ的托板升降气缸23相连；所述的顶紧装置Ⅱ-1包括顶紧气缸安装板3、滑动侧气缸固定板14、左、右顶紧气缸4和左、右顶紧杆5，左、右顶紧气缸4分别固定在顶紧气缸安装板3和滑动侧气缸固定板14的内侧，左、右顶紧杆5安装在转动轴8的两端。其中：所述的转动轴8、左、右顶紧气缸4和左、右顶紧杆5在同一轴线上。

本发明的平台下部Ⅲ包括同步轴固定座18、滑台推动板21、滑台控制气缸23、托板升降气缸26和同步轴28；同步轴固定座18左右分布在平台下部Ⅲ，同步轴28安装在该同步轴固定座18上；滑台控制气缸23与滑台推动板21连接，滑台推动板21与滑台面板15连接，同步轴28与驱动装置Ⅰ相连。

本发明还设置有相互匹配的托板升降定位套24和托板升降定位轴25，它们位于托板升降气缸26与零件托板12之间，托板升降气缸26通过托板升降定位套25和托板升降定位轴25的配合使零件托板12升降。

本发明中的顶紧气缸4、顶紧杆5、转动轴支承座6、上同步轮及带7、焊枪固定支架9、焊枪10、零件支承座11、固定板17、同步轴固定座18、下同步轮及带20、焊接零件固定套22、托板升降定位套24、托板升降定位轴25和导向板30均为左右分布或左右对称分布。

本发明工作未工作时的静态结构如下：

电机安装座31、同步轴固定座18、托板升降气缸26、滑台控制气缸23等都固定在安装平台2的下面或下方。

滑台控制气缸23与滑台推动板21连接，滑台推动板21与滑台面板15连接。

左侧顶紧气缸安装板3、转动轴支承座6与固定板17固定，且固定在安装平台2的上面或上方。滑动侧气缸固定板14、转动轴支承座6与滑台面板15固定，且通过直线轴承19和直线导轨16与固定板17可左右滑动，固定板17固定在安装平台2的上面。

顶紧杆5安装在转动轴8和焊接零件固定套22的内部，直接作用到所焊零件13。

伺服电机1的转动带动同步轴28，且连下同步轮及带20一起转动，通过上同步轮及带7使左右两侧的转动轴8和焊接零件固定套22转动；最终使所焊零件13转动。

托板升降气缸26的升降通过托板升降定位套24、托板升降定位轴25配合使零件托板12升降，零件支承座11也同时升降，将所焊零件13一起升降。

滑台控制气缸23通过滑台推动板21推动使连接的滑台面板15作左右滑动，直线轴承19连接在滑台面板15上，直线导轨16固定在固定板17上，在滑动时直线轴承19在直线导轨16上平稳工作。

本发明工作时：

　　将长杆32与待焊零件33组合为所焊零件13，手工将它们放在零件支承座11上。

本发明的工作过程如下：

　　当手工将套好的所焊零件13放在零件支承座11上时，启动电源开关，托板升降气缸26将零件托板12升起带动零件支承座11上的所焊零件13到规定的高度。

接到零件到位信号后，滑台控制气缸23通过滑台推动板21带动滑台面板15向内滑动，将所焊零件13自动导入左右的焊接零件固定套22中。

所焊零件13导入后，顶紧气缸4将顶紧杆5向内推将所焊零件13两端零件顶紧。

所焊零件13顶紧后，伺服电机1自动转动通过同步轴28将同步轴固定座18和上同步轮及带7转动，转动轴8、焊接零件固定套22也转动，从而带动所焊零件13转动。

在所焊零件13转动的同时，焊枪10开始自动地进行圆周焊接。当所焊零件13转动360°后，伺服电机1自动停止转动，焊枪10也自动断电停止焊接。此时所焊零件13两端的A处360°焊缝已焊接完成。

所焊零件13焊接完成后，滑台控制气缸23通过滑台推动板21推动滑台面板15向外滑动，同时顶紧气缸4也退回，所焊零件13就脱出了焊接零件固定套22。

托板升降气缸26带动零件托板12、零件支承座11下降，所焊零件13也同时下降。当所焊零件13下降到导向板30的斜面时就因受挡而停止，而零件托板12继续下降，使得所焊零件13与零件支承座11脱离。

所焊零件13最后沿着导向板30的斜坡，自动滚落到本发明外的料箱中。

整个自动焊接过程结束，第二个零件就可以装入继续工作。

整个自动焊接过程，都由PLC程序自动控制。人工只需将所焊零件13放入即可。

其中：连接块27为托板与气缸连接块，滑动侧气缸固定板14为滑动侧顶紧气缸固定板，导向板30为焊后零件脱料导向板，伺服电机1为工件旋转伺服电机。

 通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，凡依本发明构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种圆形杆自动焊接机，包括机架、驱动装置、安装平台和平台上部，平台上部包括顶紧装置、转动轴、滑台面板、直线导轨和焊枪，焊枪对称分布在安装平台上，其特征在于：

还设置有一平台下部，该平台下部包括滑台推动板、滑台控制气缸、托板升降气缸和同步轴；

所述的平台上部还包括连接块、相互连接的零件支承座和零件托板，连接块分别连接零件托板和托板升降气缸，零件支承座与平台下部的托板升降气缸相连；所述的顶紧装置包括顶紧气缸安装板、滑动侧气缸固定板、左、右顶紧气缸和左、右顶紧杆，左、右顶紧气缸分别固定在顶紧气缸安装板和滑动侧气缸固定板的内侧，左、右顶紧杆安装在转动轴的两端；

所述的转动轴、左、右顶紧气缸和左、右顶紧杆在同一轴线上；

所述平台下部中的滑台控制气缸与滑台推动板连接，滑台推动板与滑台面板连接，同步轴与驱动装置相连；

所述的驱动装置双向同步转动，带动所需焊接零件一起同步旋转。

2.根据权利要求1所述的圆形杆自动焊接机，其特征在于：所述的驱动装置包括伺服电机、上同步轮及带、下同步轮及带，伺服电机分别与同步轴和下同步轮及带相连，下同步轮及带与上同步轮及带相连，上同步轮及带与转动轴相连，所述的上同步轮及带、下同步轮及带均为左右设置。

3.根据权利要求1或2所述的圆形杆自动焊接机，其特征在于：还设置有相互匹配的托板升降定位套和托板升降定位轴，它们位于托板升降气缸与零件托板之间，所述的托板升降气缸通过托板升降定位套和托板升降定位轴的配合使零件托板升降。

4.根据权利要求1或2所述的圆形杆自动焊接机，其特征在于：还设置有转动轴支承座，该转动轴支承座左右分布，且左右各分布两个，所述的上同步轮及带位于左右各两个转动轴支承座之间。

5.根据权利要求1或2所述的圆形杆自动焊接机，其特征在于：还设置有同步轴固定座，该同步轴固定座左右分布在平台下部，所述的同步轴安装在该同步轴固定座上。

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