CN104002033A - 自动碰焊机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自动碰焊机，包括底座、第一工装治具、第二工装治具、碰焊机构、装夹载台、旋转平台、旋转轴模组、横向移动机构、纵向移动机构与上下移动机构，装夹载台与旋转平台活动连接，底座上从左到右依次安装有旋转平台与上下移动机构，第一工装治具与旋转平台活动连接，上下移动机构上安装有纵向移动机构，纵向移动机构上安装有横向移动机构，横向移动机构的上方安装有旋转轴模组，装夹载台脱离旋转平台后与旋转轴模组活动连接，旋转轴模组与第二工装治具连接，第二工装治具位于旋转轴模组右侧，碰焊机构位于第二工装治具的右侧。该自动碰焊机能够自由旋转工件，同时扩大了工件焊接范围，节省时间，减少人工。

Description

自动碰焊机

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，具体涉及一种应用钣金组件的自动碰焊机。

背景技术

碰焊技术作为焊接技术的一个分支，以其优异性应用于各个领域，碰焊的原理是：工作件相对夹头上，接合两端相互抵紧，以大量的电流经夹头导致工作件上，通过接触面产生高温，金属到达可塑状态时再在移动端施以适当压力紧压使两端挤压接合。现有碰焊技术为人工作业碰焊，作业员将2件五金件组合完毕后，放入碰焊机中，仔细观察确认放置无误后踩下脚踏按钮，完成碰焊机对五金件的组合加工，再多点碰焊的产品中重复移动产品位置，完成对产品的加工。

目前的碰焊作业方式，是以纯人工作业方式，需要作业员眼、手、脚多方并用完成加工模式，且效率低下，更容易产生疲劳，且处理电极表面氧化物时需要花费更大的精力去完成这一步工作，因此现作业方式已无法跟进生产需求步伐，需进一步改进。虽然市场出现了一些碰焊机，但是该碰焊机属于半自动化，还没有完全达到自动化，被焊接的工件不能自由旋转，需要人工调节，因此费时费力，焊接范围比较窄。

发明内容

本发明提出一种自动碰焊机，解决了现有技术中人工焊接效率低，容易产生疲劳的问题以及半自动焊接机存在的被焊接的工件不能自由旋转、焊接范围较窄的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动碰焊机，包括底座、第一工装治具、第二工装治具与碰焊机构，其特征在于，还包括装夹载台、旋转平台、旋转轴模组、横向移动机构、纵向移动机构与上下移动机构，所述装夹载台与所述旋转平台活动连接，所述底座上从左到右依次安装有旋转平台与上下移动机构，所述第一工装治具与所述旋转平台活动连接，并位于所述旋转平台的左侧，所述上下移动机构上安装有所述纵向移动机构，所述纵向移动机构上安装有所述横向移动机构，所述横向移动机构的上方安装有所述旋转轴模组，所述装夹载台脱离所述旋转平台后与所述旋转轴模组活动连接，所述旋转轴模组与所述第二工装治具活动连接，所述第二工装治具位于所述旋转轴模组右侧，所述碰焊机构位于所述第二工装治具的右侧。

进一步，所述装夹载台上部侧边设置有工件快速夹持装置，所述装夹载台下部设置有定位销轴。

进一步，所述旋转平台包括卡头、旋转臂与旋转装置，所述卡头位于所述旋转臂上部侧边，所述卡头与所述定位销轴卡合连接；所述旋转装置顶端与所述旋转臂下面连接，所述旋转装置底端固定所述底座上。

进一步，所述卡头包括第一夹具以及与第一夹具平行的第二夹具，所述第一夹具与第二夹具之间形成卡槽，所述卡槽与所述定位销轴卡合连接；所述第一夹具与所述第二夹具均通过台阶转轴固定在所述旋转臂上部侧边，所述第一夹具与所述旋转臂接触的端部以及与所述第二夹具与所述旋转臂接触的端部通过弹簧连接。该弹簧起到调节夹具的夹力，当装夹载台的定位销轴推进卡头的卡槽时，在弹簧的作用下夹具会自动锁紧，避免装夹载台出现自由旋转和/或从旋转臂上甩出的现象。

进一步，所述旋转装置包括连接机构、刹车带与旋转气缸，所述连接机构顶端与所述旋转臂连接，其底端与所述旋转气缸连接；所述连接机构包括连接轴，所述刹车带套在所述连接轴上；所述旋转气缸设置有调节旋转角度装置，所述调节旋转角度装置控制所述旋转气缸进行180度旋转；所述刹车带防止连接轴转动时由于惯性将工件甩出。

进一步，所述旋转轴模组包括传动机构、定位机构、锁紧机构与第一伺服电机，所述传动机构与所述第一伺服电机连接，所述定位机构位于所述传动机构上，所述定位机构上设置有与所述定位销轴配套的定位孔，所述锁紧机构包括锁紧气缸与定位销，所述锁紧机构用于锁紧所述定位销轴。

进一步，所述横向移动机构包括托板、第一底板、第一直线导轨、第一滚珠丝杠与第二伺服电机，所述第一底板的两侧分别安装有相互平行的第一直线导轨，所述第一滚珠丝杠安装在所述第一底板中间，并且与所述第二伺服电机连接，所述托板通过第一滑块安装在所述第一直线导轨上部，所述托板还与所述第一滚珠丝杆连接，所述托板上部安装有所述旋转轴模组。

进一步，所述纵向移动机构包括第二底板、第二直线导轨、第二滚珠丝杠与第三伺服电机，所述第二底板的两侧分别安装有相互平行的第二直线导轨，所述第二滚珠丝杠安装在所述第二底板中间，并且与所述第三伺服电机连接，所述横向移动机构通过第二滑块安装在所述第二直线导轨上部，所述横向移动机构还与所述第二滚珠丝杆连接。

进一步，所述上下移动机构包括第三底板、第三直线导轨、第三滚珠丝杠与第四伺服电机，所述第三底板的两侧分别安装有相互平行的第三直线导轨，所述第三滚珠丝杠安装在所述第三底板中间，并且与所述第四伺服电机连接，所述纵向移动机构通过第三滑块安装在所述第三直线导轨上部，所述纵向移动机构还与所述第三滚珠丝杠连接，所述第三底板安装在所述底座上。

进一步，还包括滑动台，所述滑动台位于所述第一工装治具的左侧。

进一步，所述碰焊机构包括焊接机座、焊接上电极与焊接下电极，所述焊接上电极与所述焊接下电极位于所述焊接机座的侧面，所述焊接上电极位于所述焊接下电极正上方，所述焊接上电极可以上下移动，所述焊接下电极固定不动。

本发明的有益效果：

1)、本发明的自动碰焊机通过旋转平台的旋转气缸带动旋转平台进行180度旋转，从而带动旋转平台上装夹载台进行旋转，将装夹载台旋转至旋转轴模组的位置，并在横向移动机构、纵向移动机构以及上下移动机构的配合下，将装夹载台安装在旋转轴模组上，再通过上述三个移动机构的配合运动，将工件运送至第二工装治具位置，实现工件在三维空间里面的自由旋转，工件被焊接的范围扩大，节省了人工上下料的时间。

2)、本发明的自动碰焊机还包括滑动台，滑动台用于放置预加工的工件与加工后的工件，通过工件快速夹持装置完成工件的夹持工作，减少人工搬运，完成工件不间断地装夹工作，节省了焊接等待的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自动碰焊机的结构示意图；

图2为装夹载台与旋转平台的结构示意图；

图3为图2中卡头的结构示意图；

图4为旋转轴模组的结构示意图；

图5为横向移动机构、纵向移动机构与上下移动机构的结构示意图；

图6为横向移动机构与纵向移动机构的俯视图；

图7为碰焊机构的结构示意图。

附图标示：1、底座，2、第一工装治具，3、第二工装治具，4、碰焊机构，5、装夹载台，6、旋转平台，7、旋转轴模组，8、横向移动机构，9、纵向移动机构，10、上下移动机构，11、滑动台，401、焊接机座，402、焊接上电极，403、焊接下电极，501、工件快速夹持装置，502、定位销轴，601、卡头，602、旋转臂，603、旋转装置，611、第一夹具，612、第二夹具，613、台阶转轴，614、弹簧，631、连接机构，632、旋转气缸，633、调节旋转角度装置，634、刹车带，701、传动机构，702、定位机构，703、第一伺服电机，704、定位销，705、锁紧气缸，801、第一底板，802、第一直线导轨，803、第一滚珠丝杠，804、第二伺服电机，901、第二底板，902、第二直线导轨，903、第二滚珠丝杠，904、第三伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1、图2与图5，一种自动碰焊机，包括滑动台11、第一工装治具2、底座1、装夹载台5、旋转平台6、旋转轴模组7、横向移动机构8、纵向移动机构9、上下移动机构10、第二工装治具3与碰焊机构4。底座1上从左到右依次安装有旋转平台6与上下移动机构10。装夹载台5上部侧边设置有工件快速夹持装置501，其下部设置有定位销轴502，旋转平台6上安装有固定定位销轴502的卡头601，装夹载台5通过卡头601可以被固定在旋转平台6上。旋转轴模组7上安装有与定位销轴502配合固定的定位机构702，定位机构702上设置有与定位销轴502吻合的定位孔。装夹载台5可以通过定位销轴502被固定在旋转轴模组7上。第一工装治具2与旋转平台6活动连接，并位于旋转平台6的左侧，第一工装治具2的左侧还设置有滑动台11，该滑动台11可以放置预焊接工件与加工后的工件，节省了焊接等待的时间。上下移动机构10上安装有纵向移动机构9，纵向移动机构9上安装有横向移动机构8，横向移动机构8的上方安装有旋转轴模组7。旋转轴模组7与第二工装治具3活动连接，第二工装治具3位于旋转轴模组7右侧，碰焊机构4位于第二工装治具3的右侧。

参照图2与图3，本实施例中，旋转平台6包括卡头601、旋转臂602与旋转装置603。卡头601包括第一夹具611以及与第一夹具611平行的第二夹具612，第一夹具611与第二夹具612之间形成卡槽，卡槽与定位销轴502卡合连接。第一夹具611与第二夹具612均通过台阶转轴613固定在旋转臂602的上部的侧边，第一夹具611的端部与第二夹具612的端部通过弹簧613连接，在弹簧613的作用下夹具会自动锁紧，避免装夹载台5出现自由旋转和/或从旋转臂602上甩出的现象。旋转装置603包括连接机构631、旋转气缸632与刹车带634，连接机构631顶端与旋转臂602连接，其底端与旋转气缸632连接，旋转气缸632位于底座1上。连接机构631包括连接轴，刹车带634与连接轴连接，防止连接轴转动时由于惯性将工件甩出。旋转气缸632设置有调节旋转角度装置633，调节旋转角度装置633控制旋转气缸632进行180度旋转。

参照图4，本实施例中，旋转轴模组7包括传动机构701、定位机构702、锁紧机构与第一伺服电机703。传动机构701为同步传动机构，传动机构701上安装有定位机构702，定位机构702的侧边安装有锁紧气缸705与定位销704。传动机构701与伺服电机703连接，由伺服电机703带动定位机构702旋转。

参照图5与图6，本实施例中，横向移动机构8包括第一底板801、第一直线导轨802、第一滚珠丝杠803与第二伺服电机804。第一底板801的两侧分别安装有相互平行的第一直线导轨802，第一底板801中间安装有第一滚珠丝杠803，第一滚珠丝杠803与第二伺服电机804连接。托板通过第一滑块固定在第一直线导轨802上部，其还与第一滚珠丝杠803连接，托板上部安装有旋转轴模组7。第二伺服电机804驱动第一滚珠丝杠803进行横向移动，从而带动旋转轴模组7进行横向移动。纵向移动机构9包括第二底板901、第二直线导轨902、第二滚珠丝杠903与第三伺服电机904。第二底板901的两侧分别安装有相互平行的第二直线导轨903，第二底板901中间安装有第二滚珠丝杠903，第二滚珠丝杠903与第三伺服电机904连接。横向移动机构8的第一底板801通过第二滑块固定在第二直线导轨902上部，并与第二滚珠丝杠903连接，第三伺服电机904驱动第二滚珠丝杠903进行纵向移动，从而带动横向移动机构8进行纵向移动。上下移动机构10包括第三底板、第三直线导轨、第三滚珠丝杠与第四伺服电机。第三底板的两侧分别安装有相互平行的第三直线导轨，第三底板中间安装有第三滚珠丝杠，第三滚珠丝杠与第四伺服电机连接。纵向移动机构9的第二底板901通过第三滑块安装在第三直线导轨上部，并与第三滚珠丝杠连接，第四伺服电机驱动第三滚珠丝杠进行上下移动，从而带动纵向移动机构9进行上下移动。第三底板安装在底座1上。

参照图7，本实施例中，碰焊机构4包括焊接机座401、焊接上电极402与焊接下电极403，焊接上电极402与焊接下电极403位于焊接机座401的侧面，焊接上电极402位于焊接下电极403正上方，焊接上电极402可以上下移动，焊接下电极403固定不动。第二工装治具3与碰焊机构4之间还可以设置焊渣防护帘(图中未示出)。

本发明的工作原理：

装夹载台5上的工件快速夹持装置501将滑动台11上的工件夹持住，然后旋转气缸632带动旋转平台进行180度旋转，将位于其上部的装夹载台5从第一工装治具2旋转到旋转轴模组7的位置。这时，横向移动机构8以及纵向移动机构9组合移动带动旋转轴模组7指定取工件的位置，上下移动机构10开始上升带动旋转轴模组7同步上升，旋转轴模组7的定位机构702与装夹载台5上的定位销轴502进行配合定位，同时定位销704对定位销轴502进行锁紧。然后，纵向移动机构9带动装夹载台5沿纵向远离旋转平台6的卡头601方向移动，实现装夹载台5与旋转平台6的分离，从而带动工件进入第二工装治具2的位置。在横向移动机构8、纵向移动机构9与上下移动机构10相互配合下，完成碰焊电极对工件的自动加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动碰焊机，包括底座、第一工装治具、第二工装治具与碰焊机构，其特征在于，还包括装夹载台、旋转平台、旋转轴模组、横向移动机构、纵向移动机构与上下移动机构，所述装夹载台与所述旋转平台活动连接，所述底座上从左到右依次安装有旋转平台与上下移动机构，所述第一工装治具与所述旋转平台活动连接，并位于所述旋转平台的左侧，所述上下移动机构上安装有所述纵向移动机构，所述纵向移动机构上安装有所述横向移动机构，所述横向移动机构的上方安装有所述旋转轴模组，所述装夹载台脱离所述旋转平台后与所述旋转轴模组活动连接，所述旋转轴模组与所述第二工装治具活动连接，所述第二工装治具位于所述旋转轴模组右侧，所述碰焊机构位于所述第二工装治具的右侧。

2.根据权利要求1所述的自动碰焊机，其特征在于，所述装夹载台上部侧边设置有工件快速夹持装置，所述装夹载台下部设置有定位销轴。

3.根据权利要求2所述的自动碰焊机，其特征在于，所述旋转平台包括卡头、旋转臂与旋转装置，所述卡头位于所述旋转臂上部侧边，所述卡头与所述定位销轴卡合连接；所述旋转装置顶端与所述旋转臂下面连接，所述旋转装置底端固定所述底座上。

4.根据权利要求3所述的自动碰焊机，其特征在于，所述卡头包括第一夹具以及与第一夹具平行的第二夹具，所述第一夹具与第二夹具之间形成卡槽，所述卡槽与所述定位销轴卡合连接；所述第一夹具与所述第二夹具均通过台阶转轴固定在所述旋转臂上部侧边，所述第一夹具与所述旋转臂接触的端部以及与所述第二夹具与所述旋转臂接触的端部通过弹簧连接。

5.根据权利要求3所述的自动碰焊机，其特征在于，所述旋转装置包括连接机构、刹车带与旋转气缸，所述连接机构顶端与所述旋转臂连接，其底端与所述旋转气缸连接；所述连接机构包括连接轴，所述刹车带套在所述连接轴上；所述旋转气缸设置有调节旋转角度装置，所述调节旋转角度装置控制所述旋转气缸进行180度旋转。

6.根据权利要求3所述的自动碰焊机，其特征在于，所述旋转轴模组包括传动机构、定位机构、锁紧机构与第一伺服电机，所述传动机构与所述第一伺服电机连接，所述定位机构位于所述传动机构上，所述定位机构上设置有与所述定位销轴配套的定位孔，所述锁紧机构包括锁紧气缸与定位销，所述锁紧机构用于锁紧所述定位销轴。

7.根据权利要求1所述的自动碰焊机，其特征在于，所述横向移动机构包括托板、第一底板、第一直线导轨、第一滚珠丝杠与第二伺服电机，所述第一底板的两侧分别安装有相互平行的第一直线导轨，所述第一滚珠丝杠安装在所述第一底板中间，并且与所述第二伺服电机连接，所述托板通过第一滑块安装在所述第一直线导轨上部，所述托板还与所述第一滚珠丝杆连接，所述托板上部安装有所述旋转轴模组。

8.根据权利要求1所述的自动碰焊机，其特征在于，所述纵向移动机构包括第二底板、第二直线导轨、第二滚珠丝杠与第三伺服电机，所述第二底板的两侧分别安装有相互平行的第二直线导轨，所述第二滚珠丝杠安装在所述第二底板中间，并且与所述第三伺服电机连接，所述横向移动机构通过第二滑块安装在所述第二直线导轨上部，所述横向移动机构还与所述第二滚珠丝杆连接。

9.根据权利要求1所述的自动碰焊机，其特征在于，所述上下移动机构包括第三底板、第三直线导轨、第三滚珠丝杠与第四伺服电机，所述第三底板的两侧分别安装有相互平行的第三直线导轨，所述第三滚珠丝杠安装在所述第三底板中间，并且与所述第四伺服电机连接，所述纵向移动机构通过第三滑块安装在所述第三直线导轨上部，所述纵向移动机构还与所述第三滚珠丝杠连接，所述第三底板安装在所述底座上。

10.根据权利要求1所述的自动碰焊机，其特征在于，还包括滑动台，所述滑动台位于所述第一工装治具的左侧。