CN104289833A - 拖钩自动焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拖钩自动焊接设备，包括机箱罩，设置在机箱罩内的翻转夹具组件和焊接头组件，焊接头组件在翻转夹具组件的正上方左右居中设置；翻转夹具组件中，第一气缸带动齿条沿着齿条滑动导轨前后移动，齿条通过齿轮带动传动轴和主动同步带轮一起转动，主动同步带轮通过垂直穿过工作台板的同步带带动同侧的从动同步带轮、爪式卡盘和平行气爪一起转动，能自动翻转安装在平行气爪上的工件；焊接头组件中，第二气缸带动焊嘴组件上下移动，由电机带动焊嘴组件左右移动，焊嘴组件与气缸下顶板铰接连接，焊嘴组件操作灵活性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于焊接拖钩的焊接设备，属于机械结构技术领域。
背景技术
拖钩是汽车上常用的部件之一，由两部分焊接而成(如图2中所示的工件17)，现有拖钩焊接时，首先将拖钩的两部分分别装夹在各自对应的夹具18上，由人工分别对两条焊缝进行焊接，再取下工件，并将工件翻转180°后进行再次装夹，最后再对背面的两条焊缝进行焊接。全过程为人工焊接方式进行焊接，劳动强度大，焊接过程的辐射对于人体的损伤也很大，且焊接过程中，两条焊缝分别进行，焊接中变形大，质量不稳定。
发明内容
本发明针对上述技术问题进行改进，拟提供一种集焊接和装夹于一体的拖钩自动焊接设备，其夹具组件能自动翻转，只需要在焊接前对工件进行一次装夹，正面焊接完成后，工件自动翻转180°后进行背面的焊接；焊接头组件能上下、左右移动，焊嘴水平移动一次便能焊完同一面的两条缝。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种拖钩自动焊接设备，包括机箱罩(A)，设置在机箱罩(A)内的翻转夹具组件(B)和焊接头组件(C)，所述焊接头组件(C)在翻转夹具组件(B)的正上方左右居中设置；
所述翻转夹具组件(B)包括工作台板(1)和两个爪式卡盘(2)，所述工作台板(1)固设在机箱罩(A)内，两个爪式卡盘(2)在工作台板(1)的上方左右相对设置，每个爪式卡盘(2)的夹持端装有一个平行气爪(3)，每个爪式卡盘(2)的安装端套装有一个从动同步带轮(9)，所述从动同步带轮(9)安装在头架箱体(4)内，所述头架箱体(4)固设在工作台板(1)的上方；所述工作台板(1)的下方设置有第一气缸(5)、齿轮(6)、齿条(7)、传动轴(8)、齿条滑动导轨(11)和轴承安装座(12)，所述第一气缸(5)、齿条滑动导轨(11)、轴承安装座(12)安装在工作台板(1)上，传动轴(8)通过轴承安装座(12)支承，齿轮(6)套装在传动轴(8)上，传动轴(8)的两端套装有主动同步带轮(10)，第一气缸(5)带动齿条(7)沿着齿条滑动导轨(11)前后移动，齿条(7)通过齿轮(6)带动传动轴(8)和主动同步带轮(10)一起转动，主动同步带轮(10)通过垂直穿过工作台板(1)的同步带(19)带动同侧的从动同步带轮(9)、爪式卡盘(2)和平行气爪(3)一起转动，在所述齿条滑动导轨(11)的前侧设置有初始位限位块(13)，在齿条滑动导轨(11)的后侧设置有终止位限位块(14)，齿条(6)从初始位限位块(13)滑动到终止位限位块(14)，平行气爪(3)刚好转动180°；
所述焊接头组件(C)包括固定安装板(21)、滑动座板(22)、电机(23)、皮带传动组件(24)、丝杆螺母机构(25)、第二气缸(26)和焊嘴组件(27)，所述固定安装板(21)固设在机箱罩(A)内，所述滑动座板(22)位于固定安装板(21)的上方并与固定安装板(21)滑动连接，所述丝杆螺母机构(25)的螺母与滑动座板(22)固连在一起，所述电机(23)固设在固定安装板(21)的一侧，并通过皮带传动组件(24)带动丝杆螺母机构(25)的丝杆转动，丝杆带动螺母及滑动座板(22)一起相对固定安装板(21)左右移动；所述第二气缸(26)安装在滑动座板(22)的上方，焊嘴组件(27)位于固定安装板(21)的下方，第二气缸(26)的活塞杆下端穿过固定安装板(21)后通过气缸下顶板(28)推动焊嘴组件(27)上下移动，所述焊嘴组件(27)为鹅颈管焊嘴组件，共两个，并相对第二气缸(26)的轴线前后对称布置，气缸下顶板(28)的下方设置有两个安装座(29)，每个焊嘴组件(27)的上端分别与各自对应的安装座(29)铰接相连。
上述翻转夹具组件中，所述齿条(7)的上方固设有齿条垫板(17)，齿条垫板(17)的上方固设有滑块(15)，齿条(7)通过齿条垫板(17)、滑块(15)与齿条滑动导轨(11)滑动连接，滑块(15)上设置有与齿条滑动导轨(11)匹配的燕尾槽；所述第一气缸(5)的活塞杆上固设有气缸前顶板(16)，第二气缸(6)通过该气缸前顶板(16)与齿条垫板(17)固连在一起。优化齿条与齿条滑动导轨的连接结构，降低制造难度，节约成本。
另外，所述工作台板(1)的下方还固设有同步带张紧轮(18)，通过同步张紧轮保证同步带始终处于张紧状态。
上述焊接头组件中，所述固定安装板(21)与滑动座板(22)之间设置有直线光轴(33)，所述直线光轴(33)共两根，前后间隔设置，滑动座板(22)套在直线光轴(33)上，直线光轴(33)的左右两端分别通过支撑座(32)安装在固定安装板(21)的上方。
另外，所述滑动座板(22)的上方还固设有导向筒(30)，所述气缸下顶板(28)上固设有导向柱(31)，导向柱(31)伸入导向筒(30)内为气缸下顶板(28)的上下移动导向，保证运动的平稳性。
工作过程如下:首先人工将焊接工件分别装夹在不同的平行气爪上，第二气缸推动焊嘴组件向下移动到位后，再由电机带动焊接头组件水平移动，两把焊嘴组件依次便能焊完同一面的两条缝，焊接完工件的其中一面后，第二气缸带动焊嘴组件向上移动，再由第一气缸推动齿条沿着齿条滑动导轨移动，从而带动齿轮旋转180°，齿轮通过传动轴带动两侧的主动同步带轮旋转，主动同步带轮通过同步带带动从动同步带轮、爪式卡盘和平行气爪一起转动，从而实现了焊接工件的翻转，再通过焊接头组件焊接另一面。
本发明的有益效果:
(1)夹具组件具备翻转功能，能使安装在平行气爪上的工件实现翻转，当用于拖钩焊接装夹时，只需要在焊接前对工件进行一次装夹，正面焊接完成后，由夹具组件自动将工件翻转180°后，减少了装夹次数，提高了生产效率；
(2)焊嘴组件由第二气缸带动上下移动，由电机带动左右移动，运行平稳，不会出现冲击、爬行等现象，能保证工件焊接质量的稳定性，具有“稳、准、快”的特点；两个焊嘴组件同步运动，焊嘴组件水平移动一次便能焊完同一面的两条缝，在保证产品质量的前提下，进一步提高了生产效率；焊嘴组件与气缸下顶板铰接连接，焊嘴组件操作起来灵活性好。
附图说明
图1本发明的立体图。
图2是图1中机箱罩部分拆下后的效果图。
图3是图2的正视图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明中焊接头组件的立体图。
图6是图5的正视图。
图7是图6的俯视图。
图8是本发明中的翻转夹具组件的正视图。
图9是图8的轴测图之一(左侧不带头架箱体)。
图10是图8的轴测图之二(左侧不带头架箱体)。
图11是图10的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
结合图1——图4所示，一种拖钩自动焊接设备，主要由机箱罩A、翻转夹具组件B和焊接头组件C三部分组成，除此之外，还包括电气柜D、触摸屏E、接料盒F和焊渣挡板G。翻转夹具组件B和焊接头组件C设置在机箱罩A内，焊接头组件C在翻转夹具组件B的正上方左右居中设置。电气柜D位于机箱罩A的正下方，触摸屏E位于机箱罩A的外侧，接料盒F设置在机箱罩A的底部。机箱罩A的其中一侧敞开，便于操作工操作，焊渣挡板G正好位于敞开的一侧。
结合图8——图11所示，翻转夹具组件B由工作台板1、爪式卡盘2、平行气爪3、头架箱体4、第一气缸5、齿轮6、齿条7、传动轴8、从动同步带轮9、主动同步带轮10、齿条滑动导轨11、轴承安装座12、初始位限位块13、终止位限位块14、滑块15、气缸前顶板16、齿条垫板17、同步带张紧轮18、同步带19等组成。其中，爪式卡盘2、平行气爪3、头架箱体4、从动同步带轮9位于工作台板1的上方，第一气缸5、齿轮6、齿条7、传动轴8、主动同步带轮10、齿条滑动导轨11、轴承安装座12、初始位限位块13、终止位限位块14、滑块15、气缸前顶板16、齿条垫板17、同步带张紧轮18位于工作台板1的下方。
工作台板1固设在机箱罩A内，两个爪式卡盘2在工作台板1的上方左右相对设置。每个爪式卡盘2的夹持端装有一个平行气爪3，两个平行气爪3分别将工件20的两部分夹持住。用于焊接拖钩时，爪式卡盘2最好选用气动两爪式卡盘。每个爪式卡盘2的安装端套装有一个从动同步带轮9，从动同步带轮9安装在头架箱体4内，头架箱体4固设在工作台板1的上方。头架箱体4用于安装支承爪式卡盘2，同时头架箱体4带有外壳能防止灰尘及异物进入头架箱体4内。
工作台板1的下方设置有第一气缸5、齿轮6、齿条7、传动轴8、齿条滑动导轨11和轴承安装座12。第一气缸5、齿条滑动导轨11、轴承安装座12安装在工作台板1上，传动轴8通过轴承安装座12支承，共两个轴承安装座12，以保证传动轴8左右受力平衡。齿轮6套装在传动轴8上，传动轴8的两端套装有主动同步带轮10。齿条7与齿轮6啮合。
第一气缸5带动齿条7沿着齿条滑动导轨11前后移动，齿条7通过齿轮6带动传动轴8和主动同步带轮10一起转动，主动同步带轮10通过垂直穿过工作台板1的同步带19带动同侧的从动同步带轮9、爪式卡盘2和平行气爪3一起转动。
在齿条滑动导轨11的前侧设置有初始位限位块13，在齿条滑动导轨11的后侧设置有终止位限位块14，齿条6只能在初始位限位块13与终止位限位块14构成的空间内滑动，齿条6从初始位限位块13滑动到终止位限位块14，平行气爪3刚好转动180°，相应地，工件20也翻转180°，由正面翻转到背面。
齿条7可以直接与齿条滑动导轨11滑动连接。也可以是，齿条7的上方固设有齿条垫板17，齿条垫板17的上方固设有滑块15，齿条7与齿条垫板17、滑块15固连成一个整体后，再与齿条滑动导轨11滑动连接。滑块15上设置有与齿条滑动导轨11匹配的燕尾槽。第一气缸5的活塞杆上固设有气缸前顶板16，第二气缸26通过该气缸前顶板16与齿条垫板17固连在一起。
另外，工作台板1的下方还固设有同步带张紧轮18。
结合图5——图7所示，焊接头组件C由固定安装板21、滑动座板22、电机23、皮带传动组件24、丝杆螺母机构25、第二气缸26、焊嘴组件27、气缸下顶板28、安装座29、导向筒30、导向柱31、支撑座32、直线光轴33等组成。
固定安装板21固设在机箱罩A内，固定安装板21中部挖有矩形孔，滑动座板22位于固定安装板21的上方，并与固定安装板21滑动连接。丝杆螺母机构25由丝杆和螺母两部分组成，螺母与滑动座板22固连在一起。皮带传动组件24由主动轮、从动轮和皮带组成。电机23固设在固定安装板21的一侧，并通过皮带传动组件24带动丝杆螺母机构25的丝杆转动，丝杆带动螺母及滑动座板22一起相对固定安装板21左右移动。第二气缸26安装在滑动座板22的上方，焊嘴组件27位于固定安装板21的下方，第二气缸26的活塞杆下端穿过固定安装板21后再通过气缸下顶板28推动焊嘴组件27上下移动。
焊嘴组件27为鹅颈管焊嘴组件，共两个，并相对第二气缸26的轴线前后对称布置，以适应拖钩的前后两条相互平行的焊缝，采用鹅颈管焊嘴组件，以保证焊嘴组件27的焊嘴能伸到焊缝位置处，鹅颈管焊嘴组件为常用的焊接结构。气缸下顶板28的下方设置有两个安装座29，分别用于铰接两个焊嘴组件27，安装座29与气缸下顶板28固连在一起。每个焊嘴组件27的上端分别与各自对应的安装座29铰接相连。滑动座板22的上方还固设有导向筒30，气缸下顶板28上固设有导向柱31，导向柱31伸入导向筒30内为气缸下顶板28的上下移动导向。
固定安装板21与滑动座板22之间的滑动连接可以采用导轨的形式，也可以是：固定安装板21与滑动座板22之间设置有直线光轴33，直线光轴33共两根，前后间隔设置且相互平行，滑动座板22套在直线光轴33上，直线光轴33的左右两端分别通过支撑座32安装在固定安装板21的上方。
除此之外，在固定安装板21的一侧还固设有接近开关安装座35，在接近开关安装座35上设置有接近开关34，接近开关安装座35与直线光轴33平行设置，滑动座板22的侧边上固设置有L形弯板36，滑动座板22左右移动时，带动L形弯板36在接近开关安装座35的滑动槽内滑动。
Claims (5)
1.一种拖钩自动焊接设备，其特征在于：包括机箱罩(A)，设置在机箱罩(A)内的翻转夹具组件(B)和焊接头组件(C)，所述焊接头组件(C)在翻转夹具组件(B)的正上方左右居中设置；
所述翻转夹具组件(B)包括工作台板(1)和两个爪式卡盘(2)，所述工作台板(1)固设在机箱罩(A)内，两个爪式卡盘(2)在工作台板(1)的上方左右相对设置，每个爪式卡盘(2)的夹持端装有一个平行气爪(3)，每个爪式卡盘(2)的安装端套装有一个从动同步带轮(9)，所述从动同步带轮(9)安装在头架箱体(4)内，所述头架箱体(4)固设在工作台板(1)的上方；所述工作台板(1)的下方设置有第一气缸(5)、齿轮(6)、齿条(7)、传动轴(8)、齿条滑动导轨(11)和轴承安装座(12)，所述第一气缸(5)、齿条滑动导轨(11)、轴承安装座(12)安装在工作台板(1)上，传动轴(8)通过轴承安装座(12)支承，齿轮(6)套装在传动轴(8)上，传动轴(8)的两端套装有主动同步带轮(10)，第一气缸(5)带动齿条(7)沿着齿条滑动导轨(11)前后移动，齿条(7)通过齿轮(6)带动传动轴(8)和主动同步带轮(10)一起转动，主动同步带轮(10)通过垂直穿过工作台板(1)的同步带(19)带动同侧的从动同步带轮(9)、爪式卡盘(2)和平行气爪(3)一起转动，在所述齿条滑动导轨(11)的前侧设置有初始位限位块(13)，在齿条滑动导轨(11)的后侧设置有终止位限位块(14)，齿条(6)从初始位限位块(13)滑动到终止位限位块(14)，平行气爪(3)刚好转动180°；
所述焊接头组件(C)包括固定安装板(21)、滑动座板(22)、电机(23)、皮带传动组件(24)、丝杆螺母机构(25)、第二气缸(26)和焊嘴组件(27)，所述固定安装板(21)固设在机箱罩(A)内，所述滑动座板(22)位于固定安装板(21)的上方并与固定安装板(21)滑动连接，所述丝杆螺母机构(25)的螺母与滑动座板(22)固连在一起，所述电机(23)固设在固定安装板(21)的一侧，并通过皮带传动组件(24)带动丝杆螺母机构(25)的丝杆转动，丝杆带动螺母及滑动座板(22)一起相对固定安装板(21)左右移动；所述第二气缸(26)安装在滑动座板(22)的上方，焊嘴组件(27)位于固定安装板(21)的下方，第二气缸(26)的活塞杆下端穿过固定安装板(21)后通过气缸下顶板(28)推动焊嘴组件(27)上下移动，所述焊嘴组件(27)为鹅颈管焊嘴组件，共两个，并相对第二气缸(26)的轴线前后对称布置，气缸下顶板(28)的下方设置有两个安装座(29)，每个焊嘴组件(27)的上端分别与各自对应的安装座(29)铰接相连。
2.按照权利要求1所述的拖钩自动焊接设备，其特征在于：所述齿条(7)的上方固设有齿条垫板(17)，齿条垫板(17)的上方固设有滑块(15)，齿条(7)通过齿条垫板(17)、滑块(15)与齿条滑动导轨(11)滑动连接，滑块(15)上设置有与齿条滑动导轨(11)匹配的燕尾槽；所述第一气缸(5)的活塞杆上固设有气缸前顶板(16)，第二气缸(6)通过该气缸前顶板(16)与齿条垫板(17)固连在一起。
3.按照权利要求1或2所述的拖钩自动焊接设备，其特征在于：所述工作台板(1)的下方还固设有同步带张紧轮(18)。
4.按照权利要求1所述的拖钩自动焊接设备，其特征在于：所述固定安装板(21)与滑动座板(22)之间设置有直线光轴(33)，所述直线光轴(33)共两根，前后间隔设置，滑动座板(22)套在直线光轴(33)上，直线光轴(33)的左右两端分别通过支撑座(32)安装在固定安装板(21)的上方。
5.按照权利要求1或4所述的拖钩自动焊接设备，其特征在于：所述滑动座板(22)的上方还固设有导向筒(30)，所述气缸下顶板(28)上固设有导向柱(31)，导向柱(31)伸入导向筒(30)内为气缸下顶板(28)的上下移动导向。
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