CN104526147B - 电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机 - Google Patents

电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机 Download PDF

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Abstract

本发明属于工业自动化装置领域，具体涉及一种电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机，其特征在于包括自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带，所述压紧焊接组件的两侧分别安装输送带和自动安装隔离帽组件，输送带的另一侧设有自动上下锅体组件，所述自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带均与PLC连接。本发明具有结构合理、使用方便、自动化程度高、工作效率高的优点。使用本发明降低了工人的体力劳动强度，缩短了工人的劳动时间，降低了生产成本；使用本发明，自动化程度高，既提高了工作效率，又提高了产品质量。

Description

电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机
技术领域
本发明属于工业自动化装置领域，具体涉及一种电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机。
背景技术
电热锅，会用到电加热管，因为锅体的厚度只有2mm，如果把电热管直接焊接在锅体上，那么接触到电热管近的区域就会比没有接触到电热管的区域热很多，造成锅的底部加热不均匀，接触到电热管的区域可能会把饭煮焦，为了解决这个问题，把隔离帽焊接在锅体上，再把电热管焊接在隔离帽上，这样电热管就不会直接接触到电热锅的锅体，而是有4～5mm的距离，使电热锅的锅体底部在加热的时候，锅体底部均匀受热，就会减少或者避免在做饭时把饭煮焦。
目前对于电热锅锅体隔离帽的加工分为三部分，首先是工人手工从两个方向将隔离帽放置在电极上，然后是工人手工将加工锅体放置到加工位置进行焊接，最后焊接结束，人手工将成型锅放置到指定位置。这种加工方法，费时费力，而且因为隔离帽较轻，在加工时由于人手离开时的惯性容易造成歪斜，从而在焊接时位置不正，废品率高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术电热锅锅体隔离帽的的加工采用工人手工加工，存在费时费力，废品率高的缺陷，提供一种电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机，其能够实现电热锅锅体隔离帽的自动化加工，加工效率高、质量好。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
即一种电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机，其特征在于包括自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带，所述压紧焊接组件的两侧分别安装输送带和自动安装隔离帽组件，输送带的另一侧设有自动上下锅体组件，所述自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带均与PLC连接。
PLC与触摸屏连接。
本发明的压紧焊接组件包括压紧气缸和焊接电极模具，所述压紧气缸安装在焊接极机模具的上方，焊接电极模具由小型点焊机配上电热锅锅体形状的模具，组合而成。
本发明所述的点焊机为现有技术产品，是浙江余姚市广通机电设备有限公司生产的小型普通点焊机，其工作原理为：点焊机焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接，其焊接的方法称为电阻焊。
本发明的压紧焊接组件工作原理如下：工作时将电热锅锅体放进锅体形状的模具内，用压紧气缸把电热锅锅体压紧，通过接近开关发出信号，把模具内的隔离帽焊接在锅体上。
本发明的自动上下锅体组件包括横向气缸、横向气缸架、机械手和升降部分，所述升降部分安装在横向气缸架的底部，横向气缸固定在横向气缸架上，其活塞杆与机械手连接。
本发明的升降部分是用精密光轴、光轴端面支承座组成的支架，将光轴端面支承座用螺栓坚固在机架上，精密光轴上装配有箱式直线轴承组件，将升降平台固定在箱式轴承上面，用气缸推动升降平台，用箱式直线轴承沿精密光轴进行升降工作。
本发明的自动安装隔离帽组件包括复合夹具和振动上料盘，两条直线轴承分别安装在复合夹具架的两侧底部，复合夹具安装在两条直线轴承上，复合夹具架的一侧设有振动上料盘。
本发明的振动上料盘是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，它能把各种产品有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工。
本发明的振动上料盘采用200mm隔离帽上料振动上料盘，生产厂家：胶南市远浩自动化设备厂。
本发明的复合夹具包括隔离帽上料气缸、模具外壳、模具上盖板、模具弧形板、顶杆弹簧压板、上料顶杆和顶杆弹簧，所述模具外壳与锅体形状匹配，模具外壳内部由上向下依次设有模具上盖板、模具弧形板和顶杆弹簧压板，所述模具上盖板的上端中心位置设有竖向的上料气缸，模具弧形板与顶杆弹簧压板之间设有多个上料顶杆，上料顶杆外部套装有顶杆弹簧。
本发明的工作原理如下：
首先，用振动上料盘把隔离帽排好顺序，通过料道依次排列送到指定的位置，然后用气缸推动上料顶杆，把一个隔离帽推送到与其相对应的小夹具内，上料顶杆送料完毕后退回原位待命，这时在复合夹具下面的气缸推动伺服电机到指定的位置，伺服电机到位的同时，伺服电机轴端的花键轴插入到复合夹具下面中心位置的花键孔内，伺服电机带动复合夹具转动规定的角度，使下一个小夹具转到上料顶杆的位置，进行下一次的隔离帽的上料，如此重复的多次上料，就将32个隔离帽就都送到复合夹具上的32个小夹具内。复合夹具上料完成后，气缸推动精密光轴和箱式直线轴承组成的水平送料支架，带动复合夹具前行到锅体形状的焊接电极模具的上方，升降气缸带动精密光轴和箱式直线轴承及升降平台组成的支架下降，把复合夹具送到锅体形状的焊接电极模具内，这时复合夹具上面的上料气缸动作，推动复合夹具内的与32个小夹具相对应的32个上料顶杆，把32个隔离帽推送到32个与小夹具对应的隔离帽焊接电极上，上料的升降和水平支架回到原位，回到原位后，立即开始把隔离帽送到复合夹具的小夹具内的工作，上料隔离帽完成后，焊接电极模具旁边的智能相机视觉系统检测隔离帽有无漏装或装不到位的情况，如果正常，那么锅体形状隔离帽焊接电极模具的另一侧的与复合夹具升降和水平运动的由精密光轴和箱式直线轴承等组成的支架相似的上料支架，把待焊接的锅体送到隔离帽焊接电极模具内，并且保持不动，最后，焊接压紧气缸从隔离帽焊接电极模具的上方下行，把待焊接锅体压紧在已上料后的电极上，同时发信号，点焊机工作，分别把32个隔离帽点焊在锅体上，焊接完成后，压紧气缸上行，此时锅体送料机构上升后，把已焊接完毕隔离帽的锅体送到料带上运走，下一个待焊接的锅体到达锅体送料机构的位置，等待下一次的上料。至此，一个完整的工作流程全部完成，重复上述动作，即可实现连续作业。
本发明的伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机的型号和生产厂家
型号：MS-80ST-M02430-20P7 0.75KW
生产厂家：无锡信捷电气股份有限公司
智能相机并不是一台简单的相机，而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。同时，由于应用了最新的DSP、FPGA及大容量存储技术，其智能化程度不断提高，可满足多种机器视觉的应用需求。
智能相机的型号和生产厂家
型号：V20-OB-A2-I12
生产厂家：德国的林萨帕特(上海)工业自动化有限公司
直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触，故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得高精度的平稳运动。
直线轴承的型号和生产厂家
型号：LM30UU
生产厂家：宁波美亚特精密机械有限公司
精密光轴的型号和生产厂家
型号：SF30-850L SF30-1250L
生产厂家：宁波美亚特精密机械有限公司
气缸是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。
生产厂家：日本SMC气动
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
接近开关的型号和生产厂家
型号：LJM12-5P
生产厂家：欣灵电气股份有限公司
光纤传感器的型号和生产厂家
型号：BF3RX-P
生产厂家：Autonics
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
触摸屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
本发明具有结构合理、使用方便、自动化程度高、工作效率高的优点。使用本发明降低了工人的体力劳动强度，缩短了工人的劳动时间，降低了生产成本；使用本发明，自动化程度高，既提高了工作效率，又提高了产品质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明复合夹具的结构示意图；
图3为本发明复合夹具的立体结构示意图。
如图中所示：1.复合夹具；1-1.上料气缸；1-2.模具外壳；1-3.模具上盖板；1-4.模具弧形板；1-5.顶杆弹簧；1-6.上料顶杆；1-7.顶杆弹簧压板；2.压紧气缸；3.机械手；4.锅体；5.振动上料盘；6.焊接电极模具；7.直线轴承；8.输送带；9.横向气缸；10.升降部分；11.伺服电机；12.PLC；13.触摸屏。
具体实施方式
下面以锅体下部安装32个隔离帽为例阐述本发明。
本发明锅体上有32个隔离帽，从锅体的锅底中心向处共有三圈，里面的一圈有8个隔离帽，中间的一圈有12个隔离帽，外面的一圈有12个隔离帽。
如图1所示：压紧焊接组件(压紧气缸2、焊接电极模具6)的两侧分别安装输送带8和自动安装隔离帽(振动上料盘5、复合夹具1)组件，输送带上设有锅体4，输送带8的另一侧设有自动上下锅体组件(升降部分10、横向气缸9、机械手3)，所述自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送，8均与PLC12连接，PLC12与触摸屏13连接。
本发明的压紧焊接组件包括压紧气缸2和焊接电极模具6，压紧气缸2安装在焊接极机模具6的上方，焊接电极模具由小型点焊机配上电热锅锅体形状的模具，组合而成。
本发明的自动上下锅体组件包括横向气缸9、横向气缸架、机械手3和升降部分10，所述升降部分10安装在横向气缸架的底部，横向气缸9固定在横向气缸架上，其活塞杆与机械手3连接。
本发明的升降部分是用精密光轴、光轴端面支承座组成的支架，将光轴端面支承座用螺栓坚固在机架上，精密光轴上装配有箱式直线轴承组件，将升降平台固定在箱式轴承上面，用气缸推动升降平台，用箱式直线轴承沿精密光轴进行升降工作。
本发明的自动安装隔离帽组件包括复合夹具1和振动上料盘5，两条直线轴承分别安装在复合夹具架的两侧底部，复合夹具1安装在两条直线轴承上，复合夹具架的一侧设有振动上料盘5。
如图2、图3所示：本发明的复合夹具包括隔离帽上料气缸1-1、模具外壳1-2、模具上盖板1-3、模具弧形板1-4、顶杆弹簧压板1-7、上料顶杆1-6和顶杆弹簧1-5，模具外壳1-2与锅体形状匹配，模具外壳1-2内部由上向下依次设有模具上盖板1-3、模具弧形板1-4和顶杆弹簧压板1-7，所述模具上盖板1-3的上端中心位置设有竖向的上料气缸1-1，模具弧形板1-4与顶杆弹簧压板1-7之间设有32个上料顶杆1-6，上料顶杆外1-6部套装有顶杆弹簧1-5。
本发明使用时：首先，用振动上料盘5把隔离帽排好顺序，通过料道依次排列送到指定的位置，然后用气缸推动上料顶杆1-6，把一个隔离帽推送到与其相对应的小夹具内，上料顶杆1-6送料完毕后退回原位待命，这时在复合夹具1下面的气缸推动伺服电机11到指定的位置，伺服电机11到位的同时，伺服电机11轴端的花键轴插入到复合夹具1下面中心位置的花键孔内，伺服电机11带动复合夹具1转动规定的角度，使下一个小夹具转到上料顶杆1-6的位置，进行下一次的隔离帽的上料，如此重复的多次上料，就将32个隔离帽就都送到复合夹具1上的32个小夹具内。
复合夹具1上料完成后，气缸推动精密光轴和直线轴承7组成的水平送料支架，带动复合夹具1前行到锅体形状的焊接电极模具6的上方，升降气缸带动精密光轴和直线轴承及升降平台组成的支架下降，把复合夹具1送到锅体形状的焊接电极模具6内，这时复合夹具1上面的上料气缸1-1动作，推动复合夹具内的与32个小夹具相对应的32个上料顶杆1-6，把32个隔离帽推送到32个与小夹具对应的隔离帽焊接电极上，上料的升降和水平支架回到原位，回到原位后，立即开始把隔离帽送到复合夹具1的小夹具内的工作，上料隔离帽完成后，焊接电极模具6旁边的智能相机视觉系统检测隔离帽有无漏装或装不到位的情况，如果正常，横向气缸9推动机械手3把输送带8上待焊接的锅体4送到焊接电极模具6内，并且保持不动，最后，压紧气缸2下行，把待焊接的锅体4压紧在已上料后的电极上，同时发信号，点焊机工作，分别把32个隔离帽点焊在锅体4上，焊接完成后，压紧气缸2上行，此时机械手把已焊接完毕隔离帽的锅体4送到输送带8上运走，下一个待焊接的锅体到达锅体送料机构的位置，等待下一次的上料。至此，一个完整的工作流程全部完成，重复上述动作，即可实现连续作业。

Claims (1)

1.一种电热锅锅体隔离帽自动安装焊接机，其特征在于包括自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带，所述压紧焊接组件的两侧分别安装输送带和自动安装隔离帽组件，输送带的另一侧设有自动上下锅体组件，所述自动上下锅体组件、自动安装隔离帽组件、压紧焊接组件和输送带均与PLC连接，PLC与触摸屏连接，自动安装隔离帽组件包括复合夹具和振动上料盘，复合夹具包括隔离帽上料气缸、模具外壳、模具上盖板、模具弧形板、顶杆弹簧压板、上料顶杆和顶杆弹簧，所述模具外壳与锅体形状匹配，模具外壳内部由上向下依次设有模具上盖板、模具弧形板和顶杆弹簧压板，所述模具上盖板的上端中心位置设有竖向的上料气缸，模具弧形板与顶杆弹簧压板之间设有多个上料顶杆，上料顶杆外部套装有顶杆弹簧。
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