CN105269134A - 筒体自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒体自动焊接装置，其包括：机架，设于所述机架上的工控机以及机架上设有移载机构，所述移载机构下方的机架上设有三组焊接组件和三组送料组件，以及送料架组件；在所述工控机的控制下，待焊接的筒体首先由所述送料架组件送入，经所述定位机构定位之后，由所述移载机构移送至由所述三组焊接组件围成的焊接点，此时同步由所述三组送料组件分别送入一个L型支脚，启动控制器完成L型支脚与筒体的焊接。该发明的筒体自动焊接装置，其采用自动化设备，实现送料，焊接和检测全过程的自动化，降低了劳动成本，提高了生产效率和产品质量。

Description

筒体自动焊接装置

技术领域

本发明涉及自动焊接设备技术领域，尤其涉及一种筒体自动焊接装置。

背景技术

现有技术中，对筒体进行焊接的工艺，主要采用人工配合焊机进行的。即一人一机，由人工送料和下料及人工检测，采用人工焊接筒体缺点在于，人力成本高，劳动强度高，同时焊接品质无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筒体自动焊接装置，用于解决现有人工手动对筒体进行焊接导致的劳动强度大，生产效率低，产品品质差的问题。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

本发明的一种筒体自动焊接装置，其包括：机架，设于所述机架上的工控机，以及机架上设有移载机构，所述移载机构下方的机架上设有三组焊接组件和三组送料组件，以及送料架组件；所述的三组焊接组件沿着同一轴心间隔120度圆心角围成一个圆，并且所述的送料组件对应设于每组焊接组件入料口，所述送料架组件包括设于端部的定位机构；在所述工控机的控制下，待焊接的筒体首先由所述送料架组件送入，经所述定位机构定位之后，由所述移载机构移送至由所述三组焊接组件围成的焊接点，此时同步由所述三组送料组件分别送入一个L型支脚，启动焊接头完成L型支脚与筒体的焊接。

其中，所述的送料架组件包括输送架，设于输送架上的滚轮组件，所述输送架的末端还设有挡料工位，放行工位和上料预备工位，所述挡料工位、放行工位和上料预备工位依次完成对输送的筒体进行阻挡，放行和上料预备工序。

其中，所述的挡料工位和放行工位均包括：气缸，与所述气缸活塞杆连接的挡板，以及设于输送架上的检测开关，所述检测开关在工控机的控制下，控制挡板缩回或插进筒体实现阻挡和放行。

其中，所述的上料预备工位包括顶升气缸，减速电机，连接于所述减速电机的定位盘，以及定位调节机构，所述顶升气缸顶升放置于定位盘上的筒体，在所述减速电机的带动下转动筒体，直到所述定位调节机构检测的检测开关到设于筒体侧壁的定位孔，由气缸带动定位销插入到吸气管孔。

其中，所述的焊接组件包括导轨座，设于所述导轨座上的焊接气缸，所述与导轨座连接的连接座前端设有一内电极，所述焊接气缸的活动端设有一外电极，焊接时，外电极在焊接气缸的推动下移动至L型支脚外壁，在反作用下内电极移动至筒体内壁，从而完成内外电极夹紧筒体和L型支脚焊接。

其中，所述的焊接组件一侧还设有一定位调节机构，一检测开关，所述定位调节机构包括一定位气缸和一定位销，当所述检测开关检测到筒体侧壁的定位孔时，气缸推动定位销插入定位孔。

其中，所述的送料组件包括振动盘和送料装置，所述振动盘对L型支脚进行筛选，然后进入所述送料装置，由送料装置将L型支脚送至焊接点。

其中，所述的送料装置包括一升降气缸，固定于所述升降气缸上方的接料座，所述接料座两侧设有机脚辅助挡块和机脚挡块，其中所述的机脚辅助挡块上设有一L型通槽，L型支脚经所述L型通槽之后调整焊接角度，以备与筒体对位焊接。

其中，所述的机脚挡块上设有一腰型通槽，设于机架上的检测开关通过所述腰型通槽检测是否有L型支脚及焊接是否符合技术要求，否则设备故障报警。

与现有技术相比，该发明的筒体自动焊接装置，其采用自动化设备，实现送料，焊接和检测全过程的自动化，降低了劳动成本，提高了生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明筒体自动焊接装置的整体结构示意图。

图2至图5为本发明筒体自动焊接装置的送料架组件部分结构示意图。

图6至图8为本发明筒体自动焊接装置的送料组件部分结构示意图。

图9至图12为本发明筒体自动焊接装置的焊接组件部分结构示意图。

图13至图15为本发明筒体自动焊接装置的检测组件部分结构示意图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅附图1至附图15，该筒体自动焊接装置，其包括：机架，工控机，送料架组件1，送料组件2，焊接组件3和检测组件4。

请参阅附图1至附图5，送料架组件1包括以下结构：输送架111上设有滚轮组件1111、电机112安装在输送架111的下方，驱动滚轮组件1111运动。输送架111的一端为上料端，另一端设有三个工位，从送料端过来依次是：挡料工位、放行工位、上料预备工位。挡料工位在输送架111的下方设有第一挡料气缸113、第一挡料气缸113的活塞杆与第一挡板114相连，且第一挡板114在第一挡料气缸113的作用下可进行升降。放行工位上设有第二挡料气缸115、第二挡板116，与挡料工位的结构相同。在挡料工位和放行工位的两侧设有第一检测开关117、第二检测开关118，用于检测两工位上有无壳体的情况。上料预备工位对壳体进行校正初定位。上料预备工位在输送架111的下方设有顶升气缸119，顶升气缸119的缸体固定在第一气缸座120上，活塞杆与链接板121连接，定位电机座122与连接板121相连，减速电机123安装在定位电机122座内，减速电机123的转轴与定位盘连杆124相连。定位盘125固定在定位盘连杆124的另一端，并与输送架111上的滚轮组件1111齐平。在上料预备工位的输送架一侧设有定位调节机构126，通锅调整减速电机转动，从而使筒体的定位孔转至检测开关方向，并定位。定位调节机构126通过调节座127、连接板128固定在输送架111上，调节座127上设有腰形槽1271，通过沉头螺钉与连接板128相连，通过沉头螺钉在腰形槽1271内滑动，可改变调节座的高度，以适应不同高度的筒体。定位调节机构126的旁边设有第三检测开关129，用与检测筒体的吸气管孔来进行筒体的初定位。第三检测开关129的对侧设有第四检测开关130、第五检测开关131，用于检测定位盘125处于不同位置时有无壳体。上料预备工位的前端设有第三挡料气缸132，固定在输送架111的第二气缸座133上，气缸头与燕尾滑块134相连，燕尾座135与燕尾滑块134配合并固定在第二气缸座133上，V型挡块136与燕尾滑块134相连，用于阻挡筒体继续往前运行，使筒体能准确在定位盘135上。在燕尾座135的下方设有限位气缸137，缸体固定在第二气缸座133内，活塞杆穿透燕尾座135的中心。限位气缸137的伸缩由程序控制，当限位气缸137处于上升状态时，则第三挡料气缸132行走部分行程，则V型挡块136距离定位盘125距离远，适合生产直径大的筒体，如限位气缸137处于收缩状态，则此时设备适合生产直径小的筒体。根据生产筒体直径的大小，进而选择使限位气缸137为上升或下降，以适用不同规格的筒体生产。输送架上还是设有压料条138，避免筒体在上料过程中因直径太小倾倒。压料条138与输送架111的连接方式和定位调节机构126与输送架111相连的相同，都可以调节高度，以适应不同高度的筒体。

该送料架组件的工作流程如下：人工将筒体放到输送架111上，筒体往前运行，经过挡料工位、放行工位进入上料预备工位，当后面第二输送过来的筒体进入放行工位时，第二检测开关118将检测到壳体的信号反馈给控制系统，第二挡料气缸115上升，第二挡板插入筒体中，将筒体挡住。第三个壳体运行到挡料工位，第一检测开关117检测到有壳体，且放行工位上也有壳体时，第一挡料气缸113上升，第一挡板114插入筒体内径中，阻挡住后续输送过来的壳体。与此同时，在第一个筒体经过放行工位将运行到上料预备工位前，第三挡料气缸132伸出，V型挡块136将运行过来的筒体挡住，筒体停止运行，此时，筒体处于的位置刚好在定位盘125的上方。此时，第四检测开关130打开，将检测到筒体的信号反馈给控制系统，顶升气缸119上升第一段行程，第三挡料气缸132缩回，顶升气缸119上升第二段行程，使筒体底部吸气管处上升到第三检测开关129高度处。第五检测开关131打开，将检测到筒体的信号反馈给控制系统，减速电机123旋转，带动定位盘连杆124使定位盘125旋转。当第三检测开关129检测到筒体上的吸气管孔时，减速电机123停止转动，定位调节机构126的定位气缸1261伸出，定位销1262插入吸气管孔里，定位调节机构126复位。筒体被取走输送到下述焊接机构的内电极上。

请参阅附图6至附图8，送料组件2包括振动盘和送料装置，其中送料装置包括以下结构：升降气缸211固定在气缸座212上，气缸座212固定在机架上。接料座213与升降气缸活塞杆相连，弹簧座214固定在接料座213的一侧，挡块215上设有沉头孔2151，导向螺钉216通过沉头孔2151与弹簧座214相连，挡块215和导向螺钉216之间可以滑动，进一步的，挡块215和弹簧座之间还用弹簧217相连，形成悬浮结构，挡块215在初始状态时稍微高于下述的接料块218，以防止机脚从震盘料道进入到接料块218时因外力的震动而使L支脚掉出，造成生产中断。接料座213的顶端设有L型的接料块218，用来放置经过震盘选料后待焊接的L支脚。接料座213的左右两侧分别设有机脚辅助挡块219、机脚挡块220，且通过挡块固定板221与导向块222相固定，导向块222与气缸座212相连。机脚辅助挡块219上设有L型通槽2191，L型通槽2191作用于使震盘料道通过，并与接料块218拼接，使L支脚从震盘料道进入到接料块218上。机脚辅助挡块219上还设有接近开关223，用来检测悬浮机构中的挡块215是否在正常位置。图中所示，挡块215在正常位置时，接近开关是检测不到挡块215的，当接近开关223检测到挡块时，说明悬浮结构中的弹簧在长时间工作中产生疲劳，已经不能维持挡块215在结构中的要求位置，挡块215下沉，不能防止机脚掉落，此时，需更换弹簧。机脚挡块220上设有一腰型通槽2201，使得固定在机架上的检测开关的检测信号经过腰型通槽2201，检测接料块218上是否有L支脚，如没有，则系统报警。

请参阅附图9至附图12，上述焊接组件3包括以下结构：导轨座311固定在主机架上，导轨座311设有第一直线导轨312、与第一直线导轨312配合的第一滑块313与气缸座314相连固定。连接座315的一端置于导轨座311和气缸座314之间，并且与气缸座314连接固定，且通过拉杆316与滑座挡板317相连，拉杆316上套有弹簧318，以缓解连接座315运动过程中的冲击力；另一端设有内电极座319，内电极320设置在内电极座319上。滑座321上设有第二直线导轨322，与固定在气缸座314内壁的第二滑块323配合，焊接气缸324的缸体固定在气缸座314上，活塞杆3241穿过气缸座314与滑座321相连，焊接气缸324驱动时，滑座321以及下述固定在滑座321上的所有组件可进行伸缩运动。气缸座314上方设有编码器座325，编码器326安装在上面，联轴器327将轴齿轮328与编码器的转轴相连。滑座321上方设有齿条329，与上述轴齿轮328配合，可以高精度检测滑座321的运行行程，根据焊接气缸伸出的行程可以检测L支脚上是否焊接凸点，如有，设备继续运行，反之，则设备报警，保证生产合格率，提高产品生产质量。滑座321的另一端连接有安装座330，安装座330上设有T型槽3301，电极座331通过T型螺母与安装座330相连，电极座331可以在安装座330T型槽3301内滑动。螺杆332将电极座331固定在安装座330上，通过调节螺杆332，可以调整电极座331的高低位置，来调整下述外电极333的高低，以适应不同规格的产品。L型外电极334通过过渡电极座335与电极座331相连，外电极334与过渡电极座335的底部设有磁铁，用于吸附送料机构3输送过来的L支脚，底部两侧还设有底脚限位块336，用于对L支脚的定位，接近开关337穿透过渡电极座335到达底部，用于检测磁铁是否吸附有L支脚，防止自动化生产中断。

该焊接组件3的工作流程如下：震动盘选料，通过料道与送料机构2接轨，L支脚进入送料机构2的接料块218上，升降气缸211上升，将L支脚送到焊接机构3的外电极334下方，外电极334下方的磁铁将L支脚吸住，送料机构2复位。接近开关223检测到有L支脚，将信号反馈给控制系统，焊接气缸324伸出，滑座321沿第二直线导轨322移动，将外电极334上的L支脚送到内电极320处，与放置在内电极320上的筒体外壁抵接，此时，因为焊接气缸324维持着往前的一个力，连接座315、气缸座314通过第一直线导轨312和第一滑块313往后运动，与滑座321产生相对运动，此时内电极320紧贴筒体内壁，系统放电，将筒体与L支脚焊接。焊接完成后，焊接机构复位，此一个焊L支脚与筒体循环完成。

需要说明的是：上述送料组件2和焊接组件3均设有三组，三组焊接组件3一同一圆心为轴心围成一个圆，且相邻焊接组件之间的圆心角为120度。因为，对于一个筒体来说需要同时焊接三个L型支脚。机脚送料及焊接装置在本设备上有三组，三组装置的内电极320围城一个圆，在未焊接前，三个内电极320围城的圆直径略小与筒体内径，使得待焊接的筒体能通畅的将围城的三个内电极320扣住；焊接时，三个内电极320同时贴近筒体内壁，一次性同时在一个筒体上焊接三个L支脚。在其他实施例中，可根据需要选择送料组件和焊接组件的组数。

请参阅附图13至附图15，上述检测组件包括以下结构：检测台板411设在检测架412上，检测底板413设在检测台板411上，中心块414固定在检测底板413的正中间。检测底板413上均布设有若干检测销柱4131、不封闭的条形槽4132、葫芦型孔4133。条形槽4132中设有接近开关415，葫芦型孔4133的一端内部设有一个台阶，沉头螺丝通过葫芦型孔4133将检测底板413与检测台板411固定。葫芦型孔4133可快速便捷的更换检测底板413，当需要更换检测底板413时，将沉头螺丝拧松，不需要将沉头螺丝完全取出，只需将检测底板413旋转，使沉头螺丝进入到葫芦型孔4133没有台阶的一端，检测底板413即可快速便捷的取出。在检测台板411上均布设有水平检测机构416，包含固定在检测台板411上的导轨座4161，设在导轨座4161上的直线导轨4162，与直线导轨4162配合的滑块4163，与滑块4163连接的L支脚定位座4164，通过气缸座4165与导轨座4161相连的水平检测气缸4166，以及与L支脚定位座4164相连的水平检测块4167，水平检测测块4167上还设有传感器4168。水平检测块4167上设有L支脚检测槽41671，可以使L支脚插入检测槽41671中，通过传感器4168来检测是否壳体上焊接有L支脚。

在检测台板411上还设有定位调节机构417，包含固定在定位轴承4171的定位气缸4172，与定位气缸4172相连的定位导杆4173，固定在定位导杆另一端的定位销4174；调节定位轴承座4171高度的高度调节块4175，使定位调节机构417在检测台版411上的弧形槽4111内滑动调节角度的弧形螺母，以及可手动拔出或插入进行角度调节的定位插销4176。

工作流程：当上道工序将焊接好L支脚后的壳体放入中心块414上时，使的检测销柱415恰好插入焊在壳体100上的L支脚200的孔中。接近开关415将检测到壳体的信号反馈给控制系统，定位调节机构417上的定位气缸4172伸出，定位销4174插入壳体100的定位孔1001中将壳体固定。三个水平检测机构1中水平检测气缸4166同时伸出使L支脚200插入水平检测块4167的L支脚检测槽41671中，如果传感器4168已经检测到有L支脚200，则将信号传给控制系统，设备继续运行，如果传感器检测不到L支脚200，则进行报警，设备停止。

本实施例的自动筒体生产线的工作流程如下：

首先、人工将筒体放到输送架111上，筒体往前运行，经过挡料工位、放行工位进入上料预备工位，当后面第二输送过来的筒体进入放行工位时，第二检测开关118将检测到壳体的信号反馈给控制系统，第二挡料气缸115上升，第二挡板插入筒体中，将筒体挡住。第三个壳体运行到挡料工位，第一检测开关检测到有壳体，且放行工位上也有壳体时，第一挡料气缸113上升，第一挡板114插入筒体内径中，阻挡住后续输送过来的壳体。与此同时，在第一个筒体经过放行工位将运行到上料预备工位时，第三挡料气缸132伸出，V型挡块136将运行过来的筒体挡住，筒体停止运行，此时，筒体处于的位置刚好在定位盘125的上方。此时，第四检测开关打开，将检测到筒体的信号反馈给控制系统，顶升气缸119上升第一段行程，第三挡料气缸132缩回，顶升气缸119上升第二段行程，使筒体底部吸气管处上升到第三检测开关129高度处。第五检测开关131打开，将检测到筒体的信号反馈给控制系统，减速电机123旋转，带动定位盘连杆124使定位盘125旋转。当第三检测开关129检测到筒体上的吸气管孔时，减速电机123停止转动，定位调节机构126的定位气缸1261伸出，定位销1262插入吸气管孔里，定位调节机构126复位。移载机构511上的第一夹取机构5111抓取筒体放到焊接机构(图示3)的内电极320上，位于焊接位的筒体上方，移载机构511上压紧机构5112的气缸51121下降，压料头51122将筒体压紧进行固定，以免在焊接过程中筒体倾斜或移位。

然后、与此同时，L支脚经过震动盘512选料后，通过料道与送料机构2接轨，L支脚进入送料机构2的接料块218上，升降气缸211上升，将L支脚送到焊接机构3的外电极334下方，外电极334下方的磁铁将L支脚吸住，送料机构2复位。接近开关223检测到有L支脚，将信号反馈给控制系统，焊接气缸324伸出，滑座321沿第二直线导轨322移动，将外电极334上的L支脚送到内电极320处，与放置在内电极320上的筒体外壁焊接，焊接完成后，焊接机构3复位。移载机构511上的第二夹取5113移动到焊接位的上方，下降抓取筒体后上升，移动到焊后支脚检测装置4上。

最后、当第二夹取机构5113将筒体放入焊后检测装置4上的中心块414时，检测销柱415恰好插入焊在壳体100上的L支脚200的孔中。接近开关418将检测到壳体的信号反馈给控制系统，定位调节机构418上的定位气缸4182伸出，定位销4184插入壳体100的定位孔1001中将壳体固定。三个水平检测机构1中水平检测气缸4176同时伸出使L支脚200插入水平检测块4176的L支脚检测槽41761中，如果传感器4178已经检测到有L支脚200，则将信号传给控制系统，移载机构511的卸料机构5114上的取料气缸51141下降，机械手51142抓取筒体后上升，平移气缸51143伸出，卸料机构沿直线导轨51144移动到无动力输送架513的上方，取料气缸51141下降，将筒体放到无动力输送架513上，此一个完整的工作循环完成。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种筒体自动焊接装置，其特征在于，包括：机架，设于所述机架上的工控机以及机架上设有移载机构，所述移载机构下方的机架上设有三组焊接组件和三组送料组件，以及送料架组件；所述的三组焊接组件沿着同一轴心间隔120度圆心角围成一个圆，并且所述的送料组件对应设于每组焊接组件入料口，所述送料架组件包括设于端部的定位机构；在所述工控机的控制下，待焊接的筒体首先由所述送料架组件送入，经所述定位机构定位之后，由所述移载机构移送至由所述三组焊接组件围成的焊接点，此时同步由所述三组送料组件分别送入一个L型支脚，启动控制器完成L型支脚与筒体的焊接。

2.如权利要求1所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的送料架组件包括输送架，设于输送架上的滚轮组件，所述输送架的末端还设有挡料工位，放行工位和上料预备工位，所述挡料工位、放行工位和上料预备工位依次完成对输送的筒体进行阻挡，放行和上料预备工序。

3.如权利要求2所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的挡料工位和放行工位均包括：气缸，与所述气缸活塞杆连接的挡板，以及设于输送架上的检测开关，所述检测开关在工控机的控制下，控制挡板缩回或插进筒体实现阻挡和放行。

4.如权利要求2所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的上料预备工位包括顶升气缸，减速电机，连接于所述减速电机的定位盘，以及定位调节机构，所述顶升气缸顶升放置于定位盘上的筒体，在所述减速电机的带动下转动筒体，直到所述定位调节机构的检测开关到设于筒体侧壁的定位孔，由气缸带动定位销插入到吸气管孔。

5.如权利要求1所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的焊接组件包括导轨座，设于所述导轨座上的焊接气缸，所述与导轨座连接的连接座前端设有一内电极，所述焊接气缸的活动端设有一外电极，焊接时，外电极在焊接气缸的推动下移动至L型支脚外壁在反作用下内电极移动至筒体内壁，从而完成内外电极夹紧筒体和L型支脚焊接。

6.如权利要求1所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的焊接组件一侧还设有一定位调节机构，一检测开关，所述定位调节机构包括一定位气缸和一定位销，当所述检测开关检测到筒体侧壁的定位孔时，气缸推动定位销插入定位孔。

7.如权利要求1所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的送料组件包括振动盘和送料装置，所述振动盘对L型支脚进行筛选，然后进入所述送料装置，由送料装置将L型支脚送至焊接点。

8.如权利要求7所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的送料装置包括一升降气缸，固定于所述升降气缸上方的接料座，所述接料座两侧设有机脚辅助挡块和机脚挡块，其中所述的机脚辅助挡块上设有一L型通槽，L型支脚经所述L型通槽之后调整焊接角度，以备与筒体对位焊接。

9.如权利要求8所述的筒体自动焊接装置，其特征在于，所述的机脚挡块上设有一腰型通槽，设于机架上的检测开关通过所述腰型通槽检测是否有L型支脚及焊接是否符合技术要求，否则设备故障报警。