CN105436671B - 一种精密滑轮支架焊接组装机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精密滑轮支架焊接组装机，包括机架、装夹工作台、工作台驱动组件、工件夹具组件、氩弧焊组件及打磨组件，机架包括上下料工位、氩弧焊工位及打磨工位，装夹工作台设置在机架上，并同时与上下料工位、氩弧焊工位及打磨工位接触，工作台驱动组件设置在装夹工作台下方，驱动装夹工作台水平转动，工件夹具组件设置在装夹工作台上，用于安装固定待焊接组装的滑轮轴及滑轮支架，氩弧焊组件设置在氩弧焊工位处，对工件夹具组件上的滑轮轴与滑轮支架进行氩弧焊，打磨组件设置在打磨工位处，对滑轮轴与滑轮支架的焊接处进行打磨。与现有技术相比，本发明能有效的自动完成组装、焊接及打磨工序，生产效率高，表面品质好。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接组装设备，尤其是涉及一种精密滑轮支架焊接组装机。
背景技术
滑轮支架焊接时，需要将滑轮轴插入钣金孔中，轴端面比钣金面低0.1mm，采用氩弧焊将两工件自熔焊接，要求钣金平面平整焊疤不得高于钣金平面，并且钣金平面不得有焊接烧灼的痕迹，焊接后组成精密滑轮支架，要求连接强度高，轴与钣金平面的垂直度0.05mm。焊接过程中起弧与收弧、焊弧距离、焊接速度与电流稳定都会影响到加工结果。
现有技术方法是将轴和钣金件用焊接夹具固定，采用手工方法焊接，焊接完毕从夹具中取出，装入打磨夹具，采用手工电动打磨砂轮片，对焊接平面磨平，再用抛光轮去除焊接烧灼痕迹。现有技术方法的加工效率非常低，焊疤高度与焊痕的均匀性很难控制，往往造成焊疤局部堆积过多及过熔使工件报废或后续加工困难，此技术难题成为阻碍效率提高及品质稳定的瓶颈。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能有效的自动完成组装、焊接及打磨工序的精密滑轮支架焊接组装机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种精密滑轮支架焊接组装机，包括机架、装夹工作台、工作台驱动组件、工件夹具组件、氩弧焊组件及打磨组件，机架包括上下料工位、氩弧焊工位及打磨工位，装夹工作台设置在机架上，并同时与上下料工位、氩弧焊工位及打磨工位接触，工作台驱动组件设置在装夹工作台下方，驱动装夹工作台水平转动，工件夹具组件设置在装夹工作台上，用于安装固定待焊接组装的滑轮轴及滑轮支架，氩弧焊组件设置在氩弧焊工位处，对工件夹具组件上的滑轮轴与滑轮支架进行氩弧焊，打磨组件设置在打磨工位处，对滑轮轴与滑轮支架的焊接处进行打磨。
所述的上下料工位、氩弧焊工位及打磨工位位于同一圆周的三等分点处，所述的装夹工作台上安装有圆周等分的三组工件夹具组件。
所述的工件夹具组件包括压板曲拐、轴夹紧固定架、固定压板、活动压板、轴夹紧滑动架、压板扳手及锁紧扳手；所述的轴夹紧固定架与轴夹紧滑动架均设置在装夹工作台上，并相互配合用以夹持滑轮轴，所述的锁紧扳手与轴夹紧滑动架连接，用于移动轴夹紧滑动架，使得轴夹紧滑动架与轴夹紧固定架夹紧或松开滑轮轴；所述的压板曲拐设置在装夹工作台上；所述的固定压板与活动压板分别连接在可转动的压板曲拐上，用以夹持滑轮支架；所述的压板扳手与压板曲拐连接，带动压板曲拐旋转，使得固定压板与活动压板移动，用以夹紧或松开滑轮支架。
所述的轴夹紧固定架与轴夹紧滑动架的相对面开有与滑轮轴直径相同的半圆，用以安装滑轮轴；所述的固定压板与活动压板的压紧端面开有45°斜面，能将水平力转化为垂直的压紧力。
在氩弧焊工位与打磨工位之间的机架台面上设有解锁挡杆，完成焊接的精密滑轮组件进入打磨工位时，装夹工作台在旋转过程中，压板扳手碰到解锁挡杆而打开，将固定压板与活动压板释放并离开滑轮支架，以避免打磨时产生干扰。此时滑轮轴依然处在夹紧状态，滑轮轴与滑轮支架已焊接为一体，滑轮支架的压紧释放，并不影响滑轮支架的锁紧。
所述的氩弧焊组件包括焊枪、焊枪移动气缸、圆周同步座、氩弧焊座及氩弧焊伺服电机，所述的焊枪连接在焊枪移动气缸的活塞杆上，受焊枪移动气缸带动而前后移动，所述的焊枪移动气缸设在氩弧焊座上，所述的氩弧焊座设在圆周同步座上，所述的氩弧焊伺服电机设在圆周同步座下方，驱动圆周同步座及其上的氩弧焊座圆周转动，带动焊枪与焊弧轨迹作重合运动。连接于氩弧焊座上的焊枪移动气缸带动焊枪作直线运动，在焊接结束时带动焊枪离开焊接位置，以便装夹工作台旋转换位时避免干扰。
所述的打磨组件包括打磨轮、打磨移动气缸、打磨可调立柱、打磨座及打磨电机，所述的打磨轮连接在打磨移动气缸的活塞杆上，受打磨移动气缸带动而前后移动，在打磨结束时打磨移动气缸带动打磨轮离开打磨位置，以便装夹工作台旋转换位时避免干扰；所述的打磨移动气缸设在打磨座上，所述的打磨可调立柱设在打磨座下方，调节打磨座的上下位置，可实现打磨余量的微调，所述的打磨电机与打磨轮连接，带动打磨轮转动。
所述的工作台驱动组件包括分割器及分割器伺服电机，所述的分割器伺服电机固定在机架下方，所述的分割器设在装夹工作台下方，并与分割器伺服电机连接。
本发明的工作过程如下：
由手工将滑轮轴与滑轮支架装入工件夹具，此时处在上下料工位，锁紧压板扳手及锁紧扳手，将精密滑轮支架固定在工件夹具中，此时压板扳手及锁紧扳手处在自锁状态；由分割器伺服电机驱动分割器带动装夹工作台旋转120°，使夹紧状态的精密滑轮支架进入焊接工位，装夹工作台在焊接工位上的重复分度定位精度小于0.1mm，以保证每件焊弧的位置处于最佳状态：由焊枪移动气缸将焊枪送至焊接位置，由氩弧焊伺服电机驱动圆周同步座带动焊枪实现圆周焊接，焊接完毕焊枪移动气缸将焊枪移动归位；重复上述装夹工作台旋转120°，使完成焊接的精密滑轮组件进入打磨工位，装夹工作台在旋转过程中，压板扳手碰到解锁挡杆而打开，将固定压板与活动压板释放并离开焊接平面，以避免打磨时产生干扰，此时滑轮轴依然处在夹紧状态，滑轮轴与滑轮支架已焊接为一体，滑轮支架的压紧释放，并不影响滑轮支架的锁紧，由打磨移动气缸将打磨轮送至打磨位置，打磨轮接近打磨面时打磨轮在打磨电机的驱动下高速旋转，对打磨面进行往复一周的打磨，打磨结束打磨移动气缸将打磨头归位，打磨轮的高低可通过打磨可调立柱进行微调，以保证打磨量的有效性；重复上述装夹工作台旋转120°，使完成打磨的精密滑轮组件回到上下料工位，手工松开锁紧扳手，滑轮轴锁紧状态被释放，取下精密滑轮组件，整个加工过程结束。
上述过程可由程序设定各驱动部件以及焊枪的起弧与收弧，通过可编程控制器进行程序控制，此技术是公知公用技术，在此不作详述。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)焊弧均匀轨迹精准，不会出现虚焊与过熔，焊接强度可靠；
(2)整个焊接过程走弧均匀，且都在压紧状态焊接，滑轮轴与滑轮轴支架的垂直度可保证小于0.05mm；
(3)焊接过程中焊弧距离、起弧收弧点、焊接电流及走弧速度得到有效控制，焊接产生的烧灼现象大大减小，焊面平整，后续无需磨削焊疤，只要抛光打磨，生产效率高，表面品质好；
(4)一次装夹完成焊接与抛光打磨，程序控制自动完成加工过程，生产效率提高4倍以上。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为图2的A处放大结构示意图；
图4为精密滑轮支架的主视结构示意图；
图5为精密滑轮支架的侧视结构示意图；
图6为氩弧焊组件的结构示意图；
图7为打磨组件的主视结构示意图；
图8为打磨组件的俯视结构示意图。
图中标号：1为装夹工作台，2为工件夹具组件，21为压板曲拐，22为轴夹紧固定架，23为固定压板，24为活动压板，25为轴夹紧滑动架，26为压板扳手，27为锁紧扳手，3为氩弧焊组件，31为焊枪，32为焊枪移动气缸，33为圆周同步座，34为氩弧焊座，35为氩弧焊伺服电机，4为打磨组件，41为打磨轮，42为打磨移动气缸，43为打磨可调立柱，44为打磨座，45为打磨电机，5为工作台驱动组件，51为分割器，52为分割器伺服电机，6为机架，61为上下料工位，62为氩弧焊工位，63为打磨工位，64为解锁挡杆，7为滑轮轴，8为滑轮支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种精密滑轮支架焊接组装机，如图1、图2所示，包括装夹工作台1、工件夹具组件2、氩弧焊组件3、打磨组件4、工作台驱动组件5及机架6，机架6包括上下料工位61、氩弧焊工位62及打磨工位63；装夹工作台1设置在机架6上，并同时与上下料工位61、氩弧焊工位62及打磨工位63接触；工作台驱动组件5包括分割器51及分割器伺服电机52，分割器伺服电机52固定在机架6上方，分割器51设在装夹工作台1下方，并与分割器伺服电机52连接。工件夹具组件2设置在装夹工作台1上，用于安装固定待焊接组装的滑轮轴7及滑轮支架8；氩弧焊组件3设置在氩弧焊工位62处，对工件夹具组件2上的滑轮轴7与滑轮支架8进行氩弧焊；打磨组件4设置在打磨工位63处，对滑轮轴7与滑轮支架8的焊接处进行打磨。
上下料工位61、氩弧焊工位62及打磨工位63位于同一圆周的三等分点处，装夹工作台1上安装有圆周等分的三组工件夹具组件2。
如图3所示，工件夹具组件2包括压板曲拐21、轴夹紧固定架22、固定压板23、活动压板24、轴夹紧滑动架25、压板扳手26及锁紧扳手27；轴夹紧固定架22与轴夹紧滑动架25均设置在装夹工作台1上，并相互配合用以夹持滑轮轴7，锁紧扳手27与轴夹紧滑动架25连接，用于移动轴夹紧滑动架25，使得轴夹紧滑动架25与轴夹紧固定架22夹紧或松开滑轮轴7；压板曲拐21设置在装夹工作台1上；固定压板23与活动压板24分别连接在可转动的压板曲拐21上，用以夹持滑轮支架8；压板扳手26与压板曲拐21连接，带动压板曲拐21旋转，使得固定压板23与活动压板24移动，用以夹紧或松开滑轮支架8。
轴夹紧固定架22与轴夹紧滑动架25的相对面开有与滑轮轴7直径相同的半圆，用以安装滑轮轴7；固定压板23与活动压板24的压紧端面开有45°斜面，能将水平力转化为垂直的压紧力。
滑轮轴7与滑轮支架8的结构如图4、图5所示。
参考图2，在氩弧焊工位62与打磨工位63之间的机架6台面上设有解锁挡杆64，完成焊接的精密滑轮组件进入打磨工位时，装夹工作台1在旋转过程中，压板扳手26碰到解锁挡杆64而打开，将固定压板23与活动压板24释放并离开滑轮支架8，以避免打磨时产生干扰，此时滑轮轴7依然处在夹紧状态，滑轮轴7与滑轮支架8已焊接为一体，滑轮支架8的压紧释放，并不影响滑轮支架8的锁紧。
如图6所示，氩弧焊组件3包括焊枪31、焊枪移动气缸32、圆周同步座33、氩弧焊座34及氩弧焊伺服电机35，焊枪31连接在焊枪移动气缸32的活塞杆上，受焊枪移动气缸32带动而前后移动，焊枪移动气缸32设在氩弧焊座34上，氩弧焊座34设在圆周同步座33上，氩弧焊伺服电机35设在圆周同步座33下方，驱动圆周同步座33及其上的氩弧焊座34圆周转动，带动焊枪31与焊弧轨迹作重合运动。连接于氩弧焊座34上的焊枪移动气缸32带动焊枪31作直线运动，在焊接结束时带动焊枪31离开焊接位置，以便装夹工作台1旋转换位时避免干扰。
如图7、图8所示，打磨组件4包括打磨轮41、打磨移动气缸42、打磨可调立柱43、打磨座44及打磨电机45，打磨轮41连接在打磨移动气缸42的活塞杆上，受打磨移动气缸42带动而前后移动，在打磨结束时打磨移动气缸42带动打磨轮41离开打磨位置，以便装夹工作台1旋转换位时避免干扰；打磨移动气缸42设在打磨座44上，打磨可调立柱43设在打磨座44下方，调节打磨座44的上下位置，可实现打磨余量的微调，打磨电机45与打磨轮41连接，带动打磨轮41转动。
精密滑轮支架焊接组装机工作过程如下：
由手工将滑轮轴与滑轮支架装入工件夹具，此时处在上下料工位，锁紧压板扳手及锁紧扳手，将精密滑轮支架固定在工件夹具中，此时压板扳手及锁紧扳手处在自锁状态；由分割器伺服电机驱动分割器带动装夹工作台旋转120°，使夹紧状态的精密滑轮支架进入焊接工位，装夹工作台在焊接工位上的重复分度定位精度小于0.1mm，以保证每件焊弧的位置处于最佳状态；由焊枪移动气缸将焊枪送至焊接位置，由氩弧焊伺服电机驱动圆周同步座带动焊枪实现圆周焊接，焊接完毕焊枪移动气缸将焊枪移动归位；重复上述装夹工作台旋转120°，使完成焊接的精密滑轮组件进入打磨工位，装夹工作台在旋转过程中，压板扳手碰到解锁挡杆而打开，将固定压板与活动压板释放并离开焊接平面，以避免打磨时产生干扰，此时滑轮轴依然处在夹紧状态，滑轮轴与滑轮支架已焊接为一体，滑轮支架的压紧释放，并不影响滑轮支架的锁紧，由打磨移动气缸将打磨轮送至打磨位置，打磨轮接近打磨面时打磨轮在打磨电机的驱动下高速旋转，对打磨面进行往复一周的打磨，打磨结束打磨移动气缸将打磨头归位，打磨轮的高低可通过打磨可调立柱进行微调，以保证打磨量的有效性；重复上述装夹工作台旋转120°，使完成打磨的精密滑轮组件回到上下料工位，手工松开锁紧扳手，滑轮轴锁紧状态被释放，取下精密滑轮组件，整个加工过程结束。
上述过程可由程序设定各驱动部件以及焊枪的起弧与收弧，通过可编程控制器进行程序控制，此技术是公知公用技术，在此不作详述。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，包括：
机架(6)：包括上下料工位(61)、氩弧焊工位(62)及打磨工位(63)；
装夹工作台(1)：设置在机架(6)上，并同时与上下料工位(61)、氩弧焊工位(62)及打磨工位(63)接触；
工作台驱动组件(5)：设置在装夹工作台(1)下方，驱动装夹工作台(1)水平转动；
工件夹具组件(2)：设置在装夹工作台(1)上，用于安装固定待焊接组装的滑轮轴(7)及滑轮支架(8)；
氩弧焊组件(3)：设置在氩弧焊工位(62)处，对工件夹具组件(2)上的滑轮轴(7)与滑轮支架(8)进行氩弧焊；
打磨组件(4)：设置在打磨工位(63)处，对滑轮轴(7)与滑轮支架(8)的焊接处进行打磨；
所述的上下料工位(61)、氩弧焊工位(62)及打磨工位(63)位于同一圆周的三等分点处，所述的装夹工作台(1)上安装有圆周等分的三组工件夹具组件(2)；
所述的工件夹具组件(2)包括压板曲拐(21)、轴夹紧固定架(22)、固定压板(23)、活动压板(24)、轴夹紧滑动架(25)、压板扳手(26)及锁紧扳手(27)；所述的轴夹紧固定架(22)与轴夹紧滑动架(25)均设置在装夹工作台(1)上，并相互配合用以夹持滑轮轴(7)，所述的锁紧扳手(27)与轴夹紧滑动架(25)连接，用于移动轴夹紧滑动架(25)，使得轴夹紧滑动架(25)与轴夹紧固定架(22)夹紧或松开滑轮轴(7)；所述的压板曲拐(21)设置在装夹工作台(1)上；所述的固定压板(23)与活动压板(24)分别连接在可转动的压板曲拐(21)上，用以夹持滑轮支架(8)；所述的压板扳手(26)与压板曲拐(21)连接，带动压板曲拐(21)旋转，使得固定压板(23)与活动压板(24)移动，用以夹紧或松开滑轮支架(8)。
2.根据权利要求1所述的一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，所述的轴夹紧固定架(22)与轴夹紧滑动架(25)的相对面开有与滑轮轴(7)直径相同的半圆，用以安装滑轮轴(7)；所述的固定压板(23)与活动压板(24)的压紧端面开有45°斜面，能将水平力转化为垂直的压紧力。
3.根据权利要求1所述的一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，在氩弧焊工位(62)与打磨工位(63)之间的机架(6)台面上设有解锁挡杆(64)，完成焊接的精密滑轮组件进入打磨工位时，装夹工作台(1)在旋转过程中，压板扳手(26)碰到解锁挡杆(64)而打开，将固定压板(23)与活动压板(24)释放并离开滑轮支架(8)。
4.根据权利要求1所述的一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，所述的氩弧焊组件(3)包括焊枪(31)、焊枪移动气缸(32)、圆周同步座(33)、氩弧焊座(34)及氩弧焊伺服电机(35)，所述的焊枪(31)连接在焊枪移动气缸(32)的活塞杆上，受焊枪移动气缸(32)带动而前后移动，所述的焊枪移动气缸(32)设在氩弧焊座(34)上，所述的氩弧焊座(34)设在圆周同步座(33)上，所述的氩弧焊伺服电机(35)设在圆周同步座(33)下方，驱动圆周同步座(33)及其上的氩弧焊座(34)圆周转动。
5.根据权利要求1所述的一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，所述的打磨组件(4)包括打磨轮(41)、打磨移动气缸(42)、打磨可调立柱(43)、打磨座(44)及打磨电机(45)，所述的打磨轮(41)连接在打磨移动气缸(42)的活塞杆上，受打磨移动气缸(42)带动而前后移动，所述的打磨移动气缸(42)设在打磨座(44)上，所述的打磨可调立柱(43)设在打磨座(44)下方，调节打磨座(44)的上下位置，所述的打磨电机(45)与打磨轮(41)连接，带动打磨轮(41)转动。
6.根据权利要求1所述的一种精密滑轮支架焊接组装机，其特征在于，所述的工作台驱动组件(5)包括分割器(51)及分割器伺服电机(52)，所述的分割器伺服电机(52)固定在机架(6)下方，所述的分割器(51)设在装夹工作台(1)下方，并与分割器伺服电机(52)连接。
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