CN106078023A - 转盘式多工位自动焊接上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘式多工位自动焊接上料装置，包括置于焊接设备一侧的机台，其特征在于所述机台上固定有轴承环，轴承环内旋转设有连接环，所述连接环上一体设有内齿圈，机台上设有与内齿圈啮合的齿轮，而机台的底部设有用于驱动齿轮旋转的伺服旋转驱动装置；所述连接环上固定有定位隔板，而定位隔板上固定有转动平台，该转动平台上分设有若干用于固定焊接产品定位夹具的夹具安装工位，这些夹具安装工位关于连接环的旋转中心呈中心对称分布，还包括电连接伺服旋转驱动装置的PLC控制器。本发明能够大大节约工人上料时间，进一步提高生产效率，并且具有较高的上料精度和稳定性。

Description

转盘式多工位自动焊接上料装置

技术领域

本发明涉及一种自动化上料设备，具体涉及一种转盘式多工位自动焊接上料装置。

背景技术

目前一类厨卫清洁器具除了主体的陶瓷部分之外，通常都需要设计金属框架对陶瓷进行支撑和加固。由于需要根据陶瓷本体的设计规格而定，这类金属框架在实际生产时通常都需要先切割型材，而后将切割好的型材拼接定位，最后焊接而成。

已知技术中对于上述金属框架的焊接都是采用自动化的焊接设备来完成，而在焊接前则是由人工进行上料。上料时，由工人预先根据产品的具体结构形式选用相对应的定位夹具将型材拼接定位，然后搬运至焊接设备前的预定工位进行自动焊接。焊接完毕后，工人需要将定位产品的夹具从工位上移走、拆卸，然后再装夹定位下一批次型材实施焊接，整个过程费时费力，效率低下。

当然实际操作时，在前一批次型材焊接的过程中，工人也会提前将下一批次型材装夹定位至其他定位夹具上，目的是想节约时间，加快进度，但依旧存在如下问题：

1）因上料的操作间隔较长，人工搬运位置变动误差大，每次上料都需要工人重新校准和定位焊接设备，否则会导致同一批次产品的焊接精度存在很大的差别，产品质量参差不齐；

2）焊接场合火花四溅，工人通常无法在焊接工位旁继续拼装定位型材，而是只能搬移到别处装夹，搬移的过程费时费力，导致效率依旧不高。

发明内容

本发明目的是：针对背景技术中涉及的不足，而提供一种转盘式多工位自动焊接上料装置，能够大大节约工人上料时间，进一步提高生产效率，并且具有较高的上料精度和稳定性。

本发明的技术方案是：一种转盘式多工位自动焊接上料装置，包括置于焊接设备一侧的机台，其特征在于所述机台上固定有轴承环，轴承环内旋转设有连接环，所述连接环上一体设有内齿圈，机台上设有与内齿圈啮合的齿轮，而机台的底部设有用于驱动齿轮旋转的伺服旋转驱动装置；所述连接环上固定有定位隔板，而定位隔板上固定有转动平台，该转动平台上分设有若干用于固定焊接产品定位夹具的夹具安装工位，这些夹具安装工位关于连接环的旋转中心呈中心对称分布，还包括电连接伺服旋转驱动装置的PLC控制器。

进一步的，本发明中所述定位隔板上固定有用于阻隔相邻的夹具安装工位的阻隔机构，该阻隔机构包括相对布置的两根立柱和固定在两根立柱上并横在相邻两个夹具安装工位之间的挡板。

更进一步的，本发明中所述立柱均固定在辅助垫板上，而辅助垫板固定在所述定位隔板上并与所述转动平台同步转动。

更进一步的，本发明中所述相对布置的立柱上对应设有供挡板插入定位的卡槽。

进一步的，本发明中所述机台上设有一同焊接设备相对应的焊接基准工位，该焊接基准工位上设有接近开关，而所述转动平台在其各夹具安装工位的底部均设有探测杆；并且所述焊接基准工位上还纵向设置定位杆及连接驱动定位杆上下活动的顶出装置，而所述转动平台的各夹具安装工位上均设有与定位杆配合的定位孔，所述接近开关和顶出装置均与PLC控制器电连接；当转动平台上的夹具安装工位旋转至焊接基准工位并使得接近开关感应到探测杆时，接近开关发出信号给PLC控制器，并由PLC控制器驱动顶出装置工作，使得定位杆顶入定位孔，对转动平台实施定位。

更进一步的，本发明中所述顶出装置为设置在机台底部的顶出气缸。

更进一步的，本发明中所述机台上固定有支撑转动平台的垫块，垫块上设有纵向通孔，所述定位杆置于所述纵向通孔内。

进一步的，本发明中所述轴承环的内壁和连接环的外壁之间环周向嵌设有若干滚珠，并且轴承环的内壁和连接环的外壁上对应设有嵌装滚珠的半球凹腔。

进一步的，本发明中所述伺服旋转驱动装置包括伺服电机、传动箱和转动轴，所述传动箱内枢转设有蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆横向布置并与伺服电机输出轴固定；所述转动轴纵向布置并与齿轮固定或一体设计，所述蜗轮与转动轴固定或一体设计。

进一步的，本发明中所述转动平台上分设的夹具安装工位为两个。

本发明中的夹具安装工位上是根据具体需要焊接的产品来安装所需的定位夹具，当然对于定位夹具的形式本发明中不做限定。

实际使用时，本发明安置在焊接设备（自动焊枪）旁，并将机台上的焊接基准工位贴靠焊接设备的一侧。工人首先在其中一个夹具安装工位上安装定位夹具，进而在定位夹具上拼装固定需焊接的产品。然后启动上料装置，PLC控制器控制伺服旋转驱动装置驱动转动平台转动预设角度，使得其中预先定位好夹具和产品的夹具安装工位旋转至机台上的焊接基准工位上。此时机台上的接近开关感应到探测杆已到位，进而发出指令给PLC控制器，使其驱动顶出气缸工作将定位杆顶入转动平台上的定位孔内定位。随即启动焊接设备自动对产品实施焊接，与此同时，工人可以在其它夹具安装工位上安装夹具和定位产品，大大节约时间。

本发明的优点是：

1．本发明上料采用转盘式的多工位设计，当其中一个工位上装夹的产品由焊接设备进行焊接时，其它工位可以连续安装，从而大大节约了时间，提高了生产效率。并且由于各工位由同一转盘机构驱动平稳旋转过渡，距离短，位置变动小，精度高，使焊接稳定性得到提高，能够确保同一批次产品质量的稳定。

2. 本发明中在转动平台上相邻的夹具安装工位之间还设计有阻隔机构，故能够有效防止焊接时火花飞溅对临近工位产生干扰，从而确保工人可以安全的实施装夹作业，而无需像现有技术那样远离现场，这利于提升工作效率。

3. 本发明中在机台和转动平台之间进一步设计了对转动平台实施定位的机构，该机构借助接近开关触发动作，同时还在机台和转动平台之间设计垫块，能够确保焊接时转动平台不会转动和晃动，大大增强了整个上料装置的工作稳定性和可靠性。

4. 本发明中的轴承环、内齿圈和齿轮的旋转传动机构形式是专门设计的，为的是确保转动平台稳定旋转。并且在进一步的技术方案中轴承环的内壁和连接环的外壁之间环周向还嵌设有若干滚珠，滚珠能够确保连接环转动顺畅，防止粘滞振动，进一步提高本装置整体的工作稳定性。

5. 本发明中的阻隔机构其立柱固定在辅助垫板上，容易拆卸和更换，且拆卸时不干涉到转动平台，不会对转动平台的定位精度产生影响。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2去掉转动平台和定位隔板（及辅助转动板）之后的俯视图；

图4为图1的仰视图。

其中：1、机台；1a、焊接基准工位；2、轴承环；3、连接环；4、内齿圈；5、齿轮；6、转动平台；6a、夹具安装工位；7、立柱；8、定位隔板；9、接近开关；10、探测杆；11、定位杆；12、定位孔；13、垫块；14、滚珠；15、伺服电机；16、传动箱；17、转动轴；18、顶出气缸；19、辅助垫板。

具体实施方式

实施例：结合图1~图4所示对本发明转盘式多工位自动焊接上料装置的具体实施方式进行说明如下：

本实施例提供的该装置主要用于厨卫清洁器具外金属支撑框架的焊接上料，其具有机台1，所述机台1上通过螺钉固定有轴承环2，轴承环2内旋转设有连接环3，所述连接环3上一体设有内齿圈4，机台1上设有与内齿圈4啮合的齿轮5，而机台1的底部设有用于驱动齿轮5旋转的伺服旋转驱动装置。并且本实施例中所述轴承环2的内壁和连接环3的外壁之间环周向嵌设有若干滚珠14（均匀间隔分布），并且轴承环2的内壁和连接环3的外壁上对应设有嵌装滚珠14的半球凹腔，如图1所示。

具体结合图1、图3和图4所示，本实施例采用的伺服旋转驱动装置由伺服电机15、传动箱16和转动轴17构成，伺服电机15和传动箱16均固定在机台1底部。所述传动箱16内枢转设有蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆（图中不可见），蜗杆横向布置并与伺服电机15输出轴固定；所述转动轴17纵向布置并与齿轮5固定，所述蜗轮与转动轴17一体设计。所述伺服电机15与PLC控制器（图中未画出）电连接。

本实施例中在所述连接环3上通过一圈螺钉固定有定位隔板8，而定位隔板8上通过一圈螺钉固定有转动平台6，该转动平台6上分设有左右对称的两个用于固定焊接产品定位夹具的夹具安装工位6a，显然这两个夹具安装工位6a关于连接环3的旋转中心呈中心对称分布。

本实施例中所述定位隔板8上固定有用于阻隔相邻的夹具安装工位6a的阻隔机构，该阻隔机构由相对布置的两根立柱7和固定在两根立柱7上并横在相邻两个夹具安装工位6a之间的挡板（图中未画出），如图1和图2所示。每根立柱7均藉由定位块固定在辅助垫板19上，而辅助垫板19则通过螺钉固定在所述定位隔板8上并与所述转动平台6同步转动。

本实施例中所述相对布置的立柱7上对应设有供挡板插入定位的卡槽，挡板选用不锈钢薄板，用于抵挡焊接时的飞溅的火花。

本实施例中所述机台1上设有一焊接基准工位1a（结合图1和图3所示，该工位位于图中左侧），该焊接基准工位1a上固定有支撑转动平台6的两个垫块13，每个垫块13上均设有接近开关9，而所述转动平台6在其各夹具安装工位6a的底部均设有分别与两个接近开关9配合的探测杆10。并且所述焊接基准工位1a上还纵向设置两根定位杆11及连接驱动定位杆11上下活动的顶出装置，而所述转动平台6的各夹具安装工位6a上均设有与两根定位杆11配合的定位孔12，如图2所示。本实施例中所述顶出装置为设置在机台1底部的顶出气缸18，如图4所示。所述接近开关9和顶出气缸18均与PLC控制器电连接。当转动平台6上的夹具安装工位6a旋转至焊接基准工位1a并使得接近开关9感应到探测杆10时，接近开关9发出信号给PLC控制器，并由PLC控制器驱动顶出气缸18工作，使得定位杆11顶入定位孔12，对转动平台6实施定位。所述垫块13上设有纵向通孔，所述定位杆11置于所述纵向通孔内。

实际使用时，本实施例的装置安置在自动焊枪（图中未画出）旁，并将机台1上的焊接基准工位1a贴靠自动焊枪的一侧。工人首先在其中一个夹具安装工位6a（位于图2中右侧远离焊接基准工位1a）上安装定位夹具，进而在定位夹具上拼装固定需焊接的框架产品。然后启动上料装置，PLC控制器控制伺服旋转驱动装置驱动转动平台6转动预设角度，使得其中预先定位好夹具和产品的夹具安装工位6a旋转至机台1上的焊接基准工位1a上。此时机台1上的接近开关9感应到探测杆10已到位，进而发出指令给PLC控制器，使其驱动顶出气缸18工作将定位杆11顶入转动平台6上的定位孔12内定位。随即启动自动焊枪自动对产品实施焊接，与此同时，工人可以在另一夹具安装工位6a上安装夹具和定位产品，大大节约时间。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转盘式多工位自动焊接上料装置，包括置于焊接设备一侧的机台（1），其特征在于所述机台（1）上固定有轴承环（2），轴承环（2）内旋转设有连接环（3），所述连接环（3）上一体设有内齿圈（4），机台（1）上设有与内齿圈（4）啮合的齿轮（5），而机台（1）的底部设有用于驱动齿轮（5）旋转的伺服旋转驱动装置；所述连接环（3）上固定有定位隔板（8），而定位隔板（8）上固定有转动平台（6），该转动平台（6）上分设有若干用于固定焊接产品定位夹具的夹具安装工位（6a），这些夹具安装工位（6a）关于连接环（3）的旋转中心呈中心对称分布，还包括电连接伺服旋转驱动装置的PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述定位隔板（8）上固定有用于阻隔相邻的夹具安装工位（6a）的阻隔机构，该阻隔机构包括相对布置的两根立柱（7）和固定在两根立柱（7）上并横在相邻两个夹具安装工位（6a）之间的挡板。

3.根据权利要求2所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述立柱（7）均固定在辅助垫板（19）上，而辅助垫板（19）固定在所述定位隔板（8）上并与所述转动平台（6）同步转动。

4.根据权利要求2所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述相对布置的立柱（7）上对应设有供挡板插入定位的卡槽。

5.根据权利要求1所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述机台（1）上设有一同焊接设备相对应的焊接基准工位（1a），该焊接基准工位（1a）上设有接近开关（9），而所述转动平台（6）在其各夹具安装工位（6a）的底部均设有探测杆（10）；并且所述焊接基准工位（1a）上还纵向设置定位杆（11）及连接驱动定位杆（11）上下活动的顶出装置，而所述转动平台（6）的各夹具安装工位（6a）上均设有与定位杆（11）配合的定位孔（12），所述接近开关（9）和顶出装置均与PLC控制器电连接；当转动平台（6）上的夹具安装工位（6a）旋转至焊接基准工位（1a）并使得接近开关（9）感应到探测杆（10）时，接近开关（9）发出信号给PLC控制器，并由PLC控制器驱动顶出装置工作，使得定位杆（11）顶入定位孔（12），对转动平台（6）实施定位。

6.根据权利要求5所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述顶出装置为设置在机台（1）底部的顶出气缸（18）。

7.根据权利要求5所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述机台（1）上固定有支撑转动平台（6）的垫块（13），垫块（13）上设有纵向通孔，所述定位杆（11）置于所述纵向通孔内。

8.根据权利要求1所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述轴承环（2）的内壁和连接环（3）的外壁之间环周向嵌设有若干滚珠（14），并且轴承环（2）的内壁和连接环（3）的外壁上对应设有嵌装滚珠（14）的半球凹腔。

9.根据权利要求1所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述伺服旋转驱动装置包括伺服电机（15）、传动箱（16）和转动轴（17），所述传动箱（16）内枢转设有蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，蜗杆横向布置并与伺服电机（15）输出轴固定；所述转动轴（17）纵向布置并与齿轮（5）固定或一体设计，所述蜗轮与转动轴（17）固定或一体设计。

10.根据权利要求1所述的转盘式多工位自动焊接上料装置，其特征在于所述转动平台（6）上分设的夹具安装工位（6a）为两个。