CN106695096B - 一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体与螺柱的全自动焊接设备。它包括用于输送壳体给压码机的壳体进料机构、用于输送螺柱给碰焊机的螺柱送料机构，用于在压码机和碰焊机上输送壳体的送料机械手，用于对壳体进料机构输送过来的壳体进行压码的压码机，用于焊接送料机械手输送过来的压好码的壳体和螺柱送料机构输送过来的螺柱的碰焊机，用于输送出焊接好螺柱的壳体的壳体出料机构。本发明通过壳体进料机构、螺柱送料机构、送料机械手、压码机、碰焊机以及壳体出料机构实现了自动进料、压码、焊接、出料等多个焊接工序，因此本发明自动化程度高、生产效率高、焊接质量高、能够满足大批量生产要求，有效避免了焊接时对工人造成伤害。

Description

一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线

技术领域

本发明涉及壳体与螺柱的焊接技术领域，特别涉及一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线。

背景技术

现有的空调压缩机的上盖上均焊接有螺柱，该螺柱是用于连接固定电器盒，该电器盒用于安装电容和过载保护器等电器零部件，电器盒通过该螺柱与压缩机固定连接，从而固定在压缩机上盖上，现有的空调压缩机的螺柱都是采用人工焊接方式连接的，依靠人工焊接则会产生以下问题，一产品质量难以控制，容易出现不良品，导致成本增高，而且效率较低，难以满足大批量生产要求。

发明内容

本发明的目的在于的克服上述现有技术存在的不足,而提供一种结构简单、能够满足大批量生产要求、自动化程度高、生产效率高、焊接质量高、避免焊接时对工人造成伤害的壳体与螺柱的全自动焊接生产线。

本发明的目的是这样实现的：

一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线，其特征在于，包括壳体进料机构、螺柱送料机构、送料机械手、压码机、碰焊机以及壳体出料机构；

壳体进料机构，用于输送壳体给压码机；

螺柱送料机构，位于碰焊机旁，用于输送螺柱给碰焊机焊接，并在碰焊机焊接时，使螺柱的下端抵靠在壳体上；

送料机械手，用于在压码机和碰焊机上输送壳体；

压码机，位于壳体进料机构的出料端，用于对壳体进料机构输送过来的壳体进行压码；

碰焊机，位于压码机的出料侧，用于焊接送料机械手输送过来的压好码的壳体和螺柱送料机构输送过来的螺柱，使螺柱固定连接在壳体上；

壳体出料机构，位于碰焊机的出料侧，用于输送出焊接好螺柱的壳体。

本发明还可以作以下进一步改进。

所述壳体进料机构包括机架、主动链轮、从动链轮、电机以及减速机，所述主动链轮、从动链轮一前一后设置在机架上，所述主动链轮与从动链轮之间链条传动连接，所述链条上设有多块送料板，所述机架上设有第一壳体定位机构，所述电机通过减速机与主动链轮驱动连接，所述第一壳体定位机构设于电机旁。所述第一壳体定位机构是限位气缸，限位气缸从两侧固定住送料板，以定位住送料板，方便送料机械手抓取壳体。

所述送料机械手包括水平送料伺服电机、水平横梁、四只水平送料机械手，所述水平送料机械手水平滑动设置在水平横梁上，所述水平送料机械手包括滑动座、升降气缸、夹紧气缸、以及左、右夹爪，所述滑动座水平滑动设置在水平横梁上，所述水平送料伺服电机与滑动座丝杆传动连接，所述水平送料伺服电机驱动滑动座水平滑动，所述升降气缸设置在滑动座上，所述升降气缸驱动夹紧气缸升降，所述夹紧气缸设置在升降气缸的气缸杆上，所述左、右夹爪一左一右设置在夹紧气缸两侧，所述夹紧气缸与左、右夹爪驱动连接，夹紧气缸驱动左、右夹爪相背运动而张开或相向运动而合拢夹紧。

所述水平横梁上沿着水平方向设置有水平导轨，所述滑动座滑动设置在水平导轨上，以使送料机械手沿着水平方向移动送料。

所述水平横梁包括送料前段和送料后段，送料前段和送料后段相离设置，所述碰焊机位于送料前段和送料后段之间，所述送料前段设于压码机上，所述水平送料伺服电机设于送料前段上，送料前段上的水平送料机械手与送料后段上的水平送料机械手通过动力连接杆传动连接，所述动力连接杆横穿过碰焊机。

所述水平横梁的送料后段设有第一推料气缸和第一推料手，第一推料手设置在第一推料气缸的气缸杆上。

所述压码机包括压码机架，所述压码机架上设有压码工作台和压码气缸，所述压码气缸位于压码工作台上方，压码气缸的气缸杆上连接有压码模，所述压码工作台的两侧设有水平送料机械手，所述压码机架的出料侧设有用于放置并定位压好码的壳体第二壳体定位机构，方便送料机械手抓取，输送给碰焊机。

所述碰焊机包括焊接机架，所述焊接机架上设有焊接工作台和焊接机，所述焊接工作台上设有用于固定压好码的壳体，以便碰焊机焊接的第三壳体定位机构，所述焊接工作台的两侧设有水平送料机械手。

所述螺柱送料机构包括主机座和螺柱进料机构，所述螺柱进料机构设于主机座上，所述螺柱进料机构包括机座、螺柱振动送料盘、螺柱水平送料气缸、螺柱水平送料座、螺柱升降送料气缸、螺柱升降送料座、螺柱翻转气缸、螺柱夹持气缸以及螺柱夹爪，螺柱水平送料座水平滑动设置在机座上，螺柱水平送料气缸设于机座上并与螺柱水平送料座驱动连接，所述螺柱升降送料座升降滑动设置在螺柱水平送料座上，螺柱升降送料气缸设于螺柱水平送料座上并与螺柱升降送料座驱动连接。

所述螺柱翻转气缸设于螺柱升降送料座上，所述螺柱夹持气缸设于螺柱翻转气缸的驱动端上并与螺柱夹爪驱动连接，所述螺柱振动送料盘出口处设有导向出料槽，所述螺柱夹爪位于导向出料槽的出料口的上方。

所述螺柱夹爪包括左螺柱夹爪、右螺柱夹爪，所述左螺柱夹爪与右螺柱夹爪在相对的侧面上设有夹紧槽，当左、右螺柱夹爪夹合时，所述左、右螺柱夹爪夹的夹紧槽合拢为一螺柱夹紧通道。

所述夹紧槽的截面呈半圆状。

所述机座沿着水平方向设有水平送料导轨，所述螺柱水平送料座水平滑动设置在水平送料导轨上，所述螺柱水平送料座沿着竖直方向设有升降送料导轨，所述螺柱水平送料座升降滑动设置在升降送料导轨上。

所述导向出料槽的出料口处设有螺柱限位出料机构。

所述螺柱限位出料机构包括至少两个螺柱限位气缸和至少两个螺柱限位传感器，螺柱限位气缸设置在导向出料槽的出料口，螺柱限位气缸的气缸杆延伸入导向出料槽内。

所述壳体出料机构包括第一推料手、第一推料气缸、第二推料手、第二推料气缸以及出料盘，第二推料手设置在第二推料气缸的气缸杆上，所述出料盘设于碰焊机的出料侧，第一推料手位于出料盘的一侧，所述第二推料手位于出料盘的另一侧，所述第一推料气缸设于水平横梁的送料后段上，第一推料手设置在第一推料气缸的气缸杆上。

所述压码机设于碰焊机的一侧，所述壳体出料机构设于碰焊机的另一侧。

本发明的有益效果如下：

本发明通过壳体进料机构、螺柱送料机构、送料机械手、压码机、碰焊机以及壳体出料机构实现了自动进料、压码、焊接、出料等多个焊接工序，因此本发明自动化程度高、生产效率高、焊接质量高、能够满足大批量生产要求，避免焊接时对工人造成伤害，本发明不仅能够节省人工和作业时间，保证焊接质量的一致性，而且能够有效避免因焊接产生的高温烫伤工人的现象。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的俯视图。

图4是本发明省略壳体进料机构和碰焊机的结构示意图。

图5是本发明的壳体进料机构的结构示意图。

图6是图4省略螺柱送料机构的结构示意图。

图7是本发明的螺柱送料机构的结构示意图。

图8是图7的俯视图。

图9是图7的主视图。

图10是图7中A处的放大结构示意图。

图11是图7中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图11所示，实施例一，一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线，包括壳体进料机构1、螺柱送料机构2、送料机械手4、压码机3、碰焊机5以及壳体出料机构8；

壳体进料机构1，用于输送壳体17给压码机3；

螺柱送料机构2，位于碰焊机5旁，用于输送螺柱给碰焊机焊接，并在碰焊机焊接时，使螺柱的下端抵靠在壳体上；

送料机械手4，用于在压码机3和碰焊机5上输送壳体17；

压码机3，位于壳体进料机构1的出料端，用于对壳体进料机构1输送过来的壳体17进行压码；

碰焊机5，位于压码机3的出料侧，用于焊接送料机械手4输送过来的压好码的壳体17和螺柱送料机构2输送过来的螺柱18，使螺柱18固定连接在壳体17上；

壳体出料机构8，位于碰焊机5的出料侧，用于输送出焊接好螺柱18的壳体17。

作为本发明更具体的技术方案。

所述壳体进料机构1包括机架10、主动链轮12、从动链轮11、电机13以及减速机14，所述主动链轮12、从动链轮11一前一后设置在机架10上，所述主动链轮12与从动链轮11之间链条传动连接，所述链条上设有多块送料板16，所述机架10上设有第一壳体定位机构15，所述电机13通过减速机14与主动链轮12驱动连接，所述第一壳体定位机构15设于电机13旁。所述第一壳体定位机构15是限位气缸。

所述送料机械手4包括水平送料伺服电机41、水平横梁42、四只水平送料机械手43，所述水平送料机械手43水平滑动设置在水平横梁42上，所述水平送料机械手43包括滑动座44、升降气缸45、夹紧气缸46、以及左、右夹爪47、48，所述滑动座44水平滑动设置在水平横梁42上，所述水平送料伺服电机41与滑动座44丝杆传动连接，所述水平送料伺服电机41驱动滑动座44水平滑动，所述升降气缸45设置在滑动座44上，所述升降气缸45驱动夹紧气缸46升降，所述夹紧气缸46设置在升降气缸45的气缸杆上，所述左、右夹爪47、48一左一右设置在夹紧气缸46两侧，所述夹紧气缸46与左、右夹爪47、48驱动连接，夹紧气缸46驱动左、右夹爪47、48相背运动而张开或相向运动而合拢夹紧。升降气缸45驱动夹紧气缸46和左、右夹爪47、48以便夹料和卸料，水平送料伺服电机41驱动水平送料机械手43移动送料。

本发明的四只水平送料机械手43具体包括第一水平送料机械手431、第二水平送料机械手432、第三水平送料机械手433、第四水平送料机械手434。

所述水平横梁42上沿着水平方向设置有水平导轨423，所述滑动座44滑动设置在水平导轨423上。

所述水平横梁42包括送料前段421和送料后段422，送料前段421和送料后段422相离设置，所述碰焊机5位于送料前段421和送料后段422之间，所述送料前段421设于压码机3上，所述水平送料伺服电机41设于送料前段上，水平送料伺服电机与送料后段422上的水平送料机械手43通过动力连接杆49传动连接，所述动力连接杆横穿过碰焊机。

所述水平横梁42的送料后段422设有第一推料气缸81和第一推料手82，第一推料手82设置在第一推料气缸81的气缸杆上。

所述压码机3包括压码机架31，所述压码机架31上设有压码工作台32和压码气缸30，所述压码气缸30位于压码工作台32上方，压码气缸30的气缸杆上连接有压码模33，所述压码工作台32的两侧设有水平送料机械手43，所述压码机架31的出料侧设有用于放置并定位压好码的壳体的第二壳体定位机构，方便送料机械手抓取，输送给碰焊机。

所述碰焊机5包括焊接机架51，所述焊接机架51上设有焊接工作台52和焊接机53，所述焊接工作台52上设有固定压好码的壳体，以便碰焊机焊接的第三壳体定位机构521，所述焊接工作台52的两侧设有水平送料机械手43。

所述螺柱送料机构2包括主机座20和螺柱进料机构21，所述螺柱进料机构21设于主机座20上，所述螺柱进料机构21包括机座201、螺柱振动送料盘23、螺柱水平送料气缸24、螺柱水平送料座25、螺柱升降送料气缸26、螺柱升降送料座27、螺柱翻转气缸28、螺柱夹持气缸29以及螺柱夹爪，螺柱水平送料座25水平滑动设置在机座201上，螺柱水平送料气缸24设于机座201上并与螺柱水平送料座25驱动连接，所述螺柱升降送料座27升降滑动设置在螺柱水平送料座25上，螺柱升降送料气缸26设于螺柱水平送料座25上并与螺柱升降送料座27驱动连接。

所述螺柱翻转气缸28设于螺柱升降送料座27，所述螺柱夹持气缸29设于螺柱翻转气缸28的驱动端上并与螺柱夹爪驱动连接，所述螺柱振动送料盘23的出口处设有导向出料槽231，所述螺柱夹爪位于导向出料槽231的出料口232的上方。

所述螺柱夹爪包括左螺柱夹爪291和右螺柱夹爪291，所述左螺柱夹爪291与右螺柱夹爪291在相对的侧面上设有夹紧槽292，当左、右螺柱夹爪291夹合时，所述左、右螺柱夹爪的夹紧槽292合拢为一螺柱夹紧通道293。

所述夹紧槽292的截面呈半圆状。

所述机座201沿着水平方向设有水平送料导轨202，所述螺柱水平送料座25水平滑动设置在水平送料导轨202上，所述螺柱水平送料座25沿着竖直方向设有升降送料导轨251，所述螺柱水平送料座25升降滑动设置在升降送料导轨251上。

所述导向出料槽231的出料口232处设有螺柱限位出料机构7。

所述螺柱限位出料机构7包括至少两个螺柱限位气缸71和至少两个螺柱限位传感器233，螺柱限位气缸71设置在导向出料槽231的出料口232，螺柱限位气缸71的气缸杆延伸入导向出料槽231内。

所述壳体出料机构8包括第一推料手82、第一推料气缸81、第二推料手85、第二推料气缸84以及出料盘83，第二推料手85设置在第二推料气缸84的气缸杆上，所述出料盘83设于碰焊机5的出料侧，第一推料手82位于出料盘83的一侧，所述第二推料手85位于出料盘83的另一侧，所述第一推料气缸81设于水平横梁42的送料后段422上，第一推料手82设置在第一推料气缸81的气缸杆上。

所述压码机3设于碰焊机5的一侧，所述壳体出料机构8设于碰焊机5的另一侧。

本发明的工作原理是：

所述电机13通过减速机14驱动主、从动链轮12、11转动，从而带动链条转动，以使多块送料板16往其出料端输送壳体17，送料板16逐个逐个往其出料端输送壳体17，限制气缸定位好送料板的位置，以便水平送料机械手43夹取壳体17，水平送料伺服电机41通过丝杆411驱动水平横梁上的四只水平送料机械手43同时水平移动送料，压码机3驱动其压码模向下压码，压码机3压码后，第一水平送料机械手431将壳体送料机构出料端上的下一个壳体17转移到压码机的工作台上，与此同时第二水平送料机械手432将压好码的壳体17转移到第二壳体定位机构34，同时第三水平送料机械手433再将第二壳体定位机构34上的壳体17转移到碰焊机5的第三壳体定位机构521上。

与此同时，螺柱振动送料盘23振动筛选螺柱并将其输送到导向出料槽231，螺柱18沿着导向出料槽231输出，螺柱限位传感器233和螺柱限位气缸71配合使用，使得螺柱逐个依次地输出给螺柱夹爪，螺柱在导向出料槽231上时呈竖直状，螺柱的焊接端外露在导向出料槽外，螺柱的螺纹端在导向出料槽231内，螺柱限位出料机构7在导向出料槽231的出料口232处限位螺柱，预备逐个输出螺柱18，以供螺柱夹爪夹取。

螺柱升降送料气缸26驱动螺柱升降送料座27、螺柱翻转气缸28以及螺柱夹持气缸29下降或上升，以使螺柱夹爪能下降夹取、卸下螺柱18或上升夹起螺柱18，当左、右螺柱夹爪291夹合时，所述两夹紧槽292合拢为一螺柱夹紧通道293并夹住螺柱，左、右螺柱夹爪291上升夹起螺柱18之后，螺柱翻转气缸28再180°旋转螺柱夹持气缸29和左、右螺柱夹爪291，以使螺柱颠倒，螺柱的焊接端在下，而螺纹端在上。

螺柱水平送料气缸24驱动左、右螺柱夹爪291往第三壳体定位机构521方向移动，然后螺柱升降送料气缸26驱动左、右螺柱夹爪291下降，以使螺柱的焊接端抵接在壳体上，并保持两者相互抵接在一起。接着焊接机53的焊接电极开始焊接螺柱18和壳体17，焊接完之后，送料后段422上的第四水平送料机械手434将焊接好螺柱18的壳体17转移到出料盘83上，第一推料气缸81驱动第一推料手82将壳体17推送到第二推料手85的前方，当壳体传感器检测到有两个壳体17时，第二推料气缸84驱动第二推料手85将两个壳体17推出出料盘83，各个机构、零部件完成各自的操作之后，返回原位，对下一工件（壳体和螺柱）进行同样的操作。

本发明常用于压缩机顶盖上的螺柱的焊接，上述壳体则为压缩机顶盖。

Claims (4)

1.一种壳体与螺柱的全自动焊接生产线，其特征在于，是由壳体进料机构（1）、螺柱送料机构（2）、送料机械手（4）、压码机（3）、碰焊机（5）以及壳体出料机构（8）构成；

壳体进料机构（1），用于输送壳体（17）给压码机（3）；

螺柱送料机构（2），位于碰焊机（5）旁，用于输送螺柱（18）给碰焊机（5）焊接，并在碰焊机焊接时，使螺柱的下端抵靠在壳体（17）上；

送料机械手（4），用于在压码机（3）和碰焊机（5）上输送壳体（17）；

压码机（3），位于壳体进料机构（1）的出料端，用于对壳体进料机构（1）输送过来的壳体（17）进行压码；所述压码机（3）包括压码机架（31），所述压码机架（31）上设有压码工作台（32）和压码气缸（30），所述压码气缸（30）位于压码工作台（32）上方，压码气缸（30）的气缸杆上连接有压码模（33），所述压码工作台（32）的两侧设有水平送料机械手（43），所述压码机架（31）的出料侧设有第二壳体定位机构（34）；

碰焊机（5），位于压码机（3）的出料侧，用于焊接送料机械手（4）输送过来的压好码的壳体（17）和螺柱送料机构（2）输送过来的螺柱（18），使螺柱（18）固定连接在壳体（17）上；

壳体出料机构（8），位于碰焊机（5）的出料侧，用于输送出焊接好螺柱（18）的壳体（17）；

所述送料机械手（4）包括水平送料伺服电机（41）、水平横梁（42）、四只水平送料机械手（43），所述水平送料机械手（43）水平滑动设置在水平横梁（42）上，所述水平送料机械手（43）包括滑动座（44）、升降气缸（45）、夹紧气缸（46）、以及左、右夹爪（47、48），所述滑动座（44）水平滑动设置在水平横梁（42）上，所述水平送料伺服电机（41）与滑动座（44）丝杆传动连接，所述升降气缸（45）设置在滑动座（44）上，所述夹紧气缸（46）设置在升降气缸（45）的气缸杆上，所述左、右夹爪（47、48）一左一右设置在夹紧气缸（46）两侧，所述夹紧气缸（46）与左、右夹爪（47、48）驱动连接；

所述水平横梁（42）包括送料前段（421）和送料后段（422），所述碰焊机（5）位于送料前段（421）和送料后段（422）之间，所述送料前段（421）设于压码机（3）上，所述水平送料伺服电机（41）设于送料前段（421）上，送料前段（421）上的水平送料机械手与送料后段（422）上的水平送料机械手通过动力连接杆（49）传动连接；所述四只水平送料机械手分别是第一水平送料机械手、第二水平送料机械手、第三水平送料机械手以及第四水平送料机械手，所述第一水平送料机械手、第二水平送料机械手、第三水平送料机械手的工作原理是：压码机压码后，第一水平送料机械手将壳体送料机构出料端上的下一个壳体转移到压码机的工作台上，与此同时第二水平送料机械手将压好码的壳体转移到第二壳体定位机构，同时第三水平送料机械手再将第二壳体定位机构上的壳体转移到碰焊机的第三壳体定位机构上；

所述螺柱送料机构（2）包括主机座（20）和螺柱进料机构（21），所述螺柱进料机构（21）设于主机座（20）上，所述螺柱进料机构（21）包括机座（201）、螺柱振动送料盘（23）、螺柱水平送料气缸（24）、螺柱水平送料座（25）、螺柱升降送料气缸（26）、螺柱升降送料座（27）、螺柱翻转气缸（28）、螺柱夹持气缸（29）以及螺柱夹爪，螺柱水平送料座（25）水平滑动设置在机座（201）上，螺柱水平送料气缸（24）设于机座（201）上并与螺柱水平送料座（25）驱动连接，所述螺柱升降送料座（27）升降滑动设置在螺柱水平送料座（25）上，螺柱升降送料气缸（26）设于螺柱水平送料座（25）上并与螺柱升降送料座（27）驱动连接；

所述螺柱翻转气缸（28）设于螺柱升降送料座（27）上，所述螺柱夹持气缸（29）设于螺柱翻转气缸（28）的驱动端上并与螺柱夹爪驱动连接，所述螺柱振动送料盘（23）的出口处设有导向出料槽（231），所述螺柱夹爪位于导向出料槽（231）的出料口（232）的上方，所述螺柱夹爪包括左螺柱夹爪、右螺柱夹爪，所述左螺柱夹爪与右螺柱夹爪在相对的侧面上设有夹紧槽（292），当左、右螺柱夹爪夹合时，所述左、右螺柱夹爪的夹紧槽合拢为一螺柱夹紧通道（293）, 螺柱水平送料气缸驱动左、右螺柱夹爪往第三壳体定位机构方向移动，然后螺柱升降送料气缸驱动左、右螺柱夹爪下降，以使螺柱的焊接端抵接在壳体上，并保持两者相互抵接在一起，接着焊接机的焊接电极开始焊接螺柱和壳体，焊接完之后，第四水平送料机械手将焊接好螺柱的壳体转移到壳体出料机构的出料盘。

2.根据权利要求1所述壳体与螺柱的全自动焊接生产线，其特征在于，所述导向出料槽（231）的出料口（232）处设有螺柱限位出料机构（7），所述螺柱限位出料机构（7）包括至少两个螺柱限位气缸（71）和至少两个螺柱限位传感器（233），螺柱限位气缸（71）设置在导向出料槽（231）的出料口（232），螺柱限位气缸（71）的气缸杆延伸入导向出料槽（231）内。

3.根据权利要求2所述壳体与螺柱的全自动焊接生产线，其特征在于，所述壳体出料机构（8）包括第一推料手（82）、第一推料气缸（81）、第二推料手（85）、第二推料气缸（84）以及出料盘（83），第二推料手（85）设置在第二推料气缸（84）的气缸杆上，所述出料盘（83）设于碰焊机（5）的出料侧，第一推料手（82）位于出料盘（83）的一侧，所述第二推料手（85）位于出料盘（83）的另一侧，所述第一推料气缸（81）设于水平横梁（42）的送料后段（422），第一推料手（82）设置在第一推料气缸（81）的气缸杆上。

4.根据权利要求3所述壳体与螺柱的全自动焊接生产线，其特征在于，所述壳体进料机构（1）包括机架（10）、主动链轮（12）、从动链轮（11）、电机（13）以及减速机（14），所述主动链轮（12）、从动链轮（11）一前一后设置在机架（10）上，所述主动链轮（12）与从动链轮（11）之间链条传动连接，所述链条上设有多块送料板（16），所述机架（10）上设有第一壳体定位机构（15），所述电机（13）通过减速机（14）与主动链轮（12）驱动连接。

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