CN107303629A - 钎具焊接自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钎具焊接自动化设备，其技术方案要点是，包括用于对钎具的加热机构、用于自然冷却的冷却机构、检测头，加热机构与冷却机构之间设有用于将钎具从加热机构抓取转移至冷却机构的机械手，检测头与机械手信号连接，加热机构加热完毕的钎具进入到检测头的检测区之后检测头驱动机械手将加热完毕的钎具转移至冷却机构。加热机构能够对钎具进行加热处理，经过检测头的设置，能够操作机械手将加热完毕的钎具有效的抓取起来，从而将其转移至冷却机构上面，然后在冷却机构上面冷却，人们只需要将装配完毕的产品放置在加热机构上，避免了人们繁琐复杂转移产品的劳动，同时也确保了生产的效率。

Description

钎具焊接自动化设备

技术领域

本发明涉及钎具加工设备，特别涉及一种钎具焊接自动化设备。

背景技术

由于社会的不断发展，对于能源的需求量也越来越大，在采矿业迅速发展的今天，矿山采掘技术的进步，桩工工程的发展。必将给矿产资源的利用和桩机施工带来广阔的发展空间。随着机械制造业的迅速发展，高效大功率掘进机，工程桩机已不再是制约采矿、掘进、打桩、工程施工发展的瓶颈，而如何提高切割头中切削元件的综合性能就显得相当重要，随着工矿业深部开采量的加大，坚硬磨蚀性矿岩增多。现有的钎具，钎具本体的顶部为凸出设置的钎具头，钎具本体呈圆柱形或圆台形。为了确保钎具头安装稳定，钎具上的钎具头是利用铜材料焊接在钎具上面。这样在对钎具进行安装加工的时候就需要经过熔融、冷却的过程。现在通常会利用人们手动将刚刚组装完毕的钎具逐一的从多个设备上面进行转移，这样对劳动者的劳动强度要求比较高，而且效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效生产、自动化程度高的钎具焊接自动化设备。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钎具焊接自动化设备，包括用于对钎具的加热机构、用于自然冷却的冷却机构、检测头，所述加热机构与冷却机构之间设有用于将钎具从加热机构抓取转移至冷却机构的机械手，所述检测头与机械手信号连接，加热机构加热完毕的钎具进入到检测头的检测区之后检测头驱动机械手将加热完毕的钎具转移至冷却机构。

通过上述技术方案，加热机构能够对钎具进行加热处理，经过检测头的设置，能够操作机械手将加热完毕的钎具有效的抓取起来，从而将其转移至冷却机构上面，然后在冷却机构上面冷却，这样的设备组成能够有效的实现钎具热焊接的自动化，人们只需要将装配完毕的产品放置在加热机构上，避免了人们繁琐复杂转移产品的劳动，同时也确保了生产的效率。

本发明进一步设置为：所述加热机构包括可转动的转盘、驱动转盘转动的驱动电机、用于给钎具加热的加热器，所述转盘呈水平设置，所述转盘上面设置有供钎具放置的放置区，所述放置区呈环形且与转盘同心，所述加热器包括有加热管，所述加热管位于转盘上方且分布在放置区两侧，所述检测头安装在转盘的侧边。

通过上述技术方案，由于转盘受到驱动电机的驱动能够转动，这样人们在操作时候只需要将装配完毕的钎具放置在放置区内，环形的放置区可以形成一条封闭的流水线，然后将钎具通过加热管，一段距离的加热管能够对钎具进行有效的加热，确保钎具的加热充分。由于转盘是环形的，人们可以将待加工的钎具放置在转盘上面，然后再将转过一周的加热完毕的钎具拿取出来便可，人们操作较为方便、省力，而且效率非常的高。

本发明进一步设置为：所述机械手包括可转动的转台、用于驱动转台转动的转动电机，所述转台呈水平设置，所述转台上固定设有固定架，所述固定架内设有转动臂，所述固定架上设有用于驱动转动臂竖直运动的驱动气缸，所述转动臂的两端设有用于夹持钎具的夹持件，所述夹持件与所述转动臂之间设有驱动夹持件转动的气动马达。

通过上述技术方案，夹持件能够对加工完毕的钎具进行夹持，然后通过驱动气缸将夹持完毕的钎具提升起来，转台与转动电机确保转动臂其能够进行圆周方向的切换，可以停留在一周之内任何角度，保证能够多方位的将钎具从热加工完毕的地方转移到需要冷却的地方，而且气动马达能够使得钎具在夹持的过程中旋转到稳定的角度结构简单，抓取效果稳定。

本发明进一步设置为：所述冷却机构包括底架，所述底架上设有可自由转动的冷却带、驱动冷却带转动的驱动机构，所述冷却带由钢制成，所述底架上设有两侧开口的集风罩，所述集风罩覆盖在冷却带上方，所述集风罩一侧设有鼓风机，所述鼓风机的出风口正对所述集风罩的开口。

通过上述技术方案，钢制的冷却带能够承载高温的装配完毕的钎具，确保使用过程中稳定传递，同时集风罩的设备配合上鼓风机的结构，能够让鼓风机稳定的在集风罩内流通，这样风流不会往四周扩散开来，从而造成冷却带上面的钎具能够冷却充分，这样也能够尽可能的减少冷却带长度。

本发明进一步设置为：所述检测头为红外传感器。

通过上述技术方案，由于加热完毕的钎具处于高温状态，这样的话能够确保红外传感器准确无误的能够有效的检测到转移到指定位置的钎具，然后驱动机械手对其进行抓取。

本发明进一步设置为：所述检测头为接近传感器。

通过上述技术方案，接近传感器能够感知物料的位置，等到物料靠近时候能够发出感知信号，从而驱动机械手对到位的钎具进行抓取。

本发明进一步设置为：所述检测头外侧设有用于给检测头冷却的冷却风管。

通过上述技术方案，由于检测头是用于检测钎具的，而钎具的自身温度较高，从而使得检测头受到的辐射温度也比较的高，造成检测头容易损坏，因而额外的增加一个冷却风管对检测头进行吹风，保证检测头的稳定运行。

本发明进一步设置为：所述转动臂一端设有水平状的调节导柱，所述调节导柱上设有滑块，位于转动臂该侧的气动马达安装在滑块上，所述转动臂上设有用于驱动该滑块沿调节导柱滑动的调节气缸。

通过上述技术方案，通过滑块能够左右滑动的结构确保转动臂一端的夹持件能够将物品放置的稍微远一点，形成相互错开的放置，这样摆放起来的钎具在冷却的时候能够利用空间充分。

本发明进一步设置为：所述集风罩内设有隔板，且隔板将集风罩内侧空间平均分为两个等同的空腔。

本发明进一步设置为：所述鼓风机数量为两个，两个鼓风机的出风口分别正对集风罩内的两个空腔。

通过上述技术方案，隔板能够将集风罩分割成两个空腔，这样能够确保钎具在冷却带上排布成两排，能够尽可能的利用集风罩与履带之间的空间，同时能够防止冷却带上钎具排布的过密，影响冷却效率。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：人们在使用该设备的时候，只需要将装配好的钎具放置在加热机构上便能够完成加工，整个加工过程高效、可控，能够确保长时间的稳定生产，不容易出现故障，大大的减缓了操作工人的劳动强度。

附图说明

图1为实施例一的第一结构图；

图2为实施例一的第二结构图；

图3为实施例二的结构图；

图4为实施例二转配进实施例四的局部结构图；

图5为实施例三的第一结构图；

图6为实施例三的第二结构图；

图7为实施例四的结构图。

附图标记：11、转盘；111、放置区；112、凹陷区；113、安装槽；12、驱动电机；13、加热管；14、抽风管；21、转台；22、转动电机；23、固定架；231、滑移导柱；232、吹气嘴；233、驱动气缸；24、转动臂；241、夹持件；242、气动马达；243、调节导柱；244、滑块；245、调节气缸；31、底架；32、冷却带；33、集风罩；331、隔板；34、鼓风机；35、下料斗；4、检测头；41、冷却风管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一、

如图1所示，一种用于钎具焊接的加热机构，包括可转动的转盘11、驱动转盘11转动的驱动电机12，转盘11呈水平设置，安装在机架上面，驱动电机12能够驱动转盘11不断的旋转。转盘11呈圆形的，转盘11上面设置的放置区111，放置区111位于转盘11的外侧边缘上，而且放置区111为环形的结构。放置区111设有凹陷区112，凹陷区112呈圆弧状往下凹陷。其中，放置区111内设有环形的安装槽113，安装槽113的宽度与钎具一致，在钎具放入安装槽113之后正好能够与钎具的宽度保持一致，安装槽113的深度不是很深，确保钎具在加工的过程中能够得到有效固定同时能够放置拿取方便。

其中，转盘11上铺设有阻燃层，该阻燃层由石灰粉制成。阻燃层能够起到保护转盘11的作用，石灰粉作为阻燃层其效果明显，石灰粉能够有效的隔绝热量，其成本较低，只需要铺上一层便可，能够防止加热过程中，铜融化之后，一些铜液滴落到转盘11上面出现附着现象，从而难以清理以及损坏转盘11。

如图2所示，转盘11的上方设有给钎具加热的加热管13，加热管13位于加热器上面，加热管13位于转盘11上方且分布在放置区111两侧，加热管13为与放置区111同心同径的圆弧状，具体形状如图中所示，由于钎具在转盘11是圆周运动的，这样同心同径的圆弧状加热管13能够与钎具的运动轨迹相互贴合确保钎具能够得到有效的加热，钎具与加热管13的距离可以设计的非常近，保证了加热质量。加热管13为电磁加热圈，加热器驱动电磁加热圈产生磁力，能够通过电磁对钎具加热。电磁加热因线圈本身基本不会产生热量，保证其的融化焊接，在使用的过程中寿命长，无需检修。

其中，转盘11上方设置有抽风管14，抽风管14呈上小下大的锥状，抽风管14是与厂区内的抽风设备连通的，钎具在加热过程中产生的烟量，抽风管14能够对这些烟进行抽取，保证钎具产生的烟不会破坏环境。

在利用该加热设备进行加热的时候，其工作流程如下：人们只需要将装配好的钎具放置在转盘11上面，由于转盘11受到驱动电机12的驱动能够转动，这样转盘11驱动钎具转动，然后将钎具通过加热管13，一段距离的加热管13能够对钎具进行有效的加热，确保钎具的加热充分。由于转盘11是环形的，人们可以将待加工的钎具放置在转盘11上面，然后再将转过一周的加热完毕的钎具拿取出来非常方便。

实施例二、

如图4所示，一种用于抓取钎具的机械手，包括可转动的转台21、用于驱动转台21转动的转动电机22，转台21呈水平设置，转台21是安装在机架上面的，转动电机22是伺服电机，能够通过控制箱内的程序对转台21的旋转角度，旋转方向进行调节控制，确保转台21能够根据需要转动合适的角度与方向。转台21上固定设有固定架23，固定架23内设有转动臂24，固定架23的结构是一个两侧开口而且中空的结构，转动臂24是一个长条状的贯穿固定架23。固定架23内设有竖直状的滑移导柱231，滑移导柱231数量为两个，两者是关于固定架23的中心呈对称状，滑移导柱231贯穿转动臂24，固定架23顶部上设有用于驱动转动臂24竖直运动的驱动气缸233，滑移导柱231的结构能够确保转动臂24在升降的保持稳定，使得驱动气缸233在驱动转动臂24的上下的时候不容易出现晃动等情况，避免了在升降过程中，钎具从夹持件241上脱落。固定架23是与转盘11保持固定的，因此固定架23会随着转盘11的转动而转动，固定架23转动的同时便能够带动转动臂24的转动，这样转动电机22的转动便能够实现转动臂24的转动。

如图3所示，转动臂24的两端设有气动马达242，两侧的气动马达242上安装有用于夹持钎具的夹持件241，气动马达242是通过气动控制旋转一定角度的转动件，能够让夹持件241进行一定角度的旋转，这样夹持件241能够转移到合适的角度确保钎具能够被夹持稳定，在转移的过程中不容易出现滑落的现象，而且也能够确保钎具在放置的时候放置稳定。该夹持件241为气动夹具，气动夹具上面有两个夹持爪，气动夹具受到气动控制，从而驱动两个夹持爪开闭，夹持爪通过开闭能够有效的将钎具夹持住，确保转移时候的快速、平稳。

其中，转动臂24一端设有水平状的调节导柱243，调节导柱243数量为两个，调节导柱243上设有滑块244，由于调节导柱243是水平设置的，这样滑块244就能够沿着转动臂24的延伸方向进行滑动。位于转动臂24该侧的气动马达242安装在滑块244上，同时，转动臂24上设有用于驱动该滑块244沿调节导柱243滑动的调节气缸245，调节气缸245通过驱动滑块244从而对位于该侧的夹持件241进行局部上面调节。通过滑块244能够左右滑动的结构确保转动臂24一端的夹持件241能够将物品放置的稍微远一点，形成相互错开的放置，这样摆放起来的钎具在冷却的时候能够利用空间充分。同时，固定架23上还设有用于往夹持件241上吹气的吹气嘴232，吹气嘴232与外界的气泵连接，吹气嘴232能够尽快的对夹持件241进行降温，确保整体结构的稳定不会出现夹持件241局部过热从而导致局部形变的情况，保证了夹持件241的使用寿命。

该机械手在对钎具进行夹持的时候，其加工过程如下：夹持件241通过气泵驱动卡爪的开闭，从而夹紧钎具，然后气动马达242旋转一定角度，防止其在转移过程中脱落。在气动马达242旋转的同时通过驱动气缸233将夹持完毕的钎具提升起来，确保其能够进行圆周方向的切换，然后可以通过转动电机22转动机械手停留在一周之内任何角度，保证能够多方位的将钎具从热加工完毕的地方转移到需要冷却的地方，结构简单，抓取效果明显。

实施例三、

一种用于钎具的冷却机构，所述冷却机构包括底架31，底架31上设有可自由转动的冷却带32、驱动冷却带32转动的驱动机构，冷却带32由钢制成，冷却带32就像一条钢制的履带，而驱动机构是电机与齿盘，齿盘通过轴安装在底架31上面，齿盘数量为两个，冷却带32安装在齿盘上面，形成腰形的结构。电机能够通过链条驱动齿盘转动，从而确保冷却带32能够持续转动。底架31上设有两侧开口的集风罩33， 集风罩33覆盖在冷却带32上方，集风罩33一侧设有鼓风机34，鼓风机34的出风口正对集风罩33的开口。

其中，底架31上设有倾斜状的下料斗35，下料斗35安装在冷却带32的末端，下料斗35的形状是一块长方形的板，其两侧有防止钎具滑落的挡边，下料斗35能够便于冷却带32上面冷却完毕之后的钎具滑落进收纳板上面。下料斗35与底架31之间设有穿设有便于转动的固定螺钉，固定螺钉上配合设有用于固定下料斗35位置的螺母。固定螺钉与螺母的配合，在需要对下料斗35的倾斜角度进行一定的调整的时候，只需要拧松螺母便能够对下料斗35进行调节，等到调节到合适的角度之后，在将螺母固定，便能够确保钎具的稳定下料。

如图2所示，集风罩33为长方体形状，且通过螺钉固定在底架31上，这样便于集风罩33的拆装，能够对集风罩33的进行微微的调整。集风罩33内设有隔板331，隔板331正好位于集风罩33的中间位置，那么隔板331将集风罩33内侧空间平均分为两个等同的空腔。而鼓风机34数量为两个，两个鼓风机34的出风口分别正对集风罩33内的两个空腔。隔板331能够将集风罩33分割成两个空腔，这样能够确保钎具在冷却带32上排布成两排，能够尽可能的利用集风罩33的于履带的空间，同时能够放置冷却带32上钎具排布的过密，影响冷却效率。

在利用该冷却机构进行冷却的时候，可以将加热完毕的钎具放置在冷却带32的首端，鼓风机34的出风口也是对着冷却带32的首端，集风罩33是固定的，确保内部的风流平顺的通过，而冷却带32是转动的，能够缓缓的驱动钎具往下料斗35移动。而钎具在放置的时候，可以顺着集风罩33内部两个空腔左右错位放置，确保冷却的充分。等到钎具出了集风罩33之后基本属于冷却完毕了，这样话，钎具直接从下料斗35滑落入专用的收集盘内便可以了，整个冷却过程较为自动化，冷却较为充分。

实施例四、

如图7所示，一种钎具焊接自动化设备，其包括有实施例一、实施例二、实施例三，同时额外还包括有检测头4。其中实施例一、实施例二、实施例三满足的位置调节如下：转动臂24上面的夹持件241正好能够在转盘11的放置区111与冷却带32之间相互切换，实施例三的数量可以为一个，也可以为多个，转台21通过旋转，可以将转盘11放置区111上的钎具转移到冷却带32的上方。而调节气缸245的推送距离与集风罩33上面两个空腔的相互间距保持一致，这样机械手能够将钎具在冷却带32上排布成相互错位的两排了。

而检测头4的位置是固定安装在转盘11的旁边，同时，夹持件241也是正好位于检测头4旁边的。其中，所述检测头可以为接近传感器，也可以为红外传感器。使用红外传感器为最优，因为加热完毕的钎具处于高温状态，检测起来较为精准，不会误报，而且红外传感器可以隔得稍微远一点，避免被钎具高温烧坏。而接近传感器需要感知物料的位置，因此隔得不能够太远，而且容易出现误报的情况。同时，检测头4外侧设有用于给检测头4冷却的冷却风管41，冷却风管41是与厂区内的气泵连接的，额外的增加一个冷却风管41对检测头4进行吹风，保证检测头4的稳定运行。

利用该设备进行对钎具加工生产的时候，其生产过程如下：首先人们间隔性的将装配完毕的钎具放置在转盘11的放置区111上，经过转盘11的转动，带动钎具经过加热管13的熔融。此时，夹持件241是的夹爪是水平放置的，这样有利于对钎具的夹持稳定，同时其是位于放置区111上的。随着转盘11的转动，一旦钎具进入到夹持件241是的夹爪内了，检测头4就能够检测到钎具到位了，最后发出指令使得夹持头夹紧，然后旋转抬升，经过转台21的旋转，使得钎具转移到冷却带32上方，然后旋转降低，最终将钎具放置在冷却带32上，经过冷却带32的冷却，冷却完毕的钎具就通过下料斗35进入到收集盘内，整个加热冷却的加工步骤就加工完毕了，其自动化程度高，加工起来非常的方便快捷。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种钎具焊接自动化设备，其特征是：包括用于对钎具的加热机构、用于自然冷却的冷却机构、检测头(4)，所述加热机构与冷却机构之间设有用于将钎具从加热机构抓取转移至冷却机构的机械手，所述检测头(4)与机械手信号连接，加热机构加热完毕的钎具进入到检测头(4)的检测区之后检测头(4)驱动机械手将加热完毕的钎具转移至冷却机构。

2.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述加热机构包括可转动的转盘(11)、驱动转盘(11)转动的驱动电机(12)、用于给钎具加热的加热器，所述转盘(11)呈水平设置，所述转盘(11)上面设置有供钎具放置的放置区(111)，所述放置区(111)呈环形且与转盘(11)同心，所述加热器包括有加热管(13)，所述加热管(13)位于转盘(11)上方且分布在放置区(111)两侧，所述检测头(4)安装在转盘(11)的侧边。

3.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述机械手包括可转动的转台(21)、用于驱动转台(21)转动的转动电机(22)，所述转台(21)呈水平设置，所述转台(21)上固定设有固定架(23)，所述固定架(23)内设有转动臂(24)，所述固定架(23)上设有用于驱动转动臂(24)竖直运动的驱动气缸(233)，所述转动臂(24)的两端设有用于夹持钎具的夹持件(241)，所述夹持件(241)与所述转动臂(24)之间设有驱动夹持件(241)转动的气动马达(242)。

4.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述冷却机构包括底架(31)，所述底架(31)上设有可自由转动的冷却带(32)、驱动冷却带(32)转动的驱动机构，所述冷却带(32)由钢制成，所述底架(31)上设有两侧开口的集风罩(33)，所述集风罩(33)覆盖在冷却带(32)上方，所述集风罩(33)一侧设有鼓风机(34)，所述鼓风机(34)的出风口正对所述集风罩(33)的开口。

5.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述检测头(4)为红外传感器。

6.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述检测头(4)为接近传感器。

7.根据权利要求1所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述检测头(4)外侧设有用于给检测头(4)冷却的冷却风管(41)。

8.根据权利要求3所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述转动臂(24)一端设有水平状的调节导柱(243)，所述调节导柱(243)上设有滑块(244)，位于转动臂(24)该侧的气动马达(242)安装在滑块(244)上，所述转动臂(24)上设有用于驱动该滑块(244)沿调节导柱(243)滑动的调节气缸(245)。

9.根据权利要求4所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述集风罩(33)内设有隔板(331)，且隔板(331)将集风罩(33)内侧空间平均分为两个等同的空腔。

10.根据权利要求9所述的钎具焊接自动化设备，其特征是：所述鼓风机(34)数量为两个，两个鼓风机(34)的出风口分别正对集风罩(33)内的两个空腔。