CN107790909A - 矽钢片高精度自动化焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矽钢片高精度自动化焊接装置，包括设有送料机构的工作台、设于工作台上的焊接工位和对应该焊接工位设置的焊接机构和理片机构，其中送料机构采用双工位送料机构交替送料，大大提高作业效率；焊接机构采用升降机构驱动升降的旋转式焊枪机构，可带动焊枪旋转实施斜焊作用；而理片机构采用捅式理片机构，该机构采用顶杆过盈上捅矽钢片配合下压，使得矽钢片之间压合更加紧密。总之，本发明克服背景技术中涉及的已有设备的诸多缺点，能大大提高理片效果，作业效率和焊接精度，是较为精密的设备，功能多，自动化程度也非常高，能够节约企业生产成本，同时提高企业矽钢片焊接电机产品的质量。

Description

矽钢片高精度自动化焊接装置

技术领域

本发明涉及一种自动化焊接装置，具体是一种矽钢片高精度自动化焊接装置。

背景技术

已知技术中电机为了减少磁滞损耗和涡流损耗，防止运转时过热导致效能降低甚至烧毁，其定子铁芯通常都采用矽钢片叠片后再压制或焊接固定。尤其是一类运用至新能源汽车和动车组上的电机，直径通常在120mm~1m，高度在45mm~1m，显然必须采用上述矽钢片叠片式电机定子以降低磁耗。

常规技术在生产上述矽钢片定子时，主要由人工进行理片，进而转移到自动化焊接设备上进行焊接作业，存在如下一些缺点：

1）人工理片速度慢，效率低，而且理片齐整度差，矽钢片拱曲不平，影响后续的焊接精度。众所周知，矽钢片叠放不整齐，焊点路径扭曲，会大大影响磁通，增加能量损耗，降低电机的运行效能。

当然目前亦有设计一类简易理片治具，其核心机构多采用立柱定位矽钢片，进而采用油压设备从上方下压矽钢片使得矽钢片能够叠片齐整，其模式千篇一律都是由上往下的“压片”模式。虽然采用理片比人工码放省力不少，但这类理片治具及其理片模式在具体实施时仍然存在一些问题，最主要的就是矽钢片在立柱上扭曲变形大，内部应力不易释放，导致矽钢片之间不易贴平，因此已有的理片治具的理片效果依旧不佳，造成最后焊接产品精度差，质量不高。

2）由于叠放后的矽钢片重量较重，人工转移较为费力，不仅效率低，且移送过程中易造成矽钢片之间错位，影响焊接精度。当然目前亦有采用一类行走机构来送料，加快了速度，且具有一定的平稳性。但这类行走机构往往是单工位作业，即行走机构将料送达后，必须等矽钢片冲压焊接完毕卸料，使得理片治具空闲后才能叠放下一批次矽钢片，导致现有的焊接作业效率依旧不高。

3）已知焊接设备中的焊枪设置在垂直导向杆上沿着垂直线路进行焊接，上下矽钢片上的焊点都在同一垂直线上，焊接纹路呈直线。然而直线形焊接纹路的矽钢片定子在实际运行中会造成如下影响：由于矽钢片在焊点处存在磁损，磁场相对其它区域减弱，造成转子在该处的感应磁通不稳定，从而形成电机轻微的振动。当矽钢片叠片制成定子后这些焊点由于连接形成直线，造成转子在同相位角处的感应减弱过于集中，振动效应增强明显而形成共振，这对电机的运行是较不利的。

目前解决的措施就是将叠片的矽钢片上的焊点倾斜布置，进而斜焊，从矽钢片投影面上看，焊点的连线实际应为一段弧线，这样做可以明显减弱和分散磁损集中效应，减小电机的共振。但已知焊接设备缺乏斜焊功能，矽钢片的斜焊多由人工操作，缺乏可靠且便利的自动化设备，由于人工不易控制焊接轨迹，导致这一工序操作难，费精力，从而大大影响作业效率，且最终焊接产品的质量都不高。

发明内容

本发明目的是：提供一种矽钢片高精度自动化焊接装置，该装置能够克服背景技术中涉及的已有设备的诸多缺点，大大提高理片质量，作业效率和焊接精度。

本发明的技术方案是：一种矽钢片高精度自动化焊接装置，包括设有送料机构的工作台、设于工作台上的焊接工位和对应该焊接工位设置的焊接机构和理片机构，其特征在于：

所述送料机构为双工位送料机构，包括固定在工作台上并通过所述焊接工位的平行导轨和滑设于平行导轨上的两个滑动载台，每个滑动载台上均设有用于叠放矽钢片的矽钢片叠放座；所述两个滑动载台连接同一平移驱动机构，并由该平移驱动机构控制在平行导轨上同步移动，或者这两个滑动载台分别连接一平移驱动机构，并由相应的平移驱动机构控制在平行导轨上独立往复移动；

所述焊接机构包括升降机构及由该升降机构驱动升降的旋转式焊枪机构，所述旋转式焊枪机构包括升降板、纵向固定在升降板上的环形芯轴及通过轴承套设安装在该环形芯轴上的焊枪定位环，还包括设于升降板上并通过传动机构连接并驱动所述焊枪定位环旋转的驱动电机，所述环形芯轴内侧的升降板上开有供矽钢片穿过的开孔，而所述焊枪定位环上沿圆周固定有至少一焊枪；

所述理片机构为捅式理片机构，该机构包括下压机构和上捅机构，所述上捅机构包括顶杆和驱动顶杆动作的冲顶驱动装置，所述工作台、滑动载台和矽钢片叠放座上均对应设有供顶杆通过的穿孔；而所述下压机构包括压杆和驱动压杆动作的下压驱动装置，所述压杆与升降板上的开孔相对；并且所述压杆内设有供顶杆伸入的内孔；

所述压杆上固定或一体设有压抵矽钢片的环盖；所述顶杆在冲顶驱动装置的驱动下向上顶起并依次通过工作台、滑动载台和矽钢片叠放座上的穿孔、矽钢片内圈和环盖内圈后顶入所述压杆的内孔中，同时将矽钢片带动弯曲拱起，而所述压杆在下压驱动装置的驱动下向下压抵矽钢片，使得矽钢片回落理平。

优选的，所述工作台、矽钢片叠放座和滑动载台上的穿孔的直径、所述环盖的内径和所述压杆的内孔的直径均大于所述的顶杆的直径，即表示顶杆均可以无阻碍的正常穿过所述工作台、矽钢片叠放座和滑动载台上的穿孔，以及环盖内圈和压杆内孔。并且所述顶杆的直径长度为a，矽钢片的内径长度为b，a和b满足下述关系：0≤a-b≤4mm。

本发明中所述的顶杆可以制成上下直径相同的“一体杆”形式，其完全能够实现本案的技术目的，并取得相应的效果。

当然在进一步的改进方案中，我们将顶杆设计成由杆身和设于杆身顶部的可分离式顶盖共同构成的形式，并且将顶盖的直径设计成大于杆身的直径，那么我所指的顶杆的直径就是顶盖的直径。实际工作时由顶盖冲顶使得矽钢片弯曲拱起，而当顶盖顶入压杆内孔后，由于顶盖是可分离式的，且其直径至少与矽钢片内径相同，再加上矽钢片的拱起变形，故在自然重力作用下，顶盖几乎无法随杆身回落。这样当压杆下压弯曲拱起的矽钢片时，矽钢片是套置在直径比顶盖小的杆身上回落，这就大大减小了矽钢片的回落阻力，也给予矽钢片足够的形变回复间隙，保证其回弹复位的效果。

当然需要说明，假如实际实施时，顶杆是中孔的圆管状体，那么顶杆的直径即指该圆管状体的外径。

进一步的，本发明中所述滑动载台采用浮动式滑动载台，该浮动式滑动载台为双层结构，包括上层平台和下层平台，该上层平台和下层平台上均对应设有供顶杆通过的穿孔；所述下层平台底部固定滑块与导轨配合，而该下层平台顶部设有弹性缓冲机构连接支撑所述上层平台；同时所述工作台的焊接工位上固定有位于上层平台下方的刚性支撑块，并且上层平台的底部与刚性支撑块的顶部之间具有缓冲间隔。

更进一步的，本发明中所述弹性缓冲机构可选已知的任意形式，例如弹簧、气动顶缸、液压顶缸中的一种，当然并非穷举。

更进一步的，本发明中所述刚性支撑块的数量为偶数个，且对称分布在所述下层平台的两侧。这样设计确保刚性支撑块在承载冲击力时能够平衡受力。

进一步的，本发明中所述旋转式焊枪机构内的传动机构为齿轮传动机构，包括固定或一体设于所述焊枪定位环外侧的外齿圈及枢转设于所述升降板上并与所述外齿圈啮合的水平旋转驱动齿轮，所述水平旋转驱动齿轮与驱动电机的输出轴相连，或者所述传动机构为同步带传动机构，包括固定或一体设于所述焊枪定位环外侧的从动轮及枢转设于所述升降板上并与所述从动轮通过同步带相连的主动轮，所述主动轮与驱动电机的输出轴相连，所述驱动电机为伺服电机或者步进电机或者直流电机。

需要说明，本发明中所述环形芯轴上的轴承同时具备承托焊枪定位环的功能，优选的该轴承为滚珠轴承或推力轴承。当然轴承的具体装配形式参见现有技术，本发明中不再详述。

进一步的，本发明中所述双工位送料机构中的所述平移驱动机构为液压缸或气缸或直线电机，所述焊接机构内的所述升降机构是连接驱动所述升降板做纵向移动的气缸、液压缸、直线电机或伺服电机丝杠副；所述冲顶驱动装置为与顶杆相连的气缸或液压缸；并且所述工作台上垂直平行设置有若干导向杆，所述升降板的上方设有导向板，所述导向板上设有与导向杆配合的导孔，所述压杆固定在所述导向板的底部，所述下压驱动装置为与该导向板相连的气缸或液压缸。

同常规技术中一样，矽钢片四周设置有焊点，当矽钢片堆叠后其上相应的焊点会对齐连成垂直线。焊枪焊接时，最顶部和最底部的矽钢片上的焊点通常会分别与环盖和矽钢片叠放座焊连在一起（由于环盖和矽钢片叠放座在实际工艺生产中通常都选择铁制或钢制），难以分开。为此本发明中进一步在所述矽钢片叠放座和所述环盖的边沿均设置与矽钢片上的焊点相对应的铜制焊点分隔片。当设置了铜制焊点分隔片后，由于两种金属材质上的差异，比较易于矽钢片焊点处的分开。

所述矽钢片同常规技术一样，其内侧环周向间隔设有线槽，本案进一步的方案中在所述矽钢片叠放座上还设有矽钢片定位治具，所述矽钢片定位治具为垂直设于矽钢片叠放座上的至少一矽钢片定位杆，所述矽钢片藉由其上的线槽卡套在所述矽钢片定位杆上定位对齐。矽钢片定位杆能够作为矽钢片叠片时的定位基准，同时防止矽钢片倾斜歪扭，确保良好的理片效果。

在一种实施案中，本发明中还包括位于环盖和矽钢片顶部之间的垫片。垫片的作用进一步保护表面的矽钢片，防止其受损。

本发明在实际实施时，矽钢片在滑动载台上的堆叠码放可由人工完成，也可以采用常规的机械手设备。由于设计了两个滑动载台，也即采用两个工位交替上料，当其中一个位于焊接工位上进行作业时，另一个可预先堆放矽钢片，大大提高了工作效率。

当滑动载台将矽钢片输送至工作台上的焊接工位后，所述顶杆在冲顶驱动装置的驱动下向上顶起并依次通过工作台、滑动载台和矽钢片叠放座上的穿孔、矽钢片内圈和环盖内圈后顶入所述压杆的内孔中，同时将矽钢片带动弯曲拱起，而所述压杆在下压驱动装置的驱动下向下压抵矽钢片，使得矽钢片回落理平。

顶杆的冲顶和压杆的下压几乎是同时进行的过程，顶杆的顶起行程和压杆的下压距离均可采用伺服系统进行控制。其中顶杆的冲顶带动矽钢片弯曲拱起，消除了各矽钢片内部的复杂应力，使得矽钢片被集中涨紧贴合，随即在压杆的压力和自身重力及材料变形复位力的作用下反弹回落贴平，取得了极好的理片效果。在压杆下压的过程中，因上层平台的底部与刚性支撑块的顶部之间具有间隔，故上层平台底部的弹性缓冲机构承受载荷并变形，直至上层平台接触刚性支撑块为止。

理片完成后，通过升降机构带动旋转式焊枪机构上下升降的同时，其上的焊枪定位环能够通过伺服电机驱动旋转任意角度，从而确保焊枪走弧形轨迹，在矽钢片上进行斜焊作业。当然需要指出，本案装置依旧可以保证焊枪走直线轨迹。

本发明的优点是：

本发明提供的这种矽钢片高精度自动化焊接装置，该装置有针对性的设计了双工位送料机构、旋转式焊枪机构和捅式理片机构，能够克服背景技术中涉及的已有设备的诸多缺点，大大提高理片效果，作业效率和焊接精度，是较为精密的设备，功能多，自动化程度也非常高，能够节约企业生产成本，同时提高企业矽钢片焊接电机产品的质量。具体如下：

1）本发明设计了捅式理片机构，其一反常规治具理片时完全由上至下“压片”的模式，改为从下往上捅并配合下压的模式，其中顶杆的冲顶带动矽钢片弯曲拱起，消除了各矽钢片内部的复杂应力，使得矽钢片被集中涨紧贴合，随即在压杆的压力和自身重力及材料变形复位力的作用下反弹回落贴平，取得了极好的理片效果。实施效果好，经其理片后的矽钢片之间能够叠片齐整，具有更高的贴合度，在一定程度上提高了矽钢片的后续焊接质量。

2）本发明设计了双工位送料机构，其具有两个滑动载台交替上料，当其中一个位于焊接工位上进行作业时，另一个可预先堆放矽钢片，大大提高了工作效率，且滑动载台由平移驱动机构控制平移，有专门的路径，平稳性好，移动距离短，能够有效防止其上的矽钢片晃动错位，利于提高后续焊接精度。

3）本发明设计了旋转式焊枪机构，能够取代人工进行矽钢片的斜焊作业，自动化程度高，大大提高了作业效率，节约了人工成本。并且旋转式焊枪机构采用环形芯轴和轴承旋转定位焊枪定位环，并采用驱动电机经传动机构连接并驱动焊枪定位环运动，使得作业时焊枪定位环能够做平稳的水平旋转，不仅大大提高了其上的焊枪运动控制精度，利于最终焊接质量的提升，并且整套机构结构设计简单，易于安装和维修。

4）本发明中的焊枪定位环上可根据需要固定多个焊枪，同时进行斜焊作业或直焊作业，因这些焊枪同步动作，控制精度高，因此能够完成矽钢片上的多点斜焊作业，大大提高作业效率和质量，更好的满足客户需求。

5）本发明还专门设计了浮动式滑动载台，其通过弹性缓冲机构来承受冲击载荷，同时借助工作台上的刚性支撑块限制冲压设备的最大下压行程，大大减轻了冲压设备冲压矽钢片的过程中导轨上的负荷，有效防止其断裂，大大延长了装置整体的使用寿命，降低企业设备维护成本。且由于导轨不会长期受压力而弯曲，保证了其平直度，使得导轨与滑动载台底部滑块的配合精度更高，利于后续矽钢片焊接稳定性和可靠性的保证，从而稳定了焊接产品质量。

6）本发明进一步在环盖和矽钢片叠放座上设置了铜制焊点分隔片，确保对应的矽钢片焊点处在焊接后易于分开。

7）本发明进一步的方案中在矽钢片叠放座上设置至少一矽钢片定位杆，使得矽钢片可藉由其上的线槽卡入所述矽钢片定位杆内定位对齐。并且该矽钢片定位杆亦能够作为矽钢片叠片时的定位基准，同时防止矽钢片倾斜歪扭，确保良好的理片效果。

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整体的立体结构示意图；

图2为图1实施例的主视图；

图3为图2的右视图；

图4为图1实施例中的旋转式焊枪机构的仰视图。

图5为本发明中捅式理片机构的工作状态立体分解图；

图6为图5的主视图；

图7为图6的A-A剖面图；

图8为本发明采用浮动式滑动载台的实施例主视图（由于是简图，简化了旋转式焊枪机构，并移除顶杆）；

图9为图8的右视图。

其中：1、工作台；2、导轨；3、滑动载台；4、升降板；5、环形芯轴；6、焊枪定位环；7、驱动电机；8、开孔；9、焊枪；10、顶杆；10a、杆身；10b、顶盖；11、压杆；11a、内孔；12、环盖；13、上层平台；14、下层平台；15、滑块；16、弹性缓冲机构；17、刚性支撑块；18、外齿圈；19、水平旋转驱动齿轮；20、轴承；21、矽钢片叠放座；22、伺服电机丝杠副；23、导向杆；24、导向板；25、下压驱动装置；26、铜制焊点分隔片；27、矽钢片定位杆；28、平移驱动机构；29、连杆；30、穿孔；x、矽钢片；y、焊点；z、线槽；A、焊接工位；a、顶杆的直径长度；b、矽钢片的内径长度；c、杆身的直径长度；d、压杆的内孔的直径长度；e、滑动载台的穿孔的直径长度；f、环盖的内径长度。

具体实施方式

实施例1：首先结合图1~图7对本发明矽钢片高精度自动化焊接装置的一种具体实施方式进行说明如下：

该装置具有设有送料机构的工作台1、设于工作台1上的焊接工位A和对应该焊接工位A设置的焊接机构和理片机构。

结合图1和图2所示，本实施例中的送料机构采用双工位送料机构，其具有固定在工作台1上并通过所述焊接工位A的两条平行布置的导轨2和滑设于平行导轨2上的两个滑动载台3，每个滑动载台3上均设有用于叠放矽钢片x的矽钢片叠放座21；所述两个滑动载台3分别连接一平移驱动机构，并由相应的平移驱动机构控制在平行导轨2上独立往复移动；本实施例中所述平移驱动机构28为固定在工作台1上的液压缸，如图2所示，液压缸藉由相对导轨2横向垂直的连杆29与滑动载台3固定。

结合图3和图4所示，本实施例中所述焊接机构由升降机构及由该升降机构驱动升降的旋转式焊枪机构共同构成。

所述旋转式焊枪机构的组成为：升降板4、纵向固定在升降板4上的环形芯轴5及通过轴承20套设安装在该环形芯轴5上的焊枪定位环6以及升降板4上并通过传动机构连接并驱动所述焊枪定位环6旋转的驱动电机7，所述环形芯轴5内侧的升降板4上开有供矽钢片x穿过的开孔8，而所述焊枪定位环6上沿圆周均匀间隔设置有8个焊枪9。

本实施例中的所述升降机构是连接驱动所述升降板4做纵向移动的伺服电机丝杠副22，两侧对称设置。所述旋转式焊枪机构内的传动机构为齿轮传动机构，其由一体设于所述焊枪定位环6外侧的外齿圈18及枢转设于所述升降板4上并与所述外齿圈18啮合的水平旋转驱动齿轮19共同构成，所述水平旋转驱动齿轮19与驱动电机7的输出轴相连，所述驱动电机7为伺服电机，而所述轴承20为推力轴承。

结合图5~图7所示，本实施例中的所述理片机构为捅式理片机构，该机构由下压机构和上捅机构所组成，所述上捅机构具有顶杆10和驱动顶杆10动作的冲顶驱动装置，所述工作台1、滑动载台3和矽钢片叠放座21上均对应设有供顶杆10通过的穿孔30（如图1所示）。并且本实施例中的所述顶杆10由杆身10a和设于杆身10a顶部的可分离式顶盖10b共同构成，其中顶盖10b的直径大于杆身10a的直径；所述的顶杆10的直径即该顶盖10b的直径。

本实施例中所述下压机构由压杆11、固定在压杆11底部的环盖12和驱动压杆11动作的下压驱动装置25共同构成。压杆11与前述旋转式焊枪机构的所述升降板4上的所述开孔8相对；并且所述压杆11内设有供顶杆10伸入的内孔11a。

本实施例中所述工作台1、矽钢片叠放座21和滑动载台3上的穿孔30的直径、所述环盖12的内径和所述压杆11的内孔11a的直径均大于所述的顶杆10的直径，并且所述顶杆10的直径长度为a，矽钢片x的内径长度为b，a和b满足下述关系：0≤a-b≤4mm。

结合图7所示，本实施中：

所述顶杆10的直径（也即顶盖10b的直径）长度a取值是40~800mm，本实施例中具体为85mm；

所述矽钢片的内径长度b取值是40~800mm，本实施例中具体取82mm；

所述杆身（为中孔管状结构）10a的直径（外径）长度c取值是40~800mm，本实施例中具体取82mm；

所述压杆的内孔11a的直径长度d取值是41~810mm，本实施例中具体取88mm；

所述矽钢片叠放座21的穿孔（参见工作台1上的相应穿孔30）的直径长度e取值是41~810mm，本实施例中具体取88mm；工作台1和滑动载台3上的穿孔的直径与矽钢片叠放座21上的穿孔直径相同，均为88mm；

所述环盖12的内径长度f取值是40~800mm，本实施例中具体取86mm。

本实施例中所述冲顶驱动装置为与顶杆10相连的液压缸（图中未画出）；所述工作台（1）上垂直平行设置有四根导向杆23，所述升降板4的上方设有导向板24，所述导向板24上设有与导向杆23配合的导孔，所述压杆11固定在所述导向板24的底部，所述下压驱动装置25为与该导向板24相连的液压缸。结合图1~3所示。

所述顶杆10在冲顶驱动装置的驱动下向上顶起并依次通过工作台1、滑动载台3和矽钢片叠放座21上的穿孔、矽钢片x内圈和环盖12内圈后顶入所述压杆11的内孔11a中，同时将矽钢片x带动弯曲拱起，而所述压杆11在下压驱动装置的驱动下向下压抵矽钢片x，使得矽钢片x回落理平。

同常规技术一样，所述矽钢片x四周设有焊点y，当矽钢片x堆叠后其上相应的焊点y会对齐连成垂直线，如图5~图7所示，本实施例中进一步在所述矽钢片叠放座21和所述环盖12的边沿分别设置与矽钢片x上的焊点y相对应的铜制焊点分隔片26。焊接时，最顶部和最底部的矽钢片x上的焊点y通常会分别与环盖12和矽钢片叠放座21焊连在一起（由于环盖12和矽钢片叠放座21在实际工艺生产中通常都选择铁制或钢制），难以分开，而当设置了铜制焊点分隔片26后，由于两种金属材质上的差异，比较易于矽钢片x焊点y处的分开。

依旧如图1~图3所示，本实施例中在所述矽钢片叠放座21上还设有矽钢片定位治具，所述矽钢片x内侧环周向间隔设有线槽z，所述矽钢片定位治具为垂直设于矽钢片叠放座21上的两根矽钢片定位杆27，所述矽钢片x藉由其上的线槽z卡套在所述矽钢片定位杆27上定位对齐。矽钢片定位杆27能够作为矽钢片x叠片时的定位基准，同时防止矽钢片x倾斜歪扭，确保良好的理片效果。

本发明在实际实施时，矽钢片x在滑动载台3上的堆叠码放可由人工完成，也可以采用常规的机械手设备。由于设计了两个滑动载台3，也即采用两个工位交替上料，当其中一个位于焊接工位上进行作业时，另一个可预先堆放矽钢片x，大大提高了工作效率。

当滑动载台3将矽钢片x输送至工作台上1的焊接工位A后，所述顶杆10在冲顶驱动装置的驱动下向上顶起并依次通过工作台1、滑动载台3和矽钢片叠放座21上的穿孔、矽钢片x内圈和环盖12内圈后顶入所述压杆11的内孔11a中，同时将矽钢片x带动弯曲拱起，而所述压杆11在下压驱动装置25的驱动下向下压抵矽钢片x，使得矽钢片x回落理平。

顶杆10的冲顶和压杆11的下压几乎是同时进行的过程，顶杆10的顶起行程和压杆11的下压距离均可采用伺服系统进行控制。其中顶杆10的冲顶带动矽钢片x弯曲拱起，消除了各矽钢片x内部的复杂应力，使得矽钢片x被集中涨紧贴合，随即在压杆11的压力和自身重力及材料变形复位力的作用下反弹回落贴平，取得了极好的理片效果。

理片完成后，通过升降机构（伺服电机丝杠副22）带动旋转式焊枪机构上下升降的同时，其上的焊枪定位环6能够通过驱动电机7（伺服电机）驱动旋转任意角度，从而确保焊枪9走弧形轨迹，在矽钢片x上进行斜焊作业。当然需要指出，本案装置依旧可以保证焊枪9走直线轨迹。

实施例2：参见图8~图9所示，本实施例相比实施例1的改进在于：所述滑动载台3采用浮动式滑动载台，该浮动式滑动载台为双层结构，具有上层平台13和下层平台14，本实施例中上层平台13比下层平台14宽。上层平台13和下层平台14上均对应设有供顶杆10通过的穿孔；所述下层平台14底部固定有四个滑块15与导轨2配合，而该下层平台14顶部设有弹性缓冲机构16连接支撑所述上层平台13。本实施例中所述弹性缓冲机构16选用气动顶缸，数量为6个，沿导轨2分成两排左右对称布置在下层平台14上。

同时所述工作台1的焊接工位A上固定有位于上层平台13下方的刚性支撑块17，所述刚性支撑块8的数量为2个，且对称分布在所述下层平台14的两侧。并且上层平台13的底部与刚性支撑块17的顶部之间具有缓冲间隔。

当弹性缓冲机构16处于自然状态（也即上层平台13上的矽钢片叠放座21未叠放矽钢片x，从而未承受载荷的状态）时，以及当上层平台13上叠放矽钢片x并移送至焊接工位A待冲压时，上层平台13的底部与刚性支撑块17的顶部之间均保持有缓冲间隔。

本实施例其余同实施例1，可参见实施例1的描述。

实际使用时，压杆11下压叠放后的矽钢片x，此过程中，因上层平台13的底部与刚性支撑块17的顶部之间具有缓冲间隔，故上层平台13底部的弹性缓冲机构16承受载荷并变形，直至上层平台13接触刚性支撑块17为止。

本实施例进一步通过弹性缓冲机构16来承受冲击载荷，同时借助工作台1上的刚性支撑块17限制压杆11的最大下压行程，大大减轻了冲压矽钢片的过程中导轨2上的负荷，有效防止其断裂，大大延长了装置整体的使用寿命，降低企业设备维护成本。且由于导轨2不会长期受压力而弯曲，保证了其平直度，使得导轨2与滑动载台3底部滑块15的配合精度更高，利于后续矽钢片焊接稳定性和可靠性的保证，从而稳定了焊接产品质量。

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)

1.一种矽钢片高精度自动化焊接装置，包括设有送料机构的工作台（1）、设于工作台（1）上的焊接工位（A）和对应该焊接工位（A）设置的焊接机构和理片机构，其特征在于：

所述送料机构为双工位送料机构，包括固定在工作台（1）上并通过所述焊接工位（A）的平行导轨（2）和滑设于平行导轨（2）上的两个滑动载台（3），每个滑动载台（3）上均设有用于叠放矽钢片（x）的矽钢片叠放座（21）；所述两个滑动载台（3）连接同一平移驱动机构（28），并由该平移驱动机构（28）控制在平行导轨（2）上同步移动，或者这两个滑动载台（3）分别连接一平移驱动机构（28），并由相应的平移驱动机构（28）控制在平行导轨（2）上独立往复移动；

所述焊接机构包括升降机构及由该升降机构驱动升降的旋转式焊枪机构，所述旋转式焊枪机构包括升降板（4）、纵向固定在升降板（4）上的环形芯轴（5）及通过轴承（20）套设安装在该环形芯轴（5）上的焊枪定位环（6），还包括设于升降板（4）上并通过传动机构连接并驱动所述焊枪定位环（6）旋转的驱动电机（7），所述环形芯轴（5）内侧的升降板（4）上开有供矽钢片（x）穿过的开孔（8），而所述焊枪定位环（6）上沿圆周固定有至少一焊枪（9）；

所述理片机构为捅式理片机构，该机构包括下压机构和上捅机构，所述上捅机构包括顶杆（10）和驱动顶杆（10）动作的冲顶驱动装置，所述工作台（1）、滑动载台（3）和矽钢片叠放座（21）上均对应设有供顶杆（10）通过的穿孔（30）；而所述下压机构包括压杆（11）和驱动压杆（11）动作的下压驱动装置（25），所述压杆（11）与升降板（4）上的开孔（8）相对；并且所述压杆（11）内设有供顶杆（10）伸入的内孔（11a）；

所述压杆（11）上固定或一体设有压抵矽钢片（x）的环盖（12）；所述顶杆（10）在冲顶驱动装置的驱动下向上顶起并依次通过工作台（1）、滑动载台（3）和矽钢片叠放座（21）上的穿孔、矽钢片（x）内圈和环盖（12）内圈后顶入所述压杆（11）的内孔（11a）中，同时将矽钢片（x）带动弯曲拱起，而所述压杆（11）在下压驱动装置（25）的驱动下向下压抵矽钢片（x），使得矽钢片（x）回落理平。

2.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述工作台（1）、矽钢片叠放座（21）和滑动载台（3）上的穿孔的直径、所述环盖（12）的内径和所述压杆（11）的内孔（11a）的直径均大于所述的顶杆（10）的直径，并且所述顶杆（10）的直径长度为a，矽钢片（x）的内径长度为b，a和b满足下述关系：0≤a-b≤4mm。

3.根据权利要求1或2所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述顶杆（10）由杆身（10a）和设于杆身（10a）顶部的可分离式顶盖（10b）共同构成，其中顶盖（10b）的直径大于杆身（10a）的直径；所述的顶杆（10）的直径即该顶盖（10b）的直径。

4.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述滑动载台（3）采用浮动式滑动载台，该浮动式滑动载台为双层结构，包括上层平台（13）和下层平台（14），该上层平台（13）和下层平台（14）上均对应设有供顶杆（10）通过的穿孔；所述下层平台（14）底部固定滑块（15）与导轨（2）配合，而该下层平台（14）顶部设有弹性缓冲机构（16）连接支撑所述上层平台（13）；同时所述工作台（1）的焊接工位（A）上固定有位于上层平台（13）下方的刚性支撑块（17），并且上层平台（13）的底部与刚性支撑块（17）的顶部之间具有缓冲间隔。

5.根据权利要求4所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述弹性缓冲机构（16）选自弹簧、气动顶缸、液压顶缸中的一种。

6.根据权利要求4所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述刚性支撑块（17）的数量为偶数个，且对称分布在所述下层平台（14）的两侧。

7.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述旋转式焊枪机构内的传动机构为齿轮传动机构，包括固定或一体设于所述焊枪定位环（6）外侧的外齿圈（18）及枢转设于所述升降板（4）上并与所述外齿圈（18）啮合的水平旋转驱动齿轮（19），所述水平旋转驱动齿轮（19）与驱动电机（7）的输出轴相连，或者所述传动机构为同步带传动机构，包括固定或一体设于所述焊枪定位环（6）外侧的从动轮及枢转设于所述升降板（4）上并与所述从动轮通过同步带相连的主动轮，所述主动轮与驱动电机（7）的输出轴相连，所述驱动电机（7）为伺服电机或者步进电机或者直流电机。

8.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述双工位送料机构中的所述平移驱动机构（28）为液压缸或气缸或直线电机，所述焊接机构内的所述升降机构是连接驱动所述升降板（4）做纵向移动的气缸、液压缸、直线电机或伺服电机丝杠副（22）；所述冲顶驱动装置为与顶杆（10）相连的气缸或液压缸；并且所述工作台（1）上垂直平行设置有若干导向杆（23），所述升降板（4）的上方设有导向板（24），所述导向板（24）上设有与导向杆（23）配合的导孔，所述压杆（11）固定在所述导向板（24）的底部，所述下压驱动装置（25）为与该导向板（24）相连的气缸或液压缸。

9.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述矽钢片（x）上设有焊点（y），所述矽钢片叠放座（21）和所述环盖（12）的边沿均设有与矽钢片（x）上的焊点（y）相对应的铜制焊点分隔片（26）。

10.根据权利要求1所述的矽钢片高精度自动化焊接装置，其特征在于所述矽钢片叠放座（21）上还设有矽钢片定位治具，所述矽钢片（x）内侧环周向间隔设有线槽（z），所述矽钢片定位治具为垂直设于矽钢片叠放座（21）上的至少一矽钢片定位杆（27），所述矽钢片（x）藉由其上的线槽（z）卡套在所述矽钢片定位杆（27）上定位对齐。