CN108340099A - 保温容器金属筒身自动焊接装置及工艺 - Google Patents

Abstract

保温容器金属筒身自动焊接装置及工艺，包括:送料装置、自动折弯装置、焊接装置、收料装置、电路控制装置。该装置设有料片自动分离机构，自动折弯装置的左、右夹持臂内设有夹紧机构，夹持臂上部设有焊枪，焊接装置设有垂直与水平导轨，收料装置由打料装置、输送装置、码垛装置组成并连接成流水线，电路控制装置为一可编程控制器，该装置由预编程序控制运行。本发明的工艺包含送料工序、自动折弯工序、焊接成型工序、收料复位工序四大步骤。本发明的优点是采用自动折弯焊接一体化，解决了不同尺寸、角度的扇形板料折弯及焊接的自动化生产难题，降低了生产成本，提高产品的品质与效率。

Description

保温容器金属筒身自动焊接装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种保温容器的制造设备及工艺，特别涉及一种保温容器金属筒身自动焊接装置及工艺。

背景技术

近年来，随着国家对工业自动化的支持与推进，传统加工工艺已逐渐不能满足日常需求。传统加工工艺工序繁琐，且通常采用多工序单工位操作。即常规的扇形板料经过折弯——焊接——卷圆这3道工序，这3道普遍以手工操作为主。折弯：将扇形板料的两直边分别插入弯曲台，同方向弯曲成90度，再用手将片料压弯曲成三角圆，为确保焊接的质量、效率在弯曲成三角圆时两直边要对齐。焊接：将折弯好的料片插入焊机的专用工装内用压板压住后，启动焊机直至焊接完成。为了使折弯焊接后的三角筒成锥形的圆筒状必须还要经过卷圆工序，卷圆：将焊接后的三角筒插入卷圆机的锥棍上，启动机器使锥棍上的三角筒与机器下端的锥形橡胶辊受压，同时卷圆机的锥棍成顺时针旋转，使三角筒经过受压变形后呈现锥形的圆筒状。为了能满足不同尺寸、锥度的三角筒生产需求，需要配以不同锥度的成型锥棍，通过更换卷圆机的锥棍以达到卷圆的目的。现有的工艺存在工艺繁琐，劳动强度大，整体效率低，焊接技术导致的质量不稳定等缺陷。特别是用人力操作存在着许多无法克服的缺陷，所以企业的工业自动化、工艺的创新逐渐增多，并形成了趋势。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷,提供一种保温容器金属筒身自动焊接装置及工艺。本发明能适用于不同尺寸、角度扇形板料从板料到焊接的自动化生产装置，解决了由人工生产转化为自动化生产。

本发明包括送料装置、自动折弯装置、焊接装置、收料装置、电路控制装置,送料装置由材料准备工位、取片工位、定位工位与送片工位组成，收料装置由打料装置、输送装置、码垛装置组成。其特征在于所述所述材料准备工位设有料片自动分离机构，取片工位上设有吸盘和重量传感器，定位工位设有信号传感器，送片工位设有吸盘或电磁铁，自动折弯装置设有左夹持臂、右夹持臂，机架，导轨与液压工作站，左夹持臂、右夹持臂内分别设有夹紧机构，夹持臂尾端设有齿轮与伺服电机相连，夹紧机构与液压工作站相连接，右夹持臂与导轨相连接，左夹持臂上部设有一焊接装置，焊接装置包括焊枪、垂直导轨与水平导轨，水平导轨与垂直导轨通过导轨固定座相互连接，水平导轨一端设有步进电机，垂直导轨上设有焊枪固定装置，焊枪固定装置上设有一行程汽缸，使设置在左夹持臂上部的焊枪沿垂直导轨下移至设定位置后启动焊枪焊接，同时水平导轨上的步进电机启动，使焊枪匀速平移。打料装置设有平移导轨，平移导轨位于左夹持臂下部，打料装置与输送装置、码垛装置连接成流水线，电路控制装置为一可编程控制器，电路控制装置设有触摸式液晶显示屏。

所述材料准备工位设有主工位与备用工位；主工位与备用工位上设有料片自动分离机构，使上层料片沿自动分离机构向上倾斜。

所述取片工位上的重量传感器与电路控制装置的自动停机报警电路连接。使的每次都吸取单张料片，无料片或多料片自动停机报警。

所述与左夹持臂、右夹持臂连接的导轨的一端设有步进电机，使金属扇形材料片通过送片工位送入左夹持臂、右夹持臂内，左夹持臂、右夹持臂的夹紧机构由液压工作站驱动，夹持臂的夹紧机构通过液压工作站把金属扇形片材夹紧，同时送片工位退回后，按可编程控制器预设程序运行，让左夹持臂、右夹持臂同时工作，做360度圆周运动，由外向内平移靠拢使金属扇形片材两直边重合折弯成圆锥体筒身，夹持臂与导轨配合后的多点式运动，可使自动折弯后的锥体筒身接近于整圆的效果。

本发明还提供了一种保温容器金属筒身自动焊接的工艺，本发明的工艺包含下列步骤：

A.将金属扇形片材放置在送料装置的材料准备工位上；

B.经自动分离机构分离料片后，取片机构上的吸盘把所需金属扇形片材吸取到定位工位；

C.取片机构退回后，定位装置自动对金属扇形片材进行定位；

D.送片工位把定位后金属扇形片材送入自动折弯装置的夹紧机构内；

E.通过可编程控制器预设的程序折弯装置将金属扇形片材由外向内使两直边重合成型为圆锥形筒身；

F.通过可编程控制器预设的程序使焊枪对圆锥形筒身的接缝进行匀速平移焊接；

G.焊接完成后打料装置把焊接好的圆锥形筒身推送至码垛装置内，本装置进入下一轮循环生产。

打料装置把焊接好的锥形筒身推出至前端的输送装置上，由输送装置输送到码垛工位完成码垛过程，同时夹持臂自动后退复原，待送片工位再次送入所需的扇形片材。

本发明的优点是解决传统工艺工序繁琐，多工序单工位操作，焊接技术要求高的问题。液压夹持臂通过液压工作站利用油温控制整个夹持臂的温度值，通过系统操控夹持臂工作，解决了由于操作工焊接技术导致的质量不稳定因素，降低了劳动强度。解决了不同尺寸、角度的扇形板料从扇形板料到折弯，卷圆，焊接的自动化生产的难题。夹持臂与导轨配合后的多点式运动，可使折弯后的锥体筒身直接达到现工艺步骤卷圆的效果，可节约现有的卷圆工序。

附图说明

图1金属筒身自动焊接装置整体结构示意图

图2自动送料装置的结构示意图；

图3自动折弯装置的结构示意图；

图4自动焊接装置的结构示意图；

图5收料装置的结构示意图；

图6金属扇形片材折弯焊接前的示意图

图7金属扇形片材折弯焊接后成圆锥体筒身的示意图。

图中：a送料装置、b自动折弯装置、c焊接装置、d收料装置、e金属扇形片、f圆锥形筒身、a-1材料准备工位、a-2取片工位、a-3定位工位、a-4送片工位、b-1左夹持臂、b-2右夹持臂、b-3机架、b-4导轨、c-1焊枪、c-2垂直导轨、c-3水平导轨、c-4导轨固定座、c-5焊枪固定装置、d-1打料装置、d-2输送装置、d-3码垛装置、d-4平移导轨

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例：

本实施例由送料装置a、自动折弯装置b、焊接装置c、收料装置d、电路控制装置e组成。送料装置a由材料准备工位、取片工位、定位工位与送片工位组成，收料装置d由打料装置d-1、输送装置d-2、码垛装置d-3组成。材料准备工位a-1设有料片自动分离机构，取片工位a-2上设有吸盘和重量传感器，定位工位a-3设有一信号传感器，送片工位a-4设有吸盘或电磁铁，自动折弯装置b设有左夹持臂b-1、右夹持臂b-2，机架b-3，导轨b-4与液压工作站。左夹持臂b-1、右夹持臂b-2内分别设有夹紧机构，夹持臂尾端设有高精度齿轮与伺服电机相连，夹紧机构与液压工作站相连接，右夹持臂b-2与导轨相连接，左夹持臂b-1上部设有一焊接装置，焊接装置包括焊枪c-1、垂直导轨c-2与水平导轨c-3，水平导轨c-3与垂直导轨c-2通过导轨固定座c-4相互连接，水平导轨c-3一端设有步进电机，垂直导轨c-2上设有焊枪固定装置c-5，焊枪固定装置c-5上设有一行程汽缸，使设置在左夹持臂b-1上部的焊枪c-1沿垂直导轨c-2下移至设定位置后启动焊枪c-1焊接，同时水平导轨c-3上的步进电机启动，使焊枪c-1匀速平移。

打料装置d-1设有平移导轨d-4，位于左夹持臂b-2下部，打料装置d-1与输送装置d-2、码垛装置d-3连接成流水线，电路控制装置为一可编程控制器，电路控制装置设有触摸式液晶显示屏。

本实施例的工艺包含下列步骤：具体实施步骤如下：

送料工序：

A.将保温容器筒身所需的金属扇形片材e放置在送料装置a的材料准备工位a-1上；

B.准备工位a-1上设有料片自动分离机构自动分离金属扇形片材e，取片工位a-2利用吸盘把所需的金属扇形片材e吸取到定位工位a-3之上；

C.取片工位a-2上的取片机构退回后，定位工位a-3上的定位装置自动启动，按可编程控制器预设的程序自动对金属扇形片材e进行定位；

D.送片工位a-4把定位后的金属扇形片材e两侧的直边送入自动折弯装置b的夹持臂的夹紧机构内；

自动折弯工序：

E.自动折弯装置b检测到金属扇形片材e送入左、右夹持臂，夹持臂的夹紧机构通过液压工作站把金属扇形片材e夹紧，同时送片工位a-4的机构退回，通过可编程控制器预设的程序，左、右夹持臂同时工作做360度顺时针圆周运动，与右侧夹持臂相连的导轨同步工作，由外向内平移靠拢使金属扇形片材e的两直边重合，成型为圆锥形筒身f；

焊接成型工序：

F.通过可编程控制器预设的程序使焊枪c-1下移至设定位置，启动焊枪c-1焊接，同时焊枪c-1在水平导轨c-3上匀速平移，对圆锥形筒身f的接缝进行匀速平移焊接；

收料复位工序：

G.焊接完成后，松开夹持臂的夹紧机构，打料装置d-1把焊接好的圆锥形筒身f推出至前端的输送装置d-2，经输送装置d-2送至码垛装置d-3完成码垛，同时夹持臂后退复原至设定位置，重复上述步骤进入下一轮循环生产。

Claims (6)

1.一种保温容器金属筒身自动焊接装置,包括:送料装置、自动折弯装置、焊接装置、收料装置、电路控制装置,送料装置由材料准备工位、取片工位、定位工位与送片工位组成，收料装置由打料装置、输送装置、码垛装置组成，其特征在于所述材料准备工位设有料片自动分离机构，取片工位上设有吸盘和重量传感器，定位工位设有信号传感器，送片工位设有吸盘或电磁铁，自动折弯装置设有左夹持臂、右夹持臂，机架，导轨与液压工作站，左夹持臂、右夹持臂内分别设有夹紧机构，左夹持臂、右夹持臂尾端设有齿轮与伺服电机相连，夹紧机构与液压工作站相连接，右夹持臂与导轨相连接，左夹持臂上部设有焊接装置，焊接装置包括焊枪、垂直导轨与水平导轨，水平导轨与垂直导轨通过导轨固定座相互连接，水平导轨一端设有步进电机，垂直导轨上设有焊枪固定装置，焊枪固定装置上设有行程汽缸，打料装置设有平移导轨，位于左夹持臂下部，打料装置与输送装置、码垛装置连接成流水线，电路控制装置为可编程控制器，电路控制装置设有触摸式液晶显示屏。

2.根据权利要求1所述的保温容器金属筒身自动焊接装置，其特征在于所述材料准备工位设有主工位与备用工位，主工位与备用工位上设有料片自动分离机构。

3.根据权利要求1所述的保温容器金属筒身自动焊接装置，其特征在于所述取片工位上设有的重量传感器与电路控制装置的自动停机报警电路连接。

4.根据权利要求1所述的保温容器金属筒身自动焊接装置，其特征在于所述与左夹持臂、右夹持臂连接的导轨的一端设有步进电机，左夹持臂、右夹持臂的夹紧机构由液压工作站驱动，按可编程控制器预设程序运行，将金属扇形片材由外向内折弯成圆锥体筒身。

5.一种用权利要求1的自动焊接装置焊接保温容器金属筒身的自动焊接工艺，包含下列步骤：

A.将金属扇形片材放置在送料装置的材料准备工位上；

B.经自动分离机构分离料片后，取片机构上的吸盘把所需金属扇形片材吸取到定位工位；

C.取片机构退回后，定位装置自动对金属扇形片材进行定位；

D.送片工位把定位后金属扇形片材送入自动折弯装置的夹紧机构内；

E.通过可编程控制器预设的程序折弯装置将金属扇形片材由外向内使两直边重合成型为圆锥形筒身；

F.通过可编程控制器预设的程序使焊枪对圆锥形筒身的接缝进行匀速平移焊接；

G.焊接完成后打料装置把焊接好的圆锥形筒身推送至码垛装置内，本装置进入下一轮循环生产。

6.根据权利要求5的保温容器金属筒身的自动焊接工艺，其特征在于打料装置把焊接好的锥形筒身推出至前端的输送装置上，由输送装置输送到码垛工位完成码垛过程，同时夹持臂自动后退复原，待送片工位再次送入所需的扇形片材。