CN108465936A - 一种叶轮自动组装焊接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叶轮自动组装焊接机构，其包括叶轮片与盖板预装单元、双工位焊接组装单元、以及配合各个单元进行焊接的激光焊接装置，叶轮片与盖板预装单元包括第一治具、驱动第一治具旋转的第一驱动件、位于所述第一治具上方的按压头、驱动按压头与第一治具同步旋转的第二驱动件、驱动按压头与第二驱动件共同上下运动的第三驱动件，双工位焊接组装单元包括两个并列设置的焊接工位，每个工位包括第二治具、驱动第二治具旋转的第四驱动件、驱动第二治具上下运动的第五驱动件、以及位于第二治具上方的焊接挡板。本发明能够实现叶轮片与盖板的自动组装、自动焊接，使得叶轮片焊接质量稳定，且焊接组装效率高。

Description

一种叶轮自动组装焊接机构
【技术领域】
本发明涉及一种激光焊接装置，特别是涉及一种叶轮自动组装焊接机构。
【背景技术】
叶轮片是叶轮的核心部件，其形状、尺寸、大小以及角度都关系到叶轮的重要参数，在制作过程中，叶轮片的焊接位置和角度将直接影响其使用性能。传统的焊接均采用氩弧焊接，费时费力，效率低下，外观难看，且遇到一些对于操作精度要求高的需要圆弧焊接的产品，往往人工很难满足要求。
因此，有必要提供一种新的叶轮自动组装焊接机构来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种叶轮自动组装焊接机构，能够实现叶轮片与盖板的自动组装、自动焊接，使得叶轮片焊接质量稳定，且焊接组装效率高。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种叶轮自动组装焊接机构，其包括叶轮片与盖板预装单元、双工位焊接组装单元、以及配合各个单元进行焊接的激光焊接装置，所述叶轮片与盖板预装单元包括第一治具、驱动所述第一治具旋转的第一驱动件、位于所述第一治具上方的按压头、驱动所述按压头与所述第一治具同步旋转的第二驱动件、驱动所述按压头与所述第二驱动件共同上下运动的第三驱动件，所述双工位焊接组装单元包括两个并列设置的焊接工位，每个工位包括第二治具、驱动所述第二治具旋转的第四驱动件、驱动所述第二治具上下运动的第五驱动件、以及位于所述第二治具上方的焊接挡板。
进一步的，所述第一治具与所述第一驱动件整体设置在一第一连接板上，所述叶轮片与盖板预装单元还包括驱动所述第一连接板进行直线运动的第一气缸。
进一步的，所述第一治具包括表面设置有圆形凹槽的第一承载底盘、环形设置在所述圆形凹槽内的若干叶轮片支撑定位板、以及沿所述圆形凹槽圆周内侧设置的且位于所述叶轮片支撑定位板端部的叶轮片挡板。
进一步的，所述焊接挡板中央设置有与叶轮中叶轮片整体轮廓仿形的仿形通口，所述第五驱动件驱动所述第二治具上升使得预装工件伸入所述仿形通口内。
进一步的，所述焊接挡板上设置有销孔，所述第二治具上对应于所述销孔位置设置有插入所述销孔内的销轴。
进一步的，在所述焊接挡板的边缘设置有刹车装置，所述刹车装置包括固定设置在所述焊接挡板上的卡块、位于所述焊接挡板的边缘的第二气缸、受所述第二气缸驱动插入所述卡块内的卡条。
进一步的，所述第二治具、所述第四驱动件以及所述第五驱动件整体设置在一第二连接板上，所述双工位焊接组装单元还包括驱动所述第二连接板前后移动的第三气缸。
进一步的，所述第二治具包括表面设置有凹槽的第二承载底盘、位于所述凹槽中央位置的叶片定位治具。
与现有技术相比，本发明一种叶轮自动组装焊接机构的有益效果在于：通过将叶轮片与盖板的焊接分为两个步骤，即预组装和完全焊接组装，同时在完全焊接组装步骤中设置成双工位，从而大大提高了焊接组装效率；在预组装步骤中，通过设置定位叶轮片的治具和压紧盖板与叶轮片的压头装置，提高了预组装的焊接精度，从而提高了产品质量，也为后续的完全焊接组装提供了精度保障；在双工位焊接组装单元，设置焊接挡板，有效的保护的工件表面；针对圆周焊接，将定位叶轮片的治具设置在一旋转盘上，使得激光焊接装置在焊接过程中无需移动，仅需旋转治具即可实现叶轮片与盖板的焊接，进一步的提高了焊接效率。
【附图说明】
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中叶轮片与盖板预装单元的结构示意图；
图3为本发明实施例中第一治具的结构示意图；
图4为本发明实施例中双工位焊接组装单元其中一个工位的结构示意图；
图5为本发明实施例中第二治具的结构示意图；
100叶轮自动组装焊接机构；
1叶轮片与盖板预装单元，11第一治具，111圆形凹槽，112第一承载底盘，113叶轮片支撑定位板，114叶轮片挡板，115卡槽，12第一驱动件，13按压头，14第二驱动件，15第三驱动件，16第一连接板，17第一气缸；
2双工位焊接组装单元，21第二治具，211销轴，212凹槽，213第二承载底盘，214叶片定位治具，215圆柱凸台，216叶片定位卡槽，217环形凹槽，22第四驱动件，23第五驱动件，24焊接挡板，241仿形通口，242销孔，25刹车装置，251卡块，252第二气缸，253卡条，26第二连接板，27第三气缸。
3激光焊接装置。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1-图5，本实施例为叶轮自动组装焊接机构100，其包括并列设置的叶轮片与盖板预装单元1和双工位焊接组装单元2、以及配合各个单元进行焊接的激光焊接装置3。
叶轮片与盖板预装单元1包括承载定位叶轮片和盖板的第一治具11、驱动第一治具11旋转的第一驱动件12、位于第一治具11上方的按压头13、驱动按压头13与第一治具11同步旋转的第二驱动件14、驱动按压头13与第二驱动件14共同上下运动的第三驱动件15。为了方便叶轮片和盖板的上下料，第一治具11与第一驱动件12整体设置在一第一连接板16上，叶轮片与盖板预装单元1还包括驱动第一连接板16进行直线运动的第一气缸17，通过第一气缸17驱动第一治具11来回运动，方便操作人员或者机械手进行叶轮片和盖板的上料与下料。
第一治具11包括表面设置有圆形凹槽111的第一承载底盘112、环形设置在圆形凹槽111内的若干叶轮片支撑定位板113、以及沿圆形凹槽111圆周内侧设置的且位于叶轮片支撑定位板113端部的叶轮片挡板114。叶轮片支撑定位板113用于支撑定位叶轮片的表面与叶轮片的形状仿形，且其设置角度、位置与叶轮片的设计角度、分布位置相同。叶轮片挡板114与叶轮片支撑定位板113端部形成有卡槽115，叶轮片的端部卡入卡槽115内进行端部限位。
首先，将单独的若干个叶轮片被放置在第一治具11中，然后再将盖板压在叶轮片上；第一气缸17驱动第一连接板16带着第一治具11中的工件运动至按压头13下方；第三驱动件15驱动按压头13向下运动将盖板紧紧的压在叶轮片上；激光焊接装置3对其中一个叶轮片与盖板的接触面进行点焊；第一驱动件12与第二驱动件14同时分别驱动第一治具11和按压头13旋转一定角度；激光焊接装置3对下一个叶轮片与盖板的接触面进行点焊，直至所有的叶轮片与盖板形成有连接区域，从而实现叶轮片的预组装，以保证后续组装焊接时，叶轮片的焊接位置和叶轮片与盖板的组装位置精准。
双工位焊接组装单元2包括两个并列设置的焊接工位，每个工位包括承载叶轮片与盖板预装工件的第二治具21、驱动第二治具21旋转的第四驱动件22、驱动第二治具21上下运动的第五驱动件23、以及位于第二治具21上方的焊接挡板24。焊接挡板24中央设置有与叶轮中叶轮片整体轮廓仿形的仿形通口241，第五驱动件23驱动第二治具21上升使得预装工件伸入仿形通口241内。焊接挡板24上设置有销孔242，第二治具21上对应于所述销孔242位置设置有插入所述销孔242内的销轴211，当第二治具21上升后，销轴211插入所述销孔242内，然后在第二治具21旋转时，焊接挡板24随着第二治具21同步旋转。焊接挡板24中的仿形通口241与叶轮片之间存在缝隙，以便激光能够射入。通过焊接挡板24防止了预装工件在随着第二治具21旋转时由于惯性而发生位移。
在第二治具21上升或下降时，为了保证焊接挡板24的角度位置，以便预装工件能够顺利的落入仿形通口241内或从仿形通口241内脱出，在焊接挡板24的边缘设置有刹车装置25，所述刹车装置25包括固定设置在焊接挡板24上的卡块251、位于焊接挡板24的边缘的第二气缸252、受第二气缸252驱动插入所述卡块251内的卡条253。
第二治具21、第四驱动件22以及第五驱动件23整体设置在一第二连接板26上，双工位焊接组装单元2还包括驱动第二连接板26前后移动的第三气缸27，方便操作人员上下料。
第二治具21包括表面设置有凹槽212的第二承载底盘213、位于凹槽212中央位置的叶片定位治具214，销轴211对称设置在第二承载底盘213的上表面边缘位置。叶片定位治具214包括位于中部的且伸入盖板中部通口内的圆柱凸台215、以及环形设置在所述圆柱凸台215圆周面上若干的叶片定位卡槽216，圆柱凸台215中央设置有环形凹槽217，叶片定位卡槽216与环形凹槽217连通，为叶轮片与盖板的预装结构能够快速便捷的放入第二治具21中提供了便利条件。
双工位焊接组装单元2的工作原理为：当叶轮与盖板安装好后，操作人员将其放置到第二治具21上，并通过叶片定位治具214进行快速定位；然后第三气缸27驱动第二治具21运动到焊接挡板24的下方；此时，刹车装置25固定住焊接挡板24，第五驱动件23驱动第二治具21上升使得预装工件伸入仿形通口241内，同时销轴211插入销孔242内；刹车装置25松开对焊接挡板24的固定作用，激光焊接装置3对其中一个叶片与盖板的连接区域进行连续焊接；然后第四驱动件22驱动第二治具21携带焊接挡板24一起旋转一定角度，激光焊接装置3对下一个叶片与盖板的连接区域进行连续焊接，直至所有叶片与盖板焊接完毕。通过设置双工位焊接组装单元2，可以提高焊接组装效率。
本实施例为叶轮自动组装焊接机构100的有益效果在于：通过将叶轮片与盖板的焊接分为两个步骤，即预组装和完全焊接组装，同时在完全焊接组装步骤中设置成双工位，从而大大提高了焊接组装效率；在预组装步骤中，通过设置定位叶轮片的治具和压紧盖板与叶轮片的压头装置，提高了预组装的焊接精度，从而提高了产品质量，也为后续的完全焊接组装提供了精度保障；在双工位焊接组装单元，设置焊接挡板，有效的保护的工件表面；针对圆周焊接，将定位叶轮片的治具设置在一旋转盘上，使得激光焊接装置在焊接过程中无需移动，仅需旋转治具即可实现叶轮片与盖板的焊接，进一步的提高了焊接效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：其包括叶轮片与盖板预装单元、双工位焊接组装单元、以及配合各个单元进行焊接的激光焊接装置，所述叶轮片与盖板预装单元包括第一治具、驱动所述第一治具旋转的第一驱动件、位于所述第一治具上方的按压头、驱动所述按压头与所述第一治具同步旋转的第二驱动件、驱动所述按压头与所述第二驱动件共同上下运动的第三驱动件，所述双工位焊接组装单元包括两个并列设置的焊接工位，每个工位包括第二治具、驱动所述第二治具旋转的第四驱动件、驱动所述第二治具上下运动的第五驱动件、以及位于所述第二治具上方的焊接挡板。
2.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述第一治具与所述第一驱动件整体设置在一第一连接板上，所述叶轮片与盖板预装单元还包括驱动所述第一连接板进行直线运动的第一气缸。
3.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述第一治具包括表面设置有圆形凹槽的第一承载底盘、环形设置在所述圆形凹槽内的若干叶轮片支撑定位板、以及沿所述圆形凹槽圆周内侧设置的且位于所述叶轮片支撑定位板端部的叶轮片挡板。
4.如权利要求3所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述叶轮片支撑定位板用于支撑定位叶轮片的表面形状与叶轮片的形状仿形，且其设置角度、位置与叶轮片的设计角度、分布位置相同。
5.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述焊接挡板中央设置有与叶轮中叶轮片整体轮廓仿形的仿形通口，所述第五驱动件驱动所述第二治具上升使得预装工件伸入所述仿形通口内。
6.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述焊接挡板上设置有销孔，所述第二治具上对应于所述销孔位置设置有插入所述销孔内的销轴。
7.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：在所述焊接挡板的边缘设置有刹车装置，所述刹车装置包括固定设置在所述焊接挡板上的卡块、位于所述焊接挡板的边缘的第二气缸、受所述第二气缸驱动插入所述卡块内的卡条。
8.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述第二治具、所述第四驱动件以及所述第五驱动件整体设置在一第二连接板上，所述双工位焊接组装单元还包括驱动所述第二连接板前后移动的第三气缸。
9.如权利要求1所述的叶轮自动组装焊接机构，其特征在于：所述第二治具包括表面设置有凹槽的第二承载底盘、位于所述凹槽中央位置的叶片定位治具。
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