CN108723555A - 一种多工位压缩机外壳圈焊机 - Google Patents

Abstract

一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：其包括机架及安装在其上的上料输送线、取料机械手、多工位定位盘、及焊接机械手；所述的多工位定位盘包括旋转座及设于其上的旋转盘，旋转盘上安装有若干旋转通气导电座，定位夹具安装在该旋转通气导电座顶端，待焊接的工件被取料机械手放置在定位夹具内固定；所述的旋转盘下方还设置有顶升旋转机构，顶升旋转机构与旋转通气导电座对接驱动其转动；本发明的有益效果是：流水线式生产，节奏紧凑，生产效率高。独特的多工位定位盘结构，能够在实现压缩机外壳旋转焊接的同时，还具备了导气及导电的功能，使得压缩机外壳实现自体旋转焊接，保证了焊接效果。

Description

一种多工位压缩机外壳圈焊机

技术领域

本发明涉及一种压缩机生产设备，具体是一种多工位压缩机外壳圈焊机。

背景技术

空调压缩机上下壳焊接是生产压缩机最后一道加工工序，应用了机、电、气、焊一体化综合技术。空调压缩机要求环缝焊接稳定可靠、焊缝具有良好的密封性及成形外观。以往空调压缩机壳体的焊接主要由焊工手工操作，自动化程度低、焊接过程中容易出现气孔，焊缝不均匀的现象、外观也主要由工人的水平决定。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，使用方便，能够实现压缩机外壳连续自动化焊接的一种多工位压缩机外壳圈焊机。

本发明目的是用以下方式实现的：一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：其包括机架及安装在其上的上料输送线、取料机械手、多工位定位盘、及焊接机械手；

其中：所述的机架内设置上料区，上料输送线横向安装在该上料区内，所述的上料输送线包括输送架及设于其顶端的导向轨，工装板可滑动式安装在该导向轨内，导向轨底部设置有定位器，工装板运动到位后，定位器锁止工装盘位置；

所述的取料机械手包括横向导轨及设于其上的横向滑台，横向滑台由横向动力机构驱动其在横向导轨上运动，所述的横向滑台上安装有竖向滑台，竖向滑台在竖向驱动机构的作用下沿着竖向导轨运动，竖向导轨下端安装有机械抓，机械抓在抓取动力机构的作用下实现松抓及紧抓；

所述的多工位定位盘包括旋转座及设于其上的旋转盘，旋转盘上安装有若干旋转通气导电座，定位夹具安装在该旋转通气导电座顶端，待焊接的工件被取料机械手放置在定位夹具内固定；所述的旋转盘下方还设置有顶升旋转机构，顶升旋转机构与旋转通气导电座对接驱动其转动；

所述的焊接机械手包括安装在机架上竖向焊接导轨，竖向焊接滑板安装在该竖向焊接导轨上，并由竖向焊接驱动机构驱动其运动，所述的竖向焊接滑板上还设置有焊接横向导轨，焊接横向滑块安装在该焊接横向导轨上，并由焊接横向驱动机构驱动其运动，焊接枪安装在焊接横向滑块上。

所述的横向动力机构包括横向齿条及横向驱动伺服电机，横向驱动伺服电机的主轴上安装有齿轮与横向齿条啮合。

所述的竖向驱动机构为安装在横向滑台与竖向滑台间的竖向丝杆，丝杆螺母可转动式安装在横向滑台上，丝杆螺母螺接在竖向丝杆上并由竖向伺服电机驱动其转动。

所述的旋转座下端与机架连接，其中心轴与旋转盘连接，中心轴通过减速机连接有中心转动伺服电机，中心转动伺服电机工作时，通过中心轴驱动旋转盘转动。

所述的旋转通气导电座包括与旋转盘固定的安装座及设于其下端的旋转轴座，旋转轴座内通过轴承安装有旋转轴，旋转轴的顶端通过转轴连接盘与定位夹具安装，旋转轴的底部设置定位盘，定位盘与顶升旋转结构对接。

所述的定位盘外圆周上安装有电极盘，电极盘与设置在旋转轴内的导电棒电联，导电棒与定位夹具电联。

所述的旋转轴座与旋转轴之间安装有气隔环，气隔环联通位于旋转轴座柱面上的进气孔及设于旋转轴上的出气孔。

所述的顶升旋转机构包括底板及设于其下端的旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出轴上安装有驱动盘，底板与机架间设有都有顶升气缸，顶升气缸驱动驱动盘作竖向升降运动。

所述的驱动盘上端面设置有定位针，定位盘的下端面设置有定位孔，定位针插入定位孔内实现两者间的轴连接。

所述的竖向焊接驱动机构为安装在竖向焊接导轨与竖向焊接滑板间焊接竖向丝杠，焊接竖向丝杠与设置在竖向焊接滑板上的焊接驱动螺母螺接，焊接竖向丝杠由焊接竖向伺服电机驱动其转动；所述的焊接横向驱动机构为气缸。

本发明的有益效果是：1、结构简单，生产成本低，提高市场竞争力。2、流水线式生产，节奏紧凑，生产效率高。3、独特的多工位定位盘结构，能够在实现压缩机外壳旋转焊接的同时，还具备了导气及导电的功能，使得压缩机外壳实现自体旋转焊接，保证了焊接效果。

附图说明

图1、2为本发明总装效果图。

图3为本发明结构装配图。

图4、5为本发明中取料机械手结构示意图。

图6为本发明中上料输送线结构示意图。

图7为本发明中多工位定位盘结构示意图。

图8为本发明中定位夹具与顶升旋转机构装配图。

图9、10为本发明中定位夹具结构示意图。

图11为本发明中定位夹具结构剖视图。

图12为本发明中图11的A部结构放大图。

图13为本发明中旋转通气导电座结构装配图。

图14为本发明中焊接机械手结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体进一步的说明。一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：其包括机架1及安装在其上的上料输送线2、取料机械手3、多工位定位盘4、及焊接机械手5；

其中：所述的机架1内设置上料区11，上料输送线2横向安装在该上料区11内，所述的上料输送线2包括输送架21及设于其顶端的导向轨22，工装板23可滑动式安装在该导向轨22内，导向轨22底部设置有定位器24，工装板23运动到位后，定位器24锁止工装盘位置，

所述的取料机械手3包括横向导轨31及设于其上的横向滑台32，横向滑台32由横向动力机构驱动其在横向导轨31上运动，所述的横向滑台32上安装有竖向滑台33，竖向滑台33在竖向驱动机构的作用下沿着竖向导轨34运动，竖向导轨34下端安装有机械抓35，机械抓35在抓取动力机构的作用下实现松抓及紧抓；

所述的多工位定位盘4包括旋转座41及设于其上的旋转盘42，旋转盘42上安装有若干旋转通气导电座43，定位夹具44安装在该旋转通气导电座43顶端，待焊接的工件被取料机械手3放置在定位夹具44内固定；所述的旋转盘42下方还设置有顶升旋转机构45，顶升旋转机构45与旋转通气导电座43对接驱动其转动；

所述的焊接机械手5包括安装在机架1上竖向焊接导轨51，竖向焊接滑板52安装在该竖向焊接导轨51上，并由竖向焊接驱动机构驱动其运动，所述的竖向焊接滑板52上还设置有焊接横向导轨53，焊接横向滑块54安装在该焊接横向导轨53上，并由焊接横向驱动机构驱动其运动，焊接枪55安装在焊接横向滑块54上。

所述的横向动力机构包括横向齿条36及横向驱动伺服电机37，横向驱动伺服电机37的主轴上安装有齿轮与横向齿条36啮合。

所述的竖向驱动机构为安装在横向滑台32与竖向滑台33间的竖向丝杆38，丝杆螺母39可转动式安装在横向滑台32上，丝杆螺母39螺接在竖向丝杆38上并由竖向伺服电机391驱动其转动。

所述的旋转座41下端与机架1连接，其中心轴与旋转盘42连接，中心轴通过减速机411连接有中心转动伺服电机412，中心转动伺服电机412工作时，通过中心轴驱动旋转盘42转动。

所述的旋转通气导电座43包括与旋转盘42固定的安装座431及设于其下端的旋转轴座432，旋转轴座432内通过轴承433安装有旋转轴434，旋转轴434的顶端通过转轴连接盘435与定位夹具44安装，旋转轴434的底部设置定位盘436，定位盘436与顶升旋转结构45对接。

所述的定位盘436外圆周上安装有电极盘437，电极盘437与设置在旋转轴434内的导电棒438电联，导电棒与定位夹具44电联。

所述的旋转轴座432与旋转轴434之间安装有气隔环439，气隔环联通位于旋转轴座432柱面上的进气孔4321及设于旋转轴434上的出气孔4341。

所述的顶升旋转机构45包括底板451及设于其下端的旋转驱动电机452，旋转驱动电机452的输出轴上安装有驱动盘453，底板与机架1间设有都有顶升气缸454，顶升气缸454驱动驱动盘453作竖向升降运动。

所述的驱动盘453上端面设置有定位针455，定位盘436的下端面设置有定位孔，定位针455插入定位孔内实现两者间的轴连接。

所述的竖向焊接驱动机构为安装在竖向焊接导轨51与竖向焊接滑板52间焊接竖向丝杠56，焊接竖向丝杠56与设置在竖向焊接滑板52上的焊接驱动螺母57螺接，焊接竖向丝杠56由焊接竖向伺服电机58驱动其转动；所述的焊接横向驱动机构为气缸。

工作原理：生产时，通过人工或是送料机械手，将需要焊接的压缩机外壳安装到工装板23上，工装板23在动力机构的作用下沿着导向轨运动，被送入到取料机械手3的工作范围，然后取料机械手将工装板23上的压缩机外壳取出，并送至多工位定位盘4中的定位夹具44内，压缩机外壳被定位夹具44夹持固定在其上。其中，取料机械手设置有两套，一套用于上料，另一套作为下料，将已经焊接完成的压缩机外壳从旋转座41上取出，放回到上料输送线2上的工装板23内，最后被输送到成品区进行卸料。

其中：本案中的多工位定位盘4包括旋转座41及设于其上的旋转盘42，旋转盘42上安装有若干旋转通气导电座43，本案中以通气导电座43设置三个为例进行说明，工作时，一个通气导电座43用于上料，一个通气导电座43用于焊接，另一个通气导电座43用于焊接完成后的出料，三个通气导电座43依次轮流进入各个工位，完成压缩机外壳的上料，焊接及出料。其中，对应焊接的工位，在旋转盘42下方还设置有顶升旋转机构45，顶升旋转机构45与旋转通气导电座43对接驱动其转动。

当待焊接的压缩机外壳进入到焊接工位时，顶升旋转机构45中的顶升气缸454驱动驱动盘453作竖向升降运动。使得驱动盘453上端面设置的定位针455插入位于定位盘436的下端面设置有定位孔，实现两者间的轴连接。当旋转驱动电机452转动时，通过驱动盘453带动定位盘436一起转动。

当定位盘436转动时，带动与其连接的电极盘437、旋转轴434、导电棒438电联及定位夹具44一起转动，实现带动压缩机外壳转动的目的。压缩机外壳转动时，配合外部的焊接机械手5，即可实现压缩机外壳的圈焊。

其中需要说明的是：本案中的焊接采用氩弧焊接，且定位夹具44采用气缸驱动，因此，定位夹具在焊接时需要同时具备旋转、导电及通气等技术要求，其中，为了实现焊接导通地线，及为定位夹具夹紧提供气源。因此，本案中的旋转轴座432与旋转轴434之间安装有气隔环439，气隔环联通位于旋转轴座432柱面上的进气孔4321及设于旋转轴434上的出气孔4341。当旋转轴旋转时，气隔环439能够起到密封旋转轴与旋转轴座432间间隙的作用，使得进气孔4321进入的压缩气体能够通过气隔环439进入到出气孔4341，出气孔4341与定位夹具上的气缸供气，起到了定位夹具转动的同时，也能接入压缩空气为气缸提供动力。而在焊机地线的连接上，本案中在电极盘437外设置有碳刷4371，碳刷4371的供电线与电焊机的地线连接，碳刷本体在动力装置的作用下向外伸出，与电极盘437的外圆接触，并使得电极盘437可相对碳刷转动，使得碳刷与电极盘437间处于滑动导电连接的目的。电焊机的地线通过碳刷与电极盘437导通，电极盘437通过设置在旋转轴434内的导电棒438与定位夹具44电联，实现了导通压缩机外壳地线的目的。

与传统技术相比，本案中的结构可实现了压缩机外壳的自动上下料，多工位焊接，压缩机外壳自动圈焊等工序，在提高生产效率的同时，保证了焊接质量，其中，独特的旋转通气导电座43的设计，在实现压缩机外壳的定位装夹，旋转焊接的同时，旋转供气及导电的结构可避免传统焊接中需要转动地线及供气管时，地线及供气管极容易发生损坏等弊端，故可广泛推广使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：其包括机架（1）及安装在其上的上料输送线（2）、取料机械手（3）、多工位定位盘（4）、及焊接机械手（5）；

其中：所述的机架（1）内设置上料区（11），上料输送线（2）横向安装在该上料区（11）内，所述的上料输送线（2）包括输送架（21）及设于其顶端的导向轨（22），工装板（23）可滑动式安装在该导向轨（22）内，导向轨（22）底部设置有定位器（24），工装板（23）运动到位后，定位器（24）锁止工装盘位置；

所述的取料机械手（3）包括横向导轨（31）及设于其上的横向滑台（32），横向滑台（32）由横向动力机构驱动其在横向导轨（31）上运动，所述的横向滑台（32）上安装有竖向滑台（33），竖向滑台（33）在竖向驱动机构的作用下沿着竖向导轨（34）运动，竖向导轨（34）下端安装有机械抓（35），机械抓（35）在抓取动力机构的作用下实现松抓及紧抓；

所述的多工位定位盘（4）包括旋转座（41）及设于其上的旋转盘（42），旋转盘（42）上安装有若干旋转通气导电座（43），定位夹具（44）安装在该旋转通气导电座（43）顶端，待焊接的工件被取料机械手（3）放置在定位夹具（44）内固定；所述的旋转盘（42）下方还设置有顶升旋转机构（45），顶升旋转机构（45）与旋转通气导电座（43）对接驱动其转动；

所述的焊接机械手（5）包括安装在机架（1）上竖向焊接导轨（51），竖向焊接滑板（52）安装在该竖向焊接导轨（51）上，并由竖向焊接驱动机构驱动其运动，所述的竖向焊接滑板（52）上还设置有焊接横向导轨（53），焊接横向滑块（54）安装在该焊接横向导轨（53）上，并由焊接横向驱动机构驱动其运动，焊接枪（55）安装在焊接横向滑块（54）上。

2.根据权利要求1所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的横向动力机构包括横向齿条（36）及横向驱动伺服电机（37），横向驱动伺服电机（37）的主轴上安装有齿轮与横向齿条（36）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的竖向驱动机构为安装在横向滑台（32）与竖向滑台（33）间的竖向丝杆（38），丝杆螺母（39）可转动式安装在横向滑台（32）上，丝杆螺母（39）螺接在竖向丝杆（38）上并由竖向伺服电机（391）驱动其转动。

4.根据权利要求1所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的旋转座（41）下端与机架（1）连接，其中心轴与旋转盘（42）连接，中心轴通过减速机（411）连接有中心转动伺服电机（412），中心转动伺服电机（412）工作时，通过中心轴驱动旋转盘（42）转动。

5.根据权利要求1所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的旋转通气导电座（43）包括与旋转盘（42）固定的安装座（431）及设于其下端的旋转轴座（432），旋转轴座（432）内通过轴承（433）安装有旋转轴（434），旋转轴（434）的顶端通过转轴连接盘（435）与定位夹具（44）安装，旋转轴（434）的底部设置定位盘（436），定位盘（436）与顶升旋转结构（45）对接。

6.根据权利要求5所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的定位盘（436）外圆周上安装有电极盘（437），电极盘（437）与设置在旋转轴（434）内的导电棒（438）电联，导电棒与定位夹具（44）电联。

7.根据权利要求5所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的旋转轴座（432）与旋转轴（434）之间安装有气隔环（439），气隔环联通位于旋转轴座（432）柱面上的进气孔（4321）及设于旋转轴（434）上的出气孔（4341）。

8.根据权利要求5所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的顶升旋转机构（45）包括底板（451）及设于其下端的旋转驱动电机（452），旋转驱动电机（452）的输出轴上安装有驱动盘（453），底板与机架（1）间设有都有顶升气缸（454），顶升气缸（454）驱动驱动盘（453）作竖向升降运动。

9.根据权利要求8所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的驱动盘（453）上端面设置有定位针（455），定位盘（436）的下端面设置有定位孔，定位针（455）插入定位孔内实现两者间的轴连接。

10.根据权利要求1所述的一种多工位压缩机外壳圈焊机，其特征在于：所述的竖向焊接驱动机构为安装在竖向焊接导轨（51）与竖向焊接滑板（52）间焊接竖向丝杠（56），焊接竖向丝杠（56）与设置在竖向焊接滑板（52）上的焊接驱动螺母（57）螺接，焊接竖向丝杠（56）由焊接竖向伺服电机（58）驱动其转动；所述的焊接横向驱动机构为气缸。