CN109109326A - 一种四角边框焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四角边框焊接机，包括焊接主机和电气控制装置，焊接主机包括支架、工件定位移动装置、加热装置，支架包括支脚、连接杆、X形导轨，X形导轨沿连接杆合围形成的方形结构的对角线设置，工件定位移动装置设置在X形导轨上，包括四个三角形板工件定位移动装置及四个梯形板工件定位移动装置并只能在导轨范围内向心或离心直线运动，加热装置为四个可升降加热装置并分别附着于四个梯形板工件定位移动装置上，所有工件定位移动装置、加热装置都通过电器控制装置控制。本发明设计巧妙，结构合理，四角边款一次成型，实现了自动化生产，极大提高了工作效率，且避免了加热板面粘料、焦料发烟问题，环保效果好。

Description

一种四角边框焊接机

技术领域

本申请涉及一种焊接机，尤其是一种四角边框焊接机。

背景技术

制造滤板四角边框时，需要将四个三角形工件和四个梯形工件制作成整体的四角边框。目前，大多数压滤机滤板厂家仍采用模压方式生产四角边框，造成产品毛坯边角料多，成型周期长，不同规格产品需要不同模具生产，工作量，工作效率低下。我公司自行研发了焊接成型工艺，四角边框的生产采用焊接成型，分四次焊接完成四角边框的制造，成型周期相比模压工艺明显缩短。

但现有的焊接成型生产方法虽然比模压工艺有了较大的提升和改进，但在大规模自动化上还有不足，同时还存在加热板面粘料、焦料发烟等问题。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，提供一种设计巧妙，结构合理，焊接熔化温度智能可控，可实现自动化生产的四角边框焊接机。

本申请一种四角边框焊接机，其特征在于，包括焊接主机和电气控制装置，所述焊接主机包括支架、工件定位移动装置、加热装置，所述支架包括支脚、连接杆、X形导轨，所述X形导轨沿连接杆合围形成的方形结构的对角线设置，所述工件定位移动装置设置在X形导轨上并可沿X形导轨运动，所述工件定位移动装置、加热装置分别和电器控制装置电气连接。

焊接主机包括连接杆、X形导轨、工件定位移动装置、加热装置，连接杆形成方形结构，沿方形结构的对角线设置X形导轨，在X形导轨上设置工件定位装置，工件定位移动装置设置在X形导轨上，可以沿X形导轨运动，并通过工件定位移动装置在X形导轨的运动实现工件的固定和定位，工件根据需要定位好加热装置对工件进行加热融化焊接，工件定位移动装置、加热装置通过电器控制装置控制，实现自动同步移动，有利于对工件精确固定并定位，加热装置的加热温度实现自动控制，智能的控制熔化温度，解决了以往加热板面粘料、焦料发烟问题，在保证焊缝强度基础上，降低废气排放。

进一步的，所述工件定位移动装置包括四个三角形板工件定位移动装置及四个梯形板工件定位移动装置，所述三角形板工件定位移动装置分别设置在X形导轨靠近连接杆合围形成的方形结构的边角一端，所述梯形板工件定位移动装置分别设置在X形导轨中心一端，所述加热装置为四个可升降加热装置并分别附着于四个梯形板工件定位移动装置上，所述三角形板工件定位移动装置、梯形板工件定位移动装置都只能在X形导轨范围内作向心或离心直线运动。

在X形导轨靠近连接杆合围形成的方形结构的边角一端分别设置四个三角形板工件定位移动装置，在靠近X形导轨中心一端设置分别设置四个梯形板工件定位移动装置，同一段导轨上的三角形板工件定位移动装置和梯形板工件定位移动装置互相配合，在X形导轨上做相对的离心或向心运动，进一步实现工件的准确定位和固定，提高工作精度和工作效率。

进一步的，所述三角形板工件定位移动装置包括三角形板工件底板、三角形板移动气缸，所述梯形板工件定位移动装置包括梯形板工件底板、Z形连接板、梯形板移动气缸，所述三角形板移动气缸、梯形板移动气缸拖动对应的三角形板工件定位移动装置和梯形板工件定位移动装置在X形导轨上运动，所述加热装置包括电热元件、升降装置，所述Z形连接板两端分别和梯形板工件底板、升降装置连接，所述三角形板移动气缸、梯形板移动气缸、电热元件、升降装置分别和电器控制装置电气连接。

进一步的，所述三角形板工件定位移动装置还包括三角形板耐磨板、三角形板下底板、后定位、三角形板工件定位、侧板、三角形板气缸底板，所述三角形板耐磨板位于三角形板工件底板下方，所述三角形板耐磨板、侧板、三角形板下底板形成口字形移动装置，所述三角形板移动气缸一端固定在三角形板下底板后端的三角形板气缸底板上，所述三角形板移动气缸的活塞杆端固定在X形导轨上的后定位装置上，所述三角形板工件定位设在三角形板工件底板上表面两侧用于定位工件位置。

进一步的，所述梯形板工件定位移动装置还包括梯形板下底板、梯形板耐磨板、梯形板工件定位、梯形板气缸底板、螺杆、加热底板，所述梯形板耐磨板位于梯形板工件底板下方，所述Z形连接板与梯形板下底板、梯形板耐磨板形成口字形移动装置，所述梯形板耐磨板下表面在X形导轨上前后滑动，所述梯形板移动气缸一端固定在X形导轨上表面另一端固定在梯形板工件底板上表面，所述梯形板移动气缸主导前后滑动，所述Z形连接板下端之间设有梯形板气缸底板，所述升降气缸固定在梯形板气缸底板上，所述升降气缸活塞杆尾部连接加热底板，所述加热元件通过螺杆固定在加热底板上，所述梯形板工件定位设在梯形板工件底板上表面两侧，用于定位工件位置。

进一步的，所述三角形板工件定位移动装置的侧板和后定位上设有用于调节移动距离的定位螺栓，所述梯形板工件定位移动装置的Z形连接板设有用于调节焊接工件距离的定位螺栓，所述梯形板工件定位移动装置的Z形连接板下端设有用于调节加热元件前后距离的环形槽。

进一步的，所述三角形板工件底板、梯形板工件底板上分别设置有转角气缸用于工件固定和释放，所述转角气缸分别和电器控制装置电气连接。

进一步的，所述加热装置两侧还设有移动式封闭罩。

设置移动封闭罩，可以收集焊接过程产生的烟气，同时也起到安全防护作用。

进一步的，还包括工件准备平台、工件搬运机构、焊接件检修平台，所述工件搬运机构设置在焊接主机上方和电器控制装置电气连接并可上下升降及前后移动。

根据工艺步骤设置相应的工件准备平台、工件搬运机构、焊接件检修平台，实现一条龙自动化焊接设备，大大的提供设备的自动化和生产能力。

进一步的，X形导轨可以是齿轮齿条或直线导轨或丝杆传动、伺服电机、位移传感器的组合。

X形导轨的功能是限定工件定位移动装置的运动路线，使得本发明可以准确固定和定位工件，也可以用齿轮齿条、直线导轨或者丝杆传动、伺服电机、位移传感器的组合。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构合理，设计巧妙。

2、四角边框一次成型，自动化程度高，生产效率高。

3、融化温度只能可控，避免加热板面粘料、焦料发烟问题，环保效果好。

附图说明

图1为本发明一种四角边框焊接机的示意图；

图2为本发明45度角正视图；

图3为本发明三角形板工件定位移动装置示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的侧视图；

图6为本发明梯形板工件定位移动装置示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的侧视图；

图9为本发明其他实施例示意图。

标注说明：

1-焊接工件准备平台 2-工件搬运机构 3-焊接主机 4-焊接件检修平台 5-电气控制装置；

101-三角形板工件 102-梯形板工件 103-产品；

31-支架 3101-支脚 3102-连接杆 3103-X形导轨；

32-梯形板工件定位移动装置 3201-加热元件 3202-升降气缸 3203-梯形板工件底板 3204-Z形连接板 3205-梯形板下底板 3206-梯形板耐磨板 3207-梯形板移动气缸3208-梯形板工件定位 3209-转角气缸 3210-定位螺栓 3211-梯形板气缸底板 3212-螺杆3213-加热底板；

33-三角形板工件定位移动装置 3301-三角形板工件底板 3302-三角形板耐磨板3303-三角形板下底板 3304-三角形板移动气缸 3305-后定位3306-转角气缸 3307-三角形板工件定位 3308-定位螺栓 3309-侧板3310-三角形板气缸底板；

41-操作台。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。

本发明包括焊接主机3和电气控制装置5，焊接主机3包括支架31、工件定位移动装置、加热装置，支架31包括支脚3101、连接杆3102、X形导轨3103，X形导轨3103沿连接杆3102合围形成的方形结构的对角线设置，工件定位移动装置设置在X形导轨上，包括四个三角形板工件定位移动装置33及四个梯形板工件定位移动装置32，三角形板工件定位移动装置33分别设置在X形导轨靠近连接杆合围形成的方形结构的边角一端，梯形板工件定位移动装置32分别设置在X形导轨中心一端，加热装置为四个可升降加热装置并分别附着于四个梯形板工件定位移动装置32上，三角形板工件定位移动装置33、梯形板工件定位移动装置32都只能在X形导轨3103范围内作向心或离心直线运动，所有工件定位移动装置、加热装置都分别和电器控制装置5电气连接，四个三角形板工件定位移动装置33实现同步运动，四个梯形板工件定位移动装置32实现同步运动。加热装置包括加热元件3201、升降装置，可以上下升降，并可以在前后方向上小范围内手动调整，加热元件3201的升降也可以采用各种电驱动方式实现。加热装置两侧还可以设置移动式封闭罩，收集焊接过程产生的烟气，同时也起到安全防护作用。

三角形板工件定位移动装置33包括三角形板工件底板3301、三角形板耐磨板3302、三角形板下底板3303、三角形板移动气缸3304、后定位3305、转角气缸3306、三角形板工件定位3307、定位螺栓3308、侧板3309、三角形板气缸底板3310，用于实现三角形工件板的固定和定位，梯形板工件定位移动装置32包括梯形板工件底板3203、Z形连接板3204、梯形板下底板3205、梯形板耐磨板3206、梯形板移动气缸3207、工件定位3208、转角气缸3209、定位螺栓3210、梯形板气缸底板3211、螺杆3212、加热底板3213，用于实现四角边框中的梯形板的固定和定位。Z形连接板也可以是其他形式起到同样作用的连接板。加热装置包括加热元件3201、升降气缸3202，用于融化焊接工件。

三角形板耐磨板3302位于三角形板工件底板3301下方，下表面贴于导轨上方，通过侧板3309与三角形板下底板3303形成口字形移动装置，三角形板移动气缸3304一端固定在三角形板下底板3303后端的三角形板气缸底板3310上，三角形板移动气缸3304活塞杆端固定在X形导轨3103上的后定位装置上。三角形板移动气缸3304拖动在导轨上前后移动，侧板3309前端的定位螺栓及后定位3305上的螺栓可以调节移动距离。三角形板工件定位3307设在三角形板工件底板3301上表面两侧，用于定位工件水平位置。转角气缸3306靠近三角形板工件定位3307附件，通过90度转角来实现工件固定或释放。

梯形板耐磨板3206位于梯形板工件底板3203下方，两侧的Z形连接板3204与梯形板下底板3205、梯形板耐磨板3206、梯形板工件底板3203形成口字形移动装置，梯形板耐磨板下表面在导轨上前后滑动。梯形板移动气缸3207一端固定在导轨上表面，另一端固定在梯形板工件底板3203上表面，梯形板移动气缸主导前后滑动。Z形连接板下端之间设有梯形板气缸底板3211，固定升降气缸3202。升降气缸活塞杆尾部连着加热底板3213，加热元件3201通过螺杆3212固定在加热底板上，高度通过螺杆来调节，加热元件的前后距离可以通过Z形连接板下端的环形槽调节梯形气缸底板实现。Z形连接板上还有位于导轨两侧的定位螺栓3210，用于调节焊接时工件距离。梯形板工件定位3208设在梯形板工件底板上表面两侧，用于定位工件水平位置。转角气缸3209靠近梯形板工件定位附件，通过90度转角来实现工件固定或释放。

导轨形式也可以是齿轮齿条或直线导轨或丝杆传动、伺服电机、位移传感器组合，可以进一步提高生产效率。

还可以在焊接主机前后方根据工艺步骤设置工件准备平台、工件搬运机构、焊接件检修平台，实现工件的准备、搬运、焊接以及焊接件的检修实现一条龙自动化生产线。

工作时，本发明的成型工艺如下：

电气控制装置5控制工件搬运机构2的机械手前移到位，下降抓取八块工件(101,102)，上升机械手，工件搬运机构2水平后移到焊接主机3上方，下降到位后释放工件(101,102)，机械手升起；

电气控制装置5控制四个三角形板工件定位移动装置33同时向心运动到位，各工件101、102自动对齐，各定位装置32、33上的转角气缸3209、3306动作并压住八个工件101、102，四个三角形板工件定位移动装置33同时离心运动到位；

电气控制装置控制升降气缸3202升起加热元件3201，对焊接面加热，表面达到熔融状态，加热元件3201下降，四个三角形板工件定位移动装置33同时向心运动到位，焊接定型时间到后，四个三角形板工件定位移动装置33同时离心运动到位，各转角气缸3209,3306复位，四个梯形板工件定位移动装置32同时向心运动到位，焊接产品103得以释放；

电气控制装置5控制停留在设备上方的工件搬运机构2机械手下降，抓取焊接完成产品103，机械手升起，工件搬运机构后移到产品检修平台4操作台41，机械手下降到位后释放焊接产品103，机械手上升，工件搬运机构前行，进入下一循环；

操作人员将焊接完成的产品103去毛刺后进入下一道工序。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种四角边框焊接机，其特征在于，包括焊接主机和电气控制装置，所述焊接主机包括支架、工件定位移动装置、加热装置，所述支架包括支脚、连接杆、X形导轨，所述X形导轨沿连接杆合围形成的方形结构的对角线设置，所述工件定位移动装置设置在X形导轨上并可沿X形导轨运动，所述工件定位移动装置、加热装置分别和电器控制装置电气连接。

2.根据权利要求1所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述工件定位移动装置包括四个三角形板工件定位移动装置及四个梯形板工件定位移动装置，所述三角形板工件定位移动装置分别设置在X形导轨靠近连接杆合围形成的方形结构的边角一端，所述梯形板工件定位移动装置分别设置在X形导轨中心一端，所述加热装置为四个可升降加热装置并分别附着于四个梯形板工件定位移动装置上，所述三角形板工件定位移动装置、梯形板工件定位移动装置都只能在X形导轨范围内作向心或离心直线运动。

3.根据权利要求2所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述三角形板工件定位移动装置包括三角形板工件底板、三角形板移动气缸，所述梯形板工件定位移动装置包括梯形板工件底板、Z形连接板、梯形板移动气缸，所述三角形板移动气缸、梯形板移动气缸拖动对应的三角形板工件定位移动装置和梯形板工件定位移动装置在X形导轨上运动，所述加热装置包括电热元件、升降装置，所述Z形连接板两端分别和梯形板工件底板、升降装置连接，所述三角形板移动气缸、梯形板移动气缸、电热元件、升降装置分别和电器控制装置电气连接。

4.根据权利要求3所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述三角形板工件定位移动装置还包括三角形板耐磨板、三角形板下底板、后定位、三角形板工件定位、侧板、三角形板气缸底板，所述三角形板耐磨板位于三角形板工件底板下方，所述三角形板耐磨板、侧板、三角形板下底板形成口字形移动装置，所述三角形板移动气缸一端固定在三角形板下底板后端的三角形板气缸底板上，所述三角形板移动气缸的活塞杆端固定在X形导轨上的后定位装置上，所述三角形板工件定位设在三角形板工件底板上表面两侧用于定位工件位置。

5.根据权利要求4所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述梯形板工件定位移动装置还包括梯形板下底板、梯形板耐磨板、梯形板工件定位、梯形板气缸底板、螺杆、加热底板，所述梯形板耐磨板位于梯形板工件底板下方，所述Z形连接板与梯形板下底板、梯形板耐磨板形成口字形移动装置，所述梯形板耐磨板下表面在X形导轨上前后滑动，所述梯形板移动气缸一端固定在X形导轨上表面另一端固定在梯形板工件底板上表面，所述梯形板移动气缸主导前后滑动，所述Z形连接板下端之间设有梯形板气缸底板，所述升降气缸固定在梯形板气缸底板上，所述升降气缸活塞杆尾部连接加热底板，所述加热元件通过螺杆固定在加热底板上，所述梯形板工件定位设在梯形板工件底板上表面两侧用于定位工件位置。

6.根据权利要求5所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述三角形板工件定位移动装置的侧板和后定位上设有用于调节移动距离的定位螺栓，所述梯形板工件定位移动装置的Z形连接板设有用于调节焊接工件距离的定位螺栓，所述梯形板工件定位移动装置的Z形连接板下端设有用于调节加热元件前后距离的环形槽。

7.根据权利要求6所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述三角形板工件底板、梯形板工件底板上分别设置有转角气缸用于工件固定和释放，所述转角气缸分别和电器控制装置电气连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述加热装置两侧还设有移动式封闭罩。

9.根据权利要求1-7任一项所述的四角边框焊接机，其特征在于，还包括工件准备平台、工件搬运机构、焊接件检修平台，所述工件搬运机构设置在焊接主机上方和电器控制装置电气连接并可上下升降及前后移动。

10.根据权利要求1-7所述的四角边框焊接机，其特征在于，所述X形导轨可以是齿轮齿条或直线导轨或丝杆传动、伺服电机、位移传感器的组合。