CN109623216B - 一种瓣状金属件焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓣状金属件焊接设备，在加工平台上设置有回字形流水输送线，回字形流水输送线上设置有多个三爪治具，三爪治具用于夹持固定托架底部，托架顶部还设置有C型金属夹，回字形流水输送线沿输送方向上还依次设置有上下料区和焊接区，上下料区一侧的加工平台上设置有加工前测试区，所述上下料区内设置有金属夹解锁器和三爪解锁器，所述焊接区内设置有焊接器，所述加工前测试区内设置有测试仪。本发明能够在加工前再次检验产品精度，保证成品质量，并且效率高，稳定性好。

Description

一种瓣状金属件焊接设备

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体涉及一种瓣状金属件焊接设备。

背景技术

金属托架种类繁多，主要起到托设作用，一般的金属托架均为长条形的支架结构，安装方便，组装可靠，但是在一些特殊的领域中，使用的金属托架结构包括由三瓣结构相等组合块沿同一圆心配合焊接而成，相邻两个组合块之间通过抵接表面完全接触贴合，因此组合块的两个抵接表面呈120度夹角角度；

在焊接加工前，三瓣结构的组合块需要具有标准的夹角面才能够完全接触贴合，而往往肉眼是无法看出来的，通过焊接后再检测易出现批量不良，成本极大。

在焊接加工时，现有的加工方式一般采用简单的三爪机构夹紧定位，而后直接焊接，由于三瓣结构焊接位置在中间，而定位机构在底部，因此常常导致焊接时各个结构之间存在细微移动，导致固定精度不够，产加工品质下降，极大影响生产效率和品质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种瓣状金属件焊接设备，能够在加工前再次检验产品精度，保证成品质量，并且效率高，稳定性好。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种瓣状金属件焊接设备，包括加工平台，在加工平台上设置有回字形流水输送线，所述回字形流水输送线上设置有多个三爪治具，所述三爪治具用于夹持固定托架底部，所述托架顶部还设置有C型金属夹，所述回字形流水输送线沿输送方向上还依次设置有上下料区和焊接区，所述上下料区一侧的加工平台上设置有加工前测试区；

所述加工前测试区内设置有摆放料盘和测试仪，所述测试仪包括测试座，所述测试座表面设置有第一标准面，所述测试座一侧边上设置有两个标准架，所述标准架上设置有标准柱，所述标准柱端部设置有第二标准面，两个标准柱的第二标准面在同一平面上，所述第一标准面和第二标准面的夹角为120度，每个标准架边上均设置有测试架，所述测试架上设置有千分表；

所述C型金属夹包括弹性插口以及三个焊接避让部，相邻两个焊接避让部之间设置有表面压紧抵接部，三个表面压紧抵接部配合夹紧固定托架顶部，所述弹性插口设置在其中一个焊接避让部上；

所述上下料区内设置有金属夹解锁器和三爪解锁器，所述金属夹解锁器设置在回字形流水输送线上方，所述三爪解锁器设置在三爪治具的解锁部一侧，所述三爪解锁器包括依次连接的伸缩气缸、旋转气缸和多边形解锁杆，所述多边形解锁杆通过伸缩气缸伸入解锁部内，并通过旋转气缸对解锁部调节；

所述焊接区内设置有焊接器，所述焊接器包括第一升降组件，所述第一升降组件上设置有第一升降平台，所述第一升降平台上设置有旋转组件，所述旋转组件底部与旋转平台连接，所述旋转平台上设置有焊接组件，所述旋转组件顶部与旋转电机连接；

所述金属夹解锁器和焊接器对应的回字形流水输送线下方均设置有定位顶料器。

进一步的，所述三爪治具底部设置有限位平台，所述限位平台设置在L型托板的托部上，所述L型托板的托部上方设置有上限位板，多边形解锁杆对应的上限位板表面设置有定位座，所述多边形解锁杆穿过定位座设置。

进一步的，所述定位顶料器包括顶料气缸和顶料平台，所述顶料平台上设置有至少两个定位柱，定位柱对应的限位平台底部设置有定位孔。

进一步的，所述金属夹解锁器包括第二升降组件，所述第二升降组件上设置有第二升降平台上，所述第二升降平台下方设置有第三升降平台，所述第二升降平台上设置有第一油缸，所述第一油缸与第三升降平台连接并带动第三升降平台移动，所述第三升降平台底部设置有气缸夹爪，所述气缸夹爪的两个爪部上设置有对称的凹槽，两个凹槽配合从侧边抓取C型金属夹，所述第三升降平台上还设置有第二油缸，所述第二油缸与挤压插销连接，所述挤压插销能够伸入弹性插口内并撑开C型金属夹。

进一步的，所述气缸夹爪的两个爪部均设置在移动导轨上。

进一步的，所述第二升降平台与第二升降组件之间还设置有加强板。

进一步的，所述第一升降平台与第一升降组件之间还设置有加强板。

进一步的，所述测试座表面设置有两个标准块，所述标准块表面设置为第一标准面，两个第一标准面在同一平面上。

进一步的，所述测试座位于标准架和测试架的一侧上设置有燕尾槽，所述标准架和测试架上均设置有燕尾块，所述燕尾块设置在燕尾槽内并固定。

进一步的，所述回字形流水输送线的每个侧边均包括两个对称设置的L型托板，相邻两个侧边之间设置有周转台，所述周转台上设置有用于推动多个三爪治具流转的推头组件。

本发明的有益效果：

在焊接前，通过测试仪能够对三瓣结构相等组合块进行一一测试，保证每个组合块的夹角均为120度，具有加工前筛选的效果，及时发现部件的不良问题，降低不良品产生，有效降低生产成本。

采用三爪治具能够有效的对托架底部进行固定，C型金属夹能够有效的对托架顶部进行固定，从而托架的三瓣组合块能够被紧紧配合抵接在一起形成一个整体，在流转时，三爪治具能够带着托架在上下料区内更换成品和待加工品，三爪治具能够带着托架在焊接区内对待加工品进行焊接，使得三瓣组合块加工为一体，三爪治具能够带着托架在检测区进行焊接质量检测，从而保证良好的加工品质。

具体的，在上下料区内设置有金属夹解锁器和三爪解锁器，能够通过机械触发的方式对托架进行解锁和锁定，只需要人工取料和摆放即可，效率高，稳定性好。在焊接区内设置有焊接器，通过三爪治具、C型金属夹以及定位组件的配合，能够实现稳定性的实现焊接，操作简单。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的C型金属夹与托架配合使用的结构示意图；

图3是本发明的测试仪结构示意图；

图4是本发明焊接器与回字形流水输送线部分的配合示意图；

图5是本发明金属夹解锁器与回字形流水输送线部分的配合示意图；

图6是本发明金属夹解锁时第一步操作示意图；

图7是本发明金属夹解锁时第二步操作示意图；

图8是本发明金属夹解锁时第三步操作示意图；

图9是本发明金属夹解锁时第四步操作示意图；

图10是本发明另一实施例的测试仪结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图9所示，本发明的瓣状金属件焊接设备的一实施例，包括加工平台，在加工平台上设置有回字形流水输送线1，回字形流水输送线上设置有多个三爪治具2，三爪治具为现有的固定结构，通过旋转的方式，可以实现夹紧和释放效果；三爪治具用于夹持固定托架111底部，托架由三瓣组合块112组成，顶部还设置有C型金属夹3，回字形流水输送线沿输送方向上还依次设置有上下料区4、焊接区5，上下料区一侧的加工平台上设置有加工前测试区6；

采用三爪治具能够有效的对托架底部进行固定，而C型金属夹通过自身尺寸限定以及材质自身强度弹性能够有效的对托架顶部进行固定，从而托架的三瓣组合块能够被紧紧配合抵接在一起形成一个整体，其中，三爪治具在回字形流水输送线上被流转，托架摆放在三爪治具上并被带动流转移动，因此，C型金属夹也随着托架一并流转，在流转时，三爪治具能够带着托架在上下料区内更换成品和待加工品，三爪治具能够带着托架在焊接区内对待加工品进行焊接，使得三瓣组合块加工为一体。

在将组合块放入三爪治具前，加工前测试区内设置有摆放料盘61和测试仪62，组合块均放置在摆放料盘内，随时取用，测试仪包括测试座63，测试座表面设置有第一标准面64，测试座一侧边上设置有两个标准架65，标准架上设置有标准柱66，标准柱端部设置有第二标准面67，两个标准柱的第二标准面在同一平面上，第一标准面和第二标准面的夹角为120度，每个标准架边上均设置有测试架68，测试架上设置有千分表69；检测时直接将组合块的两个需要检测的面放置在第一标准面和第二标准面上并贴合，其中与第一标准面完全贴合，然后通过移动，使得另一个检测的面去与第二标准面贴合，如果能够完全贴合，那么表示工件精度满足要求，如果无法完全贴合，表示存在瑕疵，无法使用；具体的，通过千分表进行显示是否存在瑕疵，千分表设置时，千分表的检测杆部分超过第二标准面并能够与组合块抵接，在使用前，采用标准的试块进行测试，当标准的试块与第一标准面和第二标准面完全贴合时，对两个千分表进行调节归零，当不良的组合块测试时，千分表的检测杆端部无法与第二标准面齐平，即存在数值显示，不为0，因此通过该数值即可判断，简单可靠，只需要摆放一下即可。

上述的第二标准面为两个，保证检测效果。测试座表面设置有两个标准块70，标准块表面设置为第一标准面，两个第一标准面在同一平面上，减少平面接触，降低因杂质颗粒存在导致的误差问题。

并且在测试座位于标准架和测试架的一侧上设置有燕尾槽，标准架和测试架上均设置有燕尾块，燕尾块设置在燕尾槽内并固定，根据不同尺寸的组合块进行适应性调整，提高适用范围。

在上下料区内设置有金属夹解锁器13和三爪解锁器14，能够通过机械触发的方式对托架进行解锁和锁定，只需要人工取料和摆放即可，效率高，稳定性好。在焊接区内设置有焊接器18，通过三爪治具、C型金属夹以及定位组件的配合，能够实现稳定性的实现焊接，操作简单。

上述的回字形流水输送线的每个侧边均包括两个对称设置的L型托板7，三爪治具的底部两个侧边被托设在两个L型托板上实现定位，两个L型托板之间形成镂空空间，便于设置其他组件；在上述的相邻两个侧边之间设置有周转台8，周转台上设置有用于推动多个三爪治具流转的推头组件9，推头组件可以为气缸和推板，推板将三爪治具推向侧边内；其中三爪治具的数量参照回字形流水输送线的长度限定，当回字形流水输送线上能够摆放n个三爪治具时，三爪治具的数量在为n-1，保证具有流转空间。

具体的，C型金属夹包括弹性插口10以及三个焊接避让部11，相邻两个焊接避让部之间设置有表面压紧抵接部12，三个表面压紧抵接部配合夹紧固定托架顶部，弹性插口设置在其中一个焊接避让部上；三个表面压紧抵接部能够将三瓣组合块朝向中心挤压，保证压紧力朝向中心，三个表面压紧抵接部处于等边三角形的三个边上，保证压紧效果，避免力传导不等而导致偏位。三个焊接避让部处于连接处的接缝位置上。

在焊接区内，焊接器包括第一升降组件19，第一升降组件上设置有第一升降平台20，第一升降平台上设置有旋转组件21，旋转组件底部与旋转平台22连接，旋转平台上设置有焊接组件23，旋转组件顶部与旋转电机24连接；第一升降组件能够将第一升降平台抬升或者下降，从而使得焊接组件能够焊接不同位置，焊接组件为现有的焊接结构，由于托架具有三个焊接位置，因此通过旋转组件带动旋转平台转动，将焊接组件移动至不同的焊接位置上，达到自动化焊接的效果；在旋转平台上还设置有配重块39，配重块与焊接组件分别设置在旋转平台相对的两个侧边上，在旋转时，避免焊接组件重量对旋转平台施加压力而出现位置变化，提高旋转位置精度，提高焊接精度。

在上述的金属夹解锁器和焊接器对应的回字形流水输送线下方均设置有定位顶料器26。定位顶料器包括顶料气缸和顶料平台，顶料平台上设置有至少两个定位柱，定位柱对应的限位平台底部设置有定位孔，通过定位顶料器能够将三爪治具定位顶升，并通过定位柱和定位孔的配合，有效实现位置的精确度；

具体的，在三爪治具底部设置有限位平台27，限位平台设置在L型托板的托部上，L型托板的托部上方设置有上限位板28，三爪治具被顶升后，限位平台能够被上限位板进行上限位，而下部则由顶料器定位，因此通过多方向的定位进一步提高位置精度，便于后续加工。

在上下料区内，需要通过人工将焊接好的托架取出以及将未焊接的三瓣组合块摆放到三爪治具内，由于C型金属夹位于顶部，因此金属夹解锁器设置在回字形流水输送线上方，三爪解锁器设置在三爪治具的解锁部一侧，三爪解锁器包括依次连接的伸缩气缸15、旋转气缸16和多边形解锁杆17，多边形解锁杆通过伸缩气缸伸入解锁部内，并通过旋转气缸对解锁部调节，实现夹紧和释放效果；在多边形解锁杆对应的上限位板表面设置有定位座29，多边形解锁杆穿过定位座设置，使得多边形解锁杆具有移动支撑，从而保证多边形解锁杆伸入解锁部内的对准效果。

上述金属夹解锁器包括第二升降组件30，第二升降组件上设置有第二升降平台31上，第二升降平台下方设置有第三升降平台32，第二升降平台上设置有第一油缸33，第一油缸与第三升降平台连接并带动第三升降平台移动，第三升降平台底部设置有气缸夹爪34，气缸夹爪的两个爪部上设置有对称的凹槽35，两个凹槽配合从侧边抓取C型金属夹，第三升降平台上还设置有第二油缸36，第二油缸与挤压插销37连接，挤压插销能够伸入弹性插口内并撑开C型金属夹。

气缸夹爪用于从侧边夹取C型金属夹，当挤压插销伸入弹性插口内并撑开C型金属夹后，气缸夹爪即可轻松的将C型金属夹在升降方向上移动，实现安装或者取下C型金属夹；

参照图5所示，焊接好的托架移动至金属夹解锁器下方，此时定位顶料器、三爪解锁器和金属夹解锁器均处于复位状态；

参照图6所示，由定位顶料器动作，将三爪治具顶起并定位位置，并且第一油缸也动作，将第三平台下降，使得气缸夹爪的爪部移动至C型金属夹侧边；

参照图7所示，气缸夹爪动作，通过爪部将C型金属夹抓住，其中，由于凹槽设置，C型金属夹在升降方向上均具有限位；

参照图8所示，第二油缸动作，将挤压插销伸入C型金属夹的弹性插口内，通过挤压插销厚度的设置，插入越深，厚度越大，因此C型金属夹被撑开，因此可以降低或者解除对托架的夹持效果；

参照图9所示，撑开后由第一油缸动作复位，即可带动第三平台上升，即第三平台带着被撑开的C型金属夹上升，实现托架顶部解锁效果，随后由三爪解锁器对三爪治具解锁，此时可以通过人工将产品取走，取走后放入未焊接的待加工品即可；

放入后三爪解锁器反向动作，使得三爪治具锁固待加工品，随后三爪解锁器复位，第一油缸继续动作伸出，将C型金属夹套设在待加工品上，随后第二油缸动作，将挤压插销抽出，C型金属夹即可夹设固定，然后金属夹解锁器复位、定位顶料器复位即可继续移动加工。

在一实施例中，气缸夹爪的两个爪部均设置在移动导轨38上，爪部上的力能够垂直的通过移动导轨转移到第三升降平台上，从而保证爪部的承受强度，提高稳定性。

在一实施例中，第二升降平台与第二升降组件之间以及第一升降平台与第一升降组件之间均设置有加强板，保证强度，也降低移动加工时的振动，提高加工精度。

在一实施例中，参照图10所示，第一标准面设置在翻转底板40上，翻转底板与测试座之间通过旋转支撑架41连接，在旋转支撑架上还设置有旋转角度盘42，由于上述的产品需要120度的角度，但是为了提高适用性，一些其余角度的产品也能够适用，通过翻转底板旋转角度后固定，第一标准面即可与第二标准面之间配合形成不同角度的夹角面，其中角度通过旋转角度盘观测实现。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种瓣状金属件焊接设备，其特征在于，包括加工平台，在加工平台上设置有回字形流水输送线，所述回字形流水输送线上设置有多个三爪治具，所述三爪治具用于夹持固定托架底部，托架顶部还设置有C型金属夹，所述回字形流水输送线沿输送方向上还依次设置有上下料区和焊接区，所述上下料区一侧的加工平台上设置有加工前测试区；

所述加工前测试区内设置有摆放料盘和测试仪，所述测试仪包括测试座，所述测试座表面设置有第一标准面，所述测试座一侧边上设置有两个标准架，所述标准架上设置有标准柱，所述标准柱端部设置有第二标准面，两个标准柱的第二标准面在同一平面上，所述第一标准面和第二标准面的夹角为120度，每个标准架边上均设置有测试架，所述测试架上设置有千分表；

所述C型金属夹包括弹性插口以及三个焊接避让部，相邻两个焊接避让部之间设置有表面压紧抵接部，三个表面压紧抵接部配合夹紧固定托架顶部，所述弹性插口设置在其中一个焊接避让部上；

所述上下料区内设置有金属夹解锁器和三爪解锁器，所述金属夹解锁器设置在回字形流水输送线上方，所述三爪解锁器设置在三爪治具的解锁部一侧，所述三爪解锁器包括依次连接的伸缩气缸、旋转气缸和多边形解锁杆，所述多边形解锁杆通过伸缩气缸伸入解锁部内，并通过旋转气缸对解锁部调节；

所述焊接区内设置有焊接器，所述焊接器包括第一升降组件，所述第一升降组件上设置有第一升降平台，所述第一升降平台上设置有旋转组件，所述旋转组件底部与旋转平台连接，所述旋转平台上设置有焊接组件，所述旋转组件顶部与旋转电机连接；

所述金属夹解锁器和焊接器对应的回字形流水输送线下方均设置有定位顶料器，所述回字形流水输送线的每个侧边均包括两个对称设置的L型托板，相邻两个侧边之间设置有周转台，所述周转台上设置有用于推动多个三爪治具流转的推头组件。

2.如权利要求1所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述三爪治具底部设置有限位平台，所述限位平台设置在L型托板的托部上，所述L型托板的托部上方设置有上限位板，多边形解锁杆对应的上限位板表面设置有定位座，所述多边形解锁杆穿过定位座设置。

3.如权利要求2所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述定位顶料器包括顶料气缸和顶料平台，所述顶料平台上设置有至少两个定位柱，定位柱对应的限位平台底部设置有定位孔。

4.如权利要求1所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述金属夹解锁器包括第二升降组件，所述第二升降组件上设置有第二升降平台上，所述第二升降平台下方设置有第三升降平台，所述第二升降平台上设置有第一油缸，所述第一油缸与第三升降平台连接并带动第三升降平台移动，所述第三升降平台底部设置有气缸夹爪，所述气缸夹爪的两个爪部上设置有对称的凹槽，两个凹槽配合从侧边抓取C型金属夹，所述第三升降平台上还设置有第二油缸，所述第二油缸与挤压插销连接，所述挤压插销能够伸入弹性插口内并撑开C型金属夹。

5.如权利要求4所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述气缸夹爪的两个爪部均设置在移动导轨上。

6.如权利要求4所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述第二升降平台与第二升降组件之间还设置有加强板。

7.如权利要求1所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述第一升降平台与第一升降组件之间还设置有加强板。

8.如权利要求1所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述测试座表面设置有两个标准块，所述标准块表面设置为第一标准面，两个第一标准面在同一平面上。

9.如权利要求1所述的瓣状金属件焊接设备，其特征在于，所述测试座位于标准架和测试架的一侧上设置有燕尾槽，所述标准架和测试架上均设置有燕尾块，所述燕尾块设置在燕尾槽内并固定。