CN109732260B - 一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动焊接技术领域，本发明所提供的炉胆焊接工艺，可以提高焊接生产的自动化程度，减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，保证焊接质量，同时由于焊接机器人的采用，实现了炉胆焊接的柔性化生产方式，即多品种、少批量混线生产，本发明对于炉胆直缝采用激光焊机进行焊接，激光焊接是采用聚焦高能激光束使材料熔融并连接，形成优良焊接头的工艺过程，激光焊接具有焊速快、工件变形小、焊缝熔合比大、晶粒细小、焊后处理简单、焊缝质量好，焊接成形的表面光滑等特点，能够在各种特殊环境下焊接同种或者异种材料或难熔材料，并且适用于焊接复杂成形或焊缝切线方向急剧改变的焊缝，从而提高焊接工艺的适用性范围。

Description

一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置

技术领域

本发明涉及炉胆焊接技术领域，具体为一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置。

背景技术

烤炉是以形成热空气来烘烤烹调食品的一种装置，一般为封闭或半封闭结构。烤炉又称烘炉、烤箱、焗炉，以开放形式用热空气加热的则称为烧烤。烤炉也可以用来泛指以热气体进行高温处理的装置。众所周知烤炉的内腔设置有内胆，但内胆的制成却不是容易的事，需要合理设计装配焊接夹具，然后通过焊接的方式制成，传统的炉胆包括前板、U型腔体、后板及后板支架构成。

炉胆焊接工艺中合理设计装配焊接夹具是保证焊接质量、提高劳动生产率、减轻工人劳动强度、降低产品制造成本的根本途径。大多数的焊接夹具是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要各制造厂根据本厂的产品结构特点、生产条件和实际需要自行设计制造或者外协定做。焊接夹具的设计是生产准备工作的重要内容也是焊接生产工艺设计的主要任务，所以设计一种合理适配的炉胆焊接夹持装置是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，达到在炉胆的焊接过程中，改变传统人工夹持进行焊接的方式，利用高精准机械进行夹持，焊接效果良好，提高炉胆报废率的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，包括炉胆生产线、激光水箱、激光焊机、压台阶油压机、翻边油压机、直缝焊专机、后板支架焊接夹具、后板焊接夹具、前板焊接夹具、滑轨底座与焊接机器人，所述后板支架焊接夹具位于后板焊接夹具的左侧，所述前板焊接夹具位于后板焊接夹具的右侧，所述焊接机器人的底部与滑轨底座滑动连接。

后板支架焊接夹具包括底板、两个仿形铜块、两个支撑柱、两个滑道、两个连接臂、两个靠边压紧铜块、两个第一滑块、两个下压气缸、两个第二滑块、两个固定销与后板本体，两个所述仿形铜块安装在底板顶部的左右两侧，两个所述支撑柱安装在两个仿形铜块的外侧，两个所述滑道的底部分别与两个支撑柱的顶部连接，两个所述第一滑块的底部分别与两个滑道的顶部滑动连接，两个所述连接臂的一端分别与两个第一滑块连接，两个所述靠边压紧铜块分别安装在两个连接臂远离第一滑块的一端，两个所述下压气缸分别安装在两个靠边压紧铜块远离连接臂的一侧，两个所述第二滑块的底部分别与两个下压气缸的顶部连接，且第二滑块与下压气缸均与靠边压紧铜块的一侧面滑动连接，两个所述靠边压紧铜块的外表面均开设有贯穿的通孔，两个所述固定销分别安装在两个通孔内，所述后板本体活动安装在仿形铜块的顶部。

所述后板焊接夹具包括工作台一、支撑台、十六个支撑块、两个旋转臂、两个电动伸缩杆、两个转杆、四个橡胶夹紧块、连接杆、四个夹紧板、四个伸缩气缸，所述工作台一的正面中间位置开设有凹陷区，所述支撑台的背面与工作台一的背面连接，且支撑台位于凹陷区内，十六个所述支撑块分别活动安装在支撑台的外壁四周，两个所述转杆分别安装两个旋转臂的顶部，且贯穿旋转臂，两个所述电动伸缩杆分别安装在凹陷区内，四个所述橡胶夹紧块平均分为两组，且分别安装在两个旋转臂底部的背面，四个所述伸缩气缸分别安装在凹陷区的外壁四周，且四个伸缩气缸分别位于工作台一的顶部、底部与左右两侧，四个所述夹紧板分别与伸缩气缸的输出端连接。

所述前板焊接夹具包括工作台二、前板滑轨、连接座、滑动台、连接板、第一限位杆、固定靠边仿形块、移动靠边仿形块、U型腔体放置区、第二限位杆、下压仿形块与顶升气缸，所述前板滑轨安装在工作台二顶部的右侧，所述连接座与前板滑轨滑动连接，所述滑动台安装在连接座的顶部，所述连接板的底部与滑动台的顶部连接，所述第一限位杆安装在连接板的左侧面，所述U型腔体放置区设置在工作台二的顶部左侧，且不与前板滑轨相接触，所述固定靠边仿形块安装在U型腔体放置区的左侧，所述移动靠边仿形块的右侧面与连接板的左侧面连接，所述第二限位杆安装在U型腔体放置区内腔的左侧面，且第二限位杆的位置与第一限位杆处于同一水平面上，所述下压仿形块位于固定靠边仿形块与移动靠边仿形块的顶部，所述顶升气缸安装在U型腔体放置区的底部。

优选的，所述连接臂与靠边压紧铜块相互垂直，且靠边压紧铜块位于仿形铜块的外侧。

优选的，所述后板本体的左右两侧面分别与靠边压紧铜块的内侧相接触，且后板本体的顶部与第二滑块的底部相接触。

优选的，所述支撑台的内腔安装有伸缩机构，且伸缩机构与十六个支撑块分别连接。

优选的，所述电动伸缩杆的输出端与旋转臂的背面连接，且电动伸缩杆位于转杆的下方。

优选的，所述连接板与滑动台相垂直，且第一限位杆位于连接板的纵向中间位置。

优选的，所述移动靠边仿形块通过连接板与滑动台连接，移动靠边仿形块通过连接座与前板滑轨滑动连接。

本发明提供了一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置。具备以下有益效果：

（1）、本发明通过将后板本体放置在两个仿形铜块的顶部，通过第一滑块带动靠边压紧铜块将后板本体的左右两侧进行夹紧固定后，将后板支架放置在后板本体的顶部，利用固定销对后板支架进行固定，然后下压气缸带动第二滑块向下运动，将后板支架牢牢固定在后板本体的顶部，随后利用焊接机器人将后板支架焊接在后板本体上，相较于人工手持焊接而言，该焊接精确度更高，焊接出来的后板支架更加牢固，从而延长了后板支架的使用寿命。

（2）、本发明通过先将U型腔体套接在支撑台上，然后利用十六个支撑块将U型腔体的内壁支撑起来，接着将后板本体盖在U型腔体的正面，旋转臂在电动伸缩杆的伸长作用下，旋转臂的顶部围绕转杆做圆周运动，此时橡胶夹紧块盖在后板本体的正面，接着伸缩气缸带动夹紧板将U型腔体的外壁四周进行夹紧，随后利用焊接机器人将后板本体焊接在U型腔体的顶部，相较于人工手持焊接而言，焊接精度更高，焊接在U型腔体顶部的后板本体更加牢固，从而延长了后板的使用寿命。

（3）、本发明通过先将U型腔体放在U型腔体放置区内，滑动台带动移动靠边仿形块运动至固定靠边仿形块的一侧，并且与固定靠边仿形块协同工作将U型腔体夹紧，接着将前板盖在U型腔体的顶部，随后下压仿形块向下运动将前板紧紧盖牢在U型腔体的顶部，焊接完毕后，顶升气缸将U型腔体顶起，方便人工取下，相较于传统的焊接工艺而言，利用机械将U型腔体夹紧，能够一定程度上减少人员损伤，防止长时间工作的工人将电焊弄到手上，而且U型腔体不是特别坚固的材质，容易产生晃动，避免了前板焊接不方便，而且容易焊歪的情况发生。

附图说明

图1为本发明炉胆生产线立体结构示意图；

图2为本发明炉胆生产线对的俯视图；

图3为本发明后板支架焊接夹具的立体结构示意图；

图4为本发明后板焊接夹具俯视图的结构示意图；

图5为本发明前板焊接夹具结构示意图；

图6为本发明前板焊接夹具的俯视图。

图中：1炉胆生产线、2激光水箱、3激光焊机、4压台阶油压机、5翻边油压机、6直缝焊专机、7后板支架焊接夹具、701底板、702仿形铜块、703支撑柱、704滑道、705连接臂、706靠边压紧铜块、707第一滑块、708下压气缸、709第二滑块、710固定销、711后板本体、8后板焊接夹具、801工作台一、802凹陷区、803支撑台、804支撑块、805旋转臂、806电动伸缩杆、807转杆、808橡胶夹紧块、809连接杆、810夹紧板、811伸缩气缸、9前板焊接夹具、901工作台二、902前板滑轨、903连接座、904滑动台、905连接板、906第一限位杆、907固定靠边仿形块、908移动靠边仿形块、909U型腔体放置区、910第二限位杆、911下压仿形块、912顶升气缸、10滑轨底座、11焊接机器人。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，包括炉胆生产线1、激光水箱2、激光焊机3、压台阶油压机4、翻边油压机5、直缝焊专机6、后板支架焊接夹具7、后板焊接夹具8、前板焊接夹具9、滑轨底座10与焊接机器人11，焊接机器人11型号为KR16-2，控制器采用KRC2，且具有六个轴，可实现360°自由旋转，后板支架焊接夹具7位于后板焊接夹具8的左侧，前板焊接夹具9位于后板焊接夹具8的右侧，焊接机器人11的底部与滑轨底座10滑动连接，激光焊机3型号为WF600，激光波长为1064nm，冷却方式为外部水冷，主机耗电功率为20KW，且激光水箱2与激光焊机3相连接，激光焊机3为焊接机器人11提供动力。

后板支架焊接夹具7包括底板701、两个仿形铜块702、两个支撑柱703、两个滑道704、两个连接臂705、两个靠边压紧铜块706、两个第一滑块707、两个下压气缸708、两个第二滑块709、两个固定销710与后板本体711，两个仿形铜块702固定安装在底板701顶部的左右两侧，两个支撑柱703固定安装在两个仿形铜块702的外侧，两个滑道704的底部分别与两个支撑柱703的顶部固定连接，两个第一滑块707的底部分别与两个滑道704的顶部滑动连接，两个连接臂705的一端分别与两个第一滑块707固定连接，两个靠边压紧铜块706分别固定安装在两个连接臂705远离第一滑块707的一端，两个下压气缸708分别安装在两个靠边压紧铜块706远离连接臂705的一侧，两个第二滑块709的底部分别与两个下压气缸708的顶部固定连接，且第二滑块709与下压气缸708均与靠边压紧铜块706的一侧面滑动连接，两个靠边压紧铜块706的外表面均开设有贯穿的通孔，两个固定销710分别固定安装在两个通孔内，后板本体711活动安装在仿形铜块702的顶部。

后板焊接夹具8包括工作台一801、支撑台803、十六个支撑块804、两个旋转臂805、两个电动伸缩杆806、两个转杆807、四个橡胶夹紧块808、连接杆809、四个夹紧板810、四个伸缩气缸811，工作台一801的正面中间位置开设有凹陷区802，支撑台803的背面与工作台一801的背面固定连接，且支撑台803位于凹陷区802内，十六个支撑块804分别活动安装在支撑台803的外壁四周，两个转杆807分别固定安装两个旋转臂805的顶部，且贯穿旋转臂805，两个电动伸缩杆806分别固定安装在凹陷区802内，四个橡胶夹紧块808平均分为两组，且分别固定安装在两个旋转臂805底部的背面，四个伸缩气缸811分别固定安装在凹陷区802的外壁四周，且四个伸缩气缸811分别位于工作台一801的顶部、底部与左右两侧，四个夹紧板810分别与伸缩气缸811的输出端固定连接，非工作状态时，十六个支撑块804收缩在支撑台803的内腔中，工作状态时，伸缩机构带动十六个支撑块804伸出，对U型腔体的内壁进行挤压、支撑。

前板焊接夹具9包括工作台二901、前板滑轨902、连接座903、滑动台904、连接板905、第一限位杆906、固定靠边仿形块907、移动靠边仿形块908、U型腔体放置区909、第二限位杆910、下压仿形块911与顶升气缸912，前板滑轨902固定安装在工作台二901顶部的右侧，连接座903与前板滑轨902滑动连接，滑动台904固定安装在连接座903的顶部，连接板905的底部与滑动台904的顶部固定连接，第一限位杆906固定安装在连接板905的左侧面，U型腔体放置区909设置在工作台二901的顶部左侧，且不与前板滑轨902相接触，固定靠边仿形块907固定安装在U型腔体放置区909的左侧，移动靠边仿形块908的右侧面与连接板905的左侧面固定连接，第二限位杆910固定安装在U型腔体放置区909内腔的左侧面，且第二限位杆910的位置与第一限位杆906处于同一水平面上，下压仿形块911位于固定靠边仿形块907与移动靠边仿形块908的顶部，顶升气缸912固定安装在U型腔体放置区909的底部，连接臂705与靠边压紧铜块706相互垂直，且靠边压紧铜块706位于仿形铜块702的外侧，后板本体711的左右两侧面分别与靠边压紧铜块706的内侧相接触，且后板本体711的顶部与第二滑块709的底部相接触，支撑台803的内腔安装有伸缩机构，且伸缩机构与十六个支撑块804分别固定连接，电动伸缩杆806的输出端与旋转臂805的背面固定连接，且电动伸缩杆806位于转杆807的下方，连接板905与滑动台904相垂直，且第一限位杆906位于连接板905的纵向中间位置，移动靠边仿形块908通过连接板905与滑动台904固定连接，移动靠边仿形块908通过连接座903与前板滑轨902滑动连接，工作对象为35L炉胆，主要部件包括U型腔体、后板、前板与后板支架，整体布局考虑了35L炉胆腔体焊接与双腔体焊接共用激光焊接设备。

在使用时，首先操作者上料U型腔体到直缝焊专机6，利用激光焊接U型腔体直缝，操作者下料U型腔体至翻边油压机5，翻边油压机5对U型腔体进行翻边，操作者从翻边油压机5下料取至压台阶油压机4，压台阶油压机4压好台阶，操作者下料暂时放到后板焊接夹具8，接着操作者取后板支架上料到后板支架焊接夹具7，焊接机器人11对后板支架进行激光焊接，然后操作者取焊好的后板支架装在后板工序已焊好直缝的U型腔体上，焊接机器人11对后板进行激光焊接，随后焊完取出腔体放置到前板焊接夹具9,装上前板，焊机机器人11对前板进行激光焊接，最后焊完,操作者下料。

综上可得，本发明通过将后板本体711放置在两个仿形铜块702的顶部，通过第一滑块707带动靠边压紧铜块706将后板本体711的左右两侧进行夹紧固定后，将后板支架放置在后板本体711的顶部，利用固定销710对后板支架进行固定，然后下压气缸708带动第二滑块709向下运动，将后板支架牢牢固定在后板本体711的顶部，随后利用焊接机器人11将后板支架焊接在后板本体711上，相较于人工手持焊接而言，该焊接精确度更高，焊接出来的后板支架更加牢固，从而延长了后板支架的使用寿命，本发明通过先将U型腔体套接在支撑台803上，然后利用十六个支撑块804将U型腔体的内壁支撑起来，接着将后板本体711盖在U型腔体的正面，旋转臂805在电动伸缩杆806的伸长作用下，旋转臂805的顶部围绕转杆807做圆周运动，此时橡胶夹紧块808盖在后板本体711的正面，接着伸缩气缸811带动夹紧板810将U型腔体的外壁四周进行夹紧，随后利用焊接机器人11将后板本体711焊接在U型腔体的顶部，相较于人工手持焊接而言，焊接精度更高，焊接在U型腔体顶部的后板本体711更加牢固，从而延长了后板的使用寿命，本发明通过先将U型腔体放在U型腔体放置区909内，滑动台904带动移动靠边仿形块908运动至固定靠边仿形块907的一侧，并且与固定靠边仿形块907协同工作将U型腔体夹紧，接着将前板盖在U型腔体的顶部，随后下压仿形块911向下运动将前板紧紧盖牢在U型腔体的顶部，焊接完毕后，顶升气缸912将U型腔体顶起，方便人工取下，相较于传统的焊接工艺而言，利用机械将U型腔体夹紧，能够一定程度上减少人员损伤，防止长时间工作的工人将电焊弄到手上，而且U型腔体不是特别坚固的材质，容易产生晃动，避免了前板焊接不方便，而且容易焊歪的情况发生。

Claims (7)

1.一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，包括炉胆生产线（1）、激光水箱（2）、激光焊机（3）、压台阶油压机（4）、翻边油压机（5）、直缝焊专机（6）、后板支架焊接夹具（7）、后板焊接夹具（8）、前板焊接夹具（9）、滑轨底座（10）与焊接机器人（11），其特征在于：所述后板支架焊接夹具（7）位于后板焊接夹具（8）的左侧，所述前板焊接夹具（9）位于后板焊接夹具（8）的右侧，所述焊接机器人（11）的底部与滑轨底座（10）滑动连接；

后板支架焊接夹具（7）包括底板（701）、两个仿形铜块（702）、两个支撑柱（703）、两个滑道（704）、两个连接臂（705）、两个靠边压紧铜块（706）、两个第一滑块（707）、两个下压气缸（708）、两个第二滑块（709）、两个固定销（710）与后板本体（711），两个所述仿形铜块（702）安装在底板（701）顶部的左右两侧，两个所述支撑柱（703）安装在两个仿形铜块（702）的外侧，两个所述滑道（704）的底部分别与两个支撑柱（703）的顶部连接，两个所述第一滑块（707）的底部分别与两个滑道（704）的顶部滑动连接，两个所述连接臂（705）的一端分别与两个第一滑块（707）连接，两个所述靠边压紧铜块（706）分别安装在两个连接臂（705）远离第一滑块（707）的一端，两个所述下压气缸（708）分别安装在两个靠边压紧铜块（706）远离连接臂（705）的一侧，两个所述第二滑块（709）的底部分别与两个下压气缸（708）的顶部连接，且第二滑块（709）与下压气缸（708）均与靠边压紧铜块（706）的一侧面滑动连接，两个所述靠边压紧铜块（706）的外表面均开设有贯穿的通孔，两个所述固定销（710）分别安装在两个通孔内，所述后板本体（711）活动安装在仿形铜块（702）的顶部；

所述后板焊接夹具（8）包括工作台一（801）、支撑台（803）、十六个支撑块（804）、两个旋转臂（805）、两个电动伸缩杆（806）、两个转杆（807）、四个橡胶夹紧块（808）、连接杆（809）、四个夹紧板（810）、四个伸缩气缸（811），所述工作台一（801）的正面中间位置开设有凹陷区（802），所述支撑台（803）的背面与工作台一（801）的背面连接，且支撑台（803）位于凹陷区（802）内，十六个所述支撑块（804）分别活动安装在支撑台（803）的外壁四周，两个所述转杆（807）分别安装两个旋转臂（805）的顶部，且贯穿旋转臂（805），两个所述电动伸缩杆（806）分别安装在凹陷区（802）内，四个所述橡胶夹紧块（808）平均分为两组，且分别安装在两个旋转臂（805）底部的背面，四个所述伸缩气缸（811）分别安装在凹陷区（802）的外壁四周，且四个伸缩气缸（811）分别位于工作台一（801）的顶部、底部与左右两侧，四个所述夹紧板（810）分别与伸缩气缸（811）的输出端连接；

所述前板焊接夹具（9）包括工作台二（901）、前板滑轨（902）、连接座（903）、滑动台（904）、连接板（905）、第一限位杆（906）、固定靠边仿形块（907）、移动靠边仿形块（908）、U型腔体放置区（909）、第二限位杆（910）、下压仿形块（911）与顶升气缸（912），所述前板滑轨（902）安装在工作台二（901）顶部的右侧，所述连接座（903）与前板滑轨（902）滑动连接，所述滑动台（904）安装在连接座（903）的顶部，所述连接板（905）的底部与滑动台（904）的顶部连接，所述第一限位杆（906）安装在连接板（905）的左侧面，所述U型腔体放置区（909）设置在工作台二（901）的顶部左侧，且不与前板滑轨（902）相接触，所述固定靠边仿形块（907）安装在U型腔体放置区（909）的左侧，所述移动靠边仿形块（908）的右侧面与连接板（905）的左侧面连接，所述第二限位杆（910）安装在U型腔体放置区（909）内腔的左侧面，且第二限位杆（910）的位置与第一限位杆（906）处于同一水平面上，所述下压仿形块（911）位于固定靠边仿形块（907）与移动靠边仿形块（908）的顶部，所述顶升气缸（912）安装在U型腔体放置区（909）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述连接臂（705）与靠边压紧铜块（706）相互垂直，且靠边压紧铜块（706）位于仿形铜块（702）的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述后板本体（711）的左右两侧面分别与靠边压紧铜块（706）的内侧相接触，且后板本体（711）的顶部与第二滑块（709）的底部相接触。

4.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述支撑台（803）的内腔安装有伸缩机构，且伸缩机构与十六个支撑块（804）分别连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述电动伸缩杆（806）的输出端与旋转臂（805）的背面连接，且电动伸缩杆（806）位于转杆（807）的下方。

6.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述连接板（905）与滑动台（904）相垂直，且第一限位杆（906）位于连接板（905）的纵向中间位置。

7.根据权利要求1所述的一种用于炉胆生产线的焊接夹持装置，其特征在于：所述移动靠边仿形块（908）通过连接板（905）与滑动台（904）连接，移动靠边仿形块（908）通过连接座（903）与前板滑轨（902）滑动连接。

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