CN110238598A - 一种传力杆专用自动焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传力杆专用自动焊接装置，包括机架；装夹机构，固设于机架，所述装夹机构包含定位部以及夹持部，传力杆被所述定位部定位，所述夹持部将另一待焊接工件夹持定位；焊接机构，位于所述装夹机构一侧，包含焊枪组件以及焊枪直线驱动组件，焊枪直线驱动组件可驱使所述焊枪组件向传力杆靠近进行焊接并在焊接结束后远离传力杆；旋转机构，向传力杆施加一旋转的趋势力，迫使传力杆旋转；本装置具有结构简单、操作方便、生产效率高、空间占用小、工艺要求低等优点，在降低能耗的基础上，实现了产品的高效、批量生产，设备实现精度高，大大提升了产品质量。
Description
技术领域
本发明属于焊接装置技术领域，具体地说是涉及一种传力杆专用自动焊接装置。
背景技术
自动焊接设备发展迅猛，在高速机车、工程机械、钢结构、家电、汽车等行业获得广泛应用，已经占据主体地位。
在欧美、日本等技术发达国家，自动化、机器人焊接设备的应用非常普遍，特别是在批量化、大规模和有害作业环境中使用率更高，已形成了成熟的技术、设备和与之配套并不断升级的焊接工艺。在我国，汽车、石化、电力、钢构等行业焊接生产现场使用的自动化和机器人焊接设备，少部分为国内焊接装备企业的自主知识产权设备，一部分由国内或合资、独资企业提供的、关键部件采用国外技术的组装和成套产品，更多的则是成套进口设备。国内企业对自动化、机器人焊接设备的关键技术的掌握和生产应用方面，与国际先进水平相比还存在较大差距。
发明内容
本发明的目的是提供一种传力杆专用自动焊接装置，其弥补了杆类旋转焊接工艺开发过程中自动化设备的不足。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
一种传力杆专用自动焊接装置，包括
机架；
装夹机构，固设于机架，所述装夹机构包含定位部以及夹持部，传力杆被所述定位部定位，所述夹持部将另一待焊接工件夹持定位；
焊接机构，位于所述装夹机构一侧，包含焊枪组件以及焊枪直线驱动组件，焊枪直线驱动组件可驱使所述焊枪组件向传力杆靠近进行焊接并在焊接结束后远离传力杆；
旋转机构，向传力杆施加一旋转的趋势力，迫使传力杆旋转。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述定位部包含定位套，所述定位套开设有容置所述传力杆的定位孔，所述定位孔与所述传力杆外轮廓相适配，且二者间隙配合；所述夹持部包含压紧块以及压紧驱动机构，所述压紧块固设于压紧驱动机构的动力输出端，另一待焊接工件被所述压紧块压紧于定位套的上端面。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹持部对称设置于定位孔的两侧。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述旋转机构包含驱动电机、分度机构以及柱轴，所述分度机构的动力输出端驱使所述柱轴转动，所述柱轴与所述定位套同轴且其上端与所述定位套连接，所述柱轴为中空，传力杆贯穿所述定位孔以及中空的柱轴。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述机架固设有柱轴座，所述柱轴与所述柱轴座活动连接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述柱轴下方还设有长度防错机构，传力杆的下端抵靠与长度防错机构，其控制传力杆的焊接位置恒定。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述长度防错机构包括电极以及绝缘座，所述传力杆的下端抵在电极上，所述电极可与机架可通过传力杆形成一弱电电流回路。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括脱料机构，所述脱料机构包含一脱料气缸，所述脱料气缸的动力输出端与所述长度防错机构固连，所述脱料气缸可迫使所述长度防错机构沿传力杆轴向移动，迫使所述传力杆向定位孔外移动。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述脱料机构以及长度防错机构固设于一第一调节机构，所述第一调节机构可沿传力杆轴向进行移动。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述焊枪组件通过第二调节机构与焊枪直线驱动组件连接，所述第二调节机构可对焊枪组件的角度以及相对传力杆的距离进行调节。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、焊接采用工件旋转的方式，节省工作空间、降低能耗；2、旋转直径小、速度快、生产效率高；3、工装定位精度要求低；4、结构简单，运行关节少，使用成本及维护成本低；5、适用范围广、可扩展性大，可适用于所有旋转类焊接，也可进行点焊作业。
附图说明
图1是焊接成型的产品结构示意图；
图2是本发明整体结构立体图；
图3是本发明整体机构主视图；
图4是本发明整体机构左视图；
图5是A-A剖视图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
见图1，本实施例中，焊接成型的产品90包含传力杆91、挡片92，挡片92焊接固定在传力杆91的特定位置。
见图2-5，为了实现这一产品和焊接，本实施例中公开了一种传力杆专用自
动焊接装置，包括
机架10；
装夹机构20，固设于机架10，装夹机构20包含定位部22以及夹持部21，传力杆91被定位部22定位，夹持部21将另一待焊接工件92夹持定位；具体的，本实施例中定位部22包含定位套221，定位套221开设有容置传力杆91的定位孔2211，定位孔2211与传力杆91外轮廓相适配，且二者间隙配合，传力杆由定位孔2211上方，自上而下穿入定位孔2211内；夹持部21包含压紧块211以及压紧驱动机构212，压紧块211固设于压紧驱动机构212的动力输出端，另一待焊接工件92被压紧块211压紧于定位套221的上端面。
需要说明的是，本实施例中带焊接工件92为挡片，其具有一定的横向尺寸，挡片由传力杆上端套入，然后落至定位套上端面，通过压紧块进行压紧，故而本实施例中优选压紧驱动机构212为旋转气缸，在带动压紧块向下压紧的同时还有一个带动压紧块旋转的动作，从而使压紧块向外转动打开，便于挡片套入传力杆进行组装，并且能够顺利的进入到焊接位置；同时装夹机构采用旋转气缸+定位套的方式对工件及挡片进行装夹，旋转气缸夹紧挡片，定位套通过定位孔装入工件，防止焊渣的飞溅及异形杆夹伤的风险。
进一步的，为了使待焊接工件92夹持更加平稳，是待焊接工件能够完全与定位部上端面贴合，优选夹持部21对称设置于定位孔2211的两侧，从而使带焊接工件两侧受力均衡，提高焊接质量和产品质量。
焊接机构30，位于装夹机构20一侧，包含焊枪组件32以及焊枪直线驱动组件31，焊枪直线驱动组件31可驱使焊枪组件32向传力杆91靠近进行焊接并在焊接结束后远离传力杆91；具体的，焊枪组件32连接于焊枪直线驱动组件31的动力输出端，焊枪直线驱动组件31便可带动焊枪组件32直线线性移动，调整好焊枪组件32的方向，即可实现焊枪组件32向传力杆91靠近进行焊接并在焊接结束后远离传力杆91。
需要说明的是，焊枪组件32包含焊枪或焊枪，焊枪或焊枪与焊接电源连接，在弧焊的时候还具有送丝组件，当然还可以包含其他现有技术中的焊接设备；焊枪直线驱动组件31优选气缸，实现带动焊枪组件前后运行，实现装料不干涉空间大，焊枪组件位置精度高等特点，后续容易扩展装料自动化。
旋转机构40，向传力杆91施加一旋转的趋势力，迫使传力杆91旋转。具体的，本实施例中，旋转机构40包含驱动电机41、分度机构42以及柱轴44，分度机构42的动力输出端固设有驱动齿轮421，柱轴44上固设有与驱动齿轮相啮合的从动齿轮43，驱动电机41驱使分度机构42转动，从而带动驱动齿轮421驱使从动齿轮43转动，进而驱使柱轴44转动；进一步的，为了实现柱轴44驱动定位套221同步转动，从而带动传力杆91转动，实现焊枪组件固定的情况下，被焊接的传力杆91以及挡片旋转的方式对其传力杆以及挡片进行焊接，大大降低了工作空间，并且旋转直径小、速度快、生产效率高，本实施例中，优选柱轴44与定位套221同轴且其上端与定位套221连接，柱轴44为中空，传力杆91贯穿定位孔2211以及中空的柱轴44；具体的，定位套221的底面具有柱轴定位槽2212，柱轴定位槽2212的侧面开设有螺钉孔2213，柱轴44上端插入柱轴定位槽2212内，将螺钉旋入螺钉孔2213内将二者固定连接，实现柱轴带动定位套同步转动。
为了提高柱轴44的稳定性，本实施例中，机架10固设有柱轴座12，柱轴座12具有柱轴安装孔，柱轴穿入柱轴安装孔内且柱轴与主轴安装孔之间设置有轴承121，实现柱轴与柱轴座活动连接，提高柱轴稳定性的同时也提高柱轴的灵活性。
旋转机构采用分度盘和齿轮传动，旋转平稳可靠，定位和旋转精度高，产品焊疤均匀。
进一步的，每一次更换传力轴之后都需要重新对传力杆与带焊接工件的位置进行定位，非常繁琐和影响焊接效率，故而，本实施例在柱轴44下方还设有长度防错机构50，长度防错机构50包括电极51以及绝缘座52，电机51上加载有检测电源正极(安全电压)，机架10接检测电源负极，传力杆91的上端与定位套接触，当下端抵在电极51上，电极51和机架10便通过传力杆91形成一电流回路，如果在这一电流回路中设置电流检测元件，那么当传力杆91与电极接触后，这个电流检测元件上就会产生电压信号，这一电压信号传递给控制器，控制器收到这一电压信号才会控制规格机构进行下一步骤的动作；由此便实现长度防错机构控制传力杆91的焊接位置恒定。
还包括脱料机构60，脱料机构即为脱料气缸，脱料气缸的动力输出端61与长度防错机构的绝缘座52固连，脱料气缸的活塞顶出的时候便可迫使绝缘座52和电极51沿传力杆91轴向移动，从而迫使传力杆91向定位孔2211外移动，从而便于将传力杆从定位孔内取出。
在遇到不同长度的传力杆焊接时，常常需要对长度防错机构进行调节，基于这一问题本实施例提出了脱料机构60以及长度防错机构50固设于第一调节机构70，第一调节机构70可沿传力杆91轴向进行移动。
具体的，第一调节机构70包含底板71、上支撑板73和下支撑板72，底板71开设有调节槽711，螺栓穿过调节槽旋紧在安装板11上，旋松螺栓后，便可沿调节槽711滑动底板进行高度调节，从而实现长度防错机构50的位置调节；优选的，上支撑板73和下支撑板72之间还固设有补强板74。
同理的，在遇到不同规格的传力杆焊接时，焊枪组件与传力杆周面的相对位置也要发生改变，但是焊枪直线驱动组件31的型号以及焊枪直线驱动组件31与机架的固定方式一旦选定后，向改变焊枪组件与传力杆的相对位置将会变得困难，由此，本实施例优选焊枪组件32通过第二调节机构80与焊枪直线驱动组件31连接，第二调节机构80可对焊枪组件32的角度以及相对传力杆91的距离进行调节。
具体的，第二调节机构80包含固定块81、调节板82、焊枪组件固定座821、调节螺栓83，固定块固设于焊枪直线驱动组件31的动力输出端311，调节板82开设有调节槽822，调节螺栓83穿过调节槽822后旋紧在固定块81内；本实施例优选调节螺栓83为一个，其目的在于当旋松调节螺栓83的时候便可以同时对焊枪组件的角度以及相对传力杆的位置进行调节。
本装置具有结构简单、操作方便、生产效率高、空间占用小、工艺要求低等优点。在降低能耗的基础上，实现了产品的高效、批量生产，设备实现精度高，大大提升了产品质量。
其工作原理为：
初始状态，旋转气缸带动压紧块211上移并旋转打开，焊枪组件32为收回状态，脱料气缸活塞杆为缩回状态；
第一步，将传力杆由定位孔2211以及柱轴中空一直向内插入，直至传力杆的下端抵靠在电极51上，将挡片92套入由传力杆91的上端，自由下落至定位套221的上端面；
第二步，当传力杆与电极51接触后，控制器检测到检测元件的电压信号，控制旋转气缸带动压紧块211反向旋转并下移将挡片92压紧在定位套的上端面；随后焊枪直线驱动组件31带动焊枪组件32移动至焊接位置；
第三步，驱动电机41启动带动分度机构42转动，而后通过齿轮组驱使柱轴44转动，进而带动定位套221转动，由于定位孔2211与传力杆的外轮廓相配合，便可形成传动关系，实现定位套221带动传力杆以及挡片转动；与此同时，焊枪组件工作，对传力杆以及挡片进行焊接，实现边旋转边焊接，直至转动设定角度停止；
第四步，压紧块、旋转气缸以及焊接机构回到初始位置；
第五步，脱料气缸活塞杆上推，将传力杆由定位孔向上顶出。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：包括
机架；
装夹机构，固设于机架，所述装夹机构包含定位部以及夹持部，传力杆被所述定位部定位，所述夹持部将另一待焊接工件夹持定位；
焊接机构，位于所述装夹机构一侧，包含焊枪组件以及焊枪直线驱动组件，焊枪直线驱动组件可驱使所述焊枪组件向传力杆靠近进行焊接并在焊接结束后远离传力杆；
旋转机构，向传力杆施加一旋转的趋势力，迫使传力杆旋转。
2.根据权利要求1所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述定位部包含定位套，所述定位套开设有容置所述传力杆的定位孔，所述定位孔与所述传力杆外轮廓相适配，且二者间隙配合；所述夹持部包含压紧块以及压紧驱动机构，所述压紧块固设于压紧驱动机构的动力输出端，另一待焊接工件被所述压紧块压紧于定位套的上端面。
3.根据权利要求1所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述夹持部对称设置于定位孔的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述旋转机构包含驱动电机、分度机构以及柱轴，所述分度机构的动力输出端驱使所述柱轴转动，所述柱轴与所述定位套同轴且其上端与所述定位套连接，所述柱轴为中空，传力杆贯穿所述定位孔以及中空的柱轴。
5.根据权利要求4所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述机架固设有柱轴座，所述柱轴与所述柱轴座活动连接。
6.根据权利要求4所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述柱轴下方还设有长度防错机构，传力杆的下端抵靠与长度防错机构，其控制传力杆的焊接位置恒定。
7.根据权利要求6所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述长度防错机构包括电极以及绝缘座，所述传力杆的下端抵在电极上，所述电极与机架可通过传力杆形成弱电电流回路。
8.根据权利要求7所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：还包括脱料机构，所述脱料机构包含一脱料气缸，所述脱料气缸的动力输出端与所述长度防错机构固连，所述脱料气缸可迫使所述长度防错机构沿传力杆轴向移动，迫使所述传力杆向定位孔外移动。
9.根据权利要求8所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述脱料机构以及长度防错机构固设于第一调节机构，所述第一调节机构可沿传力杆轴向进行移动。
10.根据权利要求1所述的一种传力杆专用自动焊接装置，其特征在于：所述焊枪组件通过第二调节机构与焊枪直线驱动组件连接，所述第二调节机构可对焊枪组件的角度以及相对传力杆的距离进行调节。
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