CN110434437A - 一种焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接工作站，包括横向传送机构及竖向传送机构,横向传送机构上依次设置有焊前处理工位、转载机构和焊后处理工位，竖向传送机构的一端与转载机构相接，竖向传送机构的另一端设有自动焊接工位；转载机构包括顶升接驳装置和传动平台，传动平台上设有转载传送机构；顶升接驳装置提供垂直于横向传送机构的传送面的驱动力以驱使转载传送机构上升至与横向传送机构的传送面平齐或者高于横向传送机构的传送面，并且上升至与竖向传送机构的传送面平齐。采用本发明技术方案的焊接工作站，能够实现完成自动焊接及工件翻转，且夹具能适用于多种尺寸的开关柜和真空断路器柜，不但提高了生产效率降低人工劳动强度，同时又降低了生产成本。

Description

一种焊接工作站

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，具体涉及一种焊接工作站。

背景技术

现有技术中，开关柜和真空断路器柜采用人工焊接，不仅需要人工上下料，焊接过程中还需要人工翻转，同时因为各个开关柜和真空断路器柜的尺寸和结构不同，还需专门为不同的开关柜和真空断路器柜制作专用夹具，随着开关柜和真空断路器的生产需求量越来越大，现有焊接设备已无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种焊接工作站，能够实现完成自动焊接及工件翻转，且夹具能适用于多种尺寸的开关柜和真空断路器柜，不但提高了生产效率降低人工劳动强度，同时又降低了生产成本。

基于此，本发明提供了一种焊接工作站，包括横向传送机构及竖向传送机构,所述竖向传送机构的传送方向垂直于所述横向传送机构的传送方向，所述横向传送机构上依次设置有焊前处理工位、转载机构和焊后处理工位，所述竖向传送机构的一端与所述转载机构相接，所述竖向传送机构的另一端设有自动焊接工位；所述转载机构包括设于所述横向传送机构的传送面下方的顶升接驳装置和连接于所述顶升接驳装置上方的传动平台，所述传动平台上设有转载传送机构，所述转载传送机构的传送方向与所述竖向传送机构的传送方向一致；所述顶升接驳装置提供垂直于所述横向传送机构的传送面的驱动力以驱使所述转载传送机构上升至与所述横向传送机构的传送面平齐或者高于所述横向传送机构的传送面，并且上升至与所述竖向传送机构的传送面平齐。

优选的，所述顶升接驳装置包括若干个顶升气缸，所述顶升气缸的底部固定于所述横向传送机构的传送面下方，所述顶升气缸的输出轴连接所述传动平台。

优选的，所述转载传送机构包括固定于所述传动平台上的链条支架及架设于所述链条支架上的至少两道平行设置的传动链条，所述传动链条通过电机驱动；所述横向传送机构和竖向传送机构分别采用传送辊组、传动皮带或者传动链条中的任一种，所述横向传送机构和竖向传送机构通过电机驱动。

优选的，所述传动平台的一侧或者两侧或者三侧设有用于定位待焊接工件的限位块，所述限位块竖直设置于所述传动平台上。

优选的，所述焊前处理工位和焊后处理工位上分别设有用于驱动待焊接工件顶升和旋转的顶升翻转机构，所述顶升翻转机构包括设于所述横向传送机构的传送面下方的顶升装置和连接于所述顶升装置上方的具有转轴的回转盘，所述回转盘能够在水平面上绕所述转轴旋转。

优选的，所述顶升装置包括若干个驱动气缸，所述驱动气缸的底部固定于所述横向传送机构的传送面下方，所述驱动气缸的输出轴连接所述回转盘。

优选的，还包括用于装载待焊接工件的托盘，所述托盘上设有定位孔，所述回转盘上设有定位插销，通过所述定位插销插接于所述定位孔使所述托盘定位于所述回转盘上。

优选的，沿所述横向传送机构的传送方向、在所述顶升翻转机构的前方设有托盘阻挡机构，所述托盘阻挡机构能够上升至所述横向传送机构的传送面之上或者下降至所述横向传送机构的传送面之下。(说明书里展开说明)

优选的，所述自动焊接工位上设有夹紧机构和焊接机构，所述夹紧机构包括若干个能够沿水平方向施加夹紧力的水平夹紧机构及若干个能够沿竖直方向施加夹紧力的竖向夹紧机构。

优选的，所述焊接机构包括焊接机器人、送丝装置和焊枪，所述焊枪安装于所述焊接机器人上，所述送丝装置与所述焊接机器人相连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

通过设置传动方向互相垂直的横向传送机构及竖向传送机构,且横向传送机构上依次设置有焊前处理工位、转载机构和焊后处理工位，竖向传送机构的一端与转载机构相接，竖向传送机构的另一端设有自动焊接工位；由此使得待焊接工件可沿横向传送机构运动，在转载机构改变运动方向，通过竖向传送机构运动到自动焊接工位处完成焊接，焊接完成后，工件由竖向传送机构运送回横向传送机构，继续向下一个工位运送，由此可实现对焊接零件的自动化焊接。进一步地，自动焊接工位在横向传送机构的一侧，且有一定的距离，确保焊接过程中其他工位的操作人员的安全。

附图说明

图1为本发明实施例中焊接工作站的结构示意图。

图2为本发明实施例中焊前清洁工位一个角度的结构示意图。

图3为本发明实施例中焊前清洁工位另一个角度的结构示意图。

图4为本发明实施例中传送机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中焊接机构的结构示意图。

图6为本发明实施例中夹紧机构另一个角度的结构示意图。

图中：1、焊前清洁工位，2、横向传送机构，3、竖向传送机构，4、夹紧机构，5、焊接机构；11、第一固定座，12、第一顶升气缸，13、机架，14、第一回转盘，15、第一托盘阻挡机构，21、焊前处理工位，22、第一电机，23、转载机构，24、焊后处理工位，31、链条传送装置，32、竖向传送机构升降气缸，41、竖向夹紧机构，42、夹紧装置驱动气缸，43、第一水平夹紧机构，44、第二水平夹紧机构，45、第一夹板，46、固定柱，47、第二夹板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图6所示，本实施例提供一种焊接工作站，包括横向传送机构2及竖向传送机构3,竖向传送机构3的传送方向垂直于横向传送机构2的传送方向，横向传送机构2上依次设置有焊前处理工位21、转载机构23和焊后处理工位24，竖向传送机构3的一端与转载机构23相接，竖向传送机构3的另一端设有自动焊接工位；

转载机构23包括设于横向传送机构2的传送面下方的顶升接驳装置和连接于顶升接驳装置上方的传动平台，传动平台上设有转载传送机构，转载传送机构的传送方向与竖向传送机构3的传送方向一致；顶升接驳装置提供垂直于横向传送机构2的传送面的驱动力以驱使转载传送机构上升至与横向传送机构2的传送面平齐或者高于横向传送机构2的传送面，并且上升至与竖向传送机构3的传送面平齐。

基于以上技术方案，通过设置传动方向互相垂直的横向传送机构2及竖向传送机构3,且横向传送机构2上依次设置有焊前处理工位21、转载机构23和焊后处理工位24，竖向传送机构3的一端与转载机构23相接，竖向传送机构3的另一端设有自动焊接工位；由此使得待焊接工件可沿横向传送机构2运动，在转载机构23改变运动方向，通过竖向传送机构3运动到自动焊接工位处完成焊接，焊接完成后，工件由竖向传送机构3运送回横向传送机构2，继续向下一个工位运送，由此可实现对焊接零件的自动化焊接。进一步地，自动焊接工位在横向传送机构2的一侧，且有一定的距离，确保焊接过程中其他工位的操作人员的安全。

进一步地，顶升接驳装置包括若干个顶升气缸，顶升气缸的底部固定于横向传送机构2的传送面下方，顶升气缸的输出轴连接传动平台。

优选的，转载传送机构包括固定于传动平台上的链条支架及架设于链条支架上的至少两道平行设置的传动链条，传动链条通过第二电机驱动；横向传送机构2和竖向传送机构3分别采用传送辊组、传动皮带或者传动链条中的任一种，横向传送机构2和竖向传送机构3通过电机驱动，具体的，横向传送机构2通过第一电机22驱动。

具体的，传动平台的一侧或者两侧或者三侧设有用于定位待焊接工件的限位块，限位块竖直设置于传动平台上。在本实施例中，竖向传送机构3包括底座本体、若干个竖向传送机构升降气缸32、固定连接于底座本体的第三电机和链条传送装置31，竖向传送机构升降气缸32使得竖向传送机构3的链条传送装置31升降，以满足与转载机构23相接的需求，第三电机驱动链条传送装置31转动，从而使得工件从横向传送机构2运动到竖向传送机构3。在底座本体周边设有挡料板，由此使得工件运输到特定位置时停止运动，便于工件的运输。

在本实施例中，焊前处理工位21和焊后处理工位24上分别设有用于驱动待焊接工件顶升和旋转的顶升翻转机构，顶升翻转机构包括设于横向传送机构2的传送面下方的顶升装置和连接于顶升装置上方的具有转轴的回转盘，回转盘能够在水平面上绕转轴旋转。由此便于操作人员将工件旋转，以方便操作人员对工件进行全面的清洁、焊接和检查。

进一步地，顶升装置包括若干个驱动气缸，驱动气缸的底部固定于横向传送机构2的传送面下方，驱动气缸的输出轴连接回转盘。由此操作人员可手动旋转回转盘，从而使工件位于所需的位置状态。

在本实施例中，还包括焊前清洁工为1，焊前清洁工位1为方便清洁同样设有顶升装置，下面以焊前清洁工位1为例说明顶升装置的原理。如图1所示，设置于焊前清洁工位1上的顶升装置包括若干个第一顶升气缸12，第一顶升气缸12的底部固定于横向传送机构2的传送面下方的机架13上，第一顶升气缸12的输出轴连接第一回转盘14。在本实施例中，在第一回转盘下设有第一固定座11，第一顶升气缸12输出轴固定连接在第一固定座11上，第一回转盘14可转动的连接在第一固定座11上，由此便于工件在顶升后操作人员旋转回转盘以使得工件旋转。

优选的，还包括用于装载待焊接工件的托盘，托盘上设有定位孔，回转盘上设有定位插销，通过定位插销插接于定位孔使托盘定位于回转盘上。定位机构与不同的定位孔插接，使工件固定于不同的加工位置。由此便于对工件的各个角度进行清洁和加工。

更优的，沿横向传送机构2的传送方向、在顶升翻转机构的前方设有托盘阻挡机构，托盘阻挡机构能够上升至横向传送机构2的传送面之上或者下降至横向传送机构的传送面之下。

如图1所示，第一托盘阻挡机构15包括定位滚轮和驱动气缸，驱动气缸连接定位滚轮，并驱动滚轮连接或分离工件。由此当工件运动到达指定工位时，气缸驱动定位滚轮运动，从而使得定位滚轮上升，高于横向传送机构2的轨道平面，从而使得工件停止向前运动，便于操作人员进行清洁、点焊和后处理。

在本实施例中，自动焊接工位上设有夹紧机构4和焊接机构5，夹紧机构4包括若干个能够沿水平方向施加夹紧力的水平夹紧机构及若干个能够沿竖直方向施加夹紧力的竖向夹紧机构41。

在本实施例中，水平夹紧机构包括第一水平夹紧机构43和第二水平夹紧机构44，具体的，第一水平夹紧机构43和第二水平夹紧机构44的动力输入机构为气缸，气缸的输出端与第一夹板45和第二夹板47相连接，第一夹板45上沿水平方向设有若干固定柱46。在本实施例中，相对设置于第一水平夹紧机构43和第二水平夹紧机构44两侧的夹紧装置驱动气缸42可驱动第一水平夹紧机构43和第二水平夹紧机构44上下运动，从而适应不同的工件所需的夹紧位置。

在本实施例中，第一水平夹紧机构43和第二水平夹紧机构44采用直线导轨导向，整体刚性好，确保夹紧机构4夹紧可靠；每个气缸都设计单独的电磁阀控制，可根据需要调整压紧气缸的数量，各个压紧气缸设计有独立的调压阀，可以调节压紧气缸的压紧力大小。

具体的，焊接机构5包括焊接机器人、送丝装置和焊枪，焊枪安装于焊接机器人上，送丝装置与焊接机器人相连接。在本实施例中，焊枪上设有防碰撞器，防止焊枪因意外而撞坏。

具体的，送丝装置包括送丝盘、送丝管以及送丝机构，送丝盘固定连接在焊接机器人的底座上，送丝机构固定连接在焊接机器人的机械臂上，用于将焊丝送入焊接机构5，送丝管的两端分别与送丝盘和送丝机构相连接，用于将焊丝从送丝盘送入送丝机，在本实施例中，焊接机构5具有清枪、剪丝、雾油功能，且结构简单，维护方便。具体的，焊接机器人靠近夹紧机构的一端设有传感器。

在本实施例中，在整个焊接工作站的外围设有防护部件，防护部件侧壁设有多个手工推拉门，多个自动升降门，1个安全手动推拉门，1个安全自动升降门，在进出门旁设计观察窗口，观察窗口设计有防弧光有机玻璃板，防护部件的主体防护栏采用铝型材框架，钢板折弯安装，钢板烤漆处理，整体美观，全部可拆卸。

具体的，工件在焊前清洁工位1上由操作人员将对气室进行清洁，为封顶板做准备，当焊前处理工位21无工件时，操作人员按进板按钮，此时自动门打开，焊前清洁工位的托盘阻挡机构下降，点焊工位的托盘阻挡机构上升，传送机构2运动起来，焊前清洁工位处的操作人员将工件推入横向传送机构2的入口，托板将工件自动输送到焊前处理工位21，工件到达焊前处理工位21，自动门关闭，焊前处理工位21的托盘阻挡机构升起，由操作人员进行点焊；点焊后，操作人员按作业完成按钮，若机器人焊接工位无工件，工件输送到转载机构23处，若有则处于等待状态，等到焊接工件自动输送到焊后处理工位24之后才能自动输送到转载机构23处；转载机构23的驱动电机运转，由转载机构23将工件运输到已升起的链条传送装置31上，由竖向传送机构3将工件运输到夹紧机构4处，夹紧机构4根据不同形状和尺寸的工件调整各个气缸的运动行程，从而将工件夹紧，从而便于焊接机构5的焊接，在焊接完成后，由竖向传送机构3将工件运输经由转载机构23，工件回到横向传送机构2处，继续向焊后处理工位24运动，当工件运动到焊后处理工位24处时，托盘阻挡机构限位对托盘及工件进行限位，操作人员对工件进行补焊清渣；补焊清渣完成之后，操作人员按下完成按钮，自动门打开，补焊清渣工位的托盘阻挡机构下降，工件自动输出到下一工位。

采用本发明实施例的焊接工作站，通过设置传动方向互相垂直的横向传送机构2及竖向传送机构3,且横向传送机构2上依次设置有焊前处理工位21、转载机构23和焊后处理工位24，竖向传送机构3的一端与转载机构23相接，竖向传送机构3的另一端设有自动焊接工位；由此使得待焊接工件可沿横向传送机构2运动，在转载机构23改变运动方向，通过竖向传送机构3运动到自动焊接工位处完成焊接，焊接完成后，工件由竖向传送机构3运送回横向传送机构2，继续向下一个工位运送，由此可实现对焊接零件的自动化焊接。进一步地，自动焊接工位在横向传送机构2的一侧，且有一定的距离，确保焊接过程中其他工位的操作人员的安全。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种焊接工作站，其特征在于：包括横向传送机构及竖向传送机构,所述竖向传送机构的传送方向垂直于所述横向传送机构的传送方向，所述横向传送机构上依次设置有焊前处理工位、转载机构和焊后处理工位，所述竖向传送机构的一端与所述转载机构相接，所述竖向传送机构的另一端设有自动焊接工位；

所述转载机构包括设于所述横向传送机构的传送面下方的顶升接驳装置和连接于所述顶升接驳装置上方的传动平台，所述传动平台上设有转载传送机构，所述转载传送机构的传送方向与所述竖向传送机构的传送方向一致；所述顶升接驳装置提供垂直于所述横向传送机构的传送面的驱动力以驱使所述转载传送机构上升至与所述横向传送机构的传送面平齐或者高于所述横向传送机构的传送面，并且上升至与所述竖向传送机构的传送面平齐。

2.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于：所述顶升接驳装置包括若干个顶升气缸，所述顶升气缸的底部固定于所述横向传送机构的传送面下方，所述顶升气缸的输出轴连接所述传动平台。

3.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于：所述转载传送机构包括固定于所述传动平台上的链条支架及架设于所述链条支架上的至少两道平行设置的传动链条，所述传动链条通过电机驱动；所述横向传送机构和竖向传送机构分别采用传送辊组、传动皮带或者传动链条中的任一种，所述横向传送机构和竖向传送机构通过电机驱动。

4.根据权利要求1所述的焊接工作站，其特征在于：所述传动平台的一侧或者两侧或者三侧设有用于定位待焊接工件的限位块，所述限位块竖直设置于所述传动平台上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的焊接工作站，其特征在于：所述焊前处理工位和焊后处理工位上分别设有用于驱动待焊接工件顶升和旋转的顶升翻转机构，所述顶升翻转机构包括设于所述横向传送机构的传送面下方的顶升装置和连接于所述顶升装置上方的具有转轴的回转盘，所述回转盘能够在水平面上绕所述转轴旋转。

6.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于：所述顶升装置包括若干个驱动气缸，所述驱动气缸的底部固定于所述横向传送机构的传送面下方，所述驱动气缸的输出轴连接所述回转盘。

7.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于：还包括用于装载待焊接工件的托盘，所述托盘上设有定位孔，所述回转盘上设有定位插销，通过所述定位插销插接于所述定位孔使所述托盘定位于所述回转盘上。

8.根据权利要求5所述的焊接工作站，其特征在于：沿所述横向传送机构的传送方向、在所述顶升翻转机构的前方设有托盘阻挡机构，所述托盘阻挡机构能够上升至所述横向传送机构的传送面之上或者下降至所述横向传送机构的传送面之下。

9.根据权利要求1至4任一项所述的焊接工作站，其特征在于：所述自动焊接工位上设有夹紧机构和焊接机构，所述夹紧机构包括若干个能够沿水平方向施加夹紧力的水平夹紧机构及若干个能够沿竖直方向施加夹紧力的竖向夹紧机构。

10.根据权利要求9所述的焊接工作站，其特征在于：所述焊接机构包括焊接机器人、送丝装置和焊枪，所述焊枪安装于所述焊接机器人上，所述送丝装置与所述焊接机器人相连接。