CN110605579A - 一种转盘式自动床脚焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘式自动床脚焊接机，包括上料设备、工作台和取料设备，特别的还包括第一焊接机构和第二焊接机构，所述上料设备包括：圆片上料设备和圆管上料设备，所述取料设备包括：取料机构、测压机构和产品筛选机构，所述测压机构设于取料机构与产品筛选机构之间，所述工作台上固定安装有等分转盘，所述等分转盘表面周边装设有气动卡爪。其优点表现为：可实现全自动化焊接，降低人工劳动强度，提高产能，质量稳定，并解决人工无法圆管内侧焊接的问题和质量管控的问题。

Description

一种转盘式自动床脚焊接机

技术领域

本发明涉及电动床生成制造焊接设备设计技术领域，具体地说，是一种转盘式自动床脚焊接机。

背景技术

工业机器人作为现代制造技术发展的重要标志之一和新兴技术产业，以为世人所认同。并正对现代高技术产业各领域以至人们的生活产生了重要影响。焊接制造工艺由于其工艺的复杂性、劳动强度、产品质量、批量等要求，使得焊接工艺对自动化、机械化的要求极为迫切，实现机器人焊接代替人工操作正成为焊接工作者追求的目标。

经过十几年的机器人焊接技术的应用实践，国内焊接机应用已经具有一定规模，但是机器人焊接位置变换速度慢，仍不能满足某些领域的要求。在床脚焊接领域，仍然存在诸多问题，比如焊接好的圆管质量无保证，需人工来看焊点的大小位置判断产品的质量，并且仍然需要人工上下料，工作强度高易疲劳，影响焊接速度和产品质量，所以，目前市场上迫切需要一种可以实现全自动化焊接，降低人工劳动强度，产能大幅度提高，质量稳定，减少焊接工人，解决人工无法圆管内侧焊接的问题和质量管控的问题，并且操作简单，换型调节方便的焊接机。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种转盘式自动床脚焊接机，可实现全自动化焊接，降低人工劳动强度，提高产能，质量稳定，并解决人工无法圆管内侧焊接的问题和质量管控的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种转盘式自动床脚焊接机，包括上料设备、工作台和取料设备，特别的还包括第一焊接机构和第二焊接机构，所述上料设备包括：圆片上料设备和圆管上料设备，所述取料设备包括：取料机构、测压机构和产品筛选机构，所述测压机构设于取料机构与产品筛选机构之间，所述工作台上固定安装有等分转盘，所述等分转盘表面周边装设有气动卡爪，每一个气动卡爪作为一个床脚加工工位，每一个工位分别与所述圆片上料设备、圆管上料设备、第一焊接机构和第二焊接机构对应，所述取料机构与第二焊接机构安装于同一工位上，所述第一焊接机构和第二焊接机构相邻。

进一步地，所述圆片上料设备包块震动盘、错位治具和上料机构，所述上料机构设于错位治具一端与气动卡爪对应，错位治具另一端通过直线送料器与震动盘相连。

进一步地，所述圆管上料设备包括斜面上料器、输送机构和圆管压入机构，斜面上料器与圆管压入机构通过输送机构相连，所述圆管压入机构与等分转盘上的一个气动卡爪相对应。

进一步地，所述输送机构与圆管压入机构之间还设有去毛刺机构和圆管抓取机构，去毛刺机构对输送机构送来的圆管进行去毛刺处理后，由圆管抓取机构伺服定位放入圆管压入机构。

进一步地，所述取料机构包括：夹爪气缸、上升气缸和左右气缸，夹爪气缸用于夹取产品，上升气缸和左右气缸控制夹爪气缸分别进行上下方向和左右方向的移动。

进一步地，所述等测压机构包括用于放置被检测产品的定位点和装有传感器的动力杆。

进一步地，所述动力杆上的传感器包括压力传感器和位移传感器。

进一步地，所述产品筛选机构上设有合格产品漏斗框和不合格产品漏斗框，产品筛选机构由筛选气缸提供动力根据测压机构的测试结果分别将加工好的产品分别推送至合格产品漏斗框或不合格产品漏斗框。

进一步地，所述等分转盘分为四个床脚加工工位，所述圆片上料设备对应于第一工位、圆管上料设备对应于第二工位、第一焊接机构对应于第三工位、第二焊接机构对应于第四工位，等分转盘通过凸轮分割器间歇运动使加工原料依次经过第一工位、第二工位、第三工位和第四工位加工成为产品。

进一步地，所述工作台上还包括显示装置，所述显示装置上设有人机操作界面和操作控制按钮。

本发明优点在于：

1、本发明的等分转盘上分为多个床脚加工工位，每一个工位对应于整个作业流程中的一个加工操作，通过等分转盘的间歇运动实现床脚加工的全程自动化操作，代替传统人工进行上料、取料和焊接等操作，降低了人工劳动强度，解决了需要通过人工上下料，工作强度高易疲劳，影响焊接速度和产品质量的问题；取料机构上设有测压机构和产品筛选机构，解决人工操作产生的质量管控不严格的问题，提高产品合格率。

2、本发明设置有测压机构和筛选机构，测压机构可以测量床脚圆片的形变量，筛选机构可以通过测压机构测试出的形变量筛选出合格和不合格的产品，从而提升了产品的质量。

3、本发明的圆片上料设备使圆片通过震动盘和直线送料器有序排列进入错位治具进行精确定位，通过吸盘吸起放入卡爪定位治具，本发明的圆管上料设备将凌乱的圆管通过斜面滚动自然排成一条直线，通过输送机构进入去毛刺机构和圆管抓取机构，解决了人工上料无法保证精确定位的问题，通过机械化流程处理大大节省了人工成本，实现产品生产原料的标准化处理，为焊接操作奠定质量基础。

4、本发明的显示装置提供了人机交互操作界面和操作控制按钮，保证加工过程中可以实时监控焊接机的操作流程及时发现机器运行故障，通过配合操作控制按钮实时调整加工程序；同时显示装置可以实时记录焊接机操作数据，实现加工过程的数字化管理。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为本发明转盘式自动床脚焊接机的结构俯视图；

图2为本发明转盘式自动床脚焊接机的立体结构示意图；

图3为本发明转盘式自动床脚焊接机的圆片上料设备结构示意图；

图4-1为本发明转盘式自动床脚焊接机的圆管上料设备结构示意图；

图4-2为本发明转盘式自动床脚焊接机的圆管压入机构示意图；

图5-1为本发明转盘式自动床脚焊接机的取料机构示意图；

图5-2为本发明转盘式自动床脚焊接机的测压机构及产品筛选机构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

11.震动盘；12.错位治具；13.上料机构；14.直线送料器；21.斜面上料器；22.输送机构；23.圆管压入机构；211.去毛刺机构；212.圆管抓取机构；30.工作台；31.等分转盘；32气动卡爪；33.显示装置；40.第一焊接机构；50.第二焊接机构；60.取料设备；61.取料机构；611.夹爪气缸；612.上升气缸；613.左右气缸；62.测压机构；621.定位点；622.动力杆；63.产品筛选机构；631.不合格产品漏斗框；632.合格产品漏斗框；633.筛选气缸。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明设计了一种可实现全自动化焊接，代替人工解决上下料、去毛刺，内侧焊接和压力测试功能的焊接机。

参照附图1和附图2，本发明实施例中的一种转盘式自动床脚焊接机包括上料设备、工作台30、取料设备、第一焊接机构40和第二焊接机构50。上料设备包括：圆片上料设备和圆管上料设备，取料设备60包括：取料机构61、测压机构62和产品筛选机构63，测压机构62设于取料机构61与产品筛选机构63之间。

工作台30位于上料设备和取料设备之间，其上固定安装有等分转盘31，根据其它设备操作的需要，可以将等分转盘31装在工作台30的中间位置，使其它设备环绕在等分转盘31的四周，这样可以使所有设备同时工作而不需要移动设备只需要转动等分转盘31就可以完成整个加工流程。等分转盘31表面周边装设有气动卡爪32，每一个气动卡爪32作为一个床脚加工工位，每一个工位分别与所述圆片上料设备、圆管上料设备、第一焊接结构40和第二焊接机构50对应，并且每个工位上的气动卡爪32与该工位上对应的设备互相配合完成该工位上的流程加工。所述取料机构61与第二焊接机构50安装于同一工位上，并且第一焊接结构40和第二焊接机构50相邻。工作台30上还包括显示装置33，显示装置33上设有人机操作界面和操作控制按钮。

参照附图3，附图3示出了本发明焊接机的圆片上料设备示意图，其包括包块震动盘11、错位治具12和上料机构13。上料机构13设于错位治具12一端与气动卡爪32对应，错位治具12另一端通过直线送料器14与震动盘11相连。圆片通过震动盘11和直线送料器14有序排列进入错位治具12进行精确定位，上料机构13将定位好的圆片放入与之对应的气动卡爪32上，在实际中优选地可以通过在上料机构上设置吸盘将圆片吸起放入气动卡爪32，完成床脚加工的第一步加工操作。本实施例中，圆片上料设备对应的气动卡爪32所在工位为床脚加工流程中的第一工位，随着等分转盘31的转动圆片被送入下一工位进行下一步操作，同时该工位继续对新上料的圆片进行加工。

参照附图4-1为本发明实施例中转盘式自动床脚焊接机的圆管上料设备的结构示意图，如图所示圆管上料设备包括斜面上料器21、输送机构22和圆管压入机构23(附图4-2示出)，斜面上料器21与圆管压入机构23通过输送机构22相连，凌乱的圆管通过斜面上料器21的斜面滚动自然排成一条直线，通过阶梯搬运送入输送机构22的输送轨道准备通向圆管压入机构23。

参照附图4-2为本发明实施例中转盘式自动床脚焊接机的圆管压入机构23的机构示意图，圆管压入机构23与等分转盘31上的一个气动卡爪32相对应。结合附图4-1与附图4-2所示输送机构22与圆管压入机构23之间还设有去毛刺机构211和圆管抓取机构212，输送机构22送来的圆管进入去毛刺机构211进行去毛刺处理后，由圆管抓取机构212抓取伺服定位放入等分转盘31上的气动卡爪32上面，借助翻转机构和压紧机构将圆管压入指定位置，这里的指定位置是指已完成圆片加工后通过等分转盘31转动从上一工位转过来的工位。至此，完成床脚加工的第二步加工操作。本实施例中，圆管压入机构23对应的气动卡爪32所在工位为床脚加工流程中的第二工位，随着等分转盘31的转动加工好的材料继续被送入下一工位进行下一步操作，同时该工位继续对新上料的圆管进行加工。

经过第一步和第二步处理好的圆管和圆片将会继续进入第三工位由第一焊接机构40进行焊接处理，再进入第四工位由第二焊接机构50完成焊接操作。

参照附图5-1为本发明实施例中转盘式自动床脚焊接机的取料机构示意图，如图所示取料机构61包括：夹爪气缸611、上升气缸612和左右气缸613，夹爪气缸611用于夹取产品，上升气缸612和左右气缸613控制夹爪气缸分别进行上下方向和左右方向的移动。焊接好的床脚由夹爪气缸611夹住，通过分别控制上升气缸612上行和左右气缸613前，最终放入测压机构62。

参照附图5-2为本发明实施例中转盘式自动床脚焊接机的测压机构及产品筛选机构示意图，如图所示测压机构62包括用于放置被检测产品的定位点621和装有传感器的动力杆622。夹爪气缸611夹住的床脚即被送入到定位点621上，翻转夹紧气缸把床脚翻转夹紧，动力杆622下行顶住焊接好的床脚圆片施加压力，进行形变量测试，通过调整数据设定合格产品的形变标准。其中，动力杆622上装有压力传感器和位移传感器，通过传感器可以测试得到形变数据，数据将会被输送至数字控制系统并在显示装置33上显示。

如附图5-2所示的产品筛选机构63由筛选气缸633、合格产品漏斗框632和不合格产品漏斗框631，产品筛选机构63由筛选气缸633提供动力根据测压机构62的测试结果分别将加工好的产品分别推送至合格产品漏斗框632或不合格产品漏斗框631中。

下面结合本发明的具体实施方式充分说明该发明的内容：

焊接机通电启动后，震动盘11震动将铆接好的圆片通过直线送料器14有序排列进入错位治具12进行精确定位，通过上料机构13上的吸盘吸起圆片放入等分转盘31上对应的气动卡爪32上，然后，等分转盘31转动至下一工位。同时，凌乱的圆管通过圆管上料设备的斜面上料器自动有序地排列成一字型，采用阶梯搬运的方式将圆管送入到输送机构22，输送机构22采用电机驱动链条的方式将圆管输送到去毛刺机构211的位置，毛刺机构211内的旋风刀把圆管内孔毛刺去除干净，这个操作可以为圆管内孔套入圆片外径时能够精确到指定的位置，打好基础，提高焊接质量。经过去毛刺处理的圆管由圆管抓取机构212抓取翻转，伺服精确定位放入气动卡爪32内，圆管压入机构23把放入气动卡爪32内的圆管用力压一下，可以确保圆管被精准地放置在指定的位置。气动卡爪32把放入的圆管夹紧，与铆接好的圆片定位，随着等分转盘31转动进入下一工位进行焊接。等分转盘31可以根据加工需要设定固定的转动频率，保证每个工位上有充足的时间完成该工位对应的加工流程，可以保证均匀的焊接，解决了通过人工来看焊点的大小位置容易产生误差的问题，实现自动焊接并且提高了产品质量。

在本实施例中以圆管和铆接好的圆片需均布焊接5个点位为例，对焊接过程进行描述。圆管压入后，圆管和圆片随着等分转盘31的转动进入第一焊接机构40所在的工位，第一焊接机构40需要完成3个点的焊接，焊接机构的焊枪由气缸驱动下行焊接，对应的气动卡爪32连续做3个点的间歇转动，即可完成所需要的3个点的焊接。完成后随着等分转盘31的继续转动，进入第二焊接机构50所在的工位，焊接机构的焊枪由气缸驱动下行焊接，对应的气动卡爪32连续做2个点的间歇转动，即可完成所需要的剩余2个点的焊接。焊接完成的同时，取料机构61在夹爪气缸的控制下夹住焊接好的床脚，焊接好的床脚由夹爪气缸611夹住，通过分别控制上升气缸612上行和左右气缸613前，最终放入测压机构62。通过落料槽滑入测压机构62的定位点621上，继续翻转夹紧气缸把床脚翻转夹紧，控制动力杆622下行顶住焊接好的床脚圆片施加压力，进行形变量测试，通过调整数据设定合格产品的形变标准。其中，动力杆622上装有压力传感器和位移传感器，通过传感器可以测试得到形变数据，数据将会被输送至数字控制系统并在显示装置33上显示。操作人员可以通过观察显示装置33上的人机交互界面时刻关注加工流程的每一个环节，以便于及时发现问题，同时也可以通过显示装置33上的操作操作控制按钮调整设备。

根据系统预设的检测标准，产品筛选机构63由筛选气缸633提供动力根据测压机构62的测试结果将加工好并且检测为合格的产品推送至合格产品漏斗框632，将加工不合格的产品推送至不合格产品漏斗框631中。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个……限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外相同的要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种转盘式自动床脚焊接机，包括上料设备、工作台和取料设备，其特征在于，所述焊接机还包括第一焊接机构和第二焊接机构，所述上料设备包括：圆片上料设备和圆管上料设备，所述取料设备包括：取料机构、测压机构和产品筛选机构，所述测压机构设于取料机构与产品筛选机构之间，所述工作台上固定安装有等分转盘，所述等分转盘表面周边装设有气动卡爪，每一个气动卡爪作为一个床脚加工工位，每一个工位分别与所述圆片上料设备、圆管上料设备、第一焊接机构和第二焊接机构对应，所述取料机构与第二焊接机构安装于同一工位上，所述第一焊接结构和第二焊接机构相邻。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述圆片上料设备包括震动盘、错位治具和上料机构，所述上料机构设于错位治具一端与气动卡爪对应，错位治具另一端通过直线送料器与震动盘相连。

3.根据权利要求1所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述圆管上料设备包括斜面上料器、输送机构和圆管压入机构，斜面上料器与圆管压入机构通过输送机构相连，所述圆管压入机构与等分转盘上的一个气动卡爪相对应。

4.根据权利要求3所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述输送机构与圆管压入机构之间还设有去毛刺机构和圆管抓取机构，去毛刺机构对输送机构送来的圆管进行去毛刺处理后，由圆管抓取机构伺服定位放入圆管压入机构。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述取料机构包括：夹爪气缸、上升气缸和左右气缸，夹爪气缸用于夹取产品，上升气缸和左右气缸控制夹爪气缸分别进行上下方向和左右方向的移动。

6.根据权利要求5所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述测压机构包括用于放置被检测产品的定位点和装有传感器的动力杆。

7.根据权利要求6所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述动力杆上的传感器包括压力传感器和位移传感器。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述产品筛选机构上设有合格产品漏斗框和不合格产品漏斗框，产品筛选机构由筛选气缸提供动力根据测压机构的测试结果分别将加工好的产品分别推送至合格产品漏斗框或不合格产品漏斗框。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述等分转盘分为四个床脚加工工位，所述圆片上料设备对应于第一工位、圆管上料设备对应于第二工位、第一焊接机构对应于第三工位、第二焊接机构对应于第四工位，等分转盘通过凸轮分割器间歇运动使加工原料依次经过第一工位、第二工位、第三工位和第四工位加工成为产品。

10.根据权利要求1所述的一种转盘式自动床脚焊接机，其特征在于，所述工作台上还包括显示装置，所述显示装置上设有人机操作界面和操作控制按钮。