CN110711995A

CN110711995A - 一种圆弧自动焊接机

Info

Publication number: CN110711995A
Application number: CN201910906985.7A
Authority: CN
Inventors: 黄海洋
Original assignee: Hangzhou Quxi Machinery Co ltd
Current assignee: Zhejiang Guowei Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: CN110711995B

Abstract

本发明涉及一种圆弧自动焊接机，包括焊接机器手以及工装单元，其中工装单元包括加工台，在加工台依次设置有初步工装以及次步工装，初步工装用于定位固定两个等径的圆管同轴对齐并抵接，而后启动焊接机器手移动至在圆管之间的连接处点焊一次，使得圆管之间固定连接形成半成品；而后再将半成品转移至次步工装中，启动焊接机器手的焊接端与半成品的焊缝位置对齐，同时次步工装带动半成品绕其轴线转动，焊接机器手保持不同动并持续焊接半成品的焊缝形成成品，进而提高焊接效率。

Description

一种圆弧自动焊接机

技术领域

本发明涉及焊接的技术领域，尤其是涉及一种圆弧自动焊接机。

背景技术

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。

现有中国专利号CN108714756A公开了一种新型的焊接机器人装置，包括焊接机器手以及工作台，其中焊接机器手能够带动焊接端平移，实现各中焊缝的加工。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

工业生产中，当需要两个圆管同轴焊接时，圆管之间形成圆形焊缝，焊接机器手无法转动至圆形焊缝的下端，人需要人工去完成焊接作业，造成焊接效率的较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆弧自动焊接机，采用点焊和圆弧焊接两部，其中圆弧焊接中通过工件转动，焊接机器手保持不同，实现高效的焊接作业。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种圆弧自动焊接机，包括焊接机器手，其特征在于：还包括用于固定工件的工装单元，所述工装单元包括加工台、设置于加工台上的初步工装以及次步工装；

所述初步工装包括定位台以及固定组件，所述定位台的上端开设有用于嵌设工件的定位槽，所述固定组件挤压工件固定于定位槽中；

所述次步工装包括电机以及用于嵌设固定工件的插接套，所述插接套同轴固定于电机的转动端。

通过采用上述技术方案，在加工台依次设置有初步工装以及次步工装，初步工装用于定位固定两个等径的圆管同轴对齐并抵接，而后启动焊接机器手移动至在圆管之间的连接出点焊一次，进而实现圆管之间固定连接形成半成品；而后再将半成品转移至次步工装中，即将半成品的一端嵌设于插接套中，启动焊接机器手的焊接端与半成品的焊点位置对齐，同时次步工装中的电机带动半成品绕其轴线转动，焊接机器手保持不同动并持续焊接半成品的焊缝形成成品，进而提高焊接效率。

本发明进一步设置为：所述次步工装还包括支撑台，所述支撑台沿插接套的轴线方向延伸设置，且所述支撑台支撑于工件的下端。

通过采用上述技术方案，在将半成品嵌设于插接套中的同时，支撑台支撑于半成品的下端，保证半成品转动过程中的稳定性，进而提升焊接质量。

本发明进一步设置为：所述支撑台的上端设置有一对支撑工件的抵接轮，所述抵接轮的转动轴线平行于插接套的轴线。

通过采用上述技术方案，当焊接半成品时，抵接轮与半成品之间滚动抵接，在保证半成品稳定转动的同时，减小半成品受到的摩擦阻力，实现保护半成品的目的。

本发明进一步设置为：所述插接套内壁且径向的相对两端开设有嵌槽，所述嵌槽中滑动设置有用于夹持工件的夹块，所述嵌槽中设置有推动夹块的支撑弹簧，所述夹块朝向支撑弹簧的一端连接有拉片，所述拉片远离夹块的一端延伸至插接套的外侧。

通过采用上述技术方案，将半成品嵌设于插接套中时，支撑弹簧推动夹块抵接于半成品的外侧，使得半成品稳定的嵌设于插接套中，保证焊接过程中半成品转动的稳定性。

本发明进一步设置为：所述插接套内滑动设置有活塞板以及推力弹簧，所述推力弹簧有推动活塞板向插接套外移动的趋势。

通过采用上述技术方案，在将半成品嵌设于插接套中时，半成品推动活塞板向内移动，直至夹块抵接夹紧半成品；通过拉片使得夹块收入嵌槽中时，推力弹簧推动活塞板，使得活塞板将成品从插接套中推出，实现快速下料的目的。

本发明进一步设置为：所述插接套内侧沿其轴线方向开设有滑槽，所述滑槽与嵌槽连通设置，所述活塞板上延伸有用于抵接夹块远离支撑弹簧一端的支撑条。

通过采用上述技术方案，当夹块收入嵌槽中时，活塞板推动成品脱离插接套，同时带动支撑条移动，使得支撑条抵接于夹块远离支撑弹簧的移动，使得夹块固定于嵌槽中，实现成品直接插接固定于插接套的中的目的，便于下一个半成品的安装固定。

本发明进一步设置为：所述插接套外侧径向的两端铰接有杠杆，所述杠杆沿插接套的轴线方向延伸，所述拉片伸出插接套的一端固定于杠杆上。

通过采用上述技术方案，将拉片的一端固定连接于杠杆上，在杠杆的靠近拉片的一端力臂较小，当需要半成品焊接完成后，通过挤压杠杆远离拉片的一端靠近插接套，进而实现通过拉片解除对半成品的挤压固定。

本发明进一步设置为：所述加工台上设置有解锁框，所述解锁框套设于插接套的外侧，且所述解锁框上且位于水平方向相对两端设置有解锁气缸，所述解锁气缸的伸缩端用于推动杠杆远离拉片的一端靠近插接套。

通过采用上述技术方案，当安装半成品时，启动解锁气缸的伸缩端收回，而后将半成品固定于插接套中，当电机驱动半成品转动至360度时，启动解锁气缸的伸缩端伸出并推动杠杆，实现自动解锁对半成品的固定。

本发明进一步设置为：所述解锁气缸的伸缩端固定有引导弧板，所述引导弧板的两端向解锁气缸弯曲，所述杠杆与引导弧板之间滑动抵接，所述引导弧板朝向杠杆的一侧设置有接触开关，所述接触开关用于同时关闭电机以及焊接机器手。

通过采用上述技术方案，在半成品焊接时，当插接套转动超过180度后，其中解锁气缸伸出，而后插接套继续转动，并当插接套转动至接近360度时，引导弧板与杠杆之间滑动抵接，直至恰好转动至360度时，杠杆与接触开关抵接，接触开关控制电机以及焊接机器手同时关闭，保证恰好焊接一圈，避免多焊的状况，提升焊接的质量。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过初步以及次步焊接完成圆弧焊接，其中次步焊接中通过转动工件，实现焊接机器手能够完成圆弧焊接的目的；

2.插接套内夹块对工件的加持以及活塞板对工件的推动，实现快速稳定上料和快速卸料的目的，提高焊接效率。

附图说明

图1是实施例一的总装示意图；

图2是实施例二的总装示意图；

图3是用于体现解锁框与插接套相对位置的示意图；

图4是用于体现插接套内部结构的示意图；

图5是用于体现解锁气缸以及引导弧板结构的示意图。

图中，1、焊接机器手；2、加工台；3、初步工装；31、定位台；311、定位槽；32、限位板；33、快速夹具一；34、快速夹具二；4、次步工装；5、电机；6、支撑台；61、抵接轮；7、插接套；71、嵌槽；72、夹块；73、支撑弹簧；74、拉片；75、杠杆；76、活塞板；77、推力弹簧；78、滑槽；79、支撑条；8、解锁框；81、解锁气缸；82、引导弧板；83、接触开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，一种圆弧自动焊接机，包括焊接机器手1以及工装单元，其中工装单元包括加工台2，在加工台2依次设置有初步工装3以及次步工装4，初步工装3用于定位固定两个等径的圆管同轴对齐并抵接，而后启动焊接机器手1移动至在圆管之间的连接处点焊一次，使得圆管之间固定连接形成半成品；而后再将半成品转移至次步工装4中，启动焊接机器手1的焊接端与半成品的焊缝位置对齐，同时次步工装4带动半成品绕其轴线转动，焊接机器手1保持不同动并持续焊接半成品的焊缝形成成品，进而提高焊接效率。

初步工装3包括固定于加工台2上的定位台31，在定位台31的上端开设有定位槽311，定位槽311沿圆管的轴线方向延伸，并在加工台2上且位于定位台31的一端固定有限位板32，依次将圆管嵌入定位槽311中，使得圆管保持同轴，而后推动圆管至抵接于限位板32，使得圆管之间的焊接处贴合，并且在定位台31远离定位板的一端设置有快速夹具一33以及在定位台31宽度方向的一侧设置有快速夹具二34，通过快速夹具一33和快速夹具二34将两个圆管固定在定位槽311中，最后通过焊接机器手1在圆管之间的焊缝处点焊一次，提升半成品的生产质量。

次步工装4包括固定于加工台2上的电机5，电机5的转动端同轴固定有插接套7，插接套7内的直径大于半成品的直径，将半成品的一端嵌设固定于插接套7中，而后驱动焊接机器手1与半成品的焊缝对齐，再同时启动电机5和焊接机器手1的焊接功能，电机5通过插接套7带动半成品转动，直至半成品转动360度，实现焊接圆形焊缝的目的。

并且在加工台2上还设置有支撑台6，支撑台6沿插接的轴线方向延伸设置，在支撑台6的上端且位于宽度方向的两侧设置有耳板组，耳板组包括沿支撑台6长度方向间隔设置有的耳板，在耳板上转动设置有抵接轮61，抵接轮61的转动轴线平行于插接套7的轴线，在将半成品嵌设于插接套7中时，抵接轮61支撑半成品未伸入插接套7中的部分，保证半成品转动过程中的稳定性，进而提升焊接质量。

本实施例的实施原理为：

初步点焊：依次将圆管嵌入定位槽311中，使得圆管保持同轴，并通过快速夹具固定圆管，再启动焊接机器手1，在圆管之间的焊缝处点焊一次，圆管之间固定连接形成半成品；

次步焊接：将半成品的一端嵌设固定于插接套7中，同时抵接轮61支撑于半成品的下端，而后驱动焊接机器手1与半成品的焊缝对齐，再同时启动电机5和焊接机器手1的焊接功能，电机5通过插接套7带动半成品转动，直至半成品转动360度，实现焊接圆形焊缝的目的。

实施例一与实施二的不同之处在于：

如图2和图3所示，位于插接套7内侧且径向的相对两端开设有嵌槽71，在嵌槽71中滑动设置有夹块72与支撑弹簧73，支撑弹簧73推动夹块72向插接套7中心轴的方向移动，并在夹块72背离电机5的一侧设置有倒角；将半成品嵌设于插接套7中时，半成品抵接于夹块72的倒角处，并推动夹块72向嵌槽71中移动，直至半成品抵接于电机5的转动端，支撑弹簧73推动夹块72抵接于半成品的外侧，使得半成品稳定的嵌设于插接套7中，保证焊接过程中半成品转动的稳定性。

如图3和图4所示，并设置有拉片74一端滑动插接于插接套7的嵌槽71中，且拉片74一端固定连接于夹块72朝向支撑弹簧73的一端，当拉动拉片74时，拉片74带动夹块72脱离半成品，再将半成品从插接套7中抽出，实现半成品在插接套7中的快速拆装的目的；其中在插接套7外侧径向的相对两端延伸有固定板，固定板上铰接有杠杆75，杠杆75沿插接套7的轴线方向延伸设置，将拉片74的一端固定连接于杠杆75上，在杠杆75的靠近拉片74的一端力臂较小，当需要半成品焊接完成后，通过挤压杠杆75远离拉片74的一端靠近插接套7，进而实现通过拉片74解除对半成品的挤压固定。

如图3和图4所示，同时在加工台2上固定有解锁框8，解锁框8套设于插接套7的外侧，解锁框8上且与插接套7水平方向上径向相对的部分固定有解锁气缸81，解锁气缸81的伸缩端穿过解锁框8，且解锁气缸81的伸缩端与杠杆75远离拉片74的一端对齐；当安装半成品时，启动解锁气缸81的伸缩端收回，而后将半成品固定于插接套7中，当电机5驱动半成品转动至360度时，启动解锁气缸81的伸缩端伸出并推动杠杆75，实现自动解锁对半成品的固定。

结合图5所示，并且在解锁气缸81的伸缩端固定有引导弧板82，引导弧板82的轴线平行于插接套7的轴线，并且引导弧板82的两端向解锁气缸81的方向弯曲设置，并且在弧板的中间位置设置有控制焊接机器手1与电机5同步关闭的接触开关83，在半成品焊接时，当插接套7转动超过180度后，其中解锁气缸81伸出，而后插接套7继续转动，并当插接套7转动至接近360度时，引导弧板82与杠杆75之间滑动抵接，直至恰好转动至360度时，杠杆75与接触开关83抵接，接触开关83控制电机5以及焊接机器手1同时关闭，保证恰好焊接一圈，避免多焊的状况，提升焊接的质量。

如图3和图4所示，其中在插接套7中滑动设置有活塞板76，并在活塞板76与电机5的转轴之间设置有推力弹簧77，推力弹簧77推动活塞板76在插接套7中向远离电机5的方向移动；在将半成品嵌设于插接套7中时，半成品推动活塞板76向内移动，直至夹块72抵接夹紧半成品；当挤压杠杆75使得夹块72收入嵌槽71中时，推力弹簧77推动活塞板76，使得活塞板76将成品从插接套7中推出，实现快速下料的目的。

并且在插接套7的内侧分别开设有与嵌槽71连通的滑槽78，且滑槽78沿插接套7的轴线方向延伸设置，滑槽78中滑动嵌设有支撑条79，支撑条79的一端固定连接于活塞板76上；当夹块72收入嵌槽71中时，活塞板76推动成品脱离插接套7，同时带动支撑条79移动，使得支撑条79抵接于夹块72远离支撑弹簧73的移动，使得夹块72固定于嵌槽71中，实现成品直接插接固定于插接套7的中的目的，便于下一个半成品的安装固定。

本实施例的实施原理为：

次步焊接：将半成品直接嵌入插接套7中，直至夹块72弹出夹紧半成品，而，电机5通过插接套7带动半成品转动，同时焊接机器手1开始焊接，当半成品转动超过180度后，解锁气缸81启动，引导弧板82贴近插接套7，直至插接套7传动至360度，引导弧板82与杠杆75滑动抵接，杠杆75转动至将夹块72完全拉入嵌槽71中，同时杠杆75与引导护板上的接触开关83碰触，关闭电机5以及机械焊接手，完成圆形焊缝的焊接作业。

本具体实施方式的实施例均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

1.一种圆弧自动焊接机，包括焊接机器手（1），其特征在于：还包括用于固定工件的工装单元，所述工装单元包括加工台（2）、设置于加工台（2）上的初步工装（3）以及次步工装（4）；

所述初步工装（3）包括定位台（31）以及固定组件，所述定位台（31）的上端开设有用于嵌设工件的定位槽（311），所述固定组件挤压工件固定于定位槽（311）中；

所述次步工装（4）包括电机（5）以及用于嵌设固定工件的插接套（7），所述插接套（7）同轴固定于电机（5）的转动端。

2.根据权利要求1所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述次步工装（4）还包括支撑台（6），所述支撑台（6）沿插接套（7）的轴线方向延伸设置，且所述支撑台（6）支撑于工件的下端。

3.根据权利要求2所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述支撑台（6）的上端设置有一对支撑工件的抵接轮（61），所述抵接轮（61）的转动轴线平行于插接套（7）的轴线。

4.根据权利要求1所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述插接套（7）内壁且径向的相对两端开设有嵌槽（71），所述嵌槽（71）中滑动设置有用于夹持工件的夹块（72），所述嵌槽（71）中设置有推动夹块（72）的支撑弹簧（73），所述夹块（72）朝向支撑弹簧（73）的一端连接有拉片（74），所述拉片（74）远离夹块（72）的一端延伸至插接套（7）的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述插接套（7）内滑动设置有活塞板（76）以及推力弹簧（77），所述推力弹簧（77）有推动活塞板（76）向插接套（7）外移动的趋势。

6.根据权利要求5所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述插接套（7）内侧沿其轴线方向开设有滑槽（78），所述滑槽（78）与嵌槽（71）连通设置，所述活塞板（76）上延伸有用于抵接夹块（72）远离支撑弹簧（73）一端的支撑条（79）。

7.根据权利要求4所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述插接套（7）外侧径向的两端铰接有杠杆（75），所述杠杆（75）沿插接套（7）的轴线方向延伸，所述拉片（74）伸出插接套（7）的一端固定于杠杆（75）上。

8.根据权利要求7所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述加工台（2）上设置有解锁框（8），所述解锁框（8）套设于插接套（7）的外侧，且所述解锁框（8）上且位于水平方向相对两端设置有解锁气缸（81），所述解锁气缸（81）的伸缩端用于推动杠杆（75）远离拉片（74）的一端靠近插接套（7）。

9.根据权利要求8所述的一种圆弧自动焊接机，其特征在于：所述解锁气缸（81）的伸缩端固定有引导弧板（82），所述引导弧板（82）的两端向解锁气缸（81）弯曲，所述杠杆（75）与引导弧板（82）之间滑动抵接，所述引导弧板（82）朝向杠杆（75）的一侧设置有接触开关（83），所述接触开关（83）用于同时关闭电机（5）以及焊接机器手（1）。