CN110744249A - 焊接用旋转工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接用旋转工作台,包括:底座、连接座、支撑装置、治具平台、旋转定位装置和控制模块;底座包括左侧支架和右侧支架;连接座分为左连接座和右连接座;支撑装置与底座的左侧支架螺栓固定,支撑装置与左连接座螺栓固定;定位旋转装置与底座的右侧支架螺栓固定,定位旋转装置与右连接座螺栓固定;治具平台的两端分别固定在左连接座和右连接座上,旋转定位装置与控制模块电性连接。通过上述方式,本发明通过将治具固定在治具平台上后,由控制模块驱动旋转定位装置,带动治具平台进行旋转得到多角度的焊接工位。整个焊接旋转工作平台简单实用、投资小、工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域,特别是涉及一种焊接用旋转工作台。
背景技术
随着社会的发展,焊接已成为生产活动中非常重要的工艺过程。在生产过程中一些多焊点结构工件在焊接时需要被翻转调整工位,传统采用人工翻转操作时,费时费力,工人劳动强度高,产量低。在现有技术中采用机器人技术进行翻转操作确实非常高效,但是机器人的投入昂贵。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种焊接用旋转工作台,能够通过工作平台实现将工件按一定角度进行翻转。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种焊接用旋转工作台,包括:底座、连接座、支撑装置、治具平台、旋转定位装置和控制模块;所述底座是由槽钢焊接而成的U型结构,所述底座包括左侧支架和右侧支架;所述连接座分为左连接座和右连接座;所述支撑装置底部与所述底座的左侧支架螺栓固定,所述支撑装置水平朝向所述底座U型结构内侧的一端与所述左连接座螺栓固定;所述定位旋转装置的底部与所述底座的右侧支架螺栓固定,所述定位旋转装置朝向所述支撑装置的一端与所述右连接座螺栓固定;所述治具平台的两端分别使用螺栓固定在所述左连接座和所述右连接座上,所述旋转定位装置与所述控制模块电性连接,通过支撑装置和连接座所述旋转定位装置能够带动所述治具平台进行多角度旋转定位。
在本发明一个较佳实施例中,所述控制模块包括:PLC控制器、接触器、传感器组、按钮组、触摸屏、电磁阀和级联模块,所述PLC控制器与所述接触器的控制线圈、所述传感器组、所述按钮组、所述触摸屏、所述电磁阀和所述级联模块电性连接,所述电磁阀通过气管与气缸相连接。
在本发明一个较佳实施例中,所述PLC控制器为西门子S7-200SMART SR20。
在本发明一个较佳实施例中,所述控制模块具有手动控制模式和自动控制模式。
在本发明一个较佳实施例中,所述定位旋转装置包括:驱动装置、旋转轴、定位板、定位盘、定位销、轴套、侧板、定位套、气缸和底板,所述旋转轴的一端设置有法兰,所述旋转轴上的法兰端与所述右连接座螺栓固定;所述定位盘、侧板、轴套顺序安装在旋转轴上,所述定位盘与旋转轴平键配合,所述定位盘的圆弧面上设置有定位孔,所述侧板和所述轴套与所述旋转轴轴承配合,所述轴套的一端设置有法兰,所述轴套的法兰与所述驱动装置螺栓固定,所述旋转轴的连接轴端与所述驱动装置平键配合,所述定位销与所述气缸的气动轴螺纹连接,所述定位套套在所述定位销上后一端与所述气缸螺栓固定,所述定位套的另一端与所述定位板螺栓固定,所述定位板通过螺栓固定在所述侧板的侧端面上,所述定位销与所述定位盘在一个水平面上,所述定位销与所述定位盘的圆弧面垂直;当所述定位盘旋转时,所述定位销能够穿过所述定位板上的通孔和所述定位盘圆弧面上的定位孔配合定位,所述定位旋转装置的所述侧板螺栓固定在所述底板上,所述底板与所述底座的右侧支架螺栓固定。
在本发明一个较佳实施例中,所述驱动装置包括驱动马达和减速箱,所述减速箱与所述旋转轴的连接轴端平键配合,所述驱动马达与所述控制模块电性连接。
在本发明一个较佳实施例中,所述支撑装置包括轴承座、转轴和法兰,所述转轴与所述法兰焊接连接,所述转轴与所述轴承座轴承配合安装,所述轴承座与所述底座的左侧支架螺栓固定,所述支撑装置上的法兰与所述左连接座螺栓固定。
在本发明一个较佳实施例中,所述连接座由连接板、加强块和法兰组成,所述连接板焊接在所述法兰的直径轴线上,所述加强块与所述连接板垂直,所述加强块分别与所述连接板和位于所述法兰的半径轴线上焊接固定。
在本发明一个较佳实施例中,所述连接座上的法兰的通孔为圆弧形条状通孔。
在本发明一个较佳实施例中,所述定位旋转装置能够调节的角度范围为30°~360°。
在本发明一个较佳实施例中,所述定位旋转装置能够设置1~12个定位角度。
在本发明一个较佳实施例中,所述治具平台是由4根方管焊接成的长方形框架,在所述治具平台的长边上设置有治具定位孔。
本发明的有益效果是:本发明将治具固定在治具平台上后,通过控制模块驱动旋转定位装置,带动安装在由槽钢焊接的底座支架中间的治具平台进行旋转,得到多角度的焊接工位。整个焊接旋转工作平台投资小、工作效率高,非常实用。
附图说明
图1是本发明焊接用旋转工作台一较佳实施例的立体结构示意图;
图2是所示定位旋转装置的立体结构示意图;
图3是所示定位旋转装置的破面结构示意图;
图4是所示气缸和定位盘相对位置的示意图;
图5是连接座的立体结构示意图;
图6是连接座与支撑装置相对位置的立体结构示意;
图7是本发明焊接用旋转工作台一较佳实施例另一视角示意图;
图8是控制原理图;
附图中各部件的标记如下:1-底座、2-连接座、20-左连接座、21-右连接座、3-支撑装置、4-治具平台、5-旋转定位装、50-底板、51-驱动装置、510-驱动马达、511-变速箱、52-旋转轴、53-定位板、54-定位盘、540-定位孔、541-定位点、542-原位点、55-定位销、56-轴套、57-侧板、58-定位套、59-气缸、6-控制模块、60-按钮组、61-触摸屏、7-传感器组、70-传感器底座、71-定位传感器、72-原位传感器、8-轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图8,本发明实施例包括:
一种焊接用旋转工作台,包括:底座1、连接座2、支撑装置3、治具平台4、旋转定位装置5和控制模块6;所述底座1是由槽钢焊接而成的U型结构,所述底座1包括左侧支架和的右侧支架;所述连接座2分为左连接座20和右连接座21;所述支撑装置3底部与所述底座1的左侧支架螺栓固定,所述支撑装置3水平朝向所述底座1U型结构内侧的一端与所述左连接座20螺栓固定;所述定位旋转装置5的底部与所述底座1的右侧支架螺栓固定,所述定位旋转装置5朝向所述支撑装置的一端与所述右连接座21螺栓固定;所述治具平台4的两端分别使用螺栓固定在所述左连接座20和所述右连接座21上,所述旋转定位装置5与所述控制模块6电性连接,通过支撑装置3和连接座2所述旋转定位装置5能够带动所述治具平台4进行多角度旋转定位。
进一步说明焊接用旋转工作台工作原理:焊接用旋转工作台主要是通过支撑装置3和连接座2所述旋转定位装置5能够带动所述治具平台4进行多角度旋转定位。如图7所示由4根方管焊接而成的长方形治具平台4使用螺栓固定在左连接座20和右连接座21的直径轴线上焊接的连接板上,另外如图5所示连接座还设置有分别与所述连接板和位于所述法兰的半径轴线上焊接固定的加强块来保证连接的强度。如图4所示左连接座20和支撑装置3固定,可以通过支撑装置3的轴承座和转轴的配合进行转动,并为治具平台4起到支撑侧作用。右侧连接做21和定位旋转装置5固定,当定位旋转装置5由控制模块驱动时,可以带动治具平台4一起转动,并且通过定位旋转装置5的定位组件实现30~360°、1-12个角度的定位功能。
进一步根据图2和图3所示说明定位旋转装置5的旋转结构,定位旋转装置5包括:驱动装置51、旋转轴52、定位板53、定位盘54、定位销55、轴套56、侧板57、定位套58、气缸59和底板50,所述定位旋转装置5的所述侧板57螺栓固定在所述底板50上,所述底板50与所述底座1的右侧支架螺栓固定。旋转轴52的一端设置有法兰,治具平台4的右侧旋转支撑机构为旋转轴52上的法兰端与所述右连接座21螺栓固定方式。如图3所述定位盘54、侧板57、轴套56顺序安装在旋转轴52上,所述定位盘54与旋转轴52平键配合,所述定位盘54的圆弧面上设置有12个定位孔,所述侧板57和所述轴套56与所述旋转轴52通过轴承配合,所述轴套52的一端设置有法兰,所述轴套52的法兰与所述驱动装置51螺栓固定,所述旋转轴52的连接轴端与所述驱动装置51平键配合,当控制模块6驱动驱动装置51的驱动马达510通过变速箱511带动旋转轴52转动,然后由旋转轴52带右连接座21旋转,然后由右连接座21和左连接座20一起带动治具平台4实现转动。
进一步说明定位旋转装置5的定位功能,旋转装置的定位功能主要是气缸59、定位套58、定位销55、定位板53和定位盘54圆弧面上定位孔540配合实现的,图4是所示的定位销55和定位盘54相对位置的示例图,所述定位销55与所述气缸59的气动轴螺纹连接,所述定位套58套在所述定位销上后一端与所述气缸59螺栓固定,使用定位套58一方面是使定位销55的运动轨迹固定方式偏差,另一方面是保证定位销55有一定的移动间距,另外所述定位套58的另一端与所述定位板53螺栓固定,所述定位板53通过螺栓固定在所述侧板57的侧端面上,从组成了一套气动的定位装置,通过气缸59在压缩空气的驱动下可以带动定位销55在定位套58中来回的移动。所述定位销55与所述定位盘54在一个水平面上,而且所述定位销55与所述定位盘54的圆弧面垂直,当所述定位盘54旋转时,所述定位销55能够穿过所述定位板53上的通孔和所述定位盘54圆弧面上的定位孔540配合定位。
进一步说明定位旋转装置5的角度定位功能,旋转装置的角度定位功能主要是由传感器组7、定位点541、原位点542和控制系统6配合实现的。所述定位点541和原位点542为镶嵌在定位盘54上的磁性感应块,每个定位点541对应定位盘54圆弧面上的一个定位孔540,定位点541一共设置有12个,原位点542为控制模块6对整个旋转工作台定义原始位置点。传感器支架70与气缸59位置相互垂直,传感器组7分为原位传感器72和定位传感器71,原位传感器72与原位点542对应,定位传感器71与定位点541对应,定位传感器71和原位传感器72固定在传感器支架70上。当有定位点541与定位传感器71相对时,必定有定位孔540与定位销55相对。整个控制过程是,操作者在触摸屏61上设置好旋转角度参数,并将治具平台4通过控制系统6的手段控制模式进行原始位定位,原位定位过程是由PLC控制器控制接触器驱动驱动装置51转动,同时带动定位盘54转动,当定位盘54上的原位传感器72和原位点542对应时,PLC控制器接收到原位传感器72回传的信号后释放接触器停止驱动装置51转动,并驱动电磁阀通过气管传输压缩空气进入气缸59内部推动气缸轴移动,使定位销55插入到定位盘54圆弧面上额定位孔540中将工作台固定。原始位定位完成后,操作者通过治具平台4上的定位孔将治具定位,将需要焊接的工件固定在治具上,操作者通过在触摸屏61上设置的1~12个可以是一个角度或者是多个连续的角度旋转角度组合,然后通过控制按钮组60发送控制信号给PLC控制器完成定位转角过程。角度的计算是按照分辨率30°进行的,定位传感器71每经过一个定位点541就是转过了30°。如需要转过90°,那就是从原始点542开始需要从定位传感器71转过2个定位点,并定位在第3个定位点上。当经过第2个定位点541时,PLC控制器就控制电磁阀驱动气缸59,使定位销55与定位盘54进行预接触,当第3个定位点到达定位传感器71时,驱动装置51停止转动,同时定位销55也会与定位盘54配合固定,做到精准定位。
进一步说明控制模块6:控制模块6还具有自动控制模式,此模式可以结合级联模块与焊接机器人进行关联,实现自动化的焊接。控制模块6中的PLC模块选用的是西门子S7-200SMART SR20,此PLC控制器运行可靠稳定且小型化,被广泛运用在自动化设备上。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种焊接用旋转工作台,其特征在于,包括:底座、连接座、支撑装置、治具平台、旋转定位装置和控制模块;所述底座是由槽钢焊接而成的U型结构,所述底座包括左侧支架和右侧支架;所述连接座分为左连接座和右连接座;所述支撑装置底部与所述底座的左侧支架螺栓固定,所述支撑装置水平朝向所述底座U型结构内侧的一端与所述左连接座螺栓固定;所述定位旋转装置的底部与所述底座的右侧支架螺栓固定,所述定位旋转装置朝向所述支撑装置的一端与所述右连接座螺栓固定;所述治具平台的两端分别使用螺栓固定在所述左连接座和所述右连接座上,所述旋转定位装置与所述控制模块电性连接,通过支撑装置和连接座所述旋转定位装置能够带动所述治具平台进行多角度旋转定位。
2.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述控制模块包括:PLC控制器、接触器、传感器组、按钮组、触摸屏、电磁阀和级联模块,所述PLC控制器与所述接触器的控制线圈、所述传感器组、所述按钮组、所述触摸屏、所述电磁阀和所述级联模块电性连接,所述电磁阀通过气管与气缸相连接。
3.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述定位旋转装置包括:驱动装置、旋转轴、定位板、定位盘、定位销、轴套、侧板、定位套、气缸和底板,所述旋转轴的一端设置有法兰,所述旋转轴上的法兰端与所述右连接座螺栓固定;所述定位盘、侧板、轴套顺序安装在旋转轴上,所述定位盘与旋转轴平键配合,所述定位盘的圆弧面上设置有定位孔,所述侧板和所述轴套与所述旋转轴轴承配合,所述轴套的一端设置有法兰,所述轴套的法兰与所述驱动装置螺栓固定,所述旋转轴的连接轴端与所述驱动装置平键配合,所述定位销与所述气缸的气动轴螺纹连接,所述定位套套在所述定位销上后一端与所述气缸螺栓固定,所述定位套的另一端与所述定位板螺栓固定,所述定位板通过螺栓固定在所述侧板的侧端面上,所述定位销与所述定位盘在一个水平面上,所述定位销与所述定位盘的圆弧面垂直;当所述定位盘旋转时,所述定位销能够穿过所述定位板上的通孔和所述定位盘圆弧面上的定位孔配合定位,所述定位旋转装置的所述侧板螺栓固定在所述底板上,所述底板与所述底座的右侧支架螺栓固定。
4.根据权利要求3所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述驱动装置包括驱动马达和减速箱,所述减速箱与所述旋转轴的连接轴端平键配合,所述驱动马达与所述控制模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述支撑装置包括轴承座、转轴和法兰,所述转轴与所述法兰焊接连接,所述转轴与所述轴承座轴承配合安装,所述轴承座与所述底座的左侧支架螺栓固定,所述支撑装置上的法兰与所述左连接座螺栓固定。
6.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述连接座由连接板、加强块和法兰组成,所述连接板焊接在所述法兰的直径轴线上,所述加强块与所述连接板垂直,所述加强块分别与所述连接板和位于所述法兰的半径轴线上焊接固定。
7.根据权利要求6所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述连接座上的法兰的通孔为圆弧形条状通孔。
8.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述定位旋转装置能够调节的角度范围为30°~360°。
9.根据权利要求1或8所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述定位旋转装置能够设置1~12个定位角度。
10.根据权利要求1所述的焊接用旋转工作台,其特征在于,所述治具平台是由4根方管焊接成的长方形框架,在所述治具平台的长边上设置有治具定位孔。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200204 |
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