CN110900057B - 一种用于断路器的焊接设备以及应用其的焊接平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于断路器的焊接设备以及应用其的焊接平台，焊接设备包括枪夹组件，枪夹组件包括枪夹支撑板、枪夹支撑轴、角度调整组件和第一夹紧组件，枪夹支撑板布置有用于安装枪夹支撑轴的第一夹紧座和用于安装第一夹紧座的第一转动部，角度调整组件包括角度调整板和两个定位轮。焊接时定位轮接触工件外壳，角度调整板带动第一转动部转动，调整焊枪的位置，实现仿形焊接。焊接平台包括转盘和至少一个焊接设备，转盘上布置至少两个夹持工位，焊接设备所在位置为焊接工位，转盘依次将各夹持工位转动至焊接工位。未进行焊接的夹持工位进行上下料，提高工作效率，结构合理，可广泛应用于焊接技术领域。

Description

一种用于断路器的焊接设备以及应用其的焊接平台

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种用于断路器的焊接设备，还涉及应用焊接设备的焊接平台。

背景技术

柱上断路器镜板的外壳为圆柱形状，其外壳上圆与圆相贯线处的焊接多是以手工焊接为主，但是这种手工焊接存在多种问题：对工人的技术要求高，劳动强度大，焊接质量难以保证，焊接效率不高，焊接过程中产生的一些有害气器对工人身体不利。而目前市场上缺乏可取代手工焊接、高效高质量的自动焊接设备。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，设计一种可取代手工焊接的焊接设备，实现仿形焊接，本发明提供一种用于断路器的焊接设备以及应用其的焊接平台，所采用的技术方案如下：

本发明所提供的一种用于断路器的焊接设备包括用于安装焊枪的枪夹组件，枪夹组件包括枪夹支撑板、枪夹支撑轴、角度调整组件以及用于固定焊枪的第一夹紧组件，第一夹紧组件安装在枪夹支撑轴的前端，枪夹支撑板布置有用于安装枪夹支撑轴的第一夹紧座和用于安装第一夹紧座的第一转动部，角度调整组件包括角度调整板和两个定位轮，角度调整板的前端成型有两个用于安装定位轮的第一安装部，角度调整板的后端安装在第一转动部的转轴的端部。

有益效果：设计两个定位轮对工件仿形，焊接时定位轮接触工件外壳，角度调整板带动第一转动部转动，调整焊枪的位置，实现仿形焊接，取代手工焊接，保证焊接质量。

进一步，第一夹紧座成型有用于安装枪夹支撑轴的第一安装孔，第一夹紧座的后端布置有调整螺杆，调整螺杆与枪夹支撑轴的后端螺纹连接，转动调整螺杆可使枪夹支撑轴在第一安装孔中移动。

进一步，枪夹组件包括第一连接板，枪夹支撑板通过两个套有压缩弹簧的第一导向轴安装在第一连接板前侧。

进一步，焊接设备还包括用于移动枪夹组件的进给机构，进给机构包括垂直进给组件和水平进给组件中的至少一种。

进一步，枪夹组件与进给机构之间布置有十字调整组件，十字调整组件包括十字滑块、用于与进给机构输出端安装的第一滑块座以及用于安装枪夹组件的第二滑块座。

本发明所提供的一种焊接平台包括转盘和至少一个焊接设备，转盘上布置至少两个用于放置工件的夹持工位，夹持工位布置有圆筒夹具，圆筒夹具通过第二转轴安装在转盘，焊接设备所在位置为焊接工位，转盘依次将各夹持工位转动至焊接工位。

有益效果：转盘上设计多个用于放置工件的夹持工位，焊接设备其中一部分夹持工位的工件进行焊接，其余夹持工位同步进行上下料，焊接完成后转盘转动，如此重复工作，保证工件的焊接和上下料同步进行，提高工作效率，本发明结构合理，可广泛应用于焊接技术领域。

进一步，第二转轴的下端布置有第二输入齿轮，第二输入齿轮位于转盘下侧，焊接工位布置有用于驱动第二输入齿轮的回转组件，回转组件的输出端布置有第二输出齿轮。

进一步，焊接工位布置有推紧组件和缓冲组件，推紧组件的输出端用于推动回转组件使第二输出齿轮与第二输入齿轮啮合，缓冲组件推动回转组件的作用力方向与推紧组件的推力方向相反。

进一步，第二转轴的上端布置有第二支撑板，圆筒夹具安装在第二支撑板的中部，第二支撑板上布置有多个第二定位件，各第二定位件环绕圆筒夹具布置，第二定位件的顶部成型有两个用于定位工件的定位面，定位面从第二定位件的顶部端面向第二定位件内延伸，两个定位面之间具有小于180度的夹角。

进一步，转盘上布置有挡光板。

附图说明

图1为焊接设备的结构图；

图2为枪夹组件、十字调整组件、垂直进给组件和水平进给组件的结构图；

图3为枪夹组件的结构图；

图4为焊接平台的结构图；

图5为主机架、转盘的结构图；

图6为图5中结构的主视图；

图7为圆筒夹具、第二转轴、第二输入齿轮、第二支撑板以及各第二定位件的结构图；

图8为图7中A区域的局部视图；

图9为回转组件、推紧组件和缓冲组件的结构图。

具体实施方式

下面结合图1至图9对本发明做进一步的说明。

本发明涉及一种用于断路器的焊接设备，其包括用于安装焊枪101的枪夹组件，焊接设备还包括用于移动枪夹组件的进给机构，进给机构布置在一支撑柱113上。

进给机构包括垂直进给组件和水平进给组件中的至少一种，垂直进给组件用于上下移动枪夹组件，水平进给组件用于前后移动枪夹组件。

水平进给组件包括水平进给气缸114、水平进给滑板115和水平进给导轨116，水平进给气缸114的推杆推动水平进给滑板115沿水平进给导轨116移动，水平进给滑板115作为水平进给组件的输出端。

垂直进给组件包括垂直进给安装板117、垂直进给气缸118、垂直进给滑板119和垂直进给导轨，垂直方向为竖直方向，垂直进给气缸118和垂直进给导轨安装在垂直进给安装板117，垂直进给气缸118的推杆推动垂直进给滑板119沿垂直进给导轨移动，垂直进给滑板119作为垂直进给组件的输出端。

进给机构具有三种形式：一，进给机构包括垂直进给组件和水平进给组件，水平进给组件安装在支撑柱113，垂直进给组件安装在水平进给组件的输出端，垂直进给组件的输出端用于上下移动枪夹组件；二，进给机构包括垂直进给组件，垂直进给安装板117布置在支撑柱113，垂直进给组件的输出端用于上下移动枪夹组件；三，进给机构包括水平进给机构，水平进给组件安装在支撑柱113，水平进给组件的输出端用于前后移动枪夹组件。

枪夹组件与进给机构之间布置有十字调整组件，十字调整组件包括十字滑块、用于与进给机构输出端安装的第一滑块座111以及用于安装枪夹组件的第二滑块座112，第一滑块座111成型有沿左右方向的第一导槽，第二滑块座112成型有沿竖直方向的第二导槽，十字滑块的后端位于第一导槽中，十字滑块的前端位于第二导槽中。第一导槽中布置有第一丝杆，第一丝杆驱动十字滑块沿第一导槽移动，第二导槽中布置有第二丝杆，第二丝杆驱动十字滑块沿第二导槽移动，第一丝杆和第二丝杆的端部均安装有旋转手柄120。

第一滑块座111安装在进给机构的输出端，第二滑块座112作为十字调整组件的输出端，十字滑块可带动第二滑块座112沿第一导槽左右移动，第二丝杆的驱动下，第二滑块座112相对于十字滑块上下移动，从而可左右上下调整枪夹组件的安装位置。

枪夹组件包括枪夹支撑板102、枪夹支撑轴103、角度调整组件以及用于固定焊枪101的第一夹紧组件，枪夹支撑轴103沿水平进给的方向布置，第一夹紧组件安装在枪夹支撑轴103的前端，第一夹紧组件包括第一活动夹紧块121和第一固定夹紧块122，第一固定夹紧块122通过螺钉安装在枪夹支撑轴103的前端，第一活动夹紧块121和第一固定夹紧块122之间通过螺钉紧固，从而夹紧焊枪101。

枪夹支撑板102布置有用于安装枪夹支撑轴103的第一夹紧座104和用于安装第一夹紧座104的第一转动部105，第一转动部105的转轴轴线平行于垂直进给的方向。角度调整组件包括角度调整板106和两个定位轮107，角度调整板106的前端成型有两个用于安装定位轮107的第一安装部，角度调整板106的后端安装在第一转动部105的转轴的端部。焊接设备工作时，两个定位轮107贴着断路器外壳的圆柱面移动，从而带动角度调整板106摆动，角度调整板106带动第一转动部105转动，枪夹支撑轴103随之摆动，从而焊接时调整焊枪101的位置。

枪夹组件向工件进给时，两个定位轮107先与工件外壳接触，焊接时工件转动，通过角度调整组件和第一转动部105，实现工件的仿形焊接。

第一夹紧座104成型有用于安装枪夹支撑轴103的第一安装孔，第一夹紧座104通过螺钉安装在第一转动部105的后侧，第一转动部105成型有与第一安装孔对应的第一通孔，枪夹支撑轴103穿过第一通孔插入第一安装孔，第一夹紧座104的侧面成型有用于紧固枪夹支撑轴103的第三活动夹紧块123。

第一夹紧座104的后端布置有调整螺杆108，调整螺杆108与枪夹支撑轴103的后端螺纹连接，转动调整螺杆108可使枪夹支撑轴103在第一安装孔中移动，从而前后调整焊枪101的安装位置。

调整螺杆108的侧面成型有环形卡槽，第一夹紧座104的后端端部布置有调整卡块，调整卡块包括两个半圆卡块124，半圆卡块124成型有半圆缺口，两个半圆卡块124拼合成调整卡块后，两个半圆缺口组成一卡入环形卡槽的圆形卡口，从而转动调整螺杆108时，调整螺杆108的位置不会前后移动，而使枪夹支撑轴103前后移动，调整后再通过锁紧螺钉固定枪夹支撑轴103的位置。

枪夹组件采用柔性的方式安装在十字调整组件的输出端，具体的为，枪夹组件包括第一连接板109，第一连接板109通过螺钉安装在第二滑块座112的前侧，枪夹支撑板102通过两个套有压缩弹簧的第一导向轴110安装在第一连接板109前侧，第一导向轴110的一端通过螺钉安装在第一连接板109，第一导向轴110的另一端通过直线轴承安装在枪夹支撑板102。焊接时，通过压缩弹簧的弹性，可实时微调焊枪101的位置，避免压伤工件。

本发明涉及一种焊接平台，其包括转盘201和至少一个焊接设备，转盘201和焊接设备安装在一主机架209上。转盘201上布置至少两个用于放置工件的夹持工位，工件即断路器。焊接设备所在位置为焊接工位，转盘201依次将各夹持工位转动至焊接工位，避免因工件上下料而中断焊接，可实现连续焊接。

焊接设备的数量为两个或两个以上时，夹持工位的数量应设计为焊接设备数量的两倍，各夹持工位在转盘上沿圆周均匀分布。各焊接设备布置在转盘半部的边缘，焊接设备所在的转盘半部的区域为焊接工作区，转盘上一半夹持工位在焊接工作区进行焊接时，转盘上另外半部为上下料区。

焊接设备的数量为一个时，转盘201上夹持工位可设计为两个，两个夹持工位分别位于转盘201上相对的位置。主机架209安装有带凸轮分割器电机组合210，带凸轮分割器电机组合210通过凸轮分割器转轴211驱动转盘201。操作时，其中一个夹持工位用于焊接，另一个夹持工位则用于上下料。

夹持工位布置有圆筒夹具202，圆筒夹具202的上侧布置有三个用于定位的定位凸起，圆筒夹具202通过第二转轴安装在转盘201，第二转轴通过圆筒夹具202带动工件转动，方便全方位焊接。

夹持工位还布置有导电装置212，导电装置212包括导电刷和电刷座，导电刷安装在导电座。

第二转轴的下端布置有第二输入齿轮203，第二输入齿轮203位于转盘201下侧，焊接工位布置有用于驱动第二输入齿轮203的回转组件，回转组件的输出端布置有第二输出齿轮204，第二输出齿轮204驱动焊接工位处的第二输入齿轮203转动，从而带动第二转轴和圆筒夹具202转动。

回转组件包括第二安装板213、第二轴承座214、第二摆臂215、回转电机216、第二主动轮217、第二从动轮218和传动带，第二安装板213安装在主机架209，第二轴承座214安装在第二安装板213的上侧，回转电机216安装在第二安装板213的下侧，第二轴承座214的中部成型有可供回转电机216输出轴伸出的第二通孔，第二主动轮217安装在回转电机216的输出轴，第二摆臂215的一端安装在第二轴承座214，第二从动轮218安装在第二摆臂215的另一端，第二摆臂215上安装有回转张紧轮。

焊接工位布置有推紧组件和缓冲组件，推紧组件的输出端用于推动回转组件使第二输出齿轮204与第二输入齿轮203啮合，缓冲组件推动回转组件的作用力方向与推紧组件的推力方向相反。转盘201转动，夹持工位转至焊接工位，推紧组件推动回转组件，缓冲组件具有防止推紧组件将回转组件过度推紧的作用；焊接完成后，缓冲组件用于推动回转组件使第二输出齿轮204与第二输入齿轮203分离。

另外，焊接工位处布置有接近开关219，用于检测焊接工位处夹持工位的到达和离开。

缓冲组件包括缓冲安装板220和缓冲器221，缓冲器221布置在缓冲安装板220，缓冲器221用于推动回转组件，缓冲器221的数量为两个，缓冲器221为油压缓冲件。推紧组件包括推紧气缸222、第三安装座223和第三推动部，第三安装座223安装在主机架209，推紧气缸222的后端铰接安装在第三安装座223，第三推动部铰接安装在推紧气缸222的输出端，推紧气缸222通过第三推动部推动回转组件。具体的为，第二摆臂215的一端通过滚动轴承套装在第二轴承座214，缓冲组件和推紧组件分别位于第二摆臂215的两侧，缓冲器221推动第二摆臂215绕第二轴承座214转动，推紧气缸222通过第三推动部推动第二摆臂215绕第二轴承座214转动。

某些实施例中，也可设计为第二安装板213上具有导轨，推紧组件推动第二摆臂215沿导轨移动。

第二转轴的上端布置有第二支撑板205，圆筒夹具202安装在第二支撑板205的中部，第二转轴带动第二支撑板205转动，圆筒夹具202随之转动。第二支撑板205上布置有多个第二定位件206，各第二定位件206环绕圆筒夹具202布置，第二定位件206对工件具有支撑和定位的作用。

第二定位件206的顶部成型有两个用于定位工件的定位面207，定位面207从第二定位件206的顶部端面向第二定位件206内延伸，两个定位面207之间具有小于180度的夹角，从而两个定位面207在第二定位件206的顶端形成一角形的凹槽。工件的下端为棱柱形结构，两个定位面207构成的夹角用于定位卡住棱柱形的外侧边角，凹槽底部可用于支撑工件。

转盘201上布置有挡光板208，挡光板208将各夹持工位隔开，挡光板208用于遮挡焊接过程中产生的强光，避免其对人体产生伤害。例如：转盘201上若设置夹持工位的数量为两个，则在转盘201的中部设置一个挡光板208；若夹持工位的数量为三个，则在转盘201的中部通过设置两个或三个挡光板208将转盘201分成三个区域。

以下对一优选实施例的工作过程进行描述，该实施例中，焊接设备的数量为一个，进给机构包括垂直进给组件和水平进给组件，转盘201上设置两个夹持工位。

转盘201转动，其中一个夹持工位转至焊接工位，接近开关219检测到位后，推紧组件工作将回转组件中的第二输出齿轮204与第二输入齿轮203啮合，垂直进给组件和水平进给组件工作使焊枪101移动至焊接位置；回转组件驱动焊接工位处圆筒夹具202转动，开始焊接；焊接完成后，推紧组件解除推紧，第二输出齿轮204与第二输入齿轮203分离，焊枪101回退，转盘201转动，前一个夹持工位从焊接工位转出进行上下料，后一个夹持工位进入焊接工位。

上述过程中，通过回转组件带动工件旋转，通过定位轮对工件仿形，通过转盘转动同时进行焊接和上下料。

考虑到设备的安全性，在设备工作外围设立防护栏隔离，并将操作按钮盒组件设置在上下料区，方便工作人员操作，为节省占用空间，将电控箱装载支撑柱113上，焊接电源布置在防护栏外侧。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种用于断路器的焊接设备，其特征在于：包括用于安装焊枪(101)的枪夹组件，枪夹组件包括枪夹支撑板(102)、枪夹支撑轴(103)、角度调整组件以及用于固定焊枪(101)的第一夹紧组件，第一夹紧组件安装在枪夹支撑轴(103)的前端，枪夹支撑板(102)布置有用于安装枪夹支撑轴(103)的第一夹紧座(104)和用于安装第一夹紧座(104)的第一转动部(105)，角度调整组件包括角度调整板(106)和两个定位轮(107)，角度调整板(106)的前端成型有两个用于安装定位轮(107)的第一安装部，角度调整板(106)的后端安装在第一转动部(105)的转轴的端部，第一夹紧座(104)成型有用于安装枪夹支撑轴(103)的第一安装孔，第一夹紧座(104)的后端布置有调整螺杆(108)，调整螺杆(108)与枪夹支撑轴(103)的后端螺纹连接，转动调整螺杆(108)可使枪夹支撑轴(103)在第一安装孔中移动，调整螺杆(108)的侧面成型有环形卡槽，第一夹紧座(104)的后端端部布置有调整卡块，调整卡块包括两个半圆卡块(124)，半圆卡块(124)成型有半圆缺口，两个半圆卡块(124)拼合成调整卡块后，两个半圆缺口组成一卡入环形卡槽的圆形卡口。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的焊接设备，其特征在于：枪夹组件包括第一连接板(109)，枪夹支撑板(102)通过两个套有压缩弹簧的第一导向轴(110)安装在第一连接板(109)前侧。

3.根据权利要求1所述的用于断路器的焊接设备，其特征在于：还包括用于移动枪夹组件的进给机构，进给机构包括垂直进给组件和水平进给组件中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的用于断路器的焊接设备，其特征在于：枪夹组件与进给机构之间布置有十字调整组件，十字调整组件包括十字滑块、用于与进给机构输出端安装的第一滑块座(111)以及用于安装枪夹组件的第二滑块座(112)。

5.一种焊接平台，其特征在于：包括转盘(201)和如权利要求1至4任一项所述的焊接设备，焊接设备的数量为至少一个，转盘(201)上布置至少两个用于放置工件的夹持工位，夹持工位布置有圆筒夹具(202)，圆筒夹具(202)通过第二转轴安装在转盘(201)，焊接设备所在位置为焊接工位，转盘(201)依次将各夹持工位转动至焊接工位。

6.根据权利要求5所述的焊接平台，其特征在于：第二转轴的下端布置有第二输入齿轮(203)，第二输入齿轮(203)位于转盘(201)下侧，焊接工位布置有用于驱动第二输入齿轮(203)的回转组件，回转组件的输出端布置有第二输出齿轮(204)。

7.根据权利要求6所述的焊接平台，其特征在于：焊接工位布置有推紧组件和缓冲组件，推紧组件的输出端用于推动回转组件使第二输出齿轮(204)与第二输入齿轮(203)啮合，缓冲组件推动回转组件的作用力方向与推紧组件的推力方向相反。

8.根据权利要求5所述的焊接平台，其特征在于：第二转轴的上端布置有第二支撑板(205)，圆筒夹具(202)安装在第二支撑板(205)的中部，第二支撑板(205)上布置有多个第二定位件(206)，各第二定位件(206)环绕圆筒夹具(202)布置，第二定位件(206)的顶部成型有两个用于定位工件的定位面(207)，定位面(207)从第二定位件(206)的顶部端面向第二定位件(206)内延伸，两个定位面(207)之间具有小于180度的夹角。

9.根据权利要求5所述的焊接平台，其特征在于：转盘(201)上布置有挡光板(208)。

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