CN111361162A - 一种磁感应器的全自动焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁感应器的全自动焊接装置，包括机架，所述机架上设置有旋转定位盘、自动上料机构、自动焊接机构、料箱控制机构、自动检测机构及自动下料机构，所述自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构环绕旋转定位盘依次设置，所述旋转定位盘上设置有分别与自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构一一对应的工件定位夹具。本发明利用旋转定位盘上工件定位夹具作为加工工位与自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构一一对应，实现自动上料、自动焊接、自动检测和自动下料等工序统一连续作业，实现了全自动化取代人工操作过程，大大提高了组装效率。

Description

一种磁感应器的全自动焊接装置
技术领域
本发明涉及磁感应器中永磁体的固定安装领域，以及一种自动焊接装置，特别涉及一种磁感应器的全自动焊接装置。
背景技术
磁感应器广泛应用于汽车、智能制造和智能检测等领域，随着工业自动化和人工智能的飞速发展，磁感应器作为一种高效、先进、精准的电磁感应器应用需求量亦呈倍数激增，而对磁感应器的生产效率和生产质量提出了更高的要求。目前磁感应器的零部件生产及组装主要以传统生产方式生产，特别是磁感应器中的永磁体组装焊接时由于带强磁性和导电等特性，且工艺要求的绝缘要求使焊接材料主要采用PVC等绝缘材料，主要以人工焊接方式来进行组装焊接。为确保感应精准性和信号传输稳定性，磁感应器的永磁体的焊接定位要求准确，安装精度要求高达±0.2mm以内，而人工焊接存在焊缝质量不可控和人工焊接效率低等问题已成为影响磁感应器生产质量和生产效率的直接问题。此外，PVC焊接过程中不可避免会产生部分烟雾，工作环境差，工人流动性大，整体人工成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种磁感应器的全自动焊接装置，包括机架，所述机架上设置有旋转定位盘、自动上料机构、自动焊接机构、料箱控制机构、自动检测机构及自动下料机构，所述自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构环绕旋转定位盘依次设置，所述旋转定位盘上设置有分别与自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构一一对应的工件定位夹具，所述自动焊接机构包括焊接支架，所述焊接支架上设置有上下导向的Z轴焊接导轨，所述Z轴焊接导轨上连接有对应的焊接滑块，所述焊接滑块上固定连接有焊接连接座，所述焊接支架上还设置有驱动焊接连接座的焊接气缸，所述焊接连接座底部设置有焊接组件。
磁感应器的全自动焊接装置以旋转定位盘为中心，自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构环绕旋转定位盘依次设置，而旋转定位盘设置与各个机构相对应的工件定位夹具作为加工工位，通过转动旋转定位盘可实现连续性生产，提高生产效率。
进一步的，所述焊接组件包括由上至下依次设置的连接板、固定板、散热板及隔热板，所述连接板设置有多个隔热立柱与焊接连接座固定连接，所述隔热板底部设置有多个焊接头，所述隔热板上开设有料槽，所述料槽开设有连通焊接头的焊接流道，所述料槽一侧还设置有通料流道。
通过隔热板散热板和隔热立柱的共同作用将焊接时产生的热量与Z轴焊接导轨隔离，避免散发的热量传导至其他机构造成影响，同时能够较好的保存料槽内熔融状态绝缘材料的温度，避免绝缘材料提前固化。
进一步的，所述自动上料机构包括X轴上料支架，所述X轴上料支架设置有水平方向的X轴上料导轨，所述X轴上料导轨上可滑动设置有X轴上料滑块，所述X轴上料支架上设置有驱动X轴上料滑块的X轴上料气缸；所述X轴上料滑块固定连接有Z轴上料固定座，所述Z轴上料固定座设置有竖直方向的Z轴上料滑轨，所述Z轴上料滑轨上可滑动连接有Z轴上料滑块，所述Z轴上料滑块连接有上料气缸夹，所述Z轴上料固定座设置有驱动Z轴上料滑块的Z轴上料气缸。
自动上料机构通过X轴上料导轨及Z轴上料导轨构成XZ双向坐标体系，然后通过X轴上料气缸及Z轴上料气缸综合作用驱使上料气缸夹在X轴及Z轴的方向上执行双向运动，实现自动化上料功能。
进一步的，所述自动上料机构还包括上料输送线，所述上料输送线包括上料输送支架及架设与上料输送支架的上料传送带，所述上料输送支架一侧还设置有驱动上料传送带的上料输送电机，所述上料传送带的输出端延伸靠近X轴上料支架。
进一步的，所述上料传送带为水平方向传输且垂直于X轴上料导轨，所述上料输送支架上靠近X轴上料支架一端设置有上料定位块。
上料传送带垂直于X轴上料导轨的设置使上料传送带、X轴上料导轨及Z轴上料导轨构成三向的空间坐标体系，确保机械运作的精准性，而上料定位块的设置作为工件的限位功能，确保上料气缸夹对工件的准确抓取。
进一步的，所述自动下料机构包括Y轴下料支架，所述Y轴下料支架设置有水平方向的Y轴下料导轨，所述Y轴下料导轨上可滑动设置有Y轴下料滑块，所述Y轴下料支架上设置有驱动Y轴下料滑块的Y轴下料气缸；所述Y轴下料滑块固定连接有Z轴下料固定座，所述Z轴下料固定座设置有竖直方向的Z轴下料滑轨，所述Z轴下料滑轨上可滑动连接有Z轴下料滑块，所述Z轴下料滑块连接有下料气缸夹，所述Z轴下料固定座设置有驱动Z轴下料滑块的Z轴下料气缸。
自动下料机构通过Y轴下料导轨及Z轴下料导轨构成YZ双向坐标体系，然后通过Y轴下料气缸及Z轴下料气缸综合作用驱使下料气缸夹在Y轴及Z轴的方向上执行双向运动，实现自动化下料功能。
进一步的，所述自动下料机构还包括下料输送线，所述下料输送线包括下料输送支架，所述下料输送支架并列架设有下料传送带及废料传送带，所述下料输送支架一侧还设置有驱动下料传送带及废料传送带的下料输送电机，所述下料传送带及废料传送带的输出端延伸靠近Y轴下料支架。
自动下料机构设置了下料传送带及废料传送带对工件进行分类处理，避免合格工件及不合格工件混淆。
进一步的，所述下料传送带及废料传送带为水平方向传输且垂直于Y轴下料导轨，所述下料传送带及废料传送带的传送方向一致。
下料传送带及废料传送带垂直于Y轴下料导轨，与Y轴下料导轨及Z轴下料导轨构成三向的空间坐标体系，确保机械运作的精准性。
进一步的，所述自动检测机构包括检测支架，所述自动检测支架上设置有视觉检测器。
进一步的，所述工件定位夹具包括基座，所述基座上设置有容纳槽，所述基座上部相对两侧开设有贯穿容纳槽上部的取放槽，所述容纳槽边角处分别设置有避空槽。
工件定位夹具作为工件加工的基准，取放槽的设置便是为了使上料气缸夹及下料气缸夹能够无干涉对工件进行夹取，而边角处设置避空槽即能够避免工件边角出在取放过程中造成损伤，还能防止工件在取放是边角处卡紧于容纳槽内。
本发明的有益效果为：
1、本发明利用旋转定位盘上工件定位夹具作为加工工位与自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构一一对应，实现自动上料、自动焊接、自动检测和自动下料等工序统一连续作业，实现了全自动化取代人工操作过程，大大提高了组装效率。
2、自动焊接过程，磁感应器工件的定位完全由工件定位夹具定位，定位精准高，焊接一致性好，焊接精度可达±0.2mm以内，解决了人为因素对焊接精度的影响。
3、焊接材料供应由料箱控制机构控制按量按时供应，解决了焊接均匀性问题，为磁性能和导电性能的一致性提供了保障。
4、全过程为自动化生产过程，并有效地实现了人机分离，杜绝了焊接过程产生的烟尘对人体的影响，使工业生产更人性化。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为待焊接磁感音器结构示意图。
图2为磁感音器焊接结构示意图。
图3为本发明整体结构示意图。
图4为本发明自动焊接结构示意图。
图5为本发明隔热板上部结构示意图。
图6为本发明隔热板底部结构示意图。
图7为本发明旋转定位盘上部结构示意图。
图8为本发明自动上料机构结构示意图。
图9为本发明上料输送线结构示意图。
图10为本发明自动下料机构结构示意图。
图11为本发明下料输送线结构示意图。
图12为本发明工件定位夹具结构示意图。
图13为本发明安装磁感应器的工件定位夹具状态示意图。
具体实施方式
本发明待焊接磁感应器如图1-2所示，磁感应器1开设有多个焊接孔3，永磁体2安装于焊接孔3内，永磁体2的高度低于焊接孔3的孔口位置，与焊接孔3之间的空隙形成焊缝。焊接即是将熔融状态的绝缘材料100注入焊缝内且覆盖永磁体2的上表面，绝缘材料100通过自冷却进行固化，使永磁体2与焊接孔3之间在绝缘材料100冷凝固化后形成绝缘性的隔绝。
如图3-11中所示，本发明一实施例提供的一种磁感应器的全自动焊接装置，包括机架1，所述机架4上设置有旋转定位盘5、自动上料机构6、自动焊接机构7、料箱控制机构8、自动检测机构9及自动下料机构10。旋转定位盘5设置有四个工位，每个工位上设置有一个工件定位夹具11，分别与自动上料机构6、自动焊接机构7、自动检测机构9及自动下料机构10一一对应，旋转定位盘5工作时依据四个工位的位置每次转动由一个工位转动至下一工位，四个工位构成完整的360°。磁感应器1依次通过自动上料机构6装载于相应的工件定位夹具11上，然后旋转定位盘5转动至自动焊接机构7对应的工位上进行焊接处理，焊接完成后旋转定位盘继续将磁感应器1转动转动至自动检测机构9检测产品是否焊接合格，最后转动至自动下料机构10进行取料。自动上料机构6、自动焊接机构7、自动检测机构9及自动下料机构10环绕旋转定位盘依次设置，形成不断循环的生产线。所述旋转定位盘5可采用任一现有技术实现。所述料箱控制机构8可通过任一现有技术实现，料箱控制机构8作为控制系统控制整体设备的运作，料箱控制机构8分别与旋转定位盘5、自动上料机构6、自动焊接机构7、自动检测机构9及自动下料机构10电性连接，控制整体设备循徐渐进的进行生产。
所述自动焊接机构7包括焊接支架11，所述焊接支架11上设置有上下导向的Z轴焊接导轨12，所述Z轴焊接导轨12上连接有对应的焊接滑块13，所述焊接滑块13上固定连接有焊接连接座14，所述焊接支架11上还设置有驱动焊接连接座14的焊接气缸15，所述焊接连接座14底部设置有焊接组件。
所述焊接组件包括由上至下依次设置的连接板16、固定板17、散热板18及隔热板19，连接板16顶部设置有四个隔热立柱20，隔热立柱20呈矩形阵列布置且另一端与焊接连接座14底部固定连接，隔热板19底部设置有多个焊接头21，焊接头21数量及位置与磁感应器1的焊接孔3的数量及位置一一对应。所述隔热板19上开设有容纳熔融状态绝缘材料的料槽22，料槽22底部开设有连通焊接头21的焊接流道23，绝缘材料通过焊接流道23进入焊接头21，并通过焊接头21对磁感应器1进行焊接，料槽22一侧还设置有通料流道24，绝缘材料通过通料流道24进入料槽22内。通过隔热板19、散热板18和隔热立柱20的共同作用将焊接时产生的热量与Z轴焊接导轨12隔离。料箱控制机构8为焊接头21提供焊接所需的熔融状态绝缘材料和焊接需求控制，使焊接头21每次注入量为料箱控制机构8精准设定的注入量，确保绝缘材料不会存在注不满或溢出。所述焊接头21通过焊接气缸15和Z轴焊接导轨12的共同作用，实现沿Z轴方向竖直双向移动，进而实现自动焊接功能。
所述自动上料机构6包括X轴上料支架25，所述X轴上料支架25设置有水平方向的X轴上料导轨26，所述X轴上料导轨26上可滑动设置有X轴上料滑块27，所述X轴上料支架25上设置有驱动X轴上料滑块27的X轴上料气缸28；所述X轴上料滑块27固定连接有Z轴上料固定座29，所述Z轴上料固定座29设置有竖直方向的Z轴上料滑轨30，所述Z轴上料滑轨30上可滑动连接有Z轴上料滑块31，所述Z轴上料滑块31连接有上料气缸夹32，所述Z轴上料固定座29设置有驱动Z轴上料滑块31的Z轴上料气缸33。
所述自动上料机构还包括上料输送线34，所述上料输送线34包括上料输送支架35及架设于上料输送支架35的上料传送带36，所述上料输送支架35一侧还设置有驱动上料传送带36的上料输送电机37，所述上料传送带36的输出端延伸靠近X轴上料支架25。
所述上料传送带36为水平方向传输且垂直于X轴上料导轨26，所述上料输送支架35上靠近X轴上料支架25一端设置有上料定位块38。
上料输送线34由上料输送电机37驱动上料传送带36，实现对待焊接的工件进行输送。所述上料定位块38为安置于上料输送线34的上料输送支架35终端，作为待夹取待焊接工件送料终点，对工件实现精确定位的作用，为上料气缸夹32夹取工件做准备。X轴上料气缸28控制Z轴上料固定座29整体沿X轴方向左右双向移动，Z轴上料气缸33控制上料气缸夹32沿Z轴方向上下双向移动。所述自动上料机构6的工作流程为上料输送线34通过上料传送带36将待夹取待焊接工件输送至上料定位块38处定位，X轴方向通过X轴上料气缸28和X轴上料导轨26将固定于X轴上料滑块27上的Z轴上料固定座29移动至工件所需位置，Z轴方向通过Z轴上料气缸33和Z轴上料导轨30将固定于Z轴上料滑块31上的上料气缸夹32移动至工件对应位置，从而实现将待夹取待焊接工件通过上料气缸夹32进行夹取而成为夹持中待焊接工件，并通过X轴上料滑块27及Z轴上料滑块31的移动将工件送至旋转定位盘5的工件定位夹具11内，从而实现自动上料功能。
所述自动下料机构9包括Y轴下料支架39，所述Y轴下料支架39设置有水平方向的Y轴下料导轨40，所述Y轴下料导轨40上可滑动设置有Y轴下料滑块41，所述Y轴下料支架39上设置有驱动Y轴下料滑块41的Y轴下料气缸42；所述Y轴下料滑块41固定连接有Z轴下料固定座43，所述Z轴下料固定座43设置有竖直方向的Z轴下料滑轨44，所述Z轴下料滑轨44上可滑动连接有Z轴下料滑块45，所述Z轴下料滑块45连接有下料气缸夹46，所述Z轴下料固定座43设置有驱动Z轴下料滑块45的Z轴下料气缸47。
所述自动下料机构还包括下料输送线48，所述下料输送线48包括下料输送支架49，所述下料输送支架49并列架设有下料传送带50及废料传送带51，所述下料输送支架49一侧还设置有驱动下料传送带50及废料传送带51的下料输送电机52，所述下料传送带50及废料传送带51的输出端延伸靠近Y轴下料支架39。
所述下料传送带50及废料传送带51为水平方向传输且垂直于Y轴下料导轨40，所述下料传送带50及废料传送带51的传送方向一致。
下料输送线48由下料传送带50及废料传送带51进行输送，两条传送带分别用于输送已经经过检测的合格工件和不合格工件，并分别将合格工件和不合格工件通过不同的传送带输送至相应位置，实现自动下料的功能。Y轴下料气缸42控制Z轴下料固定座整43体沿Y轴方向左右双向移动，Z轴下料气缸46控制下料气缸夹46沿Z轴方向上下双向移动。Y轴方向移动工位由一个抓取工位、两个放置工位组成，其中两个放置工位为根据检测结果分别实现合格工件和不合格工件的分开放置工位。自动下料机构9的工作流程为已焊接且经检验工件经旋转定位盘5旋转至自动下料机构9的工位后，下料气缸夹46分别通过Y方向的Y轴下料气缸42和Y轴下料导轨40的作用以及通过Z方向的Z轴下料气缸46和Z轴下料导轨44的作用移动至旋转定位盘5的下料工位上方对已焊接且经检验工件进行抓取，而后根据料箱控制机构8提供的检测数据分别控制YZ双向滑动移动至相应位置，从而对合格工件和不合格工件进行分位置进行放置，并放置于相应的传送带上分别输送，最后下料输送线48通过两条传送带分别将合格工件或不合格工件分别输送至相应位置，从而实现自动下料功能。
所述自动检测机构9包括检测支架52，所述自动检测支架52上设置有视觉检测器53。视觉检测器53通过摄影功能检测绝缘材料是否完全覆盖永磁体，并将数据传输至料箱控制机构进行判断并执行相应操作。
所述工件定位夹具11包括基座54，所述基座54上设置有容纳槽55，所述基座54上部相对两侧开设有贯穿容纳槽55上部的取放槽56，所述容纳槽55边角处分别设置有避空槽57。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设置有旋转定位盘、自动上料机构、自动焊接机构、料箱控制机构、自动检测机构及自动下料机构，所述自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构环绕旋转定位盘依次设置，所述旋转定位盘上设置有分别与自动上料机构、自动焊接机构、自动检测机构及自动下料机构一一对应的工件定位夹具，所述自动焊接机构包括焊接支架，所述焊接支架上设置有上下导向的Z轴焊接导轨，所述Z轴焊接导轨上连接有对应的焊接滑块，所述焊接滑块上固定连接有焊接连接座，所述焊接支架上还设置有驱动焊接连接座的焊接气缸，所述焊接连接座底部设置有焊接组件。
2.根据权利要求1所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述焊接组件包括由上至下依次设置的连接板、固定板、散热板及隔热板，所述连接板设置有多个隔热立柱与焊接连接座固定连接，所述隔热板底部设置有多个焊接头，所述隔热板上开设有料槽，所述料槽开设有连通焊接头的焊接流道，所述料槽一侧还设置有通料流道。
3.根据权利要求2所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述自动上料机构包括X轴上料支架，所述X轴上料支架设置有水平方向的X轴上料导轨，所述X轴上料导轨上可滑动设置有X轴上料滑块，所述X轴上料支架上设置有驱动X轴上料滑块的X轴上料气缸；所述X轴上料滑块固定连接有Z轴上料固定座，所述Z轴上料固定座设置有竖直方向的Z轴上料滑轨，所述Z轴上料滑轨上可滑动连接有Z轴上料滑块，所述Z轴上料滑块连接有上料气缸夹，所述Z轴上料固定座设置有驱动Z轴上料滑块的Z轴上料气缸。
4.根据权利要求3所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述自动上料机构还包括上料输送线，所述上料输送线包括上料输送支架及架设与上料输送支架的上料传送带，所述上料输送支架一侧还设置有驱动上料传送带的上料输送电机，所述上料传送带的输出端延伸靠近X轴上料支架。
5.根据权利要求4所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述上料传送带为水平方向传输且垂直于X轴上料导轨，所述上料输送支架上靠近X轴上料支架一端设置有上料定位块。
6.根据权利要求2所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述自动下料机构包括Y轴下料支架，所述Y轴下料支架设置有水平方向的Y轴下料导轨，所述Y轴下料导轨上可滑动设置有Y轴下料滑块，所述Y轴下料支架上设置有驱动Y轴下料滑块的Y轴下料气缸；所述Y轴下料滑块固定连接有Z轴下料固定座，所述Z轴下料固定座设置有竖直方向的Z轴下料滑轨，所述Z轴下料滑轨上可滑动连接有Z轴下料滑块，所述Z轴下料滑块连接有下料气缸夹，所述Z轴下料固定座设置有驱动Z轴下料滑块的Z轴下料气缸。
7.根据权利要求6所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述自动下料机构还包括下料输送线，所述下料输送线包括下料输送支架，所述下料输送支架并列架设有下料传送带及废料传送带，所述下料输送支架一侧还设置有驱动下料传送带及废料传送带的下料输送电机，所述下料传送带及废料传送带的输出端延伸靠近Y轴下料支架。
8.根据权利要求7所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述下料传送带及废料传送带为水平方向传输且垂直于Y轴下料导轨，所述下料传送带及废料传送带的传送方向一致。
9.根据权利要求2所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述自动检测机构包括检测支架，所述自动检测支架上设置有视觉检测器。
10.根据权利要求2所述磁感应器的全自动焊接装置，其特征在于：所述工件定位夹具包括基座，所述基座上设置有容纳槽，所述基座上部相对两侧开设有贯穿容纳槽上部的取放槽，所述容纳槽边角处分别设置有避空槽。
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