CN111390437B - 一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法，其中包括焊接件转运模块、焊接件存放架和移动式焊接模块。焊接件转运模块包括第一滑槽、第一丝杠、第二丝杠、第一导轨、第二滑槽、第三丝杠、第四丝杠和钩杆；移动式焊接模块包括第三滑槽、第五丝杠、升降板、第六丝杠、第七丝杠和伸缩杆。本发明能够对焊接件实现自动转运，通过不同的传动结构，能将焊接件转运至不同的水平和竖直位置，进而将其分层存放，避免后续在焊接时由于位置限制影响焊接效率；各个模块独立工作且相互配合，内部机构联动性强，实现了零件的自动进料和定位焊接。解决了现有技术中人工焊接容易出错，且焊接效率和焊接精度低的问题。

Description

一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法

技术领域

本发明属于自动进料焊接领域，具体涉及一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法。

背景技术

在现有的工业生产中，一个完整的成品往往是由多个零部件焊接而成的，其焊接过程通常是由工厂工人人工焊接，对于各零件的转运往往也是采用人工搬运。这种方式，焊接效率和焊接精度低，工人长时间手工焊接容易出错，进而导致成品报废。因此，需要设计一种实现零件自动进料，且能够实现定位焊接的装置是符合实际需要的。在真正投入使用之前，需要设计上述装置的实验品。

针对上述提出的问题，现设计一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实验用的自动进料定位焊接装置及其焊接方法，解决了现有技术中人工焊接容易出错，且焊接效率和焊接精度低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种实验用的自动进料定位焊接装置，包括底板，所述底板上设有焊接件转运模块、焊接件存放架和移动式焊接模块，所述焊接件存放架置于焊接件转运模块与移动式焊接模块之间。

所述焊接件转运模块包括置于底板上的第一滑槽，所述第一滑槽的一端设有通孔，所述第一滑槽内设有长滑块，所述长滑块之间固定设有第一连接杆，所述第一连接杆连通通孔。

所述底板上设有固定块和第一电机，所述固定块的一端设有贯穿第一连接杆且与第一连接杆螺纹配合的第一丝杠，所述第一电机的输出端连通固定块并与第一丝杠固定连接。

所述长滑块上设有第一基座和第二电机，所述第一基座上设有第二丝杠，所述第二电机的输出端连通第一基座并与第二丝杠传动连接。

所述第二丝杠贯穿第二连接杆和第三连接杆并与第二连接杆和第三连接杆螺纹配合。

所述第二连接杆与第一导轨固定连接，所述第三连接杆与第二滑槽固定连接，所述第二滑槽内设有第三丝杠。

所述第二滑槽与第四连接杆固定连接，所述第四连接杆上设有支撑板，所述支撑板上设有第三电机，所述第三电机的输出端连通第二滑槽并与第三丝杠固定连接。

所述第三丝杠贯穿短滑块并与短滑块螺纹配合，所述短滑块上设有第二基座和第四电机，所述第二基座上设有第四丝杠，所述第四电机的输出端连通第二基座并与第四丝杠传动连接，所述第四丝杠贯穿钩杆并与钩杆螺纹配合。

所述第一导轨内设有焊接件存放盒。

所述焊接件存放架包括置于底板上的架体，所述架体上设有若干空腔，所述空腔内设有交叉支撑架和底部支撑网，所述焊接件存放盒经焊接件转运模块转运后存放于空腔内。

所述移动式焊接模块包括置于底板上的第三滑槽和第五电机，所述第三滑槽内设有第五丝杠，所述第五丝杠贯穿移动块，所述移动块与转杆的一端转动连接。

所述第五电机的输出端连通第三滑槽并与第五丝杠固定连接，所述第三滑槽的一端竖直设有第二导轨，所述第二导轨内设有升降板，所述转杆的另一端与升降板转动连接。

所述升降板内设有第六丝杠，所述升降板上设有第六电机，所述第六电机的输出端连通升降板并与第六丝杠传动连接。

所述第六丝杠贯穿直杆并与直杆螺纹配合，所述直杆内设有第七丝杠，所述第七丝杠贯穿伸缩杆并与伸缩杆螺纹配合，所述伸缩杆的下端设有焊接头。

一种实验用的自动进料定位焊接方法，包括如下步骤：

S1、待焊接零件固定在盒体内，并将多个焊接件存放盒转运至第一导轨上；

S2、控制第一丝杠转动，使得焊接件存放盒靠近焊接件存放架；

S3、控制第二丝杠转动，驱动第二滑槽和第一导轨上升，使得第一导轨运动至焊接件存放架最上方的空腔一侧；

S4、控制第三丝杠转动，使得钩杆移动至第一导轨远离焊接件存放架的一端；

S5、控制第四丝杠转动，使得钩杆下端与盒体下端处于同一水平面；

S6、反转第三电机，使得焊接件存放盒脱离第一导轨，落至焊接件存放架最上方的空腔内；

S7、然后重复上述动作，直至焊接件存放盒分别落入不同的空腔内；

S8、控制第五丝杠转动，驱动升降板上升，直至直杆置于焊接件存放架最上方的空腔一侧；

S9、根据实际焊接需要，控制直杆横向移动，第七丝杠转动，伸缩杆伸缩，直至一个待焊接零件上的各个焊接点实现定位焊接；

S10、控制直杆和伸缩杆回到初始位置；

S11、重复上述动作，直至每个待焊接零件上的每个焊接点均焊接完成。

本发明的有益效果：

1、本发明能够对焊接件实现自动转运，通过不同的传动结构，能将焊接件转运至不同的水平和竖直位置，进而将其分层存放，避免后续在焊接时由于位置限制影响焊接效率；

2、本发明设有移动式焊接模块，能够实现焊接头沿水平竖直方向自由移动，保证了在实际焊接过程中对于分层存放的焊接件，且同一焊接件的不同焊接位置均能得到定位焊接；

3、本发明各个模块独立工作且相互配合，内部机构联动性强，实现了零件的自动进料和定位焊接，解放了工人双手，次品率低，大大提升焊接精度和焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的焊接件转运模块示意图；

图3是图2的A处放大图；

图4是图2的B处放大图；

图5是图2的C处放大图；

图6是本发明实施例的焊接件存放架示意图；

图7是本发明实施例的移动式焊接模块示意图；

图8是本发明实施例的移动式焊接模块底视图；

图9是本发明实施例的焊接件存放盒示意图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种实验用的自动进料定位焊接装置，包括底板1，所述底板1上设有焊接件转运模块2、焊接件存放架3和移动式焊接模块4三部分，所述焊接件存放架3置于焊接件转运模块2与移动式焊接模块4之间。

如图2、图3、图4和图5所示，所述焊接件转运模块2包括两个置于底板1上的第一滑槽21，所述第一滑槽21的一端设有通孔22，所述第一滑槽21内设有长滑块214，所述长滑块214之间固定设有第一连接杆212，所述第一连接杆212连通通孔22。所述底板1上设有固定块24和第一电机23，所述固定块24的一端设有贯穿第一连接杆212且与第一连接杆212螺纹配合的第一丝杠213，所述第一电机23的输出端连通固定块24并与第一丝杠213固定连接。所述长滑块214上设有第一基座215和第二电机216，所述第一基座215上设有第二丝杠25，所述第二电机216的输出端连通第一基座215并与第二丝杠25传动连接。所述第二丝杠25贯穿第二连接杆27和第三连接杆28并与第二连接杆27和第三连接杆28螺纹配合。所述第二连接杆27与第一导轨26固定连接，所述第一导轨26内设有焊接件存放盒5。所述第三连接杆28与第二滑槽29固定连接，所述第二滑槽29内设有第三丝杠210。所述第二滑槽29与第四连接杆219固定连接，所述第四连接杆219上设有支撑板218，所述支撑板218上设有第三电机217，所述第三电机217的输出端连通第二滑槽29并与第三丝杠210固定连接。所述第三丝杠210贯穿短滑块220并与短滑块220螺纹配合，所述短滑块220上设有第二基座222和第四电机221，所述第二基座222上设有第四丝杠223，所述第四电机221的输出端连通第二基座222并与第四丝杠223传动连接，所述第四丝杠223贯穿钩杆211并与钩杆211螺纹配合。

如图6所示，所述焊接件存放架3包括置于底板1上的架体31，所述架体31上设有若干空腔32，所述空腔32内设有交叉支撑架33和底部支撑网34。所述焊接件存放盒5经焊接件转运模块2转运后存放于空腔32内。

如图7所示，所述移动式焊接模块4包括置于底板1上的第三滑槽41和第五电机412，所述第三滑槽41内设有第五丝杠42，所述第五丝杠42贯穿移动块43，所述移动块43与转杆44的一端转动连接。所述第五电机412的输出端连通第三滑槽41并与第五丝杠42固定连接。所述第三滑槽41的一端竖直设有第二导轨45，所述第二导轨45内设有升降板46，所述转杆44的另一端与升降板46转动连接。所述升降板46内设有第六丝杠47，所述升降板46上设有第六电机48，所述第六电机48的输出端连通升降板46并与第六丝杠47传动连接。所述第六丝杠47贯穿直杆49并与直杆49螺纹配合，结合图7、图8可知，所述直杆49内设有第七丝杠413，所述第七丝杠413贯穿伸缩杆410并与伸缩杆410螺纹配合。所述伸缩杆410的下端设有焊接头411。需要注意的是，所述第七丝杠413的驱动电机置于直杆49内图中未标出，且控制伸缩杆410伸缩为本领域常规技术手段，其控制方式及驱动源后续不再进行赘述。

如图8所示，所述焊接件存放盒5包括盒体51，所述盒体51内固定设有待焊接零件52。

使用时，先将待焊接零件52固定在盒体51内，然后通过现有的传送机构传送至焊接件转运模块2的一端。接着将多个焊接件存放盒5转运至第一导轨26上，然后启动第一电机23，使得第一丝杠213转动，进而带动长滑块214沿第一滑槽21滑动，当焊接件存放盒5靠近焊接件存放架3时关闭第一电机23。然后启动第二电机216，使得第二丝杠25转动，进而控制第二滑槽29和第一导轨26向上运动，当第一导轨26运动至焊接件存放架3最上方的空腔32一侧时，关闭第二电机216。然后启动第三电机217，使得第三丝杠210转动，进而控制短滑块220和钩杆211向距离焊接件存放架3最远的焊接件存放盒5移动，当钩杆211的下端移动至第一导轨26远离焊接件存放架3的一端时，关闭第三电机217。然后启动第四电机221，控制第四丝杠223转动，进而使得钩杆211向下运动，当钩杆211下端与盒体51下端处于同一水平面时关闭第四电机221。接着反转第三电机217，使得钩杆211带动多个焊接件存放盒5向焊接件存放架3移动，当一个焊接件存放盒5脱离第一导轨26，落至焊接件存放架3最上方的空腔32时关闭第三电机217。然后反转第二电机216，使得第二滑槽29和第一导轨26向下运动，当焊接件存放盒5置于第二个空腔32一侧时，关闭第二电机216，然后启动第三电机217，使得第二个焊接件存放盒5脱离第一导轨26，落至第二个空腔32内，然后重复上述动作，直至焊接件存放盒5分别落入不同的空腔32内。

进一步，启动第五电机412，使得第五丝杠42转动，进而带动移动块43沿第三滑槽41移动，进而带动升降板46沿第二导轨45向上移动，当直杆49置于焊接件存放架3最上方的空腔32一侧时，关闭第五电机412。然后根据实际焊接需要，启动第六电机48，控制直杆49横向移动；控制第七丝杠413转动；控制伸缩杆410伸缩，使得焊接头411能对待焊接零件52实现定位焊接，待一处焊接点焊接完成之后启动第五电机412，将焊接头411抬高，并将其移动至下一焊接处。直至一个待焊接零件52上全部焊接完成后，控制直杆49和伸缩杆410回到初始位置，然后反转第五电机412，使得直杆49置于第二个空腔32一侧时停止，然后重复上述动作，直至每个待焊接零件52上的每个焊接点均焊接完成。

综上所述一种实验用的自动进料定位焊接方法为：

S1、待焊接零件52固定在盒体51内，并将多个焊接件存放盒5转运至第一导轨26上；

S2、控制第一丝杠213转动，使得焊接件存放盒5靠近焊接件存放架3；

S3、控制第二丝杠25转动，驱动第二滑槽29和第一导轨26上升，使得第一导轨26运动至焊接件存放架3最上方的空腔32一侧；

S4、控制第三丝杠210转动，使得钩杆211移动至第一导轨26远离焊接件存放架3的一端；

S5、控制第四丝杠223转动，使得钩杆211下端与盒体51下端处于同一水平面；

S6、反转第三电机217，使得焊接件存放盒5脱离第一导轨26，落至焊接件存放架3最上方的空腔32内；

S7、然后重复上述动作，直至焊接件存放盒5分别落入不同的空腔32内；

S8、控制第五丝杠42转动，驱动升降板46上升，直至直杆49置于焊接件存放架3最上方的空腔32一侧；

S9、根据实际焊接需要，控制直杆49横向移动，第七丝杠413转动，伸缩杆410伸缩，直至一个待焊接零件52上的各个焊接点实现定位焊接；

S10、控制直杆49和伸缩杆410回到初始位置；

S11、重复上述动作，直至每个待焊接零件52上的每个焊接点均焊接完成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种实验用的自动进料定位焊接装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上设有焊接件转运模块(2)、焊接件存放架(3)和移动式焊接模块(4)，所述焊接件存放架(3)置于焊接件转运模块(2)与移动式焊接模块(4)之间；

所述焊接件转运模块(2)包括置于底板(1)上的第一滑槽(21)，所述第一滑槽(21)的一端设有通孔(22)，所述第一滑槽(21)内设有长滑块(214)，所述长滑块(214)之间固定设有第一连接杆(212)，所述第一连接杆(212)连通通孔(22)；

所述底板(1)上设有固定块(24)和第一电机(23)，所述固定块(24)的一端设有贯穿第一连接杆(212)且与第一连接杆(212)螺纹配合的第一丝杠(213)，所述第一电机(23)的输出端连通固定块(24)并与第一丝杠(213)固定连接；

所述长滑块(214)上设有第一基座(215)和第二电机(216)，所述第一基座(215)上设有第二丝杠(25)，所述第二电机(216)的输出端连通第一基座(215)并与第二丝杠(25)传动连接；

所述第二丝杠(25)贯穿第二连接杆(27)和第三连接杆(28)并与第二连接杆(27)和第三连接杆(28)螺纹配合；

所述第二连接杆(27)与第一导轨(26)固定连接，所述第三连接杆(28)与第二滑槽(29)固定连接，所述第二滑槽(29)内设有第三丝杠(210)；

所述第二滑槽(29)与第四连接杆(219)固定连接，所述第四连接杆(219)上设有支撑板(218)，所述支撑板(218)上设有第三电机(217)，所述第三电机(217)的输出端连通第二滑槽(29)并与第三丝杠(210)固定连接；

所述第三丝杠(210)贯穿短滑块(220)并与短滑块(220)螺纹配合，所述短滑块(220)上设有第二基座(222)和第四电机(221)，所述第二基座(222)上设有第四丝杠(223)，所述第四电机(221)的输出端连通第二基座(222)并与第四丝杠(223)传动连接，所述第四丝杠(223)贯穿钩杆(211)并与钩杆(211)螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述第一导轨(26)内设有焊接件存放盒(5)。

3.根据权利要求2所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述焊接件存放架(3)包括置于底板(1)上的架体(31)，所述架体(31)上设有若干空腔(32)，所述空腔(32)内设有交叉支撑架(33)和底部支撑网(34)，所述焊接件存放盒(5)经焊接件转运模块(2)转运后存放于空腔(32)内。

4.根据权利要求3所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述移动式焊接模块(4)包括置于底板(1)上的第三滑槽(41)和第五电机(412)，所述第三滑槽(41)内设有第五丝杠(42)，所述第五丝杠(42)贯穿移动块(43)，所述移动块(43)与转杆(44)的一端转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述第五电机(412)的输出端连通第三滑槽(41)并与第五丝杠(42)固定连接，所述第三滑槽(41)的一端竖直设有第二导轨(45)，所述第二导轨(45)内设有升降板(46)，所述转杆(44)的另一端与升降板(46)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述升降板(46)内设有第六丝杠(47)，所述升降板(46)上设有第六电机(48)，所述第六电机(48)的输出端连通升降板(46)并与第六丝杠(47)传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种实验用的自动进料定位焊接装置，其特征在于，所述第六丝杠(47)贯穿直杆(49)并与直杆(49)螺纹配合，所述直杆(49)内设有第七丝杠(413)，所述第七丝杠(413)贯穿伸缩杆(410)并与伸缩杆(410)螺纹配合，所述伸缩杆(410)的下端设有焊接头(411)。

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