一种硅钢片自动焊接设备
技术领域
本发明属于机械焊接技术领域,特别涉及一种硅钢片自动焊接设备。
背景技术
硅钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金,一般含硅量为0.5~4.5%。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效。
因此,硅钢片对于交通运输、航空航天、医疗机械、家居生活、工业生产等领域有重要应用,其中,变压器、电抗器使用广泛且需求量大,EI型磁芯作为变压器、电抗器磁芯主要结构之一也日趋重要。新形势下,对硅钢片焊接速度与智能程度要求日益提高。以往硅钢片焊接设备,主要采用人工打块,且打出的积块由人工放入夹紧模块,因而操作人员劳动强度大、危险性高、效率低下。
因此,本发明提供一种自动焊接设备来解决操作人员劳动强度大、危险性高、效率低下的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明涉及一种硅钢片自动焊接设备,包括机柜体和电控柜,所述电控柜处于所述机柜体的顶部,
还包括放料装置、取料装置、整形装置、焊接装置、夹紧装置和出料装置;
所述机柜体设置有第一台面和第二台面,所述第一台面的高度高于所述第二台面的高度;
所述第一台面上设置有第一滑轨,且所述第一滑轨处于第一方向上;
所述夹紧装置用于在所述第一滑轨上滑动;
所述放料装置和所述取料装置均安装在所述第二台面上且分别位于所述第一滑轨两侧;
所述整形装置、焊接装置和出料装置沿第一方向相反方向依次排列。
优选的,所述放料装置包括放料板、料仓、打块气缸;
所述放料板通过第一立柱固定在第二台面上,且其靠近料仓一端倾斜向下;
所述放料板与所述料仓之间连接有弧形导料机构;
所述打块气缸处于所述放料板正下方的第二台面上,所述打块气缸输出端设置有分片刀头和分片刀头连接件;
所述料仓设有出料口,且所述出料口靠近所述第一滑轨一侧安装有分片座与出料挡板;
所述出料挡板与所述出料口对应设置,所述分片座位于所述出料挡板顶部。
优选的,所述取料装置包括夹爪气缸、取料电机丝杠模组和上升电机丝杠模组;
所述取料电机丝杠模组固定在导轨固定板上,其轴线方向与第二方向平行,所述第一方向和所述第二方向垂直;
所述取料电机丝杠模组输出端连接上升电机丝杠模组;
所述导轨固定板通过四个第一立柱固定在所述第二台面上。
优选的,所述导轨固定板与所述第二台面之间设有夹爪气缸安装板,所述夹爪气缸安装板顶端与所述取料电机丝杠模组输出端连接;
所述导轨固定板和所述第二台面均设置有第二滑轨;
所述夹爪气缸安装板,能够在所述第二滑轨内滑动。
优选的,所述夹爪气缸安装板靠近所述料仓设有沿第三方向的取料滑轨,所述夹爪气缸通过气爪安装固定板卡扣在所述取料滑轨上;
所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直;
所述气爪安装固定板与所述上升电机丝杠模组连接。
优选的,所述整形装置包括两个整形气缸、两个整型气缸安装板、两个整形板和两个整形垫板;
所述整型气缸安装板处于所述第一台面上,且两个整型气缸安装板以所述第一滑轨对称设置,所述整形气缸安装在所述整型气缸安装板上;
所述整形板和所述整形垫板均安装在所述整形气缸输出端。
优选的,所述焊接装置包括焊枪、第一调节结构和第二调节机构;
所述焊枪安装在所述第一调节结构上,所述第一调节结构安装在所述第二调节机构上;
所述第二调节机构处于所述第一台面上。
优选的,所述第二调节机构包括焊枪上升导轨固定板、焊枪上升电机丝杠模组、焊枪上升滑轨、焊枪上升安装板;
所述焊枪上升导轨固定板竖直固定在所述第一台面下,所述焊枪上升滑轨与焊枪上升电机丝杠模组分别位于所述焊枪上升导轨固定板两侧,所述焊枪上升安装板位于所述焊枪上升滑轨上。
优选的,所述夹紧装置包括底部夹紧气缸、顶板夹紧气缸、底部夹紧气缸安装板、顶部夹紧气缸安装板、焊接运动底板;
所述焊接运动底板安装在所述第一滑轨上,其沿第一方向的一端竖直固定所述底部夹紧气缸安装板,所述底部夹紧气缸安装板上端固定有顶部夹紧气缸安装板;
所述底部夹紧气缸安装在所述底部夹紧气缸安装板上,所述顶板夹紧气缸安装在顶部夹紧气缸安装板上。
优选的,所述出料装置包括积块顶出气缸和积块顶出导向槽;
所述积块顶出气缸和所述积块顶出导向槽均设在所述第一台面。
本发明的技术效果:本发明通过在机柜体上设有放料装置、取料装置、整形装置、焊接装置、夹紧装置和出料装置,能够对硅钢片进行快速焊接,减小操作人员的劳动强度,自动对硅钢片进行焊接,对操作人员的危险性小,焊接效率高。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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示出了本发明实施例的自动焊接设备整体结构示意图;
图2示出了本发明实施例的放料装置整体结构示意图;
图3示出了本发明实施例的取料装置整体结构示意图;
图4示出了本发明实施例的整形装置整体结构示意图;
图5示出了本发明实施例的焊接装置整体结构示意图;
图5A示出了本发明实施例的焊接装置整体结构另一视角结构示意图;
图5B示出了本发明实施例的焊接装置的焊枪上升安装板结构示意图;
图5C示出了本发明实施例的焊接模块的焊枪上升导轨固定板结构示意图;
图6示出了本发明实施例的夹紧装置整体结构示意图;
图中:1-机柜体、1a-第一台面、1a’-第二台面、2-电控柜、3-放料装置、3a-放料板、3b-弧形导料机构、3c-料仓、3d-分片座、3e-出料挡板、3f-分片刀头连接件、3g-分片刀头、3i-打块气缸、3k-第一立柱、4-取料装置、4a-导轨固定板、4b-第二立柱、4c-夹爪气缸安装板、4d-取料电机丝杠模组、4e-上升电机丝杠模组、4f-夹爪气缸、4g-气爪安装固定板、4h-第二滑轨、4i-取料滑轨、5-整形装置、5a-整型气缸安装板、5b-整形气缸、5c-整形板、5d-整形垫板、6-焊接装置、6a-焊枪上升导轨固定板、6b-焊枪上升滑轨、6c-焊枪上升安装板、6d-第一调节结构、6d’-第二调节结构、6e-焊枪、6f-上升丝母安装板、6g-焊枪上升电机丝杠模组、7-夹紧装置、7a-第一滑轨、7b-焊接运动底板、7c-底部夹紧气缸安装板、7d-顶部夹紧气缸安装板、7e-底部夹紧气缸、7e’-顶板夹紧气缸、7f-第一压紧板、7f’-第二压紧板、7g’-第一铜板、7g-第二铜板、7h-推动电机丝杠模组、8-出料装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明以E型硅钢片进行焊接为例解释说明,并不限于E型这一种外形的硅钢片。本发明涉及一种硅钢片自动焊接设备,包括机柜体1和电控柜2,所述电控柜2处于所述机柜体1的顶部;如图1所示,电控柜2面向操作人员一侧做有倾斜面用于固定开关类元件、警示灯、触屏面板等,电控柜2上的开关元件上端标有简单的标签,方便对开关元件的功能按键进行简单的文字标识,从而能够简单的电源切断接通以及急停等操作,并且人机交互的操作屏能够实现焊接参数的设定。本发明还包括放料装置3、取料装置4、整形装置5、焊接装置6、夹紧装置7和出料装置8。
所述机柜体1设置有第一台面1a和第二台面1a’,所述第一台面1a的高度高于所述第二台面1a’的高度;第一台面1a和第二台面1a’相互平行,第一台面1a和第二台面1a’在机柜体1顶部形成两层台阶状外形。
所述第一台面1a上设置有第一滑轨7a,且所述第一滑轨7a处于第一方向上;所述放料装置3和所述取料装置4均安装在所述第二台面1a’上且分别位于所述第一滑轨7a两侧。所述整形装置5、焊接装置6和出料装置8沿第一方向的相反方向依次排列,并且整形装置5、焊接装置6和出料装置8在第一滑轨7a上依次排列。
对E型硅钢片进行焊接前,需要将多个E型硅钢片进行叠放整理,放料装置3对多个E型硅钢片进行整理并集合,如图2所示,所述放料装置3包括放料板3a、料仓3c和打块气缸3i。
所述放料板3a通过多个第一立柱3k固定在第二台面1a’上,且其靠近料仓3c一端倾斜向下,打块气缸3i处于多个第一立柱3k之间。所述打块气缸3i处于所述放料板3a正下方的第二台面1a’上,所述打块气缸3i输出端设置有分片刀头3g和分片刀头连接件3f,分片刀头3g一端通过分片刀头连接件3f与打块气缸3i的输出端固定连接,打块气缸3i固定在第二台面1a’上。
所述放料板3a与所述料仓3c之间连接有弧形导料机构3b,将E型硅钢片放置在弧形导料机构3b上后,E型硅钢片在弧形导料机构3b上滑动,然后通过进料口进入料仓3c内部,可以将多个E型硅钢片依次摆放在弧形导料机构3b上,进而多个E型硅钢片能够叠放在料仓3c内部。
所述料仓3c设有出料口,且所述出料口靠近所述第一滑轨7a一侧安装有分片座3d与出料挡板3e;所述出料挡板3e与所述出料口对应设置,所述分片座3d位于所述出料挡板3e顶部。所述料仓3c靠近所述打块气缸3i一侧设有传感器,其有用于监控料仓3c内E型硅钢片高度。
分片刀头3g另一端与料仓3c内的E型硅钢片对应放置,且分片刀头3g另一端与料仓3c的出料口对应设置。打块气缸3i工作带动分片刀头3g连接件3f上的分片刀头3g移动,进而分片刀头3g能够推动E型硅钢片从料仓3c的出料排出。出料挡板3e限制分片刀片3g推出E型硅钢片的位置,从而只能让E型硅钢片以第二方向移动,分片刀头3g推出一定厚度的E型硅钢片,分片座3d限制多个E型硅钢片的厚度,进而通过分片刀头3g和分片座3d联合作用控制多个E型硅钢片的叠放厚度。示例性的,负责打块的分片刀头3g尺寸不一样,多个E型硅钢片的叠放厚度也就不同,可以通过更换分片刀头3g、调节分片刀头3g竖直高度来满足焊接需求,不同领域的变压器电抗器规格不一,所用E型硅钢片尺寸也各异,一般通过更换料仓3c与分片刀头3g便可实现多种尺寸规格E型硅钢片的推送。
放料装置3可以根据焊接的E型硅钢片片数、尺寸规格的不同进行简单调节与更换,放料装置3的分片刀头3g将多层E型硅钢片推出料仓3c的出料口后,需要取料装置4对多层E型硅钢片进行夹取。如图3所示,所述取料装置4包括夹爪气缸4f、取料电机丝杠模组4d和上升电机丝杠模组4e。所述取料电机丝杠模组4d与上升电机丝杠模组4e旁侧均设有感应器,其用于调控夹爪气缸4f的移动与定位。
所述取料电机丝杠模组4d固定在导轨固定板4a上,其轴线方向与第二方向平行,所述第一方向和所述第二方向垂直。所述取料电机丝杠模组4d输出端连接上升电机丝杠模组4e;所述导轨固定板4a通过四个第二立柱4b固定在所述第二台面1a’上。其中,当夹爪气缸4f夹取物件起升时,导轨固定板4a能够满足夹爪气缸4f的升起高度,避免夹爪气缸4f上升时被导轨固定板4a限制。
所述导轨固定板4a与所述第二台面1a’之间设有夹爪气缸安装板4c,所述夹爪气缸安装板4c顶端与所述取料电机丝杠模组4d输出端连接;所述导轨固定板4a和所述第二台面1a’均设置有第二滑轨4h;所述夹爪气缸安装板4c在取料电机丝杠模组4d的驱动下能够在所述第二滑轨4h内往复滑动。
所述夹爪气缸安装板4c靠近所述料仓3c设有沿第三方向的取料滑轨4i,所述夹爪气缸4f通过气爪安装固定板4g卡扣在所述取料滑轨4i上;所述气爪安装固定板4g与所述上升电机丝杠模组4e连接,进而上升电机丝杠模组4e能够控制气爪安装固定板4g在取料滑轨4i内部往复移动。
所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。示例性的,第一方向、第二方向和第三方向相当于空间直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴三个方向,从而能够准确的确定第一滑轨7a、第二滑轨4h和取料滑轨4i的放置方向,从而能够确定整个焊接设备内部的各个装置的移动状态。
当分片刀头3g将多层E型硅钢片推出料仓3c的出料口后,夹爪气缸4f将多层E型硅钢片夹取之后,上升电机丝杠模组4e工作带动气爪安装固定板4g在取料滑轨4i内部移动,然后取料电机丝杠模组4d的驱动带动夹爪气缸安装板4c在第二滑轨4h内滑动,从而将多层E型硅钢片放置到夹紧装置7上。
如图6所示,所述夹紧装置7包括底部夹紧气缸7e、顶板夹紧气缸7e’、底部夹紧气缸安装板7c、顶部夹紧气缸安装板7d、焊接运动底板7b。所述焊接运动底板7b安装在所述第一滑轨7a上,其沿第一方向的一端竖直固定所述底部夹紧气缸安装板7c,所述底部夹紧气缸安装板7c上端固定有顶部夹紧气缸安装板7d。所述底部夹紧气缸7e安装在所述底部夹紧气缸安装板7c上,所述顶板夹紧气缸7e’安装在顶部夹紧气缸安装板7d上。整个夹紧装置7通过焊接运动底板7b在所述第一滑轨7a上滑动。
底部夹紧气缸7e的活塞杆顶端固定有第一压紧板7f,顶板夹紧气缸7e’的活塞杆顶端固定有第二压紧板7f’,且第二压紧板7f’的固定有第一铜板7g’,焊接运动底板7b与第一铜板7g’对应的位置设置有第二铜板7g。等到夹爪气缸4f将多层E型硅钢片放置到第二铜板7g上后,顶部夹紧气缸7e’工作带动第二压紧板7f’下移,进而第一铜板7g’和第二铜板7g将多层E型硅钢片在第三方向上进行紧固,两处铜板有用于焊接起弧,然后底板夹紧气缸7e工作带动第一压紧板7f移动,进而将多层E型硅钢片在第一方向上进行紧固。
焊接运动底板7b的底部连接有推动电机丝杠模组7h,在推动电机丝杠模组7h的驱动作用下,焊接运动底板7b带动整个夹紧装置7在第一滑轨7a上滑动,等待夹紧装置7滑动到整形装置5位置时,通过整形装置5将多层E型硅钢片在第二方向上进行整形。
如图4所示,所述整形装置5包括两个整形气缸5b、两个整型气缸安装板5a、两个整形板5c和两个整形垫板5d。整形板5c上开设有T型槽,整形垫板5d上开设有T型凸出,整形板5c和整形垫板5d通过T型槽与T型凸出卡扣连接。
所述整型气缸安装板5a处于所述第一台面1a上,且两个整型气缸安装板5a以所述第一滑轨7a对称设置,所述整形气缸5b安装在所述整型气缸安装板5a上。所述整形板5c和所述整形垫板5d均安装在所述整形气缸5b输出端。等到夹紧装置7移动到整形装置5需求位置时停止,两个整形气缸5b同时动作,对E型硅钢片在第二方向上进行整形,确保E型硅钢片规整。整形完成后,整形气缸5b复位,夹紧装置7继续沿第一方向相反方向运动,通过焊接装置6对多层E型硅钢片进行焊接处理。
如图5所示,所述焊接装置6包括焊枪6e、第一调节结构6d和第二调节机构6d’。所述焊枪6e安装在所述第一调节结构6d上,所述第一调节结构6d安装在所述第二调节机构6d’上,所述第二调节机构6d’处于所述第一台面1a上。
所述第二调节机构6d’包括焊枪上升导轨固定板6a、焊枪上升电机丝杠模组6g、焊枪上升滑轨6b、焊枪上升安装板6c。所述焊枪上升导轨固定板6a竖直固定在所述第一台面1a下,所述焊枪上升滑轨6b与焊枪上升电机丝杠模组6g分别位于所述焊枪上升导轨固定板6a两侧,所述焊枪上升安装板6c位于所述焊枪上升滑轨6b上。
如图5A所示,第一滑轨7a铺设在第一台面1a上,且第一滑轨7a由两条平行的轨道条组成,焊接运动底板7b底部与轨道条滑动配合。在5B中,焊枪上升安装板6c整体外形设置为U型。在图5中,焊枪上升安装板6c的U型开口沿第三方向向上,焊枪上升安装板6c穿过第一台面1a且其轴线与第一滑轨7a垂直。焊枪上升安装板6c通过上升丝母安装板6f与焊枪上升电机丝杠模组6g连接。在图5C中,焊枪上升导轨固定板6a中心处开设有矩形孔。在图5中,上升丝母安装板6f穿过焊枪上升导轨固定板6a的矩形孔。
所述第一调节结构6d为直线滑台,所述直线滑台固定在所述焊枪上升安装板6c的U型开口的两侧结构上。
当夹紧装置7带动E型硅钢片运行到焊接装置6的位置后,通过第一调节机构6d和第二调节机构6d’来调整焊枪6e的位置,从而对E型硅钢片进行焊接处理,等到焊接完成后,第一调节机构6d和第二调节机构6d’恢复到原来的位置,然后夹紧装置7在推动电机丝杠模组7h驱动下继续在第一方向相反方向移动,等到夹紧装置7运动到出料装置8时,由出料装置8将焊接后的E型硅钢片推出。
在图1中,所述出料装置8包括积块顶出气缸和积块顶出导向槽。所述积块顶出气缸和所述积块顶出导向槽均设在所述第一台面1a。
所述顶出气缸的活塞杆相对第一台面1a高度与积块顶出导向槽相对第一台面1a高度相同,且所述顶出气缸的活塞杆高于所述焊接运动底板7b上表面。顶出气缸工作通过活塞杆将焊接后的E型硅钢片推出,从而完成E型硅钢片的焊接过程。
本发明将硅钢片放置到放料装置3内部,然后取料装置4将放料装置3内部的硅钢片取出后,并放置到夹紧装置7上,夹紧装置7对硅钢片进行夹紧后,然后在第一滑轨7a上滑动,依次经过整形装置5、焊接装置6以及出料装置8,完成E型硅钢片的焊接和出料,使硅钢片的焊接过程简单安全,减小操作人员的劳动强度,硅钢片在整个焊接过程中,全部通过机械运输的方式进行焊接,对操作人员的危险性小,焊接效率高。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。