CN111702505A - 全自动电阻焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机制备领域，涉及一种全自动电阻焊接机。本发明的全自动电阻焊接机将上下料、剪线、焊接以及视觉检测四个工序集成在转盘机构上，通过转盘机构带动定子在上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位四个工位同步工作，其在焊接定子星点、引出线与端子等过程中不需要任何人员，可有效提高总体工作速度、降低劳动强度，节省人力资源，极大地提高了生产效率及自动化程度。

Description

全自动电阻焊接机

技术领域

本发明涉及电机制备领域，涉及一种全自动电阻焊接机。

背景技术

电机(英文：Electricmachinery，俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。其至少包括定子和转子。

电机铁芯由生产线上的自动嵌线机嵌线后，其端部电磁线绕组为不规则形状，在端部绑线工序前后，需要将定子绕组线圈的星点与铜套管、引出线与端子牢固焊接，一般生产流程是采用人工进行逐个电阻焊接不仅在焊接时存在很多缺陷与安全隐患，焊接质量难以保证，同时定子在焊接过程中需要多次搬运，耗时，劳动强度大，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在焊接定子绕组的星点与铜管套、引出线与端子等过程中不需要任何人员，降低劳动强度，极大地提高了生产效率及自动化程度的全自动电阻焊接机。

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全自动电阻焊接机，包括转盘机构，所述转盘机构上依次设置有上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位，所述转盘机构带动定子依次在上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位之间流转输送；

上下料工位，用于将载有待焊接的定子的治具从流水线上料至转盘机构或者对将在视觉检测工位检测完成后的定子进行输出下料；剪线工位，用于对定子的端子引出线进行裁剪整形；焊接工位，用于对裁切整形后的星点或引出线端子进行焊接操作；视觉检测工位，用于对焊接完成的端部接线进行检测。

优选的，所述焊接工位包括电阻焊接机以及焊接座，所述电阻焊接机设置在所述焊接座上，所述电阻焊接机包括机体、焊接架、固定焊头以及移动焊头，所述固定焊头与移动焊头相对设置，所述机体设置在所述焊接架上，所述机体与所述固定焊头与移动焊头连接，所述固定焊头与所述焊接架连接；焊接驱动部件，所述移动焊头与焊接驱动部件驱动连接，所述焊接驱动部件带动移动焊头朝向固定焊头作直线运动。

优选的，所述焊接座包括X轴移动座和Y轴移动座，所述X轴移动座设置在所述Y轴移动座上，所述电阻焊接机设置在X轴移动座上，通过X轴移动座和Y轴移动座实现所述电阻焊接机的位置移动。

优选的，所述焊接工位还包括旋转座，所述旋转座包括旋转板以及旋转支架，所述旋转板上设置有多个与所述治具相匹配的顶杆，多个顶杆设置在同一圆周上，所述旋转支架上设置有旋转顶升驱动部件，所述旋转顶升驱动部件与所述旋转座驱动连接，所述旋转顶升驱动部件调动所述旋转座做升降旋转运动。

优选的，所述剪线工位包括剪线支架、剪线驱动部件以及剪刀部件，所述剪线驱动部设置在所述剪线支架上，所述剪刀部件设置在所述剪线驱动部件执行端上，所述剪刀部件包括剪刀座以及剪刀气缸，所述剪刀座上设置有固定刀片以及移动刀片，所述移动刀片滑设在所述剪刀座上，所述移动刀片与所述剪刀气缸驱动连接，所述剪刀气缸带动所述移动刀片朝向所述固定刀片移动。

优选的，所述剪刀部件还包括固定整形快和移动整形块，所述固定整形块设置在所述固定刀片上，所述移动整形快设置在所述移动刀片上，所述固定整形快和移动整形块上均设有整形开口。

优选的，所述旋转顶升驱动部件包括顶升气缸以及旋转电机，所述旋转电机通过电机座与旋转支架连接，所述旋转电机通过同步带与所述旋转座驱动连接，所述顶升气缸活塞杆与所述顶升支架驱动连接，所述顶升气缸带动所述旋转支架做上下运动。

优选的，所述上下料工位包括料架以及用于夹持冶具的取料抓手，所述取料抓手设置在取料板上，所述料架上设置有上下料驱动部件，所述所述上下料驱动部件与所述取料板驱动连接，所述上下料驱动部件带动所述取料板上的取料抓手做直线运动。

优选的，所述取料抓手包括双轴气缸以及两与所述双轴气缸驱动连接的取料夹爪，所述双轴气缸设置在所述取料板上，所述取料板上设置有取料导轨，所述取料导轨上设置有取料滑块，所述取料夹爪与所述取料滑块连接，所述取料夹爪自由端上设置有夹块，所述夹块上设置有与所述冶具外形相匹配的夹槽，所述双轴气缸带动两取料夹爪相对运动。

优选的，所述视觉检测工位包括多轴机械手以及相机，所述相机设置在所述多轴机械手的执行端上。

本发明的有益效果：

本发明的全自动电阻焊接机将上下料、剪线、焊接以及视觉检测四个工序集成在转盘机构上，通过转盘机构带动定子在上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位四个工位同步工作，其在焊接定子星点、引出线与端子等过程中不需要任何人员，可有效提高总体工作速度、降低劳动强度，节省人力资源，极大地提高了生产效率及自动化程度。

附图说明

图1是本发明的一种全自动电阻焊接机结构示意图。

图2是本发明的整体示意图。

图3是本发明的上下料工位示意图。

图4是本发明的剪线工位示意图。

图5是本发明的焊接工位示意图。

图6是本发明的旋转座示意图。

图中标号说明：100、转盘机构；101、分度盘；102、分度盘支撑座；103、定位组件；200、上下料工位；201、料架；202、取料板；203、双轴气缸；204、取料导轨；205、取料夹爪；206、夹块；207、上下料电机；208、上下料丝杆； 300、剪线工位；301、剪线支架；302、剪刀座；303、固定刀片；304、移动刀片；305、剪刀气缸；306、固定整形块；307、移动整形块；308、第一气缸； 309、第二气缸；310、第三气缸；400、焊接工位；401、焊接架；402、电阻焊接机；403、固定焊头；404、移动焊头；405、焊接电机；406、焊接丝杆；407、 X轴移动座；408、Y轴移动座；409、基板；410、移动电机；411、移动丝杆； 420、旋转座；421、旋转板；422、顶杆；423、旋转支架；424、旋转电机；425、顶升气缸；500、视觉检测工位；501、多轴机械手；502、相机；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-6所示，一种全自动电阻焊接机，包括转盘机构100，所述转盘机构100上依次设置有上下料工位200、剪线工位300、焊接工位400以及视觉检测工位500，所述转盘机构100带动定子依次在上下料工位200、剪线工位 300、焊接工位400以及视觉检测工位500之间流转输送；

上下料工位200，用于将待焊接定子的治具上料至转盘机构100的治具上或者对将在视觉检测工位500检测完成后的载有定子的治具进行输出下料；剪线工位300，用于对定子的过长的端子引出线进行裁剪整形；焊接工位400，用于对裁切整形后的星点或引出线端子进行焊接操作；视觉检测工位500，用于对焊接完成的星点或引出线端子进行检测。

本发明的全自动电阻焊接机将上下料、剪线、焊接以及视觉检测四个工序集成在转盘机构100上，通过转盘机构100带动定子在上下料工位200、剪线工位300、焊接工位400以及视觉检测工位500四个工位同步工作，其在焊接定子星点、引出线与端子等过程中不需要任何人员，可有效提高总体工作速度、降低劳动强度，节省人力资源，极大地提高了生产效率及自动化程度。

所述端部接线包括过长的端子引出线、星点或引出线端子，具体的，剪线工位，用于对定子的端部接线(过长的端子引出线)进行裁剪整形；焊接工位，用于对裁切整形后的端部接线(星点或引出线端子)进行焊接操作；视觉检测工位，用于对焊接完成的端部接线(星点或引出线端子)进行检测。

所述焊接工位400包括电阻焊接机402以及焊接座，所述电阻焊接机402 设置在所述焊接座上，所述电阻焊接机402包括机体、焊接架401、固定焊头 403以及移动焊头404，所述固定焊头403与移动焊头404相对设置，所述机体设置在所述焊接架401上，所述机体与所述固定焊头403与移动焊头404连接，所述固定焊头403与所述焊接架401连接；焊接驱动部件，所述移动焊头404 与焊接驱动部件驱动连接，所述焊接驱动部件带动移动焊头404朝向固定焊头 403作直线运动。

所述焊接驱动部件包括焊接电机405以及焊接丝杆406，所述焊接电机405 与所述焊接丝杆406驱动连接，所述焊接丝杆406通过轴承座设置在所述焊接架401上，所述移动焊头404滑设在所述焊接丝杆406上。

所述焊接座包括X轴移动座407和Y轴移动座408，所述X轴移动座407 设置在所述Y轴移动座408上，所述电阻焊接机402设置在X轴移动座407上，通过X轴移动座407和Y轴移动座408实现所述电阻焊接机402的位置移动。

所述X轴移动座407和Y轴移动座408的移动驱动部件为相同结构，所述移动驱动部件包括移动电机410、移动丝杆411，所述移动丝杆411通过轴承座与焊接工位400的基板409连接，所述Y轴移动座408的底板滑设在所述基板 409上，所述X轴移动座407的底板滑设在所述Y轴移动座408的底板上，所述移动电机410与所述移动丝杆411驱动连接，所述移动丝杆411上设置有移动螺母，所述移动螺母与所述Y轴移动座408的底板连接，所述X轴移动座407 结构与所述Y轴移动座408结构相同，只有运动方向为垂直设置的。

所述焊接工位400还包括旋转座420，所述旋转座420包括旋转板421以及旋转支架423，所述旋转板421上设置有多个与所述治具相匹配的顶杆422，多个顶杆422设置在同一圆周上，所述旋转支架423上设置有旋转顶升驱动部件，所述旋转顶升驱动部件与所述旋转座420驱动连接，所述旋转顶升驱动部件调动所述旋转座420做升降旋转运动。

通过焊接驱动部件带动移动焊头404朝向固定焊头403运动对星点与铜管或引出线与端子进行焊接，可快速使定子的星点与铜管或引出线与端子最终焊接成型，本发明可完成星点与铜管或引出线与端子的所有电阻焊接操作，自动化控制，并有效提高了工作效率

所述剪线工位300包括剪线支架301、剪线驱动部件以及剪刀部件，所述剪线驱动部设置在所述剪线支架301上，所述剪刀部件设置在所述剪线驱动部件执行端上，所述剪刀部件包括剪刀座302以及剪刀气缸305，所述剪刀座302 上设置有固定刀片303以及移动刀片304，所述移动刀片304滑设在所述剪刀座302上，所述移动刀片304与所述剪刀气缸305驱动连接，所述剪刀气缸305 带动所述移动刀片304朝向所述固定刀片303移动。

所述剪刀部件还包括固定整形快和移动整形块307，所述固定整形块306 设置在所述固定刀片303上，所述移动整形快设置在所述移动刀片304上，所述固定整形快和移动整形块307上均设有整形开口。

剪线驱动部件包括第一气缸308、第二气缸309、第三气缸310，所述第一气缸308通过竖杆与所述剪刀支架连接，所述第一气缸308活塞杆杆端设置有第一块，所述第二气缸309设置在所述第一块上，所述第二气缸309活塞杆杆端设置有第二块，所述第三气缸310设置在所述第二块上，所述第三气缸310 活塞杆杆端与所述剪刀座302驱动连接。

所述旋转顶升驱动部件包括顶升气缸425以及旋转电机424，所述旋转电机424通过电机座与旋转支架423连接，所述旋转电机424通过同步带与所述旋转座421驱动连接，所述顶升气缸425活塞杆与所述顶升支架驱动连接，所述顶升气缸425带动所述旋转支架423做上下运动。

所述上下料工位200包括料架201以及用于夹持载有定子的治具的取料抓手，具体的，所述取料抓手设置有与载有定子冶具的外形相同结构，所述取料抓手设置在取料板202上，所述料架201上设置有上下料驱动部件，所述所述上下料驱动部件与所述取料板202驱动连接，所述上下料驱动部件带动所述取料板202上的取料抓手做直线运动。

所述取料抓手包括双轴气缸203以及两与所述双轴气缸203驱动连接的取料夹爪205，所述双轴气缸203设置在所述取料板202上，所述取料板202上设置有取料导轨204，所述取料导轨204上设置有取料滑块，所述取料夹爪205 与所述取料滑块连接，所述取料夹爪205自由端上设置有夹块206，所述夹块 206上设置有与所述载有定子的冶具的外形相匹配的夹槽，所述双轴气缸203 带动两取料夹爪205相对运动。

所述上下料驱动部件包括上下料电机207以及上下料丝杆208，所述上下料丝杆208通过轴承座与所述料架201连接，所述上下料电机207与所述上下料丝杆208驱动连接，所述上下料丝杆208上设置有上下料螺母，所述上下料螺母与所述取料板202连接，所述取料板202滑设在所述料架201上。

取料抓手负责从生产线上料和下料到生产线上，实现定子上下料的进行，加快节拍。

所述视觉检测工位500包括多轴机械手501以及相机502，所述相机502 设置在所述多轴机械手501的执行端上。

所述多轴机械手501包括3轴机械手、4轴机械手、5轴机械手、6轴机械手、7轴机械手中的任意一种。

所述转盘机构100包括分度盘101、与所述分度盘101驱动连接的转盘驱动部件以及分度盘101支撑座，所述分度盘101通过旋转分度轴与所述转盘驱动部件连接，所述分度盘101底面上设置有支撑轴承，所述支撑轴承设置在所述分度盘101支撑轴承座102上，所述分度盘101上设置有用于放置定子治具的4个工位。

所述转盘机构100还包括定位组件103，所述定位组件103包括定位气缸以及定位架，所述定位气缸设置在定位架上，所述分度盘101上设置有定位孔，所述定位气缸活塞杆上设置有分度定位销，所述分度定位销穿设在所述定位孔上。

所述转盘驱动部件为减速电机，所述减速电机设置在所述机架的底板上。

本发明采用的转盘机构100与本公司申请的三工位整形机中的转盘机构 100结构相同。

使用过程

1.工人在生产线上将铜管或端子套在星点或引出线上，取料抓手从分度盘 101的上下料工位200的取下载有焊接后定子的冶具，放到生产线上，同时取料抓手从上料生产线上抓取载有待焊接的定子的治具，放入上下料工位200中；

2.从上向下看，分度盘101顺时针旋转90°，上下料工位200的定子转到剪线工位300，剪刀气缸305带动移动刀片304朝向所述固定刀片303移动对过长的引出线进行裁切，固定整形快和移动整形块307对星点电磁线或引出线进行裁剪整形；

3.分度盘101顺时针旋转90°，裁切整形后的定子旋转到焊接工位400，焊接驱动部件带动移动焊头404朝向固定焊头403移动，对移动焊头404与固定焊头403之间的星点与铜套或引出线与端子等进行电阻焊接；

4.旋转座420在旋转顶升驱动部件带动下，将定子上的多个星点与铜管或引出线与端子逐个定位对位进行电阻焊接；

5.分度盘101顺时针旋转90°，焊接完毕的定子旋转到视觉检测工位500，相机502对焊接的定子焊接部位进行检测；

6.分度盘101顺时针旋转90°，取料抓手从分度盘101的上下料工位200 上取下载有焊接完毕定子的冶具，放到生产线上，同时取料抓手从上料生产线上抓取载有待焊接定子的冶具，放入上下料工位200中；

以上工序不间断循环，四个工位可同时工作，每旋转90°，就有一台电机完成焊接、一台电机移入上下料工位200，不间断工作。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种全自动电阻焊接机，其特征在于，包括转盘机构，所述转盘机构上依次设置有上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位，所述转盘机构带动定子依次在上下料工位、剪线工位、焊接工位以及视觉检测工位之间流转输送；

上下料工位，用于将载有待焊接的定子的治具从流水线上料至转盘机构或者对将在视觉检测工位检测完成后的定子进行输出下料；剪线工位，用于对定子的端子引出线进行裁剪整形；焊接工位，用于对裁切整形后的星点或引出线端子进行焊接操作；视觉检测工位，用于对焊接完成的星点或引出线端子进行检测。

2.如权利要求1所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述焊接工位包括电阻焊接机以及焊接座，所述电阻焊接机设置在所述焊接座上，所述电阻焊接机包括机体、焊接架、固定焊头以及移动焊头，所述固定焊头与移动焊头相对设置，所述机体设置在所述焊接架上，所述机体与所述固定焊头与移动焊头连接，所述固定焊头与所述焊接架连接；焊接驱动部件，所述移动焊头与焊接驱动部件驱动连接，所述焊接驱动部件带动移动焊头朝向固定焊头作直线运动。

3.如权利要求2所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述焊接座包括X轴移动座和Y轴移动座，所述X轴移动座设置在所述Y轴移动座上，所述电阻焊接机设置在X轴移动座上，通过X轴移动座和Y轴移动座实现所述电阻焊接机的位置移动。

4.如权利要求1所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述焊接工位还包括旋转座，所述旋转座包括旋转板以及旋转支架，所述旋转板上设置有多个与所述治具相匹配的顶杆，多个顶杆设置在同一圆周上，所述旋转支架上设置有旋转顶升驱动部件，所述旋转顶升驱动部件与所述旋转座驱动连接，所述旋转顶升驱动部件调动所述旋转座做升降旋转运动。

5.如权利要求1所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述剪线工位包括剪线支架、剪线驱动部件以及剪刀部件，所述剪线驱动部设置在所述剪线支架上，所述剪刀部件设置在所述剪线驱动部件执行端上，所述剪刀部件包括剪刀座以及剪刀气缸，所述剪刀座上设置有固定刀片以及移动刀片，所述移动刀片滑设在所述剪刀座上，所述移动刀片与所述剪刀气缸驱动连接，所述剪刀气缸带动所述移动刀片朝向所述固定刀片移动。

6.如权利要求5所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述剪刀部件还包括固定整形快和移动整形块，所述固定整形块设置在所述固定刀片上，所述移动整形快设置在所述移动刀片上，所述固定整形快和移动整形块上均设有整形开口。

7.如权利要求4所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述旋转顶升驱动部件包括顶升气缸以及旋转电机，所述旋转电机通过电机座与旋转支架连接，所述旋转电机通过同步带与所述旋转座驱动连接，所述顶升气缸活塞杆与所述顶升支架驱动连接，所述顶升气缸带动所述旋转支架做上下运动。

8.如权利要求1所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述上下料工位包括料架以及用于夹持冶具的取料抓手，所述取料抓手设置在取料板上，所述料架上设置有上下料驱动部件，所述所述上下料驱动部件与所述取料板驱动连接，所述上下料驱动部件带动所述取料板上的取料抓手做直线运动。

9.如权利要求8所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述取料抓手包括双轴气缸以及两与所述双轴气缸驱动连接的取料夹爪，所述双轴气缸设置在所述取料板上，所述取料板上设置有取料导轨，所述取料导轨上设置有取料滑块，所述取料夹爪与所述取料滑块连接，所述取料夹爪自由端上设置有夹块，所述夹块上设置有与所述冶具外形相匹配的夹槽，所述双轴气缸带动两取料夹爪相对运动。

10.如权利要求1所述的全自动电阻焊接机，其特征在于，所述视觉检测工位包括多轴机械手以及相机，所述相机设置在所述多轴机械手的执行端上。

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