CN112025152A - 一种自动焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自动焊接装置，具体的，所述焊接装置包括工作面，所述工作面上设置有焊接工位和上料工位；上料机构，所述上料机构包括导轨和料盒，所述导轨和所述上料工位连接，所述料盒可活动的安装于所述导轨上；运输机构，所述运输机构设置于所述工作面上，所述运输机构用于在所述上料工位和所述焊接工位之间运输所述电机转子；焊接机构，所述焊接机构可活动的设置于所述工作面上，所述焊接机构可运动至所述焊接工位；翻转机构，所述翻转机构可活动的设置于所述工作面上，所述翻转机构可运动至所述焊接工位并翻转所述电机转子。如此，本发明解决了现有技术中人工焊接电机转子效率较低的问题。

Description

一种自动焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种自动焊接设备。

背景技术

在电机生产制造行业中，电机转子可以说是电机最核心的零部件，为了保证电机的使用寿命和使用过程中的稳定性，很多转子都是将其中的各种小部件焊接在一起，由于转子本身外观尺寸较小，且单个转子是由很多其他零部件组成，然后焊接在一起，然后在使用，由于这种制造工艺的特殊性，使得人工在作业过程中存在很多的不便。即在电机转子的焊接过程中，人工焊接的效率较低。所以，全自动焊接电机转子设备的研发已刻不容缓，迫在眉睫。

发明内容

本发明提出了一种自动焊接设备，旨在解决人工焊接电机转子效率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提出了一种自动焊接设备，包括工作面，所述工作面上设置有焊接工位和上料工位；上料机构，所述上料机构包括导轨和料盒，所述导轨和所述上料工位连接，所述料盒可活动的安装于所述导轨上；运输机构，所述运输机构设置于所述工作面上，所述运输机构用于在所述上料工位和所述焊接工位之间运输所述电机转子；焊接机构，所述焊接机构可活动的设置于所述工作面上，所述焊接机构可运动至所述焊接工位；翻转机构，所述翻转机构可活动的设置于所述工作面上，所述翻转机构可运动至所述焊接工位并翻转所述电机转子。

在一可选实施例中，所述工作面上还设置有焊接平台，所述焊接平台包括底座和载物台，所述载物台安装于所述底座上，所述焊接工位设置于所述载物台的台面上，所述底座上设置有旋转驱动件和夹持驱动件，所述旋转驱动件用于驱动所述载物台绕所述电机转子的轴线旋转，所述夹持驱动件用于夹紧或松开所述电机转子。

在一可选实施例中，所述运输机构包括支架和夹持件，所述支架上设置有连接所述运输工位上方和所述焊接工位上方的导轨，所述夹持件可活动的设置于所述导轨上，所述夹持件和所述导轨的连接处还设置有垂直驱动件，用于驱动所述夹持件沿垂直方向运动。

在一可选实施例中，所述焊接机构包括导轨、激光焊接组件、CCD拍照组件，所述导轨设置于所述工作面上，所述激光焊接组件和所述CCD拍照组件均安装在所述导轨上并可运动至所述焊接工位上方。

在一可选实施例中，所述导轨包括两条平行设置于所述工作面上的X轴导轨，所述导轨还包括Y轴导轨、Z轴导轨，所述Y轴导轨的两端分别可活动的连接所述两条X轴导轨，所述Z轴导轨可活动的安装于所述X轴导轨上，所述CCD拍照组件和所述激光焊接组件均可活动的设置于所述Z轴导轨上，并且所述CCD拍照组件和所述激光焊接组件连接。

在一可选实施例中，所述翻转机构包括安装板和夹持件，所述安装板垂直于所述工作面设置，所述夹持件和所述安装板连接，所述工作面设置有和所述安装板连接的水平驱动件，所述安装板和所述夹持件的连接处设置有垂直驱动件和旋转驱动件，所述水平驱动件用于驱动所述安装板靠近或远离所述焊接工位，所述垂直驱动件用于驱动所述夹持件沿垂直方向运动，所述旋转驱动件用于驱动所述夹持件旋转以使所述电机转子翻转。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备包括工作台和保护罩，工作面设置于所述工作台上，所述保护罩罩设在所述工作面上，所述部分上料组件的导轨设置于所述保护罩外，所述保护罩上设置有相应的通孔。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备包括控制机构，所述控制机构和所述上料机构、运输机构、焊接机构、翻转机构连接。

在一可选实施例中，所述夹持件包括夹爪和夹持驱动件，所述夹持驱动件和所述夹爪连接，使所述夹爪夹紧或松开所述电机转子。

在一可选实施例中，所述工作面上还设置有废料盒，所述运输机构可将所述电机转子运输至所述废料盒。

综上所述，本发明通过提出一种自动焊接设备，所述自动焊接设备包括工作面，所述工作面上设置有焊接工位和上料工位；上料机构，所述上料机构包括导轨和料盒，所述导轨和所述上料工位连接，所述料盒可活动的安装于所述导轨上；运输机构，所述运输机构设置于所述工作面上，所述运输机构用于在所述上料工位和所述焊接工位之间运输所述电机转子；焊接机构，所述焊接机构可活动的设置于所述工作面上，所述焊接机构可运动至所述焊接工位；翻转机构，所述翻转机构可活动的设置于所述工作面上，所述翻转机构可运动至所述焊接工位并翻转所述电机转子。从而解决现有技术中电机转子人工焊接效率较低的问题。

附图说明

图1为本发明自动焊接设备的结构示意图；

图2为图1中自动焊接设备的部分结构示意图；

图3为图2中自动焊接设备去除所述运输机构的示意图

图4为图1中的运输机构的结构示意图；

图5为图1中的焊接平台的结构示意图；

图6为图1中的翻转机构的结构示意图；

附图标号说明：

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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在电机生产制造行业中，电机转子可以说是电机最核心的零部件，为了保证电机的使用寿命和使用过程中的稳定性，很多转子都是将其中的各种小部件焊接在一起，由于转子本身外观尺寸较小，且单个转子是由很多其他零部件组成，然后焊接在一起，然后在使用，由于这种制造工艺的特殊性当使得人工在作业过程中存在很多的不便。所以全自动焊接电机转子设备的研发已刻不容缓，迫在眉睫。

具体的，现有技术中的电子转子焊接过程中存在如下问题:所述电子转子正反面都要焊接，人工作业很难保证正反面在翻面时的同心度，导致转子焊接效果差，不良报废高。与此同时，人工作业，速度慢，效率低，且整个过程中耗时较大，效率低不稳定。特别是人工进行的激光焊接作业，速度慢，无法保证焊接质量，导致后续工站成品不良品高，且整个过程中耗时较大，效率低不稳定

为解决上述问题，本发明提出了一种自动焊接设备，包括工作面，所述工作面上设置有焊接工位和上料工位；上料机构11，所述上料机构11包括导轨和料盒111，所述导轨和所述上料工位连接，所述料盒111可活动的安装于所述导轨上；运输机构12，所述运输机构12设置于所述工作面上，所述运输机构12用于在所述上料工位和所述焊接工位之间运输所述电机转子20；焊接机构15，所述焊接机构15可活动的设置于所述工作面上，所述焊接机构15可运动至所述焊接工位；翻转机构14，所述翻转机构14可活动的设置于所述工作面上，所述翻转机构14可运动至所述焊接工位并翻转所述电机转子20。

如此，本发明通过提出一种可自动翻面的自动焊接设备，以实现所述电机转子20的自动焊接。所述翻转机构14实现了所述电机转子20的自动翻面，保证焊接正反面的同心度一致性高，使得焊接效果更优质。同时，所述料盒111具有多个用于容置所述电机转子20的容置腔，可以同时将多个所述电机转子20置入所述料盒111中，提高加工效率。进一步的，所述自动焊接设备的速度快，效率高，保证焊接后产品的稳定性和产品质量，焊接后产品强度甚至能够得到一定程度的加强。同时所述自动焊接设备还能够实现车间自动化和车间减员化，使生产车间更加整洁有序。

具体的，所述电机转子20的整体加工过程如下，未焊接的多个所述电机转子20置于所述料盒111中，所述料盒111沿所述上料机构11的导轨110运动，运动至所述上料工位。所述运输机构12将所述料盒111中的所述电机转子20运输至所述焊接工位。所述焊接机构15运动至所述焊接工位进行焊接，焊接完成后退出所述焊接工位。所述翻转机构14运动至所述焊接工位，并翻转所述电机转子20，再将所述电机转子20放回所述焊接工位。如此，实现了所述电机转子20的翻面。完成翻面后所述焊接机构15继续运动至所述焊接工位上方，对所述电机转子20的反面进行焊接。重复上述焊接过程。在正反两面都焊接完成后，所述运输机构12将所述焊接工位上的焊接完成的电机转子20运输至所述上料工位的料盒111中，如此，完成了一个所述电机转子20的自动焊接过程。在一可选实施例中，所述料盒111中设置有多个用于容置所述电机转子20的容置腔，即只有在第一次时所述料盒111才需要运动至所述上料工位。此后，所述料盒111停留至所述上料工位中，直至完成所述料盒111中的所有电机转子20的加工。在一可选实施例中，完成所述料盒111中所有的电机转子20的焊接后，所述料盒111沿所述导轨运动至初始位置。如此，可取下加工完成的电机转子20，继而重新上料或完成加工过程。

在一可选实施例中，所述工作面上还设置有焊接平台13，所述焊接平台13包括底座和载物台130，所述载物台130安装于所述底座上，所述焊接工位设置于所述载物台130的台面上，所述底座上设置有旋转驱动件132和夹持驱动件131，所述旋转驱动件132用于驱动所述载物台130绕所述电机转子20的轴线旋转，所述夹持驱动131件用于夹紧或松开所述电机转子20。进一步的，所述电机转子20被所述运输机构12运输至所述载物台130上的焊接工位上。所述夹持驱动件131根据加工过程中的需求可自动夹紧或松开所述电机转子20。可选的，所述焊接平台13的夹持驱动件131包括夹紧轴承和滑台气缸，所述滑台气缸驱动所述夹紧轴承夹紧或松开所述电机转子20。可选的，为了适应不同的所述电机转子20的型号，所述焊接平台13可拆卸的设置于所述工作面上，如此，可根据需要加工的电机转子20的型号不同进行更换。

在一可选实施例中，所述运输机构12包括支架和夹持件122，所述支架上设置有连接所述运输工位上方和所述焊接工位上方的导轨120，所述夹持件122可活动的设置于所述导轨120上，所述夹持件122和所述导轨120的连接处还设置有垂直驱动件121，用于驱动所述夹持件122沿垂直方向运动。可选地，所述导轨120优选为平移模组，所述夹持件122可在所述平移模组上平移。可选地，所述运输机构12的垂直驱动件121为上下运动气缸。所述上下运动气缸用于驱动所述夹持件上下运动。所述夹持件122还包括夹爪122b和夹紧驱动件122a，所述夹紧驱动件122a用于驱动所述夹爪122b夹紧或松开。具体的，所述运输机构12的夹爪122b运动至所述上料工位处，由所述上下运动机构驱动向下运动接触所述电机转子20，并且由所述夹紧驱动件122a驱动所述夹爪122b夹紧或松开所述电机转子20，以实现所述运输机构12在所述上料工位和所述焊接工位之间运动所述电机转子20的功能。

在一可选实施例中，所述焊接机构15包括导轨、激光焊接组件151、CCD拍照组件152，所述导轨设置于所述工作面上，所述激光焊接组件151和所述CCD拍照组件152均安装在所述导轨上并可运动至所述焊接工位上方。具体的，所述CCD拍照组件152起到一个在焊接之前对所述待焊接工件，即所述电机转子20进行定位的功能。进一步的，所述焊接机构15的焊接过程如下，所述CCD组件和所述激光焊接组件151同轴运动，所述CCD组件进行拍照测距。然后所述旋转驱动件驱动所述电机转子20旋转，同时所述激光焊接组件151开始焊接，从而实现环形焊接的功能。

在一可选实施例中，所述导轨包括两条平行设置于所述工作面上的X轴导轨150a，所述导轨还包括Y轴导轨150b、Z轴导轨150b，所述Y轴导轨150b的两端分别可活动的连接所述两条X轴导轨150a，所述Z轴导轨150b可活动的安装于所述X轴导轨150a上，所述CCD拍照组件152和所述激光焊接组件151均可活动的设置于所述Z轴导轨150b上，并且所述CCD拍照组件152和所述激光焊接组件151连接。进一步的，所述焊接机构15只在需要焊接时运动至所述焊接工位上方的，在不需要焊接时，所述激光焊接组件151和所述CCD拍照组件152通过所述导轨运动，离开所述焊接工位，以实现避位所述翻转组件，使所述翻转组件可运动至所述焊接工位，实现所述电机转子20的翻转，再继续进行焊接的效果。进一步的，所述X轴导轨150a、Y轴导轨150b、Z轴导轨150b符合笛卡尔坐标系的X轴、Y轴、Z轴。即所述Z轴导轨150b垂直于所述工作面设置。所述X轴导轨150a、所述Y轴导轨150b组成的平面平行于所述工作面。

在一可选实施例中，所述翻转机构14包括安装板144和夹持件140，所述安装板144垂直于所述工作面设置，所述夹持件和所述安装板144连接，所述工作面设置有和所述安装板144连接的水平驱动件143，所述安装板144和所述夹持件的连接处设置有垂直驱动件和旋转驱动件141，所述水平驱动件143用于驱动所述安装板144靠近或远离所述焊接工位，所述垂直驱动件142用于驱动所述夹持件140沿垂直方向运动，所述旋转驱动件141用于驱动所述夹持件140旋转以使所述电机转子20翻转。可选的，所述翻转机构14的各驱动件为气缸。所述工作面和所述安装板144上还设置有相应的导轨，进一步的，在需要对所述电机转子20进行翻面时，所述水平驱动件驱动143所述安装板144靠近所述焊接平台13运动，此时所述翻转机构14的夹持件140运动至所述焊接工位下方。所述垂直驱动件驱动所述夹持件上下运动夹起所述电机转子20。所述旋转驱动件驱动所述夹持件带着所述电机转子20旋转，达到翻面所述电机转子20的效果。翻面后，所述夹持件沿所述安装板144向下运动，将翻面后的电机转子20放回所述焊接工位上。此后，所述水平驱动件驱动所述安装板144离开所述焊接工位，给所述焊接机构15继续焊接让位。可选的，所述翻转机构的夹持件140具有和所述运输机构12的夹持件122相似的结构，即所述翻转机构的夹持件140包括夹持驱动件140a和夹爪140b。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备包括工作台10和保护罩17，工作面设置于所述工作台10上，所述保护罩17罩设在所述工作面上，所述部分上料组件的导轨设置于所述保护罩17外，所述保护罩17上设置有相应的通孔。由于焊接时会产生一定的热量。所以除了所述激光焊接组件151设置有抽烟罩外，所述工作台10也罩设有保护罩17，如此，工人只需在料盒111运动至所述保护罩17外时进行上料，焊接过程在所述保护罩17内进行，进而提高所述自动焊接过程的安全性。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备包括控制机构，所述控制机构和所述上料机构11、运输机构12、焊接机构15、翻转机构14连接。进一步的，所述控制机构用于控制各机构中的驱动件，以驱动所述驱动件根据实际情况运动，从而实现所述电机转子20的自动化焊接。

在一可选实施例中，所述夹持件包括夹爪和夹持驱动件，所述夹持驱动件和所述夹爪连接，使所述夹爪夹紧或松开所述电机转子20。可选地，所述夹持驱动件为气缸，气缸是一种成本较低而且适合标准化生产的驱动件。

在一可选实施例中，所述工作面上还设置有废料盒16，所述运输机构12可将所述电机转子20运输至所述废料盒16。具体的，所述传输机构可运动至所述废料盒16，所述CCD拍照组件152还包括检测功能，当所述CCD拍照组件152检测到不合格工件时，所述控制机构控制所述运输组件将所述电机转子20运输至所述废料盒16，以使不合格的所述电机转子20不会被运输至所述料盒111中，以提高所述自动焊接设备的成品率。

在一可选实施例中，所述自动焊接设备还包括防爆集承器30和水冷机40。粉尘爆炸就是悬浮物于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成的氧化反应，反应中放出大量热量，进而产生高温、高压的现象。任何粉尘爆炸都必须具备这样三个条件：点火源；可燃细粉尘；粉尘悬浮于空气中且达到爆炸浓度极限范围。防爆集承器30起到了防止粉尘爆炸的作用，所述水冷机40起到了冷却所述电机转子20的作用，所述防爆集承器30和所述水冷机40的设置提高了所述自动焊接设备的安全性。

需要说明的是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动焊接设备，用于电机转子的焊接，其特征在于，包括：

工作面，所述工作面上设置有焊接工位和上料工位；

上料机构，所述上料机构包括导轨和料盒，所述导轨和所述上料工位连接，所述料盒可活动的安装于所述导轨上；

运输机构，所述运输机构设置于所述工作面上，所述运输机构用于在所述上料工位和所述焊接工位之间运输所述电机转子；

焊接机构，所述焊接机构可活动的设置于所述工作面上，所述焊接机构可运动至所述焊接工位；

翻转机构，所述翻转机构可活动的设置于所述工作面上，所述翻转机构可运动至所述焊接工位并翻转所述电机转子。

2.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述工作面上还设置有焊接平台，所述焊接平台包括底座和载物台，所述载物台安装于所述底座上，所述焊接工位设置于所述载物台的台面上，所述底座上设置有旋转驱动件和夹持驱动件，所述旋转驱动件用于驱动所述载物台绕所述电机转子的轴线旋转，所述夹持驱动件用于夹紧或松开所述电机转子。

3.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述运输机构包括支架和夹持件，所述支架上设置有连接所述运输工位上方和所述焊接工位上方的导轨，所述夹持件可活动的设置于所述导轨上，所述夹持件和所述导轨的连接处还设置有垂直驱动件，用于驱动所述夹持件沿垂直方向运动。

4.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述焊接机构包括导轨、激光焊接组件、CCD拍照组件，所述导轨设置于所述工作面上，所述激光焊接组件和所述CCD拍照组件均安装在所述导轨上并可运动至所述焊接工位上方。

5.如权利要求4所述的自动焊接设备，其特征在于，所述导轨包括两条平行设置于所述工作面上的X轴导轨，所述导轨还包括Y轴导轨、Z轴导轨，所述Y轴导轨的两端分别可活动的连接所述两条X轴导轨，所述Z轴导轨可活动的安装于所述X轴导轨上，所述CCD拍照组件和所述激光焊接组件均可活动的设置于所述Z轴导轨上，并且所述CCD拍照组件和所述激光焊接组件连接。

6.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述翻转机构包括安装板和夹持件，所述安装板垂直于所述工作面设置，所述夹持件和所述安装板连接，所述工作面设置有和所述安装板连接的水平驱动件，所述安装板和所述夹持件的连接处设置有垂直驱动件和旋转驱动件，所述水平驱动件用于驱动所述安装板靠近或远离所述焊接工位，所述垂直驱动件用于驱动所述夹持件沿垂直方向运动，所述旋转驱动件用于驱动所述夹持件旋转以使所述电机转子翻转。

7.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备包括工作台和保护罩，工作面设置于所述工作台上，所述保护罩罩设在所述工作面上，所述部分上料组件的导轨设置于所述保护罩外，所述保护罩上设置有相应的通孔。

8.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述自动焊接设备包括控制机构，所述控制机构和所述上料机构、运输机构、焊接机构、翻转机构连接。

9.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述夹持件包括夹爪和夹持驱动件，所述夹持驱动件和所述夹爪连接，使所述夹爪夹紧或松开所述电机转子。

10.如权利要求1所述的自动焊接设备，其特征在于，所述工作面上还设置有废料盒，所述运输机构可将所述电机转子运输至所述废料盒。

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