CN112318881A - 板材全自动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板材全自动焊接设备，包括加热焊接装置，所述加热焊接装置包括：用于将位于取料位的板材交给位于接料位的第一吸具的机械手；可向焊接位水平移动或从该焊接位水平离开的第一吸具以及第二吸具，所述第一吸具以及第二吸具相对布置，两者的相对面上具有相对且用于吸持板材的吸盘，所述第一吸具初始位于所述接料位，所述焊接位位于所述第一吸具与第二吸具之间；可移动至所述焊接位对所述第一吸具以及第二吸具上的板材进行加热或从该焊接位离开的加热板，所述加热板竖直布置且与所述第一吸具以及第二吸具上的板材平行。本发明能完成板材的自动焊接，效率高，节省了人力成本。

Description

板材全自动焊接设备
技术领域
本发明涉及板材焊接技术领域，尤其涉及一种板材全自动焊接设备。
背景技术
为了得到厚度较大的板材产品(如塑料板材)，需要将至少两块较薄的板材进行叠加焊接。
传统的板材焊接方式为由人工焊接，或者由自动化程度不高的设备完成，效率较低。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种板材全自动焊接设备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种板材全自动焊接设备，包括加热焊接装置，所述加热焊接装置包括：
用于将位于取料位的板材交给位于接料位的第一吸具的机械手；
可向焊接位水平移动或从该焊接位水平离开的第一吸具以及第二吸具，所述第一吸具以及第二吸具相对布置，两者的相对面上具有相对且用于吸持板材的吸盘，所述第一吸具初始位于所述接料位，所述焊接位位于所述第一吸具与第二吸具之间；
可移动至所述焊接位对所述第一吸具以及第二吸具上的板材进行加热或从该焊接位离开的加热板，所述加热板竖直布置且与所述第一吸具以及第二吸具上的板材平行。
本发明能完成板材的自动焊接，效率高，节省了人力成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的加热焊接装置的结构示意图；
图3为本发明的第一吸具以及第二吸具的示意图；
图4为本发明的第一吸具以及第一前后驱动机构的结构示意图；
图5为本发明的第一前后驱动机构的结构示意图；
图6为本发明的第二吸具以及第二前后驱动机构的结构示意图；
图7为本发明的第二前后驱动机构的结构示意图；
图8为本发明的第一左右水平驱动机构的结构示意图；
图9为本发明的取料台的结构示意图；
图10为本发明的机械手的结构示意图；
图11为本发明的出料推板的结构示意图；
图12为本发明的位于左侧的加热焊接装置的工位示意图。
具体实施方式
如图1所示，本说明书实施例提供一种板材全自动焊接设备，用于对至少两块板材进行焊接，板材是指塑料板材，如PET发泡材质的板材，该设备包括加热焊接装置1100。
如图2以及3所示，加热焊接装置1100包括机械手1110、第一吸具1120、第二吸具1130以及加热板1140。
机械手1110用于将位于取料位的板材交给位于接料位的第一吸具1120。
如图3以及图12所示，第一吸具1120和第二吸具1130可向焊接位水平移动或从该焊接位水平离开，第一吸具1120和第二吸具1130相对布置，两者的相对面上具有相对且用于吸持板材的吸盘，第一吸具1120初始位于接料位C，焊接位D位于第一吸具1120与第二吸具1130之间。
其中，如图4所示，第一吸具1120由吸盘1121以及安装架1122构成，吸盘1121与安装架1122固定，吸盘1121内部具有真空腔，其正面具有多个孔，真空腔内形成负压后可以通过孔吸持板材2，第二吸具1130与第一吸具1120的结构相同，此处不再赘述。
如图2以及图3所示，加热板1140可移动至焊接位D对第一吸具1120以及第二吸具1130上的板材进行加热或从焊接位D离开，加热板1140竖直布置且与第一吸具1120以及第二吸具1130上的板材平行。
工作时，机械手1110从取料位B得到板材并交给位于接料位C的第一吸具1120，然后第一吸具1120以及第二吸具1130向焊接位D水平移动，将板材交给第二吸具1130，之后，第一吸具1120返回接料位C等待获取下一个板材，第二吸具1130需回退离开焊接位D，由加热板1140移动至焊接位D，第一吸具1120从机械手1110获得下一个板材后，与第二吸具1130同时携带板材向焊接位D的加热板1140移动进行加热，加热完成后加热板1140从焊接位D离开，第一吸具1120和第二吸具1130继续相向移动使两者携带的板材可以焊接在一起，焊接完成后，第一吸具1120退回接料位C，第二吸具1130携带板材离开焊接位D，为了达到需求的厚度，可以按照上述过程将一块块板材一次次焊接至第二吸具1130上已焊接的多个块板材上，此处不再赘述。上述各工位请参见图12。
上述过程可以配合到位传感器进行行程控制实现，此处不再赘述。
在本实施例中，加热焊接装置1100为两个，两个加热焊接装置1100左右对称布置，每个加热焊接装置1100的第一吸具1120以及第二吸具1130均前后相对布置。
较佳地，两个加热焊接装置1100共用同一个加热板1140，加热板1140由第一左右水平驱动机构1141驱动可从两个加热焊接装置1100的一个焊接位水平移动至另一个焊接位，即加热板1140可以轮流在两个焊接位对板材进行加热。参见图3。
其中，第一吸具1120以及第二吸具1130分别由第一前后驱动机构1121(参见图2以及图3)以及第二前后驱动机构1131(参见图6)驱动以在前后方向的轨道上前后移动。
具体地，如图3所示，为了不与第一左右水平驱动机构1141发生干涉，上述轨道由前后隔开的第一轨道1151a以及第二轨道1152a构成，第一轨道1151a为左右间隔布置的两条，形成于第一板1151上，第二轨道1152a为左右间隔布置的两条，形成于第二板1152上，焊接位D位于第一板1151与第二板1152之间。
如图3所示，为了减小板材随第二吸具1130前进或回退时与第二板1152之间产生的摩擦，第二板1152上具有与第二轨道1152a平行的导向带1152c。导向带1152c可以由沿第二轨道1152a方向连续布置且转动固定在框架上的多个导向辊筒构成。
如图4以及图5所示，第一前后驱动机构1121包括由电缸或者气缸驱动的第一滑座1121a，第一滑座1121a与第一吸具1120的下侧固定，第一滑座1121a与第一轨道1151a前后滑动配合。
如图6以及图7所示，第二前后驱动机构1131包括以竖直的转轴1131b为转动中心的齿轮1131a、第二滑座1131c、驱动电机1131d以及与齿轮1131a啮合的齿条1131e，齿轮1131a位于第二滑座1131c的下侧，且与转轴1131b的下端固定，转轴1131b的上端向上穿过第二滑座1131c以及第二吸具1130的安装架，第二滑座1131c与第二吸具1130的下侧固定，第二滑座1131c与第二轨道1152a前后滑动配合，驱动电机1131d固定在第二吸具1130的安装架上，并通过蜗轮蜗杆机构从转轴1131b的上端驱动该转轴1131b水平转动，齿条1131e位于两条第二轨道1152a之间，且与第二轨道1152a平行，齿条1131a固定于第二板1152上。驱动电机1131d驱动转轴1131b水平转动，使得齿轮1131a可以通过齿条1131e带动第二滑座1131c前后移动，进而驱动第二吸具1130前后移动。
如图8所示，第一左右水平驱动机构1141包括第三轨道1141a、由电缸或者气缸驱动的第三滑座1141b、左右方向的第一横梁1141c以及第四滑座1141d。
第三轨道1141a为两个，两个第三轨道1141a前后间隔布置，且设于第一板1151与第二板1152之间，每个第三轨道1141a均左右方向布置，第三滑座1141b通过电加热支撑座1141e与加热板1140的下侧固定，且与第三轨道1141a左右滑动配合。第三滑座1141b在电缸或者气缸的驱动下，在第三轨道1141a上左右水平移动，从而带动加热板1140左右移动。
第一横梁1141c平行设于第三轨道1141a的上方，其两端由支撑柱支撑，第四滑座1141d通过电加热支撑座1141e与加热板1140的上侧固定，且与第一横梁1141c左右滑动配合。这样，在第三滑座1141b从下侧带动加热板1140左右移动时，通过上侧的第四滑座1141d以及第一横梁1141c对加热板1140进行导向，使加热板1140移动时更加的稳定。
较佳地，如图2以及图12所示，加热焊接装置1100还设置了取料台1160以及用于将板材2移动至上料位A的升降台1170，取料台1160以及升降台1170左右排列，且升降台1170离第一吸具1120较远，以左侧的加热焊接装置1100为例，升降台1170位于取料台1160的左侧。
由工人将板材叠放至升降台1170，然后再由升降台1170将板材移动至上料位A。
取料台1160和升降台1170均可以水平的放置板材。
如图9所示，取料台1160上具有位于前侧或者后侧的第一挡条1161、位于左侧或者右侧的第二挡条1162以及分别用于向第一挡条1161和第二挡条1162水平推动板材以对该板材在取料位进行齐整的前后推动机构1163以及左右推动机构1164。
以左侧的加热焊接装置1100的取料台1160为例，如图9所示，第一挡条1161固定于取料台1160的前侧边缘，第二挡条1162固定于取料台1160的右侧边缘。
前后推动机构1163由第一推块1163a以及驱动第一推块1163a前后移动的电缸或者气缸构成，第一推块1163a设于取料台1160的上方，且初始位于取料台1160的后侧边缘，第一推块1163a的下侧形成竖直的传动杆，传动杆竖直向下穿过取料台1160与电缸或者气缸连接，取料台1160上具有供传动杆前后移动的腰孔。
左右推动机构1164由第二推块1164a以及驱动第一推块1164a左右移动的电缸或者气缸构成，第二推块1164a初始位于取料台1160的左侧边缘外，并与电缸或者气缸连接，取料台1160的左侧边缘具有用于约束第二推块1164a行程的缺口。
较佳地，图1以及图10所示，机械手1110的下端具有取料吸盘1112，该机械手1110的下部具有可前后90度翻转取料吸盘1112的关节，取料吸盘1112从取料台1160吸取到水平的板材后可以通过上述关节将其前后翻转90度，使板材的下表面面朝第一吸具1120，并且该机械手1110由上下左右驱动机构驱动可在左右方向的第二横梁1111上左右移动和升降，第二横梁1111位于接料位C的前侧，且从上方经过取料位B以及上料位A，使得机械手1110可以完成如下的动作：
移动至上料位A取得板材，然后将板材放置到取料台1160上进行齐整，齐整完成后，再将板材从取料位B移动至第一吸具1120的前侧，待将板材进行前后90度翻转后，将板材交给第一吸具1120吸取，各工位请参见图12。
上下左右驱动机构可以由升降机构和水平移动机构组合实现，此为常规结构，此处不再赘述。
为了实现自动出料，如图11所示，加热焊接装置1100还设置了由第二左右水平驱动机构1170驱动的出料推板1180、由升降机构1190驱动的托举辊筒1198以及出料带1199。
出料推板1180为两个，两个出料推板1180前后间隔固定在支撑板1181上，每个出料推板1180均竖直布置且面朝左右方向。
托举辊筒1198初始位于第二板1152的下侧，托举辊筒1198的中心线为前后方向，托举辊筒1198可沿其中心线上下被动自转，第二板1152上具有供托举辊筒1198竖直经过的孔口1152b。
升降机构1190包括由电缸或者气缸上下驱动的两个轴承座1191，两个轴承座1191前后间隔布置，托举辊筒1198的轴的两端通过轴承转动固定于两个轴承座1191上，实现升降和被动自转。
在本实施例中，托举辊筒1198为4个，4个托举辊筒1198呈两行两列布置。左右两个托举辊筒1198由同一个升降机构1190驱动，参见图11。
出料带1199位于第二板1152的左右侧面，可由左右连续的多个出料辊筒1199a构成。
第二左右水平驱动机构1170与第二前后驱动机构1131的实现原理相同，同样由齿轮、齿条以及电机驱动的涡轮蜗杆机构实现，区别只是齿条1171的方向为左右方向，可参考第二前后驱动机构1131的结构，此处不再赘述。
左右两个加热焊接装置1100的自动出料部分的结构是左右对称的。以左侧加热焊接装置1100为例，出料时，托举辊筒1198在升降机构1190的驱动下，经第二板1152的孔口1152b上升至第二板1152的上方，使焊接完成的板材下边缘与第二板1152不接触，然后出料推板1180在第二左右水平驱动机构1170的驱动下，将焊接完成的板材水平向左推至出料带1199上，这样可以防止出料时焊接完成的板材下边缘与第二板1152之间产生阻力，导致损坏板材、降低出料速度。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种板材全自动焊接设备，其特征在于，包括加热焊接装置，所述加热焊接装置包括：
用于将位于取料位的板材交给位于接料位的第一吸具的机械手；
可向焊接位水平移动或从该焊接位水平离开的第一吸具以及第二吸具，所述第一吸具以及第二吸具相对布置，两者的相对面上具有相对且用于吸持板材的吸盘，所述第一吸具初始位于所述接料位，所述焊接位位于所述第一吸具与第二吸具之间；
可移动至所述焊接位对所述第一吸具以及第二吸具上的板材进行加热或从该焊接位离开的加热板，所述加热板竖直布置且与所述第一吸具以及第二吸具上的板材平行。
2.根据权利要求1所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述加热焊接装置为两个，两个加热焊接装置左右对称布置，每个加热焊接装置的第一吸具以及第二吸具前后相对布置。
3.根据权利要求2所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述两个加热焊接装置共用同一个加热板，所述加热板由第一左右水平驱动机构驱动可从所述两个加热焊接装置的一个焊接位水平移动至另一个焊接位。
4.根据权利要求3所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述第一吸具以及第二吸具分别由第一前后驱动机构以及第二前后驱动机构驱动以在前后方向的轨道上前后移动。
5.根据权利要求4所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述轨道由前后隔开的第一轨道以及第二轨道构成，所述第一轨道形成于第一板上，所述第二轨道形成于第二板上，所述焊接位位于第一板与第二板之间；
所述第一前后驱动机构包括由电缸或者气缸驱动的第一滑座，所述第一滑座与所述第一吸具的下侧固定，其与第一轨道前后滑动配合；
所述第二前后驱动机构包括以竖直的转轴为转动中心的齿轮、第二滑座、驱动电机以及与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮位于所述第二滑座的下侧，且与所述转轴的下端固定，所述转轴的上端向上穿过所述第二滑座以及第二吸具，所述第二滑座与所述第二吸具的下侧固定，所述第二滑座与第二轨道前后滑动配合，所述驱动电机通过蜗轮蜗杆机构从所述转轴的上端驱动该转轴水平转动，所述齿条与第二轨道平行且固定于所述第二板上。
6.根据权利要求5所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述第一左右水平驱动机构包括第三轨道以及由电缸或者气缸驱动的第三滑座，所述第三轨道左右方向布置，且设于所述第一板与第二板之间，所述第三滑座与所述加热板的下侧固定，且与所述第三轨道左右滑动配合。
7.根据权利要求6所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述第一左右水平驱动机构还包括左右方向的第一横梁以及第四滑座，所述第一横梁平行设于所述第三轨道的上方，其两端由支撑柱支撑，所述第四滑座与所述加热板的上侧固定，且与所述第一横梁左右滑动配合。
8.根据权利要求2或7所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述加热焊接装置还包括取料台以及用于将板材移动至上料位的升降台，所述取料台以及升降台左右排列，且所述升降台离所述第一吸具较远；
所述取料台上具有位于前侧或者后侧的第一挡条、位于左侧或者右侧的第二挡条以及分别用于向第一挡条和第二挡条水平推动板材以对该板材在所述取料位进行齐整的前后推动机构以及左右推动机构；
所述机械手的下端具有取料吸盘，该机械手的下部具有可前后90度翻转所述取料吸盘的关节，所述机械手由上下左右驱动机构驱动可在左右方向的第二横梁上左右移动和升降，所述第二横梁位于接料位的前侧，且从上方经过取料位以及上料位。
9.根据权利要求8所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述加热焊接装置还包括由第二左右水平驱动机构驱动的出料推板、由升降机构驱动且可上下被动自转的托举辊筒以及出料带，所述出料推板竖直布置且面朝左右方向，所述托举辊筒初始位于所述第二板的下侧，其中心线为前后方向，所述第二板上具有供所述托举辊筒竖直经过的孔口，所述出料带位于所述第二板的左右侧面。
10.根据权利要求9所述的一种板材全自动焊接设备，其特征在于，所述第二板上具有与所述第二轨道平行的导向带。
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