CN112388132A - 一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置及其使用碰焊方法 - Google Patents

一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置及其使用碰焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置及其使用碰焊方法，其包括机架，所述机架的一端匹配安装有控制箱，且所述机架远离控制箱的一端匹配设置有碰焊机，所述机架位于控制箱的顶端匹配安装有多工位投料装置，且所述机架位于靠近碰焊机的一端顶部匹配安装有法兰夹具，所述机架与碰焊机之间匹配安装有设备定位装置，所述设备定位装置包括第一定位气缸和第二定位气缸。本发明结构新颖，该装置能够一次容纳更多的物料、提供更多的操作空间与时间同时安装设定简便，有效的解决了汽车消音器法兰自动化碰焊中存料送料困难的问题。

Description

一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置及其使用碰焊方法
技术领域
本发明涉及自动化焊接装置领域，尤其涉及一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置及使用的碰焊方法。
背景技术
汽车消音器法兰是汽车上一种重要的连接部件，该消音器法兰产品通常经过多道工序完成，冲压落料、冲压成型和碰焊螺栓，其中法兰碰焊螺栓是比较费时费力的工作，人工碰焊效率较低且经常会出现疏忽漏焊和焊接不良的情况，如果采用自动碰焊就能节省人工并提高生产效率，提高产品良品率同时降低成本。
要研发法兰螺栓自动碰焊装置，首先要解决法兰的投料送料问题，由于法兰的形状特殊，要按照正确的方向送料十分困难，且法兰的体积占用空间较大，如果采用传统的普通的单摞堆叠则需要频繁投料，导致工作量较大，甚至影响设备正常运转，因此为了解决上述问题，我们提出了一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置。
发明内容
本发明提出的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，解决了汽车消音器法兰自动化碰焊中存料送料困难的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，包括机架，所述机架的一端匹配安装有控制箱，且所述机架远离控制箱的一端匹配设置有碰焊机，所述机架位于控制箱的顶端匹配安装有多工位投料装置，且所述机架位于靠近碰焊机的一端顶部匹配安装有法兰夹具，所述机架与碰焊机之间匹配安装有设备定位装置。
优选的，所述设备定位装置包括第一定位气缸和第二定位气缸，且所述第一定位气缸和第二定位气缸之间匹配安装有定位板，且所述第二定位气缸的活塞杆贯穿于定位板，所述第二定位气缸的活塞杆与定位板呈滑动连接，且所述第一定位气缸的活塞杆顶端铰接有压爪，所述定位板的顶端与压爪呈铰接，且所述第二定位气缸的活塞杆顶端贯穿于机架，所述压爪的末端与第二定位气缸的活塞杆顶端呈套接。
优选的，所述机架位于多工位投料装置与法兰夹具之间匹配安装有滑轨，且所述滑轨呈水平状，所述法兰夹具与滑轨呈滑动连接，且所述滑轨的底端沿滑轨的长度方向设置有推送气缸，且所述推送气缸的活塞杆末端与法兰夹具底端固定连接，所述滑轨的底端设置有出料滑槽。
所述的法兰夹具是一种具有旋转、移动的夹具，包括相匹配对应的夹具压爪、夹爪，所述的夹具压爪设有移动机构，所述的夹爪设有旋转机构。
所述的移动机构包括气缸驱动升降机构及气缸驱动旋压机构，由升降机构驱动夹具压爪上、下移动，由旋压机构驱动夹具压爪向夹爪向下压紧；
所述的旋转机构，包括旋转电机，由夹爪的转轴底端与旋转电机的输出轴之间匹配绕接有传动带连接。
优选的，所述多工位投料装置包括底座，且所述底座的顶端设置有转盘，所述转盘的顶端设置有承托盘，且所述承托盘的顶端匹配安装有装料盘，所述装料盘关于承托盘呈环形阵列分布。
优选的，所述装料盘的顶端均设置有靠板，且所述靠板均呈竖直向上状，所述底座与承托盘之间设置有电机和放料气缸，且所述放料气缸的活塞杆末端匹配安装有插板。
优选的，所述电机和碰焊机均与控制箱呈电性连接。
一种如上述的碰焊装置的使用碰焊方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、待焊接的法兰件叠放在多工位投料装置上的装料盘上，并通过靠板保持堆叠的法兰件保持稳定防止倾倒，通过推送气缸驱动法兰夹具沿滑轨移动到承托板的放料口处；
S2、通过放料气缸驱动插板从承托板上脱离，使得堆叠的法兰件通过放料口下落至夹具上，再通过放料气缸使得插板重新插回零位；
S3、将落入法兰夹具的法兰件与承托板上法兰分离，并封闭放料口等待下一次放料，接到法兰件的法兰夹具在推送气缸推动下回到零位；
S4、通过外连接的螺栓送料机送料，并启动碰焊机将螺栓与法兰件焊接，
S5、焊接时，夹具压爪与夹爪将法兰件牢牢固定，完成一个焊点后，升降气缸驱动上升，使得夹爪和法兰件离开碰焊机下极点，启动旋转电机，通过传动带驱动夹爪和压块夹持法兰件进行旋转，使得法兰件上的下一焊接点偏转至碰焊位置，随后升降气缸下降重复碰焊流程，直到法兰件上的3个焊点全部完成，完成碰焊后，法兰夹具在气缸驱动下释放成品法兰件，使碰焊好的法兰产品顺着出料滑槽落入周转箱，完成一次碰焊，并开始下一次装夹碰焊生产。
当多工位投料装置位于放料口处的装料盘上的法兰件用完时，则通过电机驱动转盘带动装料盘和靠板转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘移动至放料口处维持工作。
本发明的有益效果为：
1、该装置的多工位投料装置拥有较大的容量，能够一次性投放大量法兰件，无需频繁进行人工投料，并当放料口处的法兰件输送完毕后，通过电机驱动转盘带动装料盘和靠板转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘移动至放料口处，连续维持生产而无需停机，在该组法兰件用完前，操作人员有充足的时间对空位进行装填，节省了大量人力，有效的提高了生产效率。
2、该装置通过第二定位气缸的活塞杆穿过定位板和机架，再启动第一定位气缸使得压爪的末端扣在第二定位气缸的活塞杆顶端，以防止机架发生脱离，通过该设备定位装置既完成了机架和碰焊机的连接，同时也完成了两组主要设备的位置设定。
3、其使用装置碰焊方法，简单、实用，实现智能机械化，节省时间，保障质量。
综上所述，该装置能够一次容纳更多的物料、提供更多的操作空间与时间同时安装设定简便，有效的解决了汽车消音器法兰自动化碰焊中存料送料困难的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的正视图。
图3为本发明的图2中A的结构放大图。
图4为本发明的多工位投料装置的结构示意图。
图5为本发明的多工位投料装置的俯视图。
图中标号：1、机架；2、控制箱；3、多工位投料装置；4、碰焊机；5、法兰夹具；6、设备定位装置；7、第一定位气缸；8、第二定位气缸；9、压爪；10、定位板；11、滑轨；12、推送气缸；13、出料滑槽；14、底座；15、转盘；16、承托盘；17、装料盘；18、靠板；19、电机；20、放料气缸；21、插板。
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。
参照图1-5，一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，包括机架1，所述机架1的一端匹配安装有控制箱2，且所述机架1远离控制箱2的一端匹配设置有碰焊机4，所述机架1位于控制箱2的顶端匹配安装有多工位投料装置3，且所述机架1位于靠近碰焊机4的一端顶部匹配安装有法兰夹具5，所述机架1与碰焊机4之间匹配安装有设备定位装置6，所述设备定位装置6包括第一定位气缸7和第二定位气缸8，且所述第一定位气缸7和第二定位气缸8之间匹配安装有定位板10，且所述第二定位气缸8的活塞杆贯穿于定位板10，所述第二定位气缸8的活塞杆与定位板10呈滑动连接，且所述第一定位气缸7的活塞杆顶端铰接有压爪9，所述定位板10的顶端与压爪9呈铰接，且所述第二定位气缸8的活塞杆顶端贯穿于机架1，所述压爪9的末端与第二定位气缸8的活塞杆顶端呈套接，所述机架1位于多工位投料装置3与法兰夹具5之间匹配安装有滑轨11，且所述滑轨11呈水平状，所述法兰夹具5与滑轨11呈滑动连接，且所述滑轨11的底端沿滑轨11的长度方向设置有推送气缸12，且所述推送气缸12的活塞杆末端与法兰夹具5底端固定连接，所述滑轨11的底端设置有出料滑槽13。
所述的法兰夹具5是一种具有旋转、移动的夹具，包括相匹配对应的夹具压爪、夹爪，所述的夹具压爪设有移动机构，所述的夹爪设有旋转机构。
所述的移动机构包括气缸驱动升降机构及气缸驱动驱动旋压机构，由升降机构驱动夹具压爪上、下移动，由旋压机构驱动夹具压爪向夹爪向下压紧；
所述的旋转机构，包括旋转电机，由夹爪121的转轴底端与旋转电机的输出轴之间匹配绕接有传动带连接。
所述多工位投料装置3包括底座14，且所述底座14的顶端设置有转盘15，所述转盘15的顶端设置有承托盘16，且所述承托盘16的顶端匹配安装有装料盘17，所述装料盘17关于承托盘16呈环形阵列分布，所述装料盘17的顶端均设置有靠板18，且所述靠板18均呈竖直向上状，所述底座14与承托盘16之间设置有电机19和放料气缸20，且所述放料气缸20的活塞杆末端匹配安装有插板21，所述电机19和碰焊机4均与控制箱2呈电性连接。
工作原理：该装置的工作流程为，操作人员将待焊接的法兰件叠放在多工位投料装置3上的装料盘17上，并通过靠板18保持堆叠的法兰件保持稳定防止倾倒，通过推送气缸12驱动法兰夹具5沿滑轨11移动到承托板16的放料口处，通过放料气缸20驱动插板21从承托板16上脱离，使得堆叠的法兰件通过放料口下落至夹具5上，再通过放料气缸20使得插板21重新插回零位，将落入法兰夹具5的法兰件与承托板16上法兰分离，并封闭放料口等待下一次放料，接到法兰件的法兰夹具5在推送气缸12推动下回到零位，通过市面上现有的螺栓送料机送料，并启动碰焊机4将螺栓与法兰件焊接，完成碰焊后法兰夹具5在气缸驱动下释放成品法兰件，使碰焊好的法兰产品顺着出料滑槽13落入周转箱，并开始下一次装夹碰焊生产；
当多工位投料装置位于放料口处的装料盘17上的法兰件用完时，则通过(伺服)电机19驱动转盘15带动装料盘17和靠板18转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘17移动至放料口处维持生产，在该组法兰件用完前，操作人员有充足的时间对空位进行装填，节省了大量人力；
该装置的机架1和碰焊机4之间的机脚通过设备定位装置6连接，进行定位安装时，首将第一定位气缸7和第二定位气缸8的活塞杆收回，启动第二定位气缸8，使得第二定位气缸8的活塞杆穿过定位板10和机架1，再启动第一定位气缸7，使得压爪9的末端扣在第二定位气缸8的活塞杆顶端，以防止机架1发生脱离，通过该设备定位装置6即完成了机架1和碰焊机4的连接，同时也完成了两组主要设备的位置设定。
一种如上述的碰焊装置的使用碰焊方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、待焊接的法兰件叠放在多工位投料装置3上的装料盘17上，并通过靠板18保持堆叠的法兰件保持稳定防止倾倒，通过推送气缸12驱动法兰夹具5沿滑轨11移动到承托板16的放料口处；
S2、通过放料气缸20驱动插板21从承托板16上脱离，使得堆叠的法兰件通过放料口下落至夹具5上，再通过放料气缸20使得插板21重新插回零位；
S3、将落入法兰夹具5的法兰件与承托板16上法兰分离，并封闭放料口等待下一次放料，接到法兰件的法兰夹具5在推送气缸12推动下回到零位；
S4、通过外连接的螺栓送料机送料，并启动碰焊机4将螺栓与法兰件焊接，
S5、焊接时，夹具压爪与夹爪将法兰件牢牢固定，完成一个焊点后，升降气缸驱动上升，使得夹爪121和法兰件离开碰焊机下极点，启动旋转电机，通过传动带驱动夹爪121和压块夹持法兰件进行旋转，使得法兰件上的下一焊接点偏转至碰焊位置，随后升降气缸下降重复碰焊流程，直到法兰件上的3个焊点全部完成，完成碰焊后，法兰夹具5在气缸驱动下释放成品法兰件，使碰焊好的法兰产品顺着出料滑槽13落入周转箱，完成一次碰焊，并开始下一次装夹碰焊生产。
当多工位投料装置位于放料口处的装料盘17上的法兰件用完时，则通过电机19驱动转盘15带动装料盘17和靠板18转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘17移动至放料口处维持工作。
本发明的装置的多工位投料装置拥有较大的容量，能够一次性投放大量法兰件，无需频繁进行人工投料，并当放料口处的法兰件输送完毕后，通过电机驱动转盘带动装料盘和靠板转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘移动至放料口处，连续维持生产而无需停机，在该组法兰件用完前，操作人员有充足的时间对空位进行装填，节省了大量人力，有效的提高了生产效率。
本发明的一夹具多段移动，多方向移动，多角度旋转的功能，满足了自动碰焊过程中复杂的动作要求，与碰焊机和螺栓送料机一起由操控系统操控协同生产，生产可靠快捷，焊接质量稳定，极大的提高了生产效率。
本发明的该装置通过第二定位气缸的活塞杆穿过定位板和机架，再启动第一定位气缸使得压爪的末端扣在第二定位气缸的活塞杆顶端，以防止机架发生脱离，通过该设备定位装置既完成了机架和碰焊机的连接，同时也完成了两组主要设备的位置设定。
本发明使用装置碰焊方法，简单、实用，实现智能机械化，节省时间，保障质量。
综上所述，该装置能够一次容纳更多的物料、提供更多的操作空间与时间同时安装设定简便，有效的解决了汽车消音器法兰自动化碰焊中存料送料困难的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)的一端匹配安装有控制箱(2)，且所述机架(1)远离控制箱(2)的一端匹配设置有碰焊机(4)，所述机架(1)位于控制箱(2)的顶端匹配安装有多工位投料装置(3)，且所述机架(1)位于靠近碰焊机(4)的一端顶部匹配安装有法兰夹具(5)，所述机架(1)与碰焊机(4)之间匹配安装有设备定位装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述设备定位装置(6)包括第一定位气缸(7)和第二定位气缸(8)，且所述第一定位气缸(7)和第二定位气缸(8)之间匹配安装有定位板(10)，且所述第二定位气缸(8)的活塞杆贯穿于定位板(10)，所述第二定位气缸(8)的活塞杆与定位板(10)呈滑动连接，且所述第一定位气缸(7)的活塞杆顶端铰接有压爪(9)，所述定位板(10)的顶端与压爪(9)呈铰接，且所述第二定位气缸(8)的活塞杆顶端贯穿于机架(1)，所述压爪(9)的末端与第二定位气缸(8)的活塞杆顶端呈套接。
3.根据权利要求1所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述机架(1)位于多工位投料装置(3)与法兰夹具(5)之间匹配安装有滑轨(11)，且所述滑轨(11)呈水平状，所述法兰夹具(5)与滑轨(11)呈滑动连接，且所述滑轨(11)的底端沿滑轨(11)的长度方向设置有推送气缸(12)，且所述推送气缸(12)的活塞杆末端与法兰夹具(5)底端固定连接，所述滑轨(11)的底端设置有出料滑槽(13)。
4.根据权利要求3所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述的法兰夹具(5)是一种具有旋转、移动的夹具，包括相匹配对应的夹具压爪、夹爪，所述的夹具压爪设有移动机构，所述的夹爪设有旋转机构。
5.根据权利要求4所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述的移动机构包括气缸驱动升降机构及气缸驱动旋压机构，由升降机构驱动夹具压爪上、下移动，由旋压机构驱动夹具压爪向夹爪向下压紧；
所述的旋转机构，包括旋转电机，由夹爪的转轴底端与旋转电机的输出轴之间匹配绕接有传动带连接。
6.根据权利要求1所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述多工位投料装置(3)包括底座(14)，且所述底座(14)的顶端设置有转盘(15)，所述转盘(15)的顶端设置有承托盘(16)，且所述承托盘(16)的顶端匹配安装有装料盘(17)，所述装料盘(17)关于承托盘(16)呈环形阵列分布。
7.根据权利要求6所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述装料盘(17)的顶端均设置有靠板(18)，且所述靠板(18)均呈竖直向上状，所述底座(14)与承托盘(16)之间设置有电机(19)和放料气缸(20)，且所述放料气缸(20)的活塞杆末端匹配安装有插板(21)。
8.根据权利要求7所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置，其特征在于，所述电机(19)和碰焊机(4)均与控制箱(2)呈电性连接。
9.一种如权利要求1～8任一所述的碰焊装置的使用碰焊方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、待焊接的法兰件叠放在多工位投料装置上的装料盘上，并通过靠板保持堆叠的法兰件保持稳定防止倾倒，通过推送气缸驱动法兰夹具沿滑轨移动到承托板的放料口处；
S2、通过放料气缸驱动插板从承托板上脱离，使得堆叠的法兰件通过放料口下落至夹具上，再通过放料气缸使得插板重新插回零位；
S3、将落入法兰夹具的法兰件与承托板上法兰分离，并封闭放料口等待下一次放料，接到法兰件的法兰夹具在推送气缸推动下回到零位；
S4、通过外连接的螺栓送料机送料，并启动碰焊机将螺栓与法兰件焊接，
S5、焊接时，夹具压爪与夹爪将法兰件牢牢固定，完成一个焊点后，升降气缸驱动上升，使得夹爪和法兰件离开碰焊机下极点，启动旋转电机，通过传动带驱动夹爪和压块夹持法兰件进行旋转，使得法兰件上的下一焊接点偏转至碰焊位置，随后升降气缸下降重复碰焊流程，直到法兰件上的3个焊点全部完成，完成碰焊后，法兰夹具在气缸驱动下释放成品法兰件，使碰焊好的法兰产品顺着出料滑槽落入周转箱，完成一次碰焊，并开始下一次装夹碰焊生产。
10.根据权利要求9所述的一种消音器法兰多工位投料自动碰焊装置的使用碰焊方法，其特征在于，当多工位投料装置位于放料口处的装料盘上的法兰件用完时，则通过电机驱动转盘带动装料盘和靠板转动一个工位，使得下一组装满法兰件的装料盘移动至放料口处维持工作。
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