CN113770722A - 筒体卷圆激光焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及片状物料加工成筒状的自动化设备技术领域，具体为一种筒体卷圆激光焊接设备，其包括料片定位装置、卷圆装置、焊接装置和筒圈移除装置；料片定位装置为对称布置的两套，每套料片定位装置均包括输送机构、端部定位机构、侧向定位夹紧机构；卷圆装置包括导轨和两个卷圆臂；焊接装置包括横梁、焊接夹紧机构和激光焊接机构。本发明采用全自动卷圆并进行激光焊接，生产效率高，并且焊缝美观、焊接强度高，可以有效提高洗衣机内筒质量。

Description

筒体卷圆激光焊接设备
技术领域
本发明涉及片状物料加工成筒状的自动化设备技术领域，具体为一种筒体卷圆激光焊接设备。
背景技术
目前我国洗衣机内筒卷圆主要采用三辊卷圆机将平板型料片卷圆，卷圆完成后人工将筒体搬运至下一工站进行扣缝或氩弧焊接，其中扣缝是将不锈钢料片接头重叠相互咬死，接缝处预导向间隙不平整，极易磨损衣物；氩弧焊接是采用氩弧焊形式将不锈钢料片接头焊接在一起，氩弧焊温度高焊缝变色严重且焊缝区域较大。无论是扣缝还是氩弧焊接强度都不高，在进行高速甩干时有爆筒的隐患。
因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筒体卷圆激光焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题，与现有技术相比，本发明采用全自动卷圆并进行激光焊接，生产效率高，并且焊缝美观、焊接强度高，可以有效提高洗衣机内筒质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：筒体卷圆激光焊接设备，包括料片定位装置、卷圆装置、焊接装置和筒圈移除装置；
料片定位装置为对称布置的两套，每套料片定位装置均包括输送机构、端部定位机构、侧向定位夹紧机构；端部定位机构包括装配连接的支臂和端部定位板；侧向定位夹紧机构包括升降架以及设置在升降架上的旋转架、第一驱动机构和第一伸缩部件，旋转架上设置第一侧向定位板，旋转架接触地设置在料片下方，第一驱动机构用于驱动旋转架弧形翻转，第一伸缩部件的端部装配连接第二侧向定位板，第一伸缩部件带动第二侧向定位板推动料片朝向第一侧向定位板移动并对料片进行双侧夹紧定位；
卷圆装置包括导轨和两个卷圆臂，两个卷圆臂通过第二驱动机构在导轨上沿X轴相向或背向移动，两组端部定位机构分别与两个卷圆臂装配连接，升降架通过第三驱动机构在卷圆臂上沿Z轴上下移动；料片在两套旋转架弧形翻转运动、两个卷圆臂相向运动以及升降架上升运动地共同作用下卷成圆形并送至焊接工位；
焊接装置包括横梁、焊接夹紧机构和激光焊接机构，焊接夹紧机构用于卷圆后料片的料头夹紧定位，激光焊接机构通过第四驱动机构滑动式的设置在横梁上，对料头进行焊接。
进一步地，焊接夹紧机构包括下压组件、垫板和调节组件，下压组件包括转接板、压板以及位于转接块和压板之间的连接柱，连接柱与横梁滑动连接；转接板的一侧设置外延板，外延板内通过轴装配有滚动部件；压板与垫板之间形成料片的料头通过的预导向间隙，压板上端设置弹簧，弹簧的上端与横梁相抵；调节组件包括第二伸缩部件、水平板，第二伸缩部件用于驱动水平板在横梁上沿Y轴滑动，水平板的上端面设置高度调节垫块，高度调节垫块上端面设置多个有高度差的凸台，第二伸缩部件带动水平板运动时，滚动部件由于高度调节垫块与水平板之间的高度差以及相邻凸台之间的高度差而上下运动，对压板与垫板之间的预导向间隙进行动态调节。
进一步地，调节组件还包括凸轮和限位销轴，凸轮通过轴装配在横梁上，凸轮的外边缘设置多个平面部和多个限位槽，多个平面部与凸轮的中轴线的间距不同，水平板一端设置与平面部相接触的顶块；限位销轴通过装配板安装在横梁上，限位销轴与限位槽相匹配；顶块与不同的平面部相互接触时，压板与垫板之间预导向间隙的最小值不同。
进一步地，滚动部件为滚轮或轴承。
进一步地，激光焊接机构的喷嘴和垫板设有氮气吹起风道，激光焊接机构的焊接头设置烟尘吸取管道。
进一步地，筒圈移除装置通过第五驱动机构同时在两个卷圆臂上沿Z轴上下移动，筒圈移除装置包括第三伸缩部件，第三伸缩部件的端部设置推板。
进一步地，筒圈移除装置上设置焊缝检测机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明公开的筒体卷圆激光焊接设备，本装置集料片自动输送、自动定位、自动卷圆、自动焊接、自动移筒于一体，可实现对片状物料一站式卷圆焊接成筒状，生产效率高。
(2)本发明公开的筒体卷圆激光焊接设备，激光焊接机构的喷嘴和垫板设有氮气吹起风道，在焊接时保护焊缝以免被氧化造成焊缝发黑；激光焊接机构的焊接头设置烟尘吸取管道，可以有效吸取焊接烟尘保证焊接质量。
(3)本发明公开的筒体卷圆激光焊接设备，由于料片厚度不同，焊接夹紧装置预导向间隙需要进行改变，本发明采用自主研发设计的调节组件，对压板与垫板之间的预导向间隙进行调节，实现不同产品加工程序的快速切换，侧向定位夹紧机构通过第一伸缩部件自动调节适应不同料宽，以此实现同一台设备可适用于不同型号的洗衣机内筒体的加工，适应定制化产品，有效节约企业投入成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为图1中标号A的放大图；
图4为本发明下压组件的结构示意图；
图5为本发明高度调节垫块的结构示意图；
图6为本发明凸轮的结构示意图。
主要元件符号说明：
11-输送机构，12-支臂，13-端部定位板，14-升降架，15-旋转架，16-第一驱动机构，17-第一侧向定位板，18-料片，19-第二侧向定位板，21-导轨，22-卷圆臂，31-横梁，311-焊缝检测机构，32-下压组件，321-转接板，322-压板，323-连接柱，324-外延板，325-滚动部件，326-弹簧，33-垫板，34-调节组件，341-第二伸缩部件，342-水平板，343-凸轮，344-限位销轴，345-高度调节垫块，346-凸台，347-平面部，348-限位槽，349-顶块，41-移除支架，42-支撑杆。
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。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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：筒体卷圆激光焊接设备，包括料片定位装置、卷圆装置、焊接装置和筒圈移除装置。
料片定位装置为对称布置的两套，每套料片定位装置均包括输送机构11、端部定位机构、侧向定位夹紧机构；端部定位机构包括装配连接的支臂12和端部定位板13；侧向定位夹紧机构包括升降架14以及设置在升降架14上的旋转架15、第一驱动机构16和第一伸缩部件(图未示)，旋转架15上设置第一侧向定位板17，旋转架15接触地设置在料片18下方，第一驱动机构16用于驱动旋转架15做弧形翻转，本实施例的第一驱动机构16采用伺服电机，第一伸缩部件的端部装配连接第二侧向定位板19，本实施例的第一伸缩部件采用伺服电缸，第二侧向定位板19固定在伺服电缸的活塞杆端部，第一伸缩部件带动第二侧向定位板19推动料片18朝向第一侧向定位17板移动并对料片18进行双侧夹紧定位。
卷圆装置包括导轨21和两个卷圆臂22，两个卷圆臂22通过第二驱动机构在导轨21上沿X轴相向或背向移动，本实施例中的第二驱动机构采用双输出轴电机，第二驱动机构与卷圆臂之间的传动方式为丝杆传动，两组端部定位机构中的支臂12分别与两个卷圆臂22装配连接，升降架14通过第三驱动机构在卷圆臂22上沿Z轴上下移动，本实施例中的第三驱动机构采用伺服电机，第三驱动机构通过丝杆传动组件带动升降架14沿卷圆臂22滑动，升降架14和卷圆臂22滑动组件采用现有技术中的直线滑轨和滑块模组(图中未标示)，两组侧向定位夹紧机构中的定位架分别与两个升降架装配连接。料片18在两套旋转架15地弧形翻转运动、两个卷圆臂22地相向运动以及升降架14地上升运动共同作用下卷成圆形并送至焊接工位。
焊接装置包括横梁31、焊接夹紧机构和激光焊接机构，焊接夹紧机构用于卷圆后料片的料头夹紧定位，焊接夹紧机构包括下压组件、垫板33和调节组件，下压组件包括转接板321、压板322以及位于转接块321和压板322之间的连接柱323，连接柱323与横梁31滑动连接(图未示)，具体制作时，在横梁31内侧焊接一块带孔板，连接柱323贯穿带孔板即可；转接板321的一侧设置外延板324，外延板324内通过轴装配有滚动部件325，本实施例的滚动部件325采用滚轮；压板322与垫板33之间形成料片18的料头通过的预导向间隙，压板322上端设置弹簧326，弹簧326的上端与横梁31相抵；调节组件34包括第二伸缩部件341、水平板342、凸轮343和限位销轴344，第二伸缩部件341用于驱动水平板342在横梁31上沿Y轴滑动，水平板342的上端面设置高度调节垫块345，高度调节垫块345上端面设置多个有高度差的凸台346，第二伸缩部件341带动水平板342运动时，滚动部件325由于高度调节垫块345与水平板342之间的高度差以及相邻凸台346之间的高度差而上下运动，对压板322与垫板33之间的预导向间隙进行动态调节；凸轮343通过轴装配在横梁31上，凸轮343的外边缘设置三个平面部347和三个限位槽348，多个平面部347与凸轮的中轴线的间距不同，水平板342一端设置与平面部347相接触的顶块349；限位销轴344通过装配板安装在横梁31上，限位销轴344与限位槽348相匹配；顶块349与不同的平面部347相互接触时，压板322与垫板33之间预导向间隙的最小值不同，进而适应不同厚度的料片18卷圆焊接加工。激光焊接机构通过第四驱动机构滑动式的设置在横梁31上，对料片的两个料头进行焊接，本实施例中的第四驱动机构采用气缸。
筒圈移除装置通过第五驱动机构同时在两个卷圆臂上沿Z轴上下移动，本实施例中的第四驱动机构采用电机，电机通过丝杆组件带动筒圈移除装置上下移动，筒圈移除装置包括移除支架41、支撑杆42和第三伸缩部件(图未示)，第三伸缩部件的端部设置推板(图未示)，此属现有，故未在图中显示。焊接完成后的筒体通过第三伸缩部件推至支撑杆42上，经由焊缝检测机构43检测后，完成出料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：包括料片定位装置、卷圆装置、焊接装置和筒圈移除装置；
料片定位装置为对称布置的两套，每套料片定位装置均包括输送机构、端部定位机构、侧向定位夹紧机构；端部定位机构包括装配连接的支臂和端部定位板；侧向定位夹紧机构包括升降架以及设置在升降架上的旋转架、第一驱动机构和第一伸缩部件，旋转架上设置第一侧向定位板，旋转架接触地设置在料片下方，第一驱动机构用于驱动旋转架弧形翻转，第一伸缩部件的端部装配连接第二侧向定位板，第一伸缩部件带动第二侧向定位板推动料片朝向第一侧向定位板移动并对料片进行双侧夹紧定位；
卷圆装置包括导轨和两个卷圆臂，两个卷圆臂通过第二驱动机构在导轨上沿X轴相向或背向移动，两组端部定位机构分别与两个卷圆臂装配连接，升降架通过第三驱动机构在卷圆臂上沿Z轴上下移动；料片在两套旋转架弧形翻转运动、两个卷圆臂相向运动以及升降架上升运动地共同作用下卷成圆形并送至焊接工位；
焊接装置包括横梁、焊接夹紧机构和激光焊接机构，焊接夹紧机构用于卷圆后料片的料头夹紧定位，激光焊接机构通过第四驱动机构滑动式的设置在横梁上，对料头进行焊接。
2.根据权利要求1所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：焊接夹紧机构包括下压组件、垫板和调节组件，下压组件包括转接板、压板以及位于转接块和压板之间的连接柱，连接柱与横梁滑动连接；转接板的一侧设置外延板，外延板内通过轴装配有滚动部件；压板与垫板之间形成料片的料头通过的预导向间隙，压板上端设置弹簧，弹簧的上端与横梁相抵；调节组件包括第二伸缩部件、水平板，第二伸缩部件用于驱动水平板在横梁上沿Y轴滑动，水平板的上端面设置高度调节垫块，高度调节垫块上端面设置多个有高度差的凸台，第二伸缩部件带动水平板运动时，滚动部件由于高度调节垫块与水平板之间的高度差以及相邻凸台之间的高度差而上下运动，对压板与垫板之间的预导向间隙进行动态调节。
3.根据权利要求2所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：调节组件还包括凸轮和限位销轴，凸轮通过轴装配在横梁上，凸轮的外边缘设置多个平面部和多个限位槽，多个平面部与凸轮的中轴线的间距不同，水平板一端设置与平面部相接触的顶块；限位销轴通过装配板安装在横梁上，限位销轴与限位槽相匹配；顶块与不同的平面部相互接触时，压板与垫板之间预导向间隙的最小值不同。
4.根据权利要求2所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：滚动部件为滚轮或轴承。
5.根据权利要求2所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：激光焊接机构的喷嘴和垫板设有氮气吹起风道，激光焊接机构的焊接头设置烟尘吸取管道。
6.根据权利要求1所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：筒圈移除装置通过第五驱动机构同时在两个卷圆臂上沿Z轴上下移动，筒圈移除装置包括第三伸缩部件，第三伸缩部件的端部设置推板。
7.根据权利要求6所述的筒体卷圆激光焊接设备，其特征在于：筒圈移除装置上设置焊缝检测机构。
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