CN113828919B - 多线并列杯具焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多线并列杯具焊接机，属于五金加工领域，该多线并列杯具焊接机按原料传输顺序依次包括传输机构、抽拉柜和焊接机构，传输机构包括杯底传输机和设置在杯底传输机上方的杯身传输机，焊接机构包括多个排成行的焊接工位，杯底传输机和杯身传输机均设置有与焊接工位数等量且不对准焊接工位的传送带，抽拉柜具有对准传送带的第一状态和对准焊接工位的第二状态，抽拉柜旁设置有在第二状态下将原料推向焊接工位的推料机构，该焊接机有利于节省机器占地面积，抽拉柜能够一次对齐多组杯身和杯底，使机器上设置多个焊接工位，使机器结构更加紧凑，提高单位占地面积的加工效率。

Description

多线并列杯具焊接机

技术领域

本发明涉及一种多线并列杯具焊接机，属于五金加工领域。

背景技术

金属杯具包括圆片状的杯底和圆筒状的杯身，通过焊接的方式固定连接在一起。现有技术中的杯具激光焊接机具有一个可自转的夹具，夹具上方悬设有激光头。生产过程中，先将杯底放入夹具中，然后再将杯身放入夹具，杯身压在杯底上，启动杯具激光焊接机后，夹具自转的同时，激光头照射杯身和杯底的连接处，从而完成焊接，最后取出已焊接好的杯具半成品。

在技术进步带动生产力进步的背景下，自动上料逐渐代替人工上料，现有技术中的自动上料的动作主要模仿人工上料的流程，杯底和杯身分成左右两路传送，在两路传送带的上方设置移料机构，生产时，先将杯底抓放到夹具上，然后将杯身抓放到杯底上。由于杯底是片状，杯身的圆筒状，两者形状相差较大，故移料机构不可公用，抓取杯底通常用吸盘，抓取杯身通常用夹爪，为避免两个移料机构互相妨碍，传送杯底和杯身的两路传送带相距得较宽，浪费了两路传送带之间的空间，杯具激光焊接机结构不够紧凑，占地面积大。另一方面，移料机构每次只能抓取一个件，为适应激光焊接的节奏，一台这样的杯具激光焊接机通常只有一个焊接工位。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多线并列杯具焊接机，结构紧凑，能够设置多个焊接工位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多线并列杯具焊接机，按原料传输顺序依次包括传输机构、抽拉柜和焊接机构，所述传输机构包括杯底传输机和设置在所述杯底传输机上方的杯身传输机，所述焊接机构包括多个排成行的焊接工位，所述杯底传输机和所述杯身传输机均设置有与焊接工位数等量且不对准所述焊接工位的传送带，所述抽拉柜具有对准所述传送带的第一状态和对准所述焊接工位的第二状态，所述抽拉柜旁设置有在所述第二状态下将原料推向所述焊接工位的推料机构。

本申请提供的多线并列杯具焊接机采用上下两层传输机上料的方式节省机器占地面积，利用抽拉柜对齐原料能够一次对齐多组杯底和杯身，因此能够在机器上设置多个焊接工位，使机器结构更加紧凑。

进一步地，所述杯底传输机与所述杯身传输机上下之间沿所述原料传输方向逐渐靠近，所述杯底传输机的传输面与所述杯身传输机的传输面呈3°-20°夹角。如此可使所述杯底传输机与所述杯身传输机在起始段相隔较远，方便投料和检修。

进一步地，所述抽拉柜内仅可容纳一行杯身和一行杯底，多个所述焊接工位排成一行。即以原料在所述传输机构上的传输方向为长度方向，以所述多线并列杯具焊接机的两侧为宽度方向，所述抽拉柜的长度略大于一个杯身的外径。

进一步地，所述抽拉柜包括在所述第一状态下与所述杯身传输机的传送带对准的杯身入口、在所述第一状态下与所述杯底传输机的传送带对准的杯底入口以及在所述第二状态下与所述焊接工位对准的整体出口。

进一步地，所述抽拉柜还包括对准所述杯底入口和所述杯身入口的原料上料电眼。

进一步地，所述抽拉柜包括柜壳、设置在所述柜壳内的柜芯以及驱动所述柜芯在所述柜壳中来回运动的抽拉机构，所述杯底入口、所述杯身入口和所述整体出口均设置在所述柜壳上。

进一步地，所述柜芯包括在所述第二状态下遮挡所述杯身入口的挡板和在所述第二状态下按原料传输顺序位于所述杯底入口之后的掉底孔，所述掉底孔向下穿透所述柜壳。所述挡板用于避免杯身在所述第二状态下进入所述抽拉柜，所述掉底孔用于去除在所述第二状态下进入所述抽拉柜的杯底。

进一步地，所述柜壳无底，所述柜芯包括用于支撑杯身的杯身架和用于承接杯底的杯底凹坑，所述抽拉柜还包括设置在所述柜壳下方的顶底机构，所述杯底凹坑的中央设置有内径小于杯底外径的凹坑通孔，所述顶底机构包括在所述第二状态时对准且可穿过所述凹坑通孔的顶底柱。

进一步地，所述的多线并列杯具焊接机还包括出料传输机，所述抽拉柜上连接有穿过所述焊接机构并到达所述出料传输机的导轨。

进一步地，所述焊接工位包括夹具、连接在所述夹具底部的顶升旋转机构和设置在所述夹具上方的上限位板，所述上限位板上设置有照射孔，所述照射孔内设置有可相对所述上限位板旋转的压杯圆环，所述上限位板的上方设置有光路穿过所述照射孔的激光头。

本发明的有益效果是：本发明的多线并列杯具焊接机用上下两层传输机取代现有技术中的在同一水平面上分两路传输，有利于节省机器占地面积，不采用移料机构抓取原料，而是将原料送入抽拉柜中，杯身总是位于杯底上方，传送带和焊接工位错位，依靠抽拉柜横向动作限制单次进入抽拉柜的原料数量，并使原料对准焊接工位，抽拉柜能够一次对齐多组杯身和杯底，使机器上设置多个焊接工位，使机器结构更加紧凑，提高单位占地面积的加工效率。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请实施例提供的一种多线并列杯具焊接机的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的一种多线并列杯具焊接机当抽拉柜处于第二状态时的局部结构示意图之一。

图3是本申请实施例提供的一种抽拉柜处于第二状态时的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的一种多线并列杯具焊接机当抽拉柜处于第二状态时的局部结构示意图之二。

图5是本申请实施例提供的一种多线并列杯具焊接机当抽拉柜处于第二状态时的局部结构示意图之三。

图6是本申请实施例提供的一种焊接机构的结构示意图。

附图标记：1、杯底传输机；2、杯身传输机；3、抽拉柜；31、杯底入口；32、杯身入口；34、抽拉机构；352、挡板；353、掉底孔；354、杯身架；355、杯底凹坑；356、凹坑通孔；361、导轨；362、前壳板；363、后壳板；371、顶底柱；38、原料上料电眼；4、焊接机构；41、夹具；42、顶升旋转机构；43、上限位板；431、照射孔；432、压杯圆环；44、激光头；5、出料传输机；6、推料机构。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以下为便于描述，本申请全篇均以原料在传输机构上的传输方向为正方向，同一个原料先到达的位置为“前”，后到达的位置为“后”，“左”“右”以观察者站在传输机构之前望向传输终点的方向确定，参照图1和图2，一种多线并列杯具焊接机，按原料传输顺序依次包括传输机构、抽拉柜3和焊接机构4，传输机构包括杯底传输机1和设置在杯底传输机1上方的杯身传输机2，焊接机构4包括多个排成行的焊接工位，杯底传输机1和杯身传输机2均设置有与焊接工位数量相等且不对准焊接工位的传送带，抽拉柜3具有对准传送带的第一状态和对准焊接工位的第二状态，抽拉柜3旁设置有在第二状态下将原料推向焊接工位的推料机构6。杯底传输机1的传送带与杯身传输机2的传送带上下一一对应。推料机构6的输出端可以如图4所示为内凹的圆弧状，以适应杯底和杯身的形状。

传送带只能传输物件，不具有将原料放入夹具的能力，故现有技术中需要用到移料机构将原料抓取到夹具中。本发明将焊接工位与传送带错位，利用推料机构6将原料推入焊接工位。杯底传输机1上的多道传送带并行传输多列杯底，杯身传输机2上的多道传送带并行传输多列杯身，推料机构6设置在机架上，位于每组传送带（一个杯底传输机1的传送带和一个杯身传输机2的传送带合称一组传送带）的左侧或右侧，且位于抽拉柜3的前方，传输机构将原料送入抽拉柜3后，抽拉柜3的内壁对排在最后的原料具有限位作用，限定每列原料能进入抽拉柜3的数量，若杯底和杯身外径规格相同，则杯底和杯身能够一一对应，杯身在传送带的末端能自然压在杯底上。此时横拉抽拉柜3，使抽拉柜3处于第二状态，推料机构6将每列传送带送入抽拉柜3中的原料推向焊接机构4，交由焊接机构4进行焊接。已焊接好的半成品可由推料机构6推出；也可以依靠推料机构6推下一次待焊接的原料进焊机工位，利用下一次待焊接的原料将原来在焊接工位的半成品顶出。针对已焊接好的半成品直接由推料机构6推出的情况，对退料机构6的精确度要求比较高，且需要用到两段行程，推料机构6可以是液压缸、电缸或丝杠滑块。针对依靠下一次待焊接的原料将半成品顶出的情况，即如图2和图5所示，推料机构6只需要一段行程，因此推料机构6可以采用占位更少，成本更低的气缸；另一方面，已焊接的半成品能吸收下一次待焊接的原料的动量，防止下一次待焊接的原料因为惯性飞出焊接工位范围，因此这是优选的出料方式。

若每列传送带有两个原料进入抽拉柜3，则焊接工位要排成两行，每列传送带送入抽拉柜3的原料越多，越难在抽拉柜3中排整齐，为避免抽拉柜3中的原料错位不能对齐，以原料在传输机构上的传输方向为长度方向，以左右两侧为宽度方向，抽拉柜3的长度略大于一个杯身的外径，使得抽拉柜3内仅可容纳一行杯身和一行杯底，相应地，多个焊接工位排成一行，每次每列传送带仅一个原料进入抽拉柜3，每个推料机构6每次只将一组待焊接原料（一个杯底加一个杯身）推入焊接工位。

杯底传输机1与杯身传输机2相隔一定距离方便投料、检修，杯底传输机1的末段与杯身传输机2的末段相隔越近，越有利于杯身与杯底对齐，因此可以使杯底传输机1与杯身传输机2上下之间沿原料传输方向逐渐靠近，杯底传输机1的传输面与杯身传输机2的传输面呈3°-20°夹角。角度太小则杯底传输机1与杯身传输机2相隔太近，不方便检修，角度太大则不方便投料。

参照图3至图5，抽拉柜3包括在第一状态下与杯身传输机2的传送带一一对准的杯身入口32、在第一状态下与杯底传输机1的传送带一一对准的杯底入口31以及在第二状态下与焊接工位对准的整体出口。

优选地，该多线并列杯具焊接机还包括控制器，抽拉柜3还包括对准杯底入口31和杯身入口32的原料上料电眼38。当抽拉柜3处于第一状态且原料上料电眼38检测到对应位置无料时，原料上料电眼38发送入料信号给控制器，控制器指令对应的传送带运动，保证不会空料焊接，保护焊接机构4。基于该方案，每道传送带应具有独立的驱动。

具体地，抽拉柜3包括柜壳、设置在柜壳内的柜芯以及驱动柜芯在柜壳中来回运动的抽拉机构34，杯底入口31、杯身入口32和整体出口均设置在柜壳上。柜壳包括靠近传输机构的前壳板362和靠近焊接机构4的后壳板363，为便于展示清晰抽拉柜3的内部结构，图3至图5将后壳板363透明化处理。抽拉机构34可以是气缸。杯底入口31和杯身入口32设置在前壳板362上，整体出口设置在后壳板363上，此外，前壳板362上还设置有供推料机构6伸入的避让孔。工作时，传输机构将原料经杯底入口31和杯身入口32放入柜芯上，抽拉机构34横拉柜芯，使原料不对准杯底入口31和杯身入口32，而是对准整体出口，推料机构6的输出端从避让孔伸入，从整体出口伸出，将原料推向焊接工位。

此外，柜芯还可包括在第二状态下遮挡多个杯身入口32的多块挡板352和在第二状态下按原料传输顺序位于多个杯底入口31之后的多个掉底孔353，掉底孔353向下穿透柜壳。当抽拉柜3处于第一状态时，挡板352不遮挡杯身入口32，掉底孔353不在杯底入口31之后，原料能顺利进入抽拉柜3，抽拉机构34横拉柜芯后，原料对准整体出口，挡板352遮挡杯身入口32，避免杯身进入抽拉柜3，掉底孔353位于杯底入口31之后，误进抽拉柜3的杯底从掉底孔353掉出。如此设计是因为杯身为圆柱状，因此只要设计抽拉柜3的内壁具有合适的长度就可以保证每次只有一个杯身进入抽拉柜3；而杯底为金属片，杯底之间相互挤迫有一定几率使两片杯底层叠，因此改堵为疏，使误入抽拉柜3的杯底直接从掉底孔353掉出，避免杯底层叠，金属圆片摔不坏，掉底孔353下放小箱子就能够很容易收集到误入抽拉柜3的杯底。

上文已经提到杯底和杯身外径规格相同的情况如何对齐杯底和杯身，针对杯底和杯身外径不同的情况，例如图1至图5中的杯具，杯身表面具有一圈凸环可以通过以下方式对齐杯底和杯身。具体地，柜壳无底，即柜壳仅包括顶面、前面的前壳板362和后面的后壳板363三面，抽拉机构34的固定端设置在前壳板362和后壳板363之间，柜芯包括用于支撑杯身的杯身架354和用于承接杯底的杯底凹坑355，抽拉柜3还包括设置在柜壳下方的顶底机构，杯底凹坑355的中央设置有内径小于杯底外径的凹坑通孔356，顶底机构包括在第二状态时对准且可穿过凹坑通孔356的顶底柱371。如图3所示，柜芯包括一块横板和多块与横板连接的竖板，竖版与原料传输方向平行，每两块竖板构成一个杯身架354，每个杯身架354的其中一块竖板垂直连接一个挡板352，杯底凹坑355、掉底孔353设置在横板上。

该方式同样适用于杯口向外扩的杯具、杯身具有外凸花纹的杯具，杯身架354由两块板构成，板间距离大于杯身外轮廓最小处且小于杯身外轮廓最大处，由此可使杯身向外凸的部分架放在这两块板上，杯身的下端悬空。杯底凹坑355呈矩形，贯穿横板的前后两边，杯底凹坑355的最低处与杯底传输机1的传送带末端相平或低于杯底传输机1的传送带末端不满一片杯底的厚度，杯底凹坑355下陷的深度小于一片杯底的厚度。原料进入抽拉柜3时，杯身被架放在杯身架354上，由于后壳板363作为限位，多余的杯身不能进入抽拉柜3，杯底放置在杯底凹坑355中，由于后壳板363作为限位，多余的杯底难以进入抽拉柜3，有低概率发生杯底凹坑355上存在两片杯底的情况，当抽拉机构34快速横向抽拉柜芯时，位于下层的杯底被杯底凹坑355带走，位于上层的杯底由于惯性留在原位并失去支撑，掉入掉底孔353中，然后顶底机构动作，驱动顶底柱371穿过凹坑通孔356，将杯底托举至与杯身的下端相抵，然后推料机构6动作，将杯身和杯底推向焊接机构4。

从上述过程可知，掉底孔353具有两重作用，一是去除第二状态下误入抽拉柜3的杯底，二是配合抽拉机构34去除第一状态下在抽拉柜3中层叠的杯底。在柜芯的最左侧（以图3所示方位描述是最右侧），只设置有挡板352，柜芯在挡板352下方不设置任何部件，可看作一个最大的掉底孔353。严格来说，有N组传送带的情况下，本申请的多线并列杯具焊接机具有N个杯身入口32、N个杯底入口31、N个整体出口、N个推料机构6、N个（N列）焊接机构、N个挡板352、N-1个掉底孔353，可同时焊接N组（或N列）原料。

该多线并列杯具焊接机还包括出料传输机5，抽拉柜3上连接有穿过焊接机构4并到达出料传输机5的导轨361。具体地，导轨361设置在后壳板363上，位于整体出口的两侧，在第二状态时与杯身架354相平。推料机构6推料时，推料机构的输出端同时推动被顶底柱371托起的杯底和杯身，杯身沿杯身架354-导轨361的路径的移动。优选采用下一次待焊接的原料将半成品顶出的方式，且使顶底柱371顶起杯底时隔着杯底将杯身顶起，使杯身略微离开杯身架354，减少推料摩擦，使待焊接的杯底高于上一件半成品已焊接固定的杯底，推料机构6推出杯底和杯身时，待焊接的杯底撞到上一件半成品的杯身，无法因惯性飞出，只能落在焊接工位上。上一件半成品被待焊接的杯身推出，落在出料传输机5上。优选地，导轨361上能存放两个杯身，导轨361靠近抽拉柜3的一段与杯身架354对齐，该段位于焊接机构4的竖直投影范围内；远离抽拉柜3的一段穿出焊接机构4的竖直投影范围，悬设在出料传输机5上，刚焊接好的半成品在该段上晾一个节拍（推料机构6动作一次为一个节拍）。杯身架354上的杯身在前，焊接机构4内的杯身在中，悬在出料传输机5上的杯身在后。这样设计有两个好处，第一，更有利于杯身、杯底在焊接机构4处定位，避免因为惯性继续向后移动；第二，刚焊接好的半成品悬空自然冷却一个节拍再掉落在出料传送带上，有利于保护半成品和出料传输机5。

参照图6，焊接工位包括夹具41、连接在夹具41底部的顶升旋转机构42和设置在夹具41上方的上限位板43，上限位板43上设置有照射孔431，照射孔431内设置有可相对上限位板43旋转的压杯圆环432，上限位板43的上方设置有光路穿过照射孔431的激光头44。推料机构6推出杯底和杯身后，杯底撞到上一件已焊接的半成品落在夹具41上，有一定概率没有直接放平，顶升旋转机构42顶升，夹具41带动杯底向上运动，顶起杯身，杯身上升离开导轨361，直至被上限位板43的压杯圆环432压住杯口，没有放平的杯底会在上限位板43和顶升旋转机构42相夹的过程中被放正，然后激光头44朝杯身和杯底接触处发射激光，同时顶升旋转机构42旋转，转满一圈后，杯身和杯底焊接固定成半成品。接着，顶升旋转机构42降低，半成品下降，重新被架在导轨361上，等到下一组待焊接原料被推到焊接工位，已焊接好的半成品被顶出，掉落在出料传输机5上。

本发明的多线并列杯具焊接机用上下两层传输机取代现有技术中的在同一水平面上分两路传输，有利于节省机器占地面积，不采用移料机构抓取原料，而是将原料送入抽拉柜3中，杯身总是位于杯底上方，传送带和焊接工位错位，依靠抽拉柜3横向动作限制单次进入抽拉柜3的原料数量，并使原料对准焊接工位，抽拉柜3能够一次对齐多组杯身和杯底，使机器上设置多个焊接工位，使机器结构更加紧凑，提高单位占地面积的加工效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”“某些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多线并列杯具焊接机，包括传输机构和焊接机构（4），其特征在于，还包括抽拉柜（3），所述传输机构、抽拉柜（3）和焊接机构（4）按原料传输顺序依次设置，所述传输机构包括杯底传输机（1）和设置在所述杯底传输机（1）上方的杯身传输机（2），所述焊接机构（4）包括多个排成行的焊接工位，所述杯底传输机（1）和所述杯身传输机（2）均设置有与所述焊接工位数等量且不对准所述焊接工位的传送带，所述抽拉柜（3）具有对准所述传送带的第一状态和对准所述焊接工位的第二状态，所述抽拉柜（3）旁设置有在所述第二状态下将原料推向所述焊接工位的推料机构（6）。

2.根据权利要求1所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述杯底传输机（1）与所述杯身传输机（2）上下之间沿所述原料传输方向逐渐靠近，所述杯底传输机（1）的传输面与所述杯身传输机（2）的传输面呈3°-20°夹角。

3.根据权利要求1所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述抽拉柜（3）内仅可容纳一行杯身和一行杯底，多个所述焊接工位排成一行。

4.根据权利要求1所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述抽拉柜（3）包括在所述第一状态下与所述杯身传输机（2）的传送带对准的杯身入口（32）、在所述第一状态下与所述杯底传输机（1）的传送带对准的杯底入口（31）以及在所述第二状态下与所述焊接工位对准的整体出口。

5.根据权利要求4所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述抽拉柜（3）还包括对准所述杯底入口（31）和所述杯身入口（32）的原料上料电眼（38）。

6.根据权利要求4所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述抽拉柜（3）包括柜壳、设置在所述柜壳内的柜芯以及驱动所述柜芯在所述柜壳中来回运动的抽拉机构（34），所述杯底入口（31）、所述杯身入口（32）和所述整体出口均设置在所述柜壳上。

7.根据权利要求6所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述柜芯包括在所述第二状态下遮挡所述杯身入口（32）的挡板（352）和在所述第二状态下按所述原料传输顺序位于所述杯底入口（31）之后的掉底孔（353），所述掉底孔（353）向下穿透所述柜壳。

8.根据权利要求6所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述柜壳无底，所述柜芯包括用于支撑杯身的杯身架（354）和用于承接杯底的杯底凹坑（355），所述抽拉柜（3）还包括设置在所述柜壳下方的顶底机构，所述杯底凹坑（355）的中央设置有内径小于所述杯底外径的凹坑通孔（356），所述顶底机构包括在所述第二状态时对准且可穿过所述凹坑通孔（356）的顶底柱（371）。

9.根据权利要求1所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，还包括出料传输机（5），所述抽拉柜（3）上连接有穿过所述焊接机构（4）并到达所述出料传输机（5）的导轨（361）。

10.根据权利要求1所述的多线并列杯具焊接机，其特征在于，所述焊接工位包括夹具（41）、连接在所述夹具（41）底部的顶升旋转机构（42）和设置在所述夹具（41）上方的上限位板（43），所述上限位板（43）上设置有照射孔（431），所述照射孔（431）内设置有可相对所述上限位板（43）旋转的压杯圆环（432），所述上限位板（43）的上方设置有光路穿过所述照射孔（431）的激光头（44）。