CN113859927B - 智能焊条分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能焊条分配装置，包括机架，机架上转动安装有分配主轴，分配主轴上设有花键筒，花键筒上设有若干分配键槽，分配键槽的侧壁为键槽固定壁和键槽活动壁，键槽固定壁或者对应的键槽活动壁上固定设有键槽底壁；键槽活动壁与转动反向侧相邻的键槽固定壁之间设有构成花键筒外周面的交叉围挡结构，各键槽活动壁与分配主轴之间分别设有开口限位器和咬合弹性施力器，分配主轴与机架之间设有分配驱动器；机架上位于落条通道的转动反向侧处设有吃条开口器、位于花键筒低点的转动反向侧处设有吐条开口器。本发明能适应焊条弯曲和偏心进行计数出料，计数出料有序可靠，且减少药皮损伤和焊条损毁。

Description

智能焊条分配装置

技术领域

本发明涉及焊接用附属设备技术领域，尤其涉及一种智能焊条分配装置。

背景技术

焊条是气焊或电焊时熔化填充在焊接工件接合处的金属条，在大机械加工、金属制造、焊接教学等许多场合广泛应用。焊条主要由金属焊芯、以及包覆在金属焊芯外的药皮组成。为保证焊接使用效果，成品焊条在偏心度、弯曲度等各方面有着严格的要求。其中，弯曲度通常要求不超过1mm（非冷拔焊芯不超过1.5mm）；不同直径的焊条的偏心度，要求有所差异，且直径越大的焊条，偏心度要求越高，如直径不大于2.5mm的焊条，偏心度不应大于7%，直径不大于5mm的焊条，偏心度不应大于4%。基于上述要求，多数焊条都存在着略微的弯曲或者局部偏心。

焊条作为一种消耗型资源，任何使用场合的使用量都是非常巨大的。但其与焊丝盘等不同，因为单根焊条熔化使用快，所以分配数量庞大。现阶段焊条分配还主要依靠人工记录进行，人工记录非常繁琐费事，且出错率高。目前市面上虽然也存在利用花键筒实现单根计数出料的焊条分配装置，如申请号为“201911273760.9”名称为“一种焊条智能分配装置及其方法”的发明专利申请公开的旋转圆筒计量器结构，但实际使用效果并不理想，具体体现为：（1）为避免多余焊条进入键槽，花键筒表面每个键槽通常设计为固定宽度，当焊条笔直且无偏心时，可以进行正常计数出料，但对于大多数都存在略微弯曲或者局部偏心的焊条来说，焊条经常无法正常进入键槽，也就无法完成正常计数出料，因此该花键筒结构的实际适应性使用效果较差；（2）为提高第（1）种情况中描述的适应性使用效果，花键筒键槽处通常采取略大于焊条直径的方法，来适应弯曲和局部偏心，但由此会使得键槽处出现两种现象，一是一根焊条顺利进入键槽后，有其他焊条顺序堆积在键槽槽口处，二是弯曲或者局部偏心较大的焊条仍无法正常进入键槽；在实际使用过程中，花键筒转动方向通常设置有挡除多余焊条的刚性挡板等结构，因焊条不同于其他丝杆状物料，其外表有一层药皮，所以上述刚性挡板的强制挡除，会与键槽之间形成对焊条的剪切作用，这不但容易引起外表药皮损伤，影响后续焊接性能，更甚至会出现焊条损毁情况，形成焊条资源浪费；（3）在上述挡除过程中，原先未正常进入键槽的焊条即便被强制压入键槽，但焊条也等于卡死在键槽内，在键槽转动到花键筒的低点处时，无法实现自由落出，计数出料不能正常进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能适应焊条弯曲和偏心进行计数出料，计数出料有序可靠，且减少药皮损伤和焊条损毁的智能焊条分配装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：智能焊条分配装置，包括机架，所述机架上转动安装有分配主轴，所述分配主轴上设有花键筒，所述花键筒上设有若干周向布置的分配键槽，所述分配键槽的转动正向侧的侧壁为固定设置在所述分配主轴上的键槽固定壁，所述分配键槽的转动反向侧的侧壁为转动安装在所述分配主轴上的键槽活动壁，所述键槽固定壁或者对应的所述键槽活动壁上固定设有键槽底壁；所述键槽活动壁与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁之间设有构成所述花键筒外周面的交叉围挡结构，各所述键槽活动壁与所述分配主轴之间分别设有开口限位器和咬合弹性施力器，所述分配主轴与所述机架之间设有分配驱动器；所述机架上位于所述花键筒的上方固定设有焊条容器，所述焊条容器上设有可罩扣在所述花键筒的外表面处的落条通道；所述机架上位于所述落条通道的转动反向侧处设有吃条开口器，所述机架上位于所述花键筒低点的转动反向侧处设有吐条开口器，所述机架上位于所述花键筒下方依次设有计数感应器和接料机构。

作为优选的技术方案，所述吃条开口器包括安装在所述机架上的吃条开口阻块，各所述键槽活动壁上分别固定设有开口传力体，所述吃条开口阻块的端面通过与所述开口传力体的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁起到开口作用。

作为优选的技术方案，所述开口传力体的端面上设有沿转动反向逐渐远离所述吃条开口阻块设置的咬合缓释斜面。

作为优选的技术方案，所述吃条开口阻块的端面上设有迎向所述开口传力体设置的避卡斜面。

作为优选的技术方案，所述吃条开口阻块滑动安装在所述机架上，所述吃条开口阻块与所述机架之间设有正向定位螺栓和反向顶靠弹簧。

作为优选的技术方案，所述吐条开口器包括安装在所述机架上的吐条开口阻块，所述吐条开口阻块的端面通过与所述开口传力体的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁起到开口作用。

作为优选的技术方案，所述键槽活动壁上固定设有所述键槽底壁，且所述键槽底壁呈沿转动方向逐渐远离所述分配键槽槽口的斜壁设置，所述键槽固定壁上设有与所述键槽底壁对应的底壁避让口。

作为优选的技术方案，所述交叉围挡结构包括固定设置在所述键槽活动壁上的弧形围挡叉，转动反向侧相邻的所述键槽固定壁上固定设有与所述弧形围挡叉对应的围挡叉槽。

作为优选的技术方案，所述咬合弹性施力器包括设置在所述键槽活动壁与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁之间的咬合施力弹簧。

作为优选的技术方案，所述接料机构包括固定设置在所述机架上、并位于所述花键筒的低点正下方的导料斜板，所述导料斜板的出料端处连接有集料容器。

由于采用了上述技术方案，本发明达到如下有益效果：

（1）所述分配键槽的侧壁分别设置为键槽固定壁和键槽活动壁，所述键槽活动壁的开合，可在所述落条通道处对焊条形成张口吃入的效果；张口能更好地适应焊条弯曲和偏心，使各种焊条均能有效地进入分配键槽，并能在所述花键筒的低点处完成张口吐料，计数出料有序可靠；

（2）即便存在个别焊条未完全吃入分配键槽的情况，当焊条到达落条通道的转动正向侧时，所述键槽活动壁的反向弹性活动，可对落条通道的刚性阻挡形成避让，使得焊条能完全进入分配键槽内或者多余焊条被顺利挡出分配键槽，焊条不容易发生别卡，因此药皮损伤和焊条损毁情况大幅减少；

（3）焊条分配出料利用所述键槽活动壁的咬合作用实现，因此整个出料过程不受磁吸作用或者套筒围挡作用限制，计数出料能有序进行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例机架上隐藏围板后的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的整体剖视结构示意图；

图3是本发明实施例分配主轴和花键筒的立体结构示意图；

图4是本发明实施例分配主轴和花键筒隐藏键槽活动壁后的立体结构示意图；

图5是本发明实施例其中一键槽活动壁的立体结构示意图；

图6是本发明实施例分配键槽吃入焊条时的状态示意图；

图7是本发明实施例分配键槽吐出焊条时的状态示意图；

图8是本发明实施例吃条开口器处的结构示意图；

图9是图8的A-A结构放大示意图；

图10是本发明实施例吃条开口阻块的立体结构示意图；

图11是本发明实施例的整体立体结构示意图。

图中：1-机架；11-操作面板；12-围挡套筒；2-分配主轴；21-分配驱动器；3-花键筒；31-分配键槽；32-键槽固定壁；33-键槽活动壁；34-键槽底壁；35-交叉围挡结构；36-弧形围挡叉；37-围挡叉槽；38-咬合弹性施力器；4-焊条容器；5-吃条开口器；51-开口传力体；52-咬合缓释斜面；53-吃条开口阻块；54-避卡斜面；55-正向定位螺栓；56-反向顶靠弹簧；6-吐条开口器；7-计数感应器；8-接料机构；81-导料斜板；82-集料容器；9-焊条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图11共同所示，智能焊条分配装置，包括机架1，常规地，所述机架1为型材骨架和围板组成的箱式结构。所述机架1上转动安装有分配主轴2，所述分配主轴2上设有花键筒3，所述花键筒3上设有若干周向布置的分配键槽31，所述分配主轴2与所述机架1之间设有分配驱动器21。常规地，所述分配驱动器21包括分配驱动马达，所述分配驱动马达的动力端与所述分配主轴2之间动力连接设置。

所述分配键槽31的转动正向侧的侧壁为固定设置在所述分配主轴2上的键槽固定壁32，所述分配键槽31的转动反向侧的侧壁为转动安装在所述分配主轴2上的键槽活动壁33，所述键槽固定壁32或者对应的所述键槽活动壁33上固定设有键槽底壁34。其中本实施例所涉及的转动正向侧和转动反向侧，均为以所述花键筒3的转动方向为转动正向，以其转动相反方向为转动反向。

所述键槽活动壁33与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁32之间设有构成所述花键筒3外周面的交叉围挡结构35，所述交叉围挡结构35填补了所述键槽活动壁33与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁32之间的空间，保持了所述花键筒3外周面的连续性，同时还利用交叉结构为所述键槽活动壁33提供活动空间。本实施例所述交叉围挡结构35包括固定设置在所述键槽活动壁33上的弧形围挡叉36，转动反向侧相邻的所述键槽固定壁32上固定设有与所述弧形围挡叉36对应的围挡叉槽37。

各所述键槽活动壁33与所述分配主轴2之间分别设有开口限位器和咬合弹性施力器38。所述开口限位器用于限制所述键槽活动壁33张口的范围，避免张口过大而吃入过多焊条9的情况出现，此处以张口后所述分配键槽31的宽度为焊条9直径的1.25～1.45倍为宜，且最优选1.3倍。所述开口限位器可利用所述弧形围挡叉36的叉端与围挡叉槽37的槽底的抵靠形成开口限位，也可采用其他凸起或者挡块结构实现开口限位，这是本领域技术人员根据常规技术手段很容易得出的，在此不再赘述，且本实施例以挡叉和叉槽形成开口限位进行示意。所述咬合弹性施力器38用于所述键槽活动壁33恢复对焊条9的咬合状态，本实施例所述咬合弹性施力器38包括设置在所述键槽活动壁33与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁32之间的咬合施力弹簧。

所述机架1上位于所述花键筒3的上方固定设有焊条容器4，所述焊条容器4上设有可罩扣在所述花键筒3的外表面处的落条通道。此处的罩扣，以焊条9堆积在所述花键筒3外周面时不会从落条通道和花键筒3之间的缝隙间落出为准。所述落条通道的宽度，以不小于三倍焊条9直径为宜，以确保焊条9不会在所述落条通道处发生堵塞。

所述机架1上位于所述落条通道的转动反向侧处设有吃条开口器5，所述吃条开口器5用于所述分配键槽31到达所述落条通道处时，使所述键槽活动壁33张开，将焊条9吃入。本实施例所述吃条开口器5包括安装在所述机架1上的吃条开口阻块53，各所述键槽活动壁33上分别固定设有开口传力体51，所述吃条开口阻块53的端面通过与所述开口传力体51的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁33起到开口作用。

具体为，所述键槽活动壁33上的开口传力体51到达所述吃条开口阻块53处后，两者端面之间出现较大的摩擦阻力，该摩擦阻力优先克服所述咬合弹性施力器38的弹性力，强制带动所述键槽活动壁33远离对应的键槽固定壁32，使所述分配键槽31实现张口；张口的分配键槽31能更好地适应焊条9弯曲和偏心，使各种焊条9均能有效地进入分配键槽31内；当所述键槽活动壁33被所述开口限位器刚性限制后，所述花键筒3的转动作用，可克服所述开口传力体51和所述吃条开口阻块53之间的摩擦阻力，使得所述键槽活动壁33继续随分配主轴2转动；当所述开口传力体51越过所述吃条开口阻块53时，所述键槽活动壁33在所述咬合弹性施力器38的弹性作用下，恢复对吃入焊条9的咬合，并将其余未能进入的焊条9挤出所述分配键槽31。在此过程中，所述开口传力体51与所述吃条开口阻块53之间的面面接触摩擦，可形成较长的作用时间，因此在所述落条通道处，所述分配键槽31可保持较长时长的张口，进一步确保了焊条9有效进入分配键槽31内。优选地，所述开口传力体51位于所述键槽活动壁33相对于转动的两端面处设置。

优选地，所述键槽活动壁33上固定设有所述键槽底壁34，且所述键槽底壁34呈沿转动方向逐渐远离所述分配键槽31槽口的斜壁设置，所述键槽固定壁32上设有与所述键槽底壁34对应的底壁避让口。这样当所述键槽活动壁33张口时，所述键槽底壁34可同时形成分配键槽31更大的深度，使得所述分配键槽31更好地适应焊条9弯曲和偏心，实现焊条9正常吃入。所述底壁避让口可实现所述键槽底壁34更大的富余量，确保张口时保持完整的键槽槽底。

优选地，所述开口传力体51的端面上设有沿转动反向逐渐远离所述吃条开口阻块53设置的咬合缓释斜面52，所述咬合缓释斜面52在所述键槽活动壁33随分配主轴2继续转动后，可逐渐形成与所述吃条开口阻块53端面的分离，因此所述开口传力体51与所述吃条开口阻块53之间的摩擦阻力，呈渐进式减小，这样所述咬合弹性施力器38的弹性力，可使得所述键槽活动壁33慢慢恢复对吃入焊条9的咬合，有效避免了快速咬合引起的药皮损伤。

优选地，所述吃条开口阻块53的端面上设有迎向所述开口传力体51设置的避卡斜面54，所述避卡斜面54可在所述开口传力体51来到时，顺利与所述吃条开口阻块53的端面形成摩擦阻力，避免刚性卡滞。

优选地，所述吃条开口阻块53滑动安装在所述机架1上，所述吃条开口阻块53与所述机架1之间设有正向定位螺栓55和反向顶靠弹簧56。所述正向定位螺栓55可对所述吃条开口阻块53进行刚性定位，确保所述吃条开口阻块53与所述开口传力体51之间形成理想的摩擦阻力作用，并可在后续发生磨损时，对所述吃条开口阻块53的位置进行调节，使上述理想的摩擦阻力作用得以保持。所述反向顶靠弹簧56提供所述吃条开口阻块53抵靠在所述正向定位螺栓55处的弹性力，使所述正向定位螺栓55正常发挥刚性定位和后续调节作用。

所述机架1上位于所述花键筒3低点的转动反向侧处设有吐条开口器6，所述吐条开口器6用于所述分配键槽31到达所述花键筒3的低点处时，所述键槽活动壁33张开，使焊条9自由落出，实现焊条9计数出料有序可靠进行。本实施例所述吐条开口器6包括安装在所述机架1上的吐条开口阻块，所述吐条开口阻块的端面通过与所述开口传力体51的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁33起到开口作用。即所述吐条开口器6处采用与所述吃条开口器5相同的结构原理实现的开口吐料，这是本领域技术人员根据所述吃条开口器5处的结构原理很容易理解的，在此不再赘述。当然所述吐条开口阻块处的避卡斜面54设置、螺栓定位设置等，也同样可参考所述吃条开口器5处的结构进行优化。

所述机架1上位于所述花键筒3下方依次设有计数感应器7和接料机构8。所述计数感应器7可采用多点激光传感器形成激光光幕，对落出所述花键筒3的焊条9进行感应和计数。所述接料机构8接对计数到指定数量的焊条9形成收集，本实施例所述接料机构8包括固定设置在所述机架1上、并位于所述花键筒3的低点正下方的导料斜板81，所述导料斜板81的出料端处连接有集料容器82。所述导料斜板81优选橡胶板、硅胶板或者泡沫板等，对自由落下的焊条9进行柔性接触，避免药皮磕碰损伤，并将接到的焊条9导入集料容器82，方便使用者进行取用。

在实际使用时，所述机架1上可设置控制器及操作面板11，对使用者分别进行编码记录，使用者根据各自编码、以及取用数量输入等，对所述分配驱动器21启动分配控制，所述计数感应器7在达到计数后，使所述控制器信号停止所述分配驱动器21，实现焊条9定量分配取用。控制器内根据所述分配驱动器21的驱动速度，设置焊条9出料间隔时间，当连续两个出料间隔时间内所述计数感应器7无信号感应时，停止分配，并提示故障报警。维护人员可进行焊条容器4容量补充、分配键槽31内焊条9是否卡滞、以及对吃条开口阻块53和吐条开口阻块进行定位调节等维护工作。

本实施例所述分配键槽31的侧壁分别设置为键槽固定壁32和键槽活动壁33，所述键槽活动壁33的开合，可在所述落条通道处对焊条9形成张口吃入的效果。张口能更好地适应焊条9弯曲和偏心，使各种焊条9均能有效地进入分配键槽31，并能在所述花键筒3的低点处完成张口吐料，计数出料有序可靠。即便存在个别焊条9未完全吃入分配键槽31的情况，当焊条9到达落条通道的转动正向侧时，所述键槽活动壁33的反向弹性活动，可对落条通道的刚性阻挡形成避让，使得焊条9能完全进入分配键槽31内或者多余焊条9被顺利挡出分配键槽31，焊条9不容易发生别卡，因此药皮损伤和焊条9损毁情况大幅减少。焊条9分配出料利用所述键槽活动壁33的咬合作用实现，因此整个出料过程不受磁吸作用或者套筒围挡作用限制，计数出料能有序进行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，如机架1上位于花键筒3外增设围挡套筒12，以进行围挡防护等，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.智能焊条分配装置，包括机架，所述机架上转动安装有分配主轴，所述分配主轴上设有花键筒，所述花键筒上设有若干周向布置的分配键槽，其特征在于：所述分配键槽的转动正向侧的侧壁为固定设置在所述分配主轴上的键槽固定壁，所述分配键槽的转动反向侧的侧壁为转动安装在所述分配主轴上的键槽活动壁，所述键槽固定壁或者对应的所述键槽活动壁上固定设有键槽底壁；所述键槽活动壁与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁之间设有构成所述花键筒外周面的交叉围挡结构，各所述键槽活动壁与所述分配主轴之间分别设有开口限位器和咬合弹性施力器，所述分配主轴与所述机架之间设有分配驱动器；所述机架上位于所述花键筒的上方固定设有焊条容器，所述焊条容器上设有可罩扣在所述花键筒的外表面处的落条通道；所述机架上位于所述落条通道的转动反向侧处设有吃条开口器，所述机架上位于所述花键筒低点的转动反向侧处设有吐条开口器，所述机架上位于所述花键筒下方依次设有计数感应器和接料机构。

2.如权利要求1所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述吃条开口器包括安装在所述机架上的吃条开口阻块，各所述键槽活动壁上分别固定设有开口传力体，所述吃条开口阻块的端面通过与所述开口传力体的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁起到开口作用。

3.如权利要求2所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述开口传力体的端面上设有沿转动反向逐渐远离所述吃条开口阻块设置的咬合缓释斜面。

4.如权利要求2所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述吃条开口阻块的端面上设有迎向所述开口传力体设置的避卡斜面。

5.如权利要求2所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述吃条开口阻块滑动安装在所述机架上，所述吃条开口阻块与所述机架之间设有正向定位螺栓和反向顶靠弹簧。

6.如权利要求2所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述吐条开口器包括安装在所述机架上的吐条开口阻块，所述吐条开口阻块的端面通过与所述开口传力体的端面之间的摩擦阻力，对所述键槽活动壁起到开口作用。

7.如权利要求1所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述键槽活动壁上固定设有所述键槽底壁，且所述键槽底壁呈沿转动方向逐渐远离所述分配键槽槽口的斜壁设置，所述键槽固定壁上设有与所述键槽底壁对应的底壁避让口。

8.如权利要求1所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述交叉围挡结构包括固定设置在所述键槽活动壁上的弧形围挡叉，转动反向侧相邻的所述键槽固定壁上固定设有与所述弧形围挡叉对应的围挡叉槽。

9.如权利要求1所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述咬合弹性施力器包括设置在所述键槽活动壁与转动反向侧相邻的所述键槽固定壁之间的咬合施力弹簧。

10.如权利要求1所述的智能焊条分配装置，其特征在于：所述接料机构包括固定设置在所述机架上、并位于所述花键筒的低点正下方的导料斜板，所述导料斜板的出料端处连接有集料容器。

Images