CN114851576A - 一种智能红外加热焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零配件生产制造设备技术领域，具体公开了一种智能红外加热焊接设备，包括机架及设置在机架上的上模升降架、红外加热组件、下模升降架和升降机构；升降机构为两组，两组升降机构分别设置在机架的上部和下部，上模升降架设置在上部的升降机构上，下模升降架设置在下部的升降机构上，上模升降架上安装上模，下模升降架上安装下模；红外加热组件设置在上模升降架和下模升降架之间。通过本发明的焊接设备，解决了加热板焊接时粘接的塑料掉落到模具内部产生不合格件的问题，且降低了加热阶段时设备消耗的功率，减少了生产成本。

Description

一种智能红外加热焊接设备

技术领域

本发明属于汽车零配件生产制造设备技术领域，具体是一种智能红外加热焊接设备。

背景技术

目前生产时，会采用加热板进行焊接，但是加热板磨损和塑料粘接/堆积在加热板上，有时粘接的塑料会掉落到模具内部产生不合格件，而且在生产班次开始时，需要对加热板进行预热，在整个生产中，加热板都必须保持在程序设定的温度，因此，热板焊接消耗的功率更大，急需研发一种红外焊接非接触式加热设备来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能红外加热焊接设备，通过采用红外加热非接触的方式，解决了加热板焊接时粘接的塑料掉落到模具内部产生不合格件的问题，另外只需在加热阶段，红外灯管开启，其余阶段红外灯管关闭，这样使得在整个生产中，设备消耗的功率更少，减少了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能红外加热焊接设备，包括机架及设置在所述机架上的上模升降架、红外加热组件、下模升降架和升降机构；

所述升降机构为两组，两组所述升降机构分别设置在所述机架的上部和下部，所述上模升降架设置在上部的所述升降机构上，所述下模升降架设置在下部的所述升降机构上，所述上模升降架上安装上模，所述下模升降架上安装下模；

所述红外加热组件设置在所述上模升降架和所述下模升降架之间，所述红外加热组件包括平移架、红外灯管、滑动机构和支撑架，所述红外灯管设置在所述平移架上，所述支撑架与所述机架固定连接，所述平移架与所述支撑架滑动连接，所述滑动机构驱动所述平移架在所述支撑架上滑动。

进一步地，所述焊接设备还包括支撑结构，所述支撑结构设置在所述下模升降架的下方，所述支撑结构包括支撑柱、第一滑块和驱动气缸，所述驱动气缸通过气缸固定架与所述下模升降架固定连接，所述驱动气缸的输出端与所述第一滑块连接，所述下模升降架的底部设有与所述第一滑块相配合的第一滑轨，所述支撑柱设置在所述第一滑轨的下方并与所述机架固定连接，当所述第一滑块与所述支撑柱接触，所述支撑柱用于支撑所述下模升降架，有利于更好的让下模进行红外加热或与上模合模。

进一步地，所述焊接设备还包括辅助卸模机构，所述辅助卸模机构包括连接板、滚珠、导向柱，所述连接板搁置在所述下模升降架的放置槽内，所述连接板上设有若干个滚珠安装座，每个所述滚珠安装座内均嵌设有所述滚珠，所述连接板的下方两端均设有导向柱，每个所述导向柱的下方均设有辅助增高结构。

进一步地，所述辅助增高结构包括辅助气缸、第二滑块和第二滑轨，所述第二滑轨与所述第二滑块滑动连接，所述第二滑块的一端与所述辅助气缸的输出端连接，所述辅助气缸固定在所述机架上，当所述第二滑块与所述导向柱接触，所述滚珠露出所述放置槽后与所述下模升降架接触，便于拆卸或更换模具。

进一步地，所述升降机构包括升降齿条、齿轮安置箱和驱动单元，所述升降齿条具有两对且竖直设置在所述机架两侧并与其固定，每对所述升降齿条上均设有所述齿轮安置箱，每个所述齿轮安置箱内均设有一对啮合的齿轮并分别与靠近的所述升降齿条啮合，所述驱动单元设置在所述机架上并驱动所述齿轮旋转。

进一步地，上部的所述升降机构的齿轮安置箱固定在所述上模升降架上，下部的所述升降机构的齿轮安置箱固定在所述下模升降架上。

进一步地，所述滑动机构包括平移齿条、旋转齿轮和滑动驱动机构，所述平移齿条具有两个且分别设置在所述平移架的两侧并与之固定连接，所述滑动驱动机构固定设置在所述机架上并驱动所述旋转齿轮与所述平移齿条啮合。

进一步地，所述滑动驱动机构包括双轴电机、旋转轴、换向机构和驱动轴，所述双轴电机的两个输出端分别连接有旋转轴，每个所述旋转轴均通过所述换向机构与所述驱动轴连接，所述旋转齿轮套设在所述驱动轴上。

进一步地，所述焊接设备还包括锁模结构，所述锁模结构通过锁模安装板安装在所述上模升降架上，所述锁模结构包括固定板、插块气缸、插块、止退气缸和锁座，所述固定板固定安装在所述锁模安装板上，所述锁座的下端依次穿过所述固定板和所述锁模安装板后固定在所述上模上，所述插块气缸固定设置在所述锁模安装板上，且输出端与所述插块连接，所述锁座的上部设有锁槽，所述插块气缸驱动所述插块与所述锁槽卡接，所述插块的两侧设有一对限位块，一对所述限位块固定安装在所述固定板上，所述止退气缸固定设置在所述限位块上并对所述插块进行限位。

进一步地，所述机架上设有安全门，所述安全门上设有观察窗。

本发明的有益效果是：

1.通过本发明的焊接设备，在加热阶段，红外灯管与模具无需接触，解决了加热板焊接时粘接的塑料掉落到模具内部产生不合格件的问题，另外只需在加热阶段，红外灯管开启，其余阶段红外灯管关闭，这样使得在整个生产中，机器消耗的功率更少，减少了生产成本。

2.本发明的红外加热组件的设置，可以将上模升降架上的上模与下模升降架上的下模同时加热，加热作业结束后，通过滑动机构使平移架带动红外灯管移开，便于上模与下模进行合模。

3.上模与下模合模过程中，上模升降架带动着上模下移，下模升降架带动着下模上移，通过本发明的支撑结构，可以在合模过程中起到支撑下模升降架的作用，便于更好的完成合模作业。

4.本发明的辅助卸料机构的设置，使得合模结束后的模具更方便地从下模升降架上进行拆卸以及更换新的待加工模具。

5.本发明的锁模结构，使得上模跟上模升降架固定的更牢固，通过插块气缸、插块及止退气缸的设置，使得锁紧或拆卸模具更方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的智能红外加热焊接设备的结构示意图；

图2是本发明的上模升降架及升降机构的局部结构示意图；

图3-4是本发明的红外加热组件的局部结构示意图；

图5-6是本发明的支撑结构和辅助卸模机构的局部结构示意图；

图7是本发明的支撑结构的局部结构示意图；

图8是本发明的辅助卸模机构的局部结构示意图；

图9是本发明的下模升降架及升降机构的局部结构示意图；

图10-11是本发明的锁模结构的局部结构示意图；

图中：1-机架，2-上模升降架，21-锁模安装板，22-锁模结构，221-固定板，222-插块气缸，223-插块，224-止退气缸，225-限位块，3-红外加热组件，31-平移架，32-红外灯管，33-滑动机构，34-支撑架，331-平移齿条，332-旋转齿轮，333-滑动驱动机构，3331-双轴电机，3332-旋转轴，3333-换向机构，3334-驱动轴，4-下模升降架，5-支撑结构，51-支撑柱，52-第一滑块，53-驱动气缸，54-第一滑轨，55-气缸固定架，6-辅助卸模机构，61-连接板，62-滚珠，63-导向柱，64-滚珠安装座，65-辅助气缸，66-第二滑块，67-第二滑轨，7-升降机构，71-升降齿条，72-齿轮安置箱，73-齿轮，8-上模，226-锁座，2261-锁槽，9-下模。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，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作出创造性劳动的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。

在本发明的一个具体实施例中，如图1-11所示，一种智能红外加热焊接设备，包括机架1及设置在机架1上的上模升降架2、红外加热组件3、下模升降架4、升降机构7和安全门(图中未示出)，安全门上设有观察窗；

如图2和图9所示，升降机构7为两组，两组升降机构7分别设置在机架1的上部和下部，上模升降架2设置在上部的升降机构7上，下模升降架4设置在下部的升降机构7上，上模升降架2上安装上模8，下模升降架4上安装下模9；

升降机构7包括升降齿条71、齿轮安置箱72和驱动单元，升降齿条71具有两对且竖直设置在机架1两侧并与其固定，每对升降齿条71上均设有齿轮安置箱72，每个齿轮安置箱72内均设有一对啮合的齿轮73并分别与靠近的升降齿条71啮合，驱动单元设置在机架1上并驱动齿轮73旋转，上部的升降机构7的齿轮安置箱72固定在上模升降架2上，下部的升降机构7的齿轮安置箱72固定在下模升降架4上。

红外加热组件3设置在上模升降架2和下模升降架4之间，如图3-4所示，红外加热组件3包括平移架31、红外灯管32、滑动机构33和支撑架34，红外灯管32设置在平移架31上，支撑架34与机架1固定连接，平移架31与支撑架34滑动连接，滑动机构33驱动平移架31在支撑架34上滑动；

滑动机构33包括平移齿条331、旋转齿轮332和滑动驱动机构333，平移齿条331具有两个且分别设置在平移架31的两侧并与之固定连接，滑动驱动机构333固定设置在机架1上并驱动旋转齿轮332与平移齿条331啮合，滑动驱动机构333包括双轴电机3331、旋转轴3332、换向机构3333和驱动轴3334，双轴电机3331的两个输出端分别连接有旋转轴3332，每个旋转轴3332均通过换向机构3333与驱动轴3334连接，旋转齿轮332套设在驱动轴3334上。

其中，换向机构3333将旋转轴3332水平方向的旋转运动转换成驱动轴3334竖直方向的旋转运动，从而带动旋转齿轮332旋转，因旋转齿轮332与平移齿条331啮合，从而带动平移架31在支撑架34上移动。

如图5-7所示，焊接设备还包括支撑结构5，支撑结构5设置在下模升降架4的下方，支撑结构5包括支撑柱51、第一滑块52和驱动气缸53，驱动气缸53通过气缸固定架55与下模升降架4固定连接，驱动气缸53的输出端与第一滑块52连接，下模升降架4的底部设有与第一滑块52相配合的第一滑轨54，支撑柱51设置在第一滑轨54的下方并与机架1固定连接。

具体地，支撑结构5作业时，控制驱动气缸53的输出端带动第一滑块52在第一滑轨54上移动，当移动到第一滑块52与支撑柱51接触并能使支撑柱51作用于下模升降架4时，在合模过程时起到辅助支撑作用；合模结束后，控制驱动气缸53的输出端带动第一滑块52与支撑柱51分离，起不到支撑作用，支撑柱51可以穿过下模升降架4，下模升降架4可以进行下降动作。

如图5、6和图8所示，焊接设备还包括辅助卸模机构6，辅助卸模机构6包括连接板61、滚珠62、导向柱63，连接板61搁置在下模升降架4的放置槽内，连接板61上设有若干个滚珠安装座64，每个滚珠安装座64内均嵌设有滚珠62，连接板61的下方两端均设有导向柱63，每个导向柱63的下方均设有辅助增高结构，辅助增高结构包括辅助气缸65、第二滑块66和第二滑轨67，第二滑轨67与第二滑块66滑动连接，第二滑块66的一端与辅助气缸65的输出端连接，辅助气缸65固定在机架1上，当第二滑块66与导向柱63接触使得导向柱63增高，从而连接板61增高，滚珠62露出放置槽与下模升降架上的模具接触，便于合模作业后进行卸料，减少模具与下模升降架4之间的摩擦。

如图2、10和图11所示，焊接设备还包括锁模结构22，锁模结构22通过锁模安装板21安装在上模升降架2上，锁模结构22包括固定板221、插块气缸222、插块223、止退气缸224和锁座226，固定板221固定安装在锁模安装板21上，锁座226的下端依次穿过固定板221和锁模安装板21后固定在上模8上，插块气缸222固定设置在锁模安装板21上，且输出端与插块223连接，锁座226的上部设有锁槽2261，插块气缸222驱动插块223与锁槽2261卡接，插块223的两侧设有一对限位块225，一对限位块225固定安装在固定板221上，止退气缸224固定设置在限位块225上并对插块223进行限位。

锁模机构22的锁紧过程：控制插块气缸222插块气缸222驱动插块223与锁槽2261卡接，然后再通过控制止退气缸224的输出端伸出对插块223进行限位，避免因插块气缸222松动导致插块223后退与锁座226分离，起到防护作用，使得锁座226与插块223卡接处更牢固，上模8不易脱离。

锁模机构22的松开过程：控制止退气缸224的输出端缩回，控制插块气缸222的输出端带动插块223离开锁座226的锁槽2261，与锁座226分离，锁座226与上模升降架2分离。

另外，本发明的焊接设备还包括PLC控制系统，用于控制滑动机构33、升降机构7、支撑结构5、辅助卸模机构6、锁模结构22等的动作。

本发明的作业过程为：在下模升降架4上放置待加工模具，待加工模具包括上模8和下模9，通过升降机构7将上模升降架2下移，将上模8通过锁模机构22与上模升降架2安装固定，下模9通过锁扣与下模升降架4安装固定，然后关闭安全门(图中未示出)，开始作业，作业过程中可以通过观察窗来观看里面的作业情况，提高了安全系数。

控制升降机构7将上模升降架2上移，下模升降架4上移，使上模8和下模9到加热的位置停止，滑动机构33带动平移架31平移，使得红外灯管32到达上模8与下模9之间的作业位置，控制红外灯管32工作，将上模8和下模9加热，加热结束后，滑动机构33带动平移架31移出上模8和下模9之间的位置，通过升降机构7带动上模升降架2下移，下模升降架4上移，开始进行合模。

合模过程中，通过支撑结构5对下模升降架4起辅助支撑作用，便于更好的合模，具体表现为：驱动气缸53带动第一滑块52在第一滑轨上滑动，使得第一滑块52与支撑柱51接触，这样支撑柱51可以支撑下模升降架4，便于下模升降架4上的下模9与上模8进行合模。

合模结束后，驱动气缸53带动第一滑块52在第一滑轨上滑动，使得第一滑块52与支撑柱51分离，便于下模升降架4下降。

当下模升降架4上的模具冷却一段时间后，打开安全门，启动锁模机构22的松开动作，锁座226与上模升降架2分离，松开下模升降架4上与下模8之间的锁扣，这样合成的模具可以从下模升降架4上移开，此时启动辅助卸模机构6，辅助气缸65的输出端带动第二滑块66在第二滑轨67上滑动，当导向柱63与第二滑块66接触，连接板61会上升，同时滚珠62露出放置槽后与下模升降架4上的模具接触，减少了模具与下模升降架4之间的摩擦，便于卸模；另外更换待加工模具时，因滚珠62表面的光滑度，使得待加工模具与下模升降架4的摩擦减少，避免了模具的磨损。

以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，包括机架(1)及设置在所述机架(1)上的上模升降架(2)、红外加热组件(3)、下模升降架(4)和升降机构(7)；

所述升降机构(7)为两组，两组所述升降机构(7)分别设置在所述机架(1)的上部和下部，所述上模升降架(2)设置在上部的所述升降机构(7)上，所述下模升降架(4)设置在下部的所述升降机构(7)上，所述上模升降架(2)上安装上模，所述下模升降架(4)上安装下模；

所述红外加热组件(3)设置在所述上模升降架(2)和所述下模升降架(4)之间，所述红外加热组件(3)包括平移架(31)、红外灯管(32)、滑动机构(33)和支撑架(34)，所述红外灯管(32)设置在所述平移架(31)上，所述支撑架(34)与所述机架(1)固定连接，所述平移架(31)与所述支撑架(34)滑动连接，所述滑动机构(33)驱动所述平移架(31)在所述支撑架(34)上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括支撑结构(5)，所述支撑结构(5)设置在所述下模升降架(4)的下方，所述支撑结构(5)包括支撑柱(51)、第一滑块(52)和驱动气缸(53)，所述驱动气缸(53)通过气缸固定架(55)与所述下模升降架(4)固定连接，所述驱动气缸(53)的输出端与所述第一滑块(52)连接，所述下模升降架(4)的底部设有与所述第一滑块(52)相配合的第一滑轨(54)，所述支撑柱(51)设置在所述第一滑轨(54)的下方并与所述机架(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括辅助卸模机构(6)，所述辅助卸模机构(6)包括连接板(61)、滚珠(62)、导向柱(63)，所述连接板(61)搁置在所述下模升降架(4)的放置槽内，所述连接板(61)上设有若干个滚珠安装座(64)，每个所述滚珠安装座(64)内均嵌设有所述滚珠(62)，所述连接板(61)的下方两端均设有导向柱(63)，每个所述导向柱(63)的下方均设有辅助增高结构。

4.根据权利要求3所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述辅助增高结构包括辅助气缸(65)、第二滑块(66)和第二滑轨(67)，所述第二滑轨(67)与所述第二滑块(66)滑动连接，所述第二滑块(66)的一端与所述辅助气缸(65)的输出端连接，所述辅助气缸(65)固定在所述机架(1)上，当所述第二滑块(66)与所述导向柱(63)接触时，所述滚珠(62)露出所述放置槽后与所述下模升降架(4)接触。

5.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述升降机构(7)包括升降齿条(71)、齿轮安置箱(72)和驱动单元，所述升降齿条(71)具有两对且竖直设置在所述机架(1)两侧并与其固定，每对所述升降齿条(71)上均设有所述齿轮安置箱(72)，每个所述齿轮安置箱(72)内均设有一对啮合的齿轮(73)并分别与靠近的所述升降齿条(71)啮合，所述驱动单元设置在所述机架(1)上并驱动所述齿轮(73)旋转。

6.根据权利要求5所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，上部的所述升降机构(7)的齿轮安置箱(72)固定在所述上模升降架(2)上，下部的所述升降机构(7)的齿轮安置箱(72)固定在所述下模升降架(4)上。

7.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述滑动机构(33)包括平移齿条(331)、旋转齿轮(332)和滑动驱动机构(333)，所述平移齿条(331)具有两个且分别设置在所述平移架(31)的两侧并与之固定连接，所述滑动驱动机构(333)固定设置在所述机架(1)上并驱动所述旋转齿轮(332)与所述平移齿条(331)啮合。

8.根据权利要求7所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述滑动驱动机构(333)包括双轴电机(3331)、旋转轴(3332)、换向机构(3333)和驱动轴(3334)，所述双轴电机(3331)的两个输出端分别连接有旋转轴(3332)，每个所述旋转轴(3332)均通过所述换向机构(3333)与所述驱动轴(3334)连接，所述旋转齿轮(332)套设在所述驱动轴(3334)上。

9.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括锁模结构(22)，所述锁模结构(22)通过锁模安装板(21)安装在所述上模升降架(2)上，所述锁模结构(22)包括固定板(221)、插块气缸(222)、插块(223)、止退气缸(224)和锁座(226)，所述固定板(221)固定安装在所述锁模安装板(21)上，所述锁座(226)的下端依次穿过所述固定板(221)和所述锁模安装板(21)后固定在所述上模(8)上，所述插块气缸(222)固定设置在所述锁模安装板(21)上，且输出端与所述插块(223)连接，所述锁座(226)的上部设有锁槽(2261)，所述插块气缸(222)驱动所述插块(223)与所述锁槽(2261)卡接，所述插块(223)的两侧设有一对限位块(225)，一对所述限位块(225)固定安装在所述固定板(221)上，所述止退气缸(224)固定设置在所述限位块(225)上并对所述插块(223)进行限位。

10.根据权利要求1所述的一种智能红外加热焊接设备，其特征在于，所述机架(1)上设有安全门，所述安全门上设有观察窗。

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