CN114871548A - 一种管件与法兰件焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管件与法兰件焊接设备，其包括：上料机构，所述上料机构用于逐一输送管件和法兰件；焊接机构，所述焊接机构用于将所述上料机构输送的管件与法兰件进行焊接处理；以及电气控制机构，所述电气控制机构用于控制所述上料机构和所述焊接机构协同工作完成上料及焊接工序。本发明的管件与法兰件焊接设备，其通过上料机构和焊接机构的配合，实现了管件于法兰件的快速精准定位焊接，从上料、放料、焊接和下料等工序实现了全程自动化，无需人工参入，焊接效率大大提高，且保证了产品质量的稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及自动焊接设备技术领域，尤其涉及一种管件与法兰件焊接设备。
背景技术
在自动焊接生产领域，很多产品零部件需要通过焊接方式连接固定，对于不同的零部件类型均需要设计特定的焊接设备。例如，针对管件与法兰的焊接中，由于管件和法兰的体积尺寸较小，在定位对接以及焊接工艺步骤中，需要人工参入辅助定位，人工参入存在以下弊端：焊接工位温度较高，操作环境较为恶劣；另一方面，人工参入的时间和速度难以控制，因此不利于整体设备的高度自动化，影响加工效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种管件与法兰件焊接设备，以解决现有管件与法兰件焊接人工参入、效率较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的实施例提供了一种管件与法兰件焊接设备，其包括：
上料机构，所述上料机构用于逐一输送管件和法兰件；
焊接机构，所述焊接机构用于将所述上料机构输送的管件与法兰件进行焊接处理；以及
电气控制机构，所述电气控制机构用于控制所述上料机构和所述焊接机构协同工作完成上料及焊接工序；
其中，所述上料机构包括：管件上料组件和法兰件上料组件；所述焊接机构包括：正极焊接组件和负极焊接组件，所述正极焊接组件用于将所述管件上料组件输送的管件进行定位并移送至所述负极焊接组件处，以致管件与法兰件对接并由所述正极焊接组件与负极焊接组件执行焊接动作。
其中，所述上料机构还包括上料支架，所述管件上料组件和法兰件上料组件均连接于所述上料支架上，且所述管件上料组件设于所述法兰件上料组件上方；
其中，所述管件上料组件包括：管件振动料筒和管件输出导轨，所述管件输出导轨的进料端连接于所述管件振动料筒的出料口，所述管件输出导轨用于管件逐一输送给所述正极焊接组件；
所述法兰件上料组件包括：法兰件振动料筒和法兰件输出导轨，所述法兰件输出导轨的进料端连接于所述法兰件振动料筒的出料口，所述法兰件输出导轨用于将法兰件逐一输送给所述负极焊接组件。
其中，所述管件输出导轨的出料端还设有一放料组件，所述放料组件包括：放料支架，连接于所述放料支架上的旋转电机，连接于所述旋转电机的输出轴的手指气缸，以及受控于所述手指气缸开合动作的料夹，所述料夹上设有用于夹持管件的管件夹口，从所述管件输出导轨送出的管件掉落至所述管件夹口中。
其中，所述法兰件输出轨道的出料端还设有法兰件中转输送组件，所述法兰件中转输送组件包括：水平驱动装置，受控于所述水平驱动装置水平移动的纵向驱动装置，受控于所述纵向驱动装置升降动作的气动夹爪；所述气动夹爪用于将所述法兰件输出轨道末端的法兰件取出，并随所述水平驱动装置和纵向驱动装置驱动将法兰件中转输送给所述负极焊接组件。
其中，所述法兰件中转输送组件还包括：中转支架以及连接于所述中转支架上的法兰件定位座，所述法兰件定位座上设有定位槽，所述法兰件定位座一侧还设有法兰件检测传感器。
其中，所述正极焊接组件包括：升降驱动装置和输送料管，所述输送料管的上端设有一料斗；
所述升降驱动装置包括：支架，连接于所述支架上的一组相对设置的导轨，滑动连接于所述导轨上的连接件，连接于所述连接件上的开合机构以及设于所述开合机构下方的放料机构，所述输送料管的下端连接于所述开合机构，所述放料机构用于在管件与法兰件对接完后成退出对管件的限位，以致二者对位焊接。
优选的，所述导轨为交叉滚子导轨。
其中，所述开合机构包括：左侧开合组件和右侧开合组件，所述左侧开合组件与所述右侧开合组件结构相同，且左右对称设置；
其中，所述左侧开合组件和右侧开合组件均包括：开合导轨，滑动连接于所述开合导轨的滑块，连接于所述滑块上的正极铜排，以及驱动所述滑块沿着所述开合导轨移动的开合气缸，所述开合气缸通过一开合支架连接于所述连接件；所述正极铜排上设有沉设所述输送料管的半管状腔。
其中，所述放料机构包括：连接臂，连接于所述连接臂上的摆臂电机以及连接于所述摆臂电机上的摆臂，所述摆臂上设有挂接管件的挂接口
其中，所述负极焊接组件包括：负极安装板，连接于所述负极安装板上的法兰件定位座，连接于所述法兰件定位座底部的顶出机构以及吹气下料机构；其中，所述法兰件定位座上设有用于对法兰件定位的定位凹槽，所述顶出机构用于在法兰件与管件焊接完成后将焊件顶出所述定位凹槽，所述出气下料机构用于将顶出的焊件通过出气方式下料。
本发明的管件与法兰件焊接设备，其通过上料机构和焊接机构的配合，实现了管件于法兰件的快速精准定位焊接，从上料、放料、焊接和下料等工序实现了全程自动化，无需人工参入，焊接效率大大提高，且保证了产品质量的稳定可靠。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备去掉电气控制机构部分结构示意图。
图3为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的焊接机构部分结构示意图。
图4为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的焊接机构内部放大结构示意图。
图5为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的升降驱动装置部分结构示意图。
图6为图5的局部放大结构示意图。
图7为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的法兰件中转输送组件部分结构示意图。
图8为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的管件放料组件结构示意图。
图9为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的开合组件与输送料管部分结构示意图。
图10为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的法兰件放料组件部分结构示意图。
图11为本发明实施例的管件与法兰件焊接设备的负极焊接组件部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
请参阅图1至图11，本实施例提供了一种管件与法兰件焊接设备，其用于对管件400和法兰件500组合定位焊接，其中，管件400外壁设有一环形凸起，焊接前需要对管件400进行方向校正，并与法兰件500对接，最后通过电阻焊焊接。
该管件与法兰件焊接设备包括：
上料机构100，所述上料机构100用于逐一输送管件和法兰件；
焊接机构200，所述焊接机构200用于将所述上料机构100输送的管件与法兰件进行焊接处理；以及
电气控制机构300，所述电气控制机构300用于控制所述上料机构100和所述焊接机构200协同工作完成上料及焊接工序。
请再次参阅图2，所述上料机构100包括：管件上料组件12和法兰件上料组件13；所述焊接机构200包括：正极焊接组件和负极焊接组件，所述正极焊接组件用于将所述管件上料组件12输送的管件400进行定位并移送至所述负极焊接组件处，以致管件400与法兰件500对接并由所述正极焊接组件与负极焊接组件执行焊接动作。
具体的，所述上料机构100还包括上料支架11，所述管件上料组件12和法兰件上料组件13均连接于所述上料支架11上，且所述管件上料组件12设于所述法兰件上料组件13上方。由于管件400较长，在焊接前还需要对管件400进行方向交换，因此，管件上料组件12设置于法兰件上料组件13上方，可以在不增加整体设备的高度的基础上，将两种物料上料机构集成，占用空间较小。
其中，所述管件上料组件12包括：管件振动料筒和管件输出导轨，所述管件输出导轨的进料端连接于所述管件振动料筒的出料口，所述管件输出导轨用于管件逐一输送给所述正极焊接组件，从管件振动料筒输出的管件400均挂接于管件输出轨道上，通过管件400外壁上的环状凸起挂接于轨道上。
所述法兰件上料组件13包括：法兰件振动料筒和法兰件输出导轨，所述法兰件输出导轨的进料端连接于所述法兰件振动料筒的出料口，所述法兰件输出导轨用于将法兰件逐一输送给所述负极焊接组件。同理，法兰件的上料也是通过振动料筒振动进行排列输出，法兰件输出导轨均是按照物料形状设计。
请再次参阅图8，所述管件输出导轨的出料端还设有一放料组件23，所述放料组件23包括：放料支架231，连接于所述放料支架231上的旋转电机232，连接于所述旋转电机232的输出轴的手指气缸233，以及受控于所述手指气缸233开合动作的料夹234，所述料夹234上设有用于夹持管件的管件夹口235，从所述管件输出导轨送出的管件400掉落至所述管件夹口235中。首先，由旋转电机232驱动手指气缸233旋转180度，使管件400上下翻转一次，实现换向；再控制所述手指气缸233张开，带动料夹234的管件夹口235打开，管件400换向后掉落至输送料管24中。
其中，所述输送料管24包括：料管242，以及设置于所述料管242上端部料斗241，料斗241的出口连通于所述料管242，管件400掉落所述料斗241后沿着料管242下落至正极焊接组件处。
请再次参阅图7，所述法兰件输出轨道的出料端还设有法兰件中转输送组件14，所述法兰件中转输送组件14包括：水平驱动装置141，受控于所述水平驱动装置141水平移动的纵向驱动装置145，受控于所述纵向驱动装置145升降动作的气动夹爪142；所述气动夹爪142用于将所述法兰件输出轨道末端的法兰件500取出，并随所述水平驱动装置141和纵向驱动装置145驱动将法兰件500中转输送给所述负极焊接组件。
所述法兰件中转输送组件14还包括：中转支架143以及连接于所述中转支架143上的法兰件定位座144，所述法兰件定位座144上设有定位槽，所述法兰件定位座144一侧还设有法兰件检测传感器146，该检测传感器146用于检测所述法兰件定位座144的定位槽内是否有法兰件。在本实施例中，所述水平驱动装置141为水平驱动气缸，纵向驱动装置145也为驱动气缸，且均固定连接于所述中转支架143上。该法兰件中转输送组件14用于将法兰件输出轨道上的法兰件500逐一取出，并移动至负极焊接组件处，等待与管件400对位焊接。
其中，所述正极焊接组件包括：升降驱动装置22和输送料管24，所述输送料管24的上端设有一料斗241，用于接收管件放料组件23放出的管件400。
所述升降驱动装置22包括：支架221，连接于所述支架221上的一组相对设置的导轨223，滑动连接于所述导轨223上的连接件224，连接于所述连接件224上的开合机构25以及设于所述开合机构25下方的放料机构26，所述输送料管24的下端连接于所述开合机构26，所述放料机构26用于在管件400与法兰件500对接完后成退出对管件400的限位，以致二者对位焊接。所述支架221的顶部还设有一驱动气缸或驱动电机222，该驱动气缸或驱动电机的伸缩端连接于所述连接件224，用于驱动所述连接件224沿着导轨升降动作，同步带动所述开合就25和放料机构26升降动作，以致整体靠近负极焊接组件或远离。
在本实施例中，所述导轨223为交叉滚子导轨，利用交叉滚子导轨的以下优点：滚动摩擦力小，稳定性能好；接触面积大，弹性变形量小；有效运动体多，易实现高刚性、高负荷运动；结构设计灵活，安装使用方便，寿命长；机械能耗小和精度高，速度快，承载能力大。
其中，所述开合机构25包括：左侧开合组件251和右侧开合组件252，所述左侧开合组件251与所述右侧开合组件252结构相同，且左右对称设置，二者闭合时，将管件400固定，张开时，管件400掉落。
请再次参阅图6和图9，所述左侧开合组件251和右侧开合组件252结构相同，以左侧开合组件251为例，其包括：开合轨道2511，开合轨道2511包括开合导轨和滑动连接于所述开合导轨的滑块，连接于所述滑块上的正极铜排2514，以及驱动所述滑块沿着所述开合导轨移动的开合气缸2513，所述开合气缸2513通过一开合支架2512连接于所述连接件224；所述正极铜排2514上设有沉设所述输送料管24的半管状腔2515。为了便于开合机构25与连接件224组装连接，所述开合机构25与连接件24之间通过一连接块2516连接。开合轨道2511连接于该连接块2516上。开合支架2512也连接于该连接块2516上，也即使开合机构25相较于连接件24为单独的功能单元，便于后续维护拆装。正极铜排2514与右侧开合机构的正极铜排上的半管状腔共同围合一对管件400固定的管腔，即对管件400进行定位，同时也与铜排电连接，共同形成与管件400电连接的电阻焊正极。
请再次参阅图10，所述放料机构26包括：连接臂261，连接于所述连接臂261上的摆臂电机262以及连接于所述摆臂电机262上的摆臂263，所述摆臂263上设有挂接管件400的挂接口2631，当管件400从输送料管24掉落时，所述摆臂电机262驱动摆臂263旋转，以致挂接口2631位于半管状腔2515正下方，将管件400托住，再由升降驱动装置22驱动整体下降，直至管件400与法兰件500对接；最后摆臂电机262控制摆臂263旋转一定角度，管件400与法兰件500完全对接，控制正极铜排和负极铜排通电进行电阻焊接。
请再次参阅图11，所述负极焊接组件27包括：负极安装板272，连接于所述负极安装板272上的法兰件定位座273，连接于所述法兰件定位座273底部的顶出机构274以及吹气下料机构275；其中，所述法兰件定位座273上设有用于对法兰件定位的定位凹槽，所述顶出机构274用于在法兰件与管件焊接完成后将焊件顶出所述定位凹槽，所述出气下料机构275用于将顶出的焊件通过出气方式下料。其中，所述负极安装板272上还设有负极铜排271，负极铜排271电连接于所述法兰定位座273。负极焊接组件27形成电阻焊的负极。
其中，所述电气控制机构300包括为各个气缸提供气动力的气泵以及控制器，对应的，各个工位还设有检测传感器，用于检测对应工位是否有工件，控制器根据软件设计加工逻辑以及现场采集的信号，控制上料机构100和焊接机构200协同完成管件400与法兰件500的焊接。
本实施例的管件与法兰件焊接设备，其通过上料机构和焊接机构的配合，实现了管件于法兰件的快速精准定位焊接，从上料、放料、焊接和下料等工序实现了全程自动化，无需人工参入，焊接效率大大提高，且保证了产品质量的稳定可靠。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种管件与法兰件焊接设备，其特征在于，包括：
上料机构，所述上料机构用于逐一输送管件和法兰件；
焊接机构，所述焊接机构用于将所述上料机构输送的管件与法兰件进行焊接处理；以及
电气控制机构，所述电气控制机构用于控制所述上料机构和所述焊接机构协同工作完成上料及焊接工序；
其中，所述上料机构包括：管件上料组件和法兰件上料组件；所述焊接机构包括：正极焊接组件和负极焊接组件，所述正极焊接组件用于将所述管件上料组件输送的管件进行定位并移送至所述负极焊接组件处，以致管件与法兰件对接并由所述正极焊接组件与负极焊接组件执行焊接动作。
2.根据权利要求1所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述上料机构还包括上料支架，所述管件上料组件和法兰件上料组件均连接于所述上料支架上，且所述管件上料组件设于所述法兰件上料组件上方；
其中，所述管件上料组件包括：管件振动料筒和管件输出导轨，所述管件输出导轨的进料端连接于所述管件振动料筒的出料口，所述管件输出导轨用于管件逐一输送给所述正极焊接组件；
所述法兰件上料组件包括：法兰件振动料筒和法兰件输出导轨，所述法兰件输出导轨的进料端连接于所述法兰件振动料筒的出料口，所述法兰件输出导轨用于将法兰件逐一输送给所述负极焊接组件。
3.根据权利要求2所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述管件输出导轨的出料端还设有一放料组件，所述放料组件包括：放料支架，连接于所述放料支架上的旋转电机，连接于所述旋转电机的输出轴的手指气缸，以及受控于所述手指气缸开合动作的料夹，所述料夹上设有用于夹持管件的管件夹口，从所述管件输出导轨送出的管件掉落至所述管件夹口中。
4.根据权利要求2所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述法兰件输出轨道的出料端还设有法兰件中转输送组件，所述法兰件中转输送组件包括：水平驱动装置，受控于所述水平驱动装置水平移动的纵向驱动装置，受控于所述纵向驱动装置升降动作的气动夹爪；所述气动夹爪用于将所述法兰件输出轨道末端的法兰件取出，并随所述水平驱动装置和纵向驱动装置驱动将法兰件中转输送给所述负极焊接组件。
5.根据权利要求4所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述法兰件中转输送组件还包括：中转支架以及连接于所述中转支架上的法兰件定位座，所述法兰件定位座上设有定位槽，所述法兰件定位座一侧还设有法兰件检测传感器。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述正极焊接组件包括：升降驱动装置和输送料管，所述输送料管的上端设有一料斗；
所述升降驱动装置包括：支架，连接于所述支架上的一组相对设置的导轨，滑动连接于所述导轨上的连接件，连接于所述连接件上的开合机构以及设于所述开合机构下方的放料机构，所述输送料管的下端连接于所述开合机构，所述放料机构用于在管件与法兰件对接完后成退出对管件的限位，以致二者对位焊接。
7.根据权利要求6所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述导轨为交叉滚子导轨。
8.根据权利要求7所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述开合机构包括：左侧开合组件和右侧开合组件，所述左侧开合组件与所述右侧开合组件结构相同，且左右对称设置；
其中，所述左侧开合组件和右侧开合组件均包括：开合导轨，滑动连接于所述开合导轨的滑块，连接于所述滑块上的正极铜排，以及驱动所述滑块沿着所述开合导轨移动的开合气缸，所述开合气缸通过一开合支架连接于所述连接件；所述正极铜排上设有沉设所述输送料管的半管状腔。
9.根据权利要求8所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述放料机构包括：连接臂，连接于所述连接臂上的摆臂电机以及连接于所述摆臂电机上的摆臂，所述摆臂上设有挂接管件的挂接口。
10.根据权利要求9所述的管件与法兰件焊接设备，其特征在于，所述负极焊接组件包括：负极安装板，连接于所述负极安装板上的法兰件定位座和负极铜排，连接于所述法兰件定位座底部的顶出机构以及吹气下料机构；其中，所述负极铜排电连接于所述法兰定位座，所述法兰件定位座上设有用于对法兰件定位的定位凹槽，所述顶出机构用于在法兰件与管件焊接完成后将焊件顶出所述定位凹槽，所述出气下料机构用于将顶出的焊件通过出气方式下料。
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