CN114952132A - 一种小体积多角度多焊头的点焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小体积多角度多焊头的点焊设备，包括机架、点焊装置和工件固定装置，点焊装置和工件固定装置分别安装在机架上，并且点焊装置处于工件固定装置的上方，其特征在于：所述点焊装置包括至少一个第一点焊机构和至少一个第二点焊机构，第一点焊机构竖直设置，第二点焊机构相对第一点焊机构倾斜设置。这种点焊设备能根据需要选择不同的焊头从多个角度对工件进行点焊，防止出现虚焊或假焊，确保点焊作业的准确度，并且占用空间小。

Description

一种小体积多角度多焊头的点焊设备

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种小体积多角度多焊头的点焊设备。

背景技术

在自动点焊作业中，需要对同一个工件的多个焊点进行点焊。由于这些焊点处于工件的不同位置处，目前的点焊设备中，对于处于工件上同一平面的两个需要同时进行焊接的相邻焊点，通常采用同一升降驱动装置驱动两个焊头下降的方式进行点焊，但是，由于工件本身可能存在凹凸不平等情况导致两个焊点不平整，因此经常会出现其中一个焊头无法与对应焊点完全触碰或各个焊头与各个焊点的触碰存在时间差的情况，使得工件部分焊点出现虚焊或假焊；对于位置接近，但是处于工件上不同高度位置处的焊点，由于这些焊点无法采用同一个升降驱动装置同时驱动多个焊头进行焊接，因此需要设置多个不同的升降驱动装置对焊头进行驱动，然而由于升降驱动装置的体积与各个焊点的位置距离原因，当焊点的位置上方设有对应的升降驱动装置时，相邻焊点没有足够的空间并排设置对应升降驱动装置，因此各个升降驱动装置通常需要上下错开设置，这会使点焊设备的体积大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供小体积多角度多焊头的点焊设备，这种点焊设备能根据需要选择不同的焊头从多个角度对工件进行点焊，防止出现虚焊或假焊，确保点焊作业的准确度，并且占用空间小。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种小体积多角度多焊头的点焊设备，包括机架、点焊装置和工件固定装置，点焊装置和工件固定装置分别安装在机架上，并且点焊装置处于工件固定装置的上方，其特征在于：所述点焊装置包括至少一个第一点焊机构和至少一个第二点焊机构，第一点焊机构竖直设置，第二点焊机构相对第一点焊机构倾斜设置，第一点焊机构包括第一升降驱动装置、固定机构、摆动件和两个第一焊头，第一升降驱动装置安装在所述机架上，固定机构安装在第一升降驱动装置的动力输出端上，摆动件可摆动的设置在固定机构的下端，摆动件采用金属材料制成，两个第一焊头分别固定安装在摆动件的下端并与摆动件电连接；第二点焊机构包括第二升降驱动装置、焊头偏离机构和第二焊头，第二升降驱动装置安装在机架上并于第一升降驱动装置并排设置，第二焊头通过焊头偏离机构与第二升降驱动装置的动力输出端传动连接，第二焊头偏离第二升降驱动装置动力输出端的动作方向并靠近第一焊头。

在对工件进行点焊时，需要进行点焊的工件固定安装在工件固定装置上，而各个点焊机构分别设置在对应焊点上方，点焊机构由于需要高压电等原因，一般点焊机构固定设置不可移动更具安全性；因此，在点焊时根据工件的具体形状和各个焊点的具体位置，选择不同的点焊机构进行点焊。为了解决工件上焊点较密集或相邻两个焊点的距离过小的点焊问题，本点焊设备将点焊机构设置为两组，第一点焊机构和第二点焊机构，第一点焊机构竖直设置，第二点焊机构相对第一点焊机构倾斜设置。当多个焊点集中在某一位置时，对处于工件同一平面上两个相邻的焊点，可以采用第一点焊机构进行焊接；由于工件本身可能存在凹凸不平等情况导致两个焊点不平整，当两个第一焊头在第一升降驱动装置的驱动下分别与工件上的两个焊点接触时，其中一个第一焊头先与对应的焊点接触，此时该第一焊头被焊点阻挡，同时，由于固定机构在第一升降驱动装置的驱动下保持原来的移动方向，使得摆动件朝两个焊点所在的平面摆动，自动对位置进行调整，直至另一个第一焊头与对应的焊点接触，两个第一焊头都能准确地朝向两个焊点并充分接触，同时进行焊接。对于位置接近的另外第三焊点，或者处于工件上不同高度位置处的焊点，则采用第二点焊机构进行焊接，第二升降驱动装置能与第一升降驱动装置或其他第二升降驱动装置相近设置，无需上下错开设置（各个升降驱动装置根据角度需要倾斜设置），并且通过焊头偏离机构将第二焊头与第二升降驱动装置的动力输出端偏心设置，使第二焊头能够与第一焊头或其他第二焊头相邻设置，并朝向对应的焊点（需要说明的是，在单个第一点焊机构中，第一焊头的数量至多为两个，当第一焊头数量大于两个时，将会导致点焊时的电流不足）。通过上述设置，这种点焊设备解决了密集焊点在焊接时，点焊机构的体积及焊头布置的矛盾，同时兼顾单个第一点焊机构上第一焊头的个数布置的局限性问题。

上述第一点焊机构和第二点焊机构分别设置有独立的电路和水路，其中，同一第一点焊机构中的两个第一焊头采用同一电路，该电路通过摆动件与两个第一焊头电连接。

优选方案中，所述固定机构包括升降座和连接件，升降座安装在所述第一升降驱动装置的动力输出端上，连接件的上部固定安装在升降座上，升降座的下表面中部设有弧形凹槽，所述摆动件的上端中部设有与弧形凹槽相匹配的弧形凸件，摆动件可摆动安装在连接件的下部上，并且弧形凸件处于弧形凹槽中。摆动件可以通过弧形凸件沿弧形凹槽进行摆动，同时，当摆动到一定程度时，摆动件上端两侧会与升降座上表面两侧接触，阻止摆动件继续摆动，从而将摆动件的摆动范围限定。相比于现有结构需要两个零件一起摆动，其稳定性较差；而本结构在摆动时，只有摆动件进行摆动，连接件只起到连接过渡的作用，其摆动稳定性更好，摆动角度更加精准，在焊接时，焊头驱动装置通过升降座对焊点施压时，摆动件向下施力的稳定性也更好。

进一步的优选方案中，所述固定机构还包括多个销轴，所述连接件的上部设有至少一个第一通孔，连接件的下部设有第二通孔，所述升降座上设有至少一个与第一通孔相匹配的第三通孔，所述弧形凸件上设有与第二通孔相匹配的第四通孔；销轴数量与第一通孔和第二通孔的数量之和相同，对应的销轴自前至后依次穿过第一通孔和对应的第三通孔并将连接件和升降座连接，对应的销轴自前至后依次穿过第二通孔和第四通孔并将连接件与摆动件连接。连接件的上部和下部分别通过销轴与升降座和摆动件连接，能进一步加强连接件在摆动过程中的稳定性。

更进一步的优选方案中，所述升降座的下表面开有左右走向的定位槽，所述连接件的上部处于定位槽中，同一所述第三通孔依次穿过定位槽的前侧壁和后侧壁。

更进一步的优选方案中，所述弧形凸件包括两个弧形凸块，两个弧形凸块前后相对设置的设置在所述摆动件的上端，所述第四通孔依次穿过两个弧形凸块，所述摆动件的下端设置在两个弧形凸块之间。连接件的上部能设置在定位槽中，连接件的下部能设置在两个弧形凸块之间，使连接件将升降座和摆动件的连接更加牢固，能进一步提高摆动件在摆动过程中的稳定性。

优选方案中，所述摆动件由铜制成。

优选方案中，所述焊头偏离机构包括导向套筒、偏离座和推杆，导向套筒固定安装在所述机架上，并且导向套筒与所述第二升降驱动装置的驱动方向相平行；偏离座安装在第二升降驱动装置的动力输出端上，推杆的中下部安装在偏离座上，推杆的上部处于导向套筒中并能够沿导向套筒移动，并且推杆靠近所述第一点焊机构；所述第二焊头安装在推杆的下端。通过这种设置，推杆能被第二升降驱动装置驱动，并且推杆的移动方向与第二升降驱动装置的驱动方向平行，使第二焊头在能被第二升降驱动装置驱动的情况下，能靠近第一焊头，从而使第二升降驱动装置在与第一升降驱动装置或其他第二升降驱动装置相近设置的情况下，第二焊头的位置不会受到影响，能处于对应的焊点上方。进一步的，当工件中处于同一平面上具有多个焊点需要进行焊接时，在选择多个第一点焊机构的同时，也可以采用同样的焊头偏离机构，将第一点焊机构中的固定机构与推杆的下端连接，从而与第一升降驱动装置的动力输出端偏离设置。

进一步的优选方案中，所述偏离座的一端设有通孔，通孔偏离偏离座与所述第二升降驱动装置的动力输出端的连接部位，并且通孔靠近所述第一点焊机构，所述推杆穿过通孔并与偏离座固定连接。

上述第一升降驱动装置和第二升降驱动装置均可以采用气缸，焊头与对应气缸的活塞杆连接。上述推杆与第二升降驱动装置的活塞杆平行。

优选方案中，所述工件固定装置包括底座和至少一个工件夹具，底座安装在所述机架上，底座上设有至少一个工件放置位，工件夹具包括气缸、连杆、摆动杆和至少一个压紧件，气缸固定安装在底座上，并且气缸的活塞杆朝向上方，连杆的下端与气缸的缸体铰接，连杆的上端与摆动杆的中部铰接，摆动杆的外端与活塞杆的上端铰接，摆动杆的内端与压紧件固定连接。上述夹具中各个部件的上下、内外关系是根据工件夹具与工件放置位处于相配合的状态下而定，其中，靠近工件放置位的位置为内，远离工件放置位的位置为外。将工件放置在对应的工件放置位上前，气缸的活塞杆处于缩回的状态，此时活塞杆带动摆动杆的外端向外下方摆动，并使连杆的上端随之向外下方摆动，在连杆的限制下，摆动杆的内端向外上方摆动直至摆动杆摆动至竖直状态，连杆处于平放状态，此时工件放置位均不会受到阻挡，工作人员可以将工件进行放置；在完成放置后，可以重新控制气缸的活塞杆伸出，使压紧件能够配合工件放置位将工件压紧。在工件夹具与工件放置位相配合的情况下，摆动杆的内端和压紧件均位于工件放置位的上方。

进一步的优选方案中，所述工件固定装置还包括至少两个接近开关，各个接近开关分别安装在所述底座上。接近开关用于判断工件放置是否到位。

本发明的有益效果在于：这种点焊设备能根据需要选择不同的焊头从多个角度对工件进行点焊，防止出现虚焊或假焊，确保点焊作业的准确度，并且占用空间小。

附图说明

图1为本发明实施例中点焊设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中点焊装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中固定机构、摆动件和两个第一焊头的结构示意图；

图4为本发明实施例中固定机构、摆动件和两个第一焊头的爆炸图；

图5为本发明实施例中第二点焊机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中工件固定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：

如图1-6所示的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，包括机架1、点焊装置2和工件固定装置3，点焊装置2和工件固定装置3分别安装在机架1上，并且点焊装置2处于工件固定装置3的上方，点焊装置2包括第一点焊机构201和两个第二点焊机构202，第一点焊机构201竖直设置，第二点焊机构202相对第一点焊机构201倾斜设置，第一点焊机构201包括第一升降驱动装置2011、固定机构2012、摆动件2013和两个第一焊头2014，第一升降驱动装置2011安装在机架1上，固定机构2012安装在第一升降驱动装置2011的动力输出端上，摆动件2013可摆动的设置在固定机构2012的下端，摆动件2013采用金属材料制成，两个第一焊头2014分别固定安装在摆动件2013的下端并与摆动件2013电连接；第二点焊机构202包括第二升降驱动装置2021、焊头偏离机构2022和第二焊头2023，第二升降驱动装置2021安装在机架1上并于第一升降驱动装置2011并排设置，第二焊头2023通过焊头偏离机构2022与第二升降驱动装置2021的动力输出端传动连接，第二焊头2023偏离第二升降驱动装置2021动力输出端的动作方向并靠近第一焊头2014。

在对工件进行点焊时，需要进行点焊的工件固定安装在工件固定装置3上，而各个点焊机构分别设置在对应焊点上方，点焊机构由于需要高压电等原因，一般点焊机构固定设置不可移动更具安全性；因此，在点焊时根据工件的具体形状和各个焊点的具体位置，选择不同的点焊机构进行点焊。为了解决工件上焊点较密集或相邻两个焊点的距离过小的点焊问题，本点焊设备将点焊机构设置为两组，第一点焊机构201和第二点焊机构202，第一点焊机构201竖直设置，第二点焊机构202相对第一点焊机构201倾斜设置。当多个焊点集中在某一位置时，对处于工件同一平面上两个相邻的焊点，可以采用第一点焊机构201进行焊接；由于工件本身可能存在凹凸不平等情况导致两个焊点不平整，当两个第一焊头2014在第一升降驱动装置2011的驱动下分别与工件上的两个焊点接触时，其中一个第一焊头2014先与对应的焊点接触，此时该第一焊头2014被焊点阻挡，同时，由于固定机构2012在第一升降驱动装置2011的驱动下保持原来的移动方向，使得摆动件2013朝两个焊点所在的平面摆动，自动对位置进行调整，直至另一个第一焊头2014与对应的焊点接触，两个第一焊头2014都能准确地朝向两个焊点并充分接触，同时进行焊接。对于位置接近的另外第三焊点，或者处于工件上不同高度位置处的焊点，则采用第二点焊机构202进行焊接，第二升降驱动装置2021能与第一升降驱动装置2011或其他第二升降驱动装置2021相近设置，无需上下错开设置（各个升降驱动装置根据角度需要倾斜设置），并且通过焊头偏离机构2022将第二焊头2023与第二升降驱动装置2021的动力输出端偏心设置，使第二焊头2023能够与第一焊头2014或其他第二焊头2023相邻设置，并朝向对应的焊点（需要说明的是，在单个第一点焊机构201中，第一焊头2014的数量至多为两个，当第一焊头2014数量大于两个时，将会导致点焊时的电流不足）。通过上述设置，这种点焊设备解决了密集焊点在焊接时，点焊机构的体积及焊头布置的矛盾，同时兼顾单个第一点焊机构201上第一焊头2014的个数布置的局限性问题。

上述第一点焊机构201和第二点焊机构202分别设置有独立的电路和水路，其中，同一第一点焊机构201中的两个第一焊头2014采用同一电路，该电路通过摆动件2013与两个第一焊头2014电连接。

固定机构2012包括升降座20121、连接件20122和多个销轴（图中未画出），升降座20121安装在第一升降驱动装置2011的动力输出端上，升降座20121的下表面中部设有弧形凹槽201211，摆动件2013的上端中部设有与弧形凹槽201211相匹配的弧形凸件20131，连接件20122的上部设有两个第一通孔201221，连接件20122的下部设有第二通孔201222，升降座20121上设有两个与第一通孔201221相匹配的第三通孔201212，弧形凸件20131上设有与第二通孔201222相匹配的第四通孔201311；销轴数量与第一通孔201221和第二通孔201222的数量之和相同，对应的销轴自前至后依次穿过第一通孔201221和对应的第三通孔201212并将连接件20122和升降座20121连接，对应的销轴自前至后依次穿过第二通孔201222和第四通孔201311并将连接件20122与摆动件2013连接，并且弧形凸件20131处于弧形凹槽201211中。摆动件2013可以通过弧形凸件20131沿弧形凹槽201211进行摆动，同时，当摆动到一定程度时，摆动件2013上端两侧会与升降座20121上表面两侧接触，阻止摆动件2013继续摆动，从而将摆动件2013的摆动范围限定。相比于现有结构需要两个零件一起摆动，其稳定性较差；而本结构在摆动时，只有摆动件2013进行摆动，连接件20122只起到连接过渡的作用，其摆动稳定性更好，摆动角度更加精准，在焊接时，焊头驱动装置通过升降座20121对焊点施压时，摆动件2013向下施力的稳定性也更好，连接件20122的上部和下部分别通过销轴与升降座20121和摆动件2013连接，能进一步加强连接件20122在摆动过程中的稳定性。

升降座20121的下表面开有左右走向的定位槽201213，连接件20122的上部处于定位槽201213中，同一第三通孔201212依次穿过定位槽201213的前侧壁和后侧壁。

弧形凸件20131包括两个弧形凸块201312，两个弧形凸块201312前后相对设置的设置在摆动件2013的上端，第四通孔201311依次穿过两个弧形凸块201312，摆动件2013的下端设置在两个弧形凸块201312之间。连接件20122的上部能设置在定位槽201213中，连接件20122的下部能设置在两个弧形凸块201312之间，使连接件20122将升降座20121和摆动件2013的连接更加牢固，能进一步提高摆动件2013在摆动过程中的稳定性。摆动件2013由铜制成。

焊头偏离机构2022包括导向套筒20221、偏离座20222和推杆20223，导向套筒20221固定安装在机架1上，并且导向套筒20221与第二升降驱动装置2021的驱动方向相平行；偏离座20222安装在第二升降驱动装置2021的动力输出端上，推杆20223的中下部安装在偏离座20222上，推杆20223的上部处于导向套筒20221中并能够沿导向套筒20221移动，并且推杆20223靠近第一点焊机构201；第二焊头2023安装在推杆20223的下端。通过这种设置，推杆20223能被第二升降驱动装置2021驱动，并且推杆20223的移动方向与第二升降驱动装置2021的驱动方向平行，使第二焊头2023在能被第二升降驱动装置2021驱动的情况下，能靠近第一焊头2014，从而使第二升降驱动装置2021在与第一升降驱动装置2011或其他第二升降驱动装置2021相近设置的情况下，第二焊头2023的位置不会受到影响，能处于对应的焊点上方。

偏离座20222的一端设有通孔（图中看不见），通孔偏离偏离座20222与第二升降驱动装置2021的动力输出端的连接部位，并且通孔靠近第一点焊机构201，推杆20223穿过通孔并与偏离座20222固定连接。

上述第一升降驱动装置2011和第二升降驱动装置2021均采用气缸3021，焊头与对应气缸3021的活塞杆连接。上述推杆20223与第二升降驱动装置2021的活塞杆平行。

工件固定装置3包括底座301、工件夹具302和两个接近开关303，底座301安装在机架1上，底座301上设有工件放置位3011，各个接近开关303分别安装在底座301上，工件夹具302包括气缸3021、连杆3022、摆动杆3023和压紧件3024，气缸3021固定安装在底座301上，并且气缸3021的活塞杆朝向上方，连杆3022的下端与气缸3021的缸体铰接，连杆3022的上端与摆动杆3023的中部铰接，摆动杆3023的外端与活塞杆的上端铰接，摆动杆3023的内端与压紧件3024固定连接。上述夹具中各个部件的上下、内外关系是根据工件夹具302与工件放置位3011处于相配合的状态下而定，其中，靠近工件放置位3011的位置为内，远离工件放置位3011的位置为外。将工件放置在对应的工件放置位3011上前，气缸3021的活塞杆处于缩回的状态，此时活塞杆带动摆动杆3023的外端向外下方摆动，并使连杆3022的上端随之向外下方摆动，在连杆3022的限制下，摆动杆3023的内端向外上方摆动直至摆动杆3023摆动至竖直状态，连杆3022处于平放状态，此时工件放置位3011均不会受到阻挡，工作人员可以将工件进行放置，接近开关303用于判断工件放置是否到位；在完成放置后，可以重新控制气缸3021的活塞杆伸出，使压紧件3024能够配合工件放置位3011将工件压紧。在工件夹具302与工件放置位3011相配合的情况下，摆动杆3023的内端和压紧件3024均位于工件放置位3011的上方。

Claims (10)

1.一种小体积多角度多焊头的点焊设备，包括机架、点焊装置和工件固定装置，点焊装置和工件固定装置分别安装在机架上，并且点焊装置处于工件固定装置的上方，其特征在于：所述点焊装置包括至少一个第一点焊机构和至少一个第二点焊机构，第一点焊机构竖直设置，第二点焊机构相对第一点焊机构倾斜设置，第一点焊机构包括第一升降驱动装置、固定机构、摆动件和两个第一焊头，第一升降驱动装置安装在所述机架上，固定机构安装在第一升降驱动装置的动力输出端上，摆动件可摆动的设置在固定机构的下端，摆动件采用金属材料制成，两个第一焊头分别固定安装在摆动件的下端并与摆动件电连接；第二点焊机构包括第二升降驱动装置、焊头偏离机构和第二焊头，第二升降驱动装置安装在机架上并于第一升降驱动装置并排设置，第二焊头通过焊头偏离机构与第二升降驱动装置的动力输出端传动连接，第二焊头偏离第二升降驱动装置动力输出端的动作方向并靠近第一焊头。

2.如权利要求1所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述固定机构包括升降座和连接件，升降座安装在所述第一升降驱动装置的动力输出端上，连接件的上部固定安装在升降座上，升降座的下表面中部设有弧形凹槽，所述摆动件的上端中部设有与弧形凹槽相匹配的弧形凸件，摆动件可摆动安装在连接件的下部上，并且弧形凸件处于弧形凹槽中。

3.如权利要求2所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述固定机构还包括多个销轴，所述连接件的上部设有至少一个第一通孔，连接件的下部设有第二通孔，所述升降座上设有至少一个与第一通孔相匹配的第三通孔，所述弧形凸件上设有与第二通孔相匹配的第四通孔；销轴数量与第一通孔和第二通孔的数量之和相同，对应的销轴自前至后依次穿过第一通孔和对应的第三通孔并将连接件和升降座连接，对应的销轴自前至后依次穿过第二通孔和第四通孔并将连接件与摆动件连接。

4.如权利要求3所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述升降座的下表面开有左右走向的定位槽，所述连接件的上部处于定位槽中，同一所述第三通孔依次穿过定位槽的前侧壁和后侧壁。

5.如权利要求3所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述弧形凸件包括两个弧形凸块，两个弧形凸块前后相对设置的设置在所述摆动件的上端，所述第四通孔依次穿过两个弧形凸块，所述摆动件的下端设置在两个弧形凸块之间。

6.如权利要求1所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述摆动件由铜制成。

7.如权利要求1所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述焊头偏离机构包括导向套筒、偏离座和推杆，导向套筒固定安装在所述机架上，并且导向套筒与所述第二升降驱动装置的驱动方向相平行；偏离座安装在第二升降驱动装置的动力输出端上，推杆的中下部安装在偏离座上，推杆的上部处于导向套筒中并能够沿导向套筒移动，并且推杆靠近所述第一点焊机构；所述第二焊头安装在推杆的下端。

8.如权利要求7所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述偏离座的一端设有通孔，通孔偏离偏离座与所述第二升降驱动装置的动力输出端的连接部位，并且通孔靠近所述第一点焊机构，所述推杆穿过通孔并与偏离座固定连接。

9.如权利要求1所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述工件固定装置包括底座和至少一个工件夹具，底座安装在所述机架上，底座上设有至少一个工件放置位，工件夹具包括气缸、连杆、摆动杆和至少一个压紧件，气缸固定安装在底座上，并且气缸的活塞杆朝向上方，连杆的下端与气缸的缸体铰接，连杆的上端与摆动杆的中部铰接，摆动杆的外端与活塞杆的上端铰接，摆动杆的内端与压紧件固定连接。

10.如权利要求9所述的一种小体积多角度多焊头的点焊设备，其特征在于：所述工件固定装置还包括至少两个接近开关，各个接近开关分别安装在所述底座上。

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