CN115647637B - 一种充电桩的外壳焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及充电桩焊接领域，尤其是涉及一种充电桩的外壳焊接工艺，其包括如下步骤：步骤一：将壳体放置于支撑架顶部的定位机构；步骤二：通过升降驱动机构驱动升降件下降；步骤三：通过第一夹持结构和定位机构实现对壳体的夹持步骤四：将工件放置于第一夹持机构的表面，此时工件抵接于壳体的表面；步骤五：通过第二夹持机构对工件进行夹持；步骤六：通过机械手将其中一个工件焊接于壳体上；步骤七：重复步骤一到步骤六，将另一个工件焊接于壳体上。本申请提升了对外壳的焊接效率。
Description
技术领域
本申请涉及充电桩焊接领域，尤其是涉及一种充电桩的外壳焊接工艺。
背景技术
充电桩其功能类似于里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。
参照图1，充电桩包括外壳1，外壳1包括壳体11和固定于壳体11上的两个工件12。相关技术中在加工外壳1的过程中，是采用夹具将两个工件12固定于壳体11上，然后通过工作人员手动将两个工件12焊接于壳体11上。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：相关技术中工作人员通过手动将两个工件12焊接于壳体11的过程中，不仅整体的焊接效率低，同时还容易产生砂眼、毛刺。
发明内容
为了提升对外壳的焊接效率，本申请提供一种充电桩的外壳焊接工艺。
本申请提供的一种充电桩的外壳焊接工艺采用如下的技术方案：
一种充电桩的外壳焊接工艺，包括如下步骤：
步骤一：将壳体放置于支撑架顶部的定位机构；
步骤二：通过升降驱动机构驱动升降件下降；
步骤三：通过第一夹持结构和定位机构实现对壳体的夹持
步骤四：将工件放置于第一夹持机构的表面，此时工件抵接于壳体的表面；
步骤五：通过第二夹持机构对工件进行夹持；
步骤六：通过机械手将其中一个工件焊接于壳体上；
步骤七：重复步骤一到步骤六，将另一个工件焊接于壳体上。
通过采用上述技术方案，工作人员将壳体放置于支撑架顶部的过程中，定位机构对壳体有定位作用，增加了壳体放置于支撑架顶部的稳定性；然后通过升降机构驱动升降件下降，升降件在下降的过程中带动第一夹持机构下降，当第一夹持机构下降一定高度后，通过第一通过第一夹持结构和定位机构实现对壳体的夹持，从而实现对壳体进行初步固定；然后工作人员将工件放置于第一夹持机构的表面，此时工件也刚好抵接于壳体的上表面；然后通过第二夹持机构实现对工件进行夹持，最后通过机械手将工件焊接于壳体上；相比于背景技术中手动将工件焊接于壳体上，不仅提升了整体的焊接效率，同时也增加了壳体和工件表面的光滑度。
优选的，所述升降驱动机构包括底座、丝杆、减速器和电机；所述底座固定于所述支撑架内，所述减速器包括箱体，所述箱体固定于所述底座的上表面所述箱体内转动设置有蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合；所述电机固定于所述底座上，所述电机的输出轴与所述蜗杆的端部固定连接；所述丝杆的底端与所述底座转动连接，所述丝杆的顶端依次穿过所述蜗轮和所述升降件，所述丝杆与所述蜗轮固定连接，所述丝杆与所述升降件螺纹配合。
通过采用上述技术方案，电机驱动蜗杆旋转，蜗杆在旋转的过程中带动蜗轮旋转，蜗轮带动丝杆旋转，丝杆在旋转的过程中带动升降件升降，从而便于调节升降件的高度；同时由于蜗轮蜗杆结构具有自锁功能，因此当电机停止运行时，升降件不会在自身重力的作用下向下滑动，从而增加了升降驱动机构支撑升降件的稳定性。
优选的，所述升降件包括顶板、底板和升降杆，所述升降杆穿过支撑架的顶部，所述升降杆与支撑架滑移配合；所述升降杆的顶端均与顶板固定连接，多个升降杆的底端均与底板固定连接；所述丝杆的顶端穿过所述底板，所述丝杆与所述底板螺纹配合。
通过采用上述技术方案，由于丝杆与底板螺纹配合，丝杆在旋转的过程中带动底板升降，从而带动升降件升降；由于升降杆与支撑架滑移配合，支撑架对升降杆有导向作用，增加了升降杆升降的稳定性，从而增加了升降件升降的稳定性。
优选的，所述定位机构包括第一定位块和两个第二定位块，所述第一定位块与两个所述第二定位块均固定于所述支撑架的上表面，两个所述第二定位块对称分布于第一定位块的两端，所述第一定位块和两个所述第二定位块用于对壳体进行定位。
通过采用上述技术方案，第一定位块和两个第二定位块对壳体有定位作用，增加了壳体放置于支撑架上表面的稳定性。
优选的，所述第一夹持机构包括第一夹持组件，所述第一夹持组件包括第一气缸和第一夹持块，所述第一气缸固定于所述顶板上，所述第一气缸的活塞杆与所述第一夹持块固定连接，所述第一气缸用于驱动所述第一夹持块朝向靠近或远离所述第一定位块的方向运动。
通过采用上述技术方案，当工作人员放置好壳体后，通过第一气缸驱动第一夹持块朝向靠近第一定位块的方向滑动，当第一夹持块抵接于壳体的内侧壁时，第一夹持块和第一定位块对壳体有夹持作用，从而实现对壳体进行固定。
优选的，所述第一夹持块上开设有用于对工件进行定位的第一定位槽。
通过采用上述技术方案，第一定位槽对工件有定位作用，增加了工件放置于第一夹持块上的稳定性。
优选的，所述第一夹持块上固定设置有导轨，所述顶板上固定设置有滑块，所述导轨穿过所述滑块，所述导轨与所述滑块滑移配合。
通过采用上述技术方案，滑块对导轨有导向作用，增加了导轨滑动的稳定性，从而增加了第一夹持块运动的稳定性。
优选的，所述第一夹持机构包括第二夹持组件，所述第二夹持组件包括第二气缸和第二夹持块，所述第二气缸固定于所述顶板上，所述第二气缸的活塞杆与所述第二夹持块固定连接，所述第二气缸用于驱动所述第二夹持块朝向靠近或远离所述第二定位块的方向运动。
通过采用上述技术方案，当工作人员放置好壳体后，通过第二气缸驱动第二夹持块朝向靠近第二定位块的方向滑动，当第二夹持块抵接于壳体的内侧壁时，第二夹持块和第二定位块对壳体有夹持作用，进一步实现对壳体进行固定。
优选的，所述第二夹持机构包括安装块和多个第三夹持组件，所述安装块固定于所述顶板上，多个所述第三夹持组件用于夹持工件。
通过采用上述技术方案，安装块对第三夹持组件有承载作用，通过第三夹持组件夹持工件，从而增加了焊接工件的效率。
优选的，所述第三夹持组件包括第三气缸、升降块和夹持螺栓；所述第三气缸固定于所述安装块上，所述第三气缸的活塞杆与所述升降块固定连接，所述第三气缸用于驱动所述升降块升降；所述夹持螺栓穿过所述升降块，所述夹持螺栓与所述升降块螺纹配合。
通过采用上述技术方案，第三气缸驱动升降块下降，升降块带动夹持螺栓下降，以使夹持螺栓的底端抵接于工件的表面，夹持螺栓对工件有夹持作用，从而对工件有固定作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.工作人员将壳体放置于支撑架顶部的过程中，定位机构对壳体有定位作用，增加了壳体放置于支撑架顶部的稳定性；然后通过升降机构驱动升降件下降，升降件在下降的过程中带动第一夹持机构下降，当第一夹持机构下降一定高度后，通过第一通过第一夹持结构和定位机构实现对壳体的夹持，从而实现对壳体进行初步固定；然后工作人员将工件放置于第一夹持机构的表面，此时工件也刚好抵接于壳体的上表面；然后通过第二夹持机构实现对工件进行夹持，最后通过机械手将工件焊接于壳体上；相比于背景技术中手动将工件焊接于壳体上，不仅提升了整体的焊接效率，同时也增加了壳体和工件表面的光滑度；
2.电机驱动蜗杆旋转，蜗杆在旋转的过程中带动蜗轮旋转，蜗轮带动丝杆旋转，丝杆在旋转的过程中带动升降件升降，从而便于调节升降件的高度；同时由于蜗轮蜗杆结构具有自锁功能，因此当电机停止运行时，升降件不会在自身重力的作用下向下滑动，从而增加了升降驱动机构支撑升降件的稳定性；
3.由于丝杆与底板螺纹配合，丝杆在旋转的过程中带动底板升降，从而带动升降件升降；由于升降杆与支撑架滑移配合，支撑架对升降杆有导向作用，增加了升降杆升降的稳定性，从而增加了升降件升降的稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例中外壳的结构示意图。
图2是本申请实施例中充电桩外壳的焊接设备的结构示意图。
图3是本申请实施例中定位机构和升降件的结构示意图。
图4是本申请实施例中第一夹持机构的结构示意图。
图5是本申请实施例中第二夹持机构的局部剖视图。
图6是本申请实施例中第三夹持组件的局部剖视图。
附图标记说明：
1、外壳；11、壳体；12、工件；2、承载板；3、机械手；4、支撑架；41、导向块；5、定位机构；51、第一定位块；52、第二定位块；53、第一连接件；531、第一连接块；532、第二连接块；6、升降件；61、顶板；611、滑块；62、底板；63、升降杆；7、升降驱动机构；71、底座；72、丝杆；73、减速器；74、电机；75、支撑块；76、第二连接件；77、联动杆；8、第一夹持机构；81、第一夹持组件；811、第一气缸；812、第一夹持块；813、第一定位槽；814、导轨；82、第二夹持组件；821、第二气缸；822、第二夹持块；823、第二定位槽；9、第二夹持机构；91、安装块；92、第三夹持组件；921、第三气缸；922、升降块；923、夹持螺栓。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种充电桩外壳的焊接设备。参照图1和图2，充电桩外壳的焊接设备包括承载板2，承载板2呈水平设置，承载板2的上表面固定设置有机械手3和两个夹持装置。具体的，两个夹持装置相互垂直，两个夹持装置用于夹持固定外壳1。在本实施例中，机械手3为六轴机器人，六轴机器人用于将工件12焊接于壳体11上。
参照图2，夹持装置包括支撑架4、定位机构5、升降件6、升降驱动机构7、第一夹持机构8和第二夹持机构9。定位机构5设置于支撑架4的上表面，定位机构5用于对壳体11进行定位。升降件6与支撑架4滑移配合，升降驱动机构7设置于支撑架4上，升降驱动机构7用于驱动升降件6升降。
参照图1和图2，由于两个工件12的结构并不相同，因此焊接设备在工作过程中，工作人员首先将壳体11放置于其中一个支撑架4的顶部，通过第一夹持机构8和第二夹持实现对壳体11和其中一个工件12的固定，通过机械手3将此工件12焊接于壳体11上。然后工作人员将壳体11和其中一个工件12搬运至另一个支撑架4的顶部，通过另一个支撑架4的第一夹持机构8和第二夹持机构9实现对壳体11和另一个工件12的固定，然后再次通过机械手3将此工件12焊接于壳体11上，从而完成对整个外壳1的焊接。
参照图2和图3,定位机构5包括第一定位块51和两个第二定位块52，第一定位块51和两个第二定位块52均固定于支撑架4的上表面。两个第二定位块52分别位于第一定位块51的两端，两个第二定位块52相互垂直。工作人员在放置壳体11的过程中，使壳体11的下表面抵接于支撑架4的上表面，使壳体11的侧壁抵接于第一定位块51的内侧壁，同时使壳体11的侧壁同时抵接于两个第二定位块52的内侧壁。支撑架4、第一定位块51和两个第二定位块52对壳体11有定位作用，增加了壳体11放置的稳定性。
参照图3,第一定位块51是通过三个第一连接件53固定于支撑架4的上表面，三个第一连接件53沿第一定位块51的长度方向间隔排列。每个第一连接件53均包括第一连接块531和第二连接块532，第一连接块531与第二连接块532固定连接，第一连接块531与第二连接块532相互垂直。第一连接块531的下表面抵接于支撑架4的上表面，第二连接块532的侧壁抵接于第一定位块51的侧壁。第一连接块531上穿设有螺栓，螺栓与支撑架4螺纹配合，从而将第一定位块51固定于支撑架4的上表面。第二连接块532上穿设有两个第二螺栓，两个第二螺栓均与第一定位块51螺纹配合。从而将第一定位块51固定于支撑架4的上表面，增加了工作人员安装和拆卸第一定位块51的便捷性。
参照图2,升降件6包括顶板61、底板62和四个升降杆63，四个升降杆63均沿竖直方向延伸，四个升降杆63呈矩形阵列分布。四个升降杆63穿过支撑架4的顶部，四个升降杆63与支撑架4滑移配合。顶板61位于支撑架4的上方，四个升降杆63的顶端均与顶板61固定连接。底板62位于支撑架4内部，四个升降杆63的底端均与底板62固定连接。升降驱动机构7设置于支撑架4内部，升降驱动机构7用于驱动升降件6升降。升降件6在升降的过程中，支撑架4对四个升降杆63有导向作用，从而增加了升降件6升降的稳定性。
参照图2和图3,支撑架4的上表面固定设置有四个导向块41，四个导向块41上均开设有导向孔。四个升降杆63分别穿过四个导向孔。四个导向块41分别对四个升降杆63有导向作用，增加了四个升降杆63升降的稳定性，从而增加了升降件6升降的稳定性。
参照图2,升降驱动机构7包括底座71、丝杆72、减速器73和电机74，底座71固定于支撑架4内部。在本实施例中，减速器73的数量为两个，两个减速器73均固定于底座71的上表面。具体的，每个减速器73包括箱体，箱体固定于底座71的上表面。箱体内转动设置有蜗轮和蜗杆，蜗轮与蜗杆相互啮合。底座71的上表面固定设置有支撑块75，支撑块75通过两个第二连接件76固定于底座71的上表面，第二连接件76的结构与第一连接件53的结构相同，增加了工作人员安装和拆卸支撑块75的便捷性。电机74固定于支撑块75的侧壁，电机74的输出轴与其中一个蜗杆的端部固定连接，两个蜗杆之间通过联动杆77固定连接。丝杆72的数量也为两个，两个丝杆72均沿竖直方向延伸，两个丝杆72的底端均与底座71与底座71转动连接，两个丝杆72的顶端分别穿过两个蜗轮，两个丝杆72分别与两个蜗轮固定连接。两个丝杆72的顶端均穿过底板62，两个丝杆72均与升降件6螺纹配合。通过电机74驱动其中一个蜗杆旋转，在联动杆77的作用下，两个蜗杆保持同步旋转，两个蜗杆分别带动两个蜗轮旋转，两个蜗轮分别带动两个丝杆72旋转，两个丝杆72在旋转的过程中带动底板62升降，底板62带动升降件6升降，从而便于调节升降件6的高度。
参照图3和图4,顶板61的下表面固定设置有第一夹持机构8，在本实施例中，第一夹持机构8包括第一夹持组件81和两个第二夹持组件82，两个第二夹持组件82对称分布于第一夹持组件81相对的两侧。第一夹持组件81和第一定位块51对壳体11有夹持，同时第二夹持组件82和第二定位块52对壳体11也有夹持作用，从而实现对壳体11固定。
继续参照图3和图4,第一夹持机构8包括第一夹持组件81，第一夹持组件81包括第一气缸811和第一夹持块812，第一气缸811固定于顶板61的下表面，第一气缸811的活塞杆与第一夹持块812固定连接，第一气缸811用于驱动第一夹持块812朝向靠近或远离第一定位块51的方向运动。当工作人员放置好壳体11后，通过第一气缸811驱动第一夹持块812朝向靠近第一定位块51的方向滑动，当第一夹持块812抵接于壳体11的内侧壁时，第一夹持块812和第一定位块51对壳体11有夹持作用，从而实现对壳体11进行固定。
参照图5,第一夹持块812的上表面开设有用于对工件12进行定位的第一定位槽813。第一定位槽813对工件12有定位作用，增加了工件12放置于第一夹持块812上的稳定性。
参照图4,第一夹持块812的上表面固定设置有两个导轨814，两个导轨814相互平行。顶板61的下表面固定设置有两个滑块611，两个滑块611相互平行。两个导轨814分别穿过两个滑块611，两个导轨814分别与两个滑块611滑移配合。两个滑块611分别对两个导轨814有导向作用，增加了两个导轨814滑动的稳定性，从而增加了第一夹持块812滑动的稳定性，以使第一夹持块812和第一定位块51在夹持壳体11的过程中，两侧的力度保持均匀。
参照图3和图4,第一夹持机构8包括第二夹持组件82，第二夹持组件82包括第二气缸821和第二夹持块822，第二气缸821固定于顶板61上，第二气缸821的活塞杆与第二夹持块822固定连接，第二气缸821用于驱动第二夹持块822朝向靠近或远离第二定位块52的方向运动。当工作人员放置好壳体11后，通过第二气缸821驱动第二夹持块822朝向靠近第二定位块52的方向滑动，当第二夹持块822抵接于壳体11的内侧壁时，第二夹持块822和第二定位块52对壳体11有夹持作用，进一步实现对壳体11进行固定。
参照图5,第二夹持块822的上表面开设有用于对工件12进行定位的第二定位槽823。第二定位槽823对工件12有定位作用，增加了工件12放置于第二夹持块822上的稳定性。
参照图3和图5,第二夹持机构9包括安装块91和多个第三夹持组件92，安装块91固定于顶板61上，多个第三夹持组件92用于夹持工件12。安装块91对第三夹持组件92有承载作用，通过第三夹持组件92夹持工件12，从而增加了焊接工件12的效率。
参照图5和图6,第三夹持组件92包括第三气缸921、升降块922和夹持螺栓923，第三气缸921固定于安装块91上，第三气缸921的活塞杆与升降块922固定连接，第三气缸921用于驱动升降块922升降。夹持螺栓923穿过升降块922，夹持螺栓923与升降块922螺纹配合。第三气缸921驱动升降块922下降，升降块922带动夹持螺栓923下降，以使夹持螺栓923的底端抵接于工件12的表面，夹持螺栓923对工件12有夹持作用，从而对工件12有固定作用。值得注意的是，在本实施例中，夹持螺栓923的螺帽位于螺杆的底端。当夹持螺栓923夹持工件12的过程中，增大了螺杆与工件12之间的接触面积，从而增加了第三夹持组件92夹持工件12的牢固性。
采用上述结构，本申请实施例所应用的一种充电桩的外壳1焊接工艺，包括如下步骤：
步骤一：将壳体11放置于支撑架4顶部的定位机构5；
步骤二：通过升降驱动机构7驱动升降件6下降；
步骤三：通过第一夹持结构和定位机构5实现对壳体11的夹持
步骤四：将工件12放置于第一夹持机构8的表面，此时工件12抵接于壳体11的表面；
步骤五：通过第二夹持机构9对工件12进行夹持；
步骤六：通过机械手3将其中一个工件12焊接于壳体11上；
步骤七：工作人员将焊接有工件12的壳体11搬运至另一个夹持装置的顶部，重复步骤一到步骤六，将另一个工件12焊接于壳体11上。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种充电桩的外壳焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将壳体(11)放置于支撑架(4)顶部的定位机构(5)；
步骤二：通过升降驱动机构(7)驱动升降件(6)下降；
所述升降驱动机构(7)包括底座(71)、丝杆(72)、减速器(73)和电机(74)；所述底座(71)固定于所述支撑架(4)内，所述减速器(73)包括箱体，所述箱体固定于所述底座(71)的上表面所述箱体内转动设置有蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相互啮合；所述电机(74)固定于所述底座(71)上，所述电机(74)的输出轴与所述蜗杆的端部固定连接；所述丝杆(72)的底端与所述底座(71)转动连接，所述丝杆(72)的顶端依次穿过所述蜗轮和所述升降件(6)，所述丝杆(72)与所述蜗轮固定连接，所述丝杆(72)与所述升降件(6)螺纹配合；
所述升降件(6)包括顶板(61)、底板(62)和升降杆(63)，所述升降杆(63)穿过支撑架(4)的顶部，所述升降杆(63)与支撑架(4)滑移配合；所述升降杆(63)的顶端均与顶板(61)固定连接，多个升降杆(63)的底端均与底板(62)固定连接；所述丝杆(72)的顶端穿过所述底板(62)，所述丝杆(72)与所述底板(62)螺纹配合；
步骤三：通过第一夹持结构和定位机构(5)实现对壳体(11)的夹持；
步骤四：将工件(12)放置于第一夹持机构(8)的表面，此时工件(12)抵接于壳体(11)的表面；
所述定位机构(5)包括第一定位块(51)和两个第二定位块(52)，所述第一定位块(51)与两个所述第二定位块(52)均固定于所述支撑架(4)的上表面，两个所述第二定位块(52)对称分布于第一定位块(51)的两端，所述第一定位块(51)和两个所述第二定位块(52)用于对壳体(11)进行定位；
所述第一夹持机构(8)包括第一夹持组件(81)，所述第一夹持组件(81)包括第一气缸(811)和第一夹持块(812)，所述第一气缸(811)固定于所述顶板(61)上，所述第一气缸(811)的活塞杆与所述第一夹持块(812)固定连接，所述第一气缸(811)用于驱动所述第一夹持块(812)朝向靠近或远离所述第一定位块(51)的方向运动；
所述第一夹持机构(8)包括第二夹持组件(82)，所述第二夹持组件(82)包括第二气缸(821)和第二夹持块(822)，所述第二气缸(821)固定于所述顶板(61)上，所述第二气缸(821)的活塞杆与所述第二夹持块(822)固定连接，所述第二气缸(821)用于驱动所述第二夹持块(822)朝向靠近或远离所述第二定位块(52)的方向运动；
步骤五：通过第二夹持机构(9)对工件(12)进行夹持；所述第二夹持机构(9)包括安装块(91)和多个第三夹持组件(92)，所述安装块(91)固定于所述顶板(61)上，多个所述第三夹持组件(92)用于夹持工件(12)；
所述第三夹持组件(92)包括第三气缸(921)、升降块(922)和夹持螺栓(923)；所述第三气缸(921)固定于所述安装块(91)上，所述第三气缸(921)的活塞杆与所述升降块(922)固定连接，所述第三气缸(921)用于驱动所述升降块(922)升降；所述夹持螺栓(923)穿过所述升降块(922)，所述夹持螺栓(923)与所述升降块(922)螺纹配合；
步骤六：通过机械手(3)将其中一个工件(12)焊接于壳体(11)上；
步骤七：重复步骤一到步骤六，将另一个工件(12)焊接于壳体(11)上。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩的外壳焊接工艺，其特征在于：所述第一夹持块(812)上开设有用于对工件(12)进行定位的第一定位槽(813)。
3.根据权利要求1所述的一种充电桩的外壳焊接工艺，其特征在于：所述第一夹持块(812)上固定设置有导轨(814)，所述顶板(61)上固定设置有滑块(611)，所述导轨(814)穿过所述滑块(611)，所述导轨(814)与所述滑块(611)滑移配合。
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