CN117655600A - 一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置。其包括焊接工装和自动升降装置，焊接工装的两侧端面均设有定位键，其后端面设有撞块；自动升降装置中的起吊系统包括钢丝绳、顶板、导向条及定长螺钉，钢丝绳挂设于顶板的上端面，多个导向条沿竖向依次分布于顶板的下端面，相邻的两个导向条通过定长螺钉连接，自动升降装置中的定位系统包括定位销及翻转定位块，导向条通过定位销与定位键定位安装，翻转定位块转动安装于框架的横梁上且与撞块配合以实现待焊零件的定位。该适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置的目的是解决现有焊接工装的搬运方式的强度大、效率低的问题。

Description

一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置

技术领域

本发明涉及扩散焊接工装技术领域，具体涉及一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置。

背景技术

在板类零件的批量扩散焊接生产过程中，为了提升产能，提高扩散焊炉的利用效率，需要尽可能的一次多件焊接，并且将焊接工装重叠放置。

目前，在焊接工装的装配和拆卸过程中，比较轻便的工装由操作工人手工搬运装配；比较沉重的工装，由吊车吊运装配。现有某板类焊接工装，在扩散焊接过程中，装配方式为重叠放置，如图1(a)、1(b)所示。工装单件重量约10公斤，装配方式为两名操作工人手工搬运。

由于某板类零件焊接属于批产项目，产量较大，故工装装卸次数较多。工装单件重量约10公斤，每次均由人工搬运，对人员的劳动强度较大；如果每件工装均由吊车搬运，则效率较低，吊车占用时间过长，且装配精度较低。

因此，发明人提供了一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，解决了现有焊接工装的搬运方式的强度大、效率低的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，包括焊接工装和自动升降装置，所述自动升降装置包括框架、动力系统、起吊系统、定位系统和运输系统，所述动力系统安装于所述框架的上端面且用于驱动所述起吊系统在所述框架内上下运动以实现所述焊接工装的升降，所述起吊系统通过所述定位系统定位夹配所述焊接工装，所述运输系统用于将所述焊接工装送入及退出所述框架的内部；其中，

所述焊接工装的两侧端面均设有定位键，其后端面设有撞块；所述起吊系统包括钢丝绳、顶板、导向条及定长螺钉，所述钢丝绳挂设于所述顶板的上端面，多个所述导向条沿竖向依次分布于所述顶板的下端面，相邻的两个所述导向条通过所述定长螺钉连接，所述定位系统包括定位销及翻转定位块，所述导向条通过所述定位销与所述定位键定位安装，所述翻转定位块转动安装于所述框架的横梁上且与所述撞块配合以实现待焊零件的定位。

进一步地，所述框架安装在地面上，其纵梁上安装有直线导轨副，所述起吊系统沿所述直线导轨副竖向运动。

进一步地，所述动力系统包括伺服电机、减速机及转轴，所述伺服电机的输出端通过所述减速机带动所述转轴转动，所述转轴与所述钢丝绳连接且同步运动。

进一步地，所述顶板与第一层的所述导向条连接，其余上下相邻的两个所述导向条由所述定长螺钉连接。

进一步地，所述定长螺钉的长度大于100mm。

进一步地，每个所述定长螺钉依次穿设且连接于三层所述导向条。

进一步地，所述翻转定位块包括相互连接的第一定位部和第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部之间的夹角小于90°；

当所述翻转定位块处于第一状态时，所述第一定位部的前端与所述第二定位部的前端的竖向距离为上下相邻的两个所述焊接工装上的撞块的间距。

进一步地，所述翻转定位块为镰刀形。

进一步地，所述撞块为楔形。

进一步地，每一层所述焊接工装上的撞块的中心点的横向坐标值均不相同，且按照从上层到下层的顺序横向坐标值依次递增/递减。

(3)有益效果

综上，本发明通过改进焊接工装的装配方式，通过起吊系统完成焊接工装的升降，降低了人员劳动强度，并利用定位系统与吊装系统的配合实现焊接工装在升降过程中的精准定位，提高了焊接工装的装配精度。该焊接装配装置由手工装配改为自动化装配，提高了批量化生产的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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他的附图。

图1(a)是现有板类焊接工装在扩散焊接过程中的整体装配结构示意图；

图1(b)是现有板类焊接工装在扩散焊接过程中的局部装配结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置的第一视角结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置的第二视角结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种焊接工装中的安装槽的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种焊接工装中的定位键的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种焊接工装的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种起吊系统与焊接工装处于闭合状态的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种起吊系统与焊接工装处于升起状态的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种起吊系统中的定长螺钉的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种定位系统中的定位销的装配结构示意图；

图11是图10的横向截面图；

图12是本发明实施例提供的一种定位系统中的翻转定位块的装配结构示意图；

图13是翻转定位块处于定位状态的结构示意图；

图14是翻转定位块处于收起状态的结构示意图。

图中：

A-待焊零件；B-扩散焊接工装上模；C-扩散焊接工装下模；1-焊接工装；101-定位键；102-撞块；2-自动升降装置；201-框架；2011-横梁；2012-纵梁；2013-直线导轨副；202-动力系统；203-起吊系统；2031-钢丝绳；2032-顶板；2033-导向条；2034-定长螺钉；204-定位系统；2041-定位销；2042-翻转定位块；205-运输系统；D-待焊零件的定位位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图2是本发明实施例提供的一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，如图2所示，该焊接装配装置可以包括焊接工装1和自动升降装置2，自动升降装置2包括框架201、动力系统202、起吊系统203、定位系统204和运输系统205，动力系统202安装于框架201的上端面且用于驱动起吊系统203在框架201内上下运动以实现焊接工装1的升降，起吊系统203通过定位系统204定位夹配焊接工装1，运输系统205用于将焊接工装1送入及退出框架201的内部。焊接工装1的两侧端面均设有定位键101，其后端面设有撞块102；起吊系统203包括钢丝绳2031、顶板2032、导向条2033及定长螺钉2034，钢丝绳2031挂设于顶板2032的上端面，多个导向条2033沿竖向依次分布于顶板2032的下端面，相邻的两个导向条2033通过定长螺钉2034连接，定位系统204包括定位销2041及翻转定位块2042，导向条2033通过定位销2041与定位键101定位安装，如图12所示，翻转定位块2042转动安装于框架201的横梁2011上且与撞块102配合以实现待焊零件的定位。

在上述实施方式中，首先，根据现有焊接工装的结构特点，增加起吊位置：在每件焊接工装的相对两侧分别加工出2个安装槽(如图4所示)，再加工出定位键101(如图5所示)安装在定位槽里，装配后的定位键101作为工装起吊位置，在每件焊接工装的背侧设置与翻转定位块2042配合进行定位的撞块102。再根据起吊位置的形式及间距，研制一套自动升降装置2。如图6所示，每一层焊接工装1上的撞块102的中心点的横向坐标值均不相同，且按照从上层到下层的顺序横向坐标值依次递增/递减。

其中，框架201是整个自动升降装置2的主体支撑，由膨胀螺钉安装在地面上，承受整个装置的负载。在其上面安装六组直线导轨副，负责整个起吊系统203的升降沿竖直方向运行。运输系统205主要由滚轮小车组成，由人工推动。该系统负责焊接工装1进入自动升降装置就位，等待抬升，以及完成装配后的退出，等待吊运。

起吊系统203与直线导轨副2013直接连接，如图7-8所示，导向条2033间距与焊接工装1两侧的定位键101间距一致，当焊接工装1由运输系统205推进自动升降装置就位时，定位键101能够顺利插入起吊系统203的导向条间隙。起吊系统203由其顶部的钢丝绳2031及吊环将其顶板2032升起。

作为一种可选的实施方式，如图2-3所示，动力系统202包括伺服电机、减速机及转轴，伺服电机的输出端通过减速机带动转轴转动，转轴与钢丝绳2031连接且同步运动。

作为一种可选的实施方式，顶板2032与第一层的导向条2033连接，其余上下相邻的两个导向条2033由定长螺钉2034连接。

具体地，当焊接工装1由运输系统205送到升降工位时，焊接工装1之间的位置存在一定的误差。当导向条2033上升时，托起定位键101带动焊接工装1上升。如图10-11所示，导向条2033上的定位销2041会自动插入定位键101的定位孔中，实现四个定位销2041的定位功能，使多层焊接工装1之间位置对正。当装配好待焊零件后，导向条2033下降，将焊接工装1压紧。由于四处的定位销2041的定位，焊接工装1可以精确控制装配位置。

作为一种可选的实施方式，定长螺钉2034的长度大于100mm。由于相邻的两个导向条2033最大行程间距是100mm，所以定长螺钉2034的长度应大于100mm，导向条2033的厚度是60mm，定长螺钉2034布置时需要跨越共三层导向条2033，定长螺钉2034的具体布置方式如图9所示。

作为一种可选的实施方式，如图12-14所示，翻转定位块2042包括相互连接的第一定位部和第二定位部，第一定位部与第二定位部之间的夹角小于90°；当翻转定位块2042处于第一状态时，第一定位部的前端与第二定位部的前端的竖向距离为上下相邻的两个焊接工装1上的撞块102的间距。

具体地，翻转定位块2042在横梁2011上具有设定旋转角度，旋转角度的具体取值是依据翻转定位块2042及撞块102的具体结构形式进行确定的，在此不作具体限定。当取值为90°时，即第一定位部可以从竖直方向转动到水平方向，第二定位部相应地可以从水平方向转动到竖直方向。当焊接工装1由起吊系统203抬升时，固定在焊接工装1上的撞块102会使翻转定位块2042翻转到固定位置，从而实现零件的精确定位(如图13所示)；当完成装批操作，起吊系统203使焊接工装1下降，撞块102向下运动，翻转定位块2042向下翻转收起(如图14所示)。

作为一种可选的实施方式，为了实现对于焊接工装升降过程中的精准定位，可以将翻转定位块2042设计为镰刀形结构，撞块102设计为楔形结构。

自动升降装置的工作过程如下：

1)使用吊车将叠放好的工装运送到滚轮小车的固定位置上；

2)人工推动滚轮小车，使焊接工装进入升降装置就位；

3)控制伺服电机带动钢丝绳上升，当顶板受钢丝绳向上提起时，带动上面第一层导向条上升；

4)当第一层导向条上升到100mm时，带动第二层的定长螺钉以及第二层导向条向上运动；以此类推，直至所有导向条均拉开100mm间隙；

5)此时开始进行焊接工装的人工装配；

6)完成焊接工装的装配后，再控制伺服电机使起吊系统缓慢下降，直至全部焊接工装压紧；

7)人工推动滚轮小车退出，再使用吊车吊运装配好的焊接工装进炉焊接。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，包括焊接工装(1)和自动升降装置(2)，所述自动升降装置(2)包括框架(201)、动力系统(202)、起吊系统(203)、定位系统(204)和运输系统(205)，所述动力系统(202)安装于所述框架(201)的上端面且用于驱动所述起吊系统(203)在所述框架(201)内上下运动以实现所述焊接工装(1)的升降，所述起吊系统(203)通过所述定位系统(204)定位夹配所述焊接工装(1)，所述运输系统(205)用于将所述焊接工装(1)送入及退出所述框架(201)的内部；其中，

所述焊接工装(1)的两侧端面均设有定位键(101)，其后端面设有撞块(102)；所述起吊系统(203)包括钢丝绳(2031)、顶板(2032)、导向条(2033)及定长螺钉(2034)，所述钢丝绳(2031)挂设于所述顶板(2032)的上端面，多个所述导向条(2033)沿竖向依次分布于所述顶板(2032)的下端面，相邻的两个所述导向条(2033)通过所述定长螺钉(2034)连接，所述定位系统(204)包括定位销(2041)及翻转定位块(2042)，所述导向条(2033)通过所述定位销(2041)与所述定位键(101)定位安装，所述翻转定位块(2042)转动安装于所述框架(201)的横梁(2011)上且与所述撞块(102)配合以实现待焊零件的定位。

2.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述框架(201)安装在地面上，其纵梁(2012)上安装有直线导轨副(2013)，所述起吊系统(203)沿所述直线导轨副(2013)竖向运动。

3.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述动力系统(202)包括伺服电机、减速机及转轴，所述伺服电机的输出端通过所述减速机带动所述转轴转动，所述转轴与所述钢丝绳(2031)连接且同步运动。

4.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述顶板(2032)与第一层的所述导向条(2033)连接，其余上下相邻的两个所述导向条(2033)由所述定长螺钉(2034)连接。

5.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述定长螺钉(2034)的长度大于100mm。

6.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，每个所述定长螺钉(2034)依次穿设且连接于三层所述导向条(2033)。

7.根据权利要求1所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述翻转定位块(2042)包括相互连接的第一定位部和第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部之间的夹角小于90°；

当所述翻转定位块(2042)处于第一状态时，所述第一定位部的前端与所述第二定位部的前端的竖向距离为上下相邻的两个所述焊接工装(1)上的撞块(102)的间距。

8.根据权利要求7所述的适用于扩散焊多层自动分离的焊接装配装置，其特征在于，所述翻转定位块(2042)为镰刀形。

9.根据权利要求8所述的适用于扩散焊多层自动分离的升降装置，其特征在于，所述撞块(102)为楔形。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的适用于扩散焊多层自动分离的升降装置，其特征在于，每一层所述焊接工装(1)上的撞块(102)的中心点的横向坐标值均不相同，且按照从上层到下层的顺序横向坐标值依次递增/递减。