CN211102342U - 一种半自动的开孔器焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半自动的开孔器焊接机，包括有一工作平台，工作平台上设有二维移动平台机构，二维移动平台机构上安装着连接座，连接座中设置有一连接座转轴；每个连接座在工作平台外侧设置有合金片焊接位置校正装置；工作台后侧设置有一安装臂，安装臂在正对焊接位置的正上方设置有顶棒装置；安装臂在焊接位置的两侧分别设有一焊丝进给装置，安装臂在焊接位置的后方设置着高频机的铜圈，铜圈与安装臂后方的高频机相连。本实用新型可自动实现开孔器除了上下料和合金片插接以外的其他所有焊接加工步骤，能有效提升加工质量和加工效率，降低人力成本和劳动强度，精确控制焊接时的温度，对合金刀片起到很好的保护作用。

Description

一种半自动的开孔器焊接机

技术领域

本发明涉及一种焊接机，具体为一种半自动的开孔器焊接机。

背景技术

如图1所示，为现有的墙壁开孔器结构示意图，其主要包括一圆筒形本体11′，圆筒形本体11′的顶端绕周向均匀间隔开有四个或多个安装槽111′，每个安装槽111′中设有一块用作刀头的硬质合金片12′。

以上硬质合金片12′和圆筒形本体11′为分体结构，在加工中，需通过焊接的方式将两者固连在一起。在目前，以上焊接加工完全通过手工进行，不仅存在人力成本高，劳动强度大、工作效率低的问题，最主要的是难以控制各个合金片12′的焊接温度，温度过高会影响合金片12′的性能，其严重影响了开孔器的成品质量。此外，焊接过程中会产生强光，其对近距离的手工作业者的眼睛造成很大伤害，且焊接产生的高温和有毒气体对作业者身体也会造成不利影响。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了一种半自动的开孔器焊接机，该设备可自动实现除了上下料和合金片插接以外的其他所有焊接加工步骤，能有效提升开孔器的加工质量和加工效率，降低人力成本和劳动强度，精确控制焊接时的温度，对合金刀片起到很好的保护作用，可减少焊接强光和有毒气体对作业者造成损害，满足大批量生产的需要。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：包括有一工作平台，工作平台前侧中部设有二维移动平台机构，二维移动平台机构上安装着一连接座或左右并列安装着两连接座，连接座中设置有一连接座转轴，连接座转轴顶端设置有用于定位开孔器的连接孔，连接座转轴底部通过连接一伺服驱动电机驱动，每个连接座在工作平台外侧设置有合金片焊接位置校正装置，合金片焊接位置校正装置在确认开孔器位置旋转到位后触发信号发送给控制器，控制器发出信号使伺服驱动电机停止转动同时使二维移动平台机构动作带动连接座到设定的焊接位置；所述工作台后侧设置有一安装臂，安装臂在正对所述焊接位置的正上方设置有焊接时用于固定合金片的顶棒装置；安装臂在所述焊接位置的两侧分别设有一焊丝进给装置，安装臂在所述焊接位置的后方设置着高频机的铜圈，铜圈与安装臂后方的高频机相连。

更具体的，上述二维移动平台机构包括有一平台横向滑轨，平台横向滑轨上连接一平台横向滑板，平台横向滑板可在平台横向气缸的带动下沿平台横向滑轨左右往复移动；所述平台横向滑板上安装有平台纵向滑轨，平台纵向滑轨上安装有平台纵向滑板，平台纵向滑板底部通过螺纹孔连接一平台丝杆，平台丝杆的转动可带动平台纵向滑板进行前后位置的往复移动；所述连接座安装在平台纵向滑板上。

更具体的，上述二维移动平台机构安装在一升降板上，升降板与一调节高低丝杆连接，调节高低丝杆动作可带动升降板、二维移动平台机构和连接座进行上下升降动作。

更具体的，上述焊接位置校正装置包括一定位臂，定位臂上设有一校正横向滑轨，校正横向滑轨后侧固定安装有一校正伸缩气缸，校正横向滑轨前侧活动安装有一校正横向滑板；所述校正伸缩气缸的气缸杆连接着校正横向滑板而带动后者可沿校正横向滑轨往复移动；所述校正横向滑板上设有一校正导板，校正导板的中后部与校正横向滑板活动铰接，并在两者的铰接部位设置有复位扭簧，校正导板的尾部一侧设置有接近开关，初始状态下校正导板尾部侧壁在复位扭簧的作用下与接近开关保持一定的距离；所述校正导板前侧设置有校正杆，校正杆可随校正横向滑板同步前移而与合金片高出圆筒形本体顶部的部位相卡合；所述校正杆与合金片相卡合时将带动整个校正导板相对铰接点转动而触发接近开关。

更具体的，上述校正横向滑轨安装在一校正纵向滑板上，校正纵向滑板可沿一校正纵向滑轨前后调整移动；所述校正纵向滑轨直接安装在所述定位臂上。

更具体的，上述固定合金片的顶棒装置包括一顶棒固定座，顶棒固定座上设置有竖向滑槽，竖向滑槽上安装一可沿其上下滑动的顶棒滑块，顶棒滑块前端连接着顶棒，顶板滑块后端与一顶棒气缸的气缸杆连接。

更具体的，上述焊丝进给装置包括依序设置的焊丝卷绕盘、用于焊丝进料导向的进料块、由小电机带动的送料轮和输送头；所述焊丝卷绕盘上缠绕着焊丝；所述进料块上设有横向布局的进料孔；所述送料轮安装在一类U形的底座中，底座中部设有用于焊丝穿过的横向穿孔；底座上设有一压块，压块的内侧与底座活动铰接，压块的外侧通过卡槽与压块上旋转式卡头卡合连接，压块的底部安装有滚轮可压制在焊丝上；所述焊丝穿过进料孔后经过送料轮表面再送往输送头；所述输送头包括一朝向所述焊接位置呈斜向布局的安装座，安装座后端设有一送料气缸，送料气缸的气缸杆连接一送料头，送料头的中轴线上设有导向孔；所述焊丝穿过导向孔后从其前端伸出一部分；所述送料轮和送料气缸的联动使得送料头带着焊丝朝向所述焊接位置进行斜向送料。

更具体的，上述进料块和送料轮之间设置有用于控制焊丝进给长度的的滚轮形编码器，所述焊丝压在编码器上并在其进给时将带动编码器转动。

更具体的，上述输送头的安装座底部设有一连接杆，连接杆与一调节块螺纹连接，同时调节块通过另一螺纹孔与固定杆螺纹连接，所述固定杆与安装臂固连。

更具体的，上述焊接位置上方设置有红外测温仪，红外测温仪将焊接时合金片的温度实时传递给控制器，控制器在接收到的温度信号超过设定值时切断高频机进行工作。

以上技术方案的半自动的开孔器焊接机，其以人工方式进行圆筒形本体的上料和合金片的插接，而后利用焊接位置校正装置调整合金片相对连接座的角度，并在位置调整完毕后由二维移动平台机构将待焊接开孔器移动到焊接位置，而后由焊丝进给装置、顶棒装置和高频机的配合动作，自动逐个地进行各个合金片的焊接操作，并在焊接完成后由二维移动平台机构复位移动到上料位置进行人工下料。

以上整个焊接操作除了上下料和合金片插接，其他所有焊接加工步骤都自动进行，其能有效提升开孔器的焊接加工质量和加工效率，降低人力成本和劳动强度，精确控制焊接时的温度，对合金刀片起到很好的保护作用，并可使操作者远离焊接位置，减少焊接强光和有毒气体对作业者造成损害，可满足大批量生产的需要。

附图说明

图1、开孔器的立体结构示意图；

图2、本发明的立体结构示意图；

图3、本发明的正视图；

图4、本发明并列设置两连接座的立体结构示意图；

图5、本发明焊接位置校正装置的立体结构示意图；

图6、本发明固定合金片的顶棒装置的结构示意图；

图7、本发明焊丝进给装置的立体结构示意图。

具体实施方式

如图2和3所示，一种半自动的开孔器焊接机，包括有一二台阶式的工作平台2，工作平台2前侧中部设有二维移动平台机构3，二维移动平台机构3上安装着一连接座4或左右并列安装着两连接座4，在本图示中为安装一个连接座4的结构进行说明。

所述二维移动平台机构3包括有一平台横向滑轨31，平台横向滑轨31上连接一平台横向滑板32，平台横向滑板32可在平台横向气缸33的带动下沿平台横向滑轨31左右往复移动，以此来实现连接座4在横向上的位置调整，以满足加工中开孔器1的上下料和焊接时的位置调整转换。所述平台横向滑板32上安装有平台纵向滑轨34，平台纵向滑轨34上安装有平台纵向滑板35，平台纵向滑板35底部通过螺纹孔连接一平台丝杆36，平台丝杆36的转动可带动平台纵向滑板35进行前后位置的往复移动。所述连接座4安装在平台纵向滑板35上。在使用中，通过手轮361转动丝杆36进行操作，以实现连接座4在纵向上的位置调整，以此来满足加工不同规格尺寸的开孔器1的位置调整需。

此外，考虑到实际加工中不同规格的开孔器1其长度同样存在差异，为此，本发明整个二维移动平台机构3安装在一升降板5上，升降板5与一调节高低丝杆51的气缸杆连接。在加工中，通过调节高低丝杆51的动作带动升降板5运动，进而实现二维移动平台机构3和连接座4进行上下升降调节，以使开孔器1上带合金片12的顶端始终位于设备设定的焊接高度。

所述连接座4中设置有一连接座转轴41，连接座转轴41顶端设置有用于定位开孔器1的连接孔，连接座转轴41底部连接一伺服驱动电机（图中未视）。加工中，通过伺服驱动电机的工作带动转轴41和待加工的开孔器1同步转动，以此来进行圆筒形本体顶部的合金片12角度位置的调整。

每个连接座4在工作平台2外侧设置有合金片焊接位置校正装置6。如图2和5所示，所述焊接位置校正装置6包括一定位臂61，定位臂61上设有一校正横向滑轨62，校正横向滑轨62后侧固定安装有一校正伸缩气缸63，校正横向滑轨62前侧活动安装有一校正横向滑板64。所述校正伸缩气缸63的气缸杆连接着校正横向滑板64而带动后者可沿校正横向滑轨62往复移动。所述校正横向滑板64上设有一校正导板65，校正导板65的中后部与校正横向滑板64活动铰接，并在两者的铰接部位651设置有复位扭簧（图中未视），校正导板65的尾部一侧设置有接近开关66，初始状态下校正导板65尾部侧壁在复位扭簧的作用下与接近开关66保持一定的距离。所述校正导板65前侧设置有校正杆67，校正杆67可随校正横向滑板64同步前移而与合金片12高出圆筒形本体顶部的部位相卡合。所述校正杆67与合金片12相卡合时将带动整个校正导板65相对铰接点转动而碰触接近开关66，此时将确认开孔器1上合金片12的角度位置旋转调整到位，其触发信号发送给控制器7，控制器7发出信号使伺服驱动电机停止转动，同时使二维移动平台机构3动作带动连接座4横向移动到设定的焊接位置。

同样，考虑到不同规格尺寸开孔器的加工需要，本发明将焊接位置校正装置6设置成可调节结构。所述校正横向滑轨62安装在一校正纵向滑板68上，校正纵向滑板68可沿一校正纵向滑轨69前后调整移动，而校正纵向滑轨69直接安装在所述定位臂61上。在使用中，通过移动校正纵向滑板68在校正纵向滑轨69上的位置来实现前后位置调整。

所述工作台2后侧设置有一安装臂21。所述安装臂21由若干支撑脚211和一横向臂板212组成。

所述安装臂21在正对所述焊接位置的正上方设置有焊接时用于固定合金片的顶棒装置8。所述固定合金片的顶棒装置8如图6所示，包括一顶棒固定座81，顶棒固定座81上设置有竖向滑槽811，竖向滑槽811上安装一可沿其上下滑动的顶棒滑块82，顶棒滑块82前端连接着顶棒83，顶板滑块82后端与一顶棒气缸84的气缸杆连接。在加工中，通过顶部气缸84的动作带动顶棒83上下升降操作，以保证焊接时将合金片12紧紧顶持在圆筒形本体的安装槽中，避免发生移位，保证加工精度和质量。

如图2和7所示，所述安装臂12在所述焊接位置的两侧分别设有一焊丝进给装置9。

所述焊丝进给装置9包括依序设置的焊丝卷绕盘91、用于焊丝进料导向的进料块92、由小电机带动的送料轮93和输送头94。

所述焊丝卷绕盘91上缠绕着焊丝9a。

所述进料块92上设有横向布局的进料孔921，以用于焊丝9a引出的导向之用。

所述送料轮93设置在一类U形的底座931，底座931中部设有用于焊丝穿过的横向穿孔9311。底座931上设有一压块932，压块932的内侧与底座931活动铰接，压块932的外侧通过卡槽9321与压块931上旋转式卡头9312卡合连接，压块932的底部安装有滚轮9322可压制在焊丝9a上。

所述焊丝9a穿过进料孔921后经过送料轮93表面再送往输送头94。

所述输送头94包括一朝向所述焊接位置呈斜向布局的安装座941，安装座941后端设有一送料气缸942，送料气缸942的气缸杆连接一送料头943，送料头943的中轴线上设有导向孔9431。所述焊丝9a穿过导向孔9431后从其前端伸出一部分。加工中，通过送料轮93的转动和送料气缸942的前伸以实现焊丝9a的进给联动，使得送料头943带着焊丝9a朝向所述焊接位置进行斜向送料。

在此，考虑到输送头94位置的调整需要，所述安装座底部设有一连接杆944，连接杆944与一调节块945螺纹连接，同时调节块945通过另一螺纹孔与固定杆946螺纹连接，所述固定杆946与安装臂12固连。在使用中，通过调节块945相对连接杆944、固定杆946的安装角度和安装位置调整，以此来实现输送头94在三维空间上的位置调整。

在此，为保证焊丝9a的精确送料，本发明在送料块92和送料轮93之间设置有用于控制焊丝9a进给长度的的滚轮形编码器95，所述焊丝93a压在编码器95上并在焊丝9a进给时将带动编码器95同步转动，编码器95将其检测到的进给数据实时实时传递给控制器7，控制器7根据接收到的信号控制送料轮93的启停操作。

所述安装臂12在所述焊接位置的后方设置着高频机10的铜圈101，铜圈101与安装臂12后方的高频机10相连。

所述焊接位置上方设置有红外测温仪1a，红外测温仪1a将焊接时合金片12的温度实时传递给控制器7，控制器7在接收到的温度信号超过设定值时切断高频机10进行工作。

以上技术方案的半自动的开孔器焊接机，在加工开始时，连接座4位于上料位置，此时将待焊接开孔器1的圆筒形本体插入到安装座转轴41的连接孔中，而后在其顶端的安装槽中插入相应的合金片12，之后焊接位置校正装置6动作，其上的校正杆67伸出并有一部分进入到圆筒形本体顶端，此时伺服驱动电机动作带动开孔器1同步转动，该过程直到一个合金片12与校正杆67相抵，而校正杆67与合金片12的相抵将带动整个校正导板65相对铰接点转动而触发接近开关66，此时接近开关66发出信号给控制器7使伺服电机停止转动，同时校正气缸63复位使校正杆67缩回，之后二维移动平台机构3动作将确认好焊接角度位置的开孔器1移动到靠近高频机铜圈101的待焊接位置，接下来顶棒装置8动作使顶棒83下压顶住合金片12，同时两侧的焊丝进给装置9将焊丝9a送到合金片12的两侧，之后高频机10的铜圈101通电，以加热焊丝9a进行焊接操作，该过程直到红外测温仪1a检测到的温度达到设定值，此时高频机10停止工作，顶棒装置8上抬复位，两侧焊丝进给装置9的输送头中的送料头943回缩，之后伺服驱动电机工作带动待加工开孔器1转过360°/合金片总数，本图示的合金片为4个，因此需要转过90°，其将下一个合金片12转动到待焊接位置，接着顶棒装置8再次动作使顶棒83下压顶住合金片12，同时两侧的焊丝进给装置9的送料头943再次伸出将焊丝9a送到合金片12的两侧，以进行第二个合金片12的焊接操作，以此类推，直到完成开孔器1上四个合金片12的焊接加工，此时，复位后的顶棒装置8和焊丝进给装置9停止工作，同时二维移动平台机构3动作带着完成焊接的开孔器1回到上料位置以进行下料，至此完成一个开孔器的焊接加工，此时放上新的待加工开孔器即可进行新的焊接操作，以此类推，即可不断进行开孔器1的焊接加工。

综上，本发明设计可自动实现除了开孔器1上下料和合金片12插接以外的其他所有焊接加工步骤，能有效提升开孔器的焊接加工质量和加工效率，降低人力成本和劳动强度，精确控制焊接时的温度，对合金刀片起到很好的保护作用，并可使操作者远离焊接位置，减少焊接强光和有毒气体对作业者造成损害，可满足大批量生产的需要。

以上操作过程仅就对一个连接座4的结构进行说明，对于两连接座并列设置的结构如图4所示，该设备在加工中，当一侧的连接座4a上的开孔器1进行焊接操作时，另一侧的连接座4b可进行开孔器1下料、上料、插合金片12及合金片的位置校正，即两连接座4a、4b交替进行焊接工作，其差不多可提升一倍的工作效率，为更佳的实施方式。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：包括有一工作平台，工作平台前侧中部设有二维移动平台机构，二维移动平台机构上安装着一连接座或左右并列安装着两连接座，连接座中设置有一连接座转轴，连接座转轴顶端设置有用于定位开孔器的连接孔，连接座转轴底部通过连接一伺服驱动电机驱动，每个连接座在工作平台外侧设置有合金片焊接位置校正装置，合金片焊接位置校正装置在确认开孔器位置旋转到位后触发信号发送给控制器，控制器发出信号使伺服驱动电机停止转动同时使二维移动平台机构动作带动连接座到设定的焊接位置；所述工作台后侧设置有一安装臂，安装臂在正对所述焊接位置的正上方设置有焊接时用于固定合金片的顶棒装置；安装臂在所述焊接位置的两侧分别设有一焊丝进给装置，安装臂在所述焊接位置的后方设置着高频机的铜圈，铜圈与安装臂后方的高频机相连。

2.如权利要求1所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述二维移动平台机构包括有一平台横向滑轨，平台横向滑轨上连接一平台横向滑板，平台横向滑板可在平台横向气缸的带动下沿平台横向滑轨左右往复移动；所述平台横向滑板上安装有平台纵向滑轨，平台纵向滑轨上安装有平台纵向滑板，平台纵向滑板底部通过螺纹孔连接一平台丝杆，平台丝杆的转动可带动平台纵向滑板进行前后位置的往复移动；所述连接座安装在平台纵向滑板上。

3.如权利要求2所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述二维移动平台机构安装在一升降板上，升降板与一调节高低丝杆连接，调节高低丝杆的动作可带动升降板、二维移动平台机构和连接座进行上下升降动作。

4.如权利要求1所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述焊接位置校正装置包括一定位臂，定位臂上设有一校正横向滑轨，校正横向滑轨后侧固定安装有一校正伸缩气缸，校正横向滑轨前侧活动安装有一校正横向滑板；所述校正伸缩气缸的气缸杆连接着校正横向滑板而带动后者可沿校正横向滑轨往复移动；所述校正横向滑板上设有一校正导板，校正导板的中后部与校正横向滑板活动铰接，并在两者的铰接部位设置有复位扭簧，校正导板的尾部一侧设置有接近开关，初始状态下校正导板尾部侧壁在复位扭簧的作用下与接近开关保持一定的距离；所述校正导板前侧设置有校正杆，校正杆可随校正横向滑板同步前移而与合金片高出圆筒形本体顶部的部位相卡合；所述校正杆与合金片相卡合时将带动整个校正导板相对铰接点转动而触发接近开关。

5.如权利要求4所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述校正横向滑轨安装在一校正纵向滑板上，校正纵向滑板可沿一校正纵向滑轨前后调整移动；所述校正纵向滑轨直接安装在所述定位臂上。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述固定合金片的顶棒装置包括一顶棒固定座，顶棒固定座上设置有竖向滑槽，竖向滑槽上安装一可沿其上下滑动的顶棒滑块，顶棒滑块前端连接着顶棒，顶板滑块后端与一顶棒气缸的气缸杆连接。

7.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述焊丝进给装置包括依序设置的焊丝卷绕盘、用于焊丝进料导向的进料块、由小电机带动的送料轮和输送头；所述焊丝卷绕盘上缠绕着焊丝；所述进料块上设有横向布局的进料孔；所述送料轮安装在一类U形的底座中，底座中部设有用于焊丝穿过的横向穿孔；底座上设有一压块，压块的内侧与底座活动铰接，压块的外侧通过卡槽与压块上旋转式卡头卡合连接，压块的底部安装有滚轮可压制在焊丝上；所述焊丝穿过进料孔后经过送料轮表面再送往输送头；所述输送头包括一朝向所述焊接位置呈斜向布局的安装座，安装座后端设有一送料气缸，送料气缸的气缸杆连接一送料头，送料头的中轴线上设有导向孔；所述焊丝穿过导向孔后从其前端伸出一部分；所述送料轮和送料气缸的联动使得送料头带着焊丝朝向所述焊接位置进行斜向送料。

8.如权利要求7所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述进料块和送料轮之间设置有用于控制焊丝进给长度的滚轮形编码器，所述焊丝压在编码器上并在其进给时将带动编码器转动。

9.如权利要求7所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述输送头的安装座底部设有一连接杆，连接杆与一调节块螺纹连接，同时调节块通过另一螺纹孔与固定杆螺纹连接，所述固定杆与安装臂固连。

10.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种半自动的开孔器焊接机，其特征在于：所述焊接位置上方设置有红外测温仪，红外测温仪将焊接时合金片的温度实时传递给控制器，控制器在接收到的温度信号超过设定值时切断高频机进行工作。

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