CN212420024U - 一种自动焊接设备 - Google Patents

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沈夏明
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Abstract

本实用新型涉及一种自动焊接设备,其包括:机体、焊枪系统、工件定位系统和控制系统,其中,所述机体其包括工作台及其支脚;所述焊枪系统包括支撑架和多个焊枪,所述支撑架通过其支脚与工作台相连接,并可与工作台相对移动,所述多个焊枪安装在支撑架焊枪安装区,并置于工作台上方;所述工件定位系统包括安装在工作台工位区域的模块化工装夹具,用以定位工件;所述控制系统经配置以用控制焊枪及工装夹具按照预置流程焊接工件。本实用新型提供的自动焊接设备采用多把焊枪、根据焊接流程同时或分时自动焊接工件,成倍地提高了对托盘、围栏、床架等工件的焊接效率;通过采用模块化工装,可以快速定位、夹紧工件,快速整体更换工装。

Description

一种自动焊接设备
技术领域
本实用新型涉及一种焊接设备,特别地涉及一种应用于围栏、床架、托盘等加工领域的自动焊接设备。
背景技术
托盘在地面存储、货架存储及货物联运、周转等领域应用广泛。如图1所示,常规托盘通常具有长方形或正方形的框架10a,在框架10a上并列、间隔地设置有多个托板11a而形成面板,托板之间的距离根据应用环境可大可小。在框架10a的相对两边设置有支板12a而形成托盘腿。为了延长托盘的使用寿命及增加托盘的支撑力,很多托盘采用金属制成,如采用钢管、角钢、钢板等通过焊接的方式制成。一些类似的产品,如围栏,床架等,由于其与托盘相似的结构,其加工方式与托盘的加工方式类似。
目前,大部分托盘等工件由人工采用二氧化碳气体保护电弧焊、铝焊、氩弧焊等焊接方式,利用相应的焊接机及其配套的焊枪焊接完成。其中的焊接机为一整体结构,配置有操控面板和焊枪接口,通过焊枪接口连接焊枪,工人手持焊枪对工件进行焊接。
目前的焊接设备大多数只提供一把手持式焊枪,对于托盘等工件的批量焊接,这种人工焊接方式显然费时费力,生产效率低下。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题,本实用新型提出了一种自动焊接设备,用于提高托盘、围栏、床架等的焊接效率。
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种自动焊接设备,包括机体、焊枪系统、工件定位系统和控制系统,其中,所述机体包括工作台及其支脚;所述焊枪系统包括支撑架和多个焊枪,所述支撑架通过其支脚与工作台相连接,并可与工作台相对移动,所述多个焊枪安装在支撑架焊枪安装区,并置于工作台上方;所述工件定位系统其包括安装在工作台工位区域的模块化工装夹具,用以定位工件;所述控制系统经配置以用控制焊枪及工装夹具按照预置流程焊接工件。
进一步地,所述工位区域为两个或多个;对应的,每个工位区域安装一个模块化工装夹具。
所述的自动焊接设备还包括工装入位系统,其与所述工装夹具相连接,用以将工装夹具送入工位区域和/或装、卸工件。
在一个实施方式中,所述工装入位系统包括工装支架和枢轴,所述工装支架与工装夹具固定连接,所述工装支架的一个侧边通过所述枢轴固定在工作台上,可绕所述枢轴翻转到180度以卸下焊接完的工件。
在另一个实施方式中,所述工装入位系统包括工装支架和第四滑块,所述工装支架与工装夹具固定连接,所述工作台上的工位区域设置有X向或Y向第四滑轨,工装支架通过第四滑块滑入或滑出工位。
所述焊枪系统的支撑架为龙门架,工作台的两侧设有X向第一滑轨,龙门架的两个支脚通过第一滑块设置在所述第一滑轨上;龙门架的横梁设有Y向第二滑轨,所述多个焊枪通过各自的第二滑块设置在第二滑轨上。
进一步地,所述多个焊枪系统还包括焊枪支架和第三滑块,所述焊枪支架上设有Z向第三滑轨,所述第三滑块固定在所述第二滑块上,所述焊枪支架可通过第三滑轨和第三滑块在Z向移动。
本实用新型提供的自动焊接设备采用多把焊枪、根据焊接流程同时或分时自动焊接工件,相对于目前的人工焊接方式,成倍地提高了焊接效率。通过采用模块化工装,可以快速定位、夹紧工件;在工件尺寸变化时,可以快速整体更换工装。通过设置多个工位,可以将一个工件的焊接分成多道工序,从而提高焊接效率。因而综合以上优点,本实用新型有效地提高了对托盘、围栏、床架等工件的焊接效率。
附图说明
下面,将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明,其中:
图1是一种托盘的结构简图;
图2是根据本实用新型的一个实施例的焊接设备的主视图;
图3是图2中焊接设备的俯视图;
图4是图2中焊接设备的侧视图;
图5是图2中焊接设备的立体图;以及
图6是图5中的A区域放大图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在以下的详细描述中,可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中,相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述,使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解,还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
本实用新型提供了一种自动焊接设备,利用工装夹具夹紧工件,所述工件如托盘、围栏或床架等,采用多个焊抢,按照设置的焊接流程依次焊接。为了支撑工件、工装夹具、焊枪等部件,所述自动焊接设备包括机体,机体包括工作台及其支脚。工作台上设置有工位区域,在工位区域上设置工件。工位的数量可根据工件尺寸的大小而定。例如可设置两个:第一工位D1的工件在进行第一焊接程序中焊接的同时,在第二个工位D2为第一焊接程序作准备工作,如将工件放置在工装夹具上并夹紧。在第一个工位D1的工件完成了第一焊接程序后,在第二工位D2进行第一焊接程序,同时,在第一工位D1进行第二焊接程序的准备工作,以此类推,从而可以有效地提高焊接效率。
所述自动焊接设备包括焊枪系统,其包括支撑架和多个焊枪。为了提高焊接效率,本实用新型设置有多个焊枪,其安装在支撑架焊枪安装区,并置于工作台上方,方便对置于工作台上的工件进行焊接。所述支撑架的支脚可与工作台相对移动,从而可按照焊接流程的需要,带着焊枪在工作台的不同工位区域来回移动。
为了能够在焊接过程中对工件进行定位,所述自动焊接设备还包括工件定位系统。具体而言,包括安装在工作台上工位区域的模块化的工装夹具。其中,所述工装夹具采用模块化设计,为了减少更换工装,节约成本,工装上的夹具具有几种不同的位置以对应不同尺寸的工件,通过微调工装上夹具的位置,可以适用于不同尺寸的工件。当工件超出所述工装夹具的可调范围后,可以将工装夹具整体从工位上卸下,更换新的工装夹具,因而拆卸方便、快速。
为了控制焊接设备能够有序地焊接,还包括控制系统,用以控制焊枪及工装夹具等按照预置焊接流程工作。
图2是根据本实用新型一个实施例的自动焊接设备的主视图,图3、图4、图5分别是俯视图、侧视图及其立体图。所述自动焊接设备包括机体1,其包括工作台10及其支脚11。在本实施例中,工作台10的两侧设有X向第一滑轨12,作为所述焊枪系统支撑架的龙门架2的两个支脚20通过第一滑块22设置在所述第一滑轨12上。通过驱动机构,如步进电机、伺服电机等可以控制第一滑块22带动龙门架2沿所述第一滑轨12在X向左右移动。
龙门架的横梁设有Y向第二滑轨21,多个焊枪23通过各自的第二滑块25设置在第二滑轨上21。在本实施例中,为了控制焊枪23可以在Z向上移动以适应工件的高度,焊枪系统还包括焊枪支架24。如图6所示,为图5中焊枪支架24的放大图。所述焊枪支架24包括固定板241、Z向第三滑轨242、第三滑块243、旋转电机座244。固定板241的一面固定在第二滑块25上,另一面与第三滑块243固定在一起。Z向第三滑轨241设置在旋转电机座244背面,与第三滑块243滑动连接。旋转电机座244固定旋转电机55,旋转电机55的输出端通过支架与焊枪23固定在一起,通过控制旋转电机55的转动,可以带动焊枪23绕轴旋转。其中,第三滑块243固定在固定板241上,在Z向不动,通过控制第三滑轨242上下运动,从而带动旋转电机座244及旋转电机55和焊枪23在Z向移动。
在本实施例中,如图4所示,工作台10上设有两个工位。如图5所示,每个工位上设有一个翻转平台3,其上安装一个模块化的工装夹具4。在本实施例中,翻转平台3作为一种工装入位系统,包括工装支架30和一个枢轴31,枢轴31固定在工作台10上,工装支架30可绕所述枢轴31翻转到180度。从而其上固定的工装夹具4及夹持的工作面朝下,松开工装夹具4后,可以卸下焊接完的工件。
在前述实施例中,翻转平台3作为工装入位系统,在工件焊接完成后,通过翻转所述翻转平台3卸下工件。在另一个实施例中,工装入位系统还可以是其他结构,例如:包括工装支架和第四滑块,所述工装支架用以固定工装夹具4,在所述工作台上的工位区设置有X或Y向第四滑轨,工装支架通过第四滑块滑入或滑出工位。当第四滑轨为X向设置时,工装支架带着工装夹具4、工装夹具4带着工件沿着X向从工作台的两端滑入或滑出;当第四滑轨为Y向设置时,可以沿着Y向从工作台侧面滑入或滑出。因而,本实用新型提供的焊接机上、下工件方便。
如图5所示,工装夹具4包括工装框架41和各种夹具42,各种夹具42固定在工装框架41上形成模块化结构,工装框架41与翻转平台3固定在一起。其中,夹具42包括若干种尺寸的夹具,并具有多个位置,分别对应不同尺寸的工件。在使用时,根据工件的不同尺寸选择不同的夹具42或者调节夹具42在不同的位置。当该工装夹具4不符合当前工件的尺寸后,可以将其从翻转平台3上拆下,换其他尺寸的工装夹具4。由于夹具42全部固定在工装框架41上,因而不需要将众多夹具42一一卸下,只需从翻转平台上拆下工装框架41即可,因而工装的拆卸简单、快速。
本实用新型采用模块化工装,可以快速整体更换工装,并且工装对应于工件的尺寸,可以快速定位、夹紧工件。通过设置多个工位,可以将一个工件的焊接分成多道工序,从而提高焊接效率。
本实用新型的控制系统包括控制模块50,用于根据焊接流程控制部件的移动,例如,控制模块50根据预置的焊接流程,有序地输出对各个电机的控制指令。其中,X向电机驱动第一滑块22带动龙门架2沿第一滑轨12在X向左右移动;Y向电机控制第二滑块25沿第二滑轨21上滑动,带动焊枪在Y向移动;Z向电机控制第三滑轨241在第三滑块240内上下移动,从而使焊枪在Z向移动;旋转电机带动焊枪转动到预置位置进行焊接。
本实用新型提供的自动焊接设备可以适用于各种焊接方式的焊接机,如二氧化碳气体保护电弧焊、铝焊、氩弧焊等焊接机,这些焊接机内部包括实现各种焊接方式的所有设备。例如,二氧化碳气体保护焊的焊接机包括焊接电源(直流电源)、送丝系统(提供焊丝)、焊枪和供气系统(提供CO2)。与之配套的焊枪包括导电嘴和气体喷嘴。在焊接时,焊丝由送丝机构经软管和焊枪的导电嘴送出,焊接电源的输出两端分别接在焊枪与焊件上。当焊丝与焊件接触后形成电弧,在电弧的高温作用下,金属局部形成熔池,而焊丝端部也不断熔化形成熔滴,过渡到熔池中去,同时气瓶中送出的二氧化碳气体也以一定的压力和流量从焊枪的喷嘴喷出,形成一股保护气流,使熔池和电弧与空气隔离。随着焊枪的移动熔池中的金属凝固成焊缝。
通过将与焊接机配套的焊枪固定在本自动焊接设备上,可以替换人工自动焊接。以二氧化碳气体保护焊的焊接方式,结合图2-5所示的自动焊接设备为例,焊接过程如下:
设备连接。如:将CO2气瓶连接到焊接机上,将焊枪固定在自动焊接设备的焊枪支架上,连接夹具与气动设备的气路,并检查各个设备的电气状态,在状态正常时接通各个设备的电源。
在工位D1准备面板工件。在工位D1依次放入托盘的框架及面板的各个零件,控制气动设备,使夹具夹紧所有零件。
在工位D1进行面板焊接的同时在工位D2准备工件。启动预设的焊接程序,在工位D1进行面板焊接。所述焊接程序包括控制各个焊枪在X、Y、Z三个方向的移动而实现焊接。在工位D1焊接时,在工位D2放入托盘的框架及面板的各个零件,控制夹具将其夹紧。
在工位D2进行面板焊接的同时在工位D1准备工件。工位D1焊接完成后,焊枪移动到工位D2进行面板焊接。同时可在工位D1依次放入托盘腿,控制夹具将其夹紧。
在工位D1进行组装焊接的同时在工位D2准备工件。在工位D2进行完面板的焊接后,焊枪移动到工位D1进行组装焊接。同时,在工位D2依次放入托盘腿后,控制夹具将其夹紧。
在工位D1卸下工件的同时在工位D2进行组装焊接。在工位D1的组装焊接完成后,焊枪移动到工位D2进行组装焊接。工位D1的翻转平台3转动,使工装夹具4上的工件朝下,松开夹具,卸下工件,再重新翻转回到工位D1。
重复前述步骤焊接新的工件。
本实用新型提供的自动焊接设备可适用于各种焊接机,并且通过多把焊枪、配合焊接流程同时或分时自动焊接工件,相对于目前的人工焊接方式,成倍地提高了焊接效率。模块化的工装夹具可以快速定位、夹紧工件,在工件尺寸变化时,可以快速整体更换工装。通过设置多个工位,可以将一个工件的焊接分成多道工序,从而提高焊接效率。因而综合以上优点,本实用新型有效地提高了对托盘、围栏、床架等工件的焊接效率。
上述实施例仅供说明本实用新型之用,而并非是对本实用新型的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此,所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (7)

1.一种自动焊接设备,其特征在于,包括:
机体,其包括工作台及其支脚;
焊枪系统,其包括支撑架和多个焊枪,所述支撑架通过其支脚与工作台相连接,并可与工作台相对移动,所述多个焊枪安装在支撑架焊枪安装区,并置于工作台上方;
工件定位系统,其包括安装在工作台工位区域的模块化工装夹具,用以定位工件;以及
控制系统,经配置以用控制焊枪及工装夹具按照预置流程焊接工件。
2.根据权利要求1所述的自动焊接设备,其特征在于,所述工位区域为两个或多个;对应的,每个工位区域安装一个模块化工装夹具。
3.根据权利要求1或2所述的自动焊接设备,其特征在于,还包括:
工装入位系统,其与所述工装夹具相连接,用以将工装夹具送入工位区域和/或装、卸工件。
4.根据权利要求3所述的自动焊接设备,其特征在于,所述工装入位系统包括工装支架和枢轴,所述工装支架与工装夹具固定连接,所述工装支架的一个侧边通过所述枢轴固定在工作台上,可绕所述枢轴翻转到180度以卸下焊接完的工件。
5.根据权利要求3所述的自动焊接设备,其特征在于,所述工装入位系统包括工装支架和第四滑块,所述工装支架与工装夹具固定连接,所述工作台上的工位区域设置有X向或Y向第四滑轨,工装支架通过第四滑块滑入或滑出工位区域。
6.根据权利要求1所述的自动焊接设备,其特征在于,所述焊枪系统的支撑架为龙门架,工作台的两侧设有X向第一滑轨,龙门架的两个支脚通过第一滑块设置在所述第一滑轨上;龙门架的横梁设有Y向第二滑轨,所述多个焊枪通过各自的第二滑块设置在第二滑轨上。
7.根据权利要求6所述的自动焊接设备,其特征在于,所述焊枪系统还包括焊枪支架和第三滑块,所述焊枪支架上设有Z向第三滑轨,所述第三滑块固定在所述第二滑块上,所述焊枪支架可通过第三滑轨和第三滑块在Z向移动。
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