CN212443998U - 薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，属于机床技术领域。它解决了现有的薄壁钻焊接机自动上下料装置适用薄壁钻直径范围小的问题。本筒体自动供给装置包括转盘和一张托持板，转盘的外缘部设有多个第一避让凹口，转盘上固定有多组筒体夹持组件，多个第一避让凹口绕轴心线周向分布，多组筒体夹持组件与多个第一避让凹口一一对应设置；托持板位于转盘的下方，托持板上固定有定位套，托持板与机架主体之间通过能使托持板升降移动的第三驱动机构相连接。本薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置通过定位套定位薄壁钻筒体的水平位置，转盘薄壁钻和托持板均能确定薄壁钻筒体的高度；进而保证不同直径的筒体安装位置一致。

Description

薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，涉及一种薄壁钻焊接机，特别是一种薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置。

背景技术

薄壁钻焊接机架是焊接薄壁钻时定位筒体和刀头的专用设备。发明人提出了众多关于薄壁钻焊接的相关文献，刀头夹持定位装置及薄壁基材焊接装置（申请号200820038094.1），用于夹持定位刀头以及调整刀头的位置，使刀头与筒体正对。一种薄壁钻焊接机中的筒体定位装置（申请号201010173633.4），用于夹持定位筒体，提高筒体装夹状态一致性。金刚石薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体定位装置（申请号201320231148.7），使筒体在转动时底部能够任意摆动，降低薄壁钻筒体的精度要求和提高筒体顶面状态一致性。双工位薄壁钻焊接机（申请号201811265565.7），一个工位处于焊接状态时，另一个工位可进行装卸作业，提高加工效率。

薄壁钻焊接机自动上下料装置（申请号202010072274.7），台板上能摆放多个工件，实现将未加工的工件取走以及将加工完成的工件摆放回台板上，进而提高加工效率。该技术方案存在着一些不足之处，1、薄壁钻的直径为28mm-350mm，小直径薄壁钻的筒体底部尺寸大于或等于顶部的直径，大直径薄壁钻的筒体顶部的直径才会大于底部尺寸，即小直径薄壁钻无法摆放在台板上，或者说摆放在台板上的小直径薄壁钻筒体不利于自动取放，由此存在着通用性差的问题；2、摆放在台板上的工件通常通过定位卡槽侧面进行定位，由于薄壁钻的型号较多，安装在台板上具有定位卡槽的定位板所需数量也较多，这不仅提高制造成本，还影响使用方便性。

发明内容

本实用新型提出了一种薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，本实用新型要解决的技术问题是如何使薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置适合输送的筒体直径范围更广，提高薄壁钻焊接机架通用性。

本实用新型的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：薄壁钻焊接机架包括机架主体，筒体自动供给装置包括水平设置的转盘，转盘与机架主体之间通过能使转盘转动的第二驱动机构相连接，其特征在于，转盘的外缘部设有多个第一避让凹口，转盘上固定有多组筒体夹持组件，多个第一避让凹口绕轴心线周向分布，多组筒体夹持组件与多个第一避让凹口一一对应设置；筒体自动供给装置还包括一张托持板，托持板位于转盘的下方，托持板上固定有定位套，托持板与机架主体之间通过能使托持板升降移动的第三驱动机构相连接。

输送大直径薄壁钻的筒体时，筒体放置在转盘上，筒体底部的连接部位于第一避让凹口内，该结构保证筒体安装高度相同。操控第三驱动机构使托持板上升，筒体底部嵌入定位套内，由此保证筒体相对于转盘的位置相同。输送小直径薄壁钻的筒体时，即第一避让凹口的尺寸大于筒体的直径，使得筒体无法放置在转盘上；虽然筒体位于定位套内，但筒体放置在托持板上，通过控制托持板的高度，保证筒体安装高度相同。筒体底部嵌入定位套内，保证筒体相对于转盘的位置相同。

机架主体上安装有筒体连接件，筒体连接件与机架主体之间通过能使筒体连接件升降移动和水平移动的第一驱动机构相连接。薄壁钻的筒体从定位状态转移至筒体连接件上的过程依次为：第一步利用筒体夹持组件夹持住筒体；第二步操控第三驱动机构使托持板下降，直至筒体与定位套分离；第三步操控第二驱动机构使转盘转动，直至筒体停留在适合与筒体连接件相连接的位置处；第四步操控第一驱动机构使筒体连接件升降移动以及水平移动，实现筒体与筒体连接件相连接；第五步操作筒体夹持组件实现释放筒体。

与现有技术相比，本薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置通过定位套定位薄壁钻筒体的水平位置，转盘和托持板均能确定薄壁钻筒体的高度；即筒体自动供给装置不仅保证大直径薄壁钻的筒体安装位置一致，还能保证小直径薄壁钻的筒体安装位置一致。通过筒体夹持组件夹持筒体，使得定位套以及托持板可以下降，实现筒体与定位套以及托持板分离，且保证分离后筒体定位位置不变。通过筒体夹持组件夹持筒体，保证转盘在转动过程中筒体相对于转盘的位置不变。概括来说，本薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置不仅能输送小直径薄壁钻的筒体，还能输送大直径薄壁钻的筒体，且均保证经输送后的薄壁钻筒体仍能与定位套相连接，由此提高筒体自动供给装置的通用性。

定位套可根据薄壁钻的型号进行适应性调整，无论第一避让凹口的数量多少，即转盘上能同时安装多个个筒体，定位套的数量仅需一个，由此显著降低定位套制造数量，实现降低制造成本以及降低更换定位套所需时长。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述转盘的第一避让凹口处通过螺栓固定连接有辅助托板，辅助托板上具有第二避让凹口。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述辅助托板的顶面与转盘的顶面齐平。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述定位套通过螺栓固定在托持板的顶面上。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述筒体夹持组件包括固定在转盘上的气缸，气缸的活塞杆上固定有夹持臂。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述第一驱动机构包括升降座和平移座，升降座与机架主体之间通过第一升降导向组件和第一升降电机组件相连接；平移座与升降座之间通过第一平移导向组件和第一平移电机组件相连接；筒体连接件安装在平移座上。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述转盘位于升降座的正前方，平移座移动方向为前后移动。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，当所述薄壁钻筒体的顶部处于夹持定位状态时，第一平移电机组件带动平移座的前后移动能使薄壁钻筒体处于垂直状态。

在上述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置中，所述第三驱动机构）包括第三升降电机组件，第一升降电机组件和第三升降电机组件均与控制电路电连接；控制电路能根据第三升降电机组件的参数控制第一升降电机组件，第一升降电机组件带动升降座上升运动使筒体连接件顶面与定位套顶面齐平。

附图说明

图1是薄壁钻焊接机架的立体结构示意图。

图2和图5是筒体自动供给装置夹持大直径筒体处于不同状态的立体结构示意图。

图3、图4和图6是筒体自动供给装置夹持大直径筒体处于不同状态的结构示意图。

图7和图10是筒体自动供给装置夹持大直径筒体处于不同状态的立体结构示意图。

图8、图9和图11是筒体自动供给装置夹持大直径筒体处于不同状态的结构示意图。

图中，100、机架主体；200、筒体顶部夹持定位装置；300、刀头夹持定位装置；400、筒体自动供给装置；500、薄壁钻筒体；1、筒体连接件；2、转盘；2a、第一避让凹口；3、托持板；4、定位套；5、第一驱动机构；5a、升降座；5b、平移座；5c、第一升降导向组件；5d、第一升降电机组件；5e、第一平移导向组件；5f、第一平移电机组件；6、第一电机；7、第二驱动机构；8、辅助托板；8a、第二避让凹口；9、筒体夹持组件；9a、气缸；9b、夹持臂；10、第三驱动机构；10a、第三升降导向组件；10b、第三升降电机组件。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

薄壁钻焊接机架包括机架主体100、筒体自动供给装置400、筒体顶部夹持定位装置200和刀头夹持定位装置300，刀头夹持定位装置300位于筒体顶部夹持定位装置200的上方，筒体自动供给装置400位于筒体顶部夹持定位装置200的下方。

筒体自动供给装置400包括筒体连接件1、转盘2、托持板3和定位套4。

筒体连接件1与机架主体100之间通过能使筒体连接件1升降移动和水平移动的第一驱动机构5相连接。第一驱动机构5包括升降座5a和平移座5b，升降座5a与机架主体100之间通过第一升降导向组件5c和第一升降电机组件5d相连接，由此操控第一升降电机组件5d便能使升降座5a稳定地升降移动。平移座5b与升降座5a之间通过第一平移导向组件5e和第一平移电机组件5f相连接，由此操控第一平移电机组件5f便能使平移座5b稳定地水平移动。说明书附图给出平移座5b移动方向为前后移动，转盘2位于升降座5a的正前方；该布置方式能够简化第一驱动机构5的结构，进而降低制造成本。

筒体连接件1为电动夹钳或气动夹钳，这样既保证薄壁钻焊接机架自动化程度，又便于筒体连接件1与薄壁钻筒体500的底部连接和分离。筒体连接件1位于平移座5b上方，筒体连接件1与平移座5b之间转动连接，平移座5b上安装有能驱动筒体连接件1转动的第一电机6，通过控制第一电机6实现控制筒体连接件1转动角度，进而控制薄壁钻筒体500转动角度，使刀头有序且自动地排列在薄壁钻筒体500的顶面上。

转盘2水平设置，转盘2与机架主体100之间通过能使转盘2转动的第二驱动机构7相连接。转盘2的外缘部设有多个第一避让凹口2a，多个第一避让凹口2a绕着转盘2的轴心线周向均匀分布，由此第二驱动机构7每次驱动转盘2转动角度相同，便保证每个第一避让凹口2a相对于筒体连接件1的位置相同，进而简化控制结构，降低制造成本。说明书附图给出第一避让凹口2a的数量为两个；显然根据实际情况第一避让凹口2a的数量可适应性地增加。

转盘2的第一避让凹口2a处还通过螺栓固定连接有辅助托板8，辅助托板8上具有第二避让凹口8a。设置辅助托板8相当于缩小避让凹口，使转盘2上放置更小直径的薄壁钻筒体500。辅助托板8的顶面与转盘2的顶面齐平，这样保证放置在转盘2上的薄壁钻筒体500高度相同。由此可知，根据待焊接薄壁钻筒体500的直径大小，选择安装辅助托板8或拆卸安装托板。一张辅助托板8通常适合一段直径范围值的薄壁钻筒体500，夹持臂9b即使薄壁钻的直径为28mm-350mm，为了保证筒体自动供给装置400通用性，辅助托板8的数量也仅需1组或2组。

转盘2上固定有多组筒体夹持组件9，筒体夹持组件9的数量与第一避让凹口2a的数量相同，多组筒体夹持组件9与多个第一避让凹口2a一一对应设置。被筒体夹持组件9夹持的薄壁钻筒体500相对于转盘2处于静止状态，且薄壁钻筒体500位于第一避让凹口2a的中心区域，这样降低薄壁钻筒体500与转盘2产生干涉可能性。筒体夹持组件9包括固定在转盘2上的气缸9a，气缸9a的活塞杆上固定有夹持臂9b；说明书附图给出气缸9a为同步相向运动气缸9a，同步相向运动气缸9a的两个运动手指上均固定连接有一组夹持臂9b。如图2和图7所示，根据薄壁钻筒体500的直径大小可更换夹持臂9b，提高筒体夹持组件9夹持固定薄壁钻筒体500的直径范围值。一组夹持臂9b通常适合一段直径范围值的薄壁钻筒体500，即使薄壁钻的直径为28mm-350mm，为了保证筒体自动供给装置400通用性，夹持臂9b的组数也是有限的，夹持臂9b的组数通常小于4组。

托持板3位于转盘2的下方，这样保证托持板3不会影响转盘2转动。托持板3与机架主体100之间通过能使托持板3升降移动的第三驱动机构10相连接。第三驱动机构10包括第三升降导向组件10a和第三升降电机组件10b，由此操控第三升降电机组件10b便能使托持板3稳定地升降移动。

定位套4通过螺栓固定在托持板3的顶面上，由此根据薄壁钻筒体500的型号可更换定位套4。当一个第一避让凹口2a与筒体连接件1处于正对状态时，定位套4与另一个第一避让凹口2a处于正对状态，这样筒体连接件1与薄壁钻筒体500连接或分离以及人们取下薄壁钻与安放定位薄壁钻筒体500可同步操作，进而简化操控，提高输送效率。

第三升降电机组件10b和第一升降电机组件5d均通过控制电路电连接，控制电路能根据第三升降电机组件10b使托持板3所处高度的参数控制第一升降电机组件5d，进而使筒体连接件1顶面与定位套4顶面齐平。该控制结构和控制方法实现第三升降电机组件10b和第一升降电机组件5d联动控制，不仅能减少传感元件使用数量，降低制造成本，还能缩短筒体自动供给装置400调试时长。筒体连接件1与薄壁钻筒体500连接或分离操作位置位于转盘2的后侧，不利于人们观察；定位套4和托持板3位于转盘2的前侧，有利于人们观察和测量；通过控制托持板3的高度，实现确定定位套4顶面的位置，保证薄壁钻筒体500嵌入定位套4的长度，以及保证薄壁钻筒体500与筒体连接件1的连接长度，进而保证薄壁钻筒体500与筒体连接件1连接牢固且稳定。

如图2至图11所示，通过阐述一根薄壁钻筒体500从安装在转盘2上到薄壁钻筒体500的顶部被筒体顶部夹持定位装置200夹持定位的过程，进一步说明各个部件的作用和优点。

如图2至图6所示，薄壁钻筒体500直径为200mm，辅助托板8可安装在转盘2上，也可卸除辅助托板8，总之有无辅助托板8均能将薄壁钻筒体500放置在转盘2上。如图7至图11所示，薄壁钻筒体500直径为30mm，薄壁钻筒体500可嵌设在第二避让凹口8a内，由此辅助托板8可安装在转盘2上，也可卸除辅助托板8。具体来说，薄壁钻筒体500直径小于160mm且大于80mm时，通常需要安装辅助托板8；薄壁钻筒体500直径大于280mm时，通常需要卸除辅助托板8；薄壁钻筒体500直径小于80mm且大于40mm时，通过需要卸除辅助托板8，薄壁钻筒体500直径小于40mm时，辅助托板8可安装在转盘2上，也可卸除辅助托板8。

如图2和图3所示，第一步，操控第三升降电机组件10b使托持板3处于较高位置状态，通常定位套4的顶面与辅助托板8底面之间间距小于3mm，这样保证薄壁钻筒体500的连接部嵌入定位套4内的长度。薄壁钻筒体500从上至下放置在转盘2上时，薄壁钻筒体500的端面依靠在转盘2的顶面上，薄壁钻筒体500的连接部位于第二避让凹口8a内且嵌入定位套4内，由此实现托持和定位薄壁钻筒体500相对于转盘2的位置。

第二步，操控筒体夹持组件9的气缸9a，夹持臂9b将薄壁钻筒体500夹持住，薄壁钻筒体500在被夹持前后位置保持不变，即避免薄壁钻筒体500与转盘2和定位套4等部件产生干涉。

第三步，操控第三升降电机组件10b使托持板3下降，直至薄壁钻筒体500与定位套4完全分离。

如图4所示，第四步，操控第二驱动机构7使转盘2转动180°，由此位于第二驱动机构7前侧的薄壁钻筒体500转动至第二驱动机构7和升降座5a之间。操控第三升降电机组件10b使托持板3上升，直至托持板3处于较高位置状态。

第五步，操控第一升降电机组件5d和第一平移电机组件5f，先使筒体连接件1移动至薄壁钻筒体500的正下方，然后控制电路根据第三升降电机组件10b的参数操控第一升降电机组件5d使筒体连接件1逐渐上升，直至筒体连接件1顶面与定位套4定位齐平，由此即避免筒体连接件1与转盘2产生干涉，又保证筒体连接件1与薄壁钻筒体500连接长度。

第六步，操控筒体连接件1，筒体连接件1将薄壁钻筒体500夹持住；紧接着操控筒体夹持组件9的气缸9a，夹持臂9b释放薄壁钻筒体500。

如图5和图6所示，第七步，再次操控第一升降电机组件5d和第一平移电机组件5f，先使筒体连接件1再向上移动较小距离，如0.5mm，使薄壁钻筒体500与转盘2分离；再使筒体连接件1水平移动，直至薄壁钻筒体500与转盘2完全分离。最后根据薄壁钻筒体500的高度调整筒体连接件1的高度使薄壁钻筒体500的顶部能被筒体顶部夹持定位装置200夹持，根据薄壁钻筒体500的直径调整筒体连接件1的水平位置，保证薄壁钻筒体500的垂直度。

第八步，操作筒体顶部夹持定位装置200实现夹持定位薄壁钻筒体500。

如图7至图11所示，输送小直径薄壁钻筒体500与输送大直径薄壁钻筒体500不同的地方主要在于定位薄壁钻筒体500的方式。操控第三升降电机组件10b使托持板3处于合适位置状态，薄壁钻筒体500从上至下放入定位套4内且薄壁钻筒体500的底面依靠在托持板3上，由此实现托持和定位薄壁钻筒体500相对于转盘2的位置。

Claims (10)

1.一种薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，薄壁钻焊接机架包括机架主体（100），筒体自动供给装置包括水平设置的转盘（2），转盘（2）与机架主体（100）之间通过能使转盘（2）转动的第二驱动机构（7）相连接，其特征在于，转盘（2）的外缘部设有多个第一避让凹口（2a），转盘（2）上固定有多组筒体夹持组件（9），多个第一避让凹口（2a）绕轴心线周向分布，多组筒体夹持组件（9）与多个第一避让凹口（2a）一一对应设置；筒体自动供给装置还包括一张托持板（3），托持板（3）位于转盘（2）的下方，托持板（3）上固定有定位套（4），托持板（3）与机架主体（100）之间通过能使托持板（3）升降移动的第三驱动机构（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述转盘（2）的第一避让凹口（2a）处通过螺栓固定连接有辅助托板（8），辅助托板（8）上具有第二避让凹口（8a）。

3.根据权利要求2所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述辅助托板（8）的顶面与转盘（2）的顶面齐平。

4.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述定位套（4）通过螺栓固定在托持板（3）的顶面上。

5.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述筒体夹持组件（9）包括固定在转盘（2）上的气缸（9a），气缸（9a）的活塞杆上固定有夹持臂（9b）。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述机架主体（100）上安装有筒体连接件（1），筒体连接件（1）通过第一驱动机构（5）与机架主体（100）相连接，第一驱动机构（5）能使筒体连接件（1）升降移动和水平移动。

7.根据权利要求6所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述第一驱动机构（5）包括升降座（5a）和平移座（5b），升降座（5a）与机架主体（100）之间通过第一升降导向组件（5c）和第一升降电机组件（5d）相连接；平移座（5b）与升降座（5a）之间通过第一平移导向组件（5e）和第一平移电机组件（5f）相连接；筒体连接件（1）安装在平移座（5b）上。

8.根据权利要求7所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述转盘（2）位于升降座（5a）的正前方，平移座（5b）移动方向为前后移动。

9.根据权利要求8所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，当所述筒体连接件（1）夹持有薄壁钻筒体（500）且薄壁钻筒体（500）的顶部处于夹持定位状态时，第一平移电机组件（5f）带动平移座（5b）的前后移动能使薄壁钻筒体（500）处于垂直状态。

10.根据权利要求7所述的薄壁钻焊接机架筒体自动供给装置，其特征在于，所述第三驱动机构（10）包括第三升降电机组件（10b），第一升降电机组件（5d）和第三升降电机组件（10b）均与控制电路电连接；控制电路能根据第三升降电机组件（10b）的参数控制第一升降电机组件（5d），第一升降电机组件（5d）带动升降座（5a）上升运动使筒体连接件（1）顶面与定位套（4）顶面齐平。

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