CN217965564U - 一种工件焊接设备 - Google Patents

Abstract

一种工件焊接设备，包括工作平台、工件锁紧机构，工作平台上设有焊接工位，工件锁紧机构包括限位块、压块、驱动器、连接臂与连杆组件，工件锁紧机构一侧设有输送机构，限位块、压块呈上下间隔设置，限位块、压块之间形成放置第一工件的槽位，压块通过连接臂、连杆组件与驱动器的动力输出端传动连接。本实用新型驱动器通过连杆组件、连接臂驱动压块往槽位方向运动，以在槽位上压紧第一工件，且输送机构对工件锁紧机构作用，工件锁紧机构往焊接工位方向运动。第一工件在压紧状态下往焊接工位输送，实现工件输送稳定，防止第一工件在输送过程中发生偏移，进而影响工件的焊接加工。

Description

一种工件焊接设备

技术领域

本实用新型涉及一种设备，具体是一种工件焊接设备。

背景技术

中国专利文献号CN205968327U于2017.02.22公开一种工件压紧装置，属于机械加工技术领域。它包括L型摆杆、第一连杆、第二连杆、压杆、压紧组件、限位销，L型摆杆的下端通过摆杆支承销轴铰接在支承底座上，L型摆杆的一侧设置有倾斜的限位面，压杆通过压杆支承销轴铰接在L型摆杆的上端，压杆的左端和第二连杆的上端铰接，第一连杆的下端铰接在支承底座上，驱动气缸的下端铰接在气缸支座上，驱动气缸的上端和第二连杆的下端、第一连杆的上端铰接，压紧组件包括顶杆、上螺母、下螺母，顶杆可上下滑动设置在压杆的右端，并通过上螺母和下螺母紧固，限位销设置在工件支座的左侧。该设计结构因为设有L型摆杆，故需要在L型摆杆的运动轨迹上设有限位件。该工件压紧装置结构复杂、零件较多、体积大、生产成本高，而且压紧工件的顶杆上没有设置对工件的限位，容易出现顶杆抬升的现象。导致工件不能压紧。因此有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种工件焊接设备，有效夹紧工件、在工件输送过程中防止工件发生抖动，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种工件焊接设备，包括工作平台、工件锁紧机构，工作平台上设有焊接工位，工件锁紧机构包括限位块、压块、驱动器、连接臂与连杆组件，工件锁紧机构一侧设有输送机构，限位块、压块呈上下间隔设置，限位块、压块之间形成放置第一工件的槽位，压块通过连接臂、连杆组件与驱动器的动力输出端传动连接；驱动器通过连杆组件、连接臂驱动压块往槽位方向运动，以在槽位上压紧第一工件，且输送机构对工件锁紧机构作用，工件锁紧机构往焊接工位方向运动。第一工件在压紧状态下往焊接工位输送，实现工件输送稳定，防止第一工件在输送过程中发生偏移，进而影响工件的焊接加工。

连杆组件包括转动设置在工件锁紧机构上的第一连杆与第二连杆，第一连杆与第二连杆铰接、且二者之间设有夹角A，驱动器的动力输出端驱动连杆组件作打开运动，且第一连杆、第二连杆的受力点基本在同一连线上时，压块将第一工件压紧在槽位上，并在工件锁紧机构上形成对第一工件最大的锁紧力，第一连杆、第二连杆的受力点基本在同一连线上时，此时驱动器的驱动行程为最大，第一工件定位在槽位上，防止驱动器的动力输出端有倒退现象，可以理解为压块压紧第一工件时发生松动现象。

驱动器的动力输出端驱动连杆组件作开合运动并通过连接臂将动力传递至压块上，以使压块作用在槽位的第一工件上。

压块将第一工件压紧在槽位上的力为N1,驱动器的输出动力为N2,N1＞N2。驱动器的动力输出端通过连杆组件、连接臂将动力传递至连接臂末端的压块上，利用杠杆原理将驱动器的动力变大，使连接臂末端的压块作用在第一工件上的力＞驱动器的输出动力，有效压紧第一工件。

通过调节驱动器的驱动行程改变连杆组件上的夹角A，以改变限位块、压块之间的上下间距，以适应装夹不同厚度的第一工件，同时实现对第一工件的装夹或松开功能。

焊接工位上设有与第一工件进行焊接的第二工件，第一工件与第二工件焊接时、且二者之间形成焊接深度L(焊接熔深)，工件锁紧机构上设有弹性支撑件，焊接深度L在工件受热熔接状态下发生变动时，工件锁紧机构通过弹性支撑件浮动在工件焊接设备上，焊接深度L在工件受热熔接状态下逐渐递减，工件锁紧机构通过弹性支撑件向下浮动，保证焊接深度L，保持第一工件与第二工件之间的焊接点接触良好，使第一工件与第二工件之间实现面与面的焊接贴合。

工件锁紧机构还包括固定板与支撑板，弹性支撑件一端弹性作用在固定板上，弹性支撑件另一端弹性作用在支撑板上，工件锁紧机构浮动时，弹性支撑件限位变形在固定板与支撑板之间。

焊接工位上设有限位部，第二工件通过限位部定位在焊接工位上，防止第二工件在焊接时发生偏移现象。

工件锁紧机构还包括支撑侧板，限位块固定在支撑侧板上。

限位块上设有第二定位部，第一工件上设有第一定位部，第一工件通过第一定位部和/或第二定位部定位在限位块上，压块上设有第三定位部，压块压紧第一工件时，第三定位部作用在第一工件上，第一工件在压紧时通过两个或三个定位部定位在槽位上，有效防止第一工件在输送或焊接时发生偏移现象。

本实用新型的有益效果如下：

第一工件在压紧状态下往焊接工位输送，实现工件输送稳定，防止第一工件在输送过程中发生偏移，进而影响工件的焊接加工。

第一连杆、第二连杆的受力点基本在同一连线上时，此时驱动器的驱动行程为最大，第一工件定位在槽位上，防止驱动器的动力输出端有倒退现象，可以理解为压块压紧第一工件时发生松动现象。

焊接深度L在工件受热熔接状态下逐渐递减，工件锁紧机构通过弹性支撑件向下浮动，保证焊接深度L，保持第一工件与第二工件之间的焊接点接触良好，使第一工件与第二工件之间实现面与面的焊接贴合，第一工件与第二工件焊接美观。

工件锁紧机构结构紧凑、占用设备上的面积小。

附图说明

图1为本实用新型一实施例工件锁紧机构的立体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例工件锁紧机构压块初始位置的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例工件锁紧机构压块开始沿槽位运动的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例工件锁紧机构压块压紧第一工件结构示意图。

图5为本实用新型一实施例工件锁紧机构装配分解结构示意图。

图6为本实用新型一实施例工件锁紧机构平面结构示意图。

图7为本实用新型一实施例连杆组件的夹角A的结构示意图。

图8为本实用新型一实施例第一工件与第二工件之间形成焊接深度的结构示意图。

图9为本实用新型一实施例工件焊接设备的结构示意图。

图10为本实用新型一实施例工件锁紧机构、第一推动机构与第二推动机构的立体布局结构示意图。

图11为本实用新型一实施例第一推动机构立体结构示意图。

图12为本实用新型一实施例第一工件与限位块之间装配分解的平面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1-图12，一种工件焊接设备，包括工作平台、工件锁紧机构1，工作平台上设有焊接工位，工件锁紧机构1包括限位块2、压块3、驱动器4、连接臂5与连杆组件6，工件锁紧机构1一侧设有输送机构9，限位块2、压块3呈上下间隔设置，限位块2、压块3之间形成放置第一工件7的槽位8，压块3通过连接臂5、连杆组件6与驱动器4的动力输出端传动连接；驱动器4通过连杆组件6、连接臂5驱动压块3往槽位8方向运动，以在槽位8上压紧第一工件7，且输送机构9对工件锁紧机构1作用，工件锁紧机构1往焊接工位方向运动。

在本实施例中，输送机构9包括推动气缸，推动气缸一端连接滑动块，工件锁紧机构1的底部连接滑动块，滑动块与线性导轨滑动配合，使工件锁紧机构1往焊接工位方向运动时作线性运动。

在本实施例中，驱动器4为气缸或电机，优选为气缸。

参见图2-图4，连杆组件6包括转动设置在工件锁紧机构1上的第一连杆10与第二连杆11，第一连杆10与第二连杆11铰接、且二者之间设有夹角A，驱动器4的动力输出端驱动连杆组件6作打开运动，且第一连杆10、第二连杆11的受力点基本在同一连线上时，压块3将第一工件7压紧在槽位8上，并在工件锁紧机构1上形成对第一工件7最大的锁紧力。

第一连杆10与第二连杆11通过连接头与驱动器4的动力输出端进行配合连接。第一连杆10与第二连杆11通过轴销与连接头铰接。

驱动器4的动力输出端驱动连杆组件6作开合运动并通过连接臂5将动力传递至压块3上，以使压块3作用在槽位8的第一工件7上。

压块3将第一工件7压紧在槽位8上的力为N1,驱动器4的输出动力为N2,N1＞N2。

通过调节驱动器4的驱动行程改变连杆组件6上的夹角A，以改变限位块2、压块3之间的上下间距。

在本实施例中，例如驱动器4为气缸，气缸的驱动行程可以通过调节螺母改变活塞杆的伸出长度。若驱动器4为电机，电机包括电动伸缩杆，则可以通过偏码器检测电机转动圈数，控制电动伸缩杆的伸缩长度。或通过一些位置检测器检测电动伸缩杆的伸缩长度。

参见图8，焊接工位上设有与第一工件7进行焊接的第二工件12，第一工件7与第二工件12焊接时、且二者之间形成焊接深度L，工件锁紧机构1上设有弹性支撑件13，焊接深度L在工件受热熔接状态下发生变动时，工件锁紧机构1通过弹性支撑件13浮动在工件焊接设备上。

在本实施例中，第一工件7底部设有焊接凸点，焊接凸点受热溶解时，第一工件7的底面与第二工件12的顶面贴合，在此过程中，由于焊接凸点的高度逐渐减少，故需要在工件锁紧机构1上设有弹性支撑件13，保证第一工件7与第二工件12之间的焊接熔深。

在本实施例中，弹性支撑件13为压缩弹簧。

工件锁紧机构1还包括固定板14与支撑板15，弹性支撑件13一端弹性作用在固定板14上，弹性支撑件13另一端弹性作用在支撑板15上，工件锁紧机构1浮动时，弹性支撑件13限位变形在固定板14与支撑板15之间。

在本实施例中，固定板14与支撑板15之间可分别设有容纳弹性支撑件13一端的容置槽，容置槽中心设有插入弹性支撑件13中的限位柱。

焊接工位上设有限位部，第二工件12通过限位部定位在焊接工位上。

在本实施例中，第二工件12可以通过输送带或输送链条输送至焊接工位上。焊接工位上的限位部可以为限位挡块或限位卡槽等。

工件锁紧机构1还包括支撑侧板16，限位块2固定在支撑侧板16上。

在本实施例中，第一连杆10一端与连接臂5一端通过转动销铰接在支撑侧板16上，第二连杆11一端通过转动销铰接在固定板14上。

参见图5、图7与图12，限位块2上设有第二定位部2.1，第一工件7上设有第一定位部7.1，第一工件7通过第一定位部7.1和/或第二定位部2.1定位在限位块2上，压块3上设有第三定位部3.1，压块3压紧第一工件7时，第三定位部3.1作用在第一工件7上。

在本实施例中，第二定位部2.1为限位挡块，第一定位部7.1为第一限位卡槽，第三定位部3.1为第二限位卡槽。

具体地：压块3、第一工件7分别呈L形。若驱动器4为气缸时，气缸活塞杆在压紧第一工件7时进行后退，但压块3的第三定位部3.1会卡设在第一工件7上，防止压块3脱离第一工件7。解决传统顶杆压紧工件时没有对工件进行定位，导致顶杆容易脱离工件。

参见图9，工件焊接设备上设有电控柜17，配合输送第二工件12的输送平台18。第一工件7可以人工放置在槽位8上。也可以通过其它输送机构将第一工件7输送至槽位8上，具体的实施方式如下：

参见图10、图11，槽位8一侧设有第一推动机构与第二推动机构，第一推动机构包括第一推料气缸20，第一推料气缸20的活塞杆上设有推料块19，推料块19与纵向导轨组件配合连接，第一推料气缸20驱动推料块19纵向往复运动在第一线性纵向导轨组件上。推料块19上设有放置第一工件7的开口槽，工件焊接设备上设有振动盘21，振动盘21的输送槽与开口槽进行输送衔接，振动盘21通过振动将第一工件7井然有序地输送至输送槽中，第一工件7通过输送槽进入推料块19的开口槽上。第一推料气缸20驱动推料块19运动至工件锁紧机构1的位置上，且推料块19的开口槽与槽位8对齐。第二推动机构包括第二推料气缸22、第二推料杆23，第二推料杆23横向活动设置在滑动座上，第二推料气缸22活塞杆与第二推料杆23配合连接，当推料块19的开口槽与槽位8对齐，第二推料气缸22活塞杆驱动第二推料杆23横向活动在滑动座上，以推动第一工件7至槽位8上。第一工件7运动至槽位8上，且工件锁紧机构1往焊接工位方向运动往焊接工位运动，第一推动机构与第二推动机构的所有运动机构进行运动复位。

第二推料气缸22活塞杆驱动第二推料杆23将第一工件7推动至槽位8上时，此时通过限位块2的第二定位部2.1阻挡第一工件7脱离槽位8外。在本实施例中，每个机构上或工作工位上设有检测来料(工件)的传感器。

在本实施例中，限位块2、压块3材料为导电材料，优选为铜，限位块2、压块3其中一个连接电源正极、另一个连接电源负极，当第一工件7输送至焊接工位时，第一工件7与第二工件12进行焊接，限位块2、压块3通电受热将热量传递至第一工件7上。

或者，根据第一工件7的不同材料选取采用激光焊接。

上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种工件焊接设备，包括工作平台、工件锁紧机构(1)，工作平台上设有焊接工位，工件锁紧机构(1)包括限位块(2)、压块(3)、驱动器(4)、连接臂(5)与连杆组件(6)，工件锁紧机构(1)一侧设有输送机构(9)，其特征在于：限位块(2)、压块(3)呈上下间隔设置，限位块(2)、压块(3)之间形成放置第一工件(7)的槽位(8)，压块(3)通过连接臂(5)、连杆组件(6)与驱动器(4)的动力输出端传动连接；驱动器(4)通过连杆组件(6)、连接臂(5)驱动压块(3)往槽位(8)方向运动，以在槽位(8)上压紧第一工件(7)，且输送机构(9)对工件锁紧机构(1)作用，工件锁紧机构(1)往焊接工位方向运动。

2.根据权利要求1所述的工件焊接设备，其特征在于：连杆组件(6)包括转动设置在工件锁紧机构(1)上的第一连杆(10)与第二连杆(11)，第一连杆(10)与第二连杆(11)铰接、且二者之间设有夹角A，驱动器(4)的动力输出端驱动连杆组件(6)作打开运动，且第一连杆(10)、第二连杆(11)的受力点基本在同一连线上时，压块(3)将第一工件(7)压紧在槽位(8)上，并在工件锁紧机构(1)上形成对第一工件(7)最大的锁紧力。

3.根据权利要求1或2所述的工件焊接设备，其特征在于：驱动器(4)的动力输出端驱动连杆组件(6)作开合运动并通过连接臂(5)将动力传递至压块(3)上，以使压块(3)作用在槽位(8)的第一工件(7)上。

4.根据权利要求3所述的工件焊接设备，其特征在于：压块(3)将第一工件(7)压紧在槽位(8)上的力为N1,驱动器(4)的输出动力为N2,N1＞N2。

5.根据权利要求2所述的工件焊接设备，其特征在于：通过调节驱动器(4)的驱动行程改变连杆组件(6)上的夹角A，以改变限位块(2)、压块(3)之间的上下间距。

6.根据权利要求1所述的工件焊接设备，其特征在于：焊接工位上设有与第一工件(7)进行焊接的第二工件(12)，第一工件(7)与第二工件(12)焊接时、且二者之间形成焊接深度L，工件锁紧机构(1)上设有弹性支撑件(13)，焊接深度L在工件受热熔接状态下发生变动时，工件锁紧机构(1)通过弹性支撑件(13)浮动在工件焊接设备上。

7.根据权利要求6所述的工件焊接设备，其特征在于：工件锁紧机构(1)还包括固定板(14)与支撑板(15)，弹性支撑件(13)一端弹性作用在固定板(14)上，弹性支撑件(13)另一端弹性作用在支撑板(15)上，工件锁紧机构(1)浮动时，弹性支撑件(13)限位变形在固定板(14)与支撑板(15)之间。

8.根据权利要求6所述的工件焊接设备，其特征在于：焊接工位上设有限位部，第二工件(12)通过限位部定位在焊接工位上。

9.根据权利要求1所述的工件焊接设备，其特征在于：工件锁紧机构(1)还包括支撑侧板(16)，限位块(2)固定在支撑侧板(16)上。

10.根据权利要求1所述的工件焊接设备，其特征在于：限位块(2)上设有第二定位部(2.1)，第一工件(7)上设有第一定位部(7.1)，第一工件(7)通过第一定位部(7.1)和/或第二定位部(2.1)定位在限位块(2)上，压块(3)上设有第三定位部(3.1)，压块(3)压紧第一工件(7)时，第三定位部(3.1)作用在第一工件(7)上。

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