CN211804339U - 一种自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动焊接装置，包括机架，机架上设有：焊接机构，它包括上焊头工装以及下焊头工装，上焊头工装上设有上焊头，下焊头工装上设有下焊头，上焊头、下焊头分别连接在焊接件变压器的正负两极；工件送料机构，用以将待焊接的工件逐个输送至上焊头的正下方；焊接件送料机构，用以将焊接件逐个传送至定位在下焊头的上方；驱动机构，用以驱动下焊头朝着上焊头移动，直至焊接件与工件接触导通产生焊接电弧以实现焊接固定；控制器，所述的控制器与焊接机构、工件送料机构、焊接件送料机构以及驱动机构均电连接，实现焊接过程的自动化控制。本实用新型公开的一种焊接装置，焊接精度高，效率快的，成本低。

Description

一种自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体地说是一种自动焊接装置。

背景技术

如图1所示，为现有技术中的一种阀门接头100，其包括管状连接头100.1以及阀块100.2，在管状连接头100.1的内腔底部设有一根阀芯101，由于阀芯101外径细小，且其本身也是带有通孔的管状体，一次性加工成型难度大，成本高，因此，在实际生产过程中，阀芯101通常是后期通过焊接的形式连接在管状连接头100.1的内腔底部，形成完整的阀门接头100。在实际应用中，虽然管状连接头100.1的形状结构都是一致的，但是阀块100.2 部分的形状多种多样，不是唯一的形状，因此难以通过震动盘的形式分别对阀门接头100、阀芯101进行自动送料，因为输送每一种不同结构的阀门接头100需要更换一种震动盘，成本高，结构复杂。所以，在传统的加工生产中，通常是通过人工焊接的形式来实现，但是人工焊接存在焊接精度差，报废率高，焊接效率低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种焊接精度高，效率快的，成本低的自动化焊接装置。

本实用新型所采取的技术方案是：提供一种自动焊接装置，包括机架，所述机架的顶板上设有：

焊接机构，包括上焊头工装以及下焊头工装，所述的上焊头工装上设有上焊头，下焊头工装上设有下焊头，所述的上焊头、下焊头分别连接在焊接件变压器的正负两极；

工件送料机构，用以将待焊接的工件逐个输送至上焊头的正下方；

焊接件送料机构，用以将焊接件逐个传送至定位在下焊头的上方；

驱动机构，用以驱动下焊头朝着上焊头移动，直至焊接件与工件接触导通产生焊接电弧以实现焊接固定；

控制器，所述的控制器与焊接机构、工件送料机构、焊接件送料机构以及驱动机构均电连接，实现焊接过程的自动化控制。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的焊接装中，通过自动化的将工件传送至上焊接头所在位置，将焊接件传送至下焊头所在位置，并且通过相应的驱动机构驱动下焊头工装朝着上焊头位置移动，直至移动至焊接件与工件同时定位在焊接结构中对应的正负极位置，当两者接触导通释放电弧实现自动焊接固定，期间不需人工定位，避免人为误差，且经过机械化的传输定位方式保证每次焊接后，焊接件与工件的同轴度，即，保证焊接精度，有效提高产品合格率。

进一步的，所述的工件送料机构包括安装架，所述的安装架上设有分割器，所述分割器的输出轴上设有分料盘，所述分料盘的外边缘沿周向均分的设有若干用以插放工件的限位槽。本结构中，限位槽的结构与工件的管状连接头外形相匹配，即可以实现多种不同形状的工件的卡装送料，通用性强。

作为改进的，所述的上焊头工装包括固定底座，所述的上焊头设在固定底座上；所述的下焊头工装包括滑动设在顶板上的安装板，所述安装板上设有可沿竖向滑动的安装块，所述的下焊头沿竖向设置在安装块上，所述下焊头的上端设有用于供焊接件插装的插接槽。

再改进的，所述的驱动机构包括第一驱动缸和第二驱动缸，所述的第一驱动缸水平固定在顶板上，且第一驱动缸的活塞杆连接在安装板的端部；所述第二驱动缸沿竖向设在安装板的下方，所述的顶板上设有避让通孔，所述第二驱动缸的下端滑动穿设在避让通孔内，第二驱动缸的活塞杆朝上穿出于安装板与安装块连接。

再改进的，所述的焊接件送料机构包括震动盘以及安装座，所述的安装座上滑动设有喂料模具以及驱动喂料模具水平滑移的喂料驱动缸，所述的喂料模具上设有卡槽，当震动盘内的焊接件输送至卡槽内时，所述的喂料驱动缸驱动喂料模具朝着下焊头运行，直至焊接件位于下焊头的正上方。

再改进的，所述的下焊头工装还包括中位保压阀，所述的中位保压阀与第一驱动缸连接。中位保压阀的设置使得相应的驱动缸的活塞杆可以在中间位置停止，实现相应的动作需求。

再改进的，所述的安装架上还设有卸料拨杆以及料斗，所述的卸料拨杆倾斜的设在分料盘近靠外边缘且位于焊接机构转动方向的前方位置，所述料斗设在卸料拨杆的下方，随着分料盘的转动，焊接后的工件在卸料拨杆的限位导向作用下逐渐与限位槽分离，直至下落到料斗内。

再改进的，所述的机架上还设有限位机构，当所述的分料盘转动至工件位于上焊头的正下方时，所述的限位机构压合限位在工件的外侧壁上，使其保持固定不动。由于分料盘上的限位槽孔径是大于工件的插装轴部件的，即工件在限位槽内是具有活动间隙的，该限位机构设置使得工件在焊接时不会发生偏移，提高焊接准确度。

再改进的，所述的限位机构包括定位压杆以及驱动定位压杆水平移动的定位驱动缸；所述的分料盘上设有导向座，所述的导向座上设有导向孔，所述的定位压杆远离定位驱动缸的一端滑动穿设在导向孔内。限位机构中还设置了相应的导向座以及导向孔，使得定位压杆在运动过程中保持更好的直线性以及稳定性，从而保证对于工件的稳定压紧限位。

再改进的，所述的顶板上还设有缓冲限位机构，用以对安装板的水平移动进行抵触缓冲；且所述缓冲限位机构上的抵触挡块的伸出长度可调。该缓冲机构用于对安装板的运行进行缓冲防撞以提高设备的使用寿命，另外的，缓冲限位机构上的用于直接与安装板接触的抵触挡块的伸出长度可调，即对于安装板的水平运动行程可以调整，提高运行距离的准确控制，从而保证下焊头与上焊头的精准对中，保证焊接件与工件的同轴度。

附图说明

图1是现有技术的一种工件的结构。

图2是现有技术中的焊接件结构。

图3是本实用新型的一种自动焊接装置的立体结构图。

图4是本实用新型的一种自动焊接装置的俯视图。

图5是图4中的A-A向剖视图。

图6是图5中的X处放大机构图。

图7是本实用新型中的工件送料机构与限位机构的结构图。

图8是本实用新型中的分料盘的结构图。

图9是本实用新型中的焊接件送料机构的结构图。

图10是本实用新型中的喂料模具的结构图。

其中，100-工件，101-焊接件；

1-机架，2-顶板，3-上焊头，4-下焊头，4.1-插接槽，5-安装架，6-分割器，7-分料盘，7.1-限位槽，8-固定底座，9-安装板，10-安装块，11-第一驱动缸，12-第二驱动缸， 13-震动盘，14-安装座，15-喂料模具，15.1-卡槽，16-喂料驱动缸，17-中位保压阀，18- 卸料拨杆，19-料斗，20-定位压杆，21-定位驱动缸，22-导向座，22.1-导向孔，23-抵触挡块，24-磁铁，25-焊接件变压器，26-焊接控制箱，27-储气罐，28-气源处理器，29-控制箱，30-触摸屏，31-直线导轨，32-固定支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“正上方”、“上下”、“上端”、“下端”、“外边缘”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，为了相互区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如图3、4所示，本实用新型提供了一种自动焊接装置，包括机架1，机架1的顶板2上设有：

焊接机构，用于实现工件100与焊接件101的自动焊接，具体的，它包括上焊头工装以及下焊头工装，上焊头工装上设有上焊头3，下焊头工装上设有下焊头4，并且，此结构中，上焊头3以及下焊头4均与相应的焊接变压器25电连接，并通过焊接件控制箱26 控制，即，当上焊头3与下焊头4触碰导通时，自动会产生焊接电弧，促使下焊头4内的焊接件101焊接在上焊头3正下方的工件100上的相应位置，实现自动触碰焊接；

工件送料机构，用以将待焊接的工件100逐个输送至上焊头3的正下方；

焊接件送料机构，用以将焊接件101逐个传送至下焊头4的上方；

驱动机构，待焊接件101输送至下焊头4上后，驱动机构驱动下焊头工装运行至焊接件101与工件100接触导通产生焊接电弧以实现焊接固定；

控制器，控制器与焊接机构、工件送料机构、焊接件送料机构以及驱动机构均电连接，实现焊接过程的自动化控制，具体的，该控制器安装在控制箱29内，并且在控制箱29的外侧壁上设有与控制器电连接的触摸屏30，通过触摸式控制，操作简单，当然在其他的实施例中，也可以通过多个机械式控制按钮来实现各个驱动部件运行。

具体的，本实施例中，如图7、8所示，工件送料机构包括安装架5，安装架5上设有分割器6，具体的，该分割器6为凸轮分割器，分割器6的输出轴上设有分料盘7，分料盘7的外边缘沿周向均分的设有若干用以插放工件100的限位槽7.1，分料盘7通过分割器6实现等角度的驱动切换，保证每一次工件100准确的运转至焊接机构位置，提高自动焊接精度，本实施例中，分料盘7的外边缘沿周向均匀设有十二个限位槽7.1。具体的，如图8所示，在分料盘7上靠近各个限位槽7.1的位置均设有磁铁24，使得工件100卡接在限位槽7.1内后更加的牢固，在分料盘7转动的过程中不会被甩出，更加的安全。

上焊头工装包括固定底座8，上焊头3设在固定底座8上；下焊头工装包括滑动设在顶板2上的安装板9，安装板9上设有可沿竖向滑动的安装块10，下焊头4沿竖向设置在安装块10上，下焊头4的上端设有用于供焊接件101插装的插接槽4.1。此结构中，上焊头3以及下焊头4均与相应的焊接变压器25的正负极连接，焊接控制箱26用于控制焊接电流的输出以及焊接参数的设定。

如图5、6所示，驱动机构包括用于驱动安装板9朝着上焊头3所在位置移动的第一驱动缸11以及用于控制安装板9带动下焊头4上下运动的第二驱动缸12。具体的，第一驱动缸11沿水平方向固定在顶板2上，且第一驱动缸11的活塞杆连接在安装板9远离上焊头3一侧的端部，此结构中，安装板9与顶板2之间通过直线滑轨结构滑动连接。

另外的，第二驱动缸12沿竖向设在安装板9的下方，顶板2上设有避让通孔2.1，第二驱动缸12的下端滑动穿设在避让通孔2.1内，第二驱动缸12的活塞杆朝上穿出于安装板9与安装块10连接，即当第一驱动缸11推动安装板9朝着上焊头3位置移动时，第二驱动缸12跟随其作同步运动，第二驱动缸12的下端在避让通孔2.1内滑动，当安装板9 运动至预设的焊接工位时，第二驱动缸12朝上伸出运动，驱动下焊头4带动焊接件101 运动至工件100的焊接孔内。

更加具体的，如图4、9、10所示，该结构中的焊接件送料机构包括震动盘13以及安装座14，安装座14上滑动设有喂料模具15以及驱动喂料模具15水平滑移的喂料驱动缸 16，喂料模具15上设有卡槽15.1，当震动盘13内的焊接件101经过导料槽输送至卡槽 15.1内时，喂料驱动缸16驱动喂料模具15朝着下焊头4运行，直至焊接件101位于下焊头4的正上方，而后，第二驱动缸12驱动下焊头4往上运动，使得焊接件101的下端插装在下焊头4的插装槽4.1内。此结构中，为了增加焊接件101与卡槽15.1的限位稳定性，在喂料模具15上靠近卡槽15.1的位置设有安装孔，安装孔内插装设有磁铁24，即，焊接件101从导料槽进入到卡槽15.1内时，在磁铁24才吸附作用下，可以达到更加稳定的限位。另外的，此结构中，喂料模具15与安装座14之间通过直线滑轨31连接。

另外的，此结构中由于焊接件101的上端存在限位凸边101.1的结构，当其卡何在卡槽15.1内时，限位凸边101.1支撑在卡槽15.1的上端面，并且受到磁铁24的吸力作用，此装置结构中，由于空间的局限性，当下焊头4带动焊接件101需要继续朝着上焊头3运动时，必须要先促使安装板9带动下焊头4先往下运动一段距离后才能继续作水平移动，因此，此结构中为了使得焊接件101可以与下焊头4同时运动至上焊头3位置，所以必须要先实现焊接件101与喂料模具15的脱模，因此该结构中的第一驱动缸11结构中还连接有中位保压阀17，用以使得第一驱动缸11运行一段预设距离后而未达到极限位移时可以中途停止，实现焊接件101从卡槽15.1内分离后悬停在设定位置；而后第二驱动缸12继续驱动安装块10下移，带动下焊头4以及焊接件101下移，运动到没有水平位置干涉时，第一驱动缸11驱动安装板9水平运动，促使下焊头4带着焊接件101运动至工件100的正下方。

如3、4、7所示，安装架5上还设有卸料拨杆18以及料斗19，卸料拨杆18倾斜的设在分料盘7近靠外边缘且位于焊接机构转动方向的前方位置，料斗19设在卸料拨杆18 的下方，随着分料盘7的转动，焊接后的工件100在卸料拨杆18的限位导向作用下逐渐与限位槽7.1分离，直至下落到料斗19内，实现焊接后工件100的自动收集。

机架1上还设有限位机构，当分料盘7转动至工件100位于上焊头3的正下方即焊接工位时，限位机构压合限位在工件100的外侧壁上，使其保持固定不动，提高工件100的焊接准确性。更加具体，限位机构包括定位压杆20以及驱动定位压杆20水平移动的定位驱动缸21，定位驱动缸21通过相应的固定支架32安装在顶板2上，定位驱动缸21的活塞杆与定位压杆20的一端连接，定位压杆20的另一端压合在工件100的外侧壁上；另外的，分料盘7的外边缘位置设有导向座22，导向座22上设有导向孔22.1，定位压杆20 远离定位驱动缸21的一端滑动穿设在导向孔22.1内，保证滑动的稳定性，不会发生偏移。

另一方面的，在顶板2上还设有缓冲限位机构，用以对安装板9的水平移动进行抵触缓冲；且缓冲限位机构上的抵触挡块23的伸出长度可调，进一步的调节下焊头4与上焊头3的对中性，从而提高焊接件101与工件100焊接后的同轴度，保证产品焊接质量，降低废品率，提高合格率。

该装置的焊接流程如下：

1、首先往震动盘13内放满焊接件101，在分料盘7的限位槽7.1放满工件100；

2、焊接件101经振动盘输送进入喂料模具15的卡槽15.1内，并且吸附在近靠卡槽15.1的磁铁上，然后由喂料驱动缸16推动喂料模具15朝着下焊头4运动，直至焊接件 101运动至下焊头4的正上方；

3、第二驱动缸12顶出运动，促使下焊头4朝上运动，焊接件101的下端插装在下焊头4的插接槽4.1内；

4、中位保压阀17第一次工作，控制第一驱动缸11往前推进一小段距离后悬停，完成焊接件101与喂料模具15的脱模动作，在失去喂料模具5的支撑限位后，焊接件101 在自重作用下继续下移至插接槽4.1内，直至焊接件101上的限位凸边101.1限位抵靠在下焊头4的上端面(如图6所示)；

5、第二驱动缸12往下运行一定距离；

6、中位保压阀17二次工作，控制第一驱动缸11带动安装板6朝着上焊头3运行，直至焊接件101运动至上焊头3的正下方，到达焊接工位；

7、第二驱动缸12再次顶出动作，当焊接件101的上端深入至工件100的焊接孔内与其底部接触后，在变压器放电作用下产生焊接电弧，促使焊接件101的上端与工件100焊接孔的底部焊接固定；

8、焊接完成后第二驱动缸12往下复位运动；

9、其余驱动缸也同时复位，分料盘7转动，准备下一次焊接；在分料盘7转动过程中卸料拨杆18顺势将焊接后的工件100从分料盘7的限位槽7.1位置脱出并下落到料斗 19中，实现工件100的自动收集，随着分料盘7的转动，每掉落一个工件100，就人工往限位槽7.1内插入一个待焊接的工件100，从而保证工件100的持续不断焊接，整个焊接过程只需要一个放工件100的操作人员，节省劳动力。

本实用新型的实施例中，为了更加环保以及控制精度的提升，上述的驱动缸均为气缸结构，并且，为了调节气压以及稳定气路压力，在机架1的顶板2上设置有与各个驱动缸气动连接的储气罐27以及气源处理器28，为了更好的实现自动化且精确的控制，每个驱动缸都相应的连接有电磁阀，各个电磁阀与控制器信号连接。

以上就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动焊接装置，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)的顶板(2)上设有：

焊接机构，包括上焊头工装以及下焊头工装，所述的上焊头工装上设有上焊头(3)，下焊头工装上设有下焊头(4)，所述的上焊头(3)、下焊头(4)分别连接在焊接变压器(25)的正负两极；

工件送料机构，用以将待焊接的工件(100)逐个输送至上焊头(3)的正下方；

焊接件送料机构，用以将焊接件(101)逐个传送至定位在下焊头(4)的上方；

驱动机构，用以驱动下焊头工装朝着上焊头(3)移动，直至焊接件(101)与工件(100)接触导通产生焊接电弧以实现焊接固定；

控制器，所述的控制器与焊接机构、工件送料机构、焊接件送料机构以及驱动机构均电连接，实现焊接过程的自动化控制。

2.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的工件送料机构包括安装架(5)，所述的安装架(5)上设有分割器(6)，所述分割器(6)的输出轴上设有分料盘(7)，所述分料盘(7)的外边缘沿周向均分的设有若干用以插放工件(100)的限位槽(7.1)。

3.根据权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的上焊头工装包括固定底座(8)，所述的上焊头(3)设在固定底座(8)上；所述的下焊头工装包括滑动设在顶板(2)上的安装板(9)，所述安装板(9)上设有可沿竖向滑动的安装块(10)，所述的下焊头(4)沿竖向设置在安装块(10)上，所述下焊头(4)的上端设有用于供焊接件(101)插装的插接槽(4.1)。

4.根据权利要求3所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的驱动机构包括第一驱动缸(11)和第二驱动缸(12)，所述的第一驱动缸(11)水平固定在顶板(2)上，且第一驱动缸(11)的活塞杆连接在安装板(9)的端部；所述第二驱动缸(12)沿竖向设在安装板(9)的下方，所述的顶板(2)上设有避让通孔(2.1)，所述第二驱动缸(12)的下端滑动穿设在避让通孔(2.1)内，第二驱动缸(12)的活塞杆朝上穿出于安装板(9)与安装块(10)连接。

5.根据权利要求3所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的焊接件送料机构包括震动盘(13)以及安装座(14)，所述的安装座(14)上滑动设有喂料模具(15)以及驱动喂料模具(15)水平滑移的喂料驱动缸(16)，所述的喂料模具(15)上设有卡槽(15.1)，当震动盘(13)内的焊接件(101)输送至卡槽(15.1)内时，所述的喂料驱动缸(16)驱动喂料模具(15)朝着下焊头(4)运行，直至焊接件(101)位于下焊头(4)的正上方。

6.根据权利要求3或4或5所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的下焊头工装还包括中位保压阀(17)，所述的中位保压阀(17)与第一驱动缸(11)连接。

7.根据权利要求2所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的安装架(5)上还设有卸料拨杆(18)以及料斗(19)，所述的卸料拨杆(18)倾斜的设在分料盘(7)近靠外边缘且位于焊接机构转动方向的前方位置，所述料斗(19)设在卸料拨杆(18)的下方，随着分料盘(7)的转动，焊接后的工件(100)在卸料拨杆(18)的限位导向作用下逐渐与限位槽(7.1)分离，直至下落到料斗(19)内。

8.根据权利要求7所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的机架(1)上还设有限位机构，当所述的分料盘(7)转动至工件(100)位于上焊头(3)的正下方时，所述的限位机构压合限位在工件(100)的外侧壁上，使其保持固定不动。

9.根据权利要求8所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的限位机构包括定位压杆(20)以及驱动定位压杆(20)水平移动的定位驱动缸(21)；所述的分料盘(7)上设有导向座(22)，所述的导向座(22)上设有导向孔(22.1)，所述的定位压杆(20)远离定位驱动缸(21)的一端滑动穿设在导向孔(22.1)内。

10.根据权利要求8所述的自动焊接装置，其特征在于：所述的顶板(2)上还设有缓冲限位机构，用以对安装板(9)的水平移动进行抵触缓冲；且所述缓冲限位机构上的抵触挡块(23)的伸出长度可调。

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