CN104259664B - 衬套自动焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种衬套自动焊接机，该衬套自动焊接机包括机架、双工位装夹装置、门式激光焊接装置和自动下料抓取装置，所述双工位装夹装置和门式激光焊接装置安装于机架的工作台面，双工位装夹装置位于门式激光焊接装置的前侧，自动下料抓取装置位于机架前部，自动下料抓取装置的衬套机械手前后移动机构位于双工位装夹装置上方。通过上述方式，本发明能够替代工人进行快速焊接，效率高，成品率高，焊接后能自动下料到成品框。
Description
技术领域
本发明涉及自动测试机械领域，特别是涉及一种衬套自动焊接机。
背景技术
衬套是自动化设备中一些运动关节位置的必要耐磨用品，其主要目的就是为了减少设备关节本体的磨损，其用量非常大，大小规格也非常多，普通衬套是不用焊接的，其允许有调整缝隙，但是精密衬套是不能有缝隙的，它需要焊接这个工艺来完成，但是现有工艺都是人工单一排放到夹具后通过焊料焊接来完成的，其焊接过程中需要人工放料，焊接时候焊料会融化飞溅，产生焊接料渣，其焊接时候有一定的报废量。焊接时候都是人工来完成，所以效率也比较低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种衬套自动焊接机，能够替代工人进行快速焊接，效率高，成品率高，焊接后能自动下料到成品框。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种衬套自动焊接机，该衬套自动焊接机包括机架、双工位装夹装置、门式激光焊接装置和自动下料抓取装置，所述双工位装夹装置和门式激光焊接装置安装于机架的工作台面，双工位装夹装置位于门式激光焊接装置的前侧，自动下料抓取装置位于机架前部，自动下料抓取装置的衬套机械手前后移动机构位于双工位装夹装置上方；所述双工位装夹装置包括结构相同的左装夹装置和右装夹装置，左装夹装置和右装夹装置成左右对称排布并安装于工作台面；所述左装夹装置包括电控式前后位移机构和衬套夹紧机构，所述衬套夹紧机构固定于电控式前后位移机构的位移平台上；所述电控式前后位移机构还包括带位移平台的滑动组件、检测下料位置的绝对位置传感器、绝对位置传感器支架条和伺服马达，前后活动的位移平台安装于滑动组件，滑动组件的后端安装有控制换位的伺服马达，滑动组件的左侧安装有绝对位置传感器支架条，绝对位置传感器支架条上靠前侧的位置安装有检测下料位置的绝对位置传感器；
优选的是，所述衬套夹紧机构包括带放置槽的衬套承载板、衬套夹紧汽缸、“V”形槽衬套夹紧模和衬套在位感应器，所述带放置槽的衬套承载板上安装有衬套夹紧汽缸，衬套夹紧汽缸的活塞法兰板向右安装，衬套夹紧汽缸的活塞法兰板上安装有“V”形槽衬套夹紧模，“V”形槽衬套夹紧模的“V”形槽朝向右侧，带放置槽的衬套承载板右侧面上安装有衬套在位感应器；
优选的是，所述门式激光焊接装置包括铝合金门式支架、激光头左右位移组件、同向输出偏心减速机、激光头换位伺服马达、激光头原点位置感应器、激光头原点位置感应器支架条、激光头上下位置微调机构、焊接激光头和导光软纤维管，所述铝合金门式支架的上横梁板前侧安装有激光头左右位移组件，激光头左右位移组件的右端设有同向输出偏心减速机，同向输出偏心减速机的输入端安装有激光头换位伺服马达，激光头左右位移组件的下侧设有激光头原点位置感应器支架条，激光头原点位置感应器支架条的左部安装有激光头原点位置感应器，激光头左右位移组件的位移平板上安装有激光头上下位置微调机构，激光头上下位置微调机构的激光头微调底座上安装有焊接激光头，焊接激光头通过导光软纤维管连接到激光发生器；
优选的是，所述激光头上下位置微调机构还包括激光头微调底板、激光头微调上顶板、激光头微调下顶板、导向稳定杆和微调螺杆，所述激光头微调底板安装于激光头左右位移组件的位移平板上，激光头微调底板上下端分别安装有激光头微调上顶板和激光头微调下顶板，激光头微调上顶板和激光头微调下顶板垂直于激光头微调底板，激光头微调上顶板和激光头微调下顶板之间设有激光头微调底座，激光头微调底座内插有两根上下活动的导向稳定杆，导向稳定杆的上下两端分别固定于激光头微调上顶板和激光头微调下顶板，激光头微调底座的上平面连接着微调螺杆的下端，微调螺杆安装于激光头微调上顶板；
优选的是，所述自动下料抓取装置还包括下料工作台、衬套成品盒和双轴换位衬套机械手，所述衬套机械手前后移动机构安装于下料工作台上，下料工作台的右侧设有衬套成品盒，衬套机械手前后移动机构的前后移动平板上安装有双轴换位衬套机械手；
优选的是，所述衬套机械手前后移动机构还包括安装支柱、支柱下安装法兰、支柱高度调整夹、机械手前后移动底板、滑柱、滑柱支座、滑柱块、带缓冲的精密电推杆、电缆工程拖链、拖链定位槽仓和拖链连接片架，两根安装支柱的下端设有支柱下安装法兰，安装支柱的上端均设有支柱高度调整夹，支柱高度调整夹固定于机械手前后移动底板的背面，机械手前后移动底板的正面设有两根相互平行的滑柱，滑柱两端通过滑柱支座安装于机械手前后移动底板，滑柱上设有可移动的滑柱块，滑柱块连接着前后移动平板的背面，前后移动平板安装于带缓冲的精密电推杆上，带缓冲的精密电推杆与滑柱平行设置，并位于两根滑柱之间，前后移动平板的上侧面上安装有拖链连接片架，拖链连接片架连接着电缆工程拖链的一端，电缆工程拖链位于拖链定位槽仓内，拖链定位槽仓安装于机械手前后移动底板的上侧面；
优选的是，所述双轴换位衬套机械手包括三角加强座板、横移换位双出轴汽缸、连接法兰板、上下换位机械手、导向杆和导向块，所述三角加强座板的上平面安装有横移换位双出轴汽缸，横移换位双出轴汽缸的伸出轴法兰上安装有连接法兰板，连接法兰板上设有两根导向杆，导向杆插装于导向块，两个导向块位于横移换位双出轴汽缸两侧，连接法兰板右侧面安装有上下换位机械手；
优选的是，所述上下换位机械手包括上下换位底板、上下换位汽缸、上下换位汽缸安装板、下限位板、下限位缓冲器、上下滑动组件、上下换位移动板、水平汽缸夹和防滑夹片，所述上下换位底板的上下端面分别安装有上下换位汽缸安装板和下限位板，上下换位汽缸安装板和下限位板上分别安装有上下换位汽缸和下限位缓冲器，上下换位底板的正面安装有上下滑动组件，上下滑动组件上安装有上下换位移动板，上下换位移动板的上端连接着上下换位汽缸的活塞杆，上下换位移动板的正面安装有水平汽缸夹，水平汽缸夹的夹臂上设有防滑夹片。
本发明的有益效果是：本发明一种衬套自动焊接机，能够替代工人进行快速焊接，效率高，成品率高，焊接后能自动下料到成品框。
附图说明
图1是本发明衬套自动焊接机的结构放大示意图；
图2是本发明衬套自动焊接机的双工位装夹装置结构放大示意图；
图3是本发明衬套自动焊接机的门式激光焊接装置结构放大示意图；
图4是本发明衬套自动焊接机的激光头上下位置微调机构结构放大示意图；
图5是本发明衬套自动焊接机的衬套机械手前后移动机构结构放大示意图；
图6是本发明衬套自动焊接机的双轴换位衬套机械手结构放大示意图；
图7是本发明衬套自动焊接机的双轴换位衬套机械手的局部放大示意图；
图8是本发明衬套自动焊接机的上下换位机械手结构放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图8，本发明实施例包括：
一种衬套自动焊接机，该衬套自动焊接机包括机架1、双工位装夹装置2、门式激光焊接装置3和自动下料抓取装置4，所述双工位装夹装置2和门式激光焊接装置3安装于机架1的工作台面10，双工位装夹装置2位于门式激光焊接装置3的前侧，自动下料抓取装置4位于机架1前部，自动下料抓取装置4的衬套机械手前后移动机构40位于双工位装夹装置2上方；
所述双工位装夹装置2包括结构相同的左装夹装置20和右装夹装置21，左装夹装置20和右装夹装置21成左右对称排布并安装于工作台面10；所述左装夹装置20包括电控式前后位移机构22和衬套夹紧机构23，所述衬套夹紧机构23固定于电控式前后位移机构22的位移平台220上；
所述电控式前后位移机构22还包括带位移平台的滑动组件221、检测下料位置的绝对位置传感器222、绝对位置传感器支架条223和伺服马达224，前后活动的位移平台220安装于滑动组件221，滑动组件221的后端安装有控制换位的伺服马达224，滑动组件221的左侧安装有绝对位置传感器支架条223，绝对位置传感器支架条223上靠前侧的位置安装有检测下料位置的绝对位置传感器222；
所述衬套夹紧机构23包括带放置槽的衬套承载板230、衬套夹紧汽缸231、“V”形槽衬套夹紧模232和衬套在位感应器233，所述带放置槽的衬套承载板230上安装有衬套夹紧汽缸231，衬套夹紧汽缸231的活塞法兰板向右安装，衬套夹紧汽缸231的活塞法兰板上安装有“V”形槽衬套夹紧模232，“V”形槽衬套夹紧模232的“V”形槽朝向右侧，带放置槽的衬套承载板230右侧面上安装有衬套在位感应器233；
所述门式激光焊接装置3包括铝合金门式支架30、激光头左右位移组件31、同向输出偏心减速机32、激光头换位伺服马达33、激光头原点位置感应器34、激光头原点位置感应器支架条35、激光头上下位置微调机构36、焊接激光头37和导光软纤维管38，所述铝合金门式支架30的上横梁板前侧安装有激光头左右位移组件31，激光头左右位移组件31的右端设有同向输出偏心减速机32，同向输出偏心减速机32的输入端安装有激光头换位伺服马达33，激光头左右位移组件31的下侧设有激光头原点位置感应器支架条35，激光头原点位置感应器支架条35的左部安装有激光头原点位置感应器34，激光头左右位移组件31的位移平板310上安装有激光头上下位置微调机构36，激光头上下位置微调机构36的激光头微调底座360上安装有焊接激光头37，焊接激光头37通过导光软纤维管38连接到激光发生器；
所述激光头上下位置微调机构36还包括激光头微调底板361、激光头微调上顶板362、激光头微调下顶板363、导向稳定杆364和微调螺杆365，所述激光头微调底板361安装于激光头左右位移组件31的位移平板310上，激光头微调底板361上下端分别安装有激光头微调上顶板362和激光头微调下顶板363，激光头微调上顶板362和激光头微调下顶板363垂直于激光头微调底板361，激光头微调上顶板362和激光头微调下顶板363之间设有激光头微调底座360，激光头微调底座360内插有两根上下活动的导向稳定杆364，导向稳定杆364的上下两端分别固定于激光头微调上顶板362和激光头微调下顶板363，激光头微调底座360的上平面连接着微调螺杆365的下端，微调螺杆365安装于激光头微调上顶板363；
所述自动下料抓取装置4还包括下料工作台41、衬套成品盒42和双轴换位衬套机械手43，所述衬套机械手前后移动机构40安装于下料工作台41上，下料工作台41的右侧设有衬套成品盒42，衬套机械手前后移动机构40的前后移动平板400上安装有双轴换位衬套机械手43；
所述衬套机械手前后移动机构40还包括安装支柱401、支柱下安装法兰402、支柱高度调整夹403、机械手前后移动底板404、滑柱405、滑柱支座406、滑柱块407、带缓冲的精密电推杆408、电缆工程拖链409、拖链定位槽仓410和拖链连接片架411，两根安装支柱401的下端设有支柱下安装法兰402，安装支柱401的上端均设有支柱高度调整夹403，支柱高度调整夹403固定于机械手前后移动底板404的背面，机械手前后移动底板404的正面设有两根相互平行的滑柱405，滑柱405两端通过滑柱支座406安装于机械手前后移动底板404，滑柱405上设有可移动的滑柱块407，滑柱块407连接着前后移动平板400的背面，前后移动平板400安装于带缓冲的精密电推杆408上，带缓冲的精密电推杆408与滑柱405平行设置，并位于两根滑柱405之间，前后移动平板400的上侧面上安装有拖链连接片架411，拖链连接片架411连接着电缆工程拖链409的一端，电缆工程拖链409位于拖链定位槽仓410内，拖链定位槽仓410安装于机械手前后移动底板404的上侧面；
所述双轴换位衬套机械手43包括三角加强座板430、横移换位双出轴汽缸431、连接法兰板432、上下换位机械手433、导向杆434和导向块435，所述三角加强座板430的上平面安装有横移换位双出轴汽缸431，横移换位双出轴汽缸431的伸出轴法兰上安装有连接法兰板432，连接法兰板432上设有两根导向杆434，导向杆434插装于导向块435，两个导向块435位于横移换位双出轴汽缸431两侧，连接法兰板432右侧面安装有上下换位机械手433；
所述上下换位机械手433包括上下换位底板4330、上下换位汽缸4331、上下换位汽缸安装板4332、下限位板4333、下限位缓冲器4334、上下滑动组件4335、上下换位移动板4336、水平汽缸夹4337和防滑夹片4338，所述上下换位底板4330的上下端面分别安装有上下换位汽缸安装板4332和下限位板4333，上下换位汽缸安装板4332和下限位板4333上分别安装有上下换位汽缸4331和下限位缓冲器4334，上下换位底板4330的正面安装有上下滑动组件4335，上下滑动组件5334上安装有上下换位移动板4336，上下换位移动板4336的上端连接着上下换位汽缸4331的活塞杆，上下换位移动板4336的正面安装有水平汽缸夹4337，水平汽缸夹4337的夹臂上设有防滑夹片4338。
本发明衬套自动焊接机工作时，先通过自动上料机将待焊接的衬套传送到双工位装夹装置2的衬套夹紧机构23的衬套承载板230，衬套夹紧汽缸231动作将待焊接的衬套夹紧，焊接激光头37移动到位置开始焊接，此时衬套在电控式前后位移机构22的控制下匀速移动，焊接激光头37对准衬套的焊接缝隙进行焊接，焊接结束后通过自动下料抓取装置4的双轴换位衬套机械手43抓取，衬套机械手前后移动机构40移动使双轴换位衬套机械手43移动到衬套成品盒42上方，双轴换位衬套机械手43松开衬套使衬套掉入衬套成品盒42。
本发明衬套自动焊接机，能够替代工人进行快速焊接，效率高，成品率高，焊接后能自动下料到成品框。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种衬套自动焊接机，其特征在于：该衬套自动焊接机包括机架、双工位装夹装置、门式激光焊接装置和自动下料抓取装置，所述双工位装夹装置和门式激光焊接装置安装于机架的工作台面，双工位装夹装置位于门式激光焊接装置的前侧，自动下料抓取装置位于机架前部，自动下料抓取装置的衬套机械手前后移动机构位于双工位装夹装置上方；所述双工位装夹装置包括结构相同的左装夹装置和右装夹装置，左装夹装置和右装夹装置成左右对称排布并安装于工作台面；所述左装夹装置包括电控式前后位移机构和衬套夹紧机构，所述衬套夹紧机构固定于电控式前后位移机构的位移平台上；所述电控式前后位移机构还包括带位移平台的滑动组件、检测下料位置的绝对位置传感器、绝对位置传感器支架条和伺服马达，前后活动的位移平台安装于滑动组件，滑动组件的后端安装有控制换位的伺服马达，滑动组件的左侧安装有绝对位置传感器支架条，绝对位置传感器支架条上靠前侧的位置安装有检测下料位置的绝对位置传感器。
2.根据权利要求1所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述衬套夹紧机构包括带放置槽的衬套承载板、衬套夹紧汽缸、“V”形槽衬套夹紧模和衬套在位感应器，所述带放置槽的衬套承载板上安装有衬套夹紧汽缸，衬套夹紧汽缸的活塞法兰板向右安装，衬套夹紧汽缸的活塞法兰板上安装有“V”形槽衬套夹紧模，“V”形槽衬套夹紧模的“V”形槽朝向右侧，带放置槽的衬套承载板右侧面上安装有衬套在位感应器。
3.根据权利要求1所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述门式激光焊接装置包括铝合金门式支架、激光头左右位移组件、同向输出偏心减速机、激光头换位伺服马达、激光头原点位置感应器、激光头原点位置感应器支架条、激光头上下位置微调机构、焊接激光头和导光软纤维管，所述铝合金门式支架的上横梁板前侧安装有激光头左右位移组件，激光头左右位移组件的右端设有同向输出偏心减速机，同向输出偏心减速机的输入端安装有激光头换位伺服马达，激光头左右位移组件的下侧设有激光头原点位置感应器支架条，激光头原点位置感应器支架条的左部安装有激光头原点位置感应器，激光头左右位移组件的位移平板上安装有激光头上下位置微调机构，激光头上下位置微调机构的激光头微调底座上安装有焊接激光头，焊接激光头通过导光软纤维管连接到激光发生器。
4.根据权利要求3所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述激光头上下位置微调机构还包括激光头微调底板、激光头微调上顶板、激光头微调下顶板、导向稳定杆和微调螺杆，所述激光头微调底板安装于激光头左右位移组件的位移平板上，激光头微调底板上下端分别安装有激光头微调上顶板和激光头微调下顶板，激光头微调上顶板和激光头微调下顶板垂直于激光头微调底板，激光头微调上顶板和激光头微调下顶板之间设有激光头微调底座，激光头微调底座内插有两根上下活动的导向稳定杆，导向稳定杆的上下两端分别固定于激光头微调上顶板和激光头微调下顶板，激光头微调底座的上平面连接着微调螺杆的下端，微调螺杆安装于激光头微调上顶板。
5.根据权利要求1所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述自动下料抓取装置还包括下料工作台、衬套成品盒和双轴换位衬套机械手，所述衬套机械手前后移动机构安装于下料工作台上，下料工作台的右侧设有衬套成品盒，衬套机械手前后移动机构的前后移动平板上安装有双轴换位衬套机械手。
6.根据权利要求5所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述衬套机械手前后移动机构还包括安装支柱、支柱下安装法兰、支柱高度调整夹、机械手前后移动底板、滑柱、滑柱支座、滑柱块、带缓冲的精密电推杆、电缆工程拖链、拖链定位槽仓和拖链连接片架，两根安装支柱的下端设有支柱下安装法兰，安装支柱的上端均设有支柱高度调整夹，支柱高度调整夹固定于机械手前后移动底板的背面，机械手前后移动底板的正面设有两根相互平行的滑柱，滑柱两端通过滑柱支座安装于机械手前后移动底板，滑柱上设有可移动的滑柱块，滑柱块连接着前后移动平板的背面，前后移动平板安装于带缓冲的精密电推杆上，带缓冲的精密电推杆与滑柱平行设置，并位于两根滑柱之间，前后移动平板的上侧面上安装有拖链连接片架，拖链连接片架连接着电缆工程拖链的一端，电缆工程拖链位于拖链定位槽仓内，拖链定位槽仓安装于机械手前后移动底板的上侧面。
7.根据权利要求6所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述双轴换位衬套机械手包括三角加强座板、横移换位双出轴汽缸、连接法兰板、上下换位机械手、导向杆和导向块，所述三角加强座板的上平面安装有横移换位双出轴汽缸，横移换位双出轴汽缸的伸出轴法兰上安装有连接法兰板，连接法兰板上设有两根导向杆，导向杆插装于导向块，两个导向块位于横移换位双出轴汽缸两侧，连接法兰板右侧面安装有上下换位机械手。
8.根据权利要求7所述的衬套自动焊接机，其特征在于：所述上下换位机械手包括上下换位底板、上下换位汽缸、上下换位汽缸安装板、下限位板、下限位缓冲器、上下滑动组件、上下换位移动板、水平汽缸夹和防滑夹片，所述上下换位底板的上下端面分别安装有上下换位汽缸安装板和下限位板，上下换位汽缸安装板和下限位板上分别安装有上下换位汽缸和下限位缓冲器，上下换位底板的正面安装有上下滑动组件，上下滑动组件上安装有上下换位移动板，上下换位移动板的上端连接着上下换位汽缸的活塞杆，上下换位移动板的正面安装有水平汽缸夹，水平汽缸夹的夹臂上设有防滑夹片。
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