CN109366030A - 扇形拼板焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及拼板焊接设备技术领域,具体涉及一种扇形拼板焊接设备。该设备包括上料单元、平台送料单元、输送辊送料单元、拼板焊接单元和下料单元,上料单元内设有平台送料单元,平台送料单元、第一输送辊送料单元、拼板焊接单元、第二输送辊送料单元、下料单元依次设置。该设备的各部分相互配合,能够实现扇形板拼板焊接的自动化生产,能大幅度提高生产效率,满足工厂大批量生产要求,具有广阔的市场空间。
Description
技术领域
本发明涉及拼板焊接设备技术领域,具体涉及一种扇形拼板焊接设备。
背景技术
目前,扇形板拼板焊接过程中的上料、拼板、下料等工序大多为人工操作,占用大量人力,生产效率低。为提高生产力,需要提高其自动化程度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种扇形拼板焊接设备,能够实现扇形板拼板焊接过程的自动化。
本发明采用如下技术方案:
一种扇形拼板焊接设备,包括上料单元、平台送料单元、输送辊送料单元、拼板焊接单元和下料单元,上料单元内设有平台送料单元,平台送料单元、第一输送辊送料单元、拼板焊接单元、第二输送辊送料单元、下料单元依次设置。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比,具有如下优点:该设备包括上料单元、平台送料单元、输送辊送料单元、拼板焊接单元和下料单元;各部分相互配合,能够实现扇形板拼板焊接的自动化生产,能大幅度提高生产效率,满足工厂大批量生产要求,具有广阔的市场空间。
本发明的优选方案是:
平台送料单元包括送料平台、输送机构、横向对中机构和对中滑座机构,输送机构两侧分别设有送料平台,横向对中机构和对中滑座机构分别设置在送料平台上。
送料平台上安装有数个万向球。
输送机构包括主、从动链轮和推板,主、从动链轮上安装链条,链条上安装推板,推板与扇形板接触端设有U形卡槽。
横向对中机构包括横向对中底座、对中气缸和对中滚轮,横向对中底座上设有多个对中气缸,对中气缸前端安装对中滚轮。
输送辊送料单元包括送料辊底座,送料辊底座前、后两端分别设有挡辊。
拼板焊接单元包括焊接机架、焊接平台、焊缝定位机构、焊接机构和琴键压紧机构;焊接机架上设置有焊接平台,焊接平台上安装有焊缝定位机构;焊接机架上部两侧分别安装有琴键压紧机构,琴键压紧机构上部安装有焊接机构。
焊缝定位机构包括定位底座、定位挡板、导杆和电机;定位底座上安装有电机,电机与丝杠升降机相连;定位底座上贯穿设置有数根导杆,导杆通过套筒与定位底座连接,导杆上安装有定位挡板。
焊接平台上安装有数个万向球。
琴键压紧机构包括压紧机架、压板、拉伸弹簧和气囊;压紧机架上安装有压板,压板上安装有盖板,压板与盖板通过铰轴铰接;盖板底部设置有凹槽,凹槽内设有气囊;盖板上设置有小支架,拉伸弹簧的一端与小支架连接,另一端与压板连接。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是本实施例中平台送料单元结构示意图;
图3是本实施例中拼板焊接单元结构示意图;
图4是本实施例中输送辊送料单元结构示意图;
图5是本实施例中焊缝定位机构结构示意图;
图6是本实施例中琴键压紧机构结构示意图;
图7是图1中A处放大结构示意图;
图中:扇形板1;上料单元2;平台送料单元3、送料平台301、输送机构302、横向对中机构303、减速电机304、主动链轮305、推板306、万向球307、对中气缸309、横向对中机构底座310、对中滚轮311、对中滑座机构312、伺服电机313、对中滑座314;输送辊送料单元4、第二减速电机401、上辊轴402、下辊轴403、送料辊底座404、挡辊405、主链轮406、从链轮407;拼板焊接单元5、焊接平台501、焊缝定位机构503、定位挡板504、感应开关505、导杆506、升降减速电机507、焊接机架508、第一压梁510、第二压梁511、支撑座512、机座513、拼板焊接专机514、导轨515、焊机电源516、琴键压紧机构517、拉伸弹簧518、压板519、气囊520、铰轴521、盖板522、焊接机构523、顶起结构524、压紧机架525、小支架526、齿条527、定位底座528、套筒529、十字滑台530、动力结构531、焊枪532;下料单元6、底座601、第二主动链轮602、输送托辊603、动力装置604;第一下料机构7;第二下料机构8;底座801;第三下料机构9;第四下料机构10;第五下料机构11;第六下料机构12。
具体实施方式
下面结合附图1至附图7以及实施例详细论述本发明:
一种扇形拼板焊接设备,主要由上料单元2、平台送料单元3、输送辊送料单元4、拼板焊接单元5和下料单元6等组成,详见附图1。上料单元2内安装有平台送料单元3,平台送料单元3后方设置有第一输送辊送料单元4,第一输送辊送料单元4后方设置有拼板焊接单元5,拼板焊接单元5后方设置有第二输送辊送料单元4,两个输送辊送料单元4的放置方向呈扇形弯曲,以适应扇形板1的弯曲程度;输送辊送料单元4用于扇形板1的输送,第二输送辊送料单元4后方设置有下料单元6,下料单元6用于扇形板1拼板焊接后的运输工作。
上料单元2采用框架结构,框架结构底部设置在地面上;框架结构的上方安装有天车,下方安装有平台送料单元3,扇形板1放置于平台送料单元3一侧的地面上;通过天车将扇形板1起吊至平台送料单元3上,完成扇形板1的起吊操作。
平台送料单元3主要由送料平台301、输送机构302、横向对中机构303和对中滑座机构312等组成;输送机构302两侧分别设有送料平台301,其中,左侧的送料平台301上安装有多个对中滑座机构312,右侧的送料平台301上安装有多个横向对中机构303。
送料平台301采用框架结构,框架结构上表面安装有平面板,平面板上安装有数个万向球307,万向球307间隔分布在送料平台301上,以减小扇形板1输送时的摩擦力。
输送机构302主要由减速电机304、主动链轮305、从动链轮和推板306等组成;减速电机304安装在输送机构302的一端,输送机构302的另一端安装有从动链轮,减速电机304的输出端与主动链轮305连接,主动链轮305与从动链轮上安装有链条,链条上安装推板306,推板306前端设有U形卡槽,U形卡槽的闭口端与链条连接,开口端卡入扇形板1,实现扇形板1的输送。
横向对中机构303主要由横向对中底座310、对中气缸309和对中滚轮311等组成,横向对中底座310设置两个,沿送料平台301长度方向并排设置;横向对中底座310采用框架结构,框架结构的上表面安装两个对中气缸309,对中气缸309前端安装对中滚轮311,对中滚轮311能够自由旋转,横向对中机构303用于推紧扇形板1,实现对中定位。
对中滑座机构312主要由对中滑座314和伺服电机313等组成,对中滑座机构312设置为三个,沿送料平台301长度方向等间距设置;对中滑座机构312靠近扇形板端安装有滑轮,滑轮底部设有丝杠母,丝杠母套装在丝杠上,丝杠的一端与伺服电机313连接;对中滑座机构312中采用滚珠丝杠的连接方式,实现滑轮位置的调节;并通过调节滑轮的位置,形成不同的曲线,以适应不同规格的扇形板1。
输送辊送料单元4主要由送料辊底座404、上辊轴402、下辊轴403、主链轮406与、从链轮407、主齿轮404、从齿轮405和第二减速电机401等组成;送料辊底座404一侧的下部设置第二减速电机401,上部安装有从链轮407;第二减速电机401的输出轴上安装有主链轮406,主链轮406与从链轮407上安装有链条;从链轮407与下辊轴403相连,下辊轴403安装在送料辊底座404的上,下辊轴403设有从链轮407的一端安装有主齿轮404;上辊轴402安装在送料辊底座404上部且位于下辊轴403上方,上辊轴402的一侧设有从齿轮405;主齿轮404与从齿轮405啮合传动,且主齿轮404与从齿轮405齿数相同,模数相等。第二减速电机401驱动主链轮406旋转,通过链条传动带动从链轮407,并通过主齿轮404与从齿轮405的啮合传动,实现上辊轴402与下辊轴403的反向转动,进而通过辊轴与扇形板1间的摩擦力,将扇形板1进行输送。同时,送料辊底座404无电机侧的前、后两端分别设有挡辊405,用于避免扇形板1在运输过程中从输送辊送料单元4的一侧脱落,且挡辊405的设置能够对扇形板1产生相应的作用力,使得扇形板1的母线与辊轴平行设置。
拼板焊接单元5主要由焊接机架508、焊接平台501、焊缝定位机构503、焊接机构523和琴键压紧机构517等组成;焊接机架508采用框架结构,框架结构上表面设置有焊接平台501,焊接平台501中间部位安装有焊缝定位机构503,焊接机架508的上部两侧分别安装有琴键压紧机构517,琴键压紧机构517上部安装有焊接机构523。其中,焊接平台501上安装有数个万向球307,万向球307间隔分布在焊接平台501上,以减小扇形板1输送时的摩擦力。
焊缝定位机构503主要由定位底座528、定位挡板504、导杆506、套筒529、升降减速电机507和感应开关505等组成;焊接机架508底部安装有定位底座528,定位底座528底部安装有升降减速电机507,定位底座528中心设有贯通孔;升降减速电机507输出端设有蜗轮丝杠升降机,蜗轮丝杠升降机主要由蜗轮、蜗杆和升降丝杆等组成;升降减速电机507输出端与蜗杆连接,蜗杆与蜗轮啮合传动,蜗轮中心设有内螺纹结构,升降丝杆套装在内螺纹结构中,与内螺纹结构相配合;升降丝杆设置在定位底座528的贯通孔中,升降丝杆顶部设置有顶起结构524,顶起结构524用于控制定位挡板504的上升与下降;顶起结构524能够增大与定位挡板504的接触面积,增强运行的稳定性。定位底座528上贯穿设置有数根导杆506,导杆506与定位底座528通过套筒529连接,导杆506能够在套筒529中移动;导杆506的上端与定位挡板504固接;定位挡板504中间部位设有感应开关505,感应开关505与电源相连。该焊缝定位机构503中,采用蜗轮蜗杆传动方式,控制顶起结构524的上升与下降,进而实现定位挡板504上升与下降。
焊缝定位机构503中的套筒529优选用直线轴承代替,直线轴承不仅具有摩擦小、稳定性好,且能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。
琴键压紧机构517主要由压紧机架525、压板519、拉伸弹簧518、气囊520、铰轴521、第一压梁510和第二压梁511等组成;焊接平台501的左、右两侧分别设置有压紧机架525,左、右两侧的压紧机架525对称设置;压紧机架525上部安装有压板519,压板519上部设置有盖板522,压板519与盖板522通过铰轴521铰接,盖板522底部设置有凹槽,凹槽内设有气囊520;盖板522上设置有多个通孔,拉伸弹簧518穿过通孔与压板519连接;左、右两侧的盖板522上分别设置有第一压梁510和第二压梁511,第一压梁510和第二压梁511的内侧分别设置有小支架526;拉伸弹簧518沿第一压梁510或第二压梁511的长度方向等间距设置,拉伸弹簧518的一端与小支架526连接,另一端与压板519相连;其中,第一压梁510和第二压梁511分别采用矩形管。该琴键压紧机构517通过控制气囊520的充气与放气,挤压压板519;当扇形板1运输到位后,气囊520充气,向下压紧压板519,使得压板519克服拉伸弹簧518的拉力绕铰轴521转动,压板519向下压紧扇形板1;焊接完成后,气囊520放气,压板519在拉伸弹簧518的拉力作用下绕铰轴521转动,压板519抬升并松开扇形板1。
焊接机构523主要由支撑座512、导轨515、齿条527和拼板焊接专机514等组成;第一压梁510顶部设有支撑座512,支撑座512采用矩形钢管,矩形钢管的上部设置有齿条527,矩形钢管的侧面设置有两根导轨515,导轨515平行且等长设置;导轨515上安装有两组拼板焊接专机514,拼板焊接专机514并排设置;两组拼板焊接专机514同时工作,实现单面焊接双面成型,并使焊缝具有相应的余高。
拼板焊接专机514主要由机座513、齿轮、十字滑台530和焊枪532等组成;机座513安装在导轨515上,并与导轨515滑动连接;机座513上分别安装有齿轮和驱动电机,齿轮安装在驱动电机的输出轴上,齿轮又与焊接机构523上齿条527啮合传动,通过驱动电机驱动齿轮齿条啮合传动,进而实现拼板焊接专机514在焊接机构523的导轨515上的移动。机座513上还安装有十字滑台530,十字滑台530上安装有焊枪532;十字滑台530与动力结构531相连;通过动力结构531控制十字滑台530的运动,实现焊枪532的线性运动。焊枪532与焊机电源516连接,焊机电源516设置在拼板焊接单元5一侧;本实施例中,焊机电源516选择唐山松下产业机器人有限公司生产制造的,规格为YD-500GL4HGE(MAG焊)的焊机电源。该焊接机构523采用齿轮齿条啮合传动,实现拼板焊接专机514的左、右滑行;采用十字滑台530的结构设计,能够确保扇形板1的拼板焊接的精准性。
下料单元6由第一下料机构7、第二下料机构8、第三下料机构9、第四下料机构10、第五下料机构11和第六下料机构12等组成;拼板焊接单元5后方依次设置有第一下料机构7、第二下料机构8、第三下料机构9、第四下料机构10、第五下料机构11和第六下料机构12,下料机构平行且等间距设置;其中,第三下料机构9、第四下料机构10、第五下料机构11和第六下料机构12分别与第二下料机构8采用相同结构。
第一下料机构7主要由底座601、第二主动链轮602、第二从动链轮、第三从动链轮和输送托辊603等组成;底座601安装在地面上,底座601一侧的下部设置有动力装置604,上部设置有第二从动链轮605;动力装置604输出轴上安装第二主动链轮602;底座601的上部安装有输送托辊603,输送托辊603一侧分别安装有第二从动链轮和第三主动链轮;第二主动链轮602与第二从动链轮上安装有链条。启动动力装置604,通过第二主动链轮602与第二从动链轮的链条传动带动输送托辊603与第三主动链轮旋转。
第二下料机构8主要由底座801、第四从动链轮和输送托辊603等组成;底座801安装在地面上,底座801上部安装有输送托辊603,输送托辊603的一侧设置有第四从动链轮;第三主动链轮与第四从动链轮上安装有链条;在第三主动链轮旋转时,通过链条传动,带动第二下料机构8、第三下料机构9、第四下料机构10、第五下料机构11和第六下料机构12上的输送托辊603同步旋转;并通过输送托辊603与扇形板1之间的摩擦力,输送拼装焊接后的扇形板1。
该扇形拼板焊接设备的工作过程:
工作时,首先通过天车将物料缓冲区的扇形板1起吊至平台送料单元3上,横向对中机构303动作将扇形板1对中。接着,通过平台送料单元3上的输送机构302将扇形板1经输送辊送料单元4推送至拼板焊接单元5,当第一扇形板1通过拼板焊接单元5后,驱动升降减速电机507,使得定位挡板504上升,控制输送辊送料单元4的减速电机二401反向旋转,第一扇形板1反向运输,当第一扇形板1的端面与定位挡板504完全接触时,感应开关505检测到位,启动琴键压紧机构517,压紧第一扇形板。接着,驱动升降减速电机507,使得定位挡板504下降,第二扇形板1运输至拼板焊接单元5,第二扇形板1运输到位后,启动琴键压紧机构517,压紧第二扇形板1。两组机器人焊枪514采用齿轮齿条的传动方式,在支撑座512上滑行并对第一扇形板1与第二扇形板1间的焊缝进行焊接;焊接完成后,气囊520放气,琴键压紧机构517的压板519抬起,第一扇形板1与第二扇形1板共同作为下次焊接操作的第一块扇形板1,循环上述操作,将多个扇形板1拼板焊接。对扇形板1拼板焊接完成后通过下料单元6送至下一工位。
Claims (10)
1.一种扇形拼板焊接设备,包括上料单元、平台送料单元、输送辊送料单元、拼板焊接单元和下料单元,其特征在于:上料单元内设有平台送料单元,平台送料单元、第一输送辊送料单元、拼板焊接单元、第二输送辊送料单元、下料单元依次设置。
2.根据权利要求1所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:平台送料单元包括送料平台、输送机构、横向对中机构和对中滑座机构,输送机构两侧分别设有送料平台,横向对中机构和对中滑座机构分别设置在送料平台上。
3.根据权利要求2所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:送料平台上安装有数个万向球。
4.根据权利要求2所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:输送机构包括主、从动链轮和推板,主、从动链轮上安装链条,链条上安装推板,推板与扇形板接触端设有U形卡槽。
5.根据权利要求2所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:横向对中机构包括横向对中底座、对中气缸和对中滚轮,横向对中底座上设有多个对中气缸,对中气缸前端安装对中滚轮。
6.根据权利要求1所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:输送辊送料单元包括送料辊底座,送料辊底座前、后两端分别设有挡辊。
7.根据权利要求1所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:拼板焊接单元包括焊接机架、焊接平台、焊缝定位机构、焊接机构和琴键压紧机构;焊接机架上设置有焊接平台,焊接平台上安装有焊缝定位机构;焊接机架上部两侧分别安装有琴键压紧机构,琴键压紧机构上部安装有焊接机构。
8.根据权利要求7所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:焊缝定位机构包括定位底座、定位挡板、导杆和电机;定位底座上安装有电机,电机与丝杠升降机相连;定位底座上贯穿设置有数根导杆,导杆通过套筒与定位底座连接,导杆上安装有定位挡板。
9.根据权利要求7所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:焊接平台上安装有数个万向球。
10.根据权利要求7~9任一项所述的扇形拼板焊接设备,其特征在于:琴键压紧机构包括压紧机架、压板、拉伸弹簧和气囊;压紧机架上安装有压板,压板上安装有盖板,压板与盖板通过铰轴铰接;盖板底部设置有凹槽,凹槽内设有气囊;盖板上设置有小支架,拉伸弹簧的一端与小支架连接,另一端与压板连接。
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