CN114769793A - 变距定位环保机械工件焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变距定位环保机械工件焊接设备，包括工作台、自动焊接组件、换料装置、重定向排序取料装置和碳酸盐涂覆件，所述自动焊接组件设于工作台上壁上，所述换料装置设于工作台上壁上，所述重定向排序取料装置设于换料装置上，所述工作台上设有底板，所述碳酸盐涂覆件设于底板上。本发明属于焊接设备技术领域，具体是指能够实现焊接时夹具的自动夹紧和释放、工件焊接时焊缝自动对齐、工件焊接后自动取出和在焊接时减少烟雾和强光污染的变距定位环保机械工件焊接设备。

Description

变距定位环保机械工件焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及变距定位环保机械工件焊接设备。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。机械工件又称机械元件是构成机械的基本元件，是组成机械和机器的不可分拆的单个制件，一些机械工件在机械加工完毕后需要焊接在一起成为一体，所以就需要相关的焊接设备。

在实际生产中自动焊接已经逐渐普及，目前自动焊接存在以下问题：

（1）焊接工况单一，焊接不同的工件需要搭配不同的夹具，并且夹具的夹紧和拆除都需要人工操作，工作效率低；

（2）焊接车间有大量的光污染和烟尘污染，损害工人健康；

（3）焊接后的工件在拆除夹具后需要工人一一重新码放，不利于机械化生产。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了变距定位环保机械工件焊接设备，利用点焊过程本身的高温和瞬时性特点，使碳酸盐在点焊时利用熔池附近的高温分解出CO₂，将空气与熔池隔绝，防止熔池被氧化；创造性的将发泡剂应用在焊接领域，将发泡剂与碳酸盐乳液相结合，使碳酸盐乳液受热分解出的气态CO₂转变为固态的CO₂泡沫，一方面CO₂泡沫以固体膨胀的形式由下而上覆盖熔池隔绝空气，同时焊接电弧又可利用本身的高温熔化泡沫层，实现了阻隔空气、不阻隔电弧的技术效果；另一方面熔池中产生的金属氧化物和非金属氧化物在上升过程中融入CO₂泡沫不再扩散，焊接点的强光也被CO₂泡沫阻隔吸收，实现了对焊接环境的优化，更好的保护工人健康；巧妙的利用力矩平衡原理和焊接后的工件本身质量分布不均匀的特点，使角度不同的工件通过重定向分料台和软毛刷后时由于本身的力矩不平衡而转动，直至实现力矩平衡，重新摆正工件位置。摆正位置后的工件又由于重心的不同分别通过上出料台和下出料台，实现了对工件初步码放的技术效果。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备，包括工作台、自动焊接组件、换料装置、重定向排序取料装置和碳酸盐涂覆件，所述自动焊接组件设于工作台上壁上，所述换料装置设于工作台上壁上，所述重定向排序取料装置设于换料装置上，所述工作台上设有底板，所述碳酸盐涂覆件设于底板上，工作台对自动焊接组件、换料装置和碳酸盐涂覆件进行支撑固定，换料装置对重定向排序取料装置进行支撑固定；所述碳酸盐涂覆件包括碳酸盐乳液罐、高压泵和乳液管，所述碳酸盐乳液罐设于底板上，所述碳酸盐乳液罐中装有碳酸盐乳液，所述高压泵设于底板上，底板对乳液罐和高压泵进行支撑固定，所述高压泵上设有高压软管，所述高压泵通过高压软管和碳酸盐乳液罐连接，所述乳液管设于高压泵上，所述乳液管设有管口一和管口二，所述高压泵、自动焊接组件和换料装置通过电相连，所述高压泵上设有单片机，单片机型号为c8051f，通过单片机使高压泵、自动焊接组件和换料装置同步工作，当换料装置将工件移动到乳液管的管口时，在单片机的控制下高压泵开始工作，将碳酸盐乳液从碳酸盐乳液罐中泵入乳液管中，并通过乳液管的管口一和管口二将碳酸盐乳液分别涂覆在工件上焊缝位置的两侧，当工件离开管口一和管口二的位置后，在单片机的控制下高压泵停止工作，当工件到达自动焊接组件下方时，自动焊接组件在焊缝位置进行点焊，由于焊接时熔池的温度可达2000℃，在熔池的高温作用下，工件焊缝周围的碳酸盐将迅速分解出CO₂，CO₂带动发泡剂生成大量的泡沫围绕在熔池附近，一方面隔绝熔池和空气，防止熔池被空气中的O₂氧化，另一方面对焊接时产生的强光和浓烟进行吸收，强光经过泡沫的阻隔大部分能量被泡沫吸收，浓烟在扩散时融入焊缝周围的泡沫中，同时由于熔池附近的温度高空气膨胀，碳酸盐分解后的固体颗粒将被挤入泡沫中，实现了焊缝的绝氧、清洁。

其中，所述换料装置包括支撑轴一、换料台、分区台、变距定位夹具、变速齿轮、不完全齿轮和电动机，所述支撑轴一贯穿工作台上壁设置，所述换料台活动设于支撑轴一上，换料台可在外接动力的作用下绕支撑轴一转动，所述换料台上设有贯穿孔，所述贯穿孔沿圆周方向设有若干组，所述变速齿轮设于换料台下表面，所述变速齿轮与支撑轴一活动连接，变速齿轮可在外接动力的作用下绕支撑轴一转动，所述不完全齿轮活动设于换料台下表面，所述不完全齿轮设有连接轴，所述连接轴活动贯穿工作台上壁设置，工作台对连接轴进行支撑，连接轴对不完全齿轮进行支撑固定，所述不完全齿轮和变速齿轮相互啮合，所述换料台下表面设有石墨涂层一、石墨涂层二和石墨涂层三，所述石墨涂层一、石墨涂层二和石墨涂层三和单片机通过电相连，所述分区台设于支撑轴一上，支撑轴一对分区台进行支撑固定，所述换料台贯穿分区台设置，分区台的上端设于换料台上，分区台的下端设于换料台下，所述分区台设有工位一、工位二和工位三，所述工位一、工位二和工位三贯穿分区台上壁设置，所述工位一、工位二和工位三沿分区台圆周方向顺时针依次排列，所述变距定位夹具设于换料台上，所述变距定位夹具与贯穿孔匹配设置，所述变距定位夹具沿圆周方向设有若干组，所述电动机设于工作台内上壁上，所述电动机的输出端和连接轴相连，通过电动机的动力带动连接轴和不完全齿轮转动，不完全齿轮带动变速齿轮和换料台转动，所述不完全齿轮设有一个轮齿，在电动机的带动下，换料台将实现间歇转动，使工件在焊接时保持静止状态。

优选地，所述变距定位夹具包括限位挡板、内圈固定组件、外圈固定组件、固定板、电动伸缩杆三、电动伸缩杆四和定位装置，所述内圈固定组件包括内圈固定板、内圈移动板和内圈电动伸缩杆，所述外圈固定组件包括外圈固定板、外圈移动板和外圈电动伸缩杆，所述限位挡板、内圈固定板、固定板和外圈固定板设于换料台上，所述内圈电动伸缩杆的固定端设于内圈固定板上，所述外圈电动伸缩杆的固定端设于外圈固定板上，所述内圈移动板设于内圈电动伸缩杆的活动端上，所述内圈移动板和换料台活动连接，所述内圈移动板和限位挡板活动连接，在内圈电动伸缩杆的带动下，内圈移动板可沿换料台和限位挡板移动；所述外圈移动板设于外圈电动伸缩杆的活动端上，所述外圈移动板和换料台活动连接，所述外圈移动板和限位挡板活动连接，在外圈电动伸缩杆的带动下，外圈移动板可沿换料台和限位挡板移动；所述电动伸缩杆三的固定端设于限位挡板上，所述电动伸缩杆四的固定端设于固定板上；所述定位装置包括支撑轴二、扳机弹簧、移动定位板、电刷一和电刷二，所述支撑轴二设于换料台的贯穿孔中，所述移动定位板活动设于支撑轴二上，在外力的作用下移动定位板可绕支撑轴二转动，所述扳机弹簧的固定端设于支撑轴二上，所述扳机弹簧的活动端与移动定位板相连，所述电刷一和电刷二对称设于移动定位板上，所述电刷一和电刷二和单片机通过电相连，电刷一可和石墨涂层一接触，当电刷一与石墨涂层一接触时，电信号通过电刷一和石墨涂层一传入到单片机中，在单片机的控制下外圈电动伸缩杆缩短；电刷二可与石墨涂层二和石墨涂层三接触，当电刷二与石墨涂层二接触时，电信号通过电刷二和石墨涂层二传入到单片机中，在单片机的控制下内圈电动伸缩杆缩短，电刷二与石墨涂层三接触时，电信号通过电刷二和石墨涂层三传入到单片机中，在单片机的控制下电动伸缩杆三和电动伸缩杆四缩短；被焊接后的工件通过换料台移动到分区台下方后，电刷一与石墨涂层一接触，电刷二与石墨涂层二和石墨涂层三接触，外圈电动伸缩杆、内圈电动伸缩杆、电动伸缩杆三和电动伸缩杆四在单片机的控制下缩短，变距定位夹具对工件的夹持力减小，同时移动定位板和分区台的下壁接触，在分区台的支撑下移动定位板克服扳机弹簧的弹力和工件的重力绕支撑轴二转动并将工件顶起，当工件到达工位一上的重定向排序取料装置的位置后，移动定位板被完全顶起，工件被完全顶起并被重定向排序取料装置取出，在电动机的带动下，换料台持续做间歇圆周运动，当取完工件的变距定位夹具到达工位二时，此时移动定位板仍处于完全被顶起的状态，将待焊接的工件需要焊接的一侧紧贴移动定位板放置，当变距定位夹具离开工位二后电刷二与石墨涂层二脱离接触，在单片机的控制下内圈电动伸缩杆伸长，将内圈的工件顶紧在移动定位板上，当变距定位夹具到达工位三后电刷二和石墨涂层三脱离接触，在单片机的控制下电动伸缩杆三和电动伸缩杆四伸长，将内圈工件固定住，当变距定位夹具离开工位三后移动定位板和分区台的底壁脱离接触，在扳机弹簧弹力的作用下移动定位板恢复到原来的位置，同时电刷一和石墨涂层一脱离接触，在单片机的控制下外圈电动伸缩杆伸长，将外圈工件紧密贴合在内圈工件上，由于内圈工件被内圈电动伸缩杆、电动伸缩杆三和电动伸缩杆四固定位置将保持不动，因此外圈工件和内圈工件接触的位置将保持在焊缝所在的位置不变，当变距定位夹具离开分区台的位置时，外圈工件和内圈工件被完全夹紧，在电动机的带动下，换料装置持续转动，将外圈工件和内圈工件移动到自动焊接组件下，在单片机的控制下，自动焊接组件对外圈工件和内圈工件进行焊接。

其中，所述重定向排序取料装置包括顶壳、传送带组件一、传送带组件二、重定向分料台、导向板、上出料台和下出料台，所述顶壳设于工位一上，所述传送带组件一和传送带组件二设于顶壳内，顶壳对传送带组件一和传送带组件二进行支撑固定，传送带组件一和传送带组件二为现有技术，所述重定向分料台、上出料台和下出料台设于顶壳底板上，顶壳底板对重定向分料台、上出料台和下出料台进行支撑固定，所述导向板设于重定向分料台上，传送带组件一和传送带组件二通过外接驱动装置转动，所述顶壳内设有软毛刷，所述软毛刷设有若干组；当焊件后的工件移动到工位一后，限位挡板和导向板接触，在移动定位板的作用下，工件被顶起并和传送带组件一接触，传送带组件一带动工件转动到重定向分料台上，工件在传送带组件二和重力的作用下沿重定向分料台向下滑动，在软毛刷的作用下，工件将以底边垂直与传送带组件二的姿态向下滑动，若工件的重心在上出料台上，工件将持续向下滑动，若工件的重心不在上出料台上，工件向下滑动到下出料台上，实现对工件的初步分类，方便后期工人装配。

优选地，所述自动焊接组件包括龙门架和焊接头，所述龙门架设于工作台上，所述焊接头设于龙门架上，所述龙门架上设有横杆、电动滑轨二和滑块二，所述电动滑轨二设于龙门架上，所述滑块二活动设于电动滑轨二上，可在外接动力的驱动下沿电动滑轨二上下移动，所述横杆设于滑块二上，在滑块二的带动下横杆上下运动，所述横杆上设有电动滑轨一，所述电动滑轨一上活动设有滑块一，所述滑块一与焊接头相连，并可在外接动力的驱动下带动焊接头沿电动滑轨一水平移动，实现焊接头对工件的点焊或连续点焊。

优选地，所述工作台设有减震弹簧，所述减震弹簧设于工作台底壁下表面，减小因为电动机和高压泵的工作带来的振动，提升焊接精度。

其中，所述电动伸缩杆三和电动伸缩杆四顶端设有橡胶涂层，用来增大电动伸缩杆三和电动伸缩杆四与工件之间的摩擦力。

其中，所述碳酸盐乳液呈固体状态，碳酸盐乳液主要成分为碳酸盐和发泡剂，碳酸盐乳液优选碳酸钙与碳酸氢钠的混合液，碳酸钙在900℃时将剧烈分解，碳酸氢钠在270℃时将完全分解，能够生成足够的CO₂对焊缝进行保护。

其中，所述碳酸盐乳液罐内部涂有耐腐蚀涂料，防止碳酸氢钠溶液对金属罐进行电腐蚀。

优选地，所述管口一和管口二设于分区台上，当工件离开分区台时，被夹紧的工件经过管口一和管口二的正下方，碳酸盐乳液经过管口一和管口二涂覆在工件焊缝的两侧。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）利用点焊时温度高、时间短的特点碳酸盐受热分解释放CO₂的特性，使碳酸盐乳液在焊接时受热分解出CO₂来隔绝O₂对熔池的氧化，同时将碳酸盐和发泡剂相结合，将气态的CO2转变为固态的CO₂泡沫，使CO₂泡沫覆盖在焊缝周围，一方面更好的覆盖熔池隔绝空气，另一方面也可以对焊接时产生的强光和浓烟进行吸收。

（2）利用不完全齿轮结构，实现换料装置的间歇转动，当工件被焊接时保持静止，焊接头只需进行水平运动即可进行多点焊接，简化了自动焊接装置的机械结构，便于维修。

（3）通过变距定位夹具，使工件在焊接时直接放入夹具即可实现自动夹紧，并自动将焊缝对齐到指定位置，焊接后也可自动实现对焊件的释放，减少了工人夹持夹具、释放夹具的操作，人只需将工件摆放入夹具中即可，提升了机械效率。

（4）重定向排序取料装置的设计，利用物体力矩平衡的特点实现焊接后的工件自动调整方向，并利用工件自身重心分布实现自动初步分类，同时软毛刷可以对工件表面进行初步清洁。

（5）龙门架电动滑轨一和电动滑轨二的设计，使焊接头一方面在点焊后可以自动离开焊件，另一方面也可实现多点位连续点焊。

（6）工作台底板设有减震弹簧，过滤了焊接过程中的振动，提升了机械的精度。

附图说明

图1为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的结构示意图；

图2为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的后视图；

图3为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的龙门架的剖视图；

图4为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的换料装置的结构示意图；

图5为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的换料装置的仰视图；

图6为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的分区台的结构示意图；

图7为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的换料台的俯视图；

图8为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的换料台的结构示意图；

图9为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的换料台的仰视图；

图10为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的变距定位夹具的结构示意图；

图11为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的移动定位板的结构示意图；

图12为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的重定向排序取料装置的结构示意图；

图13为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的顶壳的结构示意图；

图14为本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备的重定向分料台的结构示意图。

其中，1、工作台，2、自动焊接组件，3、换料装置，4、重定向排序取料装置，5、碳酸盐涂覆件，6、电动机，11、底板，12、减震弹簧，21、龙门架，22、焊接头，23、横杆，24、电动滑轨二，25、滑块二，26、电动滑轨一，27、滑块一，31、支撑轴一，32、换料台，33、分区台，34、变距定位夹具，35、变速齿轮，36、不完全齿轮，37、石墨涂层一，38、石墨涂层二，39、石墨涂层三，310、连接轴，331、工位一，332、工位二，333、工位三，341、限位挡板，342、内圈固定组件，343、外圈固定组件，344、固定板，345、电动伸缩杆三，346、电动伸缩杆四，347、定位装置，3421、内圈固定板，3422、内圈移动板，3423、内圈电动伸缩杆，3431、外圈固定板，3432、外圈移动板，3433、外圈电动伸缩杆，3471、支撑轴二，3472、扳机弹簧，3473、移动定位板，3474、电刷一，3475、电刷二，41、顶壳，42、传送带组件一，43、传送带组件二，44、重定向分料台，45、导向板，46、上出料台，47、下出料台，48、软毛刷，51、碳酸盐乳液罐，52、高压泵，53、乳液管，54、高压软管，55、管口一，56、管口二。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1、图2和图4所示，本发明提供的变距定位环保机械工件焊接设备，包括工作台1、自动焊接组件2、换料装置3、重定向排序取料装置4和碳酸盐涂覆件5，自动焊接组件2设于工作台1上壁上，换料装置3设于工作台1上壁上，重定向排序取料装置4设于换料装置3上，工作台1上设有底板11，碳酸盐涂覆件5设于底板11上，工作台1对自动焊接组件2、换料装置3和碳酸盐涂覆件5进行支撑固定，换料装置3对重定向排序取料装置4进行支撑固定；碳酸盐涂覆件5包括碳酸盐乳液罐51、高压泵52和乳液管53，碳酸盐乳液罐51设于底板11上，碳酸盐乳液罐51中装有碳酸盐乳液，高压泵52设于底板11上，底板11对乳液罐和高压泵52进行支撑固定，高压泵52上设有高压软管54，高压泵52通过高压软管54和碳酸盐乳液罐51连接，乳液管53设于高压泵52上，乳液管53设有管口一55和管口二56，高压泵52、自动焊接组件2和换料装置3通过电相连，高压泵52上设有单片机，单片机型号为c8051f，通过单片机使高压泵52、自动焊接组件2和换料装置3同步工作，当换料装置3将工件移动到乳液管53的管口时，在单片机的控制下高压泵52开始工作，将碳酸盐乳液从碳酸盐乳液罐51中泵入乳液管53中，并通过乳液管53的管口一55和管口二56将碳酸盐乳液分别涂覆在工件上焊缝位置的两侧，当工件离开管口一55和管口二56的位置后，在单片机的控制下高压泵52停止工作，当工件到达自动焊接组件2下方时，自动焊接组件2在焊缝位置进行点焊，由于焊接时熔池的温度可达2000℃，在熔池的高温作用下，工件焊缝周围的碳酸盐将迅速分解出CO₂，CO₂带动发泡剂生成大量的泡沫围绕在熔池附近，一方面隔绝熔池和空气，防止熔池被空气中的O₂氧化，另一方面对焊接时产生的强光和浓烟进行吸收，强光经过泡沫的阻隔大部分能量被泡沫吸收，浓烟在扩散时融入焊缝周围的泡沫中，同时由于熔池附近的温度高空气膨胀，碳酸盐分解后的固体颗粒将被挤入泡沫中，实现了焊缝的绝氧、清洁。

如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，换料装置3包括支撑轴一31、换料台32、分区台33、变距定位夹具34、变速齿轮35、不完全齿轮36和电动机6，支撑轴一31贯穿工作台1上壁设置，换料台32活动设于支撑轴一31上，换料台32可在外接动力的作用下绕支撑轴一31转动，换料台32上设有贯穿孔，贯穿孔沿圆周方向设有若干组，变速齿轮35设于换料台32下表面，变速齿轮35与支撑轴一31活动连接，变速齿轮35可在外接动力的作用下绕支撑轴一31转动，不完全齿轮36活动设于换料台32下表面，不完全齿轮36设有连接轴310，连接轴310活动贯穿工作台1上壁设置，工作台1对连接轴310进行支撑，连接轴310对不完全齿轮36进行支撑固定，不完全齿轮36和变速齿轮35相互啮合，换料台32下表面设有石墨涂层一37、石墨涂层二38和石墨涂层三39，石墨涂层一37、石墨涂层二38和石墨涂层三39和单片机通过电相连，分区台33设于支撑轴一31上，支撑轴一31对分区台33进行支撑固定，换料台32贯穿分区台33设置，分区台33的上端设于换料台32上，分区台33的下端设于换料台32下，分区台33设有工位一331、工位二332和工位三333，工位一331、工位二332和工位三333贯穿分区台33上壁设置，工位一331、工位二332和工位三333沿分区台33圆周方向顺时针依次排列，变距定位夹具34设于换料台32上，变距定位夹具34与贯穿孔匹配设置，变距定位夹具34沿圆周方向设有若干组，电动机6设于工作台1内上壁上，电动机6的输出端和连接轴310相连，通过电动机6的动力带动连接轴310和不完全齿轮36转动，不完全齿轮36带动变速齿轮35和换料台32转动，不完全齿轮36设有一个轮齿，在电动机6的带动下，换料台32将实现间歇转动，使工件在焊接时保持静止状态。

如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，变距定位夹具34包括限位挡板341、内圈固定组件342、外圈固定组件343、固定板344、电动伸缩杆三345、电动伸缩杆四346和定位装置347，内圈固定组件342包括内圈固定板3421、内圈移动板3422和内圈电动伸缩杆3423，外圈固定组件343包括外圈固定板3431、外圈移动板3432和外圈电动伸缩杆3433，限位挡板341、内圈固定板3421、固定板344和外圈固定板3431设于换料台32上，内圈电动伸缩杆3423的固定端设于内圈固定板3421上，外圈电动伸缩杆3433的固定端设于外圈固定板3431上，内圈移动板3422设于内圈电动伸缩杆3423的活动端上，内圈移动板3422和换料台32活动连接，内圈移动板3422和限位挡板341活动连接，在内圈电动伸缩杆3423的带动下，内圈移动板3422可沿换料台32和限位挡板341移动；外圈移动板3432设于外圈电动伸缩杆3433的活动端上，外圈移动板3432和换料台32活动连接，外圈移动板3432和限位挡板341活动连接，在外圈电动伸缩杆3433的带动下，外圈移动板3432可沿换料台32和限位挡板341移动；电动伸缩杆三345的固定端设于限位挡板341上，电动伸缩杆四346的固定端设于固定板344上；定位装置347包括支撑轴二3471、扳机弹簧3472、移动定位板3473、电刷一3474和电刷二3475，支撑轴二3471设于换料台32的贯穿孔中，移动定位板3473活动设于支撑轴二3471上，在外力的作用下移动定位板3473可绕支撑轴二3471转动，扳机弹簧3472的固定端设于支撑轴二3471上，扳机弹簧3472的活动端与移动定位板3473相连，电刷一3474和电刷二3475对称设于移动定位板3473上，电刷一3474和电刷二3475和单片机通过电相连，电刷一3474可和石墨涂层一37接触，当电刷一3474与石墨涂层一37接触时，电信号通过电刷一3474和石墨涂层一37传入到单片机中，在单片机的控制下外圈电动伸缩杆3433缩短；电刷二3475可与石墨涂层二38和石墨涂层三39接触，当电刷二3475与石墨涂层二38接触时，电信号通过电刷二3475和石墨涂层二38传入到单片机中，在单片机的控制下内圈电动伸缩杆3423缩短，电刷二3475与石墨涂层三39接触时，电信号通过电刷二3475和石墨涂层三39传入到单片机中，在单片机的控制下电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346缩短；被焊接后的工件通过换料台32移动到分区台33下方后，电刷一3474与石墨涂层一37接触，电刷二3475与石墨涂层二38和石墨涂层三39接触，外圈电动伸缩杆3433、内圈电动伸缩杆3423、电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346在单片机的控制下缩短，变距定位夹具34对工件的夹持力减小，同时移动定位板3473和分区台33的下壁接触，在分区台33的支撑下移动定位板3473克服扳机弹簧3472的弹力和工件的重力绕支撑轴二3471转动并将工件顶起，当工件到达工位一331上的重定向排序取料装置4的位置后，移动定位板3473被完全顶起，工件被完全顶起并被重定向排序取料装置4取出，在电动机6的带动下，换料台32持续做间歇圆周运动，当取完工件的变距定位夹具34到达工位二332时，此时移动定位板3473仍处于完全被顶起的状态，将待焊接的工件需要焊接的一侧紧贴移动定位板3473放置，当变距定位夹具34离开工位二332后电刷二3475与石墨涂层二38脱离接触，在单片机的控制下内圈电动伸缩杆3423伸长，将内圈的工件顶紧在移动定位板3473上，当变距定位夹具34到达工位三333后电刷二3475和石墨涂层三39脱离接触，在单片机的控制下电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346伸长，将内圈工件固定住，当变距定位夹具34离开工位三333后移动定位板3473和分区台33的底壁脱离接触，在扳机弹簧3472弹力的作用下移动定位板3473恢复到原来的位置，同时电刷一3474和石墨涂层一37脱离接触，在单片机的控制下外圈电动伸缩杆3433伸长，将外圈工件紧密贴合在内圈工件上，由于内圈工件被内圈电动伸缩杆3423、电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346固定位置将保持不动，因此外圈工件和内圈工件接触的位置将保持在焊缝所在的位置不变，在电动机6的带动下，换料装置3持续转动，将外圈工件和内圈工件移动到自动焊接组件2下，在单片机的控制下，自动焊接组件2对外圈工件和内圈工件进行焊接。

如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，重定向排序取料装置4包括顶壳41、传送带组件一42、传送带组件二43、重定向分料台44、导向板45、上出料台46和下出料台47，顶壳41设于工位一331上，传送带组件一42和传送带组件二43设于顶壳41内，顶壳41对传送带组件一42和传送带组件二43进行支撑固定，传送带组件一42和传送带组件二43为现有技术，重定向分料台44、上出料台46和下出料台47设于顶壳41底板11上，顶壳41底板11对重定向分料台44、上出料台46和下出料台47进行支撑固定，导向板45设于重定向分料台44上，传送带组件一42和传送带组件二43通过外接驱动装置转动，顶壳41内设有软毛刷48，软毛刷48设有若干组；当焊件后的工件移动到工位一331后，限位挡板341和导向板45接触，在移动定位板3473的作用下，工件被顶起并和传送带组件一42接触，传送带组件一42带动工件转动到重定向分料台44上，工件在传送带组件二43和重力的作用下沿重定向分料台44向下滑动，在软毛刷48的作用下，工件将以底边垂直与传送带组件二43的姿态向下滑动，若工件的重心在上出料台46上，工件将持续向下滑动，若工件的重心不在上出料台46上，工件向下滑动到下出料台47上，实现对工件的初步分类，方便后期工人装配。

如图1、图2和图3所示，自动焊接组件2包括龙门架21和焊接头22，龙门架21设于工作台1上，焊接头22设于龙门架21上，龙门架21上设有横杆23、电动滑轨二24和滑块二25，电动滑轨二24设于龙门架21上，滑块二25活动设于电动滑轨二24上，可在外接动力的驱动下沿电动滑轨二24上下移动，横杆23设于滑块二25上，在滑块二25的带动下横杆23上下运动，横杆23上设有电动滑轨一26，电动滑轨一26上活动设有滑块一27，滑块一27与焊接头22相连，并可在外接动力的驱动下带动焊接头22沿电动滑轨一26水平移动，实现焊接头22对工件的点焊或连续点焊。

如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，工作台1设有减震弹簧12，减震弹簧12设于工作台1底壁下表面，减小因为电动机6和高压泵52的工作带来的振动，提升焊接精度，电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346顶端设有橡胶涂层，用来增大电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346与工件之间的摩擦力，碳酸盐乳液呈固体状态，碳酸盐乳液主要成分为碳酸盐和发泡剂，碳酸盐乳液优选碳酸钙与碳酸氢钠的混合液，碳酸钙在900℃时将剧烈分解，碳酸氢钠在270℃时将完全分解，能够生成足够的CO₂对焊缝进行保护，碳酸盐乳液罐51内部涂有耐腐蚀涂料，防止碳酸氢钠溶液对金属罐进行电腐蚀。

具体使用时，检查设备状态正常后，工人先在工位二332中的变距定位夹具34里放入工件，随后启动电动机6开关，此时工位二332下方的移动定位板3473处于完全被顶起的状态，将待焊接的工件需要焊接的一侧紧贴移动定位板3473放置，此后工人不断在工位二332中的变距定位夹具34里放入工件即可，当待焊接的工件离开工位二332后电刷二3475与石墨涂层二38脱离接触，在单片机的控制下内圈电动伸缩杆3423伸长，将内圈的工件顶紧在移动定位板3473上，当待焊接的工件到达工位三333后电刷二3475和石墨涂层三39脱离接触，在单片机的控制下电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346伸长，将内圈工件固定住，当待焊接的工件离开工位三333后，启动高压泵52开关，移动定位板3473和分区台33的底壁脱离接触，在扳机弹簧3472弹力的作用下移动定位板3473恢复到原来的位置，同时电刷一3474和石墨涂层一37脱离接触，在单片机的控制下外圈电动伸缩杆3433伸长，将外圈工件紧密贴合在内圈工件上，由于内圈工件被内圈电动伸缩杆3423、电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346固定位置将保持不动，因此外圈工件和内圈工件接触的位置将保持在焊缝所在的位置不变，当待焊接的工件离开分区台33的位置时，外圈工件和内圈工件被完全夹紧，在单片机的控制下高压泵52开始工作，将碳酸盐乳液通过管口一55和管口二56涂覆在工件上焊缝位置的两侧，当工件离开管口一55和管口二56的位置后，在单片机的控制下高压泵52停止工作，在电动机6的带动下，换料装置3持续转动，当待焊接的工件移动到自动焊接组件2下时，滑块一27带动焊接头22沿电动滑轨一26左右移动，滑块二25带动焊接头22沿电动滑轨二24向下移动，当焊接头22到达待焊接的工件指定位置时开始点焊或连续点焊，焊接结束后滑块二25带动焊接头22沿电动滑轨二24向上移动，焊接后的工件在电动机6的带动下持续转动，被焊接后的工件通过换料台32移动到分区台33下方后，电刷一3474与石墨涂层一37接触，电刷二3475与石墨涂层二38和石墨涂层三39接触，外圈电动伸缩杆3433、内圈电动伸缩杆3423、电动伸缩杆三345和电动伸缩杆四346在单片机的控制下缩短，变距定位夹具34对工件的夹持力减小，同时移动定位板3473和分区台33的下壁接触，在分区台33的支撑下移动定位板3473克服扳机弹簧3472的弹力和工件的重力绕支撑轴二3471转动并将工件顶起，当工件到达工位一331上的重定向排序取料装置4的位置后，移动定位板3473被完全顶起，工件被完全顶起并和传送带组件一42接触，传送带组件一42带动工件转动到重定向分料台44上，工件在传送带组件二43和重力的作用下沿重定向分料台44向下滑动，在软毛刷48的作用下，工件将以底边垂直与传送带组件二43的姿态向下滑动，若工件的重心在上出料台46上，工件将持续向下滑动，若工件的重心不在上出料台46上，工件向向下滑动到下出料台47上，实现对工件的初步分类，方便后期工人装配。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：包括工作台、自动焊接组件、换料装置、重定向排序取料装置和碳酸盐涂覆件，所述自动焊接组件设于工作台上壁上，所述换料装置设于工作台上壁上，所述重定向排序取料装置设于换料装置上，所述工作台上设有底板，所述碳酸盐涂覆件设于底板上，所述碳酸盐涂覆件包括碳酸盐乳液罐、高压泵和乳液管，所述碳酸盐乳液罐设于底板上，所述碳酸盐乳液罐中装有碳酸盐乳液，所述高压泵设于底板上，所述高压泵上设有高压软管，所述高压泵通过高压软管和碳酸盐乳液罐连接，所述乳液管设于高压泵上，所述乳液管设有管口一和管口二，所述高压泵、自动焊接组件和换料装置通过电相连，所述高压泵上设有单片机。

2.根据权利要求1所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述换料装置包括支撑轴一、换料台、分区台、变距定位夹具、变速齿轮、不完全齿轮和电动机，所述支撑轴一贯穿工作台上壁设置，所述换料台活动设于支撑轴一上，所述换料台上设有贯穿孔所述变速齿轮设于换料台下表面，所述变速齿轮与支撑轴一活动连接，所述不完全齿轮活动设于换料台下表面，所述不完全齿轮设有连接轴，所述连接轴活动贯穿工作台上壁设置，所述不完全齿轮和变速齿轮相互啮合，所述换料台下表面设有石墨涂层一、石墨涂层二和石墨涂层三，所述石墨涂层一、石墨涂层二和石墨涂层三和单片机通过电相连，所述分区台设于支撑轴一上，所述换料台贯穿分区台设置，所述分区台设有工位一、工位二和工位三，所述工位一、工位二和工位三贯穿分区台上壁设置，所述工位一、工位二和工位三沿分区台圆周方向顺时针依次排列，所述变距定位夹具设于换料台上，所述变距定位夹具与贯穿孔匹配设置，所述电动机设于工作台内上壁上，所述电动机的输出端和连接轴相连，所述不完全齿轮设有一个轮齿。

3.根据权利要求2所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述变距定位夹具包括限位挡板、内圈固定组件、外圈固定组件、固定板、电动伸缩杆三、电动伸缩杆四和定位装置，所述内圈固定组件包括内圈固定板、内圈移动板和内圈电动伸缩杆，所述外圈固定组件包括外圈固定板、外圈移动板和外圈电动伸缩杆，所述限位挡板、内圈固定板、固定板和外圈固定板设于换料台上，所述内圈电动伸缩杆的固定端设于内圈固定板上，所述外圈电动伸缩杆的固定端设于外圈固定板上，所述内圈移动板设于内圈电动伸缩杆的活动端上，所述内圈移动板和换料台活动连接，所述内圈移动板和限位挡板活动连接，所述外圈移动板设于外圈电动伸缩杆的活动端上，所述外圈移动板和换料台活动连接，所述外圈移动板和限位挡板活动连接，所述电动伸缩杆三的固定端设于限位挡板上，所述电动伸缩杆四的固定端设于固定板上；所述定位装置包括支撑轴二、扳机弹簧、移动定位板、电刷一和电刷二，所述支撑轴二设于换料台的贯穿孔中，所述移动定位板活动设于支撑轴二上，所述扳机弹簧的固定端设于支撑轴二上，所述扳机弹簧的活动端与移动定位板相连，所述电刷一和电刷二对称设于移动定位板上，所述电刷一和电刷二和单片机通过电相连。

4.根据权利要求3所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述重定向排序取料装置包括顶壳、传送带组件一、传送带组件二、重定向分料台、导向板、上出料台和下出料台，所述顶壳设于工位一上，所述传送带组件一和传送带组件二设于顶壳内，所述重定向分料台、上出料台和下出料台设于顶壳底板上，所述导向板设于重定向分料台上，所述顶壳内设有软毛刷，所述软毛刷设有若干组。

5.根据权利要求4所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述自动焊接组件包括龙门架和焊接头，所述龙门架设于工作台上，所述焊接头设于龙门架上，所述龙门架上设有横杆、电动滑轨二和滑块二，所述电动滑轨二设于龙门架上，所述滑块二活动设于电动滑轨二上，所述横杆设于滑块二上，所述横杆上设有电动滑轨一，所述电动滑轨一上活动设有滑块一，所述滑块一与焊接头相连。

6.根据权利要求5所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述工作台设有减震弹簧，所述减震弹簧设于工作台底壁下表面。

7.根据权利要求6所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述电动伸缩杆三和电动伸缩杆四顶端设有橡胶涂层。

8.根据权利要求7所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述碳酸盐乳液呈固体状态。

9.根据权利要求8所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述碳酸盐乳液罐内部涂有耐腐蚀涂料。

10.根据权利要求9所述的变距定位环保机械工件焊接设备，其特征在于：所述管口一和管口二设于分区台上。

Images