申请号：CN201711083751.4

申请日： 2017-11-07

公开（公告）号：CN107717252B

公开（公告）日：2019-09-06

发明人：杨龙兴;杨成;郭大伟;张陈

申请（专利权）人：江苏理工学院

代理机构：常州佰业腾飞专利代理事务所（普通合伙）

代理人：陈书华

申请人地址：江苏省常州市中吴大道1801号

1.一种工件自动化焊接装置，包括平台(2)、振动上料机构和焊接机(10)，所述振动上料机构设置在平台(2)上，所述焊接机(10)用于焊接工件(1)，其特征在于：该自动化焊接装置还包括复位弹簧(4)、第一气缸(7)、第二气缸(8)以及控制系统(11)，所述平台(2)上开设有落料孔(2-1)，所述落料孔(2-1)内转动设置有卸料板(3)，所述落料孔(2-1)内位于卸料板(3)的下方设置有限位开关(5)；所述复位弹簧(4)的一端固定在卸料板(3)上，另一端相对平台(2)固定连接；所述振动上料机构包括具有振动料道(6-1)的振动导轨(6)，所述振动料道(6-1)的输出端位于落料孔(2-1)的上方；所述焊接机(10)位于振动料道(6-1)输出端的侧方；所述第一气缸(7)位于振动料道(6-1)输出端的侧方，所述第一气缸(7)的活塞杆用于和振动料道(6-1)输出端的最后一个工件(1)的定位孔(1-1)配合；所述第二气缸(8)的活塞杆上固定有与振动料道(6-1)输出端相对的挡块(9)，所述第二气缸(8)用于驱动挡块(9)向振动料道(6-1)输出端端部靠拢或远离；所述控制系统(11)分别与限位开关(5)、第一气缸(7)、第二气缸(8)及焊接机(10)信号连接。

2.根据权利要求1所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述振动上料机构还包括位于振动导轨(6)下方的第三支架(12)和位于振动导轨(6)下方的振动仪器(13)，所述振动仪器(13)与控制系统(11)信号连接。

3.根据权利要求1所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述第一气缸(7)的下方设置有第一支架(14)，所述第一支架(14)固定在平台(2)上。

4.根据权利要求1所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述第二气缸(8)的下方设置有第二支架(15)，所述第二支架(15)固定在平台(2)上，所述卸料板(3)靠近第二支架(15)的一端与第二支架(15)转动连接，所述复位弹簧(4)远离卸料板(3)的一端固定在第二支架(15)上。

5.根据权利要求4所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述限位开关(5)固定在第二支架(15)上。

6.根据权利要求1所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述平台(2)上位于落料孔(2-1)的下方固定有导料管(16)，所述导料管(16)由内至外向下倾斜。

7.根据权利要求1所述的工件自动化焊接装置，其特征在于：所述焊接机(10)为五轴焊接机。

技术领域

 本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种工件自动化焊接装置。

背景技术

 自动化焊接装置在现有技术中已经广泛采用，大大提高了焊接效率和准确率的同时，也保证了操作人员的安全。但是现有技术中的自动化焊接装置仍需人工将待焊工件工装至焊接工位，或者增加输送待焊工件的流水线，不能实现自动化焊接装置与焊接生产线一体化，造成资源浪费。

发明内容

 为解决现有技术存在的待焊工件不能自动送料和自动定位的问题，本发明提供一种工件自动化焊接装置。

 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种工件自动化焊接装置，该自动化焊接装置包括：

 平台，所述平台上开设有落料孔，所述落料孔内转动设置有卸料板，所述落料孔内位于卸料板的下方设置有限位开关；

 复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在卸料板上，另一端相对平台固定连接；

 振动上料机构，所述振动上料机构设置在平台上，所述振动上料机构包括具有振动料道的振动导轨，所述振动料道的输出端位于落料孔的上方；

 第一气缸，所述第一气缸位于振动料道输出端的侧方，所述第一气缸的活塞杆用于和振动料道输出端的最后一个工件的定位孔配合；

 第二气缸，第二气缸的活塞杆上固定有与振动料道输出端相对的挡块，所述第二气缸用于驱动挡块向振动料道输出端端部靠拢或远离；

 焊接机，用于焊接工件，所述焊接机位于振动料道输出端的侧方；

 以及控制系统，所述控制系统分别与限位开关、第一气缸、第二气缸及焊接机信号连接。

 所述振动上料机构还包括位于振动导轨下方的第三支架和位于振动导轨下方的振动仪器，所述振动仪器与控制系统信号连接。利用振动仪器发出的规律性振源实现振动导轨的振动，使工件在振动料道内平稳移动，防止卡料现象发生。

 所述第一气缸的下方设置有第一支架，所述第一支架固定在平台上。第一支架加工制造简易，方便第一气缸固定在平台上。

 所述第二气缸的下方设置有第二支架，所述第二支架固定在平台上，所述卸料板靠近第二支架的一端与第二支架转动连接，所述复位弹簧远离卸料板的一端固定在第二支架上。第二支架加工制造简易，方便第二气缸固定在平台上，方便卸料板的安装和固定。

 所述限位开关固定在第二支架上。限位开关与卸料板配合，当卸料板在下落工件的重力下下压碰触到限位开关的缓冲片，触发限位开关，当卸料板在复位弹簧的作用下复位，脱离限位开关的缓冲片，缓冲片在限位开关内部弹簧的作用下自动复位，限位开关关闭，限位开关固定在第二支架上，固定方便，并保证卸料板能有效的作用到限位开关上，结构简单，性能稳定。

 所述平台上位于落料孔的下方固定有导料管，所述导料管由内至外向下倾斜。导料管的设置对已焊接工件的输送有导向作用，同时起到保护工件的作用，防止工件在脱离平台时受损，且结构简单，容易加工制造。

 所述焊接机为五轴焊接机。五轴包括三维坐标设置的X轴、Y轴、Z轴以及2个旋转轴R1轴和R2轴，焊枪靠近振动导轨的输出端，焊枪可灵活运动，焊接精度高，焊接效率高。

 有益效果：本发明工件自动化焊接装置代替人工焊接，准确率高、效率高、安全性好；人工只需在振动导轨的输入端放置工件，工件自动随振动导轨的振动到达输出端，对人工没有焊接技能的要求，节省人力、降低人力成本；第一气缸和第二气缸对工件进行自定位，不需人工定位，且定位快速，提高生产效率；卸料板在复位弹簧的作用下循环触发限位开关，控制第二气缸的循环工作，利用简单的机械结构实现焊接工件的循环定位，功能稳定，设备成本低，实用性能好。

附图说明

 图1是本发明工件自动化焊接装置的立体结构示意图；

 图2是图1中A的局部放大示意图；

 图中1、工件，1-1、定位孔，2、平台，2-1、落料孔，3、卸料板，4、复位弹簧，5、限位开关，6、振动导轨，6-1、振动料道，7、第一气缸，8、第二气缸，9、挡块，10、焊接机，10-1、焊枪，11、控制系统，12、第三支架，13、振动仪器，14、第一支架，15、第二支架，16、导料管。

具体实施方式

实施例

 如图1～2所示，一种工件自动化焊接装置，所述工件1上具有定位孔1-1，该自动化焊接装置包括：

 平台2，所述平台2上开设有落料孔2-1，所述落料孔2-1内转动设置有卸料板3，所述落料孔2-1内位于卸料板3的下方设置有限位开关5，为了焊接完成的工件1有序安全的脱离平台2，所述平台2上位于落料孔2-1的下方固定有导料管16，所述导料管16由内至外向下倾斜；

 复位弹簧4，所述复位弹簧4的一端固定在卸料板3上，另一端相对平台2固定连接；

 振动上料机构，所述振动上料机构设置在平台2上，所述振动上料机构包括具有振动料道6-1的振动导轨6、位于振动导轨6下方的第三支架12和位于振动导轨6下方的振动仪器13，所述振动料道6-1的输出端位于落料孔2-1的上方，所述振动仪器13与控制系统11信号连接；

 第一气缸7，所述第一气缸7位于振动料道6-1输出端的侧方，所述第一气缸7的活塞杆用于和振动料道6-1输出端的最后一个工件1的定位孔1-1配合，为了方便第一气缸7的支撑与安装，所述第一气缸7的下方设置有第一支架14，所述第一支架14固定在平台2上；

 第二气缸8，第二气缸8的活塞杆上固定有与振动料道6-1输出端相对的挡块9，所述第二气缸8用于驱动挡块9向振动料道6-1输出端端部靠拢或远离，为了方便第二气缸8的支撑与安装，所述第二气缸8的下方设置有第二支架15，所述第二支架15固定在平台2上，所述卸料板3靠近第二支架15的一端与第二支架15转动连接，所述复位弹簧4远离卸料板3的一端固定在第二支架15上，所述限位开关5固定在第二支架15上；

 焊接机10，用于焊接工件1，所述焊接机10位于振动料道6-1输出端的侧方，为了达到高的焊接精度和高的焊接效率，所述焊接机10选用五轴焊接机，五轴包括三维坐标设置的X轴、Y轴、Z轴以及2个旋转轴R1轴和R2轴，焊枪10-1靠近振动料道6-1的输出端；

 以及控制系统11，所述控制系统11分别与限位开关5、第一气缸7、第二气缸8及焊接机10信号连接。

工作原理如下：

 焊接前，先向控制系统11输入焊接轨迹编程。

 开启本发明工件自动化焊接装置，焊接机10进行自检，焊接机10的焊枪10-1回到零点。将工件1放置在振动料道6-1的输入端，振动导轨6在振动仪器13的规律性振动下，完成送料过程。第一个到达振动料道6-1输出端的工件1不进行焊接，当第一个工件1掉落在卸料板3上，卸料板3由于工件1的重力势能向下转动碰触到限位开关5的缓冲片，触发限位开关5，工件1进入导料管16，卸料板3在复位弹簧4的作用下复位，脱离限位开关5的缓冲片，缓冲片在限位开关5内部弹簧的作用下自动复位，限位开关5关闭。

 限位开关5触发时将信号传递给控制系统11，控制系统11控制第二气缸8，第二气缸8的活塞杆带动挡块9向前运动，挡块9抵靠在振动料道6-1的输出端的端面上，此时工件1的前端也抵靠在挡块9上，这时，第一气缸7的活塞杆向前运动，插入工件1的定位孔1-1后，第二气缸8的活塞杆回缩复位成初始状态。控制系统11发送延时信号给第一气缸7使第一气缸7的活塞杆继续保持插入工件1定位孔1-1的状态，然后焊接机10的焊枪10-1按照预先输入的焊接轨迹编程对工件1进行焊接，焊接完成焊枪10-1抬起后，第一气缸7的活塞杆回缩复位，焊接完成的工件1掉落在卸料板3上，卸料板3再次触发限位块开关5，本发明自动化焊接装置重复下一个工件1的焊接。