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自动化机器人的焊接设备
大学仕 2019-12-20 10:06 1816浏览
申请号:CN201820225598.8 申请日:2018-02-08 公开(公告)号:CN207971603U 公开(公告)日:2018-10-16 发明人:杨浩海;董伯恺;王雅男 申请(专利权)人:天津鑫源森特自动化科技有限公司 代理机构:重庆百润洪知识产权代理有限公司 代理人:刘立春 申请人地址:天津市西青区精武镇国兴佳园小区底商A12-8号         1.自动化机器人焊接设备,其特征在于:包括底板(7)、机柜(8)、控制柜(15),所述底板(7)上端一侧设置有所述机柜(8),所述机柜(8)一侧壁中部设置有操作板(5),所述操作板(5)上设置有显示屏(4)、键盘(6)、开关(9),所述机柜(8)内底端设置有电源(17)、控制器(18),所述机柜(8)内上端设置有电机一(16)、变速器(19),所述机柜(8)上端一侧设置有转轴(3),所述转轴(3)顶端设置有连接板(2),所述连接板(2)上端远离所述转轴(3)一侧设置有支撑块(1),所述支撑块(1)顶端设置有所述控制柜(15),所述控制柜(15)内设置有油箱(20)、油泵(21)、电机二(22),所述控制柜(15)底端远离所述支撑块(1)一侧设置有升降柱(14),所述升降柱(14)底端设置有焊枪(12),所述焊枪(12)一侧壁中部设置有测距头(13),所述底板(7)上远离所述机柜(8)一侧设置有焊台(10),所述焊台(10)上端中部设置有工件(11)。   2.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述机柜(8)焊接在所述底板(7)上,所述转轴(3)铰接在所述变速器(19)的传动输出端,所述连接板(2)焊接在所述转轴(3)上,所述支撑块(1)成型于所述连接板(2)上,所述控制柜(15)焊接在所述支撑块(1)上。   3.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述显示屏(4)内嵌在所述操作板(5)上端中部,所述键盘(6)通过卡槽固定在所述显示屏(4)下方一侧,所述卡关内嵌在所述操作板(5)上远离所述键盘(6)一侧。   4.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述电源(17)通过螺栓连接固定在所述机柜(8)内底端一侧,所述控制器(18)通过卡槽固定在所述机柜(8)内远离所述电源(17)一侧。   5.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述电机一(16)铰接在所述机柜(8)内上端一侧,所述变速器(19)内嵌在所述机柜(8)远离所述电机一(16)一侧。   6.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述油箱(20)成型于所述控制柜(15)内上端,所述油泵(21)通过卡槽固定在所述控制柜(15)内底端一侧,所述电机二(22)铰接在所述机柜(8)内远离所述油泵(21)一侧。   7.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述开关(9)与所述电源(17)电连接,所述电源(17)与所述显示屏(4)、所述控制器(18)电连接,所述控制器(18)与所述显示屏(4)、所述焊枪(12)、所述电机一(16)、所述电机二(22)电连接。     技术领域  本实用新型涉及焊接设备技术领域,具体涉及自动化机器人焊接设备。   背景技术  随着社会的发展,以及科技的进步,越来越多的设备被发明出来,并投入到生产实践当中,这为工业的发展提供了极大的便利,其中在工业生产加工中,常会用到机器人焊接设备,一般的机器人焊接设备结构复杂,操作繁琐,其上无操作板和控制柜,不能够在焊接前实现工件的准确定位,且其定位精度低,焊接质量差,不利于提高焊接效率。   实用新型内容  本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供自动化机器人焊接设备。    本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:    自动化机器人焊接设备,包括底板、机柜、控制柜,所述底板上端一侧设置有所述机柜,所述机柜一侧壁中部设置有操作板,所述操作板上设置有显示屏、键盘、开关,所述机柜内底端设置有电源、控制器,所述机柜内上端设置有电机一、变速器,所述机柜上端一侧设置有转轴,所述转轴顶端设置有连接板,所述连接板上端远离所述转轴一侧设置有支撑块,所述支撑块顶端设置有所述控制柜,所述控制柜内设置有油箱、油泵、电机二,所述控制柜底端远离所述支撑块一侧设置有升降柱,所述升降柱底端设置有焊枪,所述焊枪一侧壁中部设置有测距头,所述底板上远离所述机柜一侧设置有焊台,所述焊台上端中部设置有工件。    上述结构中,焊接前首先将所述工件放置在所述焊台上,然后按下所述开关使所述电源接通,所述电源接通后使所述显示屏亮起,所述电源接通后使所述控制器得电,当需要进行焊接时,可通过所述键盘在所述显示屏输入控制信息,所述显示屏接收信息后通过所述控制器使所述电机一工作,所述电机一通过所述变速器使所述转轴转动,所述转轴转动后通过所述连接板可使所述控制柜转动,进而将所述焊枪移动到焊接部位正上方,接着通过所述控制器使所述电机二工作,所述电机二通过所述油泵将所述油箱内液压油抽到所述升降柱内,使所述升降柱内油压升高,进而实现所述焊枪的下移,当所述测距头测得所述焊枪到达焊接部位时,通过所述控制器使所述电机二断电,进而停止升降,对所述工件进行焊接。    为了进一步提高焊接效率,所述机柜焊接在所述底板上,所述转轴铰接在所述变速器的传动输出端,所述连接板焊接在所述转轴上,所述支撑块成型于所述连接板上,所述控制柜焊接在所述支撑块上。    为了进一步提高焊接效率,所述显示屏内嵌在所述操作板上端中部,所述键盘通过卡槽固定在所述显示屏下方一侧,所述卡关内嵌在所述操作板上远离所述键盘一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述电源通过螺栓连接固定在所述机柜内底端一侧,所述控制器通过卡槽固定在所述机柜内远离所述电源一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述电机一铰接在所述机柜内上端一侧,所述变速器内嵌在所述机柜远离所述电机一一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述油箱成型于所述控制柜内上端,所述油泵通过卡槽固定在所述控制柜内底端一侧,所述电机二铰接在所述机柜内远离所述油泵一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述开关与所述电源电连接,所述电源与所述显示屏、所述控制器电连接,所述控制器与所述显示屏、所述焊枪、所述电机一、所述电机二电连接。    有益效果在于:本实用新型操作便捷,通过设置操作板和控制柜,可实现工件的自动定位和焊接,且定位精度高,焊接质量好,有利于提高焊接效率。   附图说明  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。  图1是本实用新型所述自动化机器人焊接设备的结构示意图;    图2是本实用新型所述自动化机器人焊接设备中机柜内部的结构示意图;    图3是本实用新型所述自动化机器人焊接设备中控制柜内部的结构示意图。    附图标记说明如下:    1、支撑块;2、连接板;3、转轴;4、显示屏;5、操作板;6、键盘;7、底板;8、机柜;9、开关;10、焊台;11、工件;12、焊枪;13、测距头;14、升降柱;15、控制柜;16、电机一;17、电源;18、控制器;19、变速器;20、油箱;21、油泵;22、电机二。   具体实施方式  下面结合附图对本实用新型作进一步说明:    如图1-图3所示,自动化机器人焊接设备,包括底板7、机柜8、控制柜15,底板7上端一侧设置有机柜8,机柜8一侧壁中部设置有操作板5,操作板5上设置有显示屏4、键盘6、开关9,机柜8内底端设置有电源17、控制器18,机柜8内上端设置有电机一16、变速器19,机柜8上端一侧设置有转轴3,转轴3顶端设置有连接板2,连接板2上端远离转轴3一侧设置有支撑块1,支撑块1顶端设置有控制柜15,控制柜15内设置有油箱20、油泵21、电机二22,控制柜15底端远离支撑块1一侧设置有升降柱14,升降柱14底端设置有焊枪12,焊枪12一侧壁中部设置有测距头13,底板7上远离机柜8一侧设置有焊台10,焊台10上端中部设置有工件11。    上述结构中,焊接前首先将工件11放置在焊台10上,然后按下开关9使电源17接通,电源17接通后使显示屏4亮起,电源17接通后使控制器18得电,当需要进行焊接时,可通过键盘6在显示屏4输入控制信息,显示屏4接收信息后通过控制器18使电机一16工作,电机一16通过变速器19使转轴3转动,转轴3转动后通过连接板2可使控制柜15转动,进而将焊枪12移动到焊接部位正上方,接着通过控制器18使电机二22工作,电机二22通过油泵21将油箱20内液压油抽到升降柱14内,使升降柱14内油压升高,进而实现焊枪12的下移,当测距头13测得焊枪12到达焊接部位时,通过控制器18使电机二22断电,进而停止升降,对工件11进行焊接。    为了进一步提高焊接效率,机柜8焊接在底板7上,转轴3铰接在变速器19的传动输出端,连接板2焊接在转轴3上,支撑块1成型于连接板2上,控制柜15焊接在支撑块1上,显示屏4内嵌在操作板5上端中部,键盘6通过卡槽固定在显示屏4下方一侧,卡关内嵌在操作板5上远离键盘6一侧,电源17通过螺栓连接固定在机柜8内底端一侧,控制器18通过卡槽固定在机柜8内远离电源17一侧,电机一16铰接在机柜8内上端一侧,变速器19内嵌在机柜8远离电机一16一侧,油箱20成型于控制柜15内上端,油泵21通过卡槽固定在控制柜15内底端一侧,电机二22铰接在机柜8内远离油泵21一侧,开关9与电源17电连接,电源17与显示屏4、控制器18电连接,控制器18与显示屏4、焊枪12、电机一16、电机二22电连接。    以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
自动化的机器人焊接设备
大学仕 2019-12-19 10:12 541浏览
申请号:CN201820225598.8 申请日: 2018-02-08 公开(公告)号:CN207971603U 公开(公告)日:2018-10-16 发明人:杨浩海;董伯恺;王雅男 申请(专利权)人:天津鑫源森特自动化科技有限公司 申请人地址:天津市西青区精武镇国兴佳园小区底商A12-8号       1.自动化机器人焊接设备,其特征在于:包括底板(7)、机柜(8)、控制柜(15),所述底板(7)上端一侧设置有所述机柜(8),所述机柜(8)一侧壁中部设置有操作板(5),所述操作板(5)上设置有显示屏(4)、键盘(6)、开关(9),所述机柜(8)内底端设置有电源(17)、控制器(18),所述机柜(8)内上端设置有电机一(16)、变速器(19),所述机柜(8)上端一侧设置有转轴(3),所述转轴(3)顶端设置有连接板(2),所述连接板(2)上端远离所述转轴(3)一侧设置有支撑块(1),所述支撑块(1)顶端设置有所述控制柜(15),所述控制柜(15)内设置有油箱(20)、油泵(21)、电机二(22),所述控制柜(15)底端远离所述支撑块(1)一侧设置有升降柱(14),所述升降柱(14)底端设置有焊枪(12),所述焊枪(12)一侧壁中部设置有测距头(13),所述底板(7)上远离所述机柜(8)一侧设置有焊台(10),所述焊台(10)上端中部设置有工件(11)。   2.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述机柜(8)焊接在所述底板(7)上,所述转轴(3)铰接在所述变速器(19)的传动输出端,所述连接板(2)焊接在所述转轴(3)上,所述支撑块(1)成型于所述连接板(2)上,所述控制柜(15)焊接在所述支撑块(1)上。   3.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述显示屏(4)内嵌在所述操作板(5)上端中部,所述键盘(6)通过卡槽固定在所述显示屏(4)下方一侧,所述卡关内嵌在所述操作板(5)上远离所述键盘(6)一侧。   4.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述电源(17)通过螺栓连接固定在所述机柜(8)内底端一侧,所述控制器(18)通过卡槽固定在所述机柜(8)内远离所述电源(17)一侧。   5.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述电机一(16)铰接在所述机柜(8)内上端一侧,所述变速器(19)内嵌在所述机柜(8)远离所述电机一(16)一侧。   6.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述油箱(20)成型于所述控制柜(15)内上端,所述油泵(21)通过卡槽固定在所述控制柜(15)内底端一侧,所述电机二(22)铰接在所述机柜(8)内远离所述油泵(21)一侧。   7.根据权利要求1所述的自动化机器人焊接设备,其特征在于:所述开关(9)与所述电源(17)电连接,所述电源(17)与所述显示屏(4)、所述控制器(18)电连接,所述控制器(18)与所述显示屏(4)、所述焊枪(12)、所述电机一(16)、所述电机二(22)电连接。       技术领域  本实用新型涉及焊接设备技术领域,具体涉及自动化机器人焊接设备。   背景技术  随着社会的发展,以及科技的进步,越来越多的设备被发明出来,并投入到生产实践当中,这为工业的发展提供了极大的便利,其中在工业生产加工中,常会用到机器人焊接设备,一般的机器人焊接设备结构复杂,操作繁琐,其上无操作板和控制柜,不能够在焊接前实现工件的准确定位,且其定位精度低,焊接质量差,不利于提高焊接效率。   实用新型内容  本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供自动化机器人焊接设备。    本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:    自动化机器人焊接设备,包括底板、机柜、控制柜,所述底板上端一侧设置有所述机柜,所述机柜一侧壁中部设置有操作板,所述操作板上设置有显示屏、键盘、开关,所述机柜内底端设置有电源、控制器,所述机柜内上端设置有电机一、变速器,所述机柜上端一侧设置有转轴,所述转轴顶端设置有连接板,所述连接板上端远离所述转轴一侧设置有支撑块,所述支撑块顶端设置有所述控制柜,所述控制柜内设置有油箱、油泵、电机二,所述控制柜底端远离所述支撑块一侧设置有升降柱,所述升降柱底端设置有焊枪,所述焊枪一侧壁中部设置有测距头,所述底板上远离所述机柜一侧设置有焊台,所述焊台上端中部设置有工件。    上述结构中,焊接前首先将所述工件放置在所述焊台上,然后按下所述开关使所述电源接通,所述电源接通后使所述显示屏亮起,所述电源接通后使所述控制器得电,当需要进行焊接时,可通过所述键盘在所述显示屏输入控制信息,所述显示屏接收信息后通过所述控制器使所述电机一工作,所述电机一通过所述变速器使所述转轴转动,所述转轴转动后通过所述连接板可使所述控制柜转动,进而将所述焊枪移动到焊接部位正上方,接着通过所述控制器使所述电机二工作,所述电机二通过所述油泵将所述油箱内液压油抽到所述升降柱内,使所述升降柱内油压升高,进而实现所述焊枪的下移,当所述测距头测得所述焊枪到达焊接部位时,通过所述控制器使所述电机二断电,进而停止升降,对所述工件进行焊接。    为了进一步提高焊接效率,所述机柜焊接在所述底板上,所述转轴铰接在所述变速器的传动输出端,所述连接板焊接在所述转轴上,所述支撑块成型于所述连接板上,所述控制柜焊接在所述支撑块上。    为了进一步提高焊接效率,所述显示屏内嵌在所述操作板上端中部,所述键盘通过卡槽固定在所述显示屏下方一侧,所述卡关内嵌在所述操作板上远离所述键盘一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述电源通过螺栓连接固定在所述机柜内底端一侧,所述控制器通过卡槽固定在所述机柜内远离所述电源一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述电机一铰接在所述机柜内上端一侧,所述变速器内嵌在所述机柜远离所述电机一一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述油箱成型于所述控制柜内上端,所述油泵通过卡槽固定在所述控制柜内底端一侧,所述电机二铰接在所述机柜内远离所述油泵一侧。    为了进一步提高焊接效率,所述开关与所述电源电连接,所述电源与所述显示屏、所述控制器电连接,所述控制器与所述显示屏、所述焊枪、所述电机一、所述电机二电连接。    有益效果在于:本实用新型操作便捷,通过设置操作板和控制柜,可实现工件的自动定位和焊接,且定位精度高,焊接质量好,有利于提高焊接效率。   附图说明  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。    图1是本实用新型所述自动化机器人焊接设备的结构示意图;    图2是本实用新型所述自动化机器人焊接设备中机柜内部的结构示意图;   图3是本实用新型所述自动化机器人焊接设备中控制柜内部的结构示意图。    附图标记说明如下:    1、支撑块;2、连接板;3、转轴;4、显示屏;5、操作板;6、键盘;7、底板;8、机柜;9、开关;10、焊台;11、工件;12、焊枪;13、测距头;14、升降柱;15、控制柜;16、电机一;17、电源;18、控制器;19、变速器;20、油箱;21、油泵;22、电机二。   具体实施方式  下面结合附图对本实用新型作进一步说明:    如图1-图3所示,自动化机器人焊接设备,包括底板7、机柜8、控制柜15,底板7上端一侧设置有机柜8,机柜8一侧壁中部设置有操作板5,操作板5上设置有显示屏4、键盘6、开关9,机柜8内底端设置有电源17、控制器18,机柜8内上端设置有电机一16、变速器19,机柜8上端一侧设置有转轴3,转轴3顶端设置有连接板2,连接板2上端远离转轴3一侧设置有支撑块1,支撑块1顶端设置有控制柜15,控制柜15内设置有油箱20、油泵21、电机二22,控制柜15底端远离支撑块1一侧设置有升降柱14,升降柱14底端设置有焊枪12,焊枪12一侧壁中部设置有测距头13,底板7上远离机柜8一侧设置有焊台10,焊台10上端中部设置有工件11。    上述结构中,焊接前首先将工件11放置在焊台10上,然后按下开关9使电源17接通,电源17接通后使显示屏4亮起,电源17接通后使控制器18得电,当需要进行焊接时,可通过键盘6在显示屏4输入控制信息,显示屏4接收信息后通过控制器18使电机一16工作,电机一16通过变速器19使转轴3转动,转轴3转动后通过连接板2可使控制柜15转动,进而将焊枪12移动到焊接部位正上方,接着通过控制器18使电机二22工作,电机二22通过油泵21将油箱20内液压油抽到升降柱14内,使升降柱14内油压升高,进而实现焊枪12的下移,当测距头13测得焊枪12到达焊接部位时,通过控制器18使电机二22断电,进而停止升降,对工件11进行焊接。   为了进一步提高焊接效率,机柜8焊接在底板7上,转轴3铰接在变速器19的传动输出端,连接板2焊接在转轴3上,支撑块1成型于连接板2上,控制柜15焊接在支撑块1上,显示屏4内嵌在操作板5上端中部,键盘6通过卡槽固定在显示屏4下方一侧,卡关内嵌在操作板5上远离键盘6一侧,电源17通过螺栓连接固定在机柜8内底端一侧,控制器18通过卡槽固定在机柜8内远离电源17一侧,电机一16铰接在机柜8内上端一侧,变速器19内嵌在机柜8远离电机一16一侧,油箱20成型于控制柜15内上端,油泵21通过卡槽固定在控制柜15内底端一侧,电机二22铰接在机柜8内远离油泵21一侧,开关9与电源17电连接,电源17与显示屏4、控制器18电连接,控制器18与显示屏4、焊枪12、电机一16、电机二22电连接。    以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
焊接机的大电流导电机构
大学仕 2019-12-12 10:58 1380浏览
申请号:CN201720499690.9 申请日: 2017-05-07 公开(公告)号:CN206779738U 公开(公告)日:2017-12-22 发明人:廖辉 申请(专利权)人:珠海瑞凌焊接自动化有限公司     1.焊接机的大电流导电机构,用于向待焊接工件供给大电流,包括设置于自动生产线上的基座,其特征在于:所述基座上安装有便于焊接工件的上下料工位与焊接工位回转替换的第一导电旋转轴,对应的基座上侧内部设有支承第一导电旋转轴转动的第一支承轴承;所述第一导电回转轴的侧端部安装有一横梁,在横梁的左右两端对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹需要通电的待焊接工件的第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴;所述第一导电旋转轴和横梁均为中空结构,在第一导电旋转轴中心安装有随其同轴转动的导电过渡套,第一导电旋转轴端部安装固定有随其同轴转动并与导电过渡套固定连接的一级导电环,所述基座侧壁对应第一导电旋转轴的端部安装有至少一个与大电流供电设备连接且弹性触接旋转的一级导电环侧面的一级导电柱;所述横梁的两端分别设有与第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面触接的二级导电柱,所述二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上分别装夹待焊接工件通过第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴的自身本体通电来向各自装夹的待焊接工件供给大电流。   2.根据权利要求1所述的焊接机的大电流导电机构,其特征在于,所述第一导电旋转轴两端分别安装有支撑其回转运动的两个基座。   3.根据权利要求1所述的焊接机的大电流导电机构,其特征在于,所述第一导电回转轴的前后侧分别安装有一横梁,第二导电回转轴和第三导电回转轴对称的安装在两个横梁的左右两端。   4.根据权利要求1所述的焊接机的大电流导电机构,其特征在于,所述基座侧壁设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,所述一级导套固定于基座侧壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以基座侧壁为支撑面弹性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的侧面。   5.根据权利要求1所述的焊接机的大电流导电机构,其特征在于,所述横梁侧壁设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,所述二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。   【技术领域】  本实用新型涉及焊接机的导电技术,尤其涉及一种焊接机的大电流导电机构。   【背景技术】  在现有技术条件下,有的金属材料基体与金属之间的焊接,产品需要逐点焊接,效率低,焊接中有浪费,成本高;且由于累计的焊接时间长,对产品的损伤大,导致焊接质量无法保证,准备工序需要增加人工费用。    当采用焊接机对小件多、焊缝段数多而短的零部件自动化焊接时,现有的焊接方式不仅焊接质量差,焊接过程的运行不稳地,而且焊接过程的通电电流非常大,现有的焊头通电结构不能有效的适应大电流焊接。   【实用新型内容】  本实用新型针对焊接生产线上焊接变位机的效率低下问题,提供一种便于多焊枪的双工位交替作业,传输的电流平稳,确保焊接连续运行、无焊渣和明显的焊接缺陷,焊缝质量和稳定性好,能融入到各种自动化焊接生产线中,易于操作、便于维护保养,有效降低设备成本和生产人员的劳动强度,提高生产效率的焊接机的大电流导电机构。    为了实现上述实用新型目的,本实用新型采用的技术方案是:    焊接机的大电流导电机构,用于向待焊接工件供给大电流,包括设置于自动生产线上的基座;所述基座上安装有便于焊接工件的上下料工位与焊接工位回转替换的第一导电旋转轴,对应的基座上侧内部设有支承第一导电旋转轴转动的第一支承轴承;   所述第一导电回转轴的侧端部安装有一横梁,在横梁的左右两端对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹需要通电的待焊接工件的第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴;    所述第一导电旋转轴和横梁均为中空结构,在第一导电旋转轴中心安装有随其同轴转动的导电过渡套,第一导电旋转轴端部安装固定有随其同轴转动并与导电过渡套固定连接的一级导电环,所述基座侧壁对应第一导电旋转轴的端部安装有至少一个与大电流供电设备连接且弹性触接旋转的一级导电环侧面的一级导电柱;    所述横梁的两端分别设有与第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面触接的二级导电柱,所述二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;    所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上分别装夹待焊接工件通过第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴的自身本体通电来向各自装夹的待焊接工件供给大电流。    优选地,所述第一导电旋转轴两端分别安装有支撑其回转运动的两个基座。   优选地,所述第一导电回转轴的前后侧分别安装有一横梁,第二导电回转轴和第三导电回转轴对称的安装在两个横梁的左右两端。    优选地,所述基座侧壁设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,所述一级导套固定于基座侧壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以基座侧壁为支撑面弹性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的侧面。    优选地,所述横梁侧壁设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,所述二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。   本实用新型的有益效果是:   传统技术是将焊接电源的地线直接固定在工作台,工作台无法进行工位的转换,无法实现十把焊枪以上的多枪多工位的循环工作,这样就会造成生产效率低,劳动强度大。   本实用新型应用于需要工件两面焊接的自动化生产线上时,利用第一导电回转轴、第二导电回转轴和第三导电回转轴之间通过电缆及固定部件连接的导电柱和导电环,实现焊接工件的上下料工位与焊接工位回转替换的同时,直接给第二导电回转轴和第三导电回转轴上回转固定的待焊接工件供给大电流,有效地实现了焊接工件在两个工位之间的转移,可以一侧工位采用多个焊枪自动进行焊接加工工序,另一侧工位进行上下料工序,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,准备工序不需要增加人工费用,焊接过程中有准备时间,焊接安全,不会发生安全事故,从而使得焊接作业的工业机器人能够连续工作,加工成本降低,焊接中没有浪费。   同时产品不需要逐点焊接,一次可以焊接多个触点,降低的劳动强度与提高生产效率;焊接时间缩短,对工件没有损伤,提高了焊接质量,降低了设备的成本。   【附图说明】 图1是本实用新型局部剖视的右视立体结构示意图;   图2是本实用新型局部剖视的左视立体结构示意图;   图3是本实用新型第二或第三导电回转法兰轴的端部连接关系剖视放大示意图;   图4是本实用新型的立体结构示意图。   以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。   【具体实施方式】 焊接机的大电流导电机构,适用于焊接工件两面的自动化焊接生产线上向待焊接工件供给大电流,如图1至图4所示,包括设置于自动生产线上的两个基座1(图中只显示一个),在两个基座1之间安装有便于焊接工件的上下料工位与焊接工位回转替换的第一导电旋转轴2,对应的一侧基座1的上侧内部设有支承第一导电旋转轴转动的第一支承轴承3,另一侧的基座内设有驱动第一导电旋转轴转动的动力机构(图中未示)。   继续如图1至图4所示,在第一导电回转轴2的前后侧分别安装有一横梁4,在横梁4的左右两端对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹需要通电的待焊接工件的第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6,一侧横梁内设有分别驱动第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6回转定位的气动机构(图中未示),对应的横梁4上设有支承第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6分别转动的第二支承轴承50。   继续如图1至图4所示,该第一导电旋转轴2和横梁4均为中空结构,在第一导电旋转轴2中心安装有随其同轴转动的导电过渡套7,第一导电旋转轴2端部安装固定有随其同轴转动并与导电过渡套7固定连接的一级导电环8,基座1侧壁对应第一导电旋转轴2的端部安装有两个周向均匀分布的与大电流供电设备连接且弹性触接旋转的一级导电环8侧面的一级导电柱9;其中,基座1侧壁上设有固定一级导电柱9的一级导套10和一级压力弹簧11,该一级导套10固定于基座1侧壁上,一级导电柱9滑动的套接于一级导套10上,一级压力弹簧11套装于一级导电柱9上并以基座1侧壁为支撑面弹性张力的推动一级导电柱9触接一级导电环8的侧面,实现第一导电旋转轴2旋转变位的同时,保证基座1大电流供电设备连续不断向第一导电旋转轴2两侧第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6上的待焊工件供电。   在前侧横梁4的两端分别设有与第二导电回转法兰轴5或第三导电回转法兰轴6的端部旋转法兰盘60侧面触接的二级导电柱12,在二级导电柱12与导电过渡套7之间的横梁4内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆13,横梁4侧壁还设有固定二级导电柱12的二级导套14和二级压力弹簧15,其中,二级导套14固定于横梁4侧壁上,二级导电柱12滑动的套接于二级导套14上,二级压力弹簧15套装于二级导电柱12上并以横梁4侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱12触接第二导电回转法兰轴5或第三导电回转法兰轴6端部的旋转法兰盘60的侧面,对第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6上工装夹具固定的待焊工件直接供给大电流。   工作时,通过电缆及固定部件连接的导电柱和导电环,第二导电回转法兰轴5和第三导电回转法兰轴6上分别装夹待焊接工件通过第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴的自身本体通电来向各自装夹的待焊接工件供给大电流,实现焊接工件的上下料工位与焊接工位回转替换的同时,十把焊枪以上的多枪多工位的循环工作,有效地实现了焊接工件在两个工位之间的转移,可以一侧工位采用多个焊枪自动进行焊接加工工序,另一侧工位进行上下料工序,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,准备工序不需要增加人工费用,焊接过程中有准备时间,焊接安全,不会发生安全事,从而使得焊接作业的工业机器人能够连续工作。   以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围内。  
脚手架的自动焊接机及其焊接方法
大学仕 2019-12-12 10:39 974浏览
申请号:CN201810071457.X 申请日: 2018-01-24 公开(公告)号:CN108098126A 公开(公告)日:2018-06-01 发明人:何奕波 申请(专利权)人:珠海瑞凌焊接自动化有限公司 申请人地址:广东省珠海市香洲区前山工业区华威路611号第一栋第一层       1.脚手架自动焊接机,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的主体钢管与承插管、U形插口件的自动焊接,包括一水平设置的基座,其特征在于:所述基座前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管、承插管和U形插口件的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置;所述基座后侧两边安装固定有龙门式的焊枪支架,两个焊枪支架之间设有一横架梁,横架梁上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管上的承插管进行点焊的点焊焊接机构和多组用于对每个U形插口件的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构,横架梁一端设有拉动多套双枪焊接机构同时横移来分别对每个U形插口件的焊缝进行焊接的焊枪行走机构。   2.根据权利要求1所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述三轴变位装置包括两个回转支撑柱、第一转换工位回转轴和偏心调齿隙驱动机构,两个回转支撑柱竖立设置于基座的左右两侧,第一转换工位回转轴安装于两个回转支撑柱之间,所述偏心调齿隙驱动机构安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴旋转运动;所述第一转换工位回转轴的两侧端部分别安装有一横梁,在两个横梁的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件的第二变位回转框和第三变位回转框;所述第二变位回转框和第三变位回转框同一端与横梁连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框和第三变位回转框旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置;所述偏心调齿隙驱动机构驱动第一转换工位回转轴旋转180°来同步带动第二变位回转框和第三变位回转框分别进行上料工位与焊接工位的回转替换;所述第二变位回转框和第三变位回转框另一端与第一转换工位回转轴连接转轴处及对应侧的回转支撑柱连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框和第三变位回转框上装夹的待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上便于点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接的大电流导电机构;所述第二变位回转框和第三变位回转框的左右侧分别设有用于定位支撑及夹紧主体钢管和承插管的支撑座和杠杆夹紧机构,第二变位回转框和第三变位回转框前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件分别对称触接压紧布置于主体钢管两侧的进给驱动定位夹紧机构。   3.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述偏心调齿隙驱动机构包括一侧的回转支撑柱上部安装有与第一工位转换回转轴同轴并带动第一工位转换回转轴转动的大齿轮,所述回转支撑柱的下部安装有伺服电机、减速机和小齿轮,所述伺服电机、减速机和小齿轮一体装配,伺服电机的驱动由减速机减速后直接带动小齿轮转动,所述小齿轮与大齿轮啮合配合;所述回转支撑柱后壁上连接有便于小齿轮、减速机和伺服电机一体装配安装固定且调整小齿轮与大齿轮之间齿隙的偏心座。   4.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述大电流旋转导电机构包括一级导电柱、一级导电环、导电过渡套、二级导电柱、第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴,一级导电环安装固定于第一工位转换回转轴的端部并随其同轴转动,所述导电过渡套设置于中空的第一工位转换回转轴内并与一级导电环固定连接,所述回转支撑柱上侧内部设有支承第一工位转换回转轴转动的第一支承轴承,第一转换工位回转轴端部对应的回转支撑柱后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱,回转支撑柱后壁还设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,一级导套固定于回转支撑柱后壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以回转支撑柱后壁为支撑面弹簧性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的端面;所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴对称的安装于中空的横梁端部,所述第二变位回转框和第三变位回转框分别安装于第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上,横梁两端内设有支承第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴分别转动的第二支承轴承,并在横梁的两端分别安装与第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面接触的二级导电柱,在二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁侧壁还设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,其中,二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。   5.根据权利要求2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述进给驱动定位夹紧机构包括固定座、U形压紧头和进给驱动气缸,U形压紧头和进给驱动气缸通过固定座安装于第二变位回转框和第三变位回转框的侧边缘上,进给驱动气缸驱动端部放置有U形插口件的U形压紧头直线位移并将U形插口件的敞口夹紧于主体钢管的侧边处上。   6.根据权利要求1或2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述点焊焊接机构包括点焊焊枪、点焊气缸和点焊枪进退导向轨,点焊气缸和点焊枪进退导向轨分别安装固定于横架梁上,点焊气缸的活塞杆自由端连接有便于点焊焊枪安装固定的点焊支架,点焊支架安装固定于点焊枪进退导向轨的滑块上带动点焊支架上固定的点焊焊枪上下直线移动。   7.根据权利要求1或2所述的脚手架自动焊接机,其特征在于,所述双枪焊接机构包括焊缝双焊枪、焊缝气缸和焊枪进退导向轨,焊缝气缸和焊枪进退导向轨分别安装固定于焊枪行走机构的行走导轨板上,焊缝气缸的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪安装固定的焊缝支架,焊缝支架安装固定于焊枪进退导向轨的滑块上,焊缝气缸驱动焊缝支架上固定的焊缝双焊枪上下直线移动至U形插口件触接主体钢管形成的两个焊缝处。   8.一种脚手架自动焊接机的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,装夹在具有双工位的三轴变位装置的上料工位上;b.按下启动按钮,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;c.多套双枪焊接机构的焊枪同时下移,到位后,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;d.焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪复位;e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;f.多套双枪焊接机构的焊枪再次同时下移,到位后,开始对第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面接焊缝进行焊接;g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置空载的焊接工位,已转换至三轴变位装置的上料工位,在上料工位上继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;h.焊接工位第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的上料工位,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;j.在上料工位的第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;l.第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;p.第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,焊接工位对第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。   9.根据权利要求8所述的脚手架自动焊接机的焊接方法,其特征在于,步骤a至f的具体步骤为:a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置的第二变位回转框作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框的两端的支撑座上,并通过两端的杠杆夹紧机构同时压紧,第二变位回转框两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴通过横梁连接的第二变位回转框转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;c.多套双枪焊接机构的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;d.焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;f.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框,已转换至三轴变位装置的上料工位,第三变位回转框在上料工位上,通过其上的支撑座、杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;h.在焊接工位,第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴再次旋转180°,第二变位回转框转换至三轴变位装置的上料工位,然后,杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;j.在上料工位对应的第二变位回转框上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;l.第二变位回转框上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位,第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;p.第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。   【技术领域】  本发明涉及自动化焊接设备,尤其涉及一种脚手架自动焊接机及其焊接方法。   【背景技术】  脚手架是建筑行业中必不可少的作业设施。目前现有的脚手架通常都是由金属管和金属扣件组成。将金属管纵横交错搭接,并在其交叉处采用金属扣件固定。现有的脚手架的结构差异主要体现在金属扣件上,采用不同结构的金属扣件导致金属管的连接方式和稳固性能的差距。这种扣件式脚手架的缺点是施工进度慢,工人劳动强度大,不便于安装和拆卸,而且脚手架的零部件较多,不利于储存和运输;另一方面,采用金属扣件作为脚手架的连接件,不但安全度差,而且成本较高。    也有脚手架采用承插式钢管连接结构,这类承插式钢管脚手架由金属竖管和金属横管纵横交错搭接而成,如图1至图3所示,金属竖管包括承插管1a、主体钢管1b和U形插口件1c,承插式钢管脚手架中的主体钢管1b作为立杆是整个脚手架的基础部件,承插管1a焊接于主体钢管1b端部便于主体钢管1b之间的两两插接,主体钢管1b上间隔设置有具有定位孔的U形插口件1c,在安装过程中,为了提高安装速度,一般都会在金属竖管的主体钢管1b外周焊接U形插口件1c,再配合横管上可插入部件与U形插口件1c配合实现安装。    以图1至图3所示的承插式钢管脚手架的金属竖管为例,其总长接近4米,如图2所示,首先包含有承插管1a焊接于主体钢管1b端部的充填焊缝一个;再加上8组U形插口共32个U形插口件1c,如图3所示,每件U形插口件1c两条焊缝,就有焊缝64条,总计焊缝65条;而现有的焊接工艺,大多在台式夹具上定位各个组件,然后用机器人焊接,机器人虽然灵活,但是一台机器人仅能操控一把焊枪,生产效率极低;且采用机械调整焊枪对准时的控制难度大,操作复杂;因此,造成效率较低,难以满足大批量生产的需要。   【发明内容】  本发明针对现有的承插式钢管脚手架立杆焊接生产效率低下的问题,提供一种采用17把焊枪同时焊接,有效地实现焊接工件在上料工位与焊接工位之间的自动交换变位,实现焊接工件的两面快速焊接和上下料的便捷更换,易于操作、便于维护保养,极大的降低了设备的成本,提高了焊接质量和生产效率,有效减轻了劳动强度的脚手架自动焊接机及其焊接方法。    本发明的第一发明目的是提供一种脚手架自动焊接机,采用的技术方案是:    脚手架自动焊接机,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的主体钢管与承插管、U形插口件的自动焊接,包括一水平设置的基座,所述基座前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管、承插管和U形插口件的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置;    所述基座后侧两边安装固定有龙门式的焊枪支架,两个焊枪支架之间设有一横架梁,横架梁上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管上的承插管进行点焊的点焊焊接机构和多组用于对每个U形插口件的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构,横架梁一端设有拉动多套双枪焊接机构同时横移来分别对每个U形插口件的焊缝进行焊接的焊枪行走机构。    优选地,所述三轴变位装置包括两个回转支撑柱、第一转换工位回转轴和偏心调齿隙驱动机构,两个回转支撑柱竖立设置于基座的左右两侧,第一转换工位回转轴安装于两个回转支撑柱之间,所述偏心调齿隙驱动机构安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴旋转运动;    所述第一转换工位回转轴的两侧端部分别安装有一横梁,在两个横梁的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件的第二变位回转框和第三变位回转框;    所述第二变位回转框和第三变位回转框同一端与横梁连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框和第三变位回转框旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置;所述偏心调齿隙驱动机构驱动第一转换工位回转轴旋转180°来同步带动第二变位回转框和第三变位回转框分别进行上料工位与焊接工位的回转替换;    所述第二变位回转框和第三变位回转框另一端与第一转换工位回转轴连接转轴处及对应侧的回转支撑柱连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框和第三变位回转框上装夹的待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上便于点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接的大电流导电机构;    所述第二变位回转框和第三变位回转框的左右侧分别设有用于定位支撑及夹紧主体钢管和承插管的支撑座和杠杆夹紧机构,第二变位回转框和第三变位回转框前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件分别对称触接压紧布置于主体钢管两侧的进给驱动定位夹紧机构。    优选地,所述偏心调齿隙驱动机构包括一侧的回转支撑柱上部安装有与第一工位转换回转轴同轴并带动第一工位转换回转轴转动的大齿轮,所述回转支撑柱的下部安装有伺服电机、减速机和小齿轮,所述伺服电机、减速机和小齿轮一体装配,伺服电机的驱动由减速机减速后直接带动小齿轮转动,所述小齿轮与大齿轮啮合配合;所述回转支撑柱后壁上连接有便于小齿轮、减速机和伺服电机一体装配安装固定且调整小齿轮与大齿轮之间齿隙的偏心座。    优选地,所述大电流旋转导电机构包括一级导电柱、一级导电环、导电过渡套、二级导电柱、第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴,一级导电环安装固定于第一工位转换回转轴的端部并随其同轴转动,所述导电过渡套设置于中空的第一工位转换回转轴内并与一级导电环固定连接,所述回转支撑柱上侧内部设有支承第一工位转换回转轴转动的第一支承轴承,第一转换工位回转轴端部对应的回转支撑柱后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱,回转支撑柱后壁还设有固定一级导电柱的一级导套和一级压力弹簧,一级导套固定于回转支撑柱后壁上,一级导电柱滑动的套接于一级导套上,一级压力弹簧套装于一级导电柱上并以回转支撑柱后壁为支撑面弹簧性张力的推动一级导电柱触接一级导电环的端面;    所述第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴对称的安装于中空的横梁端部,所述第二变位回转框和第三变位回转框分别安装于第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴上,横梁两端内设有支承第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴分别转动的第二支承轴承,并在横梁的两端分别安装与第二导电回转法兰轴和第三导电回转法兰轴的端部旋转法兰盘侧面接触的二级导电柱,在二级导电柱与导电过渡套之间的横梁内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁侧壁还设有固定二级导电柱的二级导套和二级压力弹簧,其中,二级导套固定于横梁侧壁上,二级导电柱滑动的套接于二级导套上,二级压力弹簧套装于二级导电柱上并以横梁侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱触接第二导电回转法兰轴或第三导电回转法兰轴端部的旋转法兰盘的侧面。    优选地,所述进给驱动定位夹紧机构包括固定座、U形压紧头和进给驱动气缸,U形压紧头和进给驱动气缸通过固定座安装于第二变位回转框和第三变位回转框的侧边缘上,进给驱动气缸驱动端部放置有U形插口件的U形压紧头直线位移并将U形插口件的敞口夹紧于主体钢管的侧边处上。    优选地,所述点焊焊接机构包括点焊焊枪、点焊气缸和点焊枪进退导向轨,点焊气缸和点焊枪进退导向轨分别安装固定于横架梁上,点焊气缸的活塞杆自由端连接有便于点焊焊枪安装固定的点焊支架,点焊支架安装固定于点焊枪进退导向轨的滑块上带动点焊支架上固定的点焊焊枪上下直线移动。    优选地,所述双枪焊接机构包括焊缝双焊枪、焊缝气缸和焊枪进退导向轨,焊缝气缸和焊枪进退导向轨分别安装固定于焊枪行走机构的行走导轨板上,焊缝气缸的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪安装固定的焊缝支架,焊缝支架安装固定于焊枪进退导向轨的滑块上,焊缝气缸驱动焊缝支架上固定的焊缝双焊枪上下直线移动至U形插口件触接主体钢管形成的两个焊缝处。    本发明的第二发明目的是提供一种脚手架自动焊接机的焊接方法,采用的技术方案是:    一种脚手架自动焊接机的焊接方法,包括以下步骤:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,装夹在具有双工位的三轴变位装置的上料工位上;    b.按下启动按钮,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;   c.多套双枪焊接机构的焊枪同时下移,到位后,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪复位;    e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构的焊枪再次同时下移,到位后,开始对第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面接焊缝进行焊接;    g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置空载的焊接工位,已转换至三轴变位装置的上料工位,在上料工位上继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.焊接工位第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,转换至三轴变位装置的上料工位,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    j.在上料工位的第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    l.第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    p.第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,焊接工位对第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    进一步地,步骤a至f的具体步骤为:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置的第二变位回转框作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框的两端的支撑座上,并通过两端的杠杆夹紧机构同时压紧,第二变位回转框两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;    b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴通过横梁连接的第二变位回转框转换至三轴变位装置的焊接工位,大电流导电机构对焊接工位上焊接工件通电;    c.多套双枪焊接机构的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;   e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    g.在三轴变位装置的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框,已转换至三轴变位装置的上料工位,第三变位回转框在上料工位上,通过其上的支撑座、杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.在焊接工位,第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴再次旋转180°,第二变位回转框转换至三轴变位装置的上料工位,然后,杠杆夹紧机构和进给驱动定位夹紧机构同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    j.在上料工位对应的第二变位回转框上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构和多套双枪焊接机构的焊枪再次复位;    l.第二变位回转框上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构和多套双枪焊接机构的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置的焊接工位,第二变位回转框自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    p.第二变位回转框上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,多套双枪焊接机构的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,同时装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    本发明的有益效果是:    本发明采用17把焊枪同时焊接,自动变位,自动交换工位,实现焊接工件的两面快速焊接和上下料的便捷更换,特别是应用于需要工件两面焊接的自动化生产线上时,通过第二变位回转框和第三变位回转框的工位切换及各自的回转定位,实现工件的两面快速焊接、及焊接工件在上料工位与焊接工位之间的自动变换。    采用简单的机械机构就可以实现三个自由度的调整并固定,性能安全可靠,操作简便,在调整完成后使多把焊枪同时自动焊接,提高焊接效率,易于操作、便于维护保养,极大的降低了设备的成本,提高了焊接质量和生产效率,有效减轻了劳动强度;同时改善了作业环境,实现了环保型生产。    另外,三轴变位装置的第一转换工位回转轴由偏心调齿隙驱动机构驱动,通过偏心调齿隙驱动机构上的偏心座调整小齿轮与大齿轮之间的齿隙,消除一般齿轮传动时,由于齿隙变化引起的运动误差、冲击和振动,避免出现脱齿或者卡死现像,使小齿轮与大齿轮的啮合固化,有效延长驱动机构的使用寿命,保证设备在传动过程中顺畅运转。    点焊焊接机构和多套双枪焊接机构进行焊接使用的大电流导电机构,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,准备工序不需要增加人工费用,焊接过程中有准备时间,焊接安全,不会发生安全事故,从而使得焊接作业能够连续工作,有效降低加工成本,避免焊接中出现的浪费。   【附图说明】  图1是现有承插式钢管脚手架的立体结构示意图;    图2是图1中A部的放大结构示意图;    图3是图1中B部的放大结构示意图;    图4是本发明的立体结构示意图;    图5是图4中C部的放大结构示意图;    图6是图4中D部的放大结构示意图;    图7是本发明单枪的点焊焊接机构的立体放大结构示意图;    图8是本发明单套的双枪焊接机构的立体放大结构示意图;    图9是本发明偏心调齿隙驱动机构的内部剖视结构放大示意图;  图10是本发明偏心调齿隙驱动机构内部的剖视立体结构放大示意图;    图11是本发明偏心调齿隙驱动机构的立体结构放大示意图;    图12是本发明大电流导电机构局部剖视的右视立体结构放大示意图;    图13是本发明大电流导电机构局部剖视的左视立体结构放大示意图;    图14是本发明大电流导电机构端部连接关系剖视放大示意图;    图15是本发明大电流导电机构的立体结构放大示意图。    以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。   【具体实施方式】  脚手架自动焊接机,如图4至图6所示,用于承插式钢管脚手架中作为立杆的一个主体钢管1与一个承插管2、八组三十二个U形插口件3的自动焊接,包括一水平设置的基座4,在基座4前侧设有周向旋转180°进行待焊接主体钢管1、承插管2和U形插口件3的上料工位与焊接工位的工位切换、以及焊接工位自身旋转180°实现待焊接主体钢管两面分别快速焊接的三轴变位装置5;在基座4后侧两边安装固定有两个竖立设置的龙门式焊枪支架6,两个焊枪支架6之间设有一横架梁7,横架梁7上安装有对三轴变位装置的焊接工位处固定于主体钢管1上的承插管2进行填充点焊的点焊焊接机构8和多组用于对每个U形插口件3的焊缝同时焊接的多套双枪焊接机构9,横架梁7一端设有拉动多套双枪焊接机构9同时横移来分别对每个U形插口件3的焊缝进行焊接的焊枪行走机构10。    继续如图4至图6所示,该三轴变位装置5包括两个回转支撑柱50、第一转换工位回转轴51和偏心调齿隙驱动机构52,两个回转支撑柱50竖立设置于基座4的左右两侧,第一转换工位回转轴51安装于两个回转支撑柱50之间,对应的偏心调齿隙驱动机构52安装于主动端的回转支撑柱内并驱动第一转换工位回转轴51旋转运动;    在第一转换工位回转轴51的两侧端部分别安装有一横梁53,在两个横梁53的端部对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待焊接的主体钢管1、承插管2和U形插口件3的第二变位回转框54和第三变位回转框55,在第二变位回转框54和第三变位回转框55的左右侧分别设有用于定位支撑及压紧主体钢管1和承插管2的支撑座540和杠杆夹紧机构541,第二变位回转框54和第三变位回转框55前后两侧的边框上多组成对的设有将两个U形插口件3分别对称触接压紧于主体钢管1两侧的进给驱动定位夹紧机构542;在第二变位回转框54和第三变位回转框55左侧同端与横梁53连接转轴处设有分别驱动第二变位回转框54和第三变位回转框55旋转180°便于对其上待焊接的主体钢管1两面分别换面焊接的旋转变位驱动装置56,该旋转变位驱动装置采用伺服电机驱动且安装于同一侧的横梁53内;偏心调齿隙驱动机构52驱动第一转换工位回转轴51旋转180度来同步带动第二变位回转框54和第三变位回转框55分别进行上料工位与焊接工位的回转替换。    另外,继续如图4至图6所示,在第二变位回转框54和第三变位回转框55右侧与横梁53连接转轴处及对应侧的回转支撑柱50连接处设有将外部大电流分别导通至第二变位回转框54和第三变位回转框55上装夹的待焊接主体钢管1、承插管2和U形插口件3上便于点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9进行焊接的大电流导电机构57。    继续如图4至图6所示,进给驱动定位夹紧机构542包括固定座5420、U形压紧头5421和进给驱动气缸5422,U形压紧头5421和进给驱动气缸5422通过固定座5420安装于第二变位回转框54和第三变位回转框55的侧边缘上,进给驱动气缸5422驱动端部放置有U形插口件3的U形压紧头5421直线位移并将U形插口件3的敞口触接于主体钢管1的侧边处。    如图7所示,点焊焊接机构8包括点焊焊枪80、点焊气缸81和点焊枪进退导向轨82,点焊气缸80和点焊枪进退导向轨82分别安装固定于横架梁7上,点焊气缸81的自由端连接有便于点焊焊枪80安装固定的点焊支架83,点焊支架83安装固定于点焊枪进退导向轨82的滑块820上带动点焊支架83上固定的点焊焊枪80上下直线移动。  如图8所示,双枪焊接机构9包括焊缝双焊枪90、焊缝气缸91和焊枪进退导向轨92,焊缝气缸91和焊枪进退导向轨92分别安装固定于焊枪行走机构10的行走导轨板100上,焊缝气缸91的活塞杆自由端连接有便于焊缝双焊枪90安装固定的焊缝支架93,焊缝支架93安装固定于焊枪进退导向轨92的滑块920上,焊缝气缸91驱动焊缝支架93上固定的焊缝双焊枪90上下直线移动至U形插口件3触接主体钢管1形成的两个焊缝处。    如图9至图11所示,偏心调齿隙驱动机构52包括一侧的回转支撑柱50上部安装有与第一转换工位回转轴51同轴并带动第一转换工位回转轴51转动的大齿轮520,在回转支撑柱50的下部安装有伺服电机521、减速机522和小齿轮523,伺服电机521、减速机522和小齿轮523一体装配,伺服电机521的驱动由减速机522减速后直接带动小齿轮523转动,小齿轮523与大齿轮520啮合配合;回转支撑柱50侧壁上连接有便于小齿轮523、减速机522和伺服电机521一体装配安装固定且调整小齿轮523与大齿轮520之间齿隙的偏心座524。    如图12至图15所示,该大电流导电机构57包括一级导电柱570、一级导电环571、导电过渡套572、二级导电柱573、第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575,一级导电环571安装固定于第一转换工位回转轴51的端部并随其同轴转动,导电过渡套572设置于中空的第一转换工位回转轴51内并与一级导电环571固定连接,  回转支撑柱50上侧内部设有支承第一转换工位回转轴51转动的第一支承轴承576,第一转换工位回转轴51端部对应的回转支撑柱50后壁安装有两个周向对称分布且与焊接负极电缆大电流供电设备连接的一级导电柱570,回转支撑柱50后壁还设有固定一级导电柱570的一级导套577和一级压力弹簧578,一级导套577固定于回转支撑柱50后壁上,一级导电柱570滑动的套接于一级导套577上,一级压力弹簧578套装于一级导电柱570上并以回转支撑柱50后壁为支撑面弹性张力的推动一级导电柱570触接一级导电环571的端面实现回转支撑柱50内大电流供电设备向旋转的第一转换工位回转轴51连续供给大电流。    继续如图12至图15所示,第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575对称的安装于中空的横梁53端部,所述第二变位回转框54和第三变位回转框55分别安装于第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575上,横梁53两端内设有支承第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575分别转动的第二支承轴承579,并在横梁53的两端分别安装与第二导电回转法兰轴574和第三导电回转法兰轴575的端部旋转法兰盘60侧面触接的二级导电柱573,在二级导电柱573与导电过渡套572之间的横梁53内腔中还设有将两者之间导电连通的电缆;横梁53侧壁还设有固定二级导电柱573的二级导套580和二级压力弹簧581,其中,二级导套580固定于横梁53侧壁上,二级导电柱573滑动的套接于二级导套581上,二级压力弹簧581套装于二级导电柱573上并以横梁53侧壁为支撑面弹性张力的推动二级导电柱573触接第二导电回转法兰轴574或第三导电回转法兰轴575端部的旋转法兰盘60的侧面,对第二变位回转框54和第三变位回转框55上工装夹具固定的待焊工件直接供给大电流。    该脚手架自动焊接机的焊接方法,包括以下步骤:    a.将第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件从物流线上取出,具有双工位的三轴变位装置5的第二变位回转框54作为上料工位,承插管套装于主体钢管后一并放置在第二变位回转框54的两端的支撑座540上,并通过两端的杠杆夹紧机构541同时压紧,第二变位回转框54两侧边缘上对称设置的成对进给驱动定位夹紧机构542的进给驱动气缸动作,将U形压紧头放置的U形插口件的敞口分别触接压紧于主体钢管的两边侧处,完成作为上料工位的第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和多组U形插口件的装夹;    b.按下启动按钮,第一转换工位回转轴51转动180°,处于上料工位的第一批主体钢管、承插管和U形插口件旋转180°,第一转换工位回转轴51通过横梁53连接的第二变位回转框54转换至三轴变位装置5的焊接工位,大电流导电机构57对焊接工位上焊接工件通电;    c.多套双枪焊接机构9的焊枪到位后,多套焊缝气缸推动各自的焊缝双焊枪沿焊枪进退导向轨同时直线下移至两个U形插口件触接主体钢管形成同侧的两个焊缝处,焊枪行走机构10通过行走导轨板拉动下移到位的多套双枪焊接机构横向位移,开始对第一批主体钢管与U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    d.焊接完成后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪复位;    e.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和U形插口件,在三轴变位装置5的焊接工位第二变位回转框54自转180°,第一批的主体钢管和U形插口件的反面向上;    f.多套双枪焊接机构9的焊枪再次到位后,同时下移,开始对第二变位回转框54上第一批的主体钢管与U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;    g.在三轴变位装置5的焊接工位进行正反面焊缝焊接的同时,由于三轴变位装置5上最初作为焊接工位空载的第三变位回转框55,已转换至三轴变位装置5的上料工位,第三变位回转框55在上料工位上,通过其上的支撑座540、杠杆夹紧机构541和进给驱动定位夹紧机构542,继续装夹第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件;    h.在焊接工位,第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和U形插口件正反面焊接完成后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪再次复位;  i.处于焊接工位正反面焊接后的第一批主体钢管、承插管和U形插口件,第一转换工位回转轴51再次旋转180°,第二变位回转框54转换至三轴变位装置5的上料工位,然后,杠杆夹紧机构541和进给驱动定位夹紧机构542同时松开,套装有承插管和焊接有U形插口件的主体钢管,主体钢管旋转90°使其侧面与已经焊接的U形插口件错位,接着在支撑座540上将主体钢管与承插管对应的点焊位置向前移动到点焊焊接机构8的下侧,再在第一批的主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件;    i.在上料工位对应的第二变位回转框54上,第一批主体钢管两侧二次装夹待焊接的U形插口件的同时,焊接工位对应的第三变位回转框55上继续重复步骤c至f的步骤,对步骤g中装夹的第二批主体钢管、承插管和多组U形插口件,在转换到焊接工位时连续循环的焊接;    k.在焊接工位第二批的主体钢管、承插管和多组U形插口件,完成正反面焊接后,焊枪行走机构10和多套双枪焊接机构9的焊枪再次复位;    l.第二变位回转框54上第一批两侧二次装夹待焊接的U形插口件的主体钢管,再次旋转180°转换到焊接工位,点焊焊接机构8下移对承插管与主体钢管端部连接处进行充填点焊的同时,多套双枪焊接机构9的焊枪也同时下移的对主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组正面焊缝焊接;    m.焊接完成后,点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9的焊枪复位;    n.正面焊缝焊接后第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件,在三轴变位装置5的焊接工位,第二变位回转框54自转180°,第一批的主体钢管和二次装夹的U形插口件的反面向上;    o.多套双枪焊接机构9的焊枪再次到位后,同时下移,开始对对第一批的主体钢管与二次装夹的U形插口件形成的每组反面焊缝焊接;   [0109]p.第二变位回转框54上第一批的主体钢管、承插管和多组一次及二次装夹的U形插口件在焊接工位完成焊接后,点焊焊接机构8和多套双枪焊接机构9的焊枪复位,同时夹具打开,焊接完成的工件自动落料,卸入出料机构,第一转换工位回转轴51旋转180°,第二变位回转框54返回至上料工位,即焊接完成的工件工位旋转180°至上料工位;    q.下料后,在第二变位回转框54上装夹第三批待焊接的主体钢管、承插管和U形插口件;    r.在上料工位对应的第二变位回转框54进行第三批待焊接主体钢管、承插管和U形插口件上料的同时,对焊接工位对应的第三变位回转框55上的第二批的主体钢管和U形插口件进行焊缝焊接;    s.以上步骤循环作业,完成脚手架连续不断的自动焊接。    该焊接机采用17把焊枪同时焊接,自动变位,自动交换工位。为实现焊接自动化,三轴变位装置5采用三轴平行式变位机,同时针对承插式钢管脚手架中作为立杆的一个主体钢管1与一个承插管2、八组三十二个U形插口件3,设计专门充填焊的单枪点焊焊接机构和八组双枪焊接机构,八组双枪焊接机构的十六把焊枪在焊枪行走机构的驱动下一次焊接八组U形插口件3一侧面的单边焊缝,翻转后焊接另一侧的焊缝,同时由于十七把焊枪同时工作,电流较大,三轴变位装置5的大电流导电机构有效解决了大电流的旋转导电。    三轴变位装置5的第二变位回转框和第三变位回转框的工位切换及各自的回转定位,实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换,有效地实现了工件在两个工位之间的转移,可以一侧工位进行焊接及成品下卸工序,另一侧工位进行上下料装夹工序,从而使得焊接作业能够连续进行。    以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围内。
拨轮管材的自动分捡机构
大学仕 2019-12-12 10:10 453浏览
申请号:CN201820124067.X 申请日: 2018-01-24 公开(公告)号:CN207903407U 公开(公告)日:2018-09-25 发明人:何奕波 申请(专利权)人:珠海瑞凌焊接自动化有限公司 代理机构:广东朗乾律师事务所 代理人:杨焕军 申请人地址:广东省珠海市香洲区前山工业区华威路611号第一栋第一层       1.拨轮管材的自动分捡机构,包括分捡架、用于承接堆码管材的料斗槽和下料轨架,料斗槽安装固定于分捡架的上部且料斗槽的顶部敞口位于分捡架的顶端;其特征在于:所述下料轨架设置于分捡架的一侧且下料轨架的下料轨道直接伸入分捡架内并导出从料斗槽底部分拣出的管材;所述料斗槽底部设有与管材的轴线同向的转动轴,转动轴的轴向上安装有至少一个用于拨动料斗槽内管材的拨轮,拨轮的径向开设有至少一个在转动轴的轴线方向上开口一致的拨口,所述拨口内至少容纳一个用于承载拨动的管材,所述料斗槽的底部一侧开设有与转动轴同轴向便于拨轮上每个拨口内的管材放料导出至下料轨架的下料轨道上的下料口;所述分捡架的下部安装有驱动转动轴及其上拨轮一并转动的驱动机构。   2.根据权利要求1所述的拨轮管材的自动分捡机构,其特征在于,所述分捡架的前后侧分别设有便于转动轴固定的轴承。   3.根据权利要求1所述的拨轮管材的自动分捡机构,其特征在于,所述驱动机构包括动力电机、减速箱、主动齿轮和从动齿轮,所述动力电机与减速箱传动装配后安装于所述分捡架内侧底部,主动齿轮安装于减速箱的减速输出轴上,从动齿轮安装于转动轴上并与主动齿轮啮合。   【技术领域】  本实用新型涉及管材的分捡设备,尤其涉及拨轮管材的自动分捡机构。   【背景技术】  在自动化的钢管切割、焊接等加工行业中,常常涉及在堆码的钢管中取出一条或数条钢管的分捡设备。如图1所示,现有的钢管分捡设备,大多采用同步油缸组1推动斗槽4内堆码的钢管2绕轴沿图1中标号A所示方向来回摆动,同步油缸组1推动斗槽4上推下降一次;配合捡料挡板3,捡料挡板3可根据管料长度在轴向上设置多个,且捡料挡板3需另外动力推动;斗槽4兜出一条钢管由捡料挡板3承接,当捡料挡板3由工位C顺时针回转至工位D时,兜出的钢管即沿斜面出料导轨5滑出;其中,根据生产需要,不同的捡料挡板,一次也可捡出几条钢管。    图1所示的机构,存在的弊端就是结构较复杂,而且每捡出一条或数条钢管,都需来回推举斗槽4内成堆的钢管,能耗较大,机构负担过重,维护频繁。   【实用新型内容】  本实用新型提供一种适用于管材的分拣作业,无需每次分料托举成堆的管材,结构简单紧凑、易于操作,便于维护保养、生产效率高,能耗低且运行稳定的拨轮管材的自动分捡机构。    为了实现上述实用新型目的,本实用新型采用的技术方案是:    拨轮管材的自动分捡机构,包括分捡架、用于承接堆码管材的料斗槽和下料轨架,料斗槽安装固定于分捡架的上部且料斗槽的顶部敞口位于分捡架的顶端;所述下料轨架设置于分捡架的一侧且下料轨架的下料轨道直接伸入分捡架内并导出从料斗槽底部分拣出的管材;所述料斗槽底部设有与管材的轴线同向的转动轴,转动轴的轴向上安装有至少一个用于拨动料斗槽内管材的拨轮,拨轮的径向开设有至少一个在转动轴的轴线方向上开口一致的拨口,所述拨口内至少容纳一个用于承载拨动的管材,所述料斗槽的底部一侧开设有与转动轴同轴向便于拨轮上每个拨口内的管材放料导出至下料轨架的下料轨道上的下料口;所述分捡架的下部安装有驱动转动轴及其上拨轮一并转动的驱动机构。    优选地,所述分捡架的前后侧分别设有便于转动轴固定的轴承。    优选地,所述驱动机构包括动力电机、减速箱、主动齿轮和从动齿轮,所述动力电机与减速箱传动装配后安装于所述分捡架内侧底部,主动齿轮安装于减速箱的减速输出轴上,从动齿轮安装于转动轴上并与主动齿轮啮合。   本实用新型的有益效果是:    本实用新型适用于脚手架自动焊接流水线等项目的管料分捡系统中,较之现有的管料分捡机构,无需每次分料托举成堆的管材,少却了重载之虞,即降低了能耗也减少了维修,结构大为简化,降低了成本,维护极其简单。   【附图说明】  图1是现有技术的结构示意图;   图2是本实用新型的侧面结构示意图;   图3是本实用新型的立体结构示意图。   以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。   【具体实施方式】 拨轮管材的自动分捡机构,适用于脚手架自动焊接流水线项目的管料分捡系统中,如图2和图3所示,包括分捡架1、用于承接堆码钢管管材2的料斗槽3和下料轨架4,料斗槽3安装固定于分捡架1的上部且料斗槽的顶部敞口位于分捡架1的顶端;下料轨架4连接固定于分捡架1的一侧且下料轨架4的下料轨道40直接伸入分捡架1内并导出从料斗槽3底部分拣出的钢管管材2;在料斗槽3底部设有与钢管管材2的轴线同向的转动轴5,分捡架1的前后侧分别设有便于转动轴5固定的轴承6;转动轴5的轴向上安装有多个用于拨动料斗槽3内钢管管材的拨轮7,拨轮7根据钢管管材长度在轴向上多个均匀分布;所有拨轮7的径向开设有两个对称分布且在转动轴5的轴线方向上开口一致的拨口70,每个拨口70内可容纳一个用于承载拨动的钢管管材2,在料斗槽3的底部一侧开设有与转动轴5同轴向便于拨轮7上每个拨口70内的钢管管材放料导出至下料轨架4的下料轨道40上的下料口30。   其中,在分捡架1的下部安装有驱动转动轴5及其上拨轮7一并转动的驱动机构,该驱动机构包括动力电机(图中未示)、减速箱(图中未示)、主动齿轮8和从动齿轮9,动力电机与减速箱传动装配后安装于分捡架1内侧底部,主动齿轮8安装于减速箱的减速输出轴上,从动齿轮9安装于转动轴5上并与主动齿轮8啮合。   工作时,如图2所示,驱动机构上动力电机和减速箱,驱动主动齿轮8转动,由于转动轴5上的从动齿轮9与主动齿轮8啮合,从而带动与从动齿轮9同轴的多个拨轮3沿顺时针旋转,拨轮3上有两个对称分布的拨口X和拨口Y,其中,拨轮的拨口X处于待接料的位置,而拨口Y已带料旋转至落料位置,此时拨轮稍作停顿,钢管管材即由拨口Y滚出并穿过料斗槽底部的下料口滚向下料轨架上倾斜设置的下料轨道上,达到捡料成功。拨轮不断的顺时针旋转,拨口X和拨口Y不断的交替更换的带料旋转至落料位置,重复以上循环连续不断的捡料。   另外,如果生产需要,加大拨轮且加深拨口容纳多个钢管管材,或者在拨轮的周向多开设拨口,可一次分捡多条管材,达到有效提高生产效率。   该实施例较之现有的管料分捡机构,无需每次分料托举成堆的管材,少却了重载之虞,即降低了能耗也减少了维修,结构大为简化,降低了成本,维护极其简单。   以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,需要说明的是,以上技术方案均以钢管为例,本专利申请同样适用于其他刚性管材,如塑料管等的分捡,凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
核电站钢制安全壳的自动化焊接装备行走机构
大学仕 2019-12-11 09:41 1088浏览
申请号:CN201821396880.9 申请日: 2018-08-28 公开(公告)号:CN208662880U 公开(公告)日:2019-03-29 发明人:姜飞;赵飞;张钊;陈金强;张玲;李珍;何文娟 娟 申请(专利权)人:中国核工业第五建设有限公司 代理机构:上海专利商标事务所有限公司 代理人:喻学兵 申请人地址:上海市金山区上海市石化龙胜路1070号         1.一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车和行走轨道,其特征在于,所述行走轨道包括行走齿条,所述行走齿条位于所述行走轨道的至少一个侧表面上;并且所述行走小车包括:两个行走基座,分别为主动行走基座和从动行走基座,每个所述行走基座的底部开设槽口,所述行走轨道穿过所述槽口,并且所述主动行走基座设置有电机,并且所述主动行走基座的槽口中设置有与所述行走齿条配合的行走齿轮,所述电机驱动所述行走齿轮;和行走连接梁,连接所述两个行走基座,并且相对于每个所述行走基座可枢转地连接到每个所述行走基座。   2.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的主行走轮,用于与所述行走轨道的上表面抵接。   3.如权利要求2所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮,内轮采用调心轴承。   4.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的顶紧机构,用于调节所述行走轨道与所述行走小车之间的卡紧程度,所述顶紧机构包括顶紧调节螺母和顶紧轮,所述顶紧轮采用滚动轴承。   5.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的辅助行走轮,用于与所述行走轨道的侧表面抵接,所述辅助行走轮采用滚动轴承。   6.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道包括多个轨道段,所述多个轨道段中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段的一端设置有销孔或定位销中的一个,另一端设置有销孔或定位销中的另一个。   7.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道还包括磁力座,所述磁力座吸附到待焊接母材。   8.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道还包括轨道悬挂构件,所述轨道悬挂构件悬挂于待焊接母材的顶端。   9.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,还包括电缆滑轮,所述电缆滑轮可移动地卡在所述行走轨道上,用于穿过包括电源线和通讯线的电缆。   10.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车的所述行走连接梁还包括外接定位轴和外接连接杆,用于外接自动化焊接装置。   技术领域  本实用新型涉及一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构。   背景技术  在核电站钢制安全壳(CV)的自动化焊接装备研制技术领域,常常涉及一种CV横焊缝焊前预热装备、焊接装备、无损检测装备以及焊后热处理装备等自动化焊接装备用的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车及与之配套的行走轨道。    现阶段,该类行走小车多采用滚轮式行走小车,使用该类行走小车时,滚轮压至行走轨道表面,通过滚轮与行走轨道之间的摩擦力来实现行走,因此,在该类行走小车的行走过程中,行走速度的控制精度较低,且经常会出现打滑或行走速度不稳定等缺陷,同时,与现有行走小车配套的行走轨道多为碳钢板弯曲而成,其连接点大多为焊接连接,具有重量大、安装不便、安装后不易拆卸等缺点。    为了解决上述问题,设计了本实用新型。   实用新型内容  本实用新型旨在提供一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其包括行走小车和行走轨道,可以实现行走稳定、易于控制、安装方便等目的。    本实用新型提供一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车和行走轨道,所述行走轨道包括行走齿条,所述行走齿条位于所述行走轨道的至少一个侧表面上;并且所述行走小车包括:两个行走基座,分别为主动行走基座和从动行走基座,每个所述行走基座的底部开设槽口,所述行走轨道穿过所述槽口,并且所述主动行走基座设置有电机,并且所述主动行走基座的槽口中设置有与所述行走齿条配合的行走齿轮,所述电机驱动所述行走齿轮;和行走连接梁,连接所述两个行走基座,并且相对于每个所述行走基座可枢转地连接到每个所述行走基座。   在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的主行走轮,用于与所述行走轨道的上表面抵接。    在一个实施方式中,所述主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮,内轮采用调心轴承。    在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的顶紧机构,用于调节所述行走轨道与所述行走小车之间的卡紧程度,所述顶紧机构包括顶紧调节螺母和顶紧轮,所述顶紧轮采用滚动轴承。    在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的辅助行走轮,用于与所述行走轨道的侧表面抵接,所述辅助行走轮采用滚动轴承。    在一个实施方式中,所述行走轨道包括多个轨道段,所述多个轨道段中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段的一端设置有销孔或定位销中的一个,另一端设置有销孔或定位销中的另一个。   在一个实施方式中,所述行走轨道还包括磁力座,所述磁力座吸附到待焊接母材。   在一个实施方式中,所述行走轨道还包括轨道悬挂构件,所述轨道悬挂构件悬挂于待焊接母材的顶端。   在一个实施方式中,所述核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构还包括电缆滑轮,所述电缆滑轮可移动地卡在所述行走轨道上,用于穿过包括电源线和通讯线的电缆。   在一个实施方式中,所述行走小车的所述行走连接梁还包括外接定位轴和外接连接杆,用于外接自动化焊接装置。   前述方案提供的行走机构可用于CV横焊缝焊前预热、焊接过程、无损检测以及焊后热处理等装备,克服了现有装备行走精度低、易打滑等缺点,具有重量轻、结构紧凑、拆装方便、适用性广、行走过程稳定可控、在20℃~250℃范围内行走不打滑等优点,而且,其中的绝缘性设计增加了装置的安全性,因此,根据本实用新型的行走机构为CV横焊缝焊前预热装备、焊接装备、无损检测装备以及焊后热处理装备等自动化焊接装备的生产提供了一种更可靠的选择。   附图说明 包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本实用新型的实施例,并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中:   图1是核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构的整体示意图。   图2是行走轨道段之间的快速连接结构的结构示意图。   图3是行走小车的结构示意图。   图4是行走小车的又一结构示意图。   图5是行走小车卡架于行走轨道的结构示意图。   图6是示出行走齿轮与行走齿条配合的结构示意图。   图7是行走基座的结构示意图。   图8是顶紧机构的结构示意图。   具体实施方式 下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。   例如,在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成,可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式,也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式,从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外,这些公开内容中可能会在不同的示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚,其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地,当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的,该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式,也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。 需要注意的是,这些以及后续其他的附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。如图1所示,核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10包括行走小车1和行走轨道2,行走小车1可以在行走轨道2上来回行走。   核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10还包括电缆3,电缆3包括用于连接行走小车1与电源的电源线以及用于连接行走小车1与控制器的通讯线,电源线用于为行走小车1的驱动装置供电,通讯线用于为行走小车1的驱动装置提供控制信号,以控制行走小车1的行走参数诸如行走时间、行走速度、行走方向等等。核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10还包括电缆滑轮4,电缆滑轮4可以可移动地卡在行走轨道2上,电缆3穿过电缆滑轮4。这样可以便于行走小车1在行走轨道2上行走时电缆3的拖拽,而且,当电缆3随行走小车1的行走而延放时,电缆滑轮4可以保护电缆3不会受到摩擦作用的影响,不致磨损电缆3的外皮而出现漏电等情况。 核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10的行走轨道2还包括磁力座6,磁力座6可以吸附到待焊接母材上,从而固定行走轨道2,这种固定方式可以不对母材造成损害。行走轨道2还包括轨道悬挂构件5。磁力座6的磁力可能会受热量等因素影响而减弱,轨道悬挂构件5可以悬挂于固定位置诸如待焊接母材的顶端,从而可以防止由于行走轨道2的磁力座6突然失效时造成的整个核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10坠落的这样一种情况出现。实际操作时,可以每隔一段距离诸如每隔十米安装一个轨道悬挂构件5,以增强安全性。   如图1所示,行走轨道2包括多个轨道段21和轨道连接板22。每个轨道段21上设置有连接板安装孔23(图2中示出),轨道连接板22可以通过紧固件诸如螺钉螺合到连接板安装孔23而将相邻轨道段21连接在一起。用轨道连接板22将多个轨道段21连接后,可以检查行走轨道2的上表面是否平整,如若不平整,松开轨道连接板22的紧固件重新调整后再紧固即可,调节起来方便快捷。   在图2所示的实施方式中,多个轨道段21中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段21的一端设置有销孔或定位销中的一个,而另一端设置有销孔或定位销中的另一个。起始轨道段和终止轨道段可以只有在需要与相邻轨道段配合的一端处设置销孔或定位销中的相应一个。示例性地,如图2所示,左轨道段21a的右端部设置定位销22a,右轨道段21b的左端部与左轨道段21a的右端部对接,右轨道段21b的左端部设置销孔22b。在如图2所示的实施方式中,一共有两对相互配合的定位销和销孔。在另一实施方式中,左轨道段21a的右端部可以设置一个销孔和一个定位销,而对应地,右轨道段21b的左端部的相应位置分别设置一个定位销和一个销孔。由此,行走轨道2的相邻轨道段21之间可以实现快速且方便的对接和定位。   通过在相邻轨道段的连接处采用定位销22a和销孔22b配合来对接定位同时使用轨道连接板22将相邻轨道段固定连接的这种快速连接结构,可以便于轨道段快速拼接及拆装,并且由于行走轨道2可以快速拆卸为多个轨道段21,因而有利于运输。 行走轨道2包括行走齿条24,用于与后面将要描述的行走小车1的行走齿轮14配合而使行走小车1相对于行走轨道2行走。在本实施方式中,行走齿条24位于行走轨道2的一个侧表面上。其他实施方式中,根据与之配合的行走齿轮24的安装情况,行走齿条24可以位于行走轨道2的上表面上或者位于行走轨道2的两个侧表面上。   接下来将结合图3到图8详细地描述行走小车1的具体结构。   如图3所示,行走小车1包括两个行走基座11,分别为从动行走基座11a和主动行走基座11b。每个行走基座11还包括把手13,把手13设置于行走基座11的顶部,可以方便拎起整个行走小车1。主动行走基座11b设置有电机15,从动行走基座11a跟随主动行走基座11b的行走而行走。   行走小车1还包括行走连接梁12,行走连接梁12连接两个行走基座11即从动行走基座11a和主动行走基座11b。行走连接梁12相对于每个行走基座11可枢转地连接到每个行走基座11。 在图示实施方式中,行走连接梁12通过连接转换机构34而相对于行走基座11可枢转。如图3和图4所示,连接转换机构34包括位于行走连接梁12两端的连接转换板34a和位于行走基座11的一端的连接转换轴34b,以及卡在连接转换板34a的孔部与连接转换轴34b之间的旋转轴承34c(图7中示出)。增加这样一种内部设置旋转轴承34c的连接转换机构34,使得行走小车1在弧形的行走轨道或者弧度不同的行走轨道上也能够正常行走,避免因为行走轨道的弧度不均匀而导致行走进程卡死的情况出现。   每个行走基座11的底部开设槽口U,形成两个卡侧壁U1,行走轨道2穿过槽口U,从而行走基座11卡架于行走轨道2上。   如图5和图6所示,主动行走基座11b的槽口U中设置有与行走齿条24配合的行走齿轮14。本实施方式中,行走齿轮14设置成使得行走齿轮14的轴线沿着竖直方向延伸。当行走基座11卡架于行走轨道2上时,行走齿轮14与行走齿条24配合。如前面所描述的,行走齿条24可以位于行走轨道2的上表面上或者位于行走轨道2的两个侧表面上,因而,对应地,行走齿轮14可以设置成其轴线沿着水平方向延伸,从而行走齿轮14与位于行走轨道2上表面上的行走齿条24配合,或者,可以设置两个行走齿轮14从而分别与位于行走轨道2两个侧表面上的行走齿条24配合。   主动行走基座11b设置有电机15,主动行走基座11b上还设置有电机安装机构弹簧拉杆15a(图3中示出),以便于安装该伺服电机。电机15通过传动机构驱动行走齿轮14旋转,通过行走齿轮14与行走齿条24的配合作用,行走齿轮14在行走齿条24上行走,也即,主动行走基座11b在行走轨道2上行走,从而从动行走基座11a在行走连接梁12的牵动下也在行走轨道2上行走,进而整个行走小车1相对于行走轨道2行走。   参见图7,图示实施方式中,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的主行走轮16,主行走轮16与行走轨道2的上表面抵接,以滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了行走小车1行走时行走小车1与行走轨道2的上表面之间的摩擦。主行走轮16安装在主行走轮轴16c上,采用内外轮结合结构,包括外轮16a和内轮16b,外轮16a采用硬质尼龙轮,内轮16b采用调心轴承。外轮16a与行走轨道2直接接触,采用硬质尼龙轮可以避免对行走轨道2产生压痕或者过度磨损,而内轮16b采用调心轴承,减小了行走摩擦力,使得行走更加平稳。同时,由于主行走轮16安装在主行走轮轴16c上,因此后期维护时,只需将主行走轮轴16c抽出,便可进行更换,便于维护维修。值得注意的是,图7中,为了更清楚地示出主行走轮16的结构,将主行走轮16及主行走轮轴16c从行走基座11抽出来示意,事实上,本实施方式中,主行走轮16设置于槽口U中,也即设置在两个卡侧壁U1之间。   此外,回到图4,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的顶紧机构17,用于调节行走轨道2与行走小车1之间的卡紧程度。顶紧机构17的具体结构参见图8,顶紧机构17安装于行走小车1的一个卡侧壁U1上,包括顶紧调节螺母17a和顶紧轮17b,旋转顶紧调节螺母17a可以使得顶紧轮17b抵接行走轨道2的侧表面。在图示实施方式中,顶紧轮17b采用两个滚动轴承。行走小车1安装到行走轨道2之前,旋开顶紧机构17的顶紧调节螺母17a,即顶紧轮17b距离其面对的行走轨道2的侧表面距离较远,此时两个卡侧壁U1可以轻松卡设于行走轨道2,行走小车1卡设于行走轨道2上之后,旋紧顶紧调节螺母17a,使得顶紧轮17b顶紧行走轨道,避免行走小车1在行走过程中晃动,同时,顶紧机构17中顶紧行走轨道的是采用滚动轴承的顶紧轮17b,所以,可以减小与行走轨道2之间的摩擦。   此外,图示实施方式中,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的辅助行走轮18,可以参见图7。辅助行走轮18与行走轨道2的侧表面抵接,以滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了行走小车1行走时行走小车1与行走轨道2的侧表面之间的摩擦。辅助行走轮18采用滚动轴承。图7中,示出每个行走基座11具有两个辅助行走轮18,两个辅助行走轮18设置于一个卡侧壁U1中。设置有顶紧机构17时,顶紧机构17安装于行走小车1的一个卡侧壁U1上,则辅助行走轮18安装于行走小车1的另一个卡侧壁U1上,顶紧机构17顶紧行走轨道2的一个侧表面时,辅助行走轮18抵接行走轨道2的另一侧表面,辅助行走轮18采用滚动轴承,可以进一步减小行走小车1与行走轨道2的该另一侧表面的摩擦力。   回到图3,行走小车1的行走连接梁12还包括外接定位轴19和外接连接杆20,用于外接自动化焊接装置,外接定位轴19用于定位,外接连接杆20用于快速连接该自动化焊接装置,例如通过螺母,连接及拆卸方便。在一个实施方式中,外接定位轴19和外接连接杆20增加尼龙绝缘设置,从而与焊接回路进行绝缘,增加整个设备的安全性。   在一个实施方式中,行走小车1和行走轨道2均采用高强铝合金的材料,强度高且重量轻。   根据本实用新型的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构包括行走小车和行走轨道,核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构主要应用于CV横焊缝焊前预热、焊接过程、无损检测以及焊后热处理等装备,具有行走稳定、安全性高、适用性广、拆装方便等优点。   行走小车采用高强铝合金的材料,重量轻、性能好,从动行走基座和主动行走基座分别采用一体化结构,结构安全合理。   行走小车采用伺服电机驱动,行走速度可控,电机安装机构增加弹簧拉杆,能够使行走小车的行走齿轮与行走轨道的行走齿条紧密配合,同时避免行走过程中卡死。   行走小车的主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮与轨道直接接触,避免对轨道产生压痕或破坏,内轮采用调心轴承,减小了行走摩擦力,使得行走更加平稳,同时行走轮安装过程中只需将行走轮轴抽出,便可进行更换,更换方便。   行走小车还增加顶紧机构,行走小车与行走轨道安装前将顶紧机构松开,可轻松进行安装,安装后使用顶紧机构顶紧轨道,可以避免行走过程中晃动,同时顶紧机构使用两个滚动轴承,可以减小行走基座与行走轨道之间摩擦。   行走小车还增加辅助行走轮,辅助行走轮采用滚动轴承,减小了行走基座的侧向摩擦力。   行走小车外接自动化焊接设备的过程中,只需通过外接定位轴进行定位,并通过外接连接杆进行快速连接,连接及拆卸方便。   行走小车的外接定位轴及外接连接杆增加尼龙绝缘机构,与焊接回路进行绝缘,增加装置的安全性。   行走小车中行走基座和行走横梁之间增加连接转换机构,连接转换机构内设置旋转轴承,使得行走小车在弧形轨道或者弧度不同的轨道上能够正常行走,避免轨道弧度不均匀导致行走过程中卡死。   行走轨道采用高强铝合金,强度高、重量轻,行走轨道侧面布置行走齿条,与行走小车的行走齿轮配合使用,可以防止行走过程中打滑现象。   行走轨道通过磁力座吸附至待焊接母材上,并且每隔一段距离安装一个轨道悬挂构件,可防止由于磁力座突然失效时造成的装备坠落。   行走轨道包括电缆滑轮,可将装备电缆固定于该电缆滑轮之上,便于行走小车行走时电缆拖拽。   轨道段连接处采用快速连接结构,便于轨道段快速拼接及拆装,拆装方便,便于运输。   以上所述,仅为本实用新型中的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可理解想到的变换或替换,都应涵盖在本实用新型的包含范围之内,因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
掘进机刀座的自动化焊接方法
大学仕 2019-12-11 09:37 1035浏览
申请号:CN201910676015.2 申请日:2019-07-25 公开(公告)号:CN110405317A 公开(公告)日:2019-11-05 发明人:张凌;张爱武;任长海;于永生 申请(专利权)人:吉林省维尔特隧道装备有限公司 代理机构:长春众邦菁华知识产权代理有限公司 代理人:尹庆娟 申请人地址:吉林省吉林市永吉经济开发区重庆街023号         1.一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:对待焊接的材质为异种钢材的内刀板(1)和外刀板(2)进行人工组对;步骤二:对人工组对后单面刀座进行预热,加热温度为150℃~250℃,加热1小时,保温时间3~4小时;步骤三:对经步骤二处理的单面刀座取出,底部放置保温板进行保温处理,预留出焊接部位,其余部分用石棉布覆盖进行保温,保温温度150℃以上;步骤四:采用自动焊接设备对焊缝进行多层焊接;步骤五:焊后处理:1)震动散应力:焊后用气动锤或气动风铲对焊缝及周围100mm区域进行敲击;2)后处理:锤击后放入加热炉中保温,与步骤二中预热温度相同,保温1~3小时到时间后取出,用石棉布将单面刀座包裹起来,缓冷至室温。   2.根据权利要求1所述的一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,步骤一中所述的人工组对具体为:加工成形后的一个内刀板(1)镶入一个外刀板(2)中,压紧后,用气焊局部加热,加热温度为150℃~250℃,点固焊之后送炉中加温。   3.根据权利要求1或2所述的一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,步骤四中所述的对焊缝进行多层焊接具体为:1)对焊缝进行第一层焊接,枪嘴直线运动,角度15°~30°,速度240mm/min~480mm/min,电流:200A~260A,电压:25V~30V;2)对焊缝进行第二层焊接:枪嘴Z形摆动,频率1.5Hz~3.0Hz,摆动幅度2.5mm~4.0mm,角度15°~30°,停留时间0.4S;3)重复步骤1)对焊缝进行第三层焊接;4)重复步骤2)对焊缝进行第四层焊接;5)对焊缝进行第五层~第十一层焊接,枪嘴Z形摆动,频率1.8Hz~2.5Hz,摆动幅度 6.0mm~8.0mm,停留时间0.5S,运行速度180mm/min~300mm/min,第五层、第七层、第九层、第十一层角度20°~40°,第六层、第八层和第十层为垂直焊道;6)对焊缝进行第十二层~第二十层焊接,频率1.5Hz~2.0Hz,摆动幅度8.5mm~9.5mm,停留时间0.7S,速度150mm/min~260mm/min,第十三层13、第十五层15、第十七层17、第十九19层夹角角度为30°~50°,其他层为垂直焊道。   4.根据权利要求3所述的一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,步骤四中每层焊道过后,采用气动敲渣锤清渣;并实时监测焊道温度,当焊道温度小于200℃时,对焊道进行加热,当温度大于等于200℃时,进行下一层焊接。   5.根据权利要求4所述的一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,所述的对焊道进行加热是指用加热板或氧气-乙炔焰进行加热。   6.根据权利要求1所述的一种掘进机刀座的自动化焊接方法,其特征在于,步骤二中加热采用电阻炉进行加热,加热电流为30A~50A。   技术领域  本发明属于掘进机刀座焊接技术领域,具体涉及一种掘进机刀座的自动化焊接方法。   背景技术  全断面隧道掘进机TBM通常运用于硬岩隧道掘进工程。刀座是TBM刀具的主要承载部件,起到定位、支撑的作用。由于在TBM作业过程中滚刀需承受刀具破岩产生的交变载荷,不仅滚刀容易磨损和损坏,而且刀座也容易出现损坏或磨损现象。刀座的可靠性对TBM施工至关重要,刀座失效必然导致刀具损坏,使刀具出现崩块、偏磨等现象,严重影响TBM掘进施工进度,增加施工成本。参见附图1,由于19吋刀座由两块内刀板1和两块外刀板2以及两块连接板3构成,内刀板镶入外刀板中,构成单面刀座板,两片刀座和连接板焊后构成整体刀座。单片19寸刀座焊缝总长度860mm,一整套的19吋刀座焊缝可达1720mm。目前业内对刀座的焊接采用人工焊接,焊接一套刀座焊缝需要18~20小时,而且人员由于长时间不间断疲劳作业,以及人工焊接的不确定性,导致焊缝经常会出现气孔、夹杂、未焊透和未融合等现象,无法满足使用性能要求。因为刀座在TBM掘进过程中的重要性,客户要求焊缝超声波探伤质量必须达到NB/T 47013.3--2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》中焊接接头Ⅰ级标准的要求,人工焊接一次合格率仅为20%~30%。重复焊接不但增加了产品成本,也严重降低了产品质量。另外,刀座中的内刀板1通常选用42CrMo材质,外刀板2选用Q345D材质,两种材质属于异种钢材焊接,42Crmo属调质高强钢,其Ceq值为0.82%,可焊接性能差,由于母材中的含碳量高,加之含硫杂质和气孔的影响,容易在焊层金属中引起热裂纹等问题。   发明内容  本发明的目的在于提出一种掘进机刀座的自动化焊接方法,解决现有技术存在的人工焊接时间长和焊缝合格率低的问题以及针对异种钢材可焊接性能差、容易引起裂纹等问题。    为实现上述目的,本发明的一种掘进机刀座的自动化焊接方法包括以下步骤:    步骤一:对待焊接的材质为异种钢材的内刀板和外刀板进行人工组对;    步骤二:对人工组对后单面刀座进行预热,加热温度为150℃~250℃,加热1小时,保温时间3~4小时;   步骤三:对经步骤二处理的单面刀座取出,底部放置保温板进行保温处理,预留出焊接部位,其余部分用石棉布覆盖进行保温,保温温度150℃以上;    步骤四:采用自动焊接设备对焊缝进行多层焊接;    步骤五:焊后处理:    1)震动散应力:焊后用气动锤或气动风铲对焊缝及周围100mm区域进行敲击;    2)后处理:锤击后放入加热炉中保温,与步骤二中预热温度相同,保温1~3小时到时间后取出,用石棉布将单片刀座包裹起来,缓冷至室温。    步骤一中所述的人工组对具体为:加工成形后的一个内刀板镶入一个外刀板中,压紧后,用气焊局部加热,加热温度为150℃~250℃,点固焊之后送炉中加温。    步骤四中所述的对焊缝进行多层焊接具体为:    1)对焊缝进行第一层焊接,枪嘴直线运动,角度15°~30°,速度240mm/min~480mm/min,电流:200A~260A,电压:25V~30V;    2)对焊缝进行第二层焊接:枪嘴Z形摆动,频率1.5Hz~3.0Hz,摆动幅度2.5mm~ 4.0mm,角度15°~30°,停留时间0.4S;    3)重复步骤1)对焊缝进行第三层焊接;    4)重复步骤2)对焊缝进行第四层焊接;    5)对焊缝进行第五层~第十一层焊接,枪嘴Z形摆动,频率1.8Hz~2.5Hz,摆动幅度6.0mm~8.0mm,停留时间0.5S,运行速度180mm/min~300mm/min,第五层、第七层、第九层、第十一层角度20°~40°,第六层、第八层和第十层为垂直焊道;    6)对焊缝进行第十二层~第二十层焊接,频率1.5Hz~2.0Hz,摆动幅度8.5mm~ 9.5mm,停留时间0.7S,速度150mm/min~260mm/min,第十三层13、第十五层15、第十七层17、第十九19层夹角角度为30°~50°,其他层为垂直焊道。    步骤四中每层焊道过后,采用气动敲渣锤清渣;并实时监测焊道温度,当焊道温度小于200℃时,对焊道进行加热,当温度大于等于200℃时,进行下一层焊接。   所述的对焊道进行加热是指用加热板或氧气-乙炔焰进行加热。    步骤二中加热采用电阻炉进行加热,加热电流为30A~50A。   本发明的有益效果为:本发明的一种掘进机刀座的自动化焊接方法在焊接前对异种钢材进行人工组对、预热及保温处理,避免焊接过程中产生裂纹以及可焊接性低的问题;采用自动化焊接刀座焊缝,时间由手工焊的18~20小时降低为8~10小时,提高效率50%以上,焊缝合格率由原来的20%提高到95%以上,大大降低了生产成本,保证了刀座的产品质量和生产进度。   附图说明 图1为刀座结构示意图;   图2为采用本发明的一种掘进机刀座的自动化焊接方法焊接后的刀座焊缝端面示意图;   图3为采用本发明的一种掘进机刀座的自动化焊接方法多层焊接示意图;   其中:1、内刀板,2、外刀板,3、连接板。   具体实施方式 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。   本发明的一种掘进机刀座的自动化焊接方法包括以下步骤:   步骤一:对待焊接的材质为异种钢材的42CrMo材质内刀板1和Q345D材质外刀板2进行人工组对;   步骤二:对人工组对后单面刀座进行预热,加热温度为150℃~250℃,加热1小时,保温时间3~4小时;单面刀座是指一个内刀板1和一个外刀板2组成的刀座;   步骤三:对经步骤二处理的单面刀座取出,底部放置保温板进行保温处理,预留出焊接部位,其余部分用石棉布覆盖进行保温,保温温度150℃以上;   步骤四:采用自动焊接设备对焊缝进行多层焊接;   步骤五:焊后处理:   1)震动散应力:焊后用气动锤或气动风铲对焊缝及周围100mm区域进行敲击;   2)后处理:锤击后放入加热炉中保温,与步骤二中预热温度相同,保温1~3小时到时间后取出,用石棉布将单片刀座包裹起来,缓冷至室温。   步骤一中所述的人工组对具体为:加工成形后的一个内刀板1镶入一个外刀板2中,压紧后,用气焊局部加热,加热温度为150℃~250℃,点固焊之后送炉中加温。人工组对的目的是为了将内外刀板2固定成一个整体,方便机器人焊接。   步骤四中所述的对焊缝进行多层焊接具体为:   1)对焊缝进行第一层焊接,枪嘴直线运动,角度15°~30°,速度240mm/min~480mm/min,电流:200A~260A,电压:25V~30V;   2)对焊缝进行第二层焊接:枪嘴Z形摆动,频率1.5Hz~3.0Hz,摆动幅度2.5mm~ 4.0mm,角度15°~30°,停留时间0.4S;   3)重复步骤1)对焊缝进行第三层焊接;   4)重复步骤2)对焊缝进行第四层焊接;   5)对焊缝进行第五层~第十一层焊接,枪嘴Z形摆动,频率1.8Hz~2.5Hz,摆动幅度6.0mm~8.0mm,停留时间0.5S,运行速度180mm/min~300mm/min,第五层、第七层、第九层、第十一层角度20°~40°,第六层、第八层和第十层为垂直焊道;   6)对焊缝进行第十二层~第二十层焊接,频率1.5Hz~2.0Hz,摆动幅度8.5mm~ 9.5mm,停留时间0.7S,速度150mm/min~260mm/min,第十三层13、第十五层15、第十七层17、第十九19层夹角角度为30°~50°,其他层为垂直焊道。   步骤四中每层焊道过后,采用气动敲渣锤清渣;并实时监测焊道温度,当焊道温度小于200℃时,对焊道进行加热,当温度大于等于200℃时,进行下一层焊接。   所述的对焊道进行加热是指用加热板或氧气-乙炔焰进行加热。   步骤二中加热采用电阻炉进行加热,加热电流为30A~50A。   本发明中焊接的材质42Crmo属调质高强钢,其Ceq值为0.82%,可焊接性能差。由于母材中的含碳量高,加之含硫杂质和气孔的影响,容易在焊层金属中引起热裂纹。为保证自动化焊接过程中不产生裂纹,先加热42CrMo钢板,工艺点焊道时用气焊对42CrMo钢板70mm~150mm之间区域进行火焰加热,确保不产生裂纹。   焊接过程中放置保温板,持续加温,保持整体加热温度一致的条件下焊接。   为防止单面刀座变形,采用两片刀座板背对背连接施焊,焊后将两半拆开重新组合。   机器人自动焊接,常规情况下一般仅焊接小件,厚度小于10mm,同种钢材单道焊接,流水线作业;本发明大胆采用机器人对异种钢材42CrMo和Q345D大件,厚度大于100mm,20层以上多道焊接,属本领域内刀座自动焊接首创。   机器人CO2保护焊焊接小薄件时,因焊道窄,采用直线运行;刀座施焊焊道较宽,单独直线运行,融合性不好,本发明采用Z字线摆动运行,使得焊缝探伤质量达到了NB/T47013.3-2015中Ⅰ级探伤标准。
轨道式的自动化焊接流水线
大学仕 2019-12-11 09:27 781浏览
申请号:CN201910164394.7 申请日: 2019-03-05 公开(公告)号:CN109807489A 公开(公告)日:2019-05-28 发明人:刘官生;刘武生;刘建兴;束克勤;刘兴平;潘春明;郭超 申请(专利权)人:常州新展智能装备有限公司 申请人地址:江苏省常州市新北区新苑三路158号       1.一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:包括焊接机架(1)、供料架(2)、上层轨道架(3)、转换架(4)、焊接机(5)和卸料架(6),所述焊接机架(1)为矩形框架,所述焊接机架(1)数量为两个,且两个所述焊接机架(1)组成U型框架,所述转换架(4)放置于所述焊接机架(1)的另一侧,且与所述焊接机架(1)围成封闭矩形,所述焊接机架(1)的上方安装有所述上层轨道架(3),所述上层轨道架(3)与所述焊接机架(1)固定连接,所述供料架(2)位于所述焊接机架(1)的一侧,且所述供料架(2)与所述焊接机架(1)可拆卸连接,所述焊接机(5)安装在所述焊接机架(1)上远离所述供料架(2)的一侧,所述焊接机(5)与所述焊接机架(1)可拆卸连接,所述卸料架(6)安装于所述焊接机架(1)上靠近所述焊接机(5)的一侧,所述焊接机架(1)上安装有物料框(11),所述物料框(11)数量为若干,且均滑动安装在所述焊接机架(1)上。   2.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述上层轨道架(3)上安装有驱动电机(31),所述驱动电机(31)与所述上层轨道架(3)固定连接,所述上层轨道架(3)上滑动连接有驱动件(32),所述驱动件(32)与所述驱动电机(31)的输出端连接,所述驱动件(32)上固定连接有从动件(33),所述从动件(33)与所述上层轨道架(3)滑动连接。   3.根据权利要求2所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述从动件(33)的外侧壁上固定安装有卡合气缸(34),所述卡合气缸(34)输出端指向所述物料框(11)。   4.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述焊接机架(1)上具有滑轨,所述物料框(11)的底部安装有滑轮(112),所述物料框(11)与所述焊接机架(1)之间通过所述滑轮(112)滑动连接。   5.根据权利要求3所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述物料框(11)的周侧还安装有卡座(111),所述卡合气缸(34)与所述物料框(11)之间通过所述卡座(111)卡合固定。   6.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述供料架(2)包括第一料杆箱(21)、第二料杆箱(22)和第三料杆箱(23),所述第一料杆箱(21)、第二料杆箱(22)和第三料杆箱(23)沿所述物料框(11)传动方向依次排列。   7.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述转换架(4)作用于所述物料框(11)上的传动方向与所述上层轨道架(3)作用于所述物料框(11)上的传动方向垂直。   8.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述焊接机(5)包括横向焊接机(51)和纵向焊接机(52),所述横向焊接机(51)和所述纵向焊接机(52)沿所述物料框(11)的传动方向依次排列,所述横向焊接机(51)和所述纵向焊接机(52)均与外部电源电性连接。   9.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述上层轨道架(3)上还设有取料气缸(35),所述取料气缸(35)的输出端固定有工件磁吸件(36),所述工件磁吸件(36)与所述上层轨道架(3)之间通过气缸限位杆(351)限位滑动,所述工件磁吸件(36)位于所述物料框(11)的正上方。   10.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述卸料架(6)的顶部安装有卸料气缸(61),所述卸料气缸(61)的输出端固定有从动架(62),所述卸料气缸(61)的两侧还设有限位滑杆(611),所述从动架(62)与所述卸料架(6)之间通过所述限位滑杆(611)滑动限位,所述焊接机架(1)上还安装有卸料滑轨(63),所述卸料架(6)滑动安装在所述卸料滑轨(63)上。   11.根据权利要求10所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述从动架(62)的底部安装有卸料爪(64),所述卸料爪(64)的外侧固定安装有卸料爪张紧电机(641),所述卸料爪(64)通过所述从动架(62)传动连接。   技术领域  本发明属于自动焊接技术领域,具体涉及一种轨道式自动化焊接流水线。   背景技术  焊接设备属于量大面广的产品,种类多、规格全,正逐步接近国际水平,高效、节能、省材、降耗的产品市场份额将进一步扩大。需顺应市场要求,调整产品结构、提高产品档次,宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机尤其是高效节能的二氧化碳焊机,自动化焊接技术及设备正以前所未有的速度发展。西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程的发展和国内汽车工业的崛起,都有力地促进了先进焊接工艺特别是焊接自动化技术的发展与进步。焊接机器人及智能型焊接也会在特定领域适当发展,应用广泛,完成焊接操作的辅助设备,包括保证焊件尺寸、防止焊接变形的焊接夹具;焊接小型工件用的焊接工作台;将工件回转或倾斜,使焊件接头处于水平或船形位置的焊接变位机;将工件绕水平轴翻转的焊接翻转机;将焊件绕垂直轴作水平回转的焊接回转台;带动圆筒形或锥形工件旋转的焊接滚轮架;以及焊接大型工件时,带动操作者升降的焊工升降台。    现有的自动焊接流水线大都为条状的流水线,整个流水线的占地面积较大,导致成本增高,同时,收料与取料距离远,也造成不方便;    另外现有的自动化焊接设备对设备的重复利用率交底,也使制造的成本增加,不能够高效的对设备进行重复使用。   发明内容  为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种轨道式自动化焊接流水线,具有占用空间小,设备利用率较高,可重复使用,从而能够降低成本的特点。    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轨道式自动化焊接流水线,包括焊接机架、供料架、上层轨道架、转换架、焊接机和卸料架,所述焊接机架为矩形框架,所述焊接机架数量为两个,且两个所述焊接机架组成U型框架,所述转换架放置于所述焊接机架的另一侧,且与所述焊接机架围成封闭矩形,所述焊接机架的上方安装有所述上层轨道架,所述上层轨道架与所述焊接机架固定连接,所述供料架位于所述焊接机架的一侧,且所述供料架与所述焊接机架可拆卸连接,所述焊接机安装在所述焊接机架上远离所述供料架的一侧,所述焊接机与所述焊接机架可拆卸连接,所述卸料架安装于所述焊接机架上靠近所述焊接机的一侧,所述焊接机架上安装有物料框,所述物料框数量为若干,且均滑动安装在所述焊接机架上。    优选的,所述上层轨道架上安装有驱动电机,所述驱动电机与所述上层轨道架固定连接,所述上层轨道架上滑动连接有驱动件,所述驱动件与所述驱动电机的输出端连接,所述驱动件上固定连接有从动件,所述从动件与所述上层轨道架滑动连接。    优选的,所述从动件的外侧壁上固定安装有卡合气缸,所述卡合气缸输出端指向所述物料框。    优选的,所述焊接机架上具有滑轨,所述物料框的底部安装有滑轮,所述物料框与所述焊接机架之间通过所述滑轮滑动连接。    优选的,所述物料框的周侧还安装有卡座,所述卡合气缸与所述物料框之间通过所述卡座卡合固定。    供料架包括第一料杆箱、第二料杆箱和第三料杆箱,所述第一料杆箱、第二料杆箱和第三料杆箱沿所述物料框传动方向依次排列。    优选的,所述转换架作用于所述物料框上的传动方向与所述上层轨道架作用于所述物料框上的传动方向垂直。    优选的,所述焊接机包括横向焊接机和纵向焊接机,所述横向焊接机和所述纵向焊接机沿所述物料框的传动方向依次排列,所述横向焊接机和所述纵向焊接机均与外部电源电性连接。   优选的,所述上层轨道架上还设有取料气缸,所述取料气缸的输出端固定有工件磁吸件,所述工件磁吸件与所述上层轨道架之间通过所述气缸限位杆限位滑动,所述工件磁吸件位于所述物料框的正上方。   优选的,所述卸料架的顶部安装有卸料气缸,所述卸料气缸的输出端固定有从动架,所述卸料气缸的两侧还设有限位滑杆,所述从动架与所述卸料架之间通过所述限位滑杆滑动限位,所述焊接机架上还安装有卸料滑轨,所述卸料架滑动安装在所述卸料滑轨上。    优选的,所述从动架的底部安装有卸料爪,所述卸料爪的外侧固定安装有卸料爪张紧电机,所述卸料爪通过所述从动架传动连接。    与现有技术相比,本发明的有益效果是:    本发明中,通过设置U型框架,令生产线能够形成闭环回路,工件的输入端与输出端一起,方便对工件进行收集运输,能够使整个生产线的空间占用更小,节约面积,降低生产成本,并在顶部设置上层轨道架,用于对工件进行传送。   本发明中由两个焊接机架构成的U型框架,在上面滑动连接有若干物料框,整个生产过程能够使物料框持续循环使用,不用二次放入,更加节约资源,减少人力成本。   附图说明  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。在附图中:    图1为本发明的结构示意图;    图2为本发明中上层轨道架的结构示意图;    图3为本发明中上层轨道架的局部结构示意图;    图4为本发明中卸料架的结构示意图;   图中:1、焊接机架;11、物料框;111、卡座;112、滑轮;2、供料架;21、第一料杆箱;22、第二料杆箱;23、第三料杆箱;3、上层轨道架;31、驱动电机;32、驱动件;33、从动件;34、卡合气缸;35、取料气缸;351、气缸限位杆;36、工件磁吸件;4、转换架;5、焊接机;51、横向焊接机;52、纵向焊接机;6、卸料架;61、卸料气缸;611、限位滑杆;62、从动架;63、卸料滑轨;64、卸料爪;641、卸料爪张紧电机。   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。    实施例 请参阅图1-4,本发明提供以下技术方案:一种轨道式自动化焊接流水线,包括焊接机架1、供料架2、上层轨道架3、转换架4、焊接机5和卸料架6,焊接机架1为矩形框架,焊接机架1数量为两个,且两个焊接机架1组成U型框架,转换架4放置于焊接机架1的另一侧,且与焊接机架1围成封闭矩形,焊接机架1的上方安装有上层轨道架3,上层轨道架3与焊接机架1固定连接,供料架2位于焊接机架1的一侧,且供料架2与焊接机架1可拆卸连接,焊接机5安装在焊接机架1上远离供料架2的一侧,焊接机5与焊接机架1可拆卸连接,卸料架6安装于焊接机架1上靠近焊接机5的一侧,焊接机架1上安装有物料框11,物料框11数量为若干,且均滑动安装在焊接机架1上。   本实施例中,两个焊接机架1组成U型框架,转换架4放置于焊接机架1的另一侧,且与焊接机架1围成封闭矩形,焊接机架1的上方安装有上层轨道架3,通过设置U型框架,令生产线能够形成闭环回路,工件的输入端与输出端一起,方便对工件进行收集运输,能够使整个生产线的空间占用更小,节约面积,降低生产成本,并在顶部设置上层轨道架3,用于对工件进行传送,同时,由两个焊接机架1构成的U型框架,在上面滑动连接有若干物料框11,整个生产过程能够使物料框11持续循环使用,不用二次放入,更加节约资源,减少人力成本。   具体的,上层轨道架3上安装有驱动电机31,驱动电机31与上层轨道架3固定连接,上层轨道架3上滑动连接有驱动件32,驱动件32与驱动电机31的输出端连接,驱动件32上固定连接有从动件33,从动件33与上层轨道架3滑动连接,通过在焊接机架1的上方设置驱动电机31,令驱动电机31带动卡合气缸34运动,从而控制物料框11运动,对物料进行传递。   具体的,从动件33的外侧壁上固定安装有卡合气缸34,卡合气缸34输出端指向物料框11,焊接机架1上具有滑轨,物料框11的底部安装有滑轮112,物料框11与焊接机架1之间通过滑轮112滑动连接,物料框11的周侧还安装有卡座111,卡合气缸34与物料框11之间通过卡座111卡合固定,通过在物料框11上设置卡座111,可以令卡合气缸34带动物料框11移动。   具体的,供料架2包括第一料杆箱21、第二料杆箱22和第三料杆箱23,第一料杆箱21、第二料杆箱22和第三料杆箱23沿物料框11传动方向依次排列,通过依次设置的三个供料架2,上面放置供料箱,可以依次拿取三种工件。    具体的,转换架4作用于物料框11上的传动方向与上层轨道架3作用于物料框11上的传动方向垂直,可以对物料框11的滑动方向进行换向,使物料可以循环,使机器的占地面积减小。   具体的,焊接机5包括横向焊接机51和纵向焊接机52,横向焊接机51和纵向焊接机52沿物料框11的传动方向依次排列,横向焊接机51和纵向焊接机52均与外部电源电性连接,通过设置横向焊接机51和纵向焊接机52,利用横向焊接机51和纵向焊接机52,来对网状物件进行焊接。    具体的,上层轨道架3上还设有取料气缸35,取料气缸35的输出端固定有工件磁吸件36,工件磁吸件36与上层轨道架3之间通过气缸限位杆351限位滑动,工件磁吸件36位于物料框11的正上方,通过设置取料气缸35,利用取料气缸35上下带动工件磁吸件36,用于工件磁吸件36来吸附工件,将工件交叉放置,排成网状,方便焊接,自动化更高。   具体的,卸料架6的顶部安装有卸料气缸61,卸料气缸61的输出端固定有从动架62,卸料气缸61的两侧还设有限位滑杆611,从动架62与卸料架6之间通过限位滑杆611滑动限位,焊接机架1上还安装有卸料滑轨63,卸料架6滑动安装在卸料滑轨63上,通过设置卸料气缸61,利用卸料气缸61带动卸料爪64上下运动,能够完成对工件的抓取动作,令卸料架6在卸料滑轨63上滑动,完成下料工序。   具体的,从动架62的底部安装有卸料爪64,卸料爪64的外侧固定安装有卸料爪张紧电机641,卸料爪64通过从动架62传动连接,通过在从动架62的底部安装卸料爪64,并令卸料爪张紧电机641来控制卸料爪64,来使卸料爪64来回滑动,可以用于抓取尺寸大小不同的工件。   本发明的工作原理及使用流程:本发明安装好过后,通过依次设置的三个供料架2,上面放置供料箱,通过在焊接机架1的上方设置驱动电机31,令驱动电机31带动卡合气缸34运动,从而控制物料框11运动,对物料进行传递,通过设置取料气缸35,利用取料气缸35上下带动工件磁吸件36,用于工件磁吸件36来吸附工件,将工件交叉放置,排成网状,方便焊接,自动化更高,可以依次拿取三种工件,转换架4作用于物料框11上的传动方向与上层轨道架3作用于物料框11上的传动方向垂直,可以对物料框11的滑动方向进行换向,使物料可以循环,使机器的占地面积减小,移动到焊接机5下时,通过设置横向焊接机51和纵向焊接机52,利用横向焊接机51和纵向焊接机52,来对网状物件进行焊接,通过设置卸料气缸61,利用卸料气缸61带动卸料爪64上下运动,能够完成对工件的抓取动作,令卸料架6在卸料滑轨63上滑动,完成下料工序。   最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
金属件与同轴的电缆焊接自动化系统及实现方法
大学仕 2019-12-11 09:19 1103浏览
申请号:CN201610703948.2 申请日: 2016-08-22 公开(公告)号:CN106112166A 公开(公告)日:2016-11-16 发明人:杨志勇;王文长;吕晓胜;刘峰;朱龙翔 申请(专利权)人:天津京信通信系统有限公司 代理机构:北京市立方律师事务所 代理人:刘延喜;王增鑫 申请人地址:广东省广州市经济技术开发区金碧路6号       1.一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于:其包括设置在第一工位的用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏的送锡装置、设置在所述第二工位的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置、将所述金属件和同轴电缆分别进行夹持并依次移送到所述第一工位和第二工位的移动定位装置,以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置。   2.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述送锡装置包括锡筒固定座、由所述锡筒固定座夹持的锡筒和驱动所述锡筒固定座往返移动的气缸。   3.如权利要求2所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述锡筒包括储存锡膏的筒身和从所述筒身前端延伸出的锡嘴;所述锡筒固定座包括固定座底板、设置在所述固定座底板前端的锡嘴夹和设置在所述固定座底板后端的筒身夹。   4.如权利要求2所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述气缸由气缸固定架固定在所述锡筒固定座的邻近位置;所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆;所述锡筒固定座与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。   5.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述加热装置包括感应电极和夹持所述感应电极的高度调节架;所述高度调节架包括相互拼接的上调节块和下调节块。   6.如权利要求5所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述上调节块的包括布设在该上调节块上端的电极夹和下端的上连接板;所述下调节块包括与所述上连接板配合以实现拼接的下连接板和从所述下连接板下端延伸出的工作台连接板。   7.如权利要求6所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述上连接板设有若干排连接孔,所述下连接板设有若干排与所述上连接板的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔。   8.如权利要求7所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,采用插销或者螺杆同轴连接所述连接孔和对接孔。   9.如权利要求5所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述感应电极包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈。   10.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述移动定位装置包括工件夹具和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构。   11.如权利要求10所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述工件夹具包括夹持所述金属件的第一定位板和夹持所述同轴电缆的第二定位板,所述第一定位板和第二定位板之间保持距离以暴露所述连接处。   12.如权利要求10所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述送件机构包括直线导轨、固定所述工件夹具的运动平台、驱动所述运动平台沿所述直线导轨行走的驱动组件和与所述驱动组件连接以输出动力的电机。   13.如权利要求12所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述驱动组件采用滚珠丝杠结构;所述电机采用步进电机。   14.如权利要求12所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述第一工位和第二工位彼此相邻并且设置在所述直线导轨的延长线上。   15.如权利要求14所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述送锡装置和加热装置分别设置在所述直线导轨的延长线的两侧。   16.如权利要求1所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述电气控制装置包括控制所述送件机构的移动定位模块、控制所述送锡装置的点锡模块和控制所述加热装置的加热模块。   17.如权利要求16所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述电气控制装置还包括控制柜以容纳所述各模块,并利用该控制柜的顶面提供工作台。   18.如权利要求17所述的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其特征在于,所述电气控制装置还包括具有人机交互界面的控制面板。   19.一种金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,其包括以下步骤:准备所述金属件与同轴电缆并移送到加工工位;在所述金属件与同轴电缆的连接处添加了锡膏之后进行感应加热以实现焊接;将已完成焊接的所述工件从所述加工工位上转移。   20.如权利要求19所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述准备步骤中,在所述金属件与同轴电缆维持预设的位置关系的情况下驱动所述金属件与同轴电缆到达所述加工工位。   21.如权利要求20所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述金属件与同轴电缆之间的位置关系通过工件夹具来维持。   22.如权利要求21所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述工件夹具暴露所述金属件与同轴电缆的连接处,以便从所述暴露的位置向所述连接处添加锡膏。   23.如权利要求19所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述感应加热所需的热量通过高频电流在所述连接处形成振荡磁场以引起磁滞损耗而产生。   24.如权利要求23所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述高频电流施加在所述连接处的任意一侧。   25.如权利要求19所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述加工工位包括在所述金属件与同轴电缆的连接处添加锡膏的第一工位和对所述连接处进行感应加热的第二工位。   26.如权利要求25所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述金属件与同轴电缆将从所述第一工位转移到第二工位。   27.如权利要求19所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述已完成焊接的所述金属件在锡膏冷却凝固后从所述加工工位上转移。   28.如权利要求19~27任意一项所述的金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其特征在于,所述金属件与同轴电缆的位置转移通过数控的送件机构驱动。   技术领域  本发明涉及移动通信天线制造加工领域,尤其涉及一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法。   背景技术 天线是移动通信网络覆盖的关键部件,天线产品结构复杂,内部结构主要由钣金件、压铸件、PCB电路板、同轴电缆等多类型、多品种零部件组装及结构件焊接而成。因为天线产品的固线特性,其焊接的目的要保证两个方面,一是要保证良好的电气连续连接导通,二是要保证持久的机械连接。所以焊点的锡量一致性、焊点的融透性、力学强度制约着产品电气参数及互调指标。焊接工艺参数量化管控,是实现产品一致性的重大前提。    众所周知,传统锡钎焊接工艺由烙铁发热,对被焊点进行接触传导热量,同时辅助焊锡丝进行焊料的填充的一种接触焊接方法。通信行业的金属结构件的焊接方式,基本上也是采用这种电烙铁焊接,因为金属结构件的吸热效应,常规电烙铁还用不了,必须选用大功率的焊台。为了使其加热能够满足焊接需求,需要较高的温度传递或长时间接触焊接,造成焊点质量可靠性下降,同时长时间高温,烙铁头容易氧化,使用寿命降低;如果金属结构件的体积比较大时,在焊接的过程中,会降低烙铁头的温度,这样无法保证焊接温度的一致性,同时人工焊接方式,无法保证焊接时间及送锡量的一致性,作业方式效率低下,且质量一致性差。   发明内容  本发明的目的是,提供一种能够实现金属件与同轴电缆非接触式局部感应加热焊接的自动化系统。    为达到以上技术目的,本发明采用如下的技术方案:   金属件与同轴电缆焊接的自动化系统,其包括设置在第一工位的用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏的送锡装置、设置在所述第二工位的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置、将所述金属件和同轴电缆分别进行夹持并依次移送到所述第一工位和第二工位的移动定位装置,以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置。   进一步地,所述送锡装置包括锡筒固定座、由所述锡筒固定座夹持的锡筒和驱动所述锡筒固定座往返移动的气缸。具体地,所述锡筒包括储存锡膏的筒身和从所述筒身前端延伸出的锡嘴;所述锡筒固定座包括固定座底板、设置在所述固定座底板前端的锡嘴夹和设置在所述固定座底板后端的筒身夹;所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆。优选地,所述气缸由气缸固定架固定在所述锡筒固定座的邻近位置,所述锡筒固定座与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。 进一步地,所述加热装置包括感应电极和夹持所述感应电极的高度调节架;所述高度调节架包括相互拼接的上调节块和下调节块。具体地,所述上调节块包括布设在该上调节块上端电极夹和下端的上连接板;所述下调节块包括与所述上连接板配合以实现拼接的下连接板和从所述下连接板下端延伸出的工作台连接板。优选地,所述上连接板设有若干排连接孔,所述下连接板设有若干排与所述上连接板的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔,优选地,所述连接孔和对接孔采用插销或者螺杆同轴连接。优选地,所述感应电极包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈。   ]进一步地,所述移动定位装置包括工件夹具和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构。具体地,所述工件夹具包括夹持所述金属件的第一定位板和夹持所述同轴电缆的第二定位板,所述第一定位板和第二定位板之间保持距离以暴露所述连接处。为了达到能够驱动所述工件夹具自动移动定位的目的,所述送件机构包括直线导轨、固定所述工件夹具的运动平台、驱动所述运动平台沿所述直线导轨行走的驱动组件和与所述驱动组件连接以输出动力的电机。优选地,所述驱动组件采用滚珠丝杠结构;所述电机采用步进电机。优选地,所述第一工位和第二工位彼此相邻并且设置在所述直线导轨的延长线上。优选地,所述送锡装置和加热装置分别设置在所述直线导轨的延长线的两侧。   进一步地,所述电气控制装置包括控制所述送件机构的移动定位模块、控制所述送锡装置的点锡模块和控制所述加热装置的加热模块。具体地,所述电气控制装置还包括控制柜以容纳所述各模块,并利用该控制柜的顶面提供工作台。进一步地,所述电气控制装置还包括具有人机交互界面的控制面板。 本发明还提供了一种金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其包括以下步骤:    准备所述金属件与同轴电缆并移送到加工工位;   在所述金属件与同轴电缆的连接处添加了锡膏之后进行感应加热以实现焊接;   将已完成焊接的所述工件从所述加工工位上转移。   具体地,所述准备步骤中,在所述金属件与同轴电缆维持预设的位置关系的情况下驱动所述金属件与同轴电缆到达所述加工工位。所述金属件与同轴电缆之间的位置关系通过工件夹具来维持。   进一步地,所述工件夹具暴露所述金属件与同轴电缆的连接处,以便从所述暴露的位置向所述连接处添加锡膏。所述感应加热所需的热量通过高频电流在所述连接处形成振荡磁场以引起磁滞损耗而产生。优选地,所述高频电流施加在所述连接处的任意一侧。   进一步地,所述加工工位包括在所述金属件与同轴电缆的连接处添加锡膏的第一工位和对所述连接处进行感应加热的第二工位。具体地,所述金属件与同轴电缆将从所述第一工位转移到第二工位。   进一步地,所述已完成焊接的所述金属件在锡膏冷却凝固后从所述加工工位上转移。而所述金属件与同轴电缆的位置转移通过数控的送件机构驱动。   与现有技术相比较,本发明具有如下优势:   (1)本发明的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法,利用电气控制装置控制送锡装置、移动定位装置以及感应电极加热装置对金属件与同轴电缆的焊接,使加热与焊料添加工序分开,专业化得到细分,实现了自动化的高度集成,并且焊接的相关参数自动控制,焊接质量得到保证,相比之下,使焊接效率得到大大提升。   (2)本发明的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法,利用自动送锡机构对焊点进行焊料预送,相关参数由电气控制装置进行自动控制,实现了预送的焊料的一致性以及对焊点的送锡准确性,使焊接产品的质量得到保证。   (3)本发明的一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法,利用感应加热装置能够实现非接触式焊接,不会产生烙铁头的接触不良,或位置偏移带来的温度缺失的问题,并且加热效果好,加热均匀,保证了焊料的流动性,及焊点形成的强度。同时此发明对电缆的耐温性要求大大降低,适用性广泛,可以适用目前市面上所有同轴电缆的焊接。   附图说明 图1为本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统的立体结构示意图。   图2为本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的送锡装置的结构示意图。   图3为本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的加热装置的结构示意图。   图4为本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的工件夹具的结构示意图。   图5为本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统中的送件机构的结构示意图。   图6为本发明的金属件与同轴电缆焊接的实现方法的流程示意图。   具体实施方式 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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。   参考图1,本发明的金属件与同轴电缆焊接的自动化系统1包括设置在第一工位16的用于在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226添加锡膏的送锡装置11、设置在所述第二工位17的用于对已添加锡膏的所述连接处进行感应加热的加热装置13、将所述金属件1222和同轴电缆1224分别进行夹持并依次移送到所述第一工位16和第二工位17的移动定位装置12,以及对所述自动化系统各个装置进行控制的电气控制装置14。其中,在完成一次金属件1222与同轴电缆1224焊接的工序中,所述第一工位16为所述移动定位装置12移动定位至需要进行加工工序的第一个位置,在所述第一工位16处设置有装置送锡装置11用于在所述金属件与同轴电缆连接处添加锡膏。所述第二工位17为所述移动定位装置12移动定位至需要进行下一步加工工序的第二个位置,在所述第二工位17处设置有加热装置13,用于对已添加锡膏的所述连接处1226进行感应加热。所述电气控制装置14包括控制柜142和具有人机交互界面的控制面板141,所述控制柜142的顶面提供工作台。所述电气控制装置14还包括控制所述移动定位装置12的移动定位模块、控制所述送锡装置11的点锡模块和控制所述加热装置13的加热模块,其中所述控制柜142容纳所述各模块。   进一步地,如图2所示,所述送锡装置11包括锡筒固定座113、由所述锡筒固定座113夹持的锡筒114和驱动所述锡筒固定座113往返移动的气缸112。其中,所述锡筒114包括储存锡膏的筒身1141和从所述筒身前端延伸出的锡嘴1142;所述锡筒固定座包括固定座底板1131、设置在所述固定座底板1131前端的锡嘴夹1132和设置在所述固定座底板1131后端的筒身夹1133。所述气缸112由气缸固定架111固定在所述锡筒固定座113的邻近位置;所述气缸包括缸筒、在所述缸筒内往复移动的活塞和与所述活塞同轴连接的活塞杆;所述锡筒固定座113与所述活塞杆固定连接以随该活塞杆的往复移动而移动。具体地,受电气控制装置14中点锡模块的控制,在所述人机界面141输入相关控制参数(包括但不限于气压值、加压时间值、锡量值),由点锡模块控制所述气缸112的气压和加压时间将所述锡筒114向前推送到焊点位置,使得所述点锡嘴1142能够对准所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226,然后控制所述锡筒114的筒身1141内的气压将所设置的锡量点在所述连接处1226,当点完锡后,由点锡模块控制所述气缸112的气压将所述锡筒114向后退回原位。   进一步地,如图3所示,所述加热装置13包括感应电极131和夹持所述感应电极的高度调节架132。其中,所述感应电极131包括射频发生器和该射频发生器外表面绕设的感应线圈,具体地,由电气控制装置14对所述射频发生器外表面绕设的感应线圈输入电流,射频发生器产生高频电磁波,在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226形成振荡磁场而引起磁滞损耗产生热量。所述高度调节架132包括相互拼接的上调节块1321和下调节块1322。具体地,所述上调节块1321包括布设在该上调节块1321上端电极夹1323和下端的上连接板1324;所述下调节块1322包括与所述上连接板1324配合以实现拼接的下连接板1325和从所述下连接板1325下端延伸出的工作台连接板1326。所述上连接板1324板面设有若干排连接孔,所述下连接板1325上端设有若干排与所述上连接板1324的连接孔相对应的同轴贯通的对接孔。并采用插销或者螺杆同轴连接所述连接孔和对接孔。进一步地,通过调节所述上连接板1324的连接孔与所述下连接板1325的对接孔相对位置来实现高度的调节。需要说明的是,上述高度调节架仅是一个实施例,本发明还可以通过其它高度调节架实现,例如设置螺旋高度调节架,或设置有上支架和下支架,上支架可插入下支架内相对移动,利用螺栓穿过上支架和下支架通过螺母固定,可达到高度调节目的,因而本实施例并不能构成对本发明的限制。具体地,受电气控制装置14中加热模块的控制,在所述人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于加热温度、加热时间),当工件被移动到感应加热焊接位置时,加热模块控制所述感应电极131的交流电频率,使其产生振荡磁场以引起所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的磁滞损耗,将对带有锡膏的所述连接处1226进行感应加热,优选地,所述感应电极131通过电极高度调节架132根据所述金属件1222与同轴电缆1224连接处的高度进行上下位置调节。   进一步地,所述移动定位装置12包括工件夹具122和驱动所述工件夹具移动到所述第一工位和第二工位的送件机构121。其中,如图4所示,所述工件夹具122包括夹持所述金属件1222的第一定位板1221和夹持所述同轴电缆1224的第二定位板1223,所述第一定位板1221和第二定位板1223之间保持距离以暴露所述连接处1226。具体地,所述第一定位板1221两端设置有带有凹槽的支撑板1225,所述支撑板1225的凹槽用于卡固所述第二定位板1223。这使第一定位板1221和第二定位板1223之间通过所述支撑板1225保持一定距离,使所述金属件1222与所述同轴电缆1224的连接处1226得以暴露。进一步地,所述金属件1222被单排多个和/或双排多对地固定在所述第一定位板1221,与所述金属件1222位置相对应的所述同轴电缆1224被单排多个和/或双排多对地固定在所述第二定位板1223,并且上述操作是通过人工进行的。   进一步地,如图5所示,所述送件机构121包括直线导轨1212、固定所述工件夹具的运动平台1214、驱动所述运动平台1214沿所述直线导轨1212行走的驱动组件1213和与所述驱动组件1213连接以输出动力的电机1211。优选地,为了保护所述电机1211的使用环境,延长其使用寿命,在所述送件机构121中的电机1211端设有保护罩15。具体地,所述驱动组件采用滚珠丝杠结构;所述电机1211采用步进电机1211。具体地所述驱动组件1213包括有滚珠丝杆12131、连接滚珠丝杆12131与步进电机轴的联轴器12132和轴承座12133,所述联轴器12132固定在移动定位底板1215一端的支架上,所述滚珠丝杆12131安装在直线导轨1212中间位置,所述直线导轨1212上卡设有移动滑块12134,所述移动滑块12134与啮合在所述滚珠丝杆上的丝母固定连接,所述移动滑块12134上固定安装运动平台1214。具体地,受电气控制装置14中移动定位模块控制,在所述人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于步进电机的驱动功率,步进时间),所述移动定位模块驱动步进电机1211进行运转,带动所述驱动组件1213中滚珠丝杆12131进行转动,进一步地,带动所述移动滑块12134沿着所述直线导轨1212根据预先输入的控制参数移动相应的距离。   进一步地,所述送锡装置11位于所述第一工位16处,所述加热装置13位于所述第二工位17处,所述送锡装置11和所述加热装置13彼此相邻并且分别设置在所述直线导轨1212的延长线的两侧。   参考图6,本发明还提供了一种金属件与同轴电缆焊接的实现方法,其包括以下步骤:    步骤S1:准备所述金属件1222与同轴电缆1224并移送到加工工位;    具体地,在所述准备工作中,通过人工操作将待焊接的金属结构件1222摆放在第一定位板1221上,将同轴电缆1224通过第二定位板1223来夹持,将第一定位板1221与第二定位板1223通过固定在所述第一定位板1221的支撑板1225进行卡接固定,使所述金属件1222与同轴电缆1224之间的位置关系通过工件夹具122来维持。在所述金属件1222与同轴电缆1224维持预设的位置关系的情况下通过电气控制装置14驱动所述送件机构121将所述固定有金属件1222与同轴电缆1224的工件夹具122运送至所述第一工位16。进一步地,所述工件夹具122暴露所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处1226,以便送锡装置11从所述暴露的位置向所述连接处1226添加锡膏。  步骤S2:在所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处添加了锡膏之后进行感应加热以实现焊接;   具体地,在所述第一工位16,送锡装置11受电气控制装置14中点锡模块的控制,根据所述人机界面141输入相关控制参数(包括但不限于气压值、加压时间值、锡量置),控制所述气缸112的气压和加压时间,将所述锡筒114向前推送到所述金属件1222与同轴电缆1224的连接处1226,使得所述点锡嘴1142能够对准所述连接处1226,然后控制所述锡筒114的筒身1141内的气压,将合适的锡量点在所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226,当点完锡后,所述气缸112将所述锡筒114向后退回原位。然后,通过电气控制装置14驱动所述送件机构121将所述固定有金属件1222与同轴电缆1224的工件夹具122运送至所述第二工位17。在所述第二工位17,加热装置13受电气控制装置14中加热模块的控制,根据人机界面141输入相关控制参数(所述参数包括但不限于加热温度、加热时间),控制所述感应电极131的交流电频率,使其产生振荡磁场以引起所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的磁滞损耗,将对带有锡膏的所述连接处1226进行感应加热。具体地,所述高频电流施加在所述连接处的任意一侧。进一步地,所述感应电极131通过电极高度调节架132根据所述金属件1222与同轴电缆1224连接处1226的高度进行上下位置调节。使得感应电极131能够准确的对准所述连接处1226进行加热焊接。 步骤S3:将已完成焊接的工件从所述加工工位上转移。 焊料受热熔化,将工件间相接触的位置依焊接材料结为一体。已完成焊接的金属件1222与同轴电缆1224将通过电气控制装置14驱动所述送件机构121移动到下一位置进行冷却。当最后一个和/或一对工件被焊接完成时,送件机构121会将工件夹具122退回到起始位置,通过人工将工件取下,换成下一批工件,和/或将另一已经摆放好工件的工件夹具122固定到运动平台上进行下一轮的焊接工作,如此反复。   综上所述,本发明提供了一种金属件与同轴电缆焊接的自动化系统及实现方法,利用感应电极进行非接触式感应加热焊接根本上解决了金属结构件的吸热效应,同时本发明保证了焊点受热的均匀性,提升了产品焊接可靠性。本发明提供的一种焊接的自动化系统,能够大大提高生产效率。   上述实施例为本发明较佳的实施方式,但并不仅仅受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,均包含在本发明的保护范围之内。
耳机自动化焊接装置及方法
大学仕 2019-12-11 09:07 1143浏览
申请号:CN201410659981.0 申请日: 2014-11-18 公开(公告)号:CN105681997B 公开(公告)日:2019-03-12 发明人:宋晗;张霄羽;程宇;杨世忠;武国旺;郑皓馨;曹姚;胡敏 申请(专利权)人:中航航空电子有限公司 代理机构:北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:张淑贤;毛军 申请人地址:北京市海淀区北三环西路43号6区       1.一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,包括支架(10)、耳机芯线送料机构(160)、拉伸机构(200)、剪切机构(250)、耳机插针送料机构(500)、夹持翻转机构(300)和焊接机(400),所述耳机芯线送料机构(160)固定安装在支架(10)上,耳机芯线送料机构(160)上固定安装有耳机芯线夹持模具(100),所述耳机芯线夹持模具(100)包括耳机线固定块(110)和芯线固定板(130),所述耳机线固定块(110)固定安装在耳机芯线送料机构(160)上,所述芯线固定板(130)固定安装在耳机线固定块(110)的后端,所述耳机线固定块(110)上开设有前后方向设置的耳机线定位槽(111),所述芯线固定板(130)上开设有第一芯线定位槽(134)、第二芯线定位槽(135)、第三芯线定位槽(136)和第四芯线定位槽(137),第一芯线定位槽(134)、第二芯线定位槽(135)、第三芯线定位槽(136)和第四芯线定位槽(137)从左到右依次排列且相互平行,所述芯线定位槽的长度方向与耳机线定位槽(111)的长度方向平行;所述耳机线定位槽(111)位于左数第二个芯线定位槽的左侧或者位于右数第二个芯线定位槽的右侧,即耳机线定位槽(111)位于第二芯线定位槽(135)的左侧或者位于第三芯线定位槽136的右侧;所述耳机芯线送料机构(160)能够将耳机芯线夹持模具(100)输送至拉伸机构(200)、剪切机构(250)和焊接机(400),所述拉伸机构(200)能够将耳机芯线夹持模具(100)上的耳机芯线拉直,所述剪切机构(250)能够将耳机芯线夹持模具(100)上被拉直的芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构(250)的切刀之间的多根耳机芯线的长度依次增加;所述夹持翻转机构(300)能够夹持所述耳机插针(30)后转动耳机插针(30),使耳机插针(30)的焊盘朝向耳机芯线;所述焊接机(400)能够将耳机芯线焊接在耳机插针(30)的焊盘上;所述拉伸机构(200)包括拉伸进给机构(210)和拉伸夹持机构(220),所述拉伸进给机构(210)和拉伸夹持机构(220)位于耳机芯线送料机构(160)的后方,所述拉伸进给机构(210)包括第一水平气缸(211)、第一导轨(212)和第一安装架(213),所述第一水平气缸(211)和第一导轨(212)均固定安装在支架(10)上,所述第一安装架(213)上开设有导轨槽,第一安装架(213)通过导轨槽安装在第一导轨上,所述第一水平气缸(211)的活塞杆与第一导轨(212)平行,第一水平气缸(211)的活塞杆外端与第一安装架(213)固定连接,所述拉伸夹持机构(220)包括第一导柱(221)、第一上气缸(222)、第一下气缸(223)、第一上滑板(224)、第一下滑板(225)、上夹块(226)和下夹块(227),所述第一安装架(213)包括第一上横板(214)、第一下横板(215)和第一竖板(216),所述第一竖板(216)连接第一上横板(214)和第一下横板(215),使第一安装架(213)呈向前开口的U字形,所述第一导柱(221)的上下两端固定安装在第一上横板(214)和第一下横板(215)上,所述第一上气缸(222)固定安装在第一上横板(214)上,第一下气缸(223)固定安装在第一下横板(215)上,所述第一上滑板(224)和第一下滑板(225)可滑动地套装在第一导柱(221)上,所述第一上气缸(222)的活塞杆外端与第一上滑板(224)固定连接,第一下气缸(223)的活塞杆外端与第一下滑板(225)固定连接,所述上夹块(226)固定安装在第一上滑板(224)上,下夹块(227)固定安装在第一下滑板(225)上,所述第一上气缸(222)和第一下气缸(223)能够驱动第一上滑板(224)和第一下滑板(225)相向运动,使上夹块(226)和下夹块(227)夹紧耳机芯线。   2.根据权利要求1所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述耳机芯线送料机构(160)包括前支撑板(161)、后支撑板(162)、左链轮(163)、右链轮(164)和链条(165),所述前支撑板(161)和后支撑板(162)相互平行,在前支撑板(161)和后支撑板(162)的左端可转动地安装有左转轴,在前支撑板(161)和后支撑板(162)的右端可转动地安装有右转轴,在左转轴上固定安装有左链轮,在右转轴上固定安装有右链轮,所述链条(165)安装在左链轮(163)和右链轮(164)上,所述链条(165)的链板(166)上固定安装所述耳机芯线夹持模具(100),所述左转轴或右转轴与电动机(167)传动连接。   3.根据权利要求1所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述拉伸机构(200)还包括耳机线夹紧气缸(230)、耳机线夹紧板(231)和夹紧凸模(232),所述耳机线夹紧气缸(230)固定安装在后支撑板(162)上,耳机线夹紧气缸(230)的活塞杆竖直设置,所述耳机线夹紧板(231)固定安装在耳机线夹紧气缸(230)的活塞杆外端,在耳机线夹紧板(231)的下端面上固定安装所述夹紧凸模(232),所述夹紧凸模(232)呈条状,夹紧凸模(232)与耳机线定位槽(111)平行,夹紧凸模(232)的宽度小于耳机线定位槽(111)的宽度,当所述耳机芯线送料机构(160)将耳机芯线夹持模具(100)输送至拉伸机构(200)后,耳机线夹紧气缸(230)能够驱动耳机线夹紧板(231)向下运动,使夹紧凸模(232)插入耳机线定位槽(111)内夹紧耳机线。   4.根据权利要求3所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述剪切机构(250)包括剪切进给机构(260)和剪切执行机构(270),所述剪切机构(250)位于耳机芯线送料机构(160)的后方,所述剪切进给机构(260)包括第二水平气缸(261)、第二导轨(262)和第二安装架(263),所述第二水平气缸(261)和第二导轨(262)均固定安装在支架(10)上,所述第二安装架(263)上开设有导轨槽,第二安装架(263)通过导轨槽安装在第二导轨上,所述第二水平气缸(261)的活塞杆与第二导轨(262)平行,第二水平气缸(261)的活塞杆外端与第二安装架(263)固定连接,所述剪切执行机构包括第二导柱(271)、第二上气缸(272)、第二下气缸(273)、第二上滑板(274)、第二下滑板(275)、上切刀(276)和下切刀(277),所述第二安装架(263)包括第二上横板(264)、第二下横板(265)和第二竖板(266),所述第二竖板(266)连接第二上横板(264)和第二下横板(265),使第二安装架(263)呈向前开口的U字形,所述第二导柱(271)的上下两端固定安装在第二上横板(264)和第二下横板(265)上,所述第二上气缸(272)固定安装在第二上横板(264)上,第二下气缸(273)固定安装在第二下横板(265)上,所述第二上滑板(274)和第二下滑板(275)可滑动地套装在第二导柱(271)上,所述第二上气缸(272)的活塞杆外端与第二上滑板(274)固定连接,第二下气缸(273)的活塞杆外端与第二下滑板(275)固定连接,所述上切刀(276)固定安装在第二上滑板(274)上,下切刀(277)固定安装在第二下滑板(275)上,所述第二上气缸(272)和第二下气缸(273)能够驱动第二上滑板(274)和第二下滑板(275)相向运动,使上切刀(276)和下切刀(277)切断耳机芯线。   5.根据权利要求4所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述夹持翻转机构(300)包括耳机插针座(310)、翻转座(320)、推料气缸(330)、气爪气缸(340)、旋转电机安装板(350)、旋转电机(360)和提升气缸(370),所述耳机插针座(310)、推料气缸(330)和提升气缸(370)均固定安装在支架(10)上,所述旋转电机安装板(350)固定连接在提升气缸(370)的活塞杆外端上,提升气缸(370)的活塞杆竖直设置,所述翻转座(320)固定安装在旋转电机安装板(350)上,所述推料气缸(330)和翻转座(320)分别位于耳机插针座(310)的两侧,所述耳机插针座(310)上开设有耳机插针容纳槽(311),所述翻转座(320)上开设有翻转槽(321),所述旋转电机(360)固定安装在旋转电机安装板(350)上,所述气爪气缸(340)固定安装在旋转电机(360)的输出轴上,所述耳机插针送料机构(500)将耳机插针输送至耳机插针容纳槽(311)内,所述推料气缸(330)的活塞杆外端固定安装有推料杆(331),所述推料气缸(330)能够驱动推料杆(331)伸入耳机插针容纳槽(311)内,将耳机插针容纳槽(311)内容置的耳机插针推出,使所述耳机插针具有焊盘的一端插入翻转槽(321)内,耳机插针的另一端插入气爪气缸(340)的夹持臂之间,所述翻转槽(321)内开设有传感器安装孔(322),所述传感器安装孔(322)内固定安装有光电传感器。   6.根据权利要求5所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述耳机插针送料机构(500)包括送料杆(510)和料仓(520),所述料仓(520)固定安装在支架(10)上,料仓(520)位于耳机插针座(310)的上方,所述送料杆(510)具有两端开口的内腔,所述料仓(520)通过送料杆(510)将耳机插针送入耳机插针容纳槽(311)内。   7.根据权利要求6所述的一种耳机自动化焊接装置,其特征在于,所述耳机芯线送料机构上固定安装的耳机芯线夹持模具(100)为至少4个,其中的3个相邻的耳机芯线夹持模具(100)能够同时位于拉伸机构、剪切机构和焊接机处。   8.一种耳机自动化焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:S10、将耳机线放置在耳机芯线夹持模具(100)上,使耳机线的耳机芯线分别位于耳机芯线夹持模具(100)的一个芯线定位槽内;S20、通过耳机芯线送料机构(160)将耳机芯线夹持模具(100)送至拉伸机构(200),所述拉伸机构(200)将耳机芯线夹持模具(100)上的耳机芯线拉直;S30、拉伸机构(200)的夹持部将耳机芯线松开,然后耳机芯线送料机构(160)将耳机芯线夹持模具(100)送至剪切机构(250),所述剪切机构(250)将被拉直的耳机芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构(250)的切刀之间的多根耳机芯线的长度从左到右或从右到左依次增加;S40、耳机芯线送料机构(160)将耳机芯线夹持模具(100)上的耳机芯线送至焊接机(400);耳机插针送料机构(500)将耳机插针(30)送至夹持翻转机构(300),所述夹持翻转机构(300)夹持所述耳机插针(30)后转动耳机插针(30),使耳机插针(30)的焊盘朝向耳机芯线;S50、焊接机(400)将耳机芯线焊接在耳机插针(30)的焊盘上;其中所述拉伸机构(200)包括拉伸进给机构(210)和拉伸夹持机构(220),所述拉伸进给机构(210)和拉伸夹持机构(220)位于耳机芯线送料机构(160)的后方,所述拉伸进给机构(210)包括第一水平气缸(211)、第一导轨(212)和第一安装架(213),所述第一水平气缸(211)和第一导轨(212)均固定安装在支架(10)上,所述第一安装架(213)上开设有导轨槽,第一安装架(213)通过导轨槽安装在第一导轨上,所述第一水平气缸(211)的活塞杆与第一导轨(212)平行,第一水平气缸(211)的活塞杆外端与第一安装架(213)固定连接,所述拉伸夹持机构(220)包括第一导柱(221)、第一上气缸(222)、第一下气缸(223)、第一上滑板(224)、第一下滑板(225)、上夹块(226)和下夹块(227),所述第一安装架(213)包括第一上横板(214)、第一下横板(215)和第一竖板(216),所述第一竖板(216)连接第一上横板(214)和第一下横板(215),使第一安装架(213)呈向前开口的U字形,所述第一导柱(221)的上下两端固定安装在第一上横板(214)和第一下横板(215)上,所述第一上气缸(222)固定安装在第一上横板(214)上,第一下气缸(223)固定安装在第一下横板(215)上,所述第一上滑板(224)和第一下滑板(225)可滑动地套装在第一导柱(221)上,所述第一上气缸(222)的活塞杆外端与第一上滑板(224)固定连接,第一下气缸(223)的活塞杆外端与第一下滑板(225)固定连接,所述上夹块(226)固定安装在第一上滑板(224)上,下夹块(227)固定安装在第一下滑板(225)上,所述第一上气缸(222)和第一下气缸(223)能够驱动第一上滑板(224)和第一下滑板(225)相向运动,使上夹块(226)和下夹块(227)夹紧耳机芯线。   9.根据权利要求8所述的一种耳机自动化焊接方法,其特征在于,在步骤S40中,所述夹持翻转机构(300)转动耳机插针后,将耳机插针送至耳机芯线夹持模具(100)处,使每根耳机芯线接近或接触对应的耳机插针焊盘。   技术领域  本发明涉及电子产品领域,尤其涉及一种耳机的自动化焊接装置及耳机自动化焊接方法。   背景技术 耳机是日常生活中经常使用的电子产品,在各个领域被广泛应用。耳机作为手机产品的主要配件,除了具有接听电话、收听广播和欣赏音乐基本用途之外,还有一些附加功能(如作为FM广播的外接天线)。随着音乐手机的普及和手机功能的多样化,耳机的用途越来越来重要。目前在耳机制造业中,需将耳机芯线单独焊接在耳机插针与之功能相匹配的各个焊盘上。传统采用的方法是:手工使用烙铁将锡丝熔融转移至耳机插针各个焊盘上加热预镀锡,再将耳机芯线贴近已镀锡耳机插针焊盘上,使用烙铁将锡丝加热至熔融状态,将耳机芯线与耳机插针各个焊盘焊接在一起。但此工艺操作复杂,需要人工将耳机芯线与耳机插针焊盘对好后再进行焊接,耗费工时较多,焊接难度大,工作效率低。因操作者的技艺水平各有差异,焊接时造成外观不良较多,完成后焊锡点外观差异较大,且造成焊接不良率较高,直接影响耳机的质量及使用寿命。   发明内容  本发明的目的是提供一种耳机自动化焊接装置,能够实现耳机插针的自动化焊接,操作简单,工作效率高。   本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种耳机自动化焊接装置,包括支架、耳机芯线送料机构、拉伸机构、剪切机构、耳机插针送料机构、夹持翻转机构和焊接机,  所述耳机芯线送料机构固定安装在支架上,耳机芯线送料机构上固定安装有耳机芯线夹持模具,所述耳机芯线夹持模具包括耳机线固定块和芯线固定板,所述耳机线固定块固定安装在耳机芯线送料机构上,所述芯线固定板固定安装在耳机线固定块的后端,所述耳机线固定块上开设有前后方向设置的耳机线定位槽,所述芯线固定板上开设有三个或四个芯线定位槽,所述芯线定位槽的长度方向与耳机线定位槽的长度方向平行,所述耳机线定位槽位于左数第二个芯线定位槽的左侧或者位于右数第二个芯线定位槽的右侧,  所述耳机芯线送料机构能够将耳机芯线夹持模具输送至拉伸机构、剪切机构和焊接机,所述拉伸机构能够将耳机芯线夹持模具上的耳机芯线拉直,所述剪切机构能够将耳机芯线夹持模具上被拉直的芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构的切刀之间的多根耳机芯线的长度依次增加;所述夹持翻转机构能够夹持所述耳机插针后转动耳机插针,使耳机插针的焊盘朝向耳机芯线;所述焊接机能够将耳机芯线焊接在耳机插针的焊盘上。    可选的,所述耳机芯线送料机构包括前支撑板、后支撑板、左链轮、右链轮和链条,所述前支撑板和后支撑板相互平行,在前支撑板和后支撑板的左端可转动地安装有左转轴,在前支撑板和后支撑板的右端可转动地安装有右转轴,在左转轴上固定安装有左链轮,在右转轴上固定安装有右链轮,所述链条安装在左链轮和右链轮上,所述链条的链板上固定安装所述耳机芯线夹持模具,所述左转轴或右转轴与电动机传动连接。  可选的,所述拉伸机构包括拉伸进给机构和拉伸夹持机构,所述拉伸进给机构和拉伸夹持机构位于耳机芯线送料机构的后方,所述拉伸进给机构包括第一水平气缸、第一导轨和第一安装架,所述第一水平气缸和第一导轨均固定安装在支架上,所述第一安装架上开设有导轨槽,第一安装架通过导轨槽安装在第一导轨上,所述第一水平气缸的活塞杆与第一导轨平行,第一水平气缸的活塞杆外端与第一安装架固定连接,  所述拉伸夹持机构包括第一导柱、第一上气缸、第一下气缸、第一上滑板、第一下滑板、上夹块和下夹块,所述第一安装架包括第一上横板、第一下横板和第一竖板,所述第一竖板连接第一上横板和第一下横板,使第一安装架呈向前开口的U字形,所述第一导柱的上下两端固定安装在第一上横板和第一下横板上,所述第一上气缸固定安装在第一上横板上,第一下气缸固定安装在第一下横板上,所述第一上滑板和第一下滑板可滑动地套装在第一导柱上,所述第一上气缸的活塞杆外端与第一上滑板固定连接,第一下气缸的活塞杆外端与第一下滑板固定连接,所述上夹块固定安装在第一上滑板上,下夹块固定安装在第一下滑板上,所述第一上气缸和第一下气缸能够驱动第一上滑板和第一下滑板相向运动,使上夹块和下夹块夹紧耳机芯线。    可选的,所述拉伸机构还包括耳机线夹紧气缸、耳机线夹紧板和夹紧凸模,所述耳机线夹紧气缸固定安装在后支撑板上,耳机线夹紧气缸的活塞杆竖直设置,所述耳机线夹紧板固定安装在耳机线夹紧气缸的活塞杆外端,在耳机线夹紧板的下端面上固定安装所述夹紧凸模,所述夹紧凸模呈条状,夹紧凸模与耳机线定位槽平行,夹紧凸模的宽度小于耳机线定位槽的宽度,当所述耳机芯线送料机构将耳机芯线夹持模具输送至拉伸机构后,耳机线夹紧气缸能够驱动耳机线夹紧板向下运动,使夹紧凸模插入耳机线定位槽内夹紧耳机线。    可选的,所述剪切机构包括剪切进给机构和剪切执行机构,所述剪切机构位于耳机芯线送料机构的后方,所述剪切进给机构包括第二水平气缸、第二导轨和第二安装架,所述第二水平气缸和第二导轨均固定安装在支架上,所述第二安装架上开设有导轨槽,第二安装架通过导轨槽安装在第二导轨上,所述第二水平气缸的活塞杆与第二导轨平行,第二水平气缸的活塞杆外端与第二安装架固定连接, 所述剪切执行机构包括第二导柱、第二上气缸、第二下气缸、第二上滑板、第二下滑板、上切刀和下切刀,所述第二安装架包括第二上横板、第二下横板和第二竖板,所述第二竖板连接第二上横板和第二下横板,使第二安装架呈向前开口的U字形,所述第二导柱的上下两端固定安装在第二上横板和第二下横板上,所述第二上气缸固定安装在第二上横板上,第二下气缸固定安装在第二下横板上,所述第二上滑板和第二下滑板可滑动地套装在第二导柱上,所述第二上气缸的活塞杆外端与第二上滑板固定连接,第二下气缸的活塞杆外端与第二下滑板固定连接,所述上切刀固定安装在第二上滑板上,下切刀固定安装在第二下滑板上,所述第二上气缸和第二下气缸能够驱动第二上滑板和第二下滑板相向运动,使上切刀和下切刀切断耳机芯线。   可选的,所述夹持翻转机构包括耳机插针座、翻转座、推料气缸、气爪气缸、旋转电机安装板、旋转电机和提升气缸,所述耳机插针座、推料气缸和提升气缸均固定安装在支架上,所述旋转电机安装板固定连接在提升气缸的活塞杆外端上,提升气缸的活塞杆竖直设置,所述翻转座固定安装在旋转电机安装板上,所述推料气缸和翻转座分别位于耳机插针座的两侧,所述耳机插针座上开设有耳机插针容纳槽,所述翻转座上开设有翻转槽,所述旋转电机固定连接在旋转电机安装板上,所述气爪气缸固定安装在旋转电机的输出轴上,所述耳机插针送料机构将耳机插针输送至插针容纳槽内,所述推料气缸的活塞杆外端固定安装有推料杆,所述推料气缸能够驱动推料杆伸入耳机插针容纳槽内,将耳机插针容纳槽内容置的耳机插针推出,使所述耳机插针具有焊盘的一端插入翻转槽内,耳机插针的另一端插入气爪气缸的夹持臂之间,所述翻转槽内开设有传感器安装孔,所述传感器安装孔内固定安装有光电传感器。    可选的,所述耳机插针送料机构包括送料杆和料仓,所述料仓固定安装在支架上,料仓位于耳机插针座的上方,所述送料杆具有两端开口的内腔,所述料仓通过送料杆将耳机插针送入耳机插针容纳槽内。   可选的,所述耳机芯线送料机构上固定安装的耳机芯线夹持模具为至少4个,其中的3个相邻的耳机芯线夹持模具能够同时位于拉伸机构、剪切机构和焊接机处。   本发明具有如下有益效果:本装置通过设置耳机芯线送料机构、拉伸机构、剪切机构、耳机插针送料机构、夹持翻转机构和焊接机,能够实现耳机芯线和耳机插针的自动化焊接,操作简单,工作效率高。    本发明另一个目的是提供一种耳机自动化焊接方法,能够实现耳机插针的自动化焊接,操作简单,工作效率高。    本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种耳机自动化焊接方法,包括以下步骤:   S10、将耳机线放置在耳机芯线夹持模具上,使耳机线的耳机芯线分别位于夹持模具的一个芯线定位槽内;   S20、通过耳机芯线送料机构将耳机芯线夹持模具送至拉伸机构,所述拉伸机构将耳机芯线夹持模具上的耳机芯线拉直;   S30、拉伸机构的夹持部将耳机芯线松开,然后耳机芯线送料机构将耳机芯线夹持模具送至剪切机构,所述剪切机构将被拉直的耳机芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构的切刀之间的多根耳机芯线的长度从左到右或从右到左依次增加;   S40、耳机芯线送料机构将耳机芯线夹持模具上的耳机芯线送至焊接机;耳机插针送料机构将耳机插针送至夹持翻转机构,所述夹持翻转机构夹持所述耳机插针后转动耳机插针,使耳机插针的焊盘朝向耳机芯线;   S50、焊接机将耳机芯线焊接在耳机插针的焊盘上。   可选的,在步骤S40中,所述夹持翻转机构转动耳机插针后,将耳机插针送至耳机芯线夹持模具处,使每根耳机芯线接近或接触对应的耳机插针焊盘。   本发明具有如下有益效果:本耳机自动化焊接方法通过耳机芯线夹持模具将耳机芯线固定,然后通过耳机芯线送料机构将夹持耳机芯线的耳机芯线夹持模具输送到拉伸机构和剪切机构,将固定在耳机芯线夹持模具上的耳机芯线露出模具的部分拉直并剪断,使模具的芯线定位槽与剪切机构的切刀之间的多根耳机芯线的长度从左到右依次增加或从右到左依次增加,然后通过夹持翻转机构夹持耳机插针,并使其焊盘朝向耳机芯线,最后通过焊接机将耳机芯线焊接在耳机插针的焊盘上。因此,通过本发明的方法能够实现耳机插针的自动化焊接,操作简单,工作效率高。   附图说明  图1为本发明一种耳机自动化焊接装置的立体图;    图2为本发明一种耳机自动化焊接装置的俯视图;   图3为本发明一种耳机自动化焊接装置的主视图;   图4为本发明一种耳机自动化焊接装置的右视图;   图5为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线送料机构的立体图(夹紧凸模不可见);   图6为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线送料机构的立体图(夹紧凸模可见);   图7为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线送料机构的俯视图;   图8为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线送料机构的主视图;   图9为图7中沿A-A方向的剖视图;   图10为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线夹持模具安装在链板上的立体图;   图11为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机芯线夹持模具的立体图;   图12为本发明一种耳机自动化焊接装置的链板的立体图;    图13为本发明一种耳机自动化焊接装置的拉伸机构的立体图;    图14为本发明一种耳机自动化焊接装置的拉伸机构的右视图;    图15为图14的俯视图;    图16为本发明一种耳机自动化焊接装置的剪切机构的立体图;    图17为本发明一种耳机自动化焊接装置的夹持翻转机构的立体图;    图18为本发明一种耳机自动化焊接装置的耳机插针座的右视图;    图19为本发明一种耳机自动化焊接装置的翻转座的立体图;    图20为图6中B处的放大图;  图21为耳机插针的立体图;    图22为本发明一种耳机自动化焊接装置的推料杆的立体图;  图23为本发明一种耳机插针送料装置的料仓的立体图(壳体的上部不可见);    图24为本发明一种耳机插针送料装置的翻转架的立体图;    图中标记示意为:10-支架;30-耳机插针;31-焊盘;100-耳机芯线夹持模具;110-耳机线固定块;111-耳机线定位槽;112-卡接块;113-螺栓槽;114-螺栓孔;130-芯线固定板;131-芯线板;132-连接板;133-安装板;134-第一芯线定位槽;135-第二芯线定位槽;136-第三芯线定位槽;137-第四芯线定位槽;138-固定槽;139-导向斜坡;160-耳机芯线送料机构;161-前支撑板;162-后支撑板;163-左链轮;164-右链轮;165-链条;166-链板;167-电动机;168-固定板;169-T形槽;200-拉伸机构;210-拉伸进给机构;211-第一水平气缸;212-第一导轨;213-第一安装架;214-第一上横板;215-第一下横板;216-第一竖板;220-拉伸夹持机构;221-第一导柱;222-第一上气缸;223-第一下气缸;224-第一上滑板;225-第一下滑板;226-上夹块;227-下夹块;230-耳机线夹紧气缸;231-耳机线夹紧板;232-夹紧凸模;233-安装板;250-剪切机构;260-剪切进给机构;261-第二水平气缸;262-第二导轨;263-第二安装架;264-第二上横板;265-第二下横板;266-第二竖板;270-剪切执行机构;271-第二导柱;272-第二上气缸;273-第二下气缸;274-第二上滑板;275-第二下滑板;276-上切刀;277-下切刀;300-夹持翻转机构;310-耳机插针座;311-耳机插针容纳槽;320-翻转座;321-翻转槽;322-传感器安装孔;323-第一槽;324-第二槽;330-推料气缸;331-推料杆;332-推料气缸座;333-锥形孔;334-定位孔;340-气爪气缸;350-旋转电机安装板;360-旋转电机;370-提升气缸;400-焊接机;500-插针送料机构;510-送料杆;520-料仓;521-壳体;522-振动电机;523-第一V形滑道;524-翻转架;525-第二V形滑道;526-第一支板;527-第二支板;528-插针间隙;529-第一支板的立板;530-第二支板的立板。   具体实施方式  下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。    实施例1 本实施例提供了一种耳机自动化焊接装置,如图1-4所示,包括支架10、耳机芯线送料机构160、拉伸机构200、剪切机构250、耳机插针送料机构500、夹持翻转机构300和焊接机400。耳机芯线送料机构160能够将耳机芯线夹持模具100输送至拉伸机构200、剪切机构250和焊接机400,拉伸机构200能够将耳机芯线夹持模具100上的耳机芯线拉直,剪切机构250能够将耳机芯线夹持模具100上被拉直的芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构250的切刀之间的多根耳机芯线的长度依次增加;夹持翻转机构300能够夹持耳机插针30后转动耳机插针30,使耳机插针30的焊盘朝向耳机芯线;焊接机400能够将耳机芯线焊接在耳机插针30的焊盘31上。    支架10可以做成一个整体,也可以采用图1中所示的两部分,其中一部分用于支撑耳机芯线送料机构160的料仓520,另一部分用于固定其他零部件。    耳机芯线送料机构160固定安装在支架10上,结合图5、图7、图8、图9所示,耳机芯线送料机构160包括前支撑板161、后支撑板162、左链轮163、右链轮164和链条165。前支撑板161和后支撑板162均呈长圆形且相互平行,在前支撑板161和后支撑板162的左端通过轴承可转动地安装有左转轴,在前支撑板161和后支撑板162的右端通过轴承可转动地安装有右转轴,在左转轴上固定安装有左链轮,在右转轴上固定安装有右链轮,链条165安装在左链轮163和右链轮164上。左转轴或右转轴与电动机167传动连接,结合图1所示,本实施例中电动机167通过固定板168固定安装在支架上,电动机167的输出轴与左转动轴通过联轴器连接。   在链条165的链板166上固定安装耳机芯线夹持模具100,结合图12、图10所示,在链板166上开设T形槽169,用于固定耳机芯线夹持模具100。耳机芯线送料机构上固定安装的耳机芯线夹持模具100为至少4个,其中的3个相邻的耳机芯线夹持模具100能够同时位于拉伸机构、剪切机构和焊接机处。   如图10、图11所示,耳机芯线夹持模具100包括耳机线固定块110和芯线固定板130,芯线固定板130固定安装在耳机线固定块110的后端,耳机线固定块110上开设有前后方向设置的耳机线定位槽111,芯线固定板130上开设有三个或四个芯线定位槽,芯线定位槽的数量根据耳机芯线的数量确定,本实施例中芯线定位槽的数量为四个,分别为第一芯线定位槽134、第二芯线定位槽135、第三芯线定位槽136和第四芯线定位槽137,第一芯线定位槽134、第二芯线定位槽135、第三芯线定位槽136和第四芯线定位槽137从左到右依次排列且相互平行。芯线定位槽的长度方向与耳机线定位槽111的长度方向平行。耳机线定位槽111位于左数第二个芯线定位槽的左侧或者位于右数第二个芯线定位槽的右侧,即耳机线定位槽111位于第二芯线定位槽135的左侧或者位于第三芯线定位槽136的右侧,本实施例中,耳机线定位槽111位于第二芯线定位槽135的左侧。    本实施例中芯线固定板130包括芯线板131、连接板132和安装板133,安装板133通过连接板132与芯线板131固定连接,连接板132水平设置,安装板133和芯线板131竖直设置。第一芯线定位槽134、第二芯线定位槽135、第三芯线定位槽136和第四芯线定位槽137开设在芯线板131的上端面上,耳机线固定块110的后端开设有固定槽138,安装板133固定安装在固定槽138内。    为了方便耳机芯线的放置,第一芯线定位槽134、第二芯线定位槽135、第三芯线定位槽136和第四芯线定位槽137的槽壁与芯线板131的上端面接合处均设置有导向斜坡139,每个芯线定位槽的开口处的两个导向斜坡139均呈倒八字形设置。    本实施例中,耳机线定位槽111位于第二芯线定位槽135的左侧,第三芯线定位槽136与第四芯线定位槽137之间的距离大于第三芯线定位槽136与第二芯线定位槽135之间的距离,第二芯线定位槽135与第一芯线定位槽134之间的距离等于第二芯线定位槽135与第三芯线定位槽136之间的距离。    在本实施例中,耳机线固定块110的下端面上设置有卡接块112,卡接块112的横截面形状为倒T字形,卡接块112卡接在链板166上开设的T形槽内。结合图10所示,为了使耳机线固定块110固定更加可靠,在耳机线固定块110的上端面上还开设有螺栓槽113,螺栓槽113与耳机线定位槽111相互垂直,且螺栓槽113的深度大于耳机线定位槽111的深度,在螺栓槽113的槽底开设有螺栓孔114,耳机线固定块110与链板166之间通过螺栓固定连接。   如图13、14、15所示,拉伸机构200包括拉伸进给机构210和拉伸夹持机构220,拉伸进给机构210和拉伸夹持机构220位于耳机芯线送料机构160的后方。拉伸进给机构210包括第一水平气缸211、第一导轨212和第一安装架213,第一水平气缸211和第一导轨212均固定安装在支架10上。第一安装架213包括第一上横板214、第一下横板215和第一竖板216,第一竖板216连接第一上横板214和第一下横板215,使第一安装架213呈向前开口的U字形。第一安装架213上开设有导轨槽,也就是在第一下横板215的下端面上开设有导轨槽,第一安装架213通过导轨槽可滑动地安装在第一导轨上。第一水平气缸211的活塞杆与第一导轨212平行,第一水平气缸211的活塞杆外端与第一安装架213固定连接,从而能够驱动第一安装架213沿第一导轨212来回移动。   拉伸夹持机构220包括第一导柱221、第一上气缸222、第一下气缸223、第一上滑板224、第一下滑板225、上夹块226和下夹块227。第一导柱221的上下两端固定安装在第一上横板214和第一下横板215上,本实施例中,第一导柱221的数量为两根。第一上气缸222固定安装在第一上横板214上,第一下气缸223固定安装在第一下横板215上。第一上滑板224和第一下滑板225可滑动地套装在第一导柱221上,第一上气缸222的活塞杆外端与第一上滑板224固定连接,第一下气缸223的活塞杆外端与第一下滑板225固定连接,上夹块226固定安装在第一上滑板224上,下夹块227固定安装在第一下滑板225上。    第一上气缸222能够驱动第一上滑板224上下运动,第一下气缸223能够驱动第一下滑板225上下运动,当耳机芯线夹持模具100被输送至拉伸机构200处时,第一水平气缸211驱动第一安装架213向前运动,然后第一上气缸222和第一下气缸223驱动第一上滑板224和第一下滑板225相向运动,使上夹块226和下夹块227夹紧耳机芯线,然后第一水平气缸211驱动第一安装架213向后运动,将耳机芯线拉直。耳机线定位槽111位于第二芯线定位槽135的左侧,当拉伸机构200将耳机芯线拉直时,芯线定位槽与夹块之间的耳机芯线的长度从左到右依次增加。    为了避免在拉直耳机芯线时,耳机线被拉动,结合图6、图20所示,本实施例中拉伸机构200还包括耳机线夹紧气缸230、耳机线夹紧板231和夹紧凸模232。耳机线夹紧气缸230通过上安装板233固定安装在后支撑板162上,耳机线夹紧气缸230与第一水平气缸211相对设置。耳机线夹紧气缸230的活塞杆竖直设置,耳机线夹紧板231固定安装在耳机线夹紧气缸230的活塞杆外端。在耳机线夹紧板231的下端面上固定安装夹紧凸模232,夹紧凸模232呈条状,夹紧凸模232与耳机线定位槽111平行,夹紧凸模232的宽度小于耳机线定位槽111的宽度,当所述耳机芯线送料机构160将耳机芯线夹持模具100输送至拉伸机构200后,耳机线夹紧气缸230驱动耳机线夹紧板231向下运动,使夹紧凸模232插入耳机线定位槽111内夹紧耳机线。  如图16所示,剪切机构250包括剪切进给机构260和剪切执行机构270。剪切机构250位于耳机芯线送料机构160的后方,剪切进给机构260包括第二水平气缸261、第二导轨262和第二安装架263,第二水平气缸261和第二导轨262均固定安装在支架10上,第二安装架263上开设有导轨槽,第二安装架263通过导轨槽安装在第二导轨上,本实施例中第二安装架263包括第二上横板264、第二下横板265和第二竖板266,第二竖板266连接第二上横板264和第二下横板265,使第二安装架263呈向前开口的U字形,导轨槽位于第二下横板265的下端面上。第二水平气缸261的活塞杆与第二导轨262平行,第二水平气缸261的活塞杆外端与第二安装架263固定连接。   剪切执行机构包括第二导柱271、第二上气缸272、第二下气缸273、第二上滑板274、第二下滑板275、上切刀276和下切刀277。第二导柱271的上下两端固定安装在第二上横板264和第二下横板265上。本实施例中第二导柱271的数量为两根。第二上气缸272固定安装在第二上横板264上,第二下气缸273固定安装在第二下横板265上。第二上滑板274和第二下滑板275可滑动地套装在第二导柱271上,第二上气缸272的活塞杆外端与第二上滑板274固定连接,第二下气缸273的活塞杆外端与第二下滑板275固定连接,上切刀276固定安装在第二上滑板274上,下切刀277固定安装在第二下滑板275上。当耳机芯线夹持模具100被输送至剪切机构250处时,第二上气缸272和第二下气缸273能够驱动第二上滑板274和第二下滑板275相向运动,使上切刀276和下切刀277切断耳机芯线,从而使露出芯线定位槽的耳机芯线的长度从左到右依次增加。    如图17所示,夹持翻转机构300包括耳机插针座310、翻转座320、推料气缸330、气爪气缸340、旋转电机安装板350、旋转电机360和提升气缸370。耳机插针座310通过螺栓固定安装在支架10上,推料气缸330通过推料气缸座332固定安装在支架10上,提升气缸370的缸体通过气缸架(图中未示出)固定安装在支架10上。本实施例中推料气缸330位于耳机插针座310的左侧,提升气缸370位于耳机插针座310的右侧。    提升气缸370的活塞杆竖直设置且活塞杆外端朝下,旋转电机安装板350固定安装在提升气缸370的活塞杆外端上,旋转电机安装板350水平设置。翻转座320固定安装在旋转电机安装板350上,推料气缸330和翻转座320分别位于耳机插针座310的两侧,本实施例中翻转座320位于耳机插针座310的右侧。  结合图18所示,耳机插针座310上开设有耳机插针容纳槽311,耳机插针容纳槽311的截面形状为开口向后上方的半圆弧形,该半圆弧的直径大于等于耳机插针30的最大外径,以使耳机插针能够容置在耳机插针容纳槽311内。    耳机插针送料机构能够将耳机插针输送至耳机插针容纳槽311内,本实施例中耳机插针送料机构包括送料杆510和料仓520,料仓520固定安装在支架10上,料仓520位于耳机插针座310的后上方。送料杆510开设有两端开口的内腔,内腔的形状与耳机插针的形状相同,以使送料杆510将料仓520内的耳机插针送入耳机插针容纳槽311中时避免耳机插针30的左右两端互换。 如图23所示,料仓520包括壳体521、振动电机522、第一V形滑道523、翻转架524和第二V形滑道525,振动电机522、第一V形滑道523、翻转架524和第二V形滑道525均固定安装在壳体521内。    结合图24所示,翻转架524包括第一支板526和第二支板527,第一支板526和第二支板527通过螺栓固定在壳体521上,第一支板526和第二支板527的截面均呈L形,且第一支板526和第二支板527对称设置。第一支板526的立板529和第二支板527的立板530相互平行,第一支板526的立板529和第二支板527的立板530之间具有插针间隙528,插针间隙528大于耳机插针10不具有焊盘一端的最大外径,且小于耳机插针10的最大外径,使耳机插针10不具有焊盘一端能够插入所述插针间隙528并且能够在插针间隙528内滑动。    插针间隙528从一端的进口到另一端的出口向下倾斜,第一V形滑道523出口与插针间隙528较高的一端的进口连通,第一V形滑道523的进口与料盒连通,料盒倾斜设置,能够使其内的耳机插针10顺序依次进入第一V形滑道523内。第一V形滑道523从其进口到其出口向下倾斜,第二V形滑道525从其进口到其出口向下倾斜,本实施例中,第一V形滑道523和第二V形滑道525均呈圆弧形,第一V形滑道523由两段连接而成。第二V形滑道525的进口与插针间隙528的下端的出口连通,第二V形滑道525的出口与送料杆510连通。振动电机522能够使第一V形滑道523、翻转架524和第二V形滑道525上下振动。    当振动电机522工作时,料盒内的耳机插针10顺序进入第一V形滑道523内,由于第一V形滑道的截面形状为V字形,并且从其进口到出口向下倾斜,从而在第一V形滑道523上下振动时,第一V形滑道内的耳机插针10从其进口向其出口移动,落入翻转架524的插针间隙528上。如果耳机插针10的具有焊盘的一端先落在插针间隙528上,则随着翻转架524的上下振动,该耳机插针10在插针间隙528上向下滑动,直到该耳机插针10完全落在插针间隙528上,此时,由于耳机插针10不具有焊盘的一端的最大外径小于插针间隙528的间隙大小,所以耳机插针10不具有焊盘的一端落入间隙中,使耳机插针立起来,耳机插针具有焊盘的一端朝上;当耳机插针10不具有焊盘的一端先落在插针间隙528上时,耳机插针10不具有焊盘的一端会直接落入插针间隙内,使耳机插针立起来。随着翻转架524的上下振动,耳机插针10在插针间隙528内向下滑动,然后从插针间隙528下端的出口落入第二V形滑道内,由于翻转架524倾斜设置,使耳机插针10随之倾斜设置,所以当耳机插针10落入第二V形滑道内时,耳机插针10的上端下进入第二V形滑道,从而能够使第二V形滑道内的耳机插针顺序排列。    翻转座320位于耳机插针座310的右侧,结合图19所示,翻转座320上开设有翻转槽321,翻转槽321内开设有传感器安装孔322,传感器安装孔322内固定安装有光电传感器。翻转槽321包括第一槽323和第二槽324。第一槽323和第二槽324的截面形状均为开口向上的圆弧形,第一槽323和第二槽324同轴设置且相互连通,第一槽323位于第二槽324的左侧,第一槽323的直径等于耳机插针30的最大外径,第二槽324的直径小于第一槽323的直径,传感器安装孔322开设在第一槽323的槽底。第一槽323用于容置耳机插针30具有焊盘的一端。    旋转电机360固定安装在旋转电机安装板350上,气爪气缸340固定安装在旋转电机360的输出轴上。通过提升气缸370的活塞杆的缩回或伸出,就能够驱动旋转电机安装板350,使旋转电机360和气爪气缸340一起上升或下降。  在推料气缸330的活塞杆外端固定安装有推料杆331,推料杆331的左端与推料气缸330的活塞杆外端螺纹连接,结合图22所示,推料杆331的右端面上开设有锥形孔333,锥形孔333的孔底开设有定位孔334。当推料杆331在推料气缸330的驱动下向右移动时,位于耳机插针容纳槽311内的耳机插针30的左端插入定位孔334内。其中锥形孔333起到导向作用。当推料气缸330驱动推料杆331伸入耳机插针容纳槽311内,将耳机插针容纳槽311内容置的耳机插针推出后,耳机插针具有焊盘的一端插入翻转槽321内,耳机插针的另一端从翻转槽321穿过,插入气爪气缸340的夹持臂之间,其中翻转槽321的第一槽323能够起到定位作用。    耳机插针送料机构的料仓520通过送料杆510将耳机插针10依次连续输送至耳机插针容纳槽311内,推料气缸330通过推料杆331将耳机插针10推入翻转槽321内,使耳机插针10具有焊盘的一端位于第一槽323内,耳机插针10的另一端进入气爪气缸340的两个张开的夹持臂之间,然后控制气爪气缸340,使其夹持臂合拢,夹持住耳机插针10,光电传感器根据检测到的信息,控制旋转电机360的输出轴转动,气爪气缸340随之旋转,使耳机插针10的焊盘的焊接面朝上,耳机插针10上的焊盘具有焊接面和非焊接面,焊接面为金属面,具有较好的反射光的能力,非焊接面为非金属面,反光能力弱,光电传感器根据检测到焊盘不同位置具有的反射光的强度,控制旋转电机旋转,使焊盘的焊接面朝上。提升气缸370的活塞杆缩回,将旋转电机360、气爪气缸340提升,使耳机插针的焊盘接近或接触对应的耳机芯线。固定在支架10上的焊接机400将耳机插针的焊盘与耳机芯线焊接在一起。    实施例2  本实施例提供了一种耳机自动化焊接方法,包括以下步骤:    S10、将耳机线放置在耳机芯线夹持模具100上,使耳机线的耳机芯线分别位于芯线夹持模具100的一个芯线定位槽内;    S20、通过耳机芯线送料机构160将耳机芯线夹持模具100送至拉伸机构200,所述拉伸机构200将耳机芯线夹持模具100上的耳机芯线拉直;    S30、拉伸机构200的夹持部将耳机芯线松开,然后耳机芯线送料机构160将耳机芯线夹持模具100送至剪切机构250,剪切机构250将拉直的芯线剪断,使芯线定位槽与剪切机构250的切刀之间的多根耳机芯线的长度依次增加;夹持部由耳机线夹紧气缸230、耳机线夹紧板231和夹紧凸模232组成;   S40、耳机芯线送料机构160将耳机芯线夹持模具100上的耳机芯线送至焊接机400;耳机插针送料机构500将耳机插针30送至夹持翻转机构300,夹持翻转机构300夹持耳机插针30后转动耳机插针30,使耳机插针30的焊盘朝向耳机芯线;   S50、焊接机400将耳机芯线焊接在耳机插针30的焊盘上。    优选的,夹持翻转机构300转动耳机插针后,将耳机插针送至耳机芯线夹持模具100处,使每根耳机芯线接近或接触对应的耳机插针焊盘。    在步骤S40中,耳机插针送料机构500将耳机插针30依次顺序输送至夹持翻转机构300的耳机插针座310的耳机插针容纳槽311内,使耳机插针30具有焊盘的一端朝向推料气缸330;推料气缸330通过推料杆331将耳机插针30推入翻转槽321内,推料杆331与耳机插针30接触的一端上开设有用于定位耳机插针30的定位孔334,耳机插针30的端部插入定位孔334内。气爪气缸340的夹持臂夹紧耳机插针30不具有焊盘的一端;翻转槽321内的光电传感器检测耳机插针30的焊盘,旋转电机360根据光电传感器检测到的焊盘的焊接面和非焊接面的反射光强度,控制气爪气缸340旋转,使耳机插针30的焊盘的焊接面朝上;提升气缸370将旋转电机360、气爪气缸340提升,使耳机插针的焊盘接近或接触对应的耳机芯线。    以上实施例的先后顺序仅为便于描述,不代表实施例的优劣。    最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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