CN110076489B - 多工位旋转焊接设备及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位旋转焊接设备及其焊接方法，包括机架、驱动装置、旋转架、多个工位及压紧机构，驱动装置安装于机架上，旋转架设置于驱动装置的上方，驱动装置的输出轴与旋转架的中心连接，以带动旋转架间歇旋转，多个工位等间距设置于旋转架的外周，每一工位包括挡板及两侧板，挡板固定于旋转架的外周，两侧板相对固定于挡板的两侧，形成开口向外的工位空间，挡板及两侧板的内侧面设有竖向排列的多个定位槽，工件从开口端置入定位槽内定位，压紧机构设置于旋转架上，用于压紧定位槽内的工件。该多工位旋转焊接设备有利于降低工人劳动强度，提高生产效率和产品质量。

Description

多工位旋转焊接设备及其焊接方法

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，特别涉及一种多工位旋转焊接设备及其焊接方法。

背景技术

在鞋架或衣架生产过程中，需要焊接两个П形框架作为支撑架，现有技术是采用将方管在需要折角的位置切角后，再进行折角，将折角处焊接形成П形框架，目前，这一制作过程还过度依赖人工来完成，工人劳动强度大，生产效率较低，且产品质量难以保证。

发明内容

鉴于以上所述，本发明提供一种多工位旋转焊接设备，该多工位旋转焊接设备有利于降低工人劳动强度，提高生产效率和产品质量。

本发明涉及的技术解决方案：

一种多工位旋转焊接设备，包括机架、驱动装置、旋转架、多个工位及压紧机构，驱动装置安装于机架上，旋转架设置于驱动装置的上方，驱动装置的输出轴与旋转架的中心连接，以带动旋转架间歇旋转，多个工位等间距设置于旋转架的外周，每一工位包括挡板及两侧板，挡板固定于旋转架的外周，两侧板相对固定于挡板的两侧，形成开口向外的工位空间，挡板及两侧板的内侧面设有竖向排列的多个定位槽，工件从开口端置入定位槽内定位，压紧机构设置于旋转架上，用于压紧定位槽内的工件。

进一步地，所述驱动装置包括间歇分割器及驱动电机，间歇分割器安装于机架的顶面，驱动电机安装于机架上位于机架顶面下方，驱动电机的输出轴穿过机架顶面与间歇分割器的输入轴连接，间歇分割器的输出轴竖直向上与旋转架的中心连接。

进一步地，所述旋转架采用正棱柱结构，每一工位设置于正棱柱结构的每一外周面。

进一步地，所述旋转架包括框架结构、顶板及底板，顶板及底板分别固定于框架结构的顶面及底面，顶板上设有六边形开口。

进一步地，所述框架结构包括上六边形架、下六边形架、十字架、六根立柱，六根立柱固定连接于上六边形架及下六边形架之间，十字架固定于上六边形架内。

进一步地，所述间歇分割器的输出轴为空心轴，空心轴贯通间歇分割器的两端面，空心轴的顶端凸出间歇分割器的端面预定长度，空心轴的底端与间歇分割器的端面重合或向内凹设，底板上设有轴孔，空心轴的凸出端固定于该轴孔内，以带动旋转架旋转。

进一步地，每一工位对应设置一个压紧机构，压紧机构包括固定座、下铰接座、摆臂、上铰接座及伸缩驱动件，固定座固定于旋转架的顶面，下铰接座的一端与固定座铰接，其另一端与摆臂靠近其顶端的位置连接，伸缩驱动件架设于固定座上，摆臂顶端通过上铰接座与伸缩驱动件的伸缩端铰接，摆臂向下延伸一段设有多个凸柱，每一凸柱与每一定位槽的位置对应，以供凸柱抵持于定位槽内的工件上压紧工件。

进一步地，包括中心轴传动机构，中心轴传动机构包括中心轴、连接块、固定轴及套筒，中心轴为空心轴，中心轴穿设于输出轴内，输出轴能绕中心轴旋转，中心轴的底端与驱动装置的端面固接，中心轴的顶端伸出至输出轴外，连接块固定于中心轴的顶端，连接块中心开设有竖向贯穿的中心孔，连接块上分别开设有横向贯穿的第一通孔及纵向贯穿的第二通孔，第一通孔及第二通孔与中心孔相通，中心孔与中心轴内部空间相通，固定轴为阶梯轴，包括上下连接的长轴段和短轴段，短轴段固定于中心轴顶面中心，短轴段的外周设有多个通气管，套筒可旋转地套设于长轴段外周，套筒的顶端与旋转架顶部中心固接，套筒的外周呈螺旋状设有多个进气管，长轴段外周对应每一进气管处设有环状进气槽，环状进气槽与进气管相通，固定轴内设有与环状进气槽相通的进气通道，环状进气槽与进气通道一一对应连通，每一进气通道的上端与对应环状进气槽连通，其下端与对应通气管连通，形成由通气管至进气通道至环状进气槽至进气管的多个通气空间。

进一步地，所述机架上安装有保护罩，保护罩设置于旋转架与驱动装置之间，驱动装置容置于保护罩内。

一种所述的多工位旋转焊接设备的焊接方法，包括如下步骤：将工件从开口端置入定位槽内定位，压紧机构压紧定位槽内的工件，驱动装置带动旋转架转动预定角度停止，焊接机器人将每一定位槽内的工件逐一焊接后，驱动装置带动旋转架转动预定角度停止，将焊接好的工件取下并在空余的工位置入工件，同时焊接机器人继续焊接下一工位的工件，循环执行上述步骤。

本发明多工位旋转焊接设备通过设置机架、驱动装置、旋转架、多个工位及压紧机构相配合，将工件从开口端置入定位槽内定位，压紧机构压紧定位槽内的工件，驱动装置带动旋转架转动预定角度停止，焊接机器人将每一定位槽内的工件逐一焊接后，驱动装置带动旋转架转动预定角度停止，将焊接好的工件取下并在空余的工位置入工件，同时焊接机器人继续焊接下一工位的工件，通过多个工位循环间歇转动，使得上料，焊接及下料可同时进行，可有效降低工人劳动强度，提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明多工位旋转焊接设备的立体图；

图2为本发明多工位旋转焊接设备的第一局部剖视图；

图3为本发明多工位旋转焊接设备的第二局部剖视图；

图4为本发明多工位旋转焊接设备的局部结构图；

图5为本发明多工位旋转焊接设备的连接块的结构图；

图6为本发明多工位旋转焊接设备的压紧机构的结构。

具体实施方式

下面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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护范围。

请参阅图1，本发明提供一种多工位旋转焊接设备，包括机架1、驱动装置2、旋转架3、多个工位4及压紧机构5，驱动装置2安装于机架1上，旋转架3设置于驱动装置2的上方，驱动装置2的输出轴与旋转架3的中心连接，以带动旋转架3间歇旋转，多个工位4等间距设置于旋转架3的外周，每一工位4包括挡板41及两侧板42，挡板41固定于旋转架3的外周，两侧板42相对固定于挡板41的两侧，形成开口向外的工位空间，挡板41及两侧板42的内侧面设有竖向排列的多个定位槽43，工件从开口端置入定位槽43内定位，压紧机构5设置于旋转架3上，用于压紧定位槽43内的工件。

本发明多工位旋转焊接设备通过设置机架1、驱动装置2、旋转架3、多个工位4及压紧机构5相配合，将工件从开口端置入定位槽43内定位，压紧机构5压紧定位槽43内的工件，驱动装置2带动旋转架3转动预定角度停止，焊接机器人将每一定位槽43内的工件逐一焊接后，驱动装置2带动旋转架3转动预定角度停止，将焊接好的工件取下并在空余的工位4置入工件，同时焊接机器人继续焊接下一工位的工件，通过多个工位4循环间歇转动，使得上料，焊接及下料可同时进行，可有效降低工人劳动强度，提高生产效率和产品质量。

请参阅图2，驱动装置2包括间歇分割器21及驱动电机22，间歇分割器21是一种实现间歇运动的机构，在市面上有成品出售，在此不再赘述，间歇分割器21安装于机架1的顶面，驱动电机22安装于机架1上位于机架1顶面下方，驱动电机22的输出轴穿过机架1顶面与间歇分割器21的输入轴连接，间歇分割器21的输出轴211竖直向上与旋转架3的中心连接。

请参阅图4，本实施例中，旋转架3采用正六棱柱结构，每一工位4设置于六棱柱结构的每一外周面。可以理解，旋转架3也可以采用正三棱柱、正四棱柱、正五棱柱、正七棱柱等正棱柱结构。

旋转架3包括框架结构31、顶板32及底板33，顶板32及底板33分别固定于框架结构31的顶面及底面，顶板32上设有六边形开口。框架结构31包括上六边形架311、下六边形架312、十字架313、六根立柱314，六根立柱314固定连接于上六边形架311及下六边形架312之间且分别位于六边形的顶角处，十字架313固定于上六边形架311内。

请参阅图2及图4，间歇分割器21的输出轴211为空心轴，空心轴贯通间歇分割器21的两端面，空心轴的顶端凸出间歇分割器21的端面预定长度，空心轴的底端与间歇分割器21的端面重合或向内凹设，底板33上设有轴孔，空心轴的凸出端固定于该轴孔内，以带动旋转架3旋转。

请参阅图1及图6，每一工位4对应设置一个压紧机构5，压紧机构5包括固定座51、下铰接座52、摆臂53、上铰接座54及伸缩驱动件55，固定座51固定于旋转架3的顶面，下铰接座52的一端与固定座51铰接，其另一端与摆臂53靠近其顶端的位置连接，伸缩驱动件55架设于固定座51上，摆臂53顶端通过上铰接座54与伸缩驱动件55的伸缩端铰接，摆臂53向下延伸一段设有多个凸柱56，每一凸柱56与每一定位槽43的位置对应，以供凸柱56抵持于定位槽43内的工件上压紧工件。通过伸缩驱动件55带动摆臂53向下摆动预定角度后停止，每一凸柱56对应抵持于每一定位槽43内的工件上，通过伸缩驱动件55带动摆臂53向上摆动至每一工位4的上方，以便置入工件。本实施例中，伸缩驱动件55采用气缸，此外，伸缩驱动件55也可采用推杆电机。

固定座51包括底壁及垂直凸伸于底壁上的立壁，下铰接座52一端与立壁的一端铰接，伸缩驱动件55固定于立壁的另一端。

凸柱56采用螺栓，摆臂53上设有多个螺孔，螺栓螺接于该螺孔内，如此，便于调节每一凸柱56作用于对应工件上压力的大小。

压紧机构5通过设置固定座51、下铰接座52及摆臂53相配合，通过驱动摆臂53，带动摆臂53及下铰接座52形成的整体绕下铰接座52与固定座51相连接的铰接轴转动，凸柱56抵持于定位槽43内的工件上压紧工件。采用上述结构的压紧机构5结构简单，制作方便，能快速压紧工件，提高生产效率。

请参阅图3及图4，多工位旋转焊接设备还包括中心轴传动机构6，中心轴传动机构6包括中心轴61、连接块62、固定轴63及套筒64，中心轴61为空心轴，中心轴61穿设于输出轴211内，中心轴61与输出轴211间隙配合，输出轴211能绕中心轴61旋转，中心轴61的底端与驱动装置2的端面固接，中心轴61的顶端伸出至输出轴211外，连接块62固定于中心轴61的顶端，连接块62中心开设有竖向贯穿的中心孔621，连接块62上分别开设有横向贯穿的第一通孔622及纵向贯穿的第二通孔623，第一通孔622及第二通孔623与中心孔621相通，中心孔621与中心轴61内部空间相通，固定轴63为阶梯轴，包括上下连接的长轴段和短轴段，短轴段固定于中心轴61顶面中心，短轴段的外周设有多个通气管633，套筒64可旋转地套设于长轴段外周，套筒64的顶端与十字架313固接，套筒64的外周呈螺旋状设有多个进气管641，长轴段外周对应每一进气管641处设有环状进气槽634，环状进气槽634与进气管641相通，固定轴63内设有与环状进气槽634相通的进气通道635，环状进气槽634与进气通道635一一对应连通，每一进气通道635的上端与对应环状进气槽634连通，其下端与对应通气管633连通，形成由通气管633至进气通道635至环状进气槽634至进气管641的多个通气空间。从供气装置连接出的多条气管(图未示)穿过中心轴61并从连接块62的第一通孔622及第二通孔623处分成四股穿出，每一气管对应连接一根通气管633，每两根进气管641与一伸缩驱动件55连接。当旋转架3旋转时，中心轴61、连接块62及固定轴63保持静止，套筒64绕固定轴63旋转，套筒64外周连接的气管也随旋转架3一同旋转，可避免多个伸缩驱动件55上连接的气管缠绕成结。

请参阅图1，机架1上安装有保护罩7，保护罩7设置于旋转架3与驱动装置2之间，驱动装置2容置于保护罩7内，起到保护驱动装置2的作用。

本发明多工位旋转焊接设备的焊接方法包括如下步骤：

将工件从开口端置入定位槽43内定位，压紧机构5压紧定位槽43内的工件，驱动装置2带动旋转架3转动预定角度停止，焊接机器人将每一定位槽43内的工件逐一焊接后，驱动装置2带动旋转架3转动预定角度停止，将焊接好的工件取下并在空余的工位4置入工件，同时焊接机器人继续焊接下一工位的工件，循环执行上述步骤。

本发明多工位旋转焊接设备通过多个工位4循环间歇转动，使得上料，焊接及下料可同时进行，可有效降低工人劳动强度，提高生产效率和产品质量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种多工位旋转焊接设备，其特征在于，包括机架(1)、驱动装置(2)、旋转架(3)、多个工位(4)及压紧机构(5)，驱动装置(2)安装于机架(1)上，旋转架(3)设置于驱动装置(2)的上方，驱动装置(2)的输出轴与旋转架(3)的中心连接，以带动旋转架(3)间歇旋转，多个工位(4)等间距设置于旋转架(3)的外周，每一工位(4)包括挡板(41)及两侧板(42)，挡板(41)固定于旋转架(3)的外周，两侧板(42)相对固定于挡板(41)的两侧，形成开口向外的工位空间，挡板(41)及两侧板(42)的内侧面设有竖向排列的多个定位槽(43)，工件从开口端置入定位槽(43)内定位，压紧机构(5)设置于旋转架(3)上，用于压紧定位槽(43)内的工件；

所述驱动装置(2)包括间歇分割器(21)及驱动电机(22)，间歇分割器(21)安装于机架(1)的顶面，驱动电机(22)安装于机架(1)上位于机架(1)顶面下方，驱动电机(22)的输出轴穿过机架(1)顶面与间歇分割器(21)的输入轴连接，间歇分割器(21)的输出轴(211)竖直向上与旋转架(3)的中心连接；

所述旋转架(3)采用正棱柱结构，每一工位(4)设置于正棱柱结构的每一外周面；

所述旋转架(3)包括框架结构(31)、顶板(32)及底板(33)，顶板(32)及底板(33)分别固定于框架结构(31)的顶面及底面，顶板(32)上设有六边形开口；

所述框架结构(31)包括上六边形架(311)、下六边形架(312)、十字架(313)、六根立柱(314)，六根立柱(314)固定连接于上六边形架(311)及下六边形架(312)之间，十字架(313)固定于上六边形架(311)内；

所述间歇分割器(21)的输出轴(211)为空心轴，空心轴贯通间歇分割器(21)的两端面，空心轴的顶端凸出间歇分割器(21)的端面预定长度，空心轴的底端与间歇分割器(21)的端面重合或向内凹设，底板(33)上设有轴孔，空心轴的凸出端固定于该轴孔内，以带动旋转架(3)旋转；

每一工位(4)对应设置一个压紧机构(5)，压紧机构(5)包括固定座(51)、下铰接座(52)、摆臂(53)、上铰接座(54)及伸缩驱动件(55)，固定座(51)固定于旋转架(3)的顶面，下铰接座(52)的一端与固定座(51)铰接，其另一端与摆臂(53)靠近其顶端的位置连接，伸缩驱动件(55)架设于固定座(51)上，摆臂(53)顶端通过上铰接座(54)与伸缩驱动件(55)的伸缩端铰接，摆臂(53)向下延伸一段设有多个凸柱(56)，每一凸柱(56)与每一定位槽(43)的位置对应，以供凸柱(56)抵持于定位槽(43)内的工件上压紧工件。

2.根据权利要求1所述的多工位旋转焊接设备，其特征在于，包括中心轴传动机构(6)，中心轴传动机构(6)包括中心轴(61)、连接块(62)、固定轴(63)及套筒(64)，中心轴(61)为空心轴，中心轴(61)穿设于输出轴(211)内，输出轴(211)能绕中心轴(61)旋转，中心轴(61)的底端与驱动装置(2)的端面固接，中心轴(61)的顶端伸出至输出轴(211)外，连接块(62)固定于中心轴(61)的顶端，连接块(62)中心开设有竖向贯穿的中心孔(621)，连接块(62)上分别开设有横向贯穿的第一通孔(622)及纵向贯穿的第二通孔(623)，第一通孔(622)及第二通孔(623)与中心孔(621)相通，中心孔(621)与中心轴(61)内部空间相通，固定轴(63)为阶梯轴，包括上下连接的长轴段和短轴段，短轴段固定于中心轴(61)顶面中心，短轴段的外周设有多个通气管(633)，套筒(64)可旋转地套设于长轴段外周，套筒(64)的顶端与旋转架(3)顶部中心固接，套筒(64)的外周呈螺旋状设有多个进气管(641)，长轴段外周对应每一进气管(641)处设有环状进气槽(634)，环状进气槽(634)与进气管(641)相通，固定轴(63)内设有与环状进气槽(634)相通的进气通道(635)，环状进气槽(634)与进气通道(635)一一对应连通，每一进气通道(635)的上端与对应环状进气槽(634)连通，其下端与对应通气管(633)连通，形成由通气管(633)至进气通道(635)至环状进气槽(634)至进气管(641)的多个通气空间。

3.根据权利要求1所述的多工位旋转焊接设备，其特征在于，所述机架(1)上安装有保护罩(7)，保护罩(7)设置于旋转架(3)与驱动装置(2)之间，驱动装置(2)容置于保护罩(7)内。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的多工位旋转焊接设备的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：将工件从开口端置入定位槽(43)内定位，压紧机构(5)压紧定位槽(43)内的工件，驱动装置(2)带动旋转架(3)转动预定角度停止，焊接机器人将每一定位槽(43)内的工件逐一焊接后，驱动装置(2)带动旋转架(3)转动预定角度停止，将焊接好的工件取下并在空余的工位(4)置入工件，同时焊接机器人继续焊接下一工位的工件，循环执行上述步骤。