V型金属件自动上料机构及焊接设备和焊接方法与流程

    专利2022-07-07  397


    本发明涉及一种上料机构,更具体地说是一种v型金属件自动上料机构及焊接设备和焊接方法。



    背景技术:

    水壶、茶壶类产品除了壶身之外,其上侧边还设有一个壶嘴,通常是一个v型金属件,壶嘴与壶身采用焊接方式,目前已有带三轴驱动的各类焊接设备,比如激光焊、氩弧焊等。为了提高生产效率,各类生产厂家已经开始设计开发出半自动或全自动焊接设备。因为v型金属件的壶嘴与壶身成斜交状态,转盘也是自动化设备中通常采用的结构。通过检索关键词:名称,摘要,权利要求书 =((斜面or转动or转盘)and(结构or装置or设备)and焊and(壶嘴or壶口)),检索有23件中国专利文献,未发现有便于壶嘴快捷式上料的结构。为了实现茶壶类产品的自动化生产,要必要对壶嘴这一类v型金属件的自动上料机构,进行开发研究,以满足此类产品的生产厂家的需求。

    再次根据检索关键词“名称,摘要,权利要求书 =(上料and(v型orv形)and金属and片)”检索到49件中国专利文献,有不少自动上料机构,但大多数为电子产品,不适合用于壶嘴类的v型金属件的上料。由此,有必要从重新开发一种上料结构,以适应壶嘴产品的自动上料。



    技术实现要素:

    本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供一种v型金属件自动上料机构及焊接设备和焊接方法。

    本发明的目的通过下列技术方案来实现:

    v型金属件自动上料机构,包括上料座,所述上料座设有用于容纳v型金属件的v型导料槽,所述v型导料槽的一端为出料端,另一端设有对v型金属件产生往出料端移动之作用力的进料动力件;所述出料端的上端两侧各设有夹持件、上挡料件,及用于驱动夹持件的夹持动力件、用于驱动上挡料件的上挡驱动件;所述出料端的下端设有下挡料件,及用于驱动下挡料件的下挡动力件。

    优选地,所述上料座呈水平放置时,所述的进料动力件为电控动力件;所述上料座呈出料端斜向下放置时,所述的进料动力件为与所述v型导料槽滑动联接的重力块。

    优选地,所述下挡动力件设有下挡直线移动端,所述下挡料件为下端与所述下挡直线移动端铰接,且其中段通过设有的弹簧与所述下挡直线移动端弹性连接的下挡杆;所述下挡动力件向下缩回时,所述下挡杆于所述弹簧的拉力作用下,朝所述进料动力件转动,以产生避空区域,供所述v型金属件从所述出料端下落至焊接设备的夹具内。

    优选地,所述夹持件设有作用于所述v型金属件侧边的v型夹持槽;所述上挡料件设有作用于所述v型金属件端面的l型挡料槽。

    本发明焊接设备,用于v型壶嘴与壶身的焊接,包括机座,旋转式固定联接于所述机座的转盘式夹具座,及设于机座上方的焊接装置,还包括前述的v型金属件自动上料机构;所述转盘式夹具座设有三套夹具,轮番位于换料位、壶嘴上料位、焊接位;所述的v型金属件自动上料机构位于所述壶嘴上料位的上方,所述焊接装置位于所述焊接位的上方。

    优选地,所述转盘式夹具座的中心底部设有用于支撑且定位壶身的三个定位座,中心上方设有三个壶身定位块;所述转盘式夹具座的近外边缘处设有三个用于夹住壶嘴的定位夹头,用于驱动所述定位夹头的夹头动力件,及用于滑动联接所述定位夹头、固定联接所述夹头动力件的定位夹头基座。

    优选地,所述定位座为斜面结构,以使所述壶嘴与所述壶身的接缝曲线与垂直平面呈最小夹角,为所述焊接装置进入壶身内进行焊接提供最大的活动区域。

    优选地,所述焊接装置包括固定于机座上的三轴直线驱动平台,及设于所述三轴直线驱动平台之活动端的焊接头;所述的焊接头为激光焊接头或氩弧焊接头;所述定位夹头设有与壶嘴形状相近似的夹紧槽,及位于所述夹紧槽上方的落料导向槽。

    优选地,所述转盘式夹具座包括与所述机座旋转联接的转盘轴,设于所述转盘轴上端的转盘本体,及设于所述转盘轴下端的从动轮;还包括固定于机座的转盘电机,设于所述转盘电机输出轴上的主动轮,及联接于所述主动轮与所述从动轮之间的同步带;还包括下端固定于所述转盘本体,且上端固定有三个所述壶身定位块的定位中心座。

    本发明一种焊接方法,采用前所述的焊接设备,包括换料步骤、壶嘴上料步骤、焊接步骤;

    所述换料步骤包括:松开定位夹头,取出焊接好的壶身,再放入待焊接的壶身,夹紧定位夹头;

    所述壶嘴上料步骤包括:壶嘴成批层叠好,分批次放入v型导料槽;更具体包括移动步骤、夹持步骤和落料步骤;

    移动步骤为:夹持件缩回,上挡料件和下挡料件均伸出,在进料动力件的动力作用下,最前端的v型金属件滑至出料端,被上挡料件和下挡料件挡住;

    夹持步骤为:夹持件伸出,夹住第二个v型金属件;

    落料步骤为:下挡料件先缩回,产生避空区域,以形成落料通道;上挡料件再缩回,v型金属件无受力,在其重力作用下,下落至壶嘴上料位的定位夹头的落料导向槽内,再滑落至夹紧槽内;

    所述焊接步骤为:三轴直线驱动平台驱动焊接头,伸入至壶身内,焊接头对准壶身和壶嘴的接缝处进行焊接。

    与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明v型金属件自动上料机构采用了v型导料槽,并由进料动力件产生动力,在出料端设有夹持件、上挡料件和下挡料件,可以实现v型金属件逐一被送至焊接设备,大力降低了操作强度,可以节约人工成本。进一步采用了带有弹簧的下挡杆,用一个动力元件实现了二个方向的移动。本发明焊接设备采用了转盘式夹具座,并设有三个工位,大大地提高生产效率。斜面结构的定位座,使得壶身被夹紧之后壶嘴与壶身的接缝曲线最大程度与垂直平面平行,以此降低焊接的活动范围,可以提高焊接速度,并减少对三轴直线驱动平台的性能要求。本发明焊接方法采用了v型金属件自动上料机构和由构成的焊接设备,能实现半自动的焊接,较大程度地降低了小零件的重复性劳动,降低了成本,又保留了较为复杂的工作步骤,比如壶身的上下料,降低了焊接设备的系统化要求。

    附图说明

    图1a为本发明具体实施例一v型金属件自动上料机构的侧面剖视示意图及其局部放大图;

    图1b为图1a中的a向视图及其局部放大图;

    图1c为图1a中的上料座的b向视图;

    图1d为本发明具体实施例二焊接设备的旋转剖视图;

    图1e为图1d的俯视图(焊接头和机座未示出);

    图2为本发明实施例三v型金属件自动上料机构用于二个工位的焊接设备中的一种夹持结构的结构示意图;

    图3为本发明实施例三v型金属件自动上料机构用于二个工位的焊接设备中的一种壶嘴焊接装置的主视结构示意图;

    图4为图3实施例中的俯视结构示意图;

    图5为图3实施例中的主视结构示意图;

    图6为图3实施例中的焊接驱动组件的俯视结构示意图;

    图7为本发明实施例四焊接设备(激光焊接)的部分结构示意图。

    附图标记

    图1a至图1e的附图标记

    pv型金属件

    p1壶嘴p2壶身

    r1换料位r2壶嘴上料位

    r3焊接位sv型金属件自动上料机构

    t焊接装置10上料座

    110出料端11v型导料槽

    12重力块130v型夹持槽

    131夹持动力件13夹持件

    140l型挡料槽141上挡驱动件

    14上挡料件150下挡直线移动端

    151下挡动力件152弹簧

    15下挡杆90焊接设备

    90机座91机座

    921转盘轴922转盘本体

    923从动轮924转盘电机

    925主动轮926同步带

    92转盘式夹具座

    93定位座941定位中心座

    94壶身定位块

    951夹头动力件958落料导向槽

    959夹紧槽95定位夹头

    96定位夹头基座99焊接头

    图2至图7的附图标记

    工作台1,激光机2,控制台3,位置控制组件4,焊接头组件5,基座6,定位座7,滑轨底座8,汽缸固定板9,壶身定位块10,滑轨组件11,壶体12,定位夹头13,汽缸14,定位销15,x轴伺服驱动电机16,x轴丝杆17,y轴伺服驱动电机18,y轴丝杆19,z轴伺服驱动电机20,z轴丝杆21,激光头22,转向轴伺服驱动电机23,转向轴同步皮带24,转向轴25,激光输出光纤26,激光折射镜27,焊接枪嘴28。

    具体实施方式

    下面将通过以下实施例进行清楚、完整地描述本发明的技术方案中显然,以下将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作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。

    应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

    还应当理解,在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

    如图1a至图1c的实施例一,本发明v型金属件自动上料机构s,包括上料座10,上料座10设有用于容纳v型金属件p的v型导料槽11,v型导料槽11的一端为出料端110,另一端设有对v型金属件p产生往出料端110移动之作用力的进料动力件;出料端110的上端两侧各设有夹持件13、上挡料件14,及用于驱动夹持件13的夹持动力件131、用于驱动上挡料件14的上挡驱动件141;出料端110的下端设有下挡料件,及用于驱动下挡料件的下挡动力件151。

    更具体地,上料座10呈出料端斜向下放置时,进料动力件为与v型导料槽滑动联接的重力块12。于其它实施例中,上料座也可以呈水平放置时,进料动力件则采用电控动力件(电机带丝杆螺母,或电磁阀控制的气缸或油缸)。

    更具体地,下挡动力件151(可以是气缸,也可以是电磁铁)设有下挡直线移动端150,下挡料件为下端与下挡直线移动端150铰接,且其中段通过设有的弹簧152与下挡直线移动端150弹性连接的下挡杆15。下挡动力件151向下缩回时,下挡杆15在弹簧152的拉力作用下,朝所述进料动力件转动,以产生避空区域,供v型金属件p从出料端110下落至焊接设备的夹具内。

    更具体地,夹持件13设有作用于v型金属件p侧边的v型夹持槽130;上挡料件14设有作用于v型金属件p端面的l型挡料槽140。

    如图1d至图1e所示的实施例二,本发明焊接设备90,用于v型壶嘴p1与壶身p2的焊接,包括机座91,旋转式固定联接于机座91的转盘式夹具座92,及设于机座91上方的焊接装置t,还包括前述的v型金属件自动上料机构s;转盘式夹具座92设有三套夹具,轮番位于换料位r1、壶嘴上料位r2、焊接位r3;v型金属件自动上料机构s位于壶嘴上料位r2的上方,焊接装置t位于焊接位r3的上方。

    更具体地,转盘式夹具座92的中心底部设有用于支撑且定位壶身的三个定位座93,中心上方设有三个壶身定位块94;转盘式夹具座92的近外边缘处设有三个用于夹住壶嘴p1的定位夹头95,用于驱动定位夹头95的夹头动力件951,及用于滑动联接定位夹头95、固定联接夹头动力件951的定位夹头基座96。

    更具体地,定位座93为斜面结构,以使壶嘴p1与壶身p2的接缝曲线与垂直平面呈最小夹角,为焊接装置t进入壶身p2内进行焊接提供最大的活动区域(夹角接近为零时,在焊接时仅需要二轴进行大量移动,另外一个水平轴仅需少量移动)。

    更具体地,焊接装置t包括固定于机座91上的三轴直线驱动平台(图中未示出,常规结构),及设于三轴直线驱动平台之活动端的焊接头99;焊接头为激光焊接头或氩弧焊接头;定位夹头95设有与壶嘴p1形状相近似的夹紧槽959,及位于夹紧槽959上方的落料导向槽958。

    更具体地,转盘式夹具座92包括与机座91旋转联接的转盘轴921,设于转盘轴上端的转盘本体922,及设于转盘轴921下端的从动轮923;还包括固定于机座90的转盘电机924,设于转盘电机924输出轴上的主动轮925,及联接于主动轮925与从动轮923之间的同步带926;还包括下端固定于转盘本体922,且上端固定有三个壶身定位块94的定位中心座941。

    本发明还公开了一种焊接方法,采用前所述的焊接设备,包括换料步骤、壶嘴上料步骤、焊接步骤;

    换料步骤包括:松开定位夹头,取出焊接好的壶身,再放入待焊接的壶身,夹紧定位夹头;

    壶嘴上料步骤包括:壶嘴成批层叠好,分批次放入v型导料槽;更具体包括移动步骤、夹持步骤和落料步骤;

    移动步骤为:夹持件缩回,上挡料件和下挡料件均伸出,在进料动力件的动力作用下,最前端的v型金属件滑至出料端,被上挡料件和下挡料件挡住;

    夹持步骤为:夹持件伸出,夹住第二个v型金属件;

    落料步骤为:下挡料件先缩回,产生避空区域,以形成落料通道;上挡料件再缩回,v型金属件无受力,在其重力作用下,下落至壶嘴上料位的定位夹头的落料导向槽内,再滑落至夹紧槽内;

    焊接步骤为:三轴直线驱动平台驱动焊接头,伸入至壶身内,焊接头对准壶身和壶嘴的接缝处进行焊接。

    图2-图7的实施例三,是对二工位的焊接设备的介绍,本发明v型金属件自动上料机构也可以应用于这样的焊接设备,以下作详细介绍(其中的文字内容和附图中均省略了对v型金属件自动上料机构本身的介绍,二者是完全独立的,使用起来,直接组合起来即可)。

    如图2所示为夹持结构的结构图,包括:基座6,起到支撑作用;定位座7,安装在基座6上,与壶体12底部吻合起到支撑和定位作用;定位夹头13,夹持面与壶嘴吻合,用于与定位座7配合进行夹持;伸缩驱动件,与定位夹头13连接,用于驱动定位夹头13滑动。

    将壶体12放置在定位座7上,启动伸缩驱动件,在伸缩驱动件的作用下,定位夹头13移动并向壶体12靠拢,由于定位座7与壶体12的底部吻合,从而使壶体12在定位座7的平面无法移动,定位夹头13靠拢壶体12,并嵌套住壶体12的壶嘴位置,从而与定位座7配合将壶体12夹持住,壶体12的壶嘴与定位夹头13配合,避免了壶体12转动,从而可以对壶体12进行定位,确定壶体12的转向位置,定位座7的设置避免了壶体12在定位座7上滑动,从而完成了壶体12水平位置相对固定,定位夹头13和定位座7配合完成壶体12的夹持,夹持稳定性好,操作便捷,定位精确,放置、拿取便捷。

    伸缩驱动件可以是气缸14、液压杆、电动伸缩杆等,壶体12的壶嘴呈现锥形结构,定位夹头13夹持面呈现于壶嘴吻合的锥形凹槽,从而使壶体12转动可以自动定位,定位座7上表面与壶体12底部吻合,从而放置方便,避免了定位座7滑动,定位座7上表面可以设置有中间凸出结构,从而与壶体12底部的加热孔吻合,从而避免了壶体12滑动,当然还有其他的吻合结构在此不做描述。

    定位夹头13夹持面与定位座7的支撑面夹角为锐角,从而使定位座7与定位夹头13呈现夹持结构,避免了壶体12受力与定位座7脱离,增加了壶体12夹持的稳定性,定位座7可以倾斜的设置在基座6上,定位夹头13的滑动方向与基座6倾斜设置,从而完成锐角夹持。

    基座6上固定安装有滑轨底座8,滑轨底座8或者基座6固定连接有固定板9,滑轨底座8上配合设置有滑轨组件11,定位夹头13通过滑轨组件11滑动连接在滑轨底座8上,伸缩驱动件安装在固定板9上,通过滑轨底座8和固定板9可以对伸缩驱动件进行安装,安装方便快捷,通过滑轨组件11进行配合,使定位夹头13滑动顺畅且稳定性好。

    壶体12的非夹持一侧固定设置有壶身定位块10,壶身定位块10上安装有定位销15,壶身定位块10与壶体12吻合,定位销15对壶体12进行定位,从而对壶体12起到支撑作用,避免了壶体12在夹持过程中移动或者倾斜,从而进一步增加了壶体12的稳定性和提高了定位的准确性。

    如图3-6所示的一种壶嘴焊接装置,包括:焊接头组件5,用于焊接;位置控制组件4,与焊接头组件5连接,用于驱动焊接头组件5移动;以及,至少一个上述所述的一种夹持结构。

    其中,位置控制组件4安装在工作台1上,定位夹头13内的焊接部位埋设有氩气通气孔和用于稳定壶嘴的吸嘴装置,氩气通气孔连接有氩气源,吸嘴装置对壶嘴吸附进行固定,避免了壶嘴焊接过程中移动。基座6通过可拆卸与工作台1固定,方便各型号的壶身夹具调换安装固定,例如定位销、螺栓等。

    将壶体12放置在定位座7上,启动伸缩驱动件,在伸缩驱动件的作用下,定位夹头13移动并向壶体12靠拢,由于定位座7与壶体12的底部吻合,从而使壶体12在定位座7的平面无法移动,定位夹头13靠拢壶体12,并嵌套住壶体12的壶嘴位置,从而与定位座7配合将壶体12夹持住,此时位置控制组件4驱动焊接头组件5进入到壶体12的内部,焊接头组件5对准朝向焊接部位进行焊接,氩气对壶嘴进行保护,吸嘴装置对壶嘴进行吸附,避免了壶嘴移动,焊接时输出氩气对焊接表面降温、稳固保护,从而达到壶嘴表面不变形,不变色,崭新如初的效果。焊接结束后,位置控制组件4驱动焊接头组件5移出壶体12,驱动伸缩驱动件带动定位夹头13向外移动,将焊接好的壶体12放开。

    此时,位置控制组件4包括x轴驱动组件、z轴驱动组件、转向驱动组件和y轴驱动组件,y轴驱动组件驱动焊接头组件5y轴方向移动,z轴驱动组件驱动焊接头组件5竖直方向移动,x轴驱动组件驱动焊接头组件5x轴方向移动,转向驱动组件驱动焊接头组件5转动,当壶体12夹持稳定时,z轴驱动组件驱动焊接头组件5下降,焊接头组件5进入到壶体12的内部焊接位置,焊接头组件5进行焊接,在y轴驱动组件和z轴驱动组件的相互配合下焊接头组件5焊接形成壶嘴焊接弧度,从而完成焊接。x轴驱动组件和y轴驱动组件配合使焊接头组件5适用多工位进行焊接,转向驱动组件调节焊接头组件5焊接转向,适用多个工位的焊接方向。所述的夹持结构可以设置两个,从而构成双工位进行焊接,可以将两个工位对称设置,并对称的设置在壶身定位块10的两侧,壶身定位块10可以对两侧的壶体12进行支撑,两个工位的壶体12可以交替进行焊接和放取,从而提高了焊接的效率,当然并不排除单工位、三工位、四工位的安装,在此不做描述。通过x轴驱动组件、z轴驱动组件、转向驱动组件和y轴驱动组件配合,可以所在工作范围内的任意位置的点进行焊接。

    x轴驱动组件包括x轴伺服驱动电机16和x轴丝杆17,x轴伺服驱动电机16安装在工作台1上,并同轴固定连接在x轴丝杆17的端部,y轴驱动组件配合设置在x轴丝杆17上,通过x轴伺服驱动电机16驱动x轴丝杆17转动带动y轴驱动组件移动,从而完成焊接头组件5的x轴方向移动。y轴驱动组件包括y轴伺服驱动电机18和y轴丝杆19,y轴伺服驱动电机18安装在连接在x轴丝杆17的机架上,并同轴固定连接在y轴丝杆19的端部,z轴驱动组件配合设置在y轴丝杆19上,通过y轴伺服驱动电机18驱动y轴丝杆19转动带动z轴驱动组件移动,从而完成焊接头组件5的y轴方向移动。z轴驱动组件包括z轴伺服驱动电机20和z轴丝杆21,z轴伺服驱动电机20安装在连接在y轴丝杆19的机架上,并同轴固定连接在壶体1z轴丝杆21的端部,转向驱动组件配合设置在z轴丝杆21上,通过z轴伺服驱动电机20驱动z轴丝杆21转动带动转向驱动组件移动,从而完成焊接头组件5的z轴方向移动。转向驱动组件包括转向轴伺服驱动电机23和转向轴25,转向轴伺服驱动电机23安装在连接在z轴丝杆21的机架上,焊接头组件5安装在转向轴25上,转向轴伺服驱动电机23驱动转向轴25转动,从而调整焊接头组件5的焊接方向,当然转向轴伺服驱动电机23可以通过转向轴同步皮带24连接转向轴25,从而增加了焊接头组件5的操作空间。当然并不排除x轴驱动组件、z轴驱动组件、转向驱动组件和y轴驱动组件的拼装方式。

    如图7所示的一种焊接设备,包括:激光机2,用于发生激光;以及,上述所述的一种壶嘴焊接装置;其中,激光机2和所述壶嘴焊接装置连接控制台3。将壶体12放置在定位座7上,启动伸缩驱动件,在伸缩驱动件的作用下,定位夹头13移动并向壶体12靠拢,由于定位座7与壶体12的底部吻合,从而使壶体12在定位座7的平面无法移动,定位夹头13靠拢壶体12,并嵌套住壶体12的壶嘴位置,从而与定位座7配合将壶体12夹持住,并通过控制台3控制位置控制组件4驱动焊接头组件5进入到壶体12的内部,通过控制台3控制激光机2产生激光,激光机2产生的激光传递给焊接头组件5进行焊接,焊接头组件5对准朝向焊接部位进行焊接,氩气对壶嘴进行保护,吸嘴装置对壶嘴进行吸附,避免了壶嘴移动,焊接时输出氩气对焊接表面降温、稳固保护,从而达到壶嘴表面不变形,不变色,崭新如初的效果。焊接结束后,位置控制组件4驱动焊接头组件5移出壶体12,驱动伸缩驱动件带动定位夹头13向外移动,将焊接好的壶体12放开。

    焊接头组件5包括激光头22、激光折射镜27和焊接枪嘴28组成,激光输出光纤26连接激光机2,激光机2发生的激光通过激光输出光纤26传递给激光头22,激光折射镜27可以使激光头22中激光改变方向并通过焊接枪嘴28对工件进行焊接,通过激光折射镜27对激光进行改变方向,便于焊接枪嘴28焊接方向的改变,便于进入壶体12内部进行焊接,使焊接成为可能。焊接枪嘴28内埋设有氩气透气孔,对焊接部位降温保护作用,使工件表面不会发黄、发黑等不良现象。

    上述实施例中还提供了一种夹持结构,并基于该夹持结构提供了一种壶嘴焊接装置以及一种壶嘴激光焊接设备,通过定位座7配合将壶体12夹持住,壶体12的壶嘴与定位夹头13配合,避免了壶体12转动,从而可以对壶体12进行定位,确定壶体12的转向位置,定位座7的设置避免了壶体12在定位座7上滑动,从而完成了壶体12水平位置相对固定,定位夹头13和定位座7配合完成壶体12的夹持,夹持稳定性好,操作便捷,定位精确,放置、拿取便捷。氩气对壶嘴进行保护,吸嘴装置对壶嘴进行吸附,避免了壶嘴移动,焊接时输出氩气对焊接表面降温、稳固保护,从而达到壶嘴表面不变形,不变色,崭新如初的效果。焊接结束后,位置控制组件4驱动焊接头组件5移出壶体12,驱动伸缩驱动件带动定位夹头13向外移动,将焊接好的壶体12放开。通过x轴驱动组件、z轴驱动组件、转向驱动组件和y轴驱动组件配合,可以所在工作范围内的任意位置的点进行焊接。多工位设置,从而提高了焊接的效率。

    综上所述,本发明v型金属件自动上料机构采用了v型导料槽,并由进料动力件产生动力,在出料端设有夹持件、上挡料件和下挡料件,可以实现v型金属件逐一被送至焊接设备,大力降低了操作强度,可以节约人工成本。进一步采用了带有弹簧的下挡杆,用一个动力元件实现了二个方向的移动。本发明焊接设备采用了转盘式夹具座,并设有三个工位,大大地提高生产效率。斜面结构的定位座,使得壶身被夹紧之后壶嘴与壶身的接缝曲线最大程度与垂直平面平行,以此降低焊接的活动范围,可以提高焊接速度,并减少对三轴直线驱动平台的性能要求。本发明焊接方法采用了v型金属件自动上料机构和由构成的焊接设备,能实现半自动的焊接,较大程度地降低了小零件的重复性劳动,降低了成本,又保留了较为复杂的工作步骤,比如壶身的上下料,降低了焊接设备的系统化要求。

    上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。


    技术特征:

    1.v型金属件自动上料机构,包括上料座,其特征在于所述上料座设有用于容纳v型金属件的v型导料槽,所述v型导料槽的一端为出料端,另一端设有对v型金属件产生往出料端移动之作用力的进料动力件;所述出料端的上端两侧各设有夹持件、上挡料件,及用于驱动夹持件的夹持动力件、用于驱动上挡料件的上挡驱动件;所述出料端的下端设有下挡料件,及用于驱动下挡料件的下挡动力件。

    2.根据权利要求1所述的v型金属件自动上料机构,其特征在于所述上料座呈水平放置时,所述的进料动力件为电控动力件;所述上料座呈出料端斜向下放置时,所述的进料动力件为与所述v型导料槽滑动联接的重力块。

    3.根据权利要求1或2所述的v型金属件自动上料机构,其特征在于所述下挡动力件设有下挡直线移动端,所述下挡料件为下端与所述下挡直线移动端铰接,且其中段通过设有的弹簧与所述下挡直线移动端弹性连接的下挡杆;所述下挡动力件向下缩回时,所述下挡杆于所述弹簧的拉力作用下,朝所述进料动力件转动,以产生避空区域,供所述v型金属件从所述出料端下落至焊接设备的夹具内。

    4.根据权利要求3所述的v型金属件自动上料机构,其特征在于所述夹持件设有作用于所述v型金属件侧边的v型夹持槽;所述上挡料件设有作用于所述v型金属件端面的l型挡料槽。

    5.焊接设备,用于v型壶嘴与壶身的焊接,包括机座,旋转式固定联接于所述机座的转盘式夹具座,及设于机座上方的焊接装置,其特征在于还包括权利要求1-4任一项所述的v型金属件自动上料机构;所述转盘式夹具座设有三套夹具,轮番位于换料位、壶嘴上料位、焊接位;所述的v型金属件自动上料机构位于所述壶嘴上料位的上方,所述焊接装置位于所述焊接位的上方。

    6.根据权利要求5所述的焊接设备,其特征在于所述转盘式夹具座的中心底部设有用于支撑且定位壶身的三个定位座,中心上方设有三个壶身定位块;所述转盘式夹具座的近外边缘处设有三个用于夹住壶嘴的定位夹头,用于驱动所述定位夹头的夹头动力件,及用于滑动联接所述定位夹头、固定联接所述夹头动力件的定位夹头基座。

    7.根据权利要求6所述的焊接设备,其特征在于所述定位座为斜面结构,以使所述壶嘴与所述壶身的接缝曲线与垂直平面呈最小夹角,为所述焊接装置进入壶身内进行焊接提供最大的活动区域。

    8.根据权利要求7所述的焊接设备,其特征在于所述焊接装置包括固定于机座上的三轴直线驱动平台,及设于所述三轴直线驱动平台之活动端的焊接头;所述的焊接头为激光焊接头或氩弧焊接头;所述定位夹头设有与壶嘴形状相近似的夹紧槽,及位于所述夹紧槽上方的落料导向槽。

    9.根据权利要求8所述的焊接设备,其特征在于所述转盘式夹具座包括与所述机座旋转联接的转盘轴,设于所述转盘轴上端的转盘本体,及设于所述转盘轴下端的从动轮;还包括固定于机座的转盘电机,设于所述转盘电机输出轴上的主动轮,及联接于所述主动轮与所述从动轮之间的同步带;还包括下端固定于所述转盘本体,且上端固定有三个所述壶身定位块的定位中心座。

    10.一种焊接方法,其特征在于采用权利要求5-9任一项所述的焊接设备,包括换料步骤、壶嘴上料步骤、焊接步骤;

    所述换料步骤包括:松开定位夹头,取出焊接好的壶身,再放入待焊接的壶身,夹紧定位夹头;

    所述壶嘴上料步骤包括:壶嘴成批层叠好,分批次放入v型导料槽;更具体包括移动步骤、夹持步骤和落料步骤;

    移动步骤为:夹持件缩回,上挡料件和下挡料件均伸出,在进料动力件的动力作用下,最前端的v型金属件滑至出料端,被上挡料件和下挡料件挡住;

    夹持步骤为:夹持件伸出,夹住第二个v型金属件;

    落料步骤为:下挡料件先缩回,产生避空区域,以形成落料通道;上挡料件再缩回,v型金属件无受力,在其重力作用下,下落至壶嘴上料位的定位夹头的落料导向槽内,再滑落至夹紧槽内;

    所述焊接步骤为:三轴直线驱动平台驱动焊接头,伸入至壶身内,焊接头对准壶身和壶嘴的接缝处进行焊接。

    技术总结
    本发明公开了一种V型金属件自动上料机构及焊接设备和焊接方法。V型金属件自动上料机构,包括上料座,上料座设有用于容纳V型金属件的V型导料槽,V型导料槽的一端为出料端,另一端设有对V型金属件产生往出料端移动之作用力的进料动力件;出料端的上端两侧各设有夹持件、上挡料件,及用于驱动夹持件的夹持动力件、用于驱动上挡料件的上挡驱动件;出料端的下端设有下挡料件,及用于驱动下挡料件的下挡动力件。本发明上料机构采用了V型导料槽,在出料端设有夹持件、上挡料件和下挡料件,可以实现V型金属件逐一被送至焊接设备,大力降低了操作强度,可以节约人工成本。本发明焊接设备采用了转盘式夹具座,并设有三个工位,大大地提高生产效率。

    技术研发人员:周文乾
    受保护的技术使用者:东莞市赛卡律拉机电技术开发有限公司
    技术研发日:2020.11.10
    技术公布日:2021.03.12

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