专利名称：杯底自动焊接机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种杯底自动焊接机。
背景技术：
目前生产不锈钢日用保温杯的工厂，由于保温杯中底与外壳的底部在前道制造工艺中的多道不同工序，造成杯体的本身成为一个非圆的旋转体。杯体的圆度、底部的平面度、底部与杯体轴线的垂直度、口部与底部的同轴度都是非常不规范的；中底与杯底为过盈配合，在压力的作用下通过模具将中底压入杯底中，焊接部位是中底与杯底配合的端面，另外由于中底本身结构的特殊性，如与长度为100mm-150mm铜管的焊接、内部有加强筋，没有可供夹持的直边等，这些要素恰恰是构成杯体焊接的重要工艺特性。正是由于这些特性 使得保温杯生产工艺过程中，无法保证每个产品都符合要求，所以，在现行的行业生产过程中，只能采用手工焊接保温杯底部。保温杯杯体的材料都是簿板不锈钢，厚度在0. 4mm左右。由于簿板焊接很难保证焊接质量的稳定性和可靠性。从而导致保温杯焊接时废品率很高。以致行业内很多厂都没有解决手工焊接的工序难题。
发明内容本实用新型的目的是克服现有手工焊接设备的缺点，提供一种杯底自动焊接机。是基于手工焊接设备和氩弧焊接技术而开发的一种高效自动焊接专用设备。本实用新型提供的杯底自动焊接机的目的是为了实现焊接质量的稳定性高、焊迹表面平整均匀、焊接部位热变形小、工效高、劳动强度低、降低生产成本的目的。为实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种杯底自动焊接机，机架I包括下支撑板2、上支撑板5、立柱3、外罩9、10，其特征在于机架上安装的部件包括一个触摸屏控制箱4，该触摸屏控制箱是用来实现手动输入主驱动电机的转速和焊接时间数据，同时可选择手动或自动操作模式；一个旋转定位机构6用于实现杯体在竖直方向上的准确定位；一个夹紧机构7，用于焊接部位的校圆，对杯体在轴向及径向的准确定位；一个焊枪固定机构8，用于焊枪焊接时的自动定位；一个顶出机构11，用于将焊接件焊接完成后的顶出；一个主传动机构12，用于给夹紧机构7提供夹紧力和实现圆周运动的动力；外部还连接一台非熔化极氩弧焊机，所述连接是放置在机架I外，其输出导电线及输气管与焊枪固定机构8上的焊枪连接。在本实用新型中，所述的旋转定位机构6包括一个可以旋转90度和上下运动的旋转气缸18，一个开口有利于避开中底铜管的定位圈20，一个连接定位圈20和旋转气缸18的连接块，一个将整个机构固定在上支撑板5上的旋转气缸固定座21。在本实用新型中，所述的一个夹紧机构7，它包括三个夹紧块22，一个夹紧块导向盘29，一个大深沟球轴承23，一个轴承座24，三个静止销25，三个拉簧26，三个斜滑块127，三个可动销28，三个斜滑块230，斜滑块固定盘31，花键盘33组成，三个夹紧块22、三个斜滑块127和三个可动销28分别固定在三个带燕尾的滑块32中，三个带燕尾的滑块成120度角平均分布在夹紧块导向盘29的导向槽中，可在夹紧块导向盘29的径向上滑动，静止销25直接固定在夹紧块导向盘29上，夹紧块导向盘29通过大深沟球轴承23与轴承座24连接，轴承座24通过螺栓及止口固定在机架I上的上支撑板5上，拉簧26连接静止销25和可动销28，斜滑块230直接固定在斜滑块固定盘31中，斜滑块固定盘31通过圆柱销悬挂在花键盘33中，花键盘33直接固定在夹紧块导向盘29上。在本实用新型中，所述的焊枪固定机构包括一个Y方向的手动初微调手轮34，一个X方向的手动初微调手轮35，一个可绕Z轴旋转的固定座37，一个可绕X轴旋转的气缸固定座39，一个小气缸40，一个连杆44，一个旋转轴41，一个焊枪夹紧块42，一个固定板36，固定板36将整个机构固定上支撑板5上。在本实用新型中，所述的顶出机构11包括气缸48 ;固定杆50 ;直线轴承47 ;导 杆46 ;挡圈49 ;顶料圈45。挡圈49固定在导杆46上，导杆46与气缸48直接相连，气缸48通过固定杆50直接与下支撑板2相连，挡圈49中间割圆孔避开主传动机构12上的三根立柱。在本实用新型中，所述的主传动机构12包括一个气缸51，一个伺服电机53，一根内花键传动轴52,—根外花键传动轴54, —个杯口定位圈17,三根传动杆16,—个传动杆固定盘55，伺服电机53联接一个减速器，再通过同步皮带轮与内花键传动轴52相连，气缸51通过带有轴承的联轴器与外花键传动轴54连接，外花键传动轴54可以在内花键传动轴52中滑动，传动杆固定盘55通过螺栓与外花键传动轴54，三根传动杆16连接固定盘55和斜滑块固定盘31，杯口定位圈17通过压缩弹簧与外花键传动轴54连接。本实用新型的杯底自动焊接机的优点是可实现焊接质量的稳定性高、焊迹表面平整均匀、焊接部位热变形小、工效高、劳动强度低、降低生产成本。
图I是本实用新型杯底自动焊接机的总体结构示意图。图2是旋转定位机构示意图。图3是夹紧机构示意图。图4是焊枪固定机构示意图。图5是顶出机构示意图。图6是主传动机构示意图。图中各图号的所对应的零部件名称是2_下支撑板，5-上支撑板，3-立柱，9、10-外罩，4-触摸屏控制箱，18-旋转气缸，20-定位圈，21-旋转气缸固定座，22-夹紧块，29-夹紧块导向盘，23-大深沟球轴承，24-轴承座，25-静止销，26-拉簧，27-斜滑块I，28-可动销，30-斜滑块2，31-斜滑块固定盘，32-带燕尾糟滑块，34-Y方向手动初微调手轮，35-X方向手动初微调手轮，37-固定座，40-小气缸，44-连杆，41-旋转轴，42-焊枪夹紧块，48-气缸，50-固定杆，47-直线轴承，46-导杆，49-挡圈，45-顶料圈，51-气缸，53-伺服电机，52-内花键传动轴，54-外花键传动轴，17-杯口定位圈，16-传动杆，55-传动杆固定盘。
具体实施方式
结合图I-图6所示本实施例的杯底自动焊接机包括机架I、下支撑板2、上支撑板5、立柱3、外罩9、10。机架上安装的部件包括一个触摸屏控制箱4，该触摸屏控制箱是用来实现手动输入主驱动电机的转速和焊接时间数据，同时可选择手动或自动操作模式。一个旋转定位机构6用于实现杯体在竖直方向上的准确定位。一个夹紧机构7，用于焊接部位的校圆，对杯体在轴向及径向的准确定位。一个焊枪固定机构8，用于焊枪焊接时的自动定位。一个顶出机构11，用于将焊接件焊接完成后的顶出。一个主传动机构12，用于给夹紧机构7提供夹紧力和实现圆周运动的动力。外部还连接一台非熔化极氩弧焊机，所述连接是放置在机架I外，其输出导电线及输气管与焊枪固定机构8上的焊枪连接。如图2所示旋转定位机构6包括一个可以旋转90度和上下运动的旋转气缸18， 一个开口有利于避开中底铜管的定位圈20，一个连接定位圈20和旋转气缸18的连接块，一个将整个机构固定在上支撑板5上的旋转气缸固定座21。如图3所示夹紧机构7包括三个夹紧块22，一个夹紧块导向盘29，一个大深沟球轴承23，一个轴承座24，三个静止销25，三个拉簧26，三个斜滑块27，三个可动销28，三个斜滑块30，斜滑块固定盘31，花键盘33，三个夹紧块22、三个斜滑块27和三个可动销28分别固定在三个带燕尾的滑块32中，三个带燕尾的滑块成120度角平均分布在夹紧块导向盘29的导向槽中，可在夹紧块导向盘29的径向上滑动，静止销25直接固定在夹紧块导向盘29上，夹紧块导向盘29通过大深沟球轴承23与轴承座24连接，轴承座24通过螺栓及止口固定在机架I上的上支撑板5上，拉簧26连接静止销25和可动销28，斜滑块30直接固定在斜滑块固定盘31中，斜滑块固定盘31通过圆柱销悬挂在花键盘33中，花键盘33直接固定在夹紧块导向盘29上。当斜滑块固定盘31向上运动时，斜滑块30接触斜滑块27并给它一个侧向力，斜滑块27带动带燕尾的滑块32向夹紧块导向盘29的中心移动，即夹紧块22向中心移动，由于有拉簧26的作用，使得当斜滑块固定盘31向下运动，斜滑块30脱离斜滑块27后，夹紧块22退回到初始位置，又因为斜滑块固定盘31通过圆柱销悬挂在花键盘33中，而花键盘33直接固定在夹紧块导向盘29上，所以当斜滑块固定盘31向上运动顶紧斜滑块27后，再转动，就实现了将杯底焊接部位夹紧再将它旋转的动作。如图4所示焊枪固定机构包括一个Y方向的手动初微调手轮34，一个X方向的手动初微调手轮35，一个可绕Z轴旋转的固定座37，一个可绕X轴旋转的气缸固定座39，一个小气缸40，一个连杆44，一个旋转轴41，一个焊枪夹紧块42，一个固定板36，固定板36将整个机构固定上支撑板5上。手动微调手轮34、35可实现X轴方向和Y轴方向上的调节，便于对不同杯底焊枪初始位置的设定，可绕Z轴旋转的固定座37和可绕X轴旋转的气缸固定座39实现了焊枪初始角度的调节，小气缸40通过连杆44使得焊枪夹紧块42实现摆动功能，焊接前焊枪摆开，进入焊接状态后焊枪摆回到初始设置的位置，不影响放杯和取杯操作。如图5所不所述的顶出机构11包括气缸48 ;固定杆50 ;直线轴承47 ;导杆46 ；挡圈49 ;顶料圈45。挡圈49固定在导杆46上，导杆46与气缸48直接相连，气缸48通过固定杆50直接与下支撑板2相连，挡圈49中间割圆孔避开主传动机构12上的三根立柱。这样可以很好的顶出被焊接件。如图6所不主传动机构12包括一个气缸51, —个伺服电机53, —根内花键传动轴52,—根外花键传动轴54, —个杯口定位圈17,三根传动杆16,—个传动杆固定盘55,伺服电机53联接一个减速器，再通过同步皮带轮与内花键传动轴52相连，气缸51通过带有轴承的联轴器与外花键传动轴54连接，外花键传动轴54可以在内花键传动轴52中滑动，传动杆固定盘55通过螺栓与外花键传动轴54，三根传动杆16连接固定盘55和斜滑块固定盘31，杯口定位圈17通过压缩弹簧与外花键传动轴54连接。结合图I-图6所示本实施例的杯底自动焊接机工作过程如下将杯体从机台上倒放到杯口定位圈17中按下开关按钮，顶出机构11上的顶料圈45退回，旋转气缸18旋转90度后将杯体往下压杯口定位圈17往下压缩弹簧到达指定位置，气缸51向上顶出，斜滑块2向上顶，斜滑块I受到斜滑块2向上的一个分力作用，带动 三个夹紧块22向中心移动，三个夹紧块22同时将杯体夹持，旋转气缸18退回初始位置后，伺服电机53启动，带动杯身旋转，焊枪固定机构中的小气缸40通过连杆将焊枪43摆至焊接指定位置后自动点火进行焊接，当杯底被焊完4/3圈后，焊枪自动熄火并返回初始位置，这时气缸51退回，三个夹紧块22在拉簧26的作用下回到初始位置后，顶出机构11在气缸48的作用下将杯体顶出，这样就完成了一个焊接周期。由于本实用新型采用PLC全自动控制，一个焊接周期仅用6-8S，大大缩短了装夹及焊接时间，提高了工作效率，减少了产品的损耗，有利于实现自动化流水线生广，大大提闻了生广力。
权利要求1.一种杯底自动焊接机，机架(I)包括下支撑板(2)、上支撑板(5)、立柱(3)、外罩(9) (10)，其特征在于机架上安装的部件包括一个触摸屏控制箱(4)，该触摸屏控制箱是用来实现手动输入主驱动电机的转速和焊接时间数据，同时可选择手动或自动操作模式；一个旋转定位机构(6)用于实现杯体在竖直方向上的准确定位；一个夹紧机构(7)，用于焊接部位的校圆，对杯体在轴向及径向的准确定位；一个焊枪固定机构(8)，用于焊枪焊接时的自动定位；一个顶出机构(11)，用于将焊接件焊接完成后的顶出；一个主传动机构(12)，用于给夹紧机构(7)提供夹紧力和实现圆周运动的动力；外部还连接一台非熔化极氩弧焊机，所述连接是放置在机架(I)外，其输出导电线及输气管与焊枪固定机构(8)上的焊枪连接。
2.按照权利要求I所述的杯底自动焊接机，其特征在于，所述的旋转定位机构(6)包括一个可以旋转90度和上下运动的旋转气缸(18)，一个开口有利于避开中底铜管的定位圈(20 )，一个连接定位圈(20 )和旋转气缸(18 )的连接块，一个将整个机构固定在上支撑板(5)上的旋转气缸固定座(21)。
3.按照权利要求I所述的杯底自动焊接机，其特征在于，所述的一个夹紧机构(7)，它包括三个夹紧块(22)，一个夹紧块导向盘(29)，一个大深沟球轴承(23)，一个轴承座(24)，三个静止销(25 )，三个拉簧(26 )，三个斜滑块1(27)，三个可动销(28 )，三个斜滑块2(30)，斜滑块固定盘(31)，花键盘(33)组成，三个夹紧块(22)、三个斜滑块I (27)和三个可动销(28)分别固定在三个带燕尾的滑块(32)中，三个带燕尾的滑块成120度角平均分布在夹紧块导向盘(29)的导向槽中，可在夹紧块导向盘(29)的径向上滑动，静止销(25)直接固定在夹紧块导向盘(29)上，夹紧块导向盘(29)通过大深沟球轴承(23)与轴承座(24)连接，轴承座(24)通过螺栓及止口固定在机架(I)上的上支撑板(5)上，拉簧(26)连接静止销(25)和可动销(28)，斜滑块2(30)直接固定在斜滑块固定盘(31)中，斜滑块固定盘(31)通过圆柱销悬挂在花键盘(33)中，花键盘(33)直接固定在夹紧块导向盘(29)上。
4.按照权利要求I所述的杯底自动焊接机，其特征在于，所述的焊枪固定机构包括一个Y方向的手动初微调手轮(34)，一个X方向的手动初微调手轮(35)，一个可绕Z轴旋转的固定座(37)，一个可绕X轴旋转的气缸固定座(39)，一个小气缸(40)，一个连杆(44)，一个旋转轴(41)，一个焊枪夹紧块(42)，一个固定板(36)，固定板(36)将整个机构固定上支撑板(5)上。
5.按照权利要求I所述的杯底自动焊接机，其特征在于，所述的顶出机构(11)包括气缸(48);固定杆(50);直线轴承(47);导杆(46);挡圈(49);顶料圈(45);挡圈(49)固定在导杆(46)上,导杆(46)与气缸(48)直接相连,气缸(48)通过固定杆(50)直接与下支撑板(2)相连，挡圈(49)中间割圆孔避开主传动(12)上的三根立柱。
6.按照权利要求I所述的杯底自动焊接机，其特征在于，所述的主传动机构(12)包括一个气缸(51)，一个伺服电机(53)，一根内花键传动轴(52)，一根外花键传动轴(54)，一个杯口定位圈(17),三根传动杆(16), —个传动杆固定盘(55),伺服电机(53)联接一个减速器，再通过同步皮带轮与内花键传动轴(52)相连，气缸(51)通过带有轴承的联轴器与外花键传动轴(54)连接，外花键传动轴(54)可以在内花键传动轴(52)中滑动，传动杆固定盘(55 )通过螺栓与外花键传动轴(54 )，三根传动杆(16 )连接固定盘(55 )和斜滑块固定盘(31)，杯口定位圈(17)通过压缩弹簧与外花键传动轴(54)连接。
专利摘要一种杯底自动焊接机，机架上安装的部件包括一个触摸屏控制箱4，该触摸屏控制箱是用来实现手动输入主驱动电机的转速和焊接时间数据，同时可选择手动或自动操作模式；一个旋转定位机构6用于实现杯体在坚直方向上的准确定位；一个夹紧机构7，用于焊接部位的校圆，对杯体在轴向及径向的准确定位；一个焊枪固定机构8，用于焊枪焊接时的自动定位；一个顶出机构11，用于将焊接件焊接完成后的顶出；一个主传动机构12，用于给夹紧机构7提供夹紧力和实现圆周运动的动力；外部还连接一台非熔化极氩弧焊机。本实用新型的杯底自动焊接机可实现焊接质量的稳定性高、焊迹表面平整均匀、焊接部位热变形小、工效高、劳动强度低、降低生产成本。
文档编号B23K9/28GK202438774SQ201120267950
公开日2012年9月19日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者吕强 申请人:浙江哈尔斯真空器皿股份有限公司