一种CNC螺柱焊专机的制作方法

本发明涉及焊机技术领域，更具体的说，本发明涉及一种cnc螺柱焊专机。

背景技术：

焊接为运用可熔焊料联接金属部件的过程，被广泛应用在各种金属器件的制造过程中。为了提高焊接过程的效率和质量，批量的焊接过程一般都通过焊接机完成。

现有技术中的焊接机，在焊接前后需要进行钻孔、铆接、弧焊及焊后处理等工艺，导致焊接过程繁琐；通过焊接热影响区较大，焊接的钣金件存在着变形、变色的问题；因此现有技术中的焊接机一般只能够实现半自动焊接，导致生产效率低下，提高了制造成本。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种cnc螺柱焊专机，该cnc螺柱焊专机实现了螺钉的全自动焊接，提高了生产效率，降低了制造成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括基座、工作平台、x轴运动机构、y轴运动机构、z轴运动机构、送钉机构以及焊枪机构；所述工作平台设置于基座上，该工作平台上设置有用于放置待焊接螺钉的钣金件；

所述y轴运动机构设置于基座上，所述x轴运动机构包括横梁，该横梁设置在y轴运动机构上，通过y轴运动机构的带动在y轴方向往复运动；

所述的z轴运动机构设置于x轴运动机构上，每一个z轴运动机构上均安装有至少一个焊枪机构，所述的焊枪机构包括枪筒和焊枪夹头，焊枪夹头固定安装在枪筒下方；

所述的送钉机构位于基座后方，送钉机构与焊枪机构的枪筒之间通过送钉管连接，该送钉机构用于将单个螺钉传送至枪筒内，并通过焊枪夹头焊接在钣金件上。

上述的结构中，所述的基座包括支撑架；所述的y轴运动机构包括y轴电机、y轴滑轨、y轴丝杆、y轴丝杆螺母、y轴滑块以及第一丝杆轴承；

两条y轴滑轨并排固定在支撑架上，所述y轴滑块滑动安装在y轴滑轨上；所述y轴电机和第一丝杆轴承固定在支撑架上，所述y轴丝杆的一端连接至y轴电机的输出轴，y轴丝杆的另一端安装在第一丝杆轴承内；

所述y轴丝杆螺母转动安装在所述的y轴丝杆上，通过y轴电机的驱动在y轴丝杆上移动。

上述的结构中，所述的基座还包括平台支撑脚，所述的工作平台包括平台架子、绝缘平台以及导电铜板；

所述平台支撑脚的一端固定在支撑架上，平台支撑脚的另一端固定在平台架子上，所述绝缘平台固定安装在平台架子上，所述的导电铜板平铺在所述绝缘平台的上表面。

上述的结构中，所述的x轴运动机构包括连接框、龙门立脚、x轴电机、x轴滑轨、x轴滑块、x轴丝杆、x轴丝杆螺母以及第二丝杆轴承；

所述的连接框横跨在两个y轴滑块上，所述龙门立脚的下端固定在连接框上，龙门立脚的上端固定在横梁的下表面，用于将横梁支撑在工作平台的上方；所述连接框与y轴丝杆螺母固定连接；

所述x轴电机和第二丝杆轴承固定安装在横梁上，所述x轴丝杆的一端与x轴电机的输出轴连接，x轴丝杆的另一端安装在第二丝杆轴承内，所述x轴丝杆螺母转动安装在x轴丝杆上，通过x轴电机的驱动在x轴丝杆上移动；

两个x轴滑轨并排设置在横梁的侧壁，所述x轴滑块滑动设置于x轴滑轨上，所述的z轴运动机构固定安装在x轴滑块上。

上述的结构中，所述的z轴运动机构包括z轴连接板、z轴固定板、z轴电机、z轴模组以及焊枪连接板；

所述z轴连接板与x轴丝杆螺母固定连接，且z轴连接板还与所述的z轴固定板固定连接；所述x轴滑块固定设置于所述z轴固定板的背面；

所述z轴模组固定设置于z轴固定板的正面，所述z轴电机安装在z轴模组上方，所述焊枪连接板设置于z轴模组上，通过z轴电机的驱动，使焊枪连接板在z轴模组上沿z轴方向往复运动；所述的焊枪连接板上并排安装有多个枪筒。

上述的结构中，所述的送钉机构包括螺钉箱、转动装置、螺钉传送件、振动装置、送钉装置以及翻转装置；

所述螺钉传送件具有用于容纳螺钉的凹槽，螺钉传送件的一端伸入螺钉箱内，螺钉传送件的另一端与所述的送钉装置相对接；所述转动装置安装在螺钉箱的侧壁上，该转动装置用于将螺钉箱内的螺钉转移至螺钉传送件的凹槽内；

所述振动装置安装于螺钉传送件下方，该振动装置用于使螺钉并排在螺钉传送件的凹槽内，同时驱动螺钉凹槽内朝向送钉装置的方向运动；

所述的翻转装置位于送钉装置下方，所述的送钉装置用于将凹槽内的螺钉逐个取出并放入翻转装置内，翻转装置用于逐个将螺钉进行翻转后，传送至送钉的管道中。

上述的结构中，所述的送钉装置包括送钉气缸、限位板、限位块以及移动卡块；

所述限位块固定在送钉气缸的气缸杆上，通过送钉气缸的驱动而前后运动；所述限位板位于限位块上方，限位板上设置有斜向的条形限位通孔；

所述限位块上设置有条形槽，所述的移动卡块位于条形槽内，所述移动卡块上还设置有凸柱，该凸柱伸入所述限位板的条形限位通孔内，当限位块前后运动时，移动卡块通过条形限位通孔的限位作用，在所述的条形槽内往复运动；

所述的限位块上还设置有第一送钉凹槽，所述的移动卡块上还设置有第二送钉凹槽，所述第一送钉凹槽和第二送钉凹槽用于容纳螺钉。

上述的结构中，所述限位板的侧边上还设置有一缺口，且该缺口与所述螺钉传送件的凹槽相对应。

上述的结构中，所述的翻转装置包括翻转气缸、转动块以及固定块；

所述的转动块固定在翻转气缸的气缸杆上，转动块上设置有上下对称的盲孔，该盲孔用于容纳螺钉；

所述固定块的上设置有限位槽，所述固定块上设置有上下对称的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均与限位槽相连通，第二通孔上连接有用于传送螺钉的管道；

所述的转动块插入固定块的限位槽内，所述的第一通孔位于所述限位块的第一送钉凹槽下方，螺钉从第一通孔进入所述转动块的盲孔内。

上述的结构中，所述的螺钉箱的内壁上设置有贯穿的通孔，所述的转动装置包括呈环形的转动件，该转动件的一侧安装有底板，转动件的另一侧安装在螺钉箱的通孔上，所述转动件的内壁上安装有多个螺旋片。

本发明的有益效果是：焊接的钣金件上焊接热影响区小，钣金件上无变形、变色，提高了焊接的品质，大大的提高了良品率；可以将多个不同规格的螺钉迅速、牢固的焊接在金属表面，明显了提高了焊接的生产效率，从而降低了制造成本；广泛应用于家用电器、电力电气、通讯设备、医疗仪器、设备外壳、食品厨具等领域。

附图说明

图1为本发明的一种cnc螺柱焊专机的立体结构示意图。

图2为本发明的一种cnc螺柱焊专机的基座和x轴运动机构的结构示意图。

图3为本发明的一种cnc螺柱焊专机的工作平台、x轴运动机构以及y轴运动机构的结构示意图。

图4为本发明的一种cnc螺柱焊专机的z轴运动机构的结构示意图。

图5为本发明的一种cnc螺柱焊专机的送钉机构的立体结构示意图。

图6为本发明的一种cnc螺柱焊专机的转动装置、送钉装置以及翻转装置的立体结构示意图。

图7为本发明的一种cnc螺柱焊专机的送钉装置和翻转装置的爆炸结构示意图。

图8、图9为本发明的一种cnc螺柱焊专机的送钉装置的状态示意图。

图10为本发明的一种cnc螺柱焊专机的翻转装置的爆炸结构示意图。

图11为本发明的一种cnc螺柱焊专机的翻转装置的俯视图。

图12为图11中a-a处剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图4所示，本发明揭示了一种cnc螺柱焊专机，具体的，该cnc螺柱焊专机包括基座100、工作平台200、x轴运动机构300、y轴运动机构400、z轴运动机构500、送钉机构600以及焊枪机构700；所述工作平台200设置于基座100上，该工作平台200上设置有用于放置待焊接螺钉的钣金件800；进一步的，所述y轴运动机构400设置于基座100上，所述x轴运动机构300包括横梁3009，该横梁3009设置在y轴运动机构400上，通过y轴运动机构400的带动在y轴方向往复运动；所述的z轴运动机构500设置在x轴运动机构300上，x轴运动机构300用于带动z轴运动机构500在x轴方向往复运动，其中，在本实施例中，z轴运动机构500上安装有多个焊枪机构700，所述的焊枪机构700包括枪筒7001和焊枪夹头7002，焊枪夹头7002设置在枪筒7001的下方；所述的送钉机构600位于基座100后方，送钉机构600与焊枪机构700的枪筒7001之间通过送钉管900连接，该送钉机构600用于将单个螺钉传送至枪筒7001内。当需要在钣金件800上焊接螺钉时，通过控制系统发送控制信号，焊枪机构700通过x轴运动机构300和运动机构的带动运动至指定位置，通过z轴运动机构500使枪筒7001和焊枪夹头7002向下运动，焊枪夹头7002上的螺钉接触钣金件800后，实现焊接的动作。

如图2所示，所述的基座100包括多根支撑架1001，支撑架1001由沿水平方向和竖直方向的方通焊接而成。对于所述的y轴运动机构400，本发明提供了一具体实施例，如图2所示，所述的y轴运动机构400包括y轴电机4001、y轴滑轨4002、y轴丝杆4003、y轴丝杆螺母4004、y轴滑块4005以及第一丝杆轴承4006；两条y轴滑轨4002沿y轴方向并排固定在支撑架1001顶部，所述y轴滑块4005滑动安装在y轴滑轨4002上；所述y轴电机4001和第一丝杆轴承4006固定在支撑架1001上，所述y轴丝杆4003的一端连接至y轴电机4001的输出轴，y轴丝杆4003的另一端安装在第一丝杆轴承4006内；所述y轴丝杆螺母4004转动安装在所述的y轴丝杆4003上；当y轴电机4001转动时，带动y轴丝杆4003旋转，从而使y轴丝杆螺母4004在y轴丝杆4003上来回运动。

如图3所示，所述的基座100还包括平台支撑脚1002，所述的工作平台200包括平台架子2001、绝缘平台2002以及导电铜板2003，所述平台支撑脚1002的一端固定在支撑架1001上，平台支撑脚1002的另一端固定在平台架子2001上，通过四个平台支撑脚1002，将平台架子2001支撑在支撑架1001的上方；所述绝缘平台2002固定安装在平台架子2001上，结合图1所示，多条导电铜板2003并排设置在绝缘平台2002上，当钣金件800放置在导电铜板2003上时，绝缘平台2002起到了良好的绝缘作用。

进一步的，对于所述的x轴运动机构300，如图2、图3所示，所述的x轴运动机构300包括连接框3001、龙门立脚3002、x轴电机3003、x轴滑轨3004、x轴滑块3005、x轴丝杆3006、x轴丝杆螺母3007以及第二丝杆轴承3008；所述的连接框3001横跨在两个y轴滑块4005上，并且连接框3001与所述的y轴丝杆螺母4004固定连接；所述龙门立脚3002的下端固定在连接框3001上，龙门立脚3002的上端固定在横梁3009的下表面，因此，通过两个龙门立脚3002的作用，将横梁3009支撑在工作平台200的上方；所述x轴电机3003和第二丝杆轴承3008固定安装在横梁3009上，所述x轴丝杆3006的一端与x轴电机3003的输出轴连接，x轴丝杆3006的另一端安装在第二丝杆轴承3008内，所述x轴丝杆螺母3007转动安装在x轴丝杆3006上，通过x轴电机3003的驱动在x轴丝杆3006上移动；两个x轴滑轨3004并排设置在横梁3009的侧壁，所述x轴滑块3005滑动设置于x轴滑轨3004上，所述的z轴运动机构500固定安装在x轴滑块3005上。当x轴电机3003转动时，带动x轴丝杆3006转动，使x轴丝杆螺母3007在x轴丝杆3006上移动，从而驱动z轴运动机构500沿x轴方向运动。

在本实施例中，对于所述的z轴运动机构500，如图3、图4所示，所述的z轴运动机构500包括z轴连接板5001、z轴固定板5002、z轴电机5003、z轴模组5004以及焊枪连接板5005；所述z轴连接板5001与x轴丝杆螺母3007固定连接，且z轴连接板5001还与所述的z轴固定板5002固定连接；所述x轴滑块3005固定设置于所述z轴固定板5002的背面，所述的z轴模组5004固定设置于所述z轴固定板5002的正面，所述z轴电机5003安装在z轴模组5004上方，所述焊枪连接板5005设置于z轴模组5004上，通过z轴电机5003的驱动，使焊枪连接板5005在z轴模组5004上沿z轴方向往复运动；所述的枪筒7001固定安装在所述的焊枪连接板5005上。当z轴电机5003转动时，带动焊枪连接板5005在z轴模组5004上沿z轴方向往复运动，当焊枪夹头7002内的螺钉接触到钣金件800上时，将螺钉焊接在钣金件800上。

在上述的实施例中，如图3所示，所述的x轴运动机构300上设置有一个z轴运动机构500，当然，也可以根据实际需求，在x轴运动机构300上设置多个z轴运动机构500，本实施例中，z轴运动机构500上设置有两个焊枪机构700，具体的，两个焊枪机构700并排设置在焊枪连接板5005上，通过z轴电机5003的驱动，带动两个焊枪机构700同时上下运动；当x轴电机3003驱动x轴丝杆螺母3007和z轴连接板5001运动时，带动z轴固定板5002在x轴上运动，实现z轴运动机构500在x轴方向运动；因此本发明可以通过两个焊枪机构700，在同一个钣金件上实现对不同型号螺钉的焊接，无需在送钉机构600内对螺钉的型号进行更换，因此大大的提高了对不同型号螺钉焊接时的效率；并且，由于两个焊枪机构700内均设置有用于驱动焊枪夹头7002上下运动的电机，因此两个焊枪机构相互独立，在其中一个焊枪机构工作的同时不会对另一个焊枪机构造成影响，适用于同一个钣金件上需焊接不同型号螺钉的情况，也可以适用于高度不平的金属工件上螺钉的焊接。

结合上述的结构，我们对本发明的cnc螺柱焊专机的工作过程进行详细说明，该cnc螺柱焊专机一般包括有系统控制柜，通过对系统控制柜进行操作，系统控制柜内的控制系统发出控制指令，使焊枪机构700运动至指定坐标位置，送钉机构600将螺钉传送至枪筒7001内，枪筒7001将螺钉推送至焊枪夹头7002内，焊枪机构700向下运动，当焊枪夹头7002运动至钣金件800上方位置后，枪筒7001驱动焊枪夹头7002向下运动，与钣金件800的表面相接处，此时位于cnc螺柱焊专机后部的储能焊机9001接收到信号，储能焊机9001发送焊接信号，将螺钉焊接在钣金件800上，此后焊枪机构700复位，完成螺钉的焊接。

在本实施例中，由于将钣金件800放置于导电铜板2003上，同时在导电铜板2003的下方设置有绝缘平台2002，在焊接时，导电铜板2003能够非常迅速将焊接时产生的热量进行散发，因此焊接的钣金件800上焊接热影响区小，钣金件800上无变形、变色，即使是薄壁工件，也没有焊接损坏件，提高了焊接的品质，大大的提高了良品率。另外，本发明的此种cnc螺柱焊专机，可以将多个不同规格的螺钉迅速、牢固的焊接在金属表面，无需钻孔、铆接、弧焊及焊后处理等繁琐的工艺，明显了提高了焊接的生产效率，从而降低了制造成本；广泛应用于家用电器、电力电气、通讯设备、医疗仪器、设备外壳、食品厨具等领域。

对于所述的送钉机构，如图5所示，本发明提供了一具体实施例，该送钉机构包括固定板10、螺钉箱20、转动装置30、螺钉传送件40、振动装置50、送钉装置60以及翻转装置70，螺钉箱20和振动装置50固定在所述的固定板10上，固定板10上可以安装一个外壳，以起到防尘作用；所述螺钉箱20用于放入螺钉，通过转动装置30的作用，将螺钉转移至螺钉传送件40上，同时通过振动装置50的作用，将螺钉并排在螺钉传送件40上，并逐个向前进行传送，一般的，所述的振动装置50即为振动电机；当螺钉传送至送钉装置60上时，通过送钉装置60，逐个的讲螺钉从螺钉传送件40上取下，并进入翻转装置70内，翻转装置70将螺钉翻转后，传送至送钉管900中，此后通过焊机将螺钉焊接到钣金件上。

具体的，如图5、图6所示，所述的螺钉传送件40由两个长条形的板构成，两个板平行并排后，其中间形成长条形的凹槽，该凹槽用于容纳螺钉，凹槽的宽度小于螺钉头的直径，大于螺钉的螺杆处的直径，因此螺钉的螺钉头可以搁置在凹槽顶部。螺钉传送件40的一端伸入螺钉箱20内，所述的转动装置30安装在螺钉箱20的侧壁上，如图2所示，对于所述的转动装置30，本发明提供了一具体实施例，所述的螺钉箱20的内壁上设置有贯穿的通孔，所述的转动装置30包括呈环形的转动件301，该转动件301的一侧安装有底板302，转动件301的另一侧安装在螺钉箱20的通孔上，所述转动件301的内壁上安装有多个螺旋片303；所述螺钉传送件40的一端伸入转动件301的中心处；另外，螺钉传送件40的该端安装有对称的导向片401，且该导向片401安装在螺钉传送件40的侧壁上，当转动件301和螺旋片303转动时，将螺钉箱20内的螺钉扬起，导向片401用于使螺钉更易于进入螺钉传送件40的凹槽内；同时，所述的振动装置50安装于螺钉传送件40下方，该振动装置50用于使螺钉并排在螺钉传送件40的凹槽内；所述螺钉传送件40的另一端与所述的送钉装置60相对接；所述的振动装置50还用于驱动螺钉凹槽内朝向送钉装置60的方向运动。进一步的，所述的翻转装置70位于送钉装置60的下方，所述的送钉装置60用于将凹槽内的螺钉逐个取出并放入翻转装置70内，翻转装置70用于逐个将螺钉进行翻转后，传送至送钉的管道中。

对于所述的送钉装置60，如图7所示，本发明提出了一具体实施例，所述的送钉装置60包括送钉气缸601、限位板602、限位块603以及移动卡块604；其中，所述限位块603固定在送钉气缸601的气缸杆上，通过送钉气缸601的驱动而前后运动，在图3中，所述的限位块603则在x轴方向往复运动。所述限位板602位于限位块603上方，对限位板602进行固定，防止限位板602移动，所述限位板602上设置有斜向的条形限位通孔6021；所述限位块603上设置有条形槽6031，所述的移动卡块604位于条形槽6031内，所述移动卡块604上还设置有凸柱6041，该凸柱6041伸入所述限位板602的条形限位通孔6021内，当限位块603通过送钉气缸601的驱动在x轴方向往复运动的同时，移动卡块604通过条形限位通孔6021与凸柱6041的限位作用，在所述的条形槽6031内往复运动，在图3中，移动卡块604在沿x轴方向运动的同时，还沿y轴方向往复运动；进一步的，所述的限位块603上还设置有第一送钉凹槽6032，所述的移动卡块604上还设置有第二送钉凹槽6042，所述第一送钉凹槽6032和第二送钉凹槽6042用于容纳螺钉；另外，所述限位板602的侧边上还设置有一缺口6022，且该缺口6022与所述螺钉传送件40的凹槽相对应。

如图8、图9所示，我们对送钉装置60的工作过程进行说明，如图4所示，当送钉气缸601驱动移动卡块604沿x2轴方向运动至止点位置时，限位板602上的缺口6022则与第一送钉凹槽6032、第二送钉凹槽6042形成一个容纳螺钉的凹腔，螺钉传送件40的凹槽内的螺钉则进入该凹腔内，如图3所示，第二送钉凹槽6042设置在移动卡块604的侧壁上，形成类似一个钩状的结构；此后，送钉气缸601驱动限位块603朝向x1轴方向运动，如图5所示，移动卡块604的第二送钉凹槽6042则带动螺钉，使螺钉沿着限位板602上的缺口6022移动，当沿x1轴运动至止点位置后，螺钉则卡在限位板602的缺口6022内；此后，当送钉气缸601带动限位块603沿x2轴方向运动时，螺钉则从限位板602上的缺口6022掉落至翻转装置70内，重复上述的过程，则实现了单个螺钉的送钉动作。

如图10至图12所示，对于所述的翻转装置70，本发明提出了一具体实施例，所述的翻转装置70包括翻转气缸701、转动块702以及固定块703，翻转气缸701可以使其气缸杆360°转动，所述的转动块702固定在翻转气缸701的气缸杆7011上，转动块702上设置有上下对称的盲孔7021，该盲孔7021用于容纳螺钉；所述固定块703的上设置有限位槽7031，该限位槽7031设置于固定块703的侧壁上，或者在固定块703的侧壁上设置有圆柱状的通孔；所述固定块703上设置有上下对称的第一通孔7032和第二通孔7033，第一通孔7032和第二通孔7033均与限位槽7031相连通，第二通孔7033上连接有用于传送螺钉的管道；本实施例中，所述限位槽7031呈圆柱状，且限位槽7031的直径略大于转动块702的直径，所述的转动块702插入固定块703的限位槽7031内，当翻转气缸701带动转动块702转动时，所述的第一通孔7032位于所述限位块603的第一送钉凹槽6032下方时，螺钉从第一通孔7032进入所述转动块702的盲孔7021内。

通过上述的结构，当送钉装置60将螺钉传动到翻转装置70后，从第一通孔7032进入转动块702的盲孔7021内，翻转气缸701带动转动块702转动，当装有螺钉的盲孔7021与第二通孔7033对应时，盲孔7021内的螺钉则通过第二通孔7033，进入与第二通孔7033连接的送钉管900内；由于在螺钉传送件40上的螺钉都是螺帽朝上，经过翻转装置70的翻转后，进入与第二通孔7033连接的送钉管900中的螺丝都是螺钉朝下，通过这种方式，以便于实现螺钉的焊接。

本发明的此种送钉机构，通过送钉装置60实现单个螺钉的传送，同时通过翻转装置70对螺钉进行翻转，便于焊机将螺钉焊接在钣金件上；从而降低了人工劳动强度，无需人工操作，同时还大大的提高了送钉的效率，以提高焊机的焊接效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。