一种排气管专用焊接机的制作方法

本实用新型涉及一种汽车排气管加工设备技术领域，尤其涉及一种焊接机。

背景技术：

排气管是汽车消声器的重要组成部件，排气管由不锈钢制成，排气管管壁设置有孔区，孔区内为多个向外凸起的百叶窗孔，用于气流分流，各分流在消声器的腔体内相互冲击以使气流流速减缓，以达到降低噪音的目的。排气管的加工工艺为冲裁、冲孔、成型、焊接，但现有技术关于排气管的焊接工序均采用人工焊接，工人通过专用夹具将排气管夹紧，然后采用氩弧焊的焊接方式对焊缝进行焊接，这样，存在的不足之处在于：专用夹具缺少对排气管的快速定位功能；采用人工焊接的方式导致工人的劳动强度大，且氩弧焊焊接工作需要特定操作人员才能胜任，对于企业来说，在人员的选定方面存在较大的困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种排气管专用焊接机，实现自动焊接排气管的功能，降低工人的劳动强度，且降低企业对人才的选拔难度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种排气管专用焊接机，包括立架、移动单元、焊接单元、碾压单元、工作台、料定位单元、料夹紧单元、PLC控制器，所述立架固定在所述工作台上，所述移动单元设置在立架上，所述焊接单元、碾压单元均设置在移动单元上，并在移动单元的驱动模块作用下作水平移动和升降运动，所述料定位单元包括固定板、定料轴、限位机构，所述固定板竖直固定在工作台上，所述定料轴一端与固定板固定连接，其轴心线与固定板板面垂直，所述定料轴另一端设置有用于限定排气管轴向移动的限位机构，所述料夹紧单元设有两个，所述料夹紧单元包括夹紧气缸、夹紧块，所述夹紧气缸的伸出杆顶端固定有夹紧块，两个所述夹紧气缸分别设置在定料轴的两侧，两个所述夹紧块分别在两个夹紧气缸的伸出杆的驱动下朝定料轴的方向移动，用于夹紧套接在定料轴上的排气管，所述夹紧块设有避开孔区的空腔，PLC控制器分别与移动单元、焊接单元、限位机构、夹紧气缸电连接。

其中，所述移动单元包括水平运动机构、升降运动机构，所述水平运动机构设置在所述立架上，所述升降运动机构设置在所述水平运动机构上，并在水平运动机构的驱动模块作用下作平移运动，所述焊接单元、碾压单元均设置在升降运动机构上，并在升降运动机构的驱动模块作用下作升降运动，PLC控制器分别与水平运动机构、升降运动机构电连接。

其中，所述焊接单元包括焊枪、焊枪支架、第一调节板、第二调节板，PLC控制器与焊枪电连接，所述焊枪与焊枪支架连接，第一调节板与焊枪支架滑动连接，并通过螺栓锁紧，用于调节焊枪的水平位置，所述第二调节板与第一调节板滑动连接，并通过螺栓锁紧，用于调节焊枪的高度位置，所述第二调节板与升降运动机构连接。

其中，所述碾压单元包括立杆、弹簧、安装块、碾压轮，所述立杆与升降运动机构连接，所述安装块与立杆下端滑动连接，所述立杆与安装块之间设有弹簧，所述碾压轮与安装块底部转动连接。

其中，所述限位机构包括限位气缸、限位块，所述限位气缸固定在工作台上，并位于定料轴一侧，限位气缸的伸出杆顶端连接有限位块，限位块在伸出杆的驱动下朝定料轴方向移动。

其中，还包括推料单元，所述推料单元包括推料气缸、导杆、推料板，所述推料气缸固定在工作台上，其伸出杆贯穿所述固定板与推料板连接，所述推料板固定连接有导杆，导杆与固定板滑动连接，所述推料板设有一圆弧面，圆弧面与定料轴表面相匹配。

其中，所述定料轴的顶面镶嵌有用于将排气管焊缝与定料轴62隔开的凸起621，所述凸起的材料为铜。

其中，还包括接料单元，所述接料单元包括接料气缸、接料架、导料板、集料箱，所述导料板倾斜设置在工作台侧面上，所述导料板设有开口，所述接料气缸固定在工作台侧面，并位于开口下方，其伸出杆顶端连接有接料架，所述集料箱位于所述导料板下方，用于收集从导料板上掉落的排气管。

实施本实用新型的有益效果在于：(1)通过料定位单元与料夹紧单元的结合，实现对排气管的快速定位；(2)通过移动单元、碾压轮可沿排气管焊缝方向移动，达到碾平焊缝的目的；焊枪可沿排气管焊缝方向移动，实现自动焊接焊缝的功能，降低工人的劳动强度；(3)设置有推料单元、接料单元，可将焊接好的排气管推出，使得排气管沿导料板滑落至下方的集料箱存放，达到设备自动下料的功能，省去人工取料，避免工人因操作失误而烫伤的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种排气管专用焊接机的主视图；

图2为本实用新型提出的一种排气管专用焊接机碾压单元的主视图；

图3为图1的F向视图；

图4为图1的A-A剖视图；

图5为本实用新型提出的一种排气管专用焊接机的水平移动机构俯视图；

图6为本实用新型提出的一种排气管专用焊接机的料夹紧单元结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种排气管专用焊接机的定料轴结构示意图。

图中：1、立架；2、移动单元；21、水平移动机构；211、驱动电机；212、丝杠；213、第一滑板；22、升降移动机构；221、升降气缸；222、第二滑板；3、焊接单元；31、焊枪；32、焊枪支架；33、第一调节板；34、第二调节板；4、碾压单元；41、立杆；42、弹簧；43、安装块；44、碾压轮；5、工作台；6、料定位单元；61、固定板；62、定料轴；621、凸起；63、限位机构；631、限位气缸；632、限位块；7、料夹紧单元；71、夹紧气缸；72、夹紧块；721、空腔；8、PLC控制器；9、接料单元；91、接料气缸；92、接料架；93、导料板；94、集料箱；10、推料单元；101、推料气缸；102、导杆；103、推料板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，本实用新型一种排气管专用焊接机，它包括立架1、移动单元2、焊接单元3、碾压单元4、工作台5、料定位单元6、料夹紧单元7、PLC控制器8，所述立架1固定在工作台5上，所述移动单元2设置在立架1上，焊接单元3、碾压单元4均设置在移动单元2上，并在移动单元2的驱动模块作用下作水平移动和升降运动，所述料定位单元6包括固定板61、定料轴62、限位机构63，固定板61竖直固定在工作台5上，定料轴62一端与固定板61固定连接，其轴心线与固定板61板面垂直，定料轴62另一端设置有用于限定排气管轴向移动的限位机构63，所述料夹紧单元7设有两个，料夹紧单元7包括夹紧气缸71、夹紧块72，夹紧气缸71的伸出杆顶端固定有夹紧块72，两个夹紧气缸71分别设置在定料轴62的两侧，两个夹紧块72分别在两个夹紧气缸71的伸出杆的驱动下朝定料轴62的方向移动，用于夹紧套接在定料轴62上的排气管，夹紧块72设有避开孔区的空腔721，PLC控制器8分别与移动单元2、焊接单元3、限位机构63、夹紧气缸71电连接。具体地，夹紧气缸71选用双杆气缸。工人将排气管套接在定料轴62上，且排气管的焊缝朝上放置，夹紧气缸71的伸出杆伸出，驱动夹紧块72将排气管固定，参见图6，由于夹紧块72内设有空腔721，使得排气管上的孔不受夹紧块72的挤压而变形，所述焊接单元3、碾压单元4在所述移动单元2的作用下下降至排气管的焊缝上，然后在移动单元2的作用下沿定料轴62的轴心线方向移动进行焊接，从而实现自动焊接焊缝的功能，降低工人的劳动强度，提高工作效率。

为避免排气管在轴向方向上移动，参见图4，所述限位机构63包括限位气缸631、限位块632，所述限位气缸631固定在工作台5上，并位于定料轴62一侧，限位气缸631的伸出杆顶端连接有限位块632，PLC控制器8与限位气缸连接(气缸与空气压缩机连接属于现有技术、在此不再赘述)，PLC控制器8控制限位气缸631的伸出杆伸出，驱动限位块632朝定料轴62方向移动，使得限位块632紧贴于定料轴62的周面上，以达到将排气管限定于固定板61与限位块632之间的目的，避免焊接时排气管因受碾压单元4的一个朝前的推力而发生位置偏移，从而提高焊接质量。

为避免焊接时排气管与定料轴62粘合在一起，参见图7，所述定料轴62的顶面镶嵌有用于将排气管焊缝与定料轴62隔开的凸起621，所述凸起621的材料为铜。定料轴62通常使用铁锻造而成，这样可节约零部件的成本，可排气管与定料轴62的材料均由铁构成会使的焊接时发生二者粘合，故此处，设有铜制的凸起621，达到排气管焊缝与定料轴62隔开的目的。

为实现排气管自动下料的功能，参见图4、7，还包括推料单元10，所述推料单元10包括推料气缸101、导杆102、推料板103，所述推料气缸101固定在工作台5上，其伸出杆贯穿所述固定板61与推料板103连接，所述推料板103固定连接有导杆102，导杆102与固定板61滑动连接，其中，导杆102起导向的作用，保证推料板103沿定料轴62轴心线方向移动，所述推料板103设有一圆弧面，圆弧面与定料轴62表面相匹配，PLC控制器8与推料气缸101连接，PLC控制器8控制推料气缸101的伸出杆伸出，驱动推料板103沿定料轴62的轴心线方向移动，将套接在定料轴62上的排气管推出。此处，通过推料单元10，可省去工人将焊接好的排气管卸下工作，避免工人因操作不当而被烫伤的情况发生。

为实现自动收集排气管的功能，参见图1、4，还包括接料单元9，所述接料单元9包括接料气缸91、接料架92、导料板93、集料箱94，所述导料板93倾斜设置在工作台5侧面上，所述导料板93设有开口，所述接料气缸91固定在工作台5侧面，并位于开口下方，其伸出杆顶端连接有接料架92，所述集料箱94位于所述导料板93下方，用于收集从导料板93上掉落的排气管。具体地，排气管的长度大于开口的长度，开口的长度大于接料架92的长度。PLC控制器8与接料气缸91连接(气缸与空气压缩机连接属于现有技术、在此不再赘述)，PLC控制8控制接料气缸91的伸出杆伸出，驱动接料架92上升运动，承接被推出的排气管，然后接料气缸91的伸出管缩回，接料架92下降，排气管经过开口时，被开口卡在导料板93上，排气管因自重滑落至下方的集料箱94收集。

为实现焊接单元3、碾压单元4能够自动下降至焊缝上，以及沿焊缝方向移动完成焊接工作，参见图2、5，所述移动单元2包括水平运动机构21、升降运动机构22，所述水平运动机构21包括驱动电机211、丝杠212、第一滑板213，所述立架1水平设置有两条导轨，且滑轨与定料轴62平行，导轨滑动连接有滑块，所述丝杠212与立架1转动连接，丝杠212配合连接有丝杠螺母，丝杠螺母与滑块均固定在第一滑板213上，所述驱动电机211固定在立架1上，其输出端与丝杠212一末端连接，驱动电机211采用伺服电机，PLC控制器8与驱动电机211连接，所述升降运动机构22包括升降气缸221、第二滑板222，所述升降气缸221缸体固定在第一滑板213上，其伸出杆顶端与第二滑板222固定连接，第二滑板222与第一滑板213滑动连接，所述焊接单元3、碾压单元4均设置在第二滑板222上，PLC控制器8与升降气缸221连接(气缸与空气压缩机连接属于现有技术、在此不再赘述)。PLC控制器8控制升降气缸221的伸出杆伸出，使得第二滑板222作下降运动，使得焊接单元3、碾压单元4下降至焊缝上；PLC控制器8控制驱动电机211启动，驱动电机211驱动丝杠212转动，丝杠212与丝杠螺母配合使得第一滑板213沿导轨方向移动，以达到焊接单元3、碾压单元4沿焊缝方向移动进行焊接工作的目的。

为实现在焊接之前可对焊缝进行碾平，参见图2、3，所述碾压单元4包括立杆41、弹簧42、安装块43、碾压轮44，所述立杆41竖直固定在所述第二滑板222上，所述安装块43与立杆41下端滑动连接，所述立杆41与安装块43之间设有弹簧42，所述碾压轮44与安装块43底部转动连接。在焊接之前，需要先将焊缝区域碾平，然后再进行焊接，这样可保证焊接质量；所述碾压轮44用于将排气管的焊缝碾压平整；为避免碾压轮44与排气管发生刚性碰撞，设置有弹簧42以达到减震的效果。

为保证焊接质量，参见图2、3，所述焊接单元3包括焊枪31、焊枪支架32、第一调节板33、第二调节板34，PLC控制器8与焊枪31电连接，具体地，焊接方式采用氩弧焊，所述焊枪31与焊枪支架32连接，第一调节板33与焊枪支架32滑动连接，并通过螺栓锁紧，用于调节焊枪31的水平位置，所述第二调节板34与第一调节板33滑动连接，并通过螺栓锁紧，用于调节焊枪31的高度位置，所述第二调节板34与第二滑板222连接。通过调节焊枪31的水平及高度位置，使得焊枪31位于排气管焊缝的正上方，以达到焊接焊缝的目的。

工作原理：工人将成型的排气管套接在定料轴62上，并将焊缝朝上放置；启动专用焊接机，PLC控制器9控制两个夹紧气缸71的伸出杆伸出，使得两个夹紧块72将排气管定位，同时控制限位气缸631的伸出杆伸出，使得限位块632限制排气管的轴向移动方向；然后，PLC控制器8控制升降气缸221的伸出杆伸出，驱动焊枪31、碾压轮44下降至排气管的焊缝上；然后PLC控制器8控制焊枪31启动以及控制驱动电机211启动，丝杠212随之转动，丝杠212与丝杠螺母配合使得焊枪31与碾压轮44沿焊缝的方向移动，从而实现碾压轮44碾平焊缝后焊枪31对焊缝进行焊接；焊接结束后，碾压轮44、焊枪31复位，PLC控制器8控制两个夹紧气缸71、限位气缸631的伸出杆缩回，从而解除对排气管的定位；然后PLC控制器8控制接料气缸91的伸出杆伸出，等待接料，PLC控制器8控制推料气缸101的伸出杆伸出，将套接在定料轴62上的排气管推出至接料架92上，推料气缸101的伸出杆缩回后，排气管因自重从导料板93上滑落至下方的集料箱94存放。采用本实用新型，实现自动焊接排气管焊缝的功能，降低工人劳动强度，且降低企业对人才选拔的难度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。