一种金属弹片自动焊接设备的制作方法

本实用新型涉及激光焊接设备领域，尤其涉及一种金属弹片自动焊接设备。

背景技术：

现阶段随着电子消费产品朝着小巧化、便携化方向发展继而要求产品零部件的焊接组装需更加精确。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，比较适合精准焊接小部件金属；但激光焊接对工件位置要求非常苛刻，每次必须使焊接部件固定在激光束的聚焦范围内，因此使用激光焊接小型金属弹片则必须解决安装夹具准确定位的问题。现有金属弹片激光焊接设备大都需使用特制夹具，焊件由人工装夹后固定在指定装夹位置进行焊接且多个位置焊接则需更换不同夹具。这种人工放入焊件不但费时费力且精度难以保证，多面焊接时，夹具需翻转多次，并需要多个固定夹具；因而现有设备在焊接金属弹片时人力成本高，产能效率低，生产成本高，多个零件焊接时不能实现自动化批量生产。

技术实现要素：

针对上述现存技术问题，本实用新型提供一种金属弹片自动焊接设备以实现焊件自动装夹，夹具自动在各工位流转，夹具类型使用单一化，夹具可自动复回原位，多个金属弹片焊接仅需一台设备就可完成的目的。

实现本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括焊接前段设备和焊接后段设备，所述焊接前段设备由前段焊接上机体1，前段中央控制器2，前段按钮控制器3和前段下电器总成柜7组成，所述焊接后段设备由后段焊接上机体4，后段中央控制器5，后段按钮控制器6和后段下电器总成柜8组成。

进一步的，所述前段焊接上机体1由焊件送料机构9、夹具送入机构10、第一夹具移动拨指机构11、第一弹片上料机构12、第一压弹片固定机构13、第一弹片折料机构14、夹具翻转机构15、夹具中转传送机构16、第一弹片卷料机构17、第一弹片激光焊接机构18、前段焊接夹具流道19和前段夹具回流输送机构20组成，所述前段焊接夹具流道19横向固定于前段下电器总成柜7上方，所述夹具送入机构10固定连接于前段焊接夹具流道19左端，所述焊件送料机构9对应固定于夹具送入机构10左端，在所述前段下电器总成柜7上方且与前段焊接夹具流道19同一水平面上，从左至右依次固定安装有第一夹具移动拨指机构11、第一弹片上料机构12、第一压弹片固定机构13、第一弹片折料机构14、夹具翻转机构15、夹具中转传送机构16；第一弹片卷料机构17对应第一弹片上料机构12用支架固定安装第一弹片上料机构12上方；所述前段夹具回流输送机构20固定连接于前段焊接夹具流道19下方。

进一步的，所述后段焊接上机体4由第二夹具移动拨指机构21、第二弹片上料机构22、第二压弹片固定机构23、第三弹片上料机构24、第三压弹片固定机构25、第二弹片折料机构26、夹具开锁机构27、焊件取出下料机构28、夹具翻转复位机构29、夹具回拨机构30、后段焊接夹具流道31、第二弹片激光焊接机构32、第二弹片卷料机构33、第三弹片激光焊接机构34、第三弹片卷料机构35、后段夹具回流输送机构36和夹具推回机构37组成，所述后段焊接夹具流道31横向固定于后端电器总成柜8上且与前段焊接夹具流道19和中转流道48直线连接；第二夹具移动拨指机构21固定安装在后段焊接夹具流道31的左侧前方，并与第一夹具移动拨指机构11直线相连；在所述后段下电器总成柜8上方且与后段焊接夹具流道31同一水平面上，从左到右依次固定安装第二弹片上料机构22，第二压弹片固定机构23，第三弹片上料机构24，第三压弹片固定机构25，第二弹片折料机构26，夹具开锁机构27，焊件取出下料机构28，夹具翻转复位机构29，夹具回拨机构30；所述夹具推回机构37对应夹具翻转复位机构29固定安装在后段焊接夹具流道31的另一边；所述第二弹片激光焊接机构32对应第二压弹片固定机构23用支架固定安装在第二压弹片固定机构23上方；所述第二弹片卷料机构33对应第二弹片上料机构22用支架固定安装在第二弹片上料机构22上方；所述第三弹片激光焊接机构34对应第三压弹片固定机构25用支架固定安装在第三压弹片固定机构25上方；第三弹片卷料机构35对应第三弹片上料机构24用支架固定安装在第三弹片上料机构24上方；夹具推回机构37固定安装在后段焊接夹具流道31的右端；后段夹具回流输送机构36固定安装在后段焊接夹具流道31下方并与前段夹具回流输送机构20直线相连。

进一步的，所述夹具送入机构10包括夹具移载上升机构38、夹具移载固定夹头39、夹具移载气缸40；所述夹具移载上升机构38位于夹具移载固定夹头39的左侧，夹具移载气缸40连接于夹具移载固定夹头39的右侧,夹具移载气缸40受力推动夹具移载固定夹头39使夹具移载固定夹头39进入前段焊接夹具流道19内。

进一步的，所述夹具移动拨指机构11包括拨指片41、第二直线导轨42、伺服旋转马达43、摇摆连杆44、第一直线导轨45，所述第二直线导轨42与第一直线导轨45上设有n个间距相等的拨指片41，n大于等于1；第二直线导轨42与第一直线导轨45通过可调节长度的金属链接件直线连接，所述摇摆连杆44可拆卸的固定在第二直线导轨42左端的一拨指片41上，伺服旋转马达43与摇摆连杆44电连接。

进一步的，所述中转传送机构16包括中转传送马达46、中转皮带47、中转流道48，所述中转传送马达46固定安装在中转流道48下方，中转传送马达46有一动力滚轮；所述中转流道48内部两侧固定安装两个转动轮，所述动力滚轮位于所述两个转动轮下方且靠一侧位置；所述动力滚轮与距动力滚轮较远的转动轮直线连接的一位置的左上方设置一缓冲轮，所述缓冲轮可沿水平方向轨道左右滑动；此外，所述中转皮带47活动安装于两个转动轮与动力滚轮上，缓冲轮顶置中转皮带47。

进一步的，所述夹具翻转机构15包括翻转机构接料模块49、翻转上接气缸50、翻转夹具推出气缸51、翻转气缸52、中间流道53；从主视图方向看,翻转机构接料模块49与前段焊接夹具流道水平平行且右端连接中间流道53，翻转气缸52固定安装于翻转机构接料模块49的正前方，带动翻转机构接料模块49逆时针翻转90度，翻转上接气缸50固定安装于翻转机构接料模块49的正下方，翻转夹具推出气缸51固定安装于翻转机构接料模块49的左前方下侧，翻转夹具推出气缸51受力将夹具推入中间流道53内。

进一步的，所述夹具翻转复位机构29包括夹具翻转复位接料模块54、复位翻转气缸55；复位翻转气缸55固定安装于夹具翻转复位接料模块54上方，复位翻转气缸55受力带动夹具翻转复位接料模块54顺时针翻转90度。

进一步的，所述夹具回拨机构30包括夹具回拨固定模块56、回拨导轨57、夹具回拨摆杆58、回拨气缸59，回拨导轨57上安装可滑动的夹具回拨固定模块56，夹具回拨固定模块56与来回摆动的夹具回拨摆杆58的一端相连接，夹具回拨摆杆58的另一端连接回拨气缸59。

进一步的，所述后段夹具回流输送机构36主要包括回流推入气缸60、后段第一回流马达61、后段第二回流马达62、后段第一回流皮带流道63、后段第二回流皮带流道64，回流推入气缸60固定安装在后段第一回流皮带流道63的右端，后段第一回流马达61固定安装在后段第一回流皮带流道63的下方，通过滚轮为后段第一回流皮带流道63的皮带提供动力，后段第二回流马达62分别固定安装在后段第二回流皮带流道64的下方通过滚轮为后段第二回流皮带流道64的皮带提供动力，后段第一回流皮带流道63与后段第二回流皮带流道64水平直线相接。

本实用新型的有益效果为：一个夹具可供三种金属弹片焊接使用，节约夹具成本。夹具可依次自动进入后续工位工作，夹具内焊件取出后又可自动回复到初始位置，自动化程度高可进行大批量焊接。金属弹片的安装和焊接均由设备自动完成，稳定性好，焊接精度高。

附图说明

图1为本实用新型的总体外观示意图；

图2为本实用新型的焊接前段整体结构俯视图；

图3为本实用新型的焊接前段整体结构主视图；

图4为本实用新型的焊接后段整体结构俯视图；

图5为本实用新型的焊接后段整体结构主视图；

图6为本实用新型的夹具送入回流结构主视图；

图7为本实用新型的夹具送入回流结构俯视图；

图8为本实用新型的夹具送入机构主视图；

图9为本实用新型的夹具送入机构左视图；

图10为本实用新型的夹具移动拨指机构俯视图；

图11为本实用新型的夹具移动拨指机构主视图；

图12为本实用新型的夹具中转传送机构主视图；

图13为本实用新型的夹具中转传送机构俯视图；

图14为本实用新型的夹具翻转机构主视图；

图15为本实用新型的夹具翻转机构俯视图；

图16为本实用新型的夹具翻转复位机构俯视图；

图17为本实用新型的夹具翻转复位机构右视图；

图18为本实用新型的夹具回拨机构主视图；

图19为本实用新型的夹具回拨机构俯视图；

图20为本实用新型的后段夹具回流输送机构主视图；

图21为本实用新型的后段夹具回流输送机构俯视图；

图22为本实用新型的前段夹具回流输送机构示意图；

附图标记:

焊件送料机构9，夹具送入机构10，第一夹具移动拨指机构11，第一弹片上料机构12，第一压弹片固定机构13，第一弹片折料机构14，夹具翻转机构15，夹具中转传送机构16，第一弹片卷料机构17，第一弹片激光焊接机构18，前段焊接夹具流道19，前段夹具回流输送机构20，第二夹具移动拨指机构21，第二弹片上料机构22，第二压弹片固定机构23，第三弹片上料机构24，第三压弹片固定机构25，第二弹片折料机构26，夹具开锁机构27，焊件取出下料机构28，夹具翻转复位机构29，夹具回拨机构30，后段焊接夹具流道31，第二弹片激光焊接机构32，第二弹片卷料机构33，第三弹片激光焊接机构34，第三弹片卷料机构35，后段夹具回流输送机构36，夹具推回机构37组成，夹具移载上升机构38，夹具移载固定夹头39，夹具移载气缸40，拨指片41，第二直线导轨42，伺服旋转马达43，摇摆连杆44，第一直线导轨45，中转传送马达46，中转皮带47，中转流道48，翻转机构接料模块49，翻转上接气缸50，翻转夹具推出气缸51，翻转气缸52，中间流道53，夹具翻转复位接料模块54，复位翻转气缸55，夹具回拨固定模块56，回拨导轨57，夹具回拨摆杆58，回拨气缸59，回流推入气缸60，后段第一回流马达61，后段第二回流马达62，后段第一回流皮带流道63，后段第二回流皮带流道64中，前段第一回流马达65，前段第二回流马达66，前段第一回流皮带流道67，前段第二回流皮带流道68。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种金属弹片自动焊接设备，包括焊接前段设备和焊接后段设备；焊接前段设备由前段焊接上机体1，前段中央控制器2，前段按钮控制器3和前段下电器总成柜7组成；焊接后段设备由后段焊接上机体4，后段中央控制器5，后段按钮控制器6和后段下电器总成柜8组成。

如图2、3所示，前段焊接上机体1由焊件送料机构9、夹具送入机构10、第一夹具移动拨指机构11、第一弹片上料机构12、第一压弹片固定机构13、第一弹片折料机构14、夹具翻转机构15、夹具中转传送机构16、第一弹片卷料机构17、第一弹片激光焊接机构18、前段焊接夹具流道19和前段夹具回流输送机构20组成，所述前段焊接夹具流道19横向固定于前段下电器总成柜7上方，所述夹具送入机构10固定连接于前段焊接夹具流道19左端，所述焊件送料机构9对应固定于夹具送入机构10左端，在所述前段下电器总成柜7上方且与前段焊接夹具流道19同一水平面上，从左至右依次固定安装有第一夹具移动拨指机构11、第一弹片上料机构12、第一压弹片固定机构13、第一弹片折料机构14、夹具翻转机构15、夹具中转传送机构16；第一弹片卷料机构17对应第一弹片上料机构12用支架固定安装第一弹片上料机构12上方；所述前段夹具回流输送机构20固定连接于前段焊接夹具流道19下方。

如图4、5所示，后段焊接上机体4由第二夹具移动拨指机构21、第二弹片上料机构22、第二压弹片固定机构23、第三弹片上料机构24、第三压弹片固定机构25、第二弹片折料机构26、夹具开锁机构27、焊件取出下料机构28、夹具翻转复位机构29、夹具回拨机构30、后段焊接夹具流道31、第二弹片激光焊接机构32、第二弹片卷料机构33、第三弹片激光焊接机构34、第三弹片卷料机构35、后段夹具回流输送机构36和夹具推回机构37组成，所述后段焊接夹具流道31横向固定于后端电器总成柜8上且与前段焊接夹具流道19和中转流道48直线连接；第二夹具移动拨指机构21固定安装在后段焊接夹具流道31的左侧前方，并与第一夹具移动拨指机构11直线相连；在所述后段下电器总成柜8上方且与后段焊接夹具流道31同一水平面上，从左到右依次固定安装第二弹片上料机构22，第二压弹片固定机构23，第三弹片上料机构24，第三压弹片固定机构25，第二弹片折料机构26，夹具开锁机构27，焊件取出下料机构28，夹具翻转复位机构29，夹具回拨机构30；所述夹具推回机构37对应夹具翻转复位机构29固定安装在后段焊接夹具流道31的另一边；所述第二弹片激光焊接机构32对应第二压弹片固定机构23用支架固定安装在第二压弹片固定机构23上方；所述第二弹片卷料机构33对应第二弹片上料机构22用支架固定安装在第二弹片上料机构22上方；所述第三弹片激光焊接机构34对应第三压弹片固定机构25用支架固定安装在第三压弹片固定机构25上方；第三弹片卷料机构35对应第三弹片上料机构24用支架固定安装在第三弹片上料机构24上方；夹具推回机构37固定安装在后段焊接夹具流道31的右端；后段夹具回流输送机构36固定安装在后段焊接夹具流道31下方并与前段夹具回流输送机构20直线相连。

具体工作原理：空载夹具在夹具送入机构10内由焊件送料机构9自动安装焊件，焊件安装完后，夹具送入机构10将夹具送入前段焊接夹具流道19中；经第一夹具移动拨指机构11将夹具移动到第一弹片上料机构12前，第一弹片上料机构自动将弹片装入夹具指定位置。夹具再经第一夹具移动拨指机构11送入第一压弹片固定机构13后，第一压弹片机构将第一弹片和焊件夹紧，保证正确位置精度。第一弹片激光焊接机构18的激光对指定位置进行焊接，焊接完成后夹具再被第一夹具移动拨指机构11送入第一弹片折料机构14，第一弹片折料机构14对需废弃的定位折边折断。夹具由第一夹具移动拨指机构11推送入夹具翻转机构15，翻转机构对夹具自动翻转90度后，由夹具中转传送机构16送入焊接后段设备，在不同的表面焊接第二弹片和第三弹片。

在焊接后段设备中，夹具经由第二夹具移动拨指机构21依次拨入第二弹片上料机构22，第二压弹片固定机构23，第三弹片上料机构24，第三压弹片固定机构25。在夹具进入压弹片固定机构后激光焊接设备启动，将弹片精确焊接在焊件上。夹具进入第二弹片折料机构26，第二弹片折料机构将第二弹片和第三弹片需废弃的定位折边一起折断。夹具再由第二夹具移动拨指机构21送入夹具开锁机构27，夹具开锁机构27将夹具的锁止螺钉打开。夹具再进入焊件取出下料机构28，焊件自动推出到接料槽内后，空载夹具进入夹具翻转复位机构29，夹具翻转复位机构29进行90度翻转后夹具复位。空载夹具再经过夹具回拨机构37进入夹具回流输送机构36内，通过夹具回流输送机构的皮带运动，夹具返回初始位置。

如图8、9所示，夹具送入机构10包括夹具移载上升机构38、夹具移载固定夹头39、夹具移载气缸40；所述夹具移载上升机构38位于夹具移载固定夹头39的左侧，夹具移载气缸40连接于夹具移载固定夹头39的右侧,夹具移载气缸40受力推动夹具移载固定夹头39使夹具移载固定夹头39进入前段焊接夹具流道19内。焊接空载夹具先由如图22所示的前段夹具回流输送机构依靠皮带摩擦力将夹具移动到夹具送入机构10内，夹具移载上升机构38将夹具顶向上方，上升气缸到位后，产品上料机构的气缸将焊件推入夹具，焊件到位后，夹具移载固定夹头39将夹具夹住，夹具移载气缸40前后移动，夹具推入前段焊接夹具流道19内。

如图10、11所示，夹具移动拨指机构11包括拨指片41、第二直线导轨42、伺服旋转马达43、摇摆连杆44、第一直线导轨45，所述第二直线导轨42与第一直线导轨45上设有n个间距相等的拨指片41，n大于等于1；第二直线导轨42与第一直线导轨45通过可调节长度的金属链接件直线连接，所述摇摆连杆44可拆卸的固定在第二直线导轨42左端的一拨指片41上，伺服旋转马达43与摇摆连杆44电连接。夹具进入前段焊接夹具流道内后，伺服旋转马达43旋转180度，摇摆连杆带动拨指机构在第二直线导轨42和45上向前移动规定距离，夹具在拨指片的带动下依次向前移动制定的等距离。

如图12、13所示，中转传送机构16包括中转传送马达46、中转皮带47、中转流道48，所述中转传送马达46固定安装在中转流道48下方，中转传送马达46有一动力滚轮；所述中转流道48内部两侧固定安装两个转动轮，所述动力滚轮位于所述两个转动轮下方且靠一侧位置；所述动力滚轮与距动力滚轮较远的转动轮直线连接的一位置的左上方设置一缓冲轮，所述缓冲轮可沿水平方向轨道左右滑动；此外，所述中转皮带47活动安装于两个转动轮与动力滚轮上，缓冲轮顶置中转皮带47。夹具进入中转传送机构16内后，中转传送马达46带动中转皮带47，夹具在中转流道48内由皮带送入后段焊接设备。

如图14、15所示，夹具翻转机构15包括翻转机构接料模块49、翻转上接气缸50、翻转夹具推出气缸51、翻转气缸52、中间流道53；从主视图方向看,翻转机构接料模块49与前段焊接夹具流道水平平行且右端连接中间流道53，翻转气缸52固定安装于翻转机构接料模块49的正前方，带动翻转机构接料模块49逆时针翻转90度，翻转上接气缸50固定安装于翻转机构接料模块49的正下方，翻转夹具推出气缸51固定安装于翻转机构接料模块49的左前方下侧，翻转夹具推出气缸51受力将夹具推入中间流道53内。在前段每个工站完成焊接工序后进入夹具翻转机构15内，夹具翻转机构接料模块49将夹具固定住，翻转气缸52带动接料模块逆时针翻转90度，翻转上接气缸50上升将夹具接住后，翻转夹具推出气缸51再将夹具推入中间流道53内。

如图16、17所示，夹具翻转复位机构29包括夹具翻转复位接料模块54、复位翻转气缸55；复位翻转气缸55固定安装于夹具翻转复位接料模块54上方，复位翻转气缸55受力带动夹具翻转复位接料模块54顺时针翻转90度。在完成前述各工站工序后夹具送入翻转复位机构29内，夹具翻转复位接料模块54固定夹具后，由复位翻转气缸55顺时针将夹具翻转90度，夹具方向回位。

如图18、19所示，夹具回拨机构30包括夹具回拨固定模块56、回拨导轨57、夹具回拨摆杆58、回拨气缸59，回拨导轨57上安装可滑动的夹具回拨固定模块56，夹具回拨固定模块56与来回摆动的夹具回拨摆杆58的一端相连接，夹具回拨摆杆58的另一端连接回拨气缸59。夹具方向回位后，夹具在第二夹具移动拨指机构21的作用下推入夹具回拨机构30内，夹具回拨固定模块56保持住夹具，夹具回拨摆杆58在回拨气缸59的作用下，夹具回拨固定模块56沿回拨导轨57直线运动到回流输送机构的入口。

如图20、21所示，后段夹具回流输送机构36主要包括回流推入气缸60、后段第一回流马达61、后段第二回流马达62、后段第一回流皮带流道63、后段第二回流皮带流道64，回流推入气缸60固定安装在后段第一回流皮带流道63的右端，后段第一回流马达61固定安装在后段第一回流皮带流道63的下方，通过滚轮为后段第一回流皮带流道63的皮带提供动力，后段第二回流马达62分别固定安装在后段第二回流皮带流道64的下方通过滚轮为后段第二回流皮带流道64的皮带提供动力，后段第一回流皮带流道63与后段第二回流皮带流道64水平直线相接。夹具推入后段夹具回流输送机构36的入口处后，由回流推入气缸60将夹具推入后段第一回流皮带流道63中，输送皮带由后段第一回流马达61带动向前移动到后段第二回流皮带流道64中，后段第二回流皮带由后段第二回流马达62带动，夹具向前移动到前段第一回流皮带流道67中，输送皮带由前段第一回流马达65带动，夹具向前移动到前段第二回流皮带流道68中，前段第二回流皮带由前段第二回流马达66带动，夹具在回流流道皮带的作用下移动到夹具送入机构10的初始位置。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。