一种电瓶箱体自动打磨装置及其拼装、焊接、打磨生产线的制作方法

本发明涉及一种电瓶箱体的自动打磨装置，属于电瓶箱体加工技术领域。

背景技术：

用于电瓶箱体的自动打磨装置在“电瓶箱体的拼装、焊接、打磨自动化流水线”中位于b区，是该流水线的第三道工序。该工序的主要工作是将焊接后的电瓶箱体上的焊缝打磨，具体是将电瓶箱体中底板与立板、立板与立板之间的焊缝进行打磨。

传统的打磨方式是通过人工转向的方式依次对每个焊缝进行打磨的，打磨完成后再由人工将其移送至下一工序，操作麻烦、工作效率低、劳动强度大，而且，打磨过程中焊枪易对人工造成伤害，因此急需一种工作效率高可实现自动化焊接的装置。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种电瓶箱体的自动打磨装置，无需人工直接参与打磨过程，可实现自动化，提高工作效率，降低劳动强度；还能保证所有打磨均在水平状态下进行，效果好，打磨质量稳定。本发明提供的一种用于电瓶箱体拼装、焊接、打磨的生产线，可减少一道操作，节约时间，提高工作效率，减少劳动强度，而且可适应不同尺寸的电瓶箱体的拼接、焊接和打磨，焊接和打磨工序均无需人工直接参与焊接过程，可实现自动化，还能保证所有焊接和打磨操作均在水平状态下进行，熔焊深、焊缝饱满、强度高，打磨均匀，焊接、打磨的质量稳定。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电瓶箱体的自动打磨装置，包括打磨间、布置在打磨间上方的环形轨道、能够滑动地安装在环形轨道上的循环小车、安装在循环小车上的起落机构、安装在起落机构下端的90度旋转机构、安装在90度旋转机构下端的360度旋转机构以及安装在打磨间内用于对焊接后的电瓶箱体焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构和第二砂轮传动机构，所述360度旋转机构的下端安装有用于取放电瓶箱体的电磁铁；所述第一砂轮传动机构用于对电瓶箱体中底板与各个立板之间的焊缝进行打磨，所述第二砂轮传动机构用于对电瓶箱体中任意两个相邻立板之间的焊缝进行打磨。

优选地，所述第一砂轮传动机构包括对称布置的左支架和右支架、安装在左、右支架、之间平行布置的往复丝杆和辅助平衡光杆、能够移动地安装在往复丝杆和辅助平衡光杆上的安装座、能够移动地安装在安装座上的砂轮伺服电机及安装在砂轮伺服电机输出端上的砂轮，所述往复丝杆能转动地安装在左、右支架、上，右支架上安装有用于驱动往复丝杆转动的丝杆伺服电机。

优选地，所述安装座上开设有凹槽，凹槽内布置有伸缩丝杆，凹槽内靠近辅助平衡光杆的一端固定有伸缩丝母，所述砂轮伺服电机与伸缩丝杆的一端连接，伸缩丝杆的另一端穿过伸缩丝母，并连接有驱动伸缩丝杆转动的伸缩伺服电机。

优选地，所述起落机构包括安装在循环小车上的起落伺服电机、安装在起落伺服电机输出端的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮和竖直布置的起落丝杆，所述从动齿轮能够转动地安装在循环小车上，起落丝杆的上端穿过从动齿轮，并与从动齿轮啮合；起落丝杆的下端穿过循环小车与90度旋转机构3连接。

优选地，所述90度旋转机构包括上连接杆、第一伺服电机、纵向布置的第一主动齿轮、纵向布置的第一从动齿轮和下连接杆，所述第一伺服电机通过第一安装座垂直于上连接杆安装固定，第一主动齿轮安装在第一伺服电机的输出端，所述第一从动齿轮能够转动地安装在上连接杆上，并与第一主动齿轮啮合，所述下连接杆与第一从动齿轮连接。

优选地，所述360度旋转机构包括第二伺服电机、横向布置的第二主动齿轮和横向布置的第二从动齿轮，第二主动齿轮安装在第二伺服电机的输出端，所述第二从动齿轮能够转动地安装在90度旋转机构的下端，并与第二主动齿轮啮合。

优选地，所述打磨间的两端对应安装有电动的二号封闭门12和三号封闭门11。

一种用于电瓶箱体拼装、焊接、打磨的生产线，包括拼接间，焊接间，打磨间，布置在拼接间、焊接间和打磨间上方的环形轨道，以及若干个能够滑动地安装在环形轨道上的循环小车，每个循环小车上均安装有起落机构，每个起落机构的下端均安装有90度旋转机构，每个90度旋转机构的下端均安装有360度旋转机构，拼接间布置有用于对电瓶箱体进行拼接点固成形的拼接装置，焊接间内安装有用于对点固成形后的电瓶箱体进行焊接、结构相同的第一焊枪组件和第二焊枪组件；打磨间内安装有用于对焊接后的电瓶箱体焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构和第二砂轮传动机构。

优选地，所述拼接装置包括工作台和四个对称安装在工作台上可调节的夹紧定位装置；所述四个夹紧定位装置对称安装在工作台的四个方向上，用于对电瓶箱体的四个立板进行夹紧定位。

优选地，每个所述夹紧定位装置包括活动夹板、夹紧丝母、夹紧丝杆、夹紧伺服电机和能够移动地安装在工作台上的定位板，所述夹紧丝母安装在位于定位板外侧的支撑架上，所述活动夹板布置在定位板和支撑架之间；所述夹紧丝杆的一端穿过夹紧丝母能够转动地安装在活动夹板上，另一端与夹紧伺服电机连接。

优选地，所述第一焊枪组件包括伸缩杆传动机构、左右传动机构、前后传动机构和安装在伸缩杆传动机构端部的焊枪，所述前后传动机构固定安装在焊接间内，所述左右传动机构能够前后移动地安装在前后传动机构上，所述伸缩杆传动机构能够左右移动地安装在左右传动机构上。

与现有的技术相比，本发明通过打磨间、布置在打磨间上方的环形轨道、能够滑动地安装在环形轨道上的循环小车、安装在循环小车上的起落机构、安装在起落机构下端的90度旋转机构、安装在90度旋转机构下端的360度旋转机构以及安装在打磨间内用于对焊接后的电瓶箱体焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构和第二砂轮传动机构的配合，无需人工直接参与打磨过程，可实现自动化，提高了工作效率，降低了劳动强度；还能保证所有打磨均在水平状态下进行，效果好，打磨质量稳定。

本发明提供的一种用于电瓶箱体拼装、焊接、打磨的生产线，一改手工操作的传统习惯，即首先将四周立板就位，再平铺底板，最后点固成形。成形后的箱体半成品可由循环小车和起落机构转送至焊接工序。无需再加临时拉撑加固，减少了一道操作，节约了时间，提高了工作效率，减少了劳动强度，而且可适应不同尺寸的电瓶箱体的拼接，拼接精度高。而焊接和打磨工序均无需人工直接参与焊接过程，可实现自动化，提高工作效率，降低劳动强度；还能保证所有焊接和打磨操作均在水平状态下进行，熔焊深、焊缝饱满、强度高，打磨均匀，焊接、打磨的质量稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一砂轮传动机构的结构示意图；

图3为本发明旋转机构的示意图；

图4为本发明起落机构处的示意图；

图5为本发明焊接间的示意图；

图6为本发明第一焊枪组件的示意图；

图7为本发明起拼接装置处的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种电瓶箱体的自动打磨装置，包括打磨间1、布置在打磨间1上方的环形轨道10、能够滑动地安装在环形轨道10上的循环小车7、安装在循环小车7上的起落机构6、安装在起落机构6下端的90度旋转机构3、安装在90度旋转机构3下端的360度旋转机构2以及安装在打磨间1内用于对焊接后的电瓶箱体5焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构8和第二砂轮传动机构9，所述360度旋转机构2的下端安装有用于取放电瓶箱体5的电磁铁4；所述第一砂轮传动机构8用于对电瓶箱体5中底板与各个立板之间的焊缝进行打磨，所述第二砂轮传动机构9用于对电瓶箱体5中任意两个相邻立板之间的焊缝进行打磨。其中，循环小车7可由电机驱动沿环形轨道2上行走或停留，如可包括小车板和安装在小车板下方的行走机构，其具体结构不是本发明所要保护的内容，故在此不做详述。

优选地，所述第一砂轮传动机构8包括对称布置的左支架85和右支架81、安装在左、右支架85、81之间平行布置的往复丝杆82和辅助平衡光杆89、能够移动地安装在往复丝杆82和辅助平衡光杆89上的安装座83、能够移动地安装在安装座83上的砂轮伺服电机86及安装在砂轮伺服电机86输出端上的砂轮84，所述往复丝杆82能够转动地安装在左、右支架85、81上，右支架81上安装有用于驱动往复丝杆82转动的丝杆伺服电机。通过对往复丝杆82的控制，可实现对不同尺寸电瓶箱体10的打磨。

优选地，所述安装座83上开设有凹槽，凹槽内布置有伸缩丝杆87，凹槽内靠近辅助平衡光杆89的一端固定有伸缩丝母88，所述砂轮伺服电机86与伸缩丝杆87的一端连接，伸缩丝杆87的另一端穿过伸缩丝母88连接有驱动伸缩丝杆87转动的伸缩伺服电机。通过对伸缩丝杆87的控制实现对砂轮84上下位置的调整。

优选地，所述起落机构6包括安装在循环小车7上的起落伺服电机62、安装在起落伺服电机62输出端的主动齿轮63、与主动齿轮63啮合的从动齿轮64和竖直布置的起落丝杆61，所述从动齿轮64能够转动地安装在循环小车7上，起落丝杆61的上端穿过从动齿轮64，并与从动齿轮64啮合；起落丝杆61的下端穿过循环小车7与90度旋转机构3连接。起落伺服电机62工作时，主动齿轮63在起落伺服电机62的驱动下转动，同时从动齿轮64随之转动，从而将带动起落丝杆61转动，而从动齿轮64是安装在循环小车7上的，所以起落丝杆61转动的同时，将带动其下端的90度旋转机构3等部件向上或向下移动，实现对电瓶箱体5取放。

优选地，所述90度旋转机构3包括上连接杆31、第一伺服电机33、纵向布置的第一主动齿轮34、纵向布置的第一从动齿轮35和下连接杆36，所述第一伺服电机33通过第一安装座32垂直于上连接杆31安装固定，第一主动齿轮34安装在第一伺服电机33的输出端，所述第一从动齿轮35能够转动地安装在上连接杆31上，并与第一主动齿轮34啮合，所述下连接杆36与第一从动齿轮35连接，并可随着第一从动齿轮35转动由竖直方向旋转至水平方向。第一伺服电机33的驱动第一主动齿轮34转动，第一从动齿轮35随之转动，从而带动安装在第一从动齿轮35上的连接杆36旋转，通过对第一主动齿轮34转动角度的设置，可将连接杆36由竖直状态旋转90度至水平状态，从而实现对安装在90度旋转机构3下方的其他部件的90度旋转。当然，除了对转动角度的控制外，还可以在上连接杆31和下连接杆36之间设置限位装置，限定下连接杆36只能由与上连接杆31同轴布置至与上连接杆31垂直布置的范围内旋转，限位装置的具体结构不是本发明的保护重点，故在此不做详述。

优选地，所述360度旋转机构2包括第二伺服电机22、横向布置的第二主动齿轮23和横向布置的第二从动齿轮24，第二主动齿轮23安装在第二伺服电机22的输出端，所述第二从动齿轮24能够转动地安装在90度旋转机构3的下端，并与第二主动齿轮23啮合。所述第二从动齿轮24的下端可连接有用于安装电磁铁4的立杆25。第二伺服电机22可通过第二安装座21安装在90度旋转机构3的下端，具体可安装在下连接杆36上。第二伺服电机22驱动第二主动齿轮23转动，第二从动齿轮24随之转动，从而带动安装在第二从动齿轮24上的立杆25、电磁铁4及电瓶箱体5作360度旋转。

优选地，所述打磨间1的两端对应安装有电动的二号封闭门12和三号封闭门11。

工作时，可启动循环小车7，同时启动起落机构6，起落机构6下端设有的电磁铁4在通电后吸取焊接后的电瓶箱体5的底板，打开由光电控制的二号封闭门12进入打磨间，在第一砂轮传动机构8下方进行底板和立板间焊缝的打磨，具体是通过对往复丝杆82和伸缩丝杆87控制，可将砂轮84对准底板与立板的连接处，然后由往复丝杆82带动砂轮84同时做横向运动并沿焊缝完成底板和其中一个立板之间的打磨。360度旋转机构2启动，箱体作360度旋转实现底板与其他立板之间焊缝的打磨。完成后循环小车7继续带着已焊好箱底的电瓶箱体5在进到第二砂轮传动机构9的下方进行立板与立板间焊缝的打磨，启动90度旋转机构3，360度旋转机构2连同电瓶箱体5一起作90°翻转，使电瓶箱体5的竖缝变成水平且焊缝v型口朝上。这样能保证打磨在水平状态下，效果好，打磨质量稳定。当第一道竖缝焊接完成后的同时360度旋转机构2启动带动电瓶箱体5作90度旋转。如此三次90度旋转完成四道竖缝的打磨。完成后，可控制90度旋转机构3复位，循环小车7继续带着焊接好的电瓶箱体5沿环形轨道10前进，从三号封闭门11出去进入下一工序。

本发明通过打磨间1、布置在打磨间1上方的环形轨道10、能够滑动地安装在环形轨道10上的循环小车7、安装在循环小车7上的起落机构6、安装在起落机构6下端的90度旋转机构3、安装在90度旋转机构3下端的360度旋转机构2以及安装在打磨间1内用于对焊接后的电瓶箱体5焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构8和第二砂轮传动机构9的配合，无需人工直接参与打磨过程，可实现自动化，提高了工作效率，降低了劳动强度；还能保证所有打磨均在水平状态下进行，效果好，打磨质量稳定。

如图1至图7所示，本发明实施例还提供了一种用于电瓶箱体拼装、焊接、打磨的生产线，包括拼接间，焊接间，打磨间，布置在拼接间、焊接间和打磨间1上方的环形轨道10，以及若干个能够滑动地安装在环形轨道10上的循环小车7，每个循环小车7上均安装有起落机构6，每个起落机构6的下端均安装有90度旋转机构3，每个90度旋转机构3的下端均安装有360度旋转机构2，拼接间布置有用于对电瓶箱体进行拼接点固成形的拼接装置，焊接间内安装有用于对点固成形后的电瓶箱体5进行焊接、结构相同的第一焊枪组件14和第二焊枪组件15；打磨间内安装有用于对焊接后的电瓶箱体5焊缝进行打磨、结构相同的第一砂轮传动机构8和第二砂轮传动机构9。

优选地，所述拼接装置包括工作台17和四个对称安装在工作台17上可调节的夹紧定位装置16；所述四个夹紧定位装置16对称安装在工作台17的四个方向上，用于对电瓶箱体5的四个立板进行夹紧定位。

优选地，每个所述夹紧定位装置16包括活动夹板161、夹紧丝母163、夹紧丝杆164、夹紧伺服电机165和能够移动地安装在工作台15上的定位板162，所述夹紧丝母163安装在位于定位板162外侧的支撑架168上，所述活动夹板161布置在定位板162和支撑架168之间；所述夹紧丝杆164的一端穿过夹紧丝母163能够转动地安装在活动夹板161上，另一端与夹紧伺服电机165连接。根据待拼接电瓶箱体10的尺寸，调整定位板162的位置，然后将立板靠近定位板162放置，启动夹紧伺服电机165，由于夹紧丝母163固定安装在支撑架168上，所以夹紧丝杆164在夹紧伺服电机165的驱动下作正、反向转动的同时，将带着活动夹板161向靠近或远离定位板162的方向移动，实现对立板的夹紧或释放。考虑到夹紧伺服电机165可能因悬空而影响其他部件不能正常工作的情况发生，可在支撑架168或工作台15上安装一个可供夹紧伺服电机165往返移动的轨道，夹紧伺服电机165能够滑动地安装在轨道上。

优选地，所述工作台17的四面均开设有用于安装夹紧定位装置16的安装槽171，每个所述夹紧定位装置16还包括安装在工作台17侧面正对安装槽171处的调节伺服电机166和布置在安装槽171内的调节丝杆157，所述定位板152能够移动地安装在调节丝杆157上，调节丝杆157的外端与调节伺服电机156的输出端连接。当调节丝杆157在调节伺服电机156驱动下作正、反向转动时，定位板152可沿调节丝杆157向远离或靠近活动夹板151的方向移动，其具体的位置，可根据待拼装立板的尺寸而定。

优选地，所述第一焊枪组件14包括伸缩杆传动机构141、左右传动机构142、前后传动机构143和安装在伸缩杆传动机构141端部的焊枪144，所述前后传动机构143固定安装在焊接间内，所述左右传动机构142能够前后移动地安装在前后传动机构143上，所述伸缩杆传动机构141能够左右移动地安装在左右传动机构142上。通过对伸缩杆传动机构141、左右传动机构142和前后传动机构143的控制可实现焊枪144上下、前后、左右位置的改变，以适应不同尺寸电瓶箱体5的焊接。

进一步，所述伸缩杆传动机构141包括固定安装在左右传动机构142上的伸缩丝母1411和伸缩伺服电机1412、贯穿伸缩丝母1411布置的伸缩丝杆1414、安装在伸缩伺服电机1412输出端的伸缩主动齿轮1413以及与伸缩主动齿轮513啮合的伸缩从动齿轮1415，所述伸缩从动齿轮1415能够转动地安装在伸缩丝母1411上，伸缩丝杆1414能够转动地安装在伸缩从动齿轮1415上。焊枪144安装在伸缩丝杆1414的端部。当需要调整焊枪144的位置时，可启动伸缩伺服电机1412，伸缩主动齿轮1413在伸缩伺服电机1412的驱动下转动的同时，伸缩从动齿轮1415随之转动。由于伸缩丝杆1414能够转动地安装在伸缩从动齿轮1415上，伸缩从动齿轮1415能够转动地安装在伸缩丝母1411上，伸缩丝母1411固定安装在左右传动机构142上，所以当伸缩从动齿轮1415转动时，伸缩丝杆1414作正向或反向转动，带着其端部的焊枪144一同向远离或靠近左右传动机构142的方向移动(即向靠近或远离电瓶箱体5的方向移动)。

进一步，所述左右传动机构142包括横向往复丝杆1421、能够移动地安装在横向往复丝杆1421上的左右丝母1422和驱动横向往复丝杆1421转动的左右伺服电机1423；所述前后传动机构143左右对称布置的两个传动支架，每个传动支架包括前后布置的前支座1431和后支座1434、能够转动地安装在前、后支座1431、1434上的前后丝杆1432、能够移动地安装在前后丝杆1432上的前后丝母1433以及驱动前后丝杆1432转动的前后伺服电机1435；所述横向往复丝杆1421能够转动地安装在两个前后丝母1433之间。当横向往复丝杆1421在左右伺服电机1423的驱动下作正、反向转动时，安装在左右传动机构142上的伸缩杆传动机构141和焊枪144沿着横向往复丝杆1421左右移动。

工作时，经过备料车间加工的半成品标准板材由叉车送至工作台17，然后根据待拼接电瓶箱体5的尺寸，调整工作台17上各个夹紧定位装置16的位置，并取四个待拼接的立板在工作台17上先完成拼接点固。再启动循环小车7，同时启动起落机构6，起落机构6下端设有的电磁铁2在通电后吸取电瓶箱体5的底板，行进至工作台17，将底板就位后人工固点。循环小车7启动的同时起落丝杆61上升，循环小车7带着拼装好的半成品箱体沿环形轨道10前进向焊接间行走。

打开由光电控制的一号封闭门13进入焊接间，在第一焊枪组件14下方进行底板和立板间焊缝的焊接，具体是通过对伸缩丝杆1414、横向往复丝杆1421和前后丝杆1432的控制，可将焊枪144对准底板与立板的连接处，然后由横向往复丝杆1421带动伸缩丝杆1414和焊枪144同时做横向运动并沿焊缝完成底板和其中一个立板之间的焊接。360度旋转机构2启动，箱体作360度旋转实现底板与其他立板之间焊缝的焊接。完成后循环小车7继续带着已焊好箱底的电瓶箱体5在进到第二焊枪组件15的下方进行立板与立板间焊缝的焊接，启动90度旋转机构3，360度旋转机构2连同电瓶箱体5一起作90度翻转，使电瓶箱体5的竖缝变成水平且焊缝v型口朝上。这样能保证焊缝在水平状态下施焊，熔焊深、焊缝饱满、强度高；不仅符合二保焊的技术要求，而且焊接质量稳定。当第一道竖缝焊接完成后的同时360度旋转机构2启动带动电瓶箱体5作90度旋转。如此三次90度旋转完成四道竖缝的焊接。完成后，可控制90度旋转机构3复位，循环小车7继续带着焊接好的电瓶箱体5沿环形轨道10前进，从二号封闭门12出去进入打磨间1。

打磨工作原理和焊接原理基本相同，以适应不同规格不同大小的箱体。电瓶箱体5在第一砂轮传动机构8下方进行底板与各个立板间焊缝的打磨，再行至第二砂轮传动机构9下方进行立板与立板之间焊缝的打磨。当竖缝(立板与立板间的焊缝)打磨完成后360度旋转机构2停止，最后90度旋转机构3旋转复位电瓶箱体5在循环小车7的带动下继续前进。起落丝杆61下伸，电瓶箱体5放到地面的链条输送机完成全部工作。循环小车7继续前进沿环形轨道10进入下一循环。

此外，整个生产线可在全封闭的状态下工作，焊接所产生的焊烟和打磨后产生的粉尘均由除尘系统回收净化。循环小车和电磁铁的电流采用城市电车外接式电源。拼装、电焊和打磨使用的动力电与此分别供电，互不干扰，安全可靠。全部封闭室的操作面设置有有机钢化玻璃，视线开阔直观。

综上所述，本发明一种用于电瓶箱体拼装、焊接、打磨的生产线，一改手工操作的传统习惯，即首先将四周立板就位，再平铺底板，最后点固成形。成形后的箱体半成品可由循环小车和起落机构转送至焊接工序。无需再加临时拉撑加固，减少了一道操作，节约了时间，提高了工作效率，减少了劳动强度，而且可适应不同尺寸的电瓶箱体的拼接，拼接精度高。而焊接和打磨工序均无需人工直接参与焊接过程，可实现自动化，提高工作效率，降低劳动强度；还能保证所有焊接和打磨操作均在水平状态下进行，熔焊深、焊缝饱满、强度高，打磨均匀，焊接、打磨的质量稳定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。