一种健身器械用弯管配件焊接装置的制作方法

1.本发明涉及健身机械技术领域，具体涉及一种健身器械用弯管配件焊接装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对个人身体健康更加关注，因此可以自主训练的健身器材变得越来越流行，同时人们对健身器材的功能需求也越来越高。健身器材常以训练功能多少来分为单功能和综合型多功能两大类，常用的有划船器、健美车、健步机、跑步机、美腰机等。
3.现有技术中大多健身器材的框架结构均采用各种金属管及配件连接而成，先通过金属管与片状配件连接，之后将焊接好的金属管通过螺栓连接。但是为了追求美观或者符合人体力学的目的，现有的金属管大多为金属弯管，对于金属弯管的焊接多采用手扶焊接件进行焊接，焊接支座不方便且焊接效率较低，同时焊接完成的金属弯管的质量好坏大多取决与工作人员的经验；或者虽然设有焊接机器人对金属弯管进行焊接，但是现有与焊接机器人配套的夹具，操作调整繁琐，定位及稳定性都不高。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中焊接效率低且缺少稳定夹具的缺陷，从而提供一种健身器械用弯管配件焊接装置。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种健身器械用弯管配件焊接装置，包括焊接机器人和工作台，所述焊接机器人固定在工作台一侧，还包括：定位夹具，所述定位夹具固定在工作台上且与焊接机器人纵向并列设置，所述定位夹具包括夹具座、抵紧件和定位销，所述抵紧件与定位销均设在夹具座上，所述夹具座包括支架座和底座，所述支架座固定在底座上，所述支架座包括横向依次设置的第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架与配件上料装置连接，所述定位销固定在第二支架上，所述抵紧件设在第三支架远离第一支架一侧；配件上料装置，所述配件上料装置水平设置且设在定位夹具一侧，所述配件上料装置设在第一支架远离第三支架一侧，所述配件上料装置包括存件腔和顶出件，所述顶出件横向线性滑移设置在存件腔内，所述顶出件滑移方向与第一支架侧壁垂直，所述存件腔末端与第一支架固定;弯管取料装置，所述弯管取料装置设在定位夹具上方，所述弯管取料装置包括取料件、取料座、横向滑移杆和伸缩夹，所述横向滑移杆沿取料座长度方向设置，所述取料件在横向滑移杆上滑移，所述伸缩夹设有多个且竖直滑移设置在取料件上。
6.通过采用上述技术方案，将手扶焊接改用机器焊接，同时设置定位夹具固定金属弯管，提升定位稳定性，采用配件上料装置对金属配件实现自动上料，减少人工参与，提升效率；通过定位夹具上不同的支架分别对金属弯管的不同段进行固定，实现焊接时金属弯
管位置稳定，定位销和抵紧件对金属弯管固定进行配合，进一步提升夹具的稳定性，使用夹具固定减少之前需要人工配合固定的繁琐，提高焊接工作效率，且通过定位夹具固定完成后金属弯管与金属配件不会随意移动，提高了焊接成功率，从而提高弯管配件的制作成功率，大批量生产能够满足市场的需求；通过配件上料装置，能够及时定量定点配合金属弯管控制金属配件的上料，同时配件上料装置能够保证金属配件与金属弯管处接触紧密，保证焊接牢固性，使得焊接质量更好；通过弯管取料装置实现金属弯管的自动上料以及焊接完成后的取料堆垛功能，提升工作效率，也方便后续堆垛整理工作，提升了本焊接装置的自动化和智能化程度。
7.进一步的，所述第一支架包括两竖直并列设置的第一立管和支撑管，所述第一立管与底座垂直固定设置，两个所述第一立管间距离大于金属弯管的宽度，所述存件腔固定在两个第一立管中间，所述支撑管连接第一立管与底座，两个所述第一立管的对称平面上设有水平设置的顶出件。
8.通过采用上述技术方案，第一立管与支撑管构成金属弯管第一段的支撑，两个第一立管间固定存件腔，顶出件设在两个第一立管的对称平面上，便于从中心顶出金属配件从而使金属配件与金属弯管固定对齐，确保焊接准确。
9.进一步的，所述存件腔内底部为贴合金属配件的凹槽面，所述存件腔远离顶出件一侧还设有卡紧装置，所述卡紧装置包括弧状板和弹性件，所述弧状板底部与金属配件外侧面相抵接，所述弹性件固定设在存件腔与弧状板之间，所述弧状板还向远离金属配件的一侧延伸有止推板。
10.通过采用上述技术方案，凹槽面与金属配件配合后，再加上卡紧结构，能够较为准确得将金属配件只推出一片，同时也通过弧状板和弹性件共同作用，在推出一片后，弹性件提供反作用力抵紧下一片金属配件，避免推出时金属配件黏连，止推板用于抵接推出的金属配件，给其在焊接时提供支撑。
11.进一步的，所述顶出件包括推动电机和与推动电机固定连接的推动头，所述推动头包括固定片、推动片和缓冲杆，所述固定片与推动电机的输出轴固定连接，所述推动片与缓冲杆固定连接，所述推动片与金属配件抵接设置，所述缓冲杆与推动片滑移设置且缓冲杆上还套设有缓冲弹簧。
12.通过采用上述技术方案，顶出件实现金属配件的推出，设置推动头能够较为平缓且稳定的推出金属配件，减少金属配件推动时的震动，实现金属配件上料时的平稳，且减少后续对金属配件上料位置的调整，减少人工的繁琐。
13.进一步的，所述第二支架包括两个纵向并列设置的第二立管与若干个支撑圆管，所述第二立管竖直方向上垂直延伸有若干水平转板，所述转板远离第二立管的一侧定位转动有支撑圆管，所述支撑圆管与转板和第二立管均垂直设置，所述支撑圆管从上至下逐渐远离第二立管设置。
14.通过采用上述技术方案，第二立管和支撑圆管构成支撑金属弯管弯曲段的支撑，支撑圆管对金属弯管的支撑贴合其弯曲面同时多个支撑圆管增大支撑力，使金属弯管在焊接时高度稳定；设置水平转板与支撑圆管定位转动，从而在放置金属弯管时，金属弯管能够与支撑圆管外表面接触从而顺势放下，减缓放置时的冲击力。
15.进一步的，每个所述第二立管上均固定有定位销，所述定位销包括马达、限位块、
第一齿轮、第二齿轮、转动件和定位筒，所述限位块固定在第二立管靠近支撑圆管的侧壁且与支撑圆管轴线平行设置，所述第一齿轮轴线与支撑圆管轴线平行，所述马达固定在第二立管侧壁且其转动轴穿过第一齿轮轴心，所述第一齿轮与第二齿轮啮合设置且第一齿轮与第二齿轮轴线平行，所述转动件与第二齿轮同轴设置且转动件外壁与定位筒内壁螺纹连接，所述定位筒还沿支撑圆管轴线方向滑移设置在限位块上。
16.通过采用上述技术方案，马达驱动第一齿轮转动，第一齿轮与第二齿轮啮合后带动转动件运动，由于转动件与第二齿轮同轴设置，因此与转动件螺纹连接的定位筒在限位块限位作用下沿限位块方向滑移设置，两个相对的第二立管均设有定位销，因此实现相对定位销的对接完成对第二立管处的定位。
17.进一步的，所述第三支架为与底座倾斜设置的承载座，所述第三支架上表面贴合金属弯管一侧的下表面，所述第三支架相对的两端延伸有导入边，所述导入边从上至下呈相互靠近的趋势。
18.通过采用上述技术方案，倾斜设置的第三支架便于金属弯管尾部放入，延伸设置的导入边起到引导放置的作用，保证金属弯管尾部能够顺势进入确定位置，保证金属弯管尾部的稳定。
19.进一步的，所述抵紧件包括滑移电机、抵紧支座和抵接折板，所述抵紧支座倾斜固定在工作台上且滑移电机固定在抵紧支座上，所述滑移电机的输出轴与抵接折板固定，所述抵接折板远离滑移电机的一侧设有抵接垫。
20.通过采用上述技术方案，抵紧件在金属弯管完全放入后实现对金属弯管的纵向抵紧，倾斜设置的抵紧支座更加符合金属弯管尾部略微倾斜的状态，抵紧垫的存在避免抵紧时损伤金属弯管尾部，同时也增大与金属弯管间摩擦，避免金属弯管在焊接时产生纵向移动。
21.进一步的，所述工作台相对的两侧分别设有上料架和收料框，所述收料框设在靠近配件上料装置一侧，所述收料框包括承接架和承接凹块，所述承接架沿收料框宽度方向贯穿设置，所述承接架设有分隔槽。
22.通过采用上述技术方案，在同一横向直线上设置上料架、工作台和收料框，从而实现取料-焊接-收料过程的流水化操作，收料框便于收纳和整理焊接完成的金属弯管，从而便于后续的堆垛打包处理。
23.进一步的，所述取料件滑移距离覆盖上料架和收料框，所述伸缩夹包括伸缩缸和活动夹爪，所述活动夹爪内侧壁设有压力传感器。
24.通过采用上述技术方案，能够滑移覆盖上料架到收料框距离的取料件，实现取料到收料的连续过程，伸缩缸用于伸缩活动夹爪，活动夹爪用于夹取金属弯管，活动夹爪内压力传感器便于控制夹取金属弯管压力，同时也能够直接反应到是否夹取到金属弯管，为夹取金属弯管的安全提供保障。
25.综上所述，本发明技术方案，具有如下优点：1.本发明提供的健身器械用弯管配件焊接装置，通过定位夹具上不同的支架分别对金属弯管的不同段进行固定，实现焊接时金属弯管位置稳定，定位销和抵紧件对金属弯管固定进行配合，进一步提升夹具的稳定性。
26.2.本发明提供的健身器械用弯管配件焊接装置，第二立管和支撑圆管构成支撑金
属弯管弯曲段的支撑，支撑圆管对金属弯管的支撑贴合其弯曲面同时多个支撑圆管增大支撑力，使金属弯管在焊接时高度稳定；定位销配合第二立管实现金属弯管弯曲段的稳定。
27.3.本发明提供的健身器械用弯管配件焊接装置，第三支架配合抵紧件确保金属弯管完全进入正确位置，并且实现对金属弯管的纵向抵紧，倾斜设置的抵紧支座更加符合金属弯管尾部略微倾斜的状态。
28.4.本发明提供的健身器械用弯管配件焊接装置，通过配件上料装置，能够及时定量定点配合金属弯管控制金属配件的上料，同时配件上料装置能够保证金属配件与金属弯管处接触紧密，保证焊接牢固性，使得焊接质量更好。
29.5.本发明提供的健身器械用弯管配件焊接装置，通过弯管取料装置实现金属弯管的自动上料以及焊接完成后的取料堆垛功能，提升工作效率，也方便后续堆垛整理工作，提升了本焊接装置的自动化和智能化程度。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的一种实施方式中提供的一种健身器械用弯管配件焊接装置的整体结构示意图；图2为图1中a部的放大结构示意图；图3为本发明一种实施方式中提供的第一支架和配件上料装置的局部结构示意图；图4为本发明一种实施方式中提供的第二支架的局部结构示意图；图5为本发明一种实施方式中提供的定位销的局部结构示意图；图6为本发明一种实施方式中提供的第三支架和抵紧件的局部结构示意图；图7为本发明一种实施方式中提供的收料框的剖视结构示意图。
32.附图标记说明：1、焊接机器人；2、工作台；21、上料架；22、收料框；221、承接架；2211、分隔槽；222、承接凹块；23、金属弯管；24、金属配件；3、定位夹具；4、夹具座；41、支架座；411、第一支架；4111、第一立管；4112、支撑管；412、第二支架；4121、第二立管；4122、转板；4123、支撑圆管；413、第三支架；4131、导入边；42、底座；5、抵紧件；51、滑移电机；52、抵紧支座；53、抵接折板；531、抵接垫；6、定位销；61、马达；62、限位块；63、第一齿轮；64、第二齿轮；65、转动件；66、定位筒；7、配件上料装置；71、存件腔；711、凹槽面；712、卡紧装置；7121、弧状板；7122、止推板；7123、弹性件；72、顶出件；721、推动电机；722、推动头；723、固定片；724、推动片；725、缓冲杆；726、缓冲弹簧；8、弯管取料装置；81、取料件；82、取料座；83、横向滑移杆；84、伸缩夹；841、伸缩缸；842、活动夹爪；8421、压力传感器。
具体实施方式
33.以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的
具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.一种健身器械用弯管配件焊接装置，如图1所示，包括焊接机器人1和工作台2，还包括定位夹具3、配件上料装置7和弯管取料装置8，焊接机器人1固定在工作台2偏后一侧，定位夹具3固定在工作台2上且与焊接机器人1纵向并列设置，定位夹具3固定在焊接机器人1前方，定位夹具3包括夹具座4、抵紧件5和定位销6，抵紧件5与定位销6均设在夹具座4上，夹具座4包括支架座41和底座42，支架座41包括横向依次设置的第一支架411、第二支架412和第三支架413，第一支架411与配件上料装置7连接，所述定位销6固定在第二支架412上，所述抵紧件5设在第三支架413远离第一支架411一侧；配件上料装置7水平设在定位夹具3的左侧，弯管取料装置8设在定位夹具3上方，弯管取料装置8包括取料件81、取料座82、横向滑移杆83和伸缩夹84，横向滑移杆83沿取料座82长度方向设置且固定在取料座82上，取料件81在横向滑移杆83上滑移，伸缩夹84设有多个且竖直滑移设置在取料件81上。本技术将手扶焊接改用机器焊接，同时设置定位夹具3固定金属弯管23，提升定位稳定性，采用配件上料装置7对金属配件24实现自动上料，减少人工参与，提升效率；通过定位夹具3上不同的支架座41分别对金属弯管23的不同段进行固定，实现焊接时金属弯管23位置稳定，定位销6和抵紧件5对金属弯管23的固定进行配合，进一步提升定位夹具3的稳定性，使用定位夹具3固定减少之前需要人工配合固定的繁琐，提高焊接工作效率，且通过定位夹具3固定完成后金属弯管23与金属配件24不会随意移动，提高了焊接成功率，从而提高弯管配件的制作成功率，大批量生产能够满足市场的需求；通过配件上料装置7，能够及时定量定点配合金属弯管23控制金属配件24的上料，同时配件上料装置7能够保证金属配件24与金属弯管23处接触紧密，保证焊接牢固性，使得焊接质量更好；通过弯管取料装置8实现金属弯管23的自动上料以及焊接完成后的取料堆垛功能，提升工作效率，也方便后续堆垛整理工作，提升了本焊接装置的自动化和智能化程度。
35.如图1和图7所示，工作台2相对的左右两侧分别设有上料架21和收料框22，收料框22设在工作台2左侧，收料框22包括承接架221和承接凹块222，承接架221沿收料框22宽度方向贯穿设置，承接架221上设有分隔槽2211，上料架21内放置未焊接的弯管，收料框22内存放焊接完成弯管，上料架21与收料框22均可以纵向移动，实现持续上料和收料过程。在同一横向直线上设置上料架21、工作台2和收料框22，从而实现取料-焊接-收料过程的流水化操作，收料框22便于收纳和整理焊接完成的金属弯管23，从而便于后续的堆垛打包处理。
36.如图1和图2所示，取料件81滑移距离覆盖上料架21和收料框22，伸缩夹84包括伸缩缸841和活动夹爪842，活动夹爪842内侧壁设有压力传感器8421，能够滑移覆盖上料架21到收料框22距离的取料件81，实现取料到收料的连续过程，伸缩缸841用于伸缩活动夹爪842，活动夹爪842用于夹取金属弯管23，活动夹爪842内压力传感器8421便于控制夹取金属弯管23压力，同时也能够直接反应到是否夹取到金属弯管23，为夹取金属弯管23的安全提供保障。
37.如图1和图3所示，配件上料装置7包括存件腔71和顶出件72，顶出件72横向线性滑移设置在存件腔71内，第一支架411包括两竖直并列设置的第一立管4111和支撑管4112，第一立管4111与底座42垂直固定设置，两个第一立管4111间距离大于金属弯管23的宽度，存件腔71固定在两个第一立管4111中间，支撑管4112倾斜设置且分别连接第一立管4111与底座42，两个第一立管4111的对称平面上设有水平设置的顶出件72。第一立管4111与支撑管
4112构成金属弯管23第一段的支撑，两个第一立管4111间固定存件腔71，顶出件72设在两个第一立管4111的对称平面上，便于从中心顶出金属配件24从而使金属配件24与金属弯管23固定对齐，确保焊接准确。
38.如图3所示，存件腔71内底部为贴合金属配件24的凹槽面711，存件腔71远离顶出件72一侧还设有卡紧装置712，卡紧装置712包括弧状板7121和弹性件7123，弧状板7121底部与金属配件24外侧面相抵接，弹性件7123固定设在存件腔71与弧状板7121之间，弧状板7121还向远离金属配件24的一侧延伸有止推板7122，凹槽面711与金属配件24配合后，再加上卡紧结构，能够较为准确得将金属配件24只推出一片，同时也通过弧状板7121和弹性件7123共同作用，在推出一片后，弹性件7123提供反作用力抵紧下一片金属配件24，避免推出时金属配件24黏连，止推板7122用于抵接已经推出的金属配件24，给其在焊接时提供支撑。
39.如图3所示，顶出件72包括推动电机721和与推动电机721固定连接的推动头722，推动头722包括固定片723、推动片724和缓冲杆725，固定片723与推动电机721的输出轴固定连接，推动片724与缓冲杆725固定连接，推动片724与金属配件24抵接设置，缓冲杆725与推动片724滑移设置且缓冲杆725上还套设有缓冲弹簧726，顶出件72实现金属配件24的推出，设置推动头722能够较为平缓且稳定的推出金属配件24，减少金属配件24推动时的震动，实现金属配件24上料时的平稳，且减少后续对金属配件24上料位置的调整，减少人工的繁琐。
40.如图1和图4所示，第二支架412包括两个纵向并列设置的第二立管4121与若干个支撑圆管4123，第二立管4121竖直方向上垂直延伸有若干长度不一的水平转板4122，转板4122远离第二立管4121的一侧定位转动有支撑圆管4123，支撑圆管4123与转板4122和第二立管4121均垂直设置且支撑圆管4123从上至下逐渐远离第二立管4121设置，支撑圆管4123外表面与金属弯管23下表面贴合，第二立管4121和支撑圆管4123构成支撑金属弯管23弯曲段的支撑，支撑圆管4123对金属弯管23的支撑贴合其弯曲面同时多个支撑圆管4123增大支撑力，使金属弯管23在焊接时高度稳定；设置水平转板4122与支撑圆管4123定位转动，从而在放置金属弯管23时，金属弯管23能够与支撑圆管4123外表面接触从而顺势放下，减缓放置时的冲击力。
41.如图4和图5所示，每个第二立管4121上均固定有定位销6，定位销6包括马达61、限位块62、第一齿轮63、第二齿轮64、转动件65和定位筒66，限位块62固定在第二立管4121靠近支撑圆管4123的侧壁且与支撑圆管4123轴线平行设置，第一齿轮63轴线与支撑圆管4123轴线平行，马达61固定在第二立管4121侧壁且其转动轴穿过第一齿轮63轴心，第一齿轮63与第二齿轮64啮合设置且第一齿轮63与第二齿轮64轴线平行，转动件65与第二齿轮64同轴设置且转动件65外壁与定位筒66内壁螺纹连接，定位筒66还滑移设置在限位块62上，马达61驱动第一齿轮63转动，第一齿轮63与第二齿轮64啮合后带动转动件65运动，由于转动件65与第二齿轮64同轴设置，因此与转动件65螺纹连接的定位筒66在限位块62限位作用下沿限位块62长度方向滑移设置，两个相对的第二立管4121均设有定位销6，因此实现相对定位销6的对接完成对第二立管4121处的定位，除此之外，由于齿轮与螺纹均有自锁功能，在对接完成后不会轻易松动，能够保证定位对准的稳定性。
42.如图1和图6所示，第三支架413为与底座42倾斜设置的承载座，第三支架413上表面贴合金属弯管23一侧的下表面，第三支架413相对的两端延伸有弧状导入边4131，导入边
4131从上至下呈相互靠近的趋势。倾斜设置的第三支架413便于金属弯管23尾部放入，延伸设置的导入边4131起到引导放置的作用，保证金属弯管23尾部能够顺势进入确定位置，保证金属弯管23尾部的稳定。抵紧件5包括滑移电机51、抵紧支座52和抵接折板53，抵紧支座52倾斜固定在工作台2上且滑移电机51固定在抵紧支座52上，抵紧支座52靠近第三支架413一侧高度较低，滑移电机51的输出轴与抵接折板53固定，抵接折板53远离滑移电机51的一侧设有抵接垫531，抵紧件5在金属弯管23完全放入后实现对金属弯管23的纵向抵紧，倾斜设置的抵紧支座52更加符合金属弯管23尾部略微倾斜的状态，抵接折板53的折板角度适合金属弯管23末端边缘形状，抵紧垫531的存在避免抵紧时损伤金属弯管23尾部，同时也增大与金属弯管23间摩擦，避免金属弯管23在焊接时产生纵向移动。
43.本健身器械用弯管配件焊接装置的工作原理和使用方法：焊接前，先在存件腔71中放入足够金属配件24，再由弯管取料装置8从上料架21内取出未焊接的金属弯管23，将金属弯管23运输至定位夹具3位置，之后控制伸缩夹84将金属弯管23放入夹具座4，配件上料装置7推动一片金属配件24与金属弯管23对接，马达61驱动定位筒66逐渐对准扣合，抵紧件5同时缓慢向前移动纵向抵紧金属弯管23，最终完成焊接时对金属弯管23的定位；焊接后，通过马达61反转控制定位筒66分离，抵紧件5后退从而对金属弯管23实现放松，在上方的弯管取料装置8控制伸缩架下移通过活动夹爪842夹取金属弯管23，夹取完成，伸缩夹84带动焊接完成的金属弯管23上移之后继续向左平移直至收料框22上方，之后再控制伸缩夹84将金属弯管23放入收料框22内，收料框22与上料架21均能够进行前后移动便于弯管取料装置8进行取料和放料。
44.上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。