一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统及方法，梳齿和小环的焊接成品用于纺织机的纱线穿丝，系统具有环形振动送料器和点焊机，环形振动送料器右侧是点焊机和直线振动送料器，环形振动送料器右端无缝连接直线振动送料器，直线振动送料器右端无缝对接焊接台，焊接台位于点焊机焊头正下方，当梳齿夹具向左到达极限位置时，焊接台的右端和梳齿夹具的左端无缝对接，梳齿运输机前方是有四个台面的四项位旋转工作台，最靠近梳齿运输机一侧台面在第一项位，第一项位的台面正下方是液压推进器，每个台面上都设有梳齿料框，梳齿从下至上叠放在梳齿料框中；本发明将梳齿和小环零件的上料、焊接、下料有机结合，实现梳齿和小环零件的自动化焊接。
【专利说明】
一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统及方法
技术领域
[0001 ]本发明属于机械制造自动化和焊接自动化领域，具体涉及一种能够将梳齿类零件和小环零件焊接在一起的焊接系统及方法。梳齿和小环的焊接成品大多用在纺织机械上，用于纺织机的纱线穿丝，梳齿和小环的焊接成品叫穿丝张力片，梳齿和小环在每台纺织机上用的数量都很多，每一根纱线都需要一个梳齿和小环。
【背景技术】
[0002]纺织机上的纱线穿丝，是由梳齿和金属小环焊接后的穿丝张力片来实现的，纺织机的盘头上的纱经过穿丝张力片到织布口，穿丝张力片要有弾力，不然纱线就容易断，因此，梳齿都是薄铁片状，金属小环的作用就是给纱线穿过来导向。参见图1、图2和图3，薄铁片状的梳齿12的所有齿的长度相同，并且在同一平面上。在梳齿12的每个齿端焊接一个金属小环13。参见图3，金属小环13为非封闭的环状，小环两端有叠加，形成双圈重合部分13-1，焊接部位为双圈重合部分13-1，金属小环13的金属丝直径为Φ I，外圈直径为Φ2。焊接后的成品穿丝张力片如图1所示，将一个小环的双圈重合部分13-1与一个梳齿12的齿端焊接在一起，使小环的直径方向与齿长方向一致，并且小环的中心轴垂直于梳齿。
[0003]目前，在纺织机械行业，针对这类零件的焊接，都采用手工一一焊接，由于梳齿的齿数至少都在10个以上，与相应数量小环焊接时都采用手工焊接，完成一个成品需要的工时长，生产效率低，准确性低。而这类零件焊接生产又属于大批量的生产方式，单个产品所需焊接点多，因此，本领域急需这类零件的自动化焊接系统来解决生产效率低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种梳齿和金属小环零件的自动化焊接系统及方法，实现梳齿和小环零件焊接过程的自动化，提高梳齿和小环零件焊接的工作效率和准确性。
[0005]本发明一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统采用的技术方案是:具有环形振动送料器和点焊机，环形振动送料器右侧是点焊机和直线振动送料器，环形振动送料器右端无缝连接直线振动送料器，直线振动送料器的右侧是焊接台，直线振动送料器右端无缝对接焊接台，焊接台位于点焊机焊头的正下方，焊接台的右侧是梳齿运输机，梳齿运输机后方是成品料箱；当梳齿夹具向左到达极限位置时，焊接台的右端和梳齿夹具的左端无缝对接，梳齿运输机的前方是有四个台面的四项位旋转工作台，四个台面中相邻两个台面之间间隔90度，最靠近梳齿运输机一侧的台面在第一项位，第一项位的台面的正下方是液压推进器，每个台面上都设有梳齿料框，梳齿从下至上叠放在梳齿料框中；直线振动送料器上方是输料板，输料板左端是输料板入口，右端是输料板出口，在输料板入口至输料板出口之间的在输料板的上表面上开有输料通槽，在输料板出口处的每个输料通槽的正上方都设有一个拨叉，所有的拨叉都同轴固定套在一根拨叉轴上，拨叉轴前端连接微型伺服电机;梳齿运输机包括减速电机，减速电机的输出轴上固定套有第一圆柱齿轮，第一圆柱齿轮与正上方的第二圆柱齿轮相啮合，第二圆柱齿轮同轴固定套装在圆柱凸轮的输入轴上，圆柱凸轮的输入轴轴线和减速电机的输出轴轴线平行，圆柱凸轮通过凸轮摆杆连接上方的梳齿夹具，梳齿夹具能沿滑块导轨左右移动，在圆柱凸轮的右上方设有升降摇摆型凸轮分割器，升降摇摆型凸轮分割器的输入轴同轴固定套装一个第三圆柱齿轮，第三圆柱齿轮与第二圆柱齿轮相啮合，升降摇摆型凸轮分割器的输出轴上固定装有等臂直角形凸轮分割器摆杆，凸轮分割器摆杆的互为直角的两个摆杆的活动端下方均设有一个吸盘;在初始位置，两个吸盘分别位于梳齿夹具运动到最右端时的正上方以及四项位旋转工作台第一项位的梳齿料框的正上方。
[0006]本发明一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统的焊接方法采用的技术方案是:
A、启动环形振动送料器和直线振动送料器，金属小环从振动送料器被输送至直线振动送料器；
B、启动梳齿运输机、四项位旋转工作台和液压推进器，圆柱凸轮进入回程休止阶段，梳齿夹具静止于最右侧的初始位置，升降摇摆型凸轮分割器的凸轮分割器摆杆首先从梳齿料框中吸取一个梳齿，然后抬升，再顺时针旋转90度后下降，将梳齿至于梳齿夹具上；
C、圆柱凸轮进入进程阶段，通过凸轮摆杆驱动梳齿夹具向左移动，同时，升降摇摆型凸轮分割器的凸轮分割器摆杆抬升、逆时针旋转，返回初始位置;同时，液压推进器工作，将梳齿料框中的梳齿向上推进一个梳齿厚度的距离；
D、圆柱凸轮进入进程休止阶段，梳齿夹具与焊接台对接，启动微型伺服电机，拨叉逆时针旋转90度，将金属小环拨上焊接台，点焊机的焊头向下移动焊接梳齿和小环。
[0007]本发明将梳齿和小环零件的上料、焊接、下料有机地结合起来，实现梳齿和小环零件的自动化焊接，可以大批量地快速生产成品，提高生产效率，大大降低产品的生产成本，并且提高焊接的可靠性和准确性。
【附图说明】
[0008]图1是梳齿和小环焊接后的成品俯视图；
图2是图1的仰视图；
图3是图2中金属小环13的结构放大图；
图4是本发明一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统的主视图；
图5是图4的俯视图；
图6是图4的右视图；
图7是图4中环形振动送料器3的立体结构放大示意图；
图8是图7中小环筛选结构3-7的放大示意图；
图9是图8中筛选通道3-7-7局部放大主视图以及尺寸标注示意图；
图10是金属小环13穿过小环筛选结构3-7的过程图；
图11是图7中小环回收通道3-8的俯视图结构放大示意图；
图12是图4中直线振动送料器5的立体结构示意图；
图13是图12中输料板5-1的俯视图；
图14是图4中焊接台6的立体结构示意图；
图15是图4中梳齿运输机7的立体结构不意图；
图16是图15中梳齿夹具7-7的立体结构放大示意图； 图17是图16中梳齿夹具7-7的结构爆炸图；
图18是图4中四项位旋转工作台9的立体结构放大示意图；
图19是图4中梳齿料框1的立体结构放大示意图。
[0009]图中:1.工作台；2.环形振动送料器支架；
3.环形振动送料器;3-1.振体;3-2.圆筒形振动盘;3-3.环形料道;3-4.料道入口；3_5.料道出口； 3-6.分隔板;3-7.小环筛选结构;3-8.小环回收通道;3-7-1.筛选入口 ； 3-7-2.筛选出口； 3-7-3.金属栅板;3-7-4.限高板;3-7-5.筛选通槽;3-7-6.筛选缺口 ； 3-7-7.筛选通道;3-8-1.回收通道入口 ； 3-8-2.回收通道出口 ； 3-8-3.回收通槽；
4.点焊机；
5.直线振动送料器;5-1.输料板;5-2.输料板入口；5-3.输料板出口； 5-4.输料通槽;5-
5.拨叉;5-6.拨叉轴;5-7.微型伺服电机;5-8.振体；
6.焊接台;6-1.焊接通槽;6-2.立柱;6-3.焊接台支座；
7.梳齿运输机;7-1.减速电机;7-2.第一圆柱齿轮;7-3.第二圆柱齿轮;7-4.圆柱凸轮；7-5.轴承座;7-6.凸轮摆杆;7-7.梳齿夹具;7-8.滑块导轨;7-9.升降摇摆型凸轮分割器;7-10.第三圆柱齿轮;7-11.等臂直角形凸轮分割器摆杆;7-12.吸盘;7-7-1.夹具体;7-7-2.定位块;7-7-3.夹具通槽;7-7-4.永磁铁;7-7-5.工业橡胶;7-7-6.梳齿定位销；
8.成品料箱；
9.四项位旋转工作台;9-1.旋转台;9-2.控制箱;9-3.料框定位槽，9-4.垂直通孔；
10.梳齿料框；10-1.料框底板；10-2.底板通孔；10-3.金属柱；10-4.料框套；10_5.料框盖;10-6.凹槽;10-7.料框拉环，
11.液压推进器；12.梳齿；13.金属小环；13-1.双圈重合部分。
【具体实施方式】
[0010]参见图4、5、6，本发明一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统的下方是放置于地面上的可移动的工作台I，在工作台I上表面的左侧放置有环形振动送料器支架2，环形振动送料器支架2上放置有环形振动送料器3，环形振动送料器3右侧是点焊机4和直线振动送料器5，其中点焊机4放置于工作台I的上表面上，直线振动送料器5在点焊机4下方。直线振动送料器5的右侧是焊接台6，焊接台6固定安装在点焊机4上，并位于点焊机4焊头的正下方。焊接台6的右侧是梳齿运输机7，梳齿运输机7放置于工作台I的上表面上;梳齿运输机7的后方是成品料箱8(参见图5)，成品料箱8放置于工作台I的上表面上。梳齿运输机7的前方是四项位旋转工作台9，四项位旋转工作台9也放置于工作台I的上表面上。四项位旋转工作台9有四个台面，四个台面沿圆周方向均匀布置，相邻两个台面之间间隔90度。四项位旋转工作台9最靠近梳齿运输机7—侧的台面在第一项位，四项位旋转工作台9按顺时针转动，每转动一次是旋转90度，第一项位按顺时针旋转90度到第二项位，依次地第二项位按顺时针旋转90度到第三项位，第三项位按顺时针旋转90度是第四项位。在四项位旋转工作台9的四个台面上分别放置有梳齿料框10。四项位旋转工作台9的第一项位的台面的正下方是液压推进器11，液压推进器11放置于工作台I的上表面上。
[0011 ] 参见图7，环形振动送料器3包括振体3-1、圆筒形振动盘3-2、小环筛选结构3_7和小环回收通道3-8 ο最下方是振体3-1，振体3-1的上方是圆筒形振动盘3-2，振动盘3_2的内壁设有沿内壁螺旋上升的环形料道3-3，环形料道3-3的料道入口 3-4在振动盘3-2的底部，料道出口 3-5在振动盘3-2的上边沿，环形料道3-3的总长为沿桶壁一个螺旋的长度，从料道入口3-4至环形料道3-3由下向上四分之三这一段的料道宽度是相等的，从四分之三环形料道3-3至料道出口 3-5这一段的料道宽度逐渐增大，并且在这一逐渐增大的料道段上布置有几块沿料道延伸方向的分隔板3_6(如图7中示出的3块分隔板3-6)，将这一料道段分成等宽的几条料道，形成料道通道(如图7中示出的4条料道通道)。料道出口 3-5的右侧是小环筛选结构3-7，料道出口 3-5和小环筛选结构3-7采用焊接连接，小环筛选结构3-7的上方置放有小环回收通道3-8。
[0012]参见图8和图9，小环筛选结构3-7的端侧是筛选入口 3-7-1，右端是筛选出口 3-7-
2。料道出口 3-5无缝连接筛选入口 3-7-1。在筛选入口 3-7-1至筛选出口 3_7_2之间，前后等间距的布置有几个金属栅板3-7-3，将筛选入口 3-7-1分成等宽的若干等份(如图8中示出的20等份)，形成若干个筛选通道3-7-7，筛选通道3-7-7的数量等于梳齿的齿数。
[0013]在筛选入口 3-7-1处的每个筛选通道3-7-7上方安装一块限高板3-7-4，限高板3-7-4水平布置。参见图9，限高板3-7-4与筛选入口 3-7-1上底面之间的垂直距离是a，要求2Φ1〈&〈3Φ1，Φ I是小环13金属丝的直径;在筛选入口 3-7-1处的筛选通道3-7-7的前后宽度是b, Φ2< b〈2Φ2，略大于一个金属小环13的外径Φ2但小于二个小环13的外径Φ2，这样可使双圈重合的一个小环13在平躺姿态下从限高板3-7-4下方通过。
[0014]筛选通道3-7-7从左至右，其前后宽度逐渐变小，筛选通道3-7-7由下向上，其前后宽度逐渐变大，筛选通道3-7-7的截面形成如图9所示的V形结构C。在筛选出口 3-7-2处的筛选通道3-7-7的底面上开有一段筛选通槽3-7-5，筛选通槽3-6-5的前后槽宽为d，?l〈d〈2 Φ
I。在整个小环筛选结构3-7的前方的侧边上开有筛选缺口 3-7-6。
[0015]参见图10，小环筛选结构3-7进行小环筛选的过程是:当金属小环13从料道出口 3_5到达筛选入口 3-7-1时，由于限高板3-7-4高度的限制，只允许平躺着的金属小环13单个的通过限高板3-7-4，金属小环13通过限高板3-7-4后，由于筛选通道3-7-7的V形结构c的作用，金属小环13的空间位姿由水平逐渐变为倾斜;最后垂直的落入筛选通槽3-7-5中，由于筛选通槽3-7-5宽度的限制，金属小环13的单圈部分落入筛选通槽3-7-5中，而双圈重合部分13-1则会搁置在筛选通槽3-7-5的上表面上，使金属小环13处于垂直状态，并且单圈部分在下，双圈重合部分13-1在上方。
[0016]参见图11和图7，小环回收通道3-8的左端为回收通道入口 3-8-1，右端为回收通道出口 3-8-2 ο回收通道入口 3-8-1和回收通道出口 3-8-2之间是贯通的回收通槽3_8_3，回收通槽3-8-3的数量与金属栅板3-7-3的数量相等，并且位置对应，回收通槽3-8-3的前后宽度与金属栅板3-7-3顶端宽度相匹配，装配时，将金属栅板3-7-3的顶端嵌入回收通槽3-8-3中。在小环回收通道3-8最前端设有回收出口 3-8-2，回收出口 3-8-2的正下方是小环筛选结构3-7的筛选缺口 3-7-6，并且回收出口 3-8-2和筛选缺口 3_7_6都位于圆筒形振动盘3_2中间上方，便于小环的回收。小环回收通道3-8置放在小环筛选结构3-7上后，使回收通道入口3-8-1与筛选入口 3-7-1上下平齐。
[0017]小环回收通道3-8的小环回收过程是:当到达筛选入口3-7-1的金属小环13的数量大于金属小环13通过小环筛选结构3-7的数量时，在筛选入口 3-7-1形成堆积的小环就会被挤上小环回收通道3-8，然后从小环回收通道3-8的回收通道出口 3-8-2落入振动盘3-2的底部。
[0018]参见图12和图13，直线振动送料器5的上方是输料板5-1，输料板5-1的左端是输料板入口 5-2，右端是输料板出口 5-3，输料板入口 5-2与筛选出口 3-7-2无缝对接。
[0019]在输料板入口5-2至输料板出口 5-3之间的在输料板的上表面上开有输料通槽5-4，输料通槽5-4的数量等于筛选通槽3-7-5的数量，并且前后宽度筛选通槽3-7-5的与前后宽度相等，位置——对应。从筛选出口 3-7-2输出的小环经输料板入口 5-2——对应地进入输料通槽5-4中。在输料板出口 5-3处的每个输料通槽5-4的正上方都设有一个拨叉5-5，拨叉5-5的前后宽度略微小于输料通槽5-4的前后宽度，使拨叉5-5的最下端略微伸入输料通槽5-4中，便于拨叉5-5向右拨动小环。参见图13，所有的拨叉5-5都同轴固定套在一根拨叉轴5-6上，拨叉轴5-6的前端连接微型伺服电机5-7，拨叉轴5-6和所有的拨叉5-5由微型伺服电机5-7带动旋转。输料板5-1的下表面固定连接振体5-8，振体5-8为市购成品，高度可调节。振体5-8的下端通过螺柱和螺母固定安装在点焊机4上。
[0020]参见图14，焊接台6上端是台面，焊接台6的台面上表面和输料板5-1的上表面重合。焊接台面左端与直线振动送料器5的输料板出口 5-3无缝对接，在焊接台面上，从左至右开有焊接通槽6-1，焊接通槽6-1和输料板5-1上的输料通槽5-4的数量、宽度均相等，位置一一对应。拨叉5-5向右拨动小环后，小环一一对应地进入焊接通槽6-1中等待焊接。焊接台面的下方是立柱6-2，立柱6-2上端连接焊接台面，下端插入焊接台支座6-3中，立柱6-2可调节焊接台面的上下高度，焊接台支座6-3通过螺钉固定安装在点焊机4上。
[0021]参见图15，梳齿运输机7的机架采用角钢、槽钢等型材切割焊接而成，为了使图15显示清晰，此处去掉了机架的部分结构。梳齿运输机7包括减速电机7-1，动力由减速电机7-1提供。减速电机7-1的输出轴轴线与工作台I的台面平行，减速电机7-1的输出轴上固定套有第一圆柱齿轮7-2，第一圆柱齿轮7-2与正上方的第二圆柱齿轮7-3相啮合，第二圆柱齿轮7-3同轴固定套装在圆柱凸轮7-4的输入轴上，圆柱凸轮7-4在第二圆柱齿轮7-3的左侧，圆柱凸轮7-4的输入轴轴线和减速电机7-1的输出轴轴线平行，圆柱凸轮7-4通过轴承座7-5安装在机架上。圆柱凸轮7-4还通过凸轮摆杆7-6连接上方的梳齿夹具7-7，将动力传给上方的梳齿夹具7-7，凸轮摆杆7-6固定安装在梳齿夹具7-7的下表面上。梳齿夹具7-7的前后两端设有滑块导轨7-8，滑块导轨7-8固定安装在机架上，梳齿夹具7-7可沿滑块导轨7-8实现左右移动。在圆柱凸轮7-4的右上方设有升降摇摆型凸轮分割器7-9，升降摇摆型凸轮分割器7-9的输入轴同轴固定套装一个第三圆柱齿轮7-10，第三圆柱齿轮7-10与圆柱凸轮7-4输入轴上的第二圆柱齿轮7-3相啮合，将动力传给升降摇摆型凸轮分割器7-9。升降摇摆型凸轮分割器7-9的输入轴与圆柱凸轮7-4输入轴相平行。而升降摇摆型凸轮分割器7-9的输出轴则垂直于其输入轴，输出轴向上伸出，位于升降摇摆型凸轮分割器7-9的上方。升降摇摆型凸轮分割器7-9的输出轴上固定安装有等臂直角形凸轮分割器摆杆7-11，凸轮分割器摆杆7-11的互为直角的两个摆杆的活动端下方均设有吸盘7-12。减速电机7-1、圆柱凸轮7-4、升降摇摆型凸轮分割器7-9均为市购成品，升降摇摆型凸轮分割器7-9在做升降的同时能进行摇摆运动O
[0022]参见图16和图17，梳齿夹具7-7包括长方体形状的夹具体7-7-1，在夹具体7-7-1的左端有定位块7-7-2，定位块7-7-2通过螺钉固定在夹具体7-7-1上，在定位块7-7-2的上表面，从左至右开有夹具通槽7-7-3，夹具通槽7-7-3的数量、宽度和焊接台6上的焊接通槽6-1相等，位置一一对应。每个夹具通槽7-7-3中都嵌入有永磁铁7-7-4。在定位块7-7-2的上表面贴有和定位块7-7-2等宽的工业橡胶7-7-5，在夹具体7-7-1上表面的右端设有两个梳齿定位销7-7-6。
[0023]当梳齿夹具7-7向左到达极限位置时，即梳齿夹具7-7向左移动了最大位移时，焊接台6的右端和梳齿夹具7-7的左端无缝对接，焊接台6的上表面和梳齿夹具7-7上夹具体7-7-1的上表面平齐，焊接台6上的焊接通槽6-1和梳齿夹具7-7上的永磁铁7-7-4的位置一一对应。升降摇摆型凸轮分割器7-9上的等臂直角形凸轮分割器摆杆7-11在初始位置时，两个摆杆的端部，即两个吸盘7-12分别位于梳齿夹具7-7运动到最右端时的正上方以及四项位旋转工作台9第一项位的正上方，即第一项位的梳齿料框10的正上方，也就是梳齿夹具7-7的中心与第一项位的梳齿料框10的中心相隔90度，便于两个吸盘7-12吸附梳齿12。
[0024]参见图18，四项位旋转工作台9的上方是圆形的旋转台9-1，下方是控制箱9_2，控制箱9-2固定在工作台I上，旋转台9-1可绕控制箱9-2中心顺时针旋转，每转一次是90度。在旋转台9-1的台面上，沿圆周方向成90度分布有4个多边形状的料框定位槽9-3，在每个料框定位槽9-3的中心位置，开有一个贯通台面的垂直通孔9-4，4个垂直通孔9-4沿圆周方向均匀布置，相邻两个垂直通孔9-4的中心间隔90度。
[0025 ]参见图19，在四项位旋转工作台9的每个台面上都设有梳齿料框1，每个梳齿料框1的下方为料框底板10_1，上方是料框盖10_5，料框底板10_1和料框盖10_5相互平行且均平行于工作台I。在料框底板10-1和料框盖10-5之间固定连接垂直的金属柱10-3，金属柱10-3沿料框底板10-1外边缘分布若干根。料框底板10-1的形状和四项位旋转工作台9的料框定位槽9-3相匹配，梳齿料框10通过料框底板10-1安装在料框定位槽9-3上。在料框底板10-1的中心位置，垂直向下开有底板通孔10-2，底板通孔10-2的位置和和四项位旋转工作台9上的垂直通孔9-4位置对应，大小相同。在料框底板10-1和料框盖10-5之间安装一层料框套10-4，料框套10-4固定在金属柱10-3外圈上。在料框盖10-5的中间设有凹槽10-6，在凹槽10-6内安装有可活动的料框拉环10-7，通过料框拉环10-7拿开料框套10-4，方便叠放梳齿12，将梳齿12从下至上叠放在梳齿料框1的料框底板10-1上方。
[0026]液压推进器11为市购成品，其布置在四项位旋转工作台9第一项位的正下方，即最靠近梳齿夹具7-7这个垂直通孔9-4的正下方。工作时，液压推进器11的推杆垂直穿过四项位旋转工作台9的垂直通孔9-4和梳齿料框1的底板通孔10-2，推动梳齿料框1中的梳齿12向上运动。
[0027]本发明梳齿和小环零件的自动化焊接系统工作时，将金属小环13放入环形振动送料器3的振动盘3-2里，将盛满梳齿12的梳齿料框10放置于四项位旋转工作台9的料框定位槽9-3中，并拿掉料框盖10-5。
[0028]启动环形振动送料器3和直线振动送料器5，盛放于振动盘3-2里内的金属小环13从料道入口 3-4沿着环形料道3-3向上移动，在四分之三环形料道3-3的位置，通过料道分隔板3-6将环形料道上移动的小环13分成几股继续向上移动，当小环13到达料道出口 3-5时，也即小环筛选结构3-7的筛选入口 3-7-1时，限高板3-7-4每次只允许一个小环13通过入口，而在入口堆积的小环13则会被挤上小环回收通道3-8，然后从小环回收通道3-8的回收通道出口 3-8-2重新落入振动盘3-2的底部。
[0029]通过了限高板3-7-4的金属小环13则会在金属栅板3-7-3之间的V形结构C的作用下，原来水平移动的空间位姿慢慢变为倾斜移动，最后垂直落入筛选通槽3-7-5中，在筛选通槽3-7-5中继续向右移动的小环13进入直线振动送料器5的输料板5-1的输料通槽5-4中继续向右移动，最后移动到拨叉5-5的底部，被拨叉5-5挡住停止继续向右运动。
[0030]同时启动梳齿运输机7、四项位旋转工作台9和液压推进器11，在梳齿运输机7中，通过第一圆柱齿轮7-2、第二圆柱齿轮7-3和第三圆柱齿轮7-10将减速电机7-1的动力分别传递给圆柱凸轮7-4和升降摇摆型凸轮分割器7-9，圆柱凸轮7-4首先进入回程休止阶段，通过凸轮摆杆7-6，与圆柱凸轮7-4相连接的梳齿夹具7-7静止于最右侧的初始上料位置，与此同时，升降摇摆型凸轮分割器7-9的凸轮分割器摆杆7-11首先从梳齿料框10中吸取一个梳齿12，然后抬升，再顺时针旋转90度后下降，将梳齿12至于梳齿夹具7-7上。
[0031]圆柱凸轮7-4进入进程阶段，通过凸轮摆杆7-6驱动梳齿夹具7-7向左移动，与此同时，升降摇摆型凸轮分割器7-9的凸轮分割器摆杆7-11抬升、逆时针旋转，返回初始位置。与此同时，液压推进器11将梳齿料框1中的梳齿12向上推进一个梳齿厚度的距离。
[0032]圆柱凸轮7-4进入进程休止阶段，此时梳齿夹具7-7与焊接台6接触，到达焊接位置。与此同时，启动微型伺服电机5-7，拨叉5-5逆时针旋转90度，将金属小环13拨上焊接台6，在梳齿夹具7-7上永磁铁7-7-4的作用下，金属小环13会定位于小环定位块7-7-2上。与此同时，点焊机4的焊头向下移动焊接梳齿12和小环13;
焊接完成后，电阻焊点焊机4的焊头向上移动，圆柱凸轮7-4进入回程阶段，梳齿夹具7-7向右移动。圆柱凸轮7-4进入回程休止阶段，与此同时，升降摇摆型凸轮分割器7-9的凸轮分割器摆杆7-11回到初始位置，分别吸取梳齿夹具7-7上已焊接的成品零件和梳齿料框10中未焊接的梳齿12，然后抬升、顺时针旋转90度，完成已焊接成品零件的下料和未焊接梳齿12的上料。
[0033]当四项位旋转工作台9的一个项位上的梳齿料框10中的梳齿12被上料完之后，液压推进器11的推杆快速退回，四项位旋转工作台9旋转90度，进行下一个项位上梳齿的上料。
[0034]在整个焊接系统启动之后，只需要人工添加梳齿12和金属小环13这两种焊接原材料，整个焊接过程都是通过系统的连续自动化焊接实现的。
【主权项】
1.一种梳齿和小环零件的自动化焊接系统，具有环形振动送料器(3)和点焊机(4)，其特征是:环形振动送料器(3)右侧是点焊机(4)和直线振动送料器(5)，环形振动送料器(3)右端无缝连接直线振动送料器(5)，直线振动送料器(5)的右侧是焊接台(6)，直线振动送料器(5)右端无缝对接焊接台(6)，焊接台(6)位于点焊机(4)焊头的正下方，焊接台(6)的右侧是梳齿运输机(7 )，梳齿运输机(7)后方是成品料箱(8);当梳齿夹具(7-7)向左到达极限位置时，焊接台(6 )的右端和梳齿夹具(7-7 )的左端无缝对接，梳齿运输机(7 )的前方是有四个台面的四项位旋转工作台(9)，四个台面中相邻两个台面之间间隔90度，最靠近梳齿运输机(7)—侧的台面在第一项位，第一项位的台面的正下方是液压推进器(11)，每个台面上都设有梳齿料框(10)，梳齿从下至上叠放在梳齿料框(10)中；直线振动送料器(5)上方是输料板(5-1),输料板(5-1)左端是输料板入口( 5-2 )，右端是输料板出口( 5-3 )，在输料板入口( 5-2)至输料板出口(5-3)之间的输料板的上表面上开有输料通槽(5-4)，在输料板出口(5-3)处的每个输料通槽(5-4)的正上方都设有一个拨叉(5-5)，所有的拨叉(5-5)都同轴固定套在一根拨叉轴(5-6)上，拨叉轴(5-6)连接微型伺服电机(5-7);梳齿运输机(7)包括减速电机(7-1)，减速电机(7-1)的输出轴上固定套有第一圆柱齿轮(7-2)，第一圆柱齿轮(7-2)与正上方的第二圆柱齿轮(7-3)相啮合，第二圆柱齿轮(7-3)同轴固定套装在圆柱凸轮(7-4)的输入轴上，圆柱凸轮(7-4)的输入轴轴线和减速电机(7-1)的输出轴轴线平行，圆柱凸轮(7-4)通过凸轮摆杆(7-6)连接上方的梳齿夹具(7-7)，梳齿夹具(7-7)能沿滑块导轨(7-8)左右移动，在圆柱凸轮(7-4)的右上方设有升降摇摆型凸轮分割器(7-9)，升降摇摆型凸轮分割器(7-9)的输入轴同轴固定套装一个第三圆柱齿轮(7-10)，第三圆柱齿轮(7-10)与第二圆柱齿轮(7-3)相啮合，升降摇摆型凸轮分割器(7-9)的输出轴上固定装有等臂直角形凸轮分割器摆杆(7-11)，凸轮分割器摆杆(7-11)的互为直角的两个摆杆的活动端下方各设有一个吸盘(7-12);在初始位置，两个吸盘(7-12)分别位于梳齿夹具(7-7)运动到最右端时的正上方以及四项位旋转工作台(9 )第一项位的梳齿料框(1 )的正上方。2.根据权利要求1所述梳齿和小环零件的自动化焊接系统，其特征是:环形振动送料器(3)包括圆筒形振动盘(3-2)、小环筛选结构(3-7)和小环回收通道(3-8)，圆筒形振动盘(3-2)内壁设有螺旋上升的环形料道(3-3)，环形料道(3-3)上边沿的料道入口(3-4)的右侧是小环筛选结构(3-7)，小环筛选结构(3-7)的上方置放有小环回收通道(3-8);在小环筛选结构(3-7)左端的筛选入口(3-7-1)和右端的筛选出口(3-7-2)之间，前后等间距的布置有若个金属栅板(3-7-3)，将筛选入口(3-7-1)分成等宽的若干个筛选通道(3-7-7)，筛选通道(3-7-7)的数量等于梳齿的齿数;在筛选入口(3-7-1)处的每个筛选通道(3-7-7)上方装有一块限高板(3-7-4)，限高板(3-7-4)与筛选入口(3-7-1)上底面之间的垂直距离a，2Φ1<β<3Φ I，Φ I是小环金属丝的直径;筛选入口(3-7-1)处的筛选通道(3-7-7)的前后宽度b，Φ2< b〈2Φ2;筛选通道(3-7-7)从左至右的前后宽度逐渐变小，由下向上的前后宽度逐渐变大，筛选出口(3-7-2)处的筛选通道(3-7-7)的底面上开有一段筛选通槽(3-7-5)，筛选通槽(3-6-5)的前后槽宽(1，01〈(1〈201。3.根据权利要求2所述梳齿和小环零件的自动化焊接系统，其特征是:小环回收通道(3-8)的左端为回收通道入口( 3-8-1)，右端为回收通道出口( 3-8-2)，回收通道入口( 3-8-1)和回收通道出口(3-8-2)之间是贯通的回收通槽(3-8-3)，回收通槽(3-8-3)的数量与金属栅板(3-7-3)的数量相等且两者位置对应，回收通槽(3-8-3)的前后宽度与金属栅板(3-7-3)顶端宽度相匹配且两者相装配，在小环回收通道(3-8)最前端设有回收出口(3-8-2)，回收出口(3-8-2)位于圆筒形振动盘(3-2)中间上方。4.根据权利要求2所述梳齿和小环零件的自动化焊接系统，其特征是:输料通槽(5-4)的数量等于筛选通槽(3-7-5)的数量，前后宽度与筛选通槽(3-7-5)的前后宽度相等，两者位置——对应。5.根据权利要求2所述梳齿和小环零件的自动化焊接系统，其特征是:焊接台(6)上端面和输料板(5-1)的上表面重合，焊接台(6)上端面从左至右开有焊接通槽(6-1)，焊接通槽(6-1)和输料通槽(5-4)的数量、宽度均相等，两者位置一一对应。6.—种如权利要求1所述梳齿和小环零件的自动化焊接系统的自动化焊接方法，其特征是包括以下步骤: A、启动环形振动送料器3和直线振动送料器5，金属小环13从振动送料器3被输送至直线振动送料器5; B、启动梳齿运输机(7)、四项位旋转工作台(9 )和液压推进器(11)，圆柱凸轮(7-4)进入回程休止阶段，梳齿夹具(7-7)静止于最右侧的初始位置，升降摇摆型凸轮分割器(7-9)的凸轮分割器摆杆(7-11)首先从梳齿料框(10)中吸取一个梳齿，然后抬升，再顺时针旋转90度后下降，将梳齿至于梳齿夹具(7-7)上； C、圆柱凸轮(7-4)进入进程阶段，通过凸轮摆杆(7-6)驱动梳齿夹具(7-7)向左移动，同时，升降摇摆型凸轮分割器(7-9)的凸轮分割器摆杆(7-11)抬升、逆时针旋转，返回初始位置;同时，液压推进器(11)工作，将梳齿料框(10)中的梳齿向上推进一个梳齿厚度的距离； D、圆柱凸轮(7-4)进入进程休止阶段，梳齿夹具(7-7)与焊接台(6)对接，启动微型伺服电机(5-7)，拨叉(5-5)逆时针旋转90度，将小环拨上焊接台(6)，点焊机(4)的焊头向下移动焊接梳齿和小环。7.根据权利要求6所述的自动化焊接方法，其特征是:焊接完成后，点焊机(4)的焊头向上移动，圆柱凸轮(7-4)进入回程阶段，梳齿夹具(7-7)向右移动，圆柱凸轮(7-4)进入回程休止阶段，升降摇摆型凸轮分割器(7-9)的凸轮分割器摆杆(7-11)回到初始位置，分别吸取梳齿夹具(7-7)上已焊接好的成品和梳齿料框(10)中未焊接的梳齿，然后抬升，顺时针旋转90度，完成已焊接成品零件的下料和未焊接梳齿的上料。8.根据权利要求7所述的自动化焊接方法，其特征是:当四项位旋转工作台(9)的一个项位上的梳齿料框(10)中的梳齿被上料完之后，液压推进器(11)快速退回，四项位旋转工作台(9)旋转90度，进行下一个项位上梳齿的上料。
【文档编号】B23K11/11GK105855682SQ201610359600
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】张胜文, 张攀, 方喜峰, 唐维康, 冯建林
【申请人】江苏科技大学