一种锚固箱的箱板与螺杆的全自动焊接设备的制作方法

本发明涉及桥梁锚固箱的焊接工艺，尤其涉及的是一种锚固箱的箱板与螺杆的全自动焊接设备。

背景技术：

桥梁锚固箱由五块表面焊有垂直螺杆的矩形箱板拼焊而成，目前针对箱板和螺柱的生产工艺是采用手动螺柱焊枪，该焊枪采用人工上料，工人手动持枪焊接，费时费力，且焊接位置、垂直角度均有可能出现偏差，因此，焊接质量难以得到保证；由于焊接量大，人工取放料，产生了大量的重复无用劳动，生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种锚固箱的箱板与螺杆的全自动焊接设备，以期达到提高焊接质量和生产效率的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种锚固箱的箱板与螺杆的全自动焊接设备,包括箱板及成品同步转运机构、螺杆上料机构、螺柱焊接机构及成品输送机构，

所述箱板及成品同步转运机构包括料盘定位台架，所述料盘定位台架上表面设有用于对箱板进行定位的箱板定位装置，所述料盘定位台架上方设有吸盘取料装置，所述吸盘取料装置包括左右并排设置的两个电磁吸盘，所述两个电磁吸盘通过吸盘支撑架连接在一起，所述吸盘支撑架可沿着所述料盘定位台架的左右方向和上下方向来回移动，所述料盘定位台架的左侧还设有用于存放箱板的箱板存放板，所述箱板存放板通过提升机构带动其沿着竖向支撑杆上下移动；

所述螺杆上料机构包括螺杆存放垛盘和螺杆取料机械手，所述螺杆存放垛盘用于存放螺杆和陶瓷环，所述螺杆存放垛盘通过第一驱动机构驱动其沿着左右方向来回移动，所述螺杆取料机械手包括螺杆手爪，所述螺杆手爪设置于所述螺杆存放垛盘上方；

所述螺柱焊接机构包括底座、焊接支承架、焊接支承板、金属夹头、螺柱焊机、陶瓷环压紧片，所述焊接支承架能沿着所述底座前后移动，所述焊接支承板滑动设置在所述焊接支承架上，且所述焊接支承板能沿着所述焊接支承架上下移动，所述焊接支承板上设置有两个夹头支撑板，所述两个夹头支撑板的内侧分别设有金属夹头，所述金属夹头与所述螺柱焊机的正极相连，工作时所述金属夹头位于所述料盘定位台架上方，所述陶瓷环压紧片位于所述金属夹头下方并通过第二驱动机构驱动其上下移动，从而实现对螺杆上的陶瓷环的压紧；

所述成品输送机构位于所述料盘定位台架的右侧且用于对焊接好后的成品进行输送。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述螺杆取料机械手还包括竖向支撑架、横向支撑架、横向导轨、竖向导轨、手爪连接架，所述横向支撑架设置于所述竖向支撑架顶端，所述横向导轨设置于所述横向支撑架上，所述竖向导轨通过一个滑座与所述横向导轨滑动，所述竖向导轨能沿着所述滑座上下移动，所述滑座能沿着所述横向导轨前后移动，所述手爪连接架上端与所述竖向导轨下端连接，所述手爪连接架下端连接水平旋转轴的一端，所述水平旋转轴的另一端连接所述螺杆手爪。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述箱板及成品同步转运机构中，所述料盘定位台架一侧设有沿左右方向延伸的左右吸盘导轨、以及沿上下方向延伸的上下吸盘导轨，所述吸盘支撑架能沿着所述左右吸盘导轨来回滑动，所述左右吸盘导轨能沿着所述上下吸盘导轨来回滑动。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述箱板定位装置包括两个箱板定位挡块以及两个箱板夹紧气缸，所述两个箱板定位挡块的一端相连接且相互垂直，所述两个箱板夹紧气缸分别设置于所述两个箱板定位挡块相对的一侧。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述螺柱焊接机构中，所述金属夹头通过平行气缸驱动其张开或夹紧。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述第二驱动机构为设置于所述焊接支承板上的陶瓷环压紧气缸。

作为上述技术方案的优选实施方式，两个所述金属夹头相对的内侧设有用于夹持螺杆的V形夹槽。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述焊接支承架上设有驱动电机，在所述驱动电机的驱动下带动丝杆上下移动从而带动所述焊接支承架上下移动，从而带动所述焊接支承架上的金属夹头同步上下移动。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述金属夹头为铜电极夹头。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述螺杆存放垛盘上设有多个可拆卸的托盘，所述托盘上设有用于存放螺杆的V形存放槽。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的全自动焊接设备，其设有箱板及成品同步转运机构、螺杆上料机构、螺柱焊接机构及成品输送机构,集自动上料、自动焊接和自动输送于一体，能实现锚固箱的箱板与螺杆的全自动化焊接以及焊接后成品的自动输送，大大提高了焊接质量和生产效率；且本焊接设备结构设计巧妙、布局紧凑，适宜推广使用。

2、本发明提供的全自动焊接设备，其箱板及成品同步转运机构采用双工位上的两个同步移动的电磁吸盘，能实现箱板的上料以及焊接后成品的同步移动，同时实现上料与成品输出动作，提高作业效率；同时箱板定位挡块采用两个箱板定位挡块以及两个箱板夹紧气缸顶紧实现箱板的定位，保证箱板的位置精度，确保焊接位置的准确性。

3、本发明提供的全自动焊接设备，其螺杆上料机构采用螺杆取料机械手，实现螺杆和陶瓷环的同时上料，利用螺杆取料机械手的抓取位置，以确保陶瓷环在螺杆垂直状态时不掉落。

4、本发明提供的全自动焊接设备，其螺柱焊接机构采用两个对夹的金属夹头夹紧螺柱，且两个金属夹头内侧设有相对的V形夹槽，能保证夹紧螺杆的对中性，从而保证了焊接位置的精准性，同时采用陶瓷环压紧气缸实现陶瓷环的压紧动作，保证焊接过程中陶瓷环始终紧密压在箱板表面，保证了螺柱焊的焊点的成型以及防止焊接过程中熔化液体飞溅。

5、本发明提供的全自动焊接设备，其设置有成品输送机构，便于焊接后成品的自动输送以及与后续工位的自动对接。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明的箱板及成品同步转运机构的结构示意图。

图3是本发明的螺杆上料机构的结构示意图。

图4是本发明的螺柱焊接机构的结构示意图。

图中标号：1箱板及成品同步转运机构，11料盘定位台架，12左电磁吸盘，13右电磁吸盘，14吸盘支撑架，15吸盘导轨，16箱板存放板，17箱板定位挡块，18箱板夹紧气缸，19上下吸盘导轨，2螺杆上料机构，21螺杆存放垛盘，22托盘，23螺杆手爪，24竖向支撑架，25横向支撑架，26横向导轨，27竖向导轨，28手爪连接架，29水平旋转轴，3螺柱焊接机构,31底座，32焊接支承架,33焊接支承板,34金属夹头,35陶瓷环压紧气缸,36陶瓷环压紧片，37夹头支撑板，38平行气缸，39驱动电机，4成品输送机构,5箱板，6螺杆,7陶瓷环,8成品,9底板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，本实施例公开了一种锚固箱的箱板与螺杆的全自动焊接设备,包括底板9,以及分别设置于底板9上的箱板及成品同步转运机构1、螺杆上料机构2、螺柱焊接机构3及成品输送机构4。

箱板及成品同步转运机构1包括料盘定位台架11，料盘定位台架11上表面设有用于对箱板5进行定位的箱板5定位装置，料盘定位台架11上方设有吸盘取料装置，吸盘取料装置包括左右并排设置的两个电磁吸盘，位于左右两边的两个电磁吸盘分别为左电磁吸盘12和右电磁吸盘13，两个电磁吸盘通过吸盘支撑架14连接在一起，吸盘支撑架14可沿着料盘定位台架11的左右方向和上下方向来回移动，料盘定位台架11一侧设有沿左右方向延伸的左右吸盘导轨15、以及沿上下方向延伸的上下吸盘导轨19，吸盘支撑架14能沿着左右吸盘导轨15来回滑动，左右吸盘导轨15能沿着上下吸盘导轨19来回滑动；料盘定位台架11的左侧还设有用于存放箱板5的箱板存放板16，箱板存放板16通过提升机构带动其沿着竖向支撑杆上下移动；其中，箱板5定位装置包括两个箱板定位挡块17以及两个箱板夹紧气缸18，两个箱板定位挡块17的一端相连接且相互垂直，两个箱板夹紧气缸18分别设置于两个箱板定位挡块17相对的一侧。

螺杆上料机构2包括螺杆存放垛盘21和螺杆取料机械手，螺杆存放垛盘21用于存放螺杆6和陶瓷环7，螺杆存放垛盘21通过第一驱动机构驱动其沿着左右方向来回移动，第一驱动机构可采用齿轮齿条形式传动，螺杆存放垛盘21上设有多个可拆卸的托盘22，托盘22上设有用于存放螺杆6的V形存放槽。螺杆取料机械手包括螺杆手爪23，螺杆手爪23设置于螺杆存放垛盘21上方；螺杆取料机械手还包括竖向支撑架24、横向支撑架25、横向导轨26、竖向导轨27、手爪连接架28，横向支撑架25设置于竖向支撑架24顶端，横向导轨26设置于横向支撑架25上，竖向导轨27通过一个滑座与横向导轨26滑动，竖向导轨27能沿着滑座上下移动，滑座能沿着横向导轨26前后移动，手爪连接架28上端与竖向导轨27下端连接，手爪连接架28下端连接水平旋转轴29的一端，水平旋转轴29的另一端连接螺杆手爪23。

螺柱焊接机构3包括底座31、焊接支承架32、焊接支承板33、金属夹头34、螺柱焊机、陶瓷环压紧片36，焊接支承架32能沿着底座31前后移动，焊接支承板33滑动设置在焊接支承架32上，且焊接支承板33能沿着焊接支承架32上下移动，焊接支承板33上设置有两个夹头支撑板37，两个夹头支撑板37的内侧分别设有金属夹头34，金属夹头34可采用铜电极夹头，金属夹头34与螺柱焊机的正极相连，金属夹头34通过平行气缸38驱动其张开或夹紧，两个金属夹头34相对的内侧设有用于夹持螺杆6的V形夹槽，通过该V形夹槽能保证夹紧螺杆6的对中性，从而保证了焊接位置的精准性。焊接支承架32上还设有驱动电机39，在驱动电机39的驱动下带动丝杆上下移动从而带动焊接支承架32上下移动，从而带动焊接支承架32上的金属夹头34同步上下移动。工作时金属夹头34位于料盘定位台架11上方，陶瓷环压紧片36位于金属夹头34下方并通过设置于焊接支承板33上的陶瓷环压紧气缸35驱动其上下移动，从而实现对螺杆6上的陶瓷环7的压紧。

成品输送机构4位于料盘定位台架11的右侧且用于对焊接好后的成品8进行输送，成品输送机构4可采用滚筒输送线。

本实施例公开的全自动焊接设备的工作过程如下：

首先进行箱板5和螺杆6的存料，在箱板存放板16上存放一定数量的箱板5，并通过提升机构实现箱板存放板16的不断提升，确保每次电磁吸盘能在取料位取到箱板5。然后人工将陶瓷环7穿套至螺杆6上，并存放在螺杆存放垛盘21上，完成存箱板5和螺杆6的存料。

然后进行箱板5和螺杆6的上料。箱板5的上料即：在吸盘支撑架14的在左右吸盘导轨15上向左移动，左电磁吸盘12移至箱板存放板16上方，并从箱板5垛中取出一块箱板5，然后吸盘支撑架14在左右吸盘导轨15上向右移动，左电磁吸盘12将刚取出的箱板5被运送至料盘定位台架11上，并通过两个箱板定位挡块17以及两个箱板夹紧气缸18实现箱板5的定位与夹紧。螺杆6的上料即：螺杆手爪23在横向导轨26、竖向导轨27的联合作用下，可以抓取螺杆存放垛盘21上任意位置的螺杆6，每次抓取一根带有陶瓷环7的螺杆6末端，在螺杆取料机械手的水平旋转轴29的带动下将螺杆6旋转90度，使螺杆6由水平状态转变成竖直状态，陶瓷环7在重力作用下会下降到螺杆6的末端，由于螺杆手爪23挡住了陶瓷环7，因此陶瓷环7不会从螺杆6上掉落下来，竖直状态的螺杆6在横向导轨26、竖向导轨27的联合作用下，可以送至螺柱焊接机构3的两个金属夹头34之间。

然后进行螺柱焊接，即螺柱焊接机构3动作，首先在平行气缸38带动下两个金属夹头34向中间移动，从而夹紧螺杆6的中上部，同时两端的陶瓷环压紧片36在陶瓷环压紧气缸35的带动下向下移动，从而压紧陶瓷环7，确保陶瓷环7与箱板5紧密接触。随后在驱动电机39的带动下带动焊接支承架32及其上的金属夹头34同步向下移动，采用弱电流判断螺杆6是否与箱板5表面接触，当螺杆6移至箱板5表面后，焊接机械手执行起弧、拉弧、下压等一系列螺柱焊接动作，完成螺柱焊。焊接完成后，螺杆6与箱板5形成成品8，两个金属夹头34松开，同时焊接支承架32向远离料盘定位台架11的一侧移动，让出右电磁吸盘13取板空间，由右电磁吸盘13从料盘定位台架11上取出已经焊好的成品8并送至成品输送机构4输送至下一个工位，同时左电磁吸盘12从箱板5垛中取出一块箱板5被运送至料盘定位台架11上完成箱板5的上料，即在一块箱板5焊接完成后，同时实现箱板5的上料与送成品8至成品输送机构4的动作。上述过程形成一个完整过程，依次重复该过程，可以实现连续自动化生产。

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