自动激光焊接机的制作方法

1.本实用新型涉及五金制品技术领域，特别是涉及一种自动激光焊接机。


背景技术：

2.在五金制品行业中，对于一些工件的激光焊接加工，采用的是人工作业。人工将工件装夹到治具中，然后人工画线后，在将工件人工转移到激光焊接头处进行焊接，焊接完毕后人工从治具上将工件卸载下来。因此，需要至少三个操作员相互配合，工作效率很低。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型提供一种自动激光焊接机，实现工件从上料、整平、画线、焊接、卸料的自动化机械作业，减少人工作业，单个操作员便可以完成整个激光焊接作业，提高工作效率。
4.一种自动激光焊接机，包括：流转机构，以及围绕流转机构依次设置的上料机构、整平机构、画线机构、焊接机构、卸料机构；
5.流转机构包括：转盘和连接转盘的第一驱动器；转盘设有多个沿周向均匀分布的治具；
6.上料机构包括：供料组件和上料组件；供料组件包括：料仓、滑动连接料仓的料盘、以及连接料盘的第二驱动器；上料组件包括：第一抓手和连接第一抓手的第一机械臂；
7.整平机构包括：整平夹和连接整平夹的第二机械臂；
8.画线机构包括：笔头和连接笔头的第三机械臂；
9.焊接机构包括：激光头和连接激光头的第四机械臂；
10.卸料机构包括：第二抓手、连接第二抓手的第五机械臂、以及收料轴。
11.上述自动激光焊接机，工作时，第一驱动器带动转盘转动，而转盘上设有用于装夹工件的治具。随着转盘的转动，工件依次流转到激光焊接所需的各个工位。在上料工位，待焊接的工件依次堆叠在料仓中，第二驱动器带动料盘将工件逐一带出，然后第一机械臂带动第一抓手将工件放入到治具中。接着，工件跟随治具流转至整平工位。第二机械臂带动整平夹移动至治具处，整平夹对工件的焊接区域进行夹平处理。接着，夹平后的工件跟随治具流转至画线工位。第三机械臂带动笔头移动至治具处，笔头对工件的焊接区域进行涂墨处理。再接着，画线后的工件跟随治具流转至焊接工位。第四机械臂带动激光头移动至治具处，激光头对工件的焊接区域进行焊接处理。焊接完毕的工件跟随治具流转至卸料工位，第五机械臂带动第二抓手移动至治具处，第二抓手将焊接完毕的工件抓走并且移送至收料轴堆叠。通过上述设计，实现工件从上料、整平、画线、焊接、卸料的自动化机械作业，减少人工作业，单个操作员便可以完成整个激光焊接作业，提高工作效率。
12.在其中一个实施例中，治具设有夹块；夹块的数量为两个且形成夹持工件的夹槽。通过夹块形成的夹槽可以对工件进行快速定位，提高加工精度。
13.在其中一个实施例中，流转机构还包括：顶杆和连接顶杆的第三驱动器；顶杆用于
锁止转盘的旋转角度。通过第三驱动器带动顶杆锁止转盘，可以避免加工过程中转盘出现偏转，提高加工精度。
14.在其中一个实施例中，供料组件和上料组件的数量均为多个，且一个供料组件与一上料组件成对设置。当需要将多个不同类型的工件(原料)叠放焊接时，可以设置相应数量的供料组件和上料组件。
15.在其中一个实施例中，料仓竖直设置；料盘水平设置在料仓的底部；且料盘设有用于收容单个工件的料槽。位于料仓的底部的工件因重力作用而落入到料槽中并且跟随料盘移出料仓，结构简单，控制简单。
16.在其中一个实施例中，整平机构还包括：连接第二机械臂的压头。通过压头将工件压紧在治具上，避免工件被夹平的过程中出现松脱。
17.在其中一个实施例中，笔头的数量为两个且上下设置。上下设置的笔头可以快速地对工件的正反面进行涂墨处理，提高工作效率。
18.在其中一个实施例中，该自动激光焊接机还包括：控制台；控制台分别连接流转机构、上料机构、整平机构、画线机构、焊接机构、以及卸料机构；控制台枢接在转盘的中心处。控制台便于操作员根据工件的加工条件对各个机构的运行参数进行调整。
19.在其中一个实施例中，该自动激光焊接机还包括：转料机构和拍平机构；转料机构包括：接料转台和连接接料转台的第四驱动器；拍平机构包括：冲床、连接冲床的拍平模、连接冲床的第六机械臂、以及连接第六机械臂的第三抓手。若工件在激光焊接后，还需要拍平处理，则可以通过第四驱动器带动接料转台接收第二抓手取下的工件，并且转送到拍平工位，第六机械臂带动第三抓手从接料转台上抓取工件并且放入到拍平模中，冲床对工件进行冲压以完成拍平处理，然后第三抓手将工件取走并且放入收料轴堆叠。
附图说明
20.图1为本实用新型的一种实施例的自动激光焊接机的立体视图；
21.图2为图1所示的自动激光焊接机的俯视图；
22.图3为图1所示的自动激光焊接机中的流转机构的示意图；
23.图4为图1所示的自动激光焊接机中的上料机构的示意图；
24.图5为图4所示的上料机构中的供料组件的局部视图；
25.图6为图1所示的自动激光焊接机中的整平机构的示意图；
26.图7为图1所示的自动激光焊接机中的画线机构的示意图；
27.图8为图1所示的自动激光焊接机中的焊接机构的示意图；
28.图9为图1所示的自动激光焊接机中的卸料机构和转料机构的示意图；
29.图10为图1所示的自动激光焊接机中的拍平机构的示意图。
30.附图中各标号的含义为：
31.100
‑
自动激光焊接机；
32.10
‑
流转机构，11
‑
转盘，111
‑
治具，1111
‑
夹块，12
‑
第一驱动器，121
‑
凸轮分割器，122
‑
电机，13
‑
顶杆，14
‑
第三驱动器；
33.20
‑
上料机构，21
‑
供料组件，211
‑
料仓，212
‑
料盘，2121
‑
料槽，213
‑
第二驱动器，22
‑
上料组件，221
‑
第一抓手，222
‑
第一机械臂；
34.30
‑
整平机构，31
‑
整平夹，32
‑
第二机械臂，33
‑
压头；
35.40
‑
画线机构，41
‑
笔头，42
‑
第三机械臂；
36.50
‑
焊接机构，51
‑
激光头，52
‑
第四机械臂，521
‑
位移传感器，522
‑
感应片；
37.60
‑
卸料机构，61
‑
第二抓手，62
‑
第五机械臂；
38.70
‑
控制台；
39.80
‑
转料机构，81
‑
接料转台，82
‑
第四驱动器；
40.90
‑
拍平机构，91
‑
冲床，92
‑
拍平模，93
‑
第六机械臂，94
‑
第三抓手；
41.200
‑
工件。
具体实施方式
42.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。
48.如图1至图10所示，其为本实用新型的一种实施例的自动激光焊接机100。
49.如图1和图2所示，该自动激光焊接机100包括：流转机构10，以及围绕流转机构10依次设置的上料机构20、整平机构30、画线机构40、焊接机构50、卸料机构60。其中，流转机构10用于承载工件200并且带着工件200依照激光焊接所需的流程依次转移到各个加工工位。上料机构20用于存储待激光焊接的工件200并且将工件200逐一送入到流转机构10。整平机构30用于将工件200的焊接区域进行整平处理。画线机构40用于对工件200的焊接区域进行涂墨处理以增强吸光能力，便于激光焊接。焊接机构50用于对工件200的焊接区域进行激光焊接。卸料机构60用于将焊接完毕的工件200从流转机构10上取下并且堆叠回收。如图3所示，在本实施例中，展示了一种该自动激光焊接机100所适用的工件200。该工件200为圆环形的金属片，并且设有两个凸耳，该凸耳为工件200的焊接区域。
50.下文，结合图1至图10，对上述的自动激光焊接机100做进一步的说明。
51.如图3所示，流转机构10包括：转盘11和连接转盘11的第一驱动器12。转盘11设有多个沿周向均匀分布的治具111。如图3所示，在本实施例中，转盘11上设有八个治具111，可支持八个工位。第一驱动器12包括：连接转盘11的凸轮分割器121和连接凸轮分割器121的电机122。利用凸轮分割器121可以将电机122的连续输出转换为间隔输出，有利于精准控制转盘11在每个工位之间的旋转切换。
52.如图3所示，在本实施例中，治具111可以设有夹块1111(为了便于比对，图3中仅有一个治具111设置了夹块1111)。夹块1111的数量为两个且形成夹持工件200的夹槽。通过夹块1111形成的夹槽可以对工件200进行快速定位，提高加工精度。
53.进一步地，夹块1111可以铰接设置在治具111上，并且设有增强夹紧力的扭簧。
54.考虑到转盘11可能在工件200加工的过程中出现晃动而导致跑偏。因此，如图3所示，在本实施例中，流转机构10还可以包括：顶杆13和连接顶杆13的第三驱动器14。顶杆13用于锁止转盘11的旋转角度。通过第三驱动器14带动顶杆13锁止转盘11，可以避免加工过程中转盘11出现偏转，提高加工精度。
55.进一步地，在转盘11的底部设有多个供顶杆13插入的限位孔(图未示)。一个限位孔对应设置于一个治具111的下方。
56.如图4所示，上料机构20包括：供料组件21和上料组件22。其中，供料组件21包括：料仓211、滑动连接料仓211的料盘212、以及连接料盘212的第二驱动器213。上料组件22包括：第一抓手221和连接第一抓手221的第一机械臂222。
57.为了让工件200的存储和上料更加高效，如图4和图5所示，在本实施例中，料仓211竖直设置。料盘212水平设置在料仓211的底部，且料盘212设有用于收容单个工件200的料槽2121。位于料仓211的底部的工件200因重力作用而落入到料槽2121中并且跟随料盘212移出料仓211，结构简单，控制简单。
58.此外，考虑到如果需要将多个不同的工件200叠放后焊接，则需要设置多个上料工位。例如，如图2所示，在本实施例中，供料组件21和上料组件22的数量均为两个，且一个供料组件21与一上料组件22成对设置。例如，在工作时，在第一上料工位将a料放入到治具111，然后当治具111流转至第二上料工位时，将b料放入到治具111并且叠放在a料上。当需要将多个不同类型的工件200(原料)叠放焊接时，可以设置相应数量的供料组件21和上料
组件22。
59.如图6所示，整平机构30包括：整平夹31和连接整平夹31的第二机械臂32。在本实施例中，整平夹31水平设置，并且以夹指气缸为动力带动上下设置的两个夹指将工件200的焊接区域夹平。
60.进一步地，如图6所示，在本实施例中，整平机构30还可以包括：连接第二机械臂32的压头33。该压头33竖直设置并且在直线气缸的带动下，在竖直方向上升降动作。通过压头33将工件200压紧在治具111上，避免工件200被夹平的过程中出现松脱。
61.如图7所示，画线机构40包括：笔头41和连接笔头41的第三机械臂42。在本实施例中，笔头41的数量为两个且上下设置。上下设置的笔头41可以快速地对工件200的正反面进行涂墨处理，提高工作效率。
62.如图8所示，焊接机构50包括：激光头51和连接激光头51的第四机械臂52。此外，在本实施例中，第四机械臂52上设有多个位移传感器521和感应片522。感应片522随着激光头51的水平移动而移动，便于检测激光头51的给进深度是否到达预设的位置。
63.如图9所示，卸料机构60包括：第二抓手61、连接第二抓手61的第五机械臂62、以及收料轴(图未示)。在本实施例中，收料轴竖直设置，可以利用工件200的重力作用让工件200堆叠在一起。
64.如图1和图2所示，在本实施例中，该自动激光焊接机100还可以包括：控制台70。控制台70分别连接流转机构10、上料机构20、整平机构30、画线机构40、焊接机构50、以及卸料机构60。控制台70枢接在转盘11的中心处。控制台70便于操作员根据工件200的加工条件对各个机构的运行参数进行调整。
65.此外，如图1和图2所示，在本实施例中，该自动激光焊接机100还可以包括：转料机构80和拍平机构90。其中拍平机构90是用于对工件200上的指定区域进行冲压处理，使得该指定区域出现断差，因此，拍平处理也可以成为打断差。例如，在本实施例中，当工件200完成激光焊接后，紧接着对工件200的焊接区域进行拍平处理。
66.如图9所示，在本实施例中，转料机构80包括：接料转台81和连接接料转台81的第四驱动器82。如图10所示，在本实施例中，拍平机构90包括：冲床91、连接冲床91的拍平模92、连接冲床91的第六机械臂93、以及连接第六机械臂93的第三抓手94。
67.若工件200在激光焊接后，还需要拍平处理，则可以通过第四驱动器82带动接料转台81接收第二抓手61取下的工件200，并且转送到拍平工位，第六机械臂93带动第三抓手94从接料转台81上抓取工件200并且放入到拍平模92中，冲床91对工件200进行冲压以完成拍平处理，然后第三抓手94将工件200取走并且放入收料轴堆叠。
68.如图2所示，工作时，第一驱动器12带动转盘11转动，而转盘11上设有用于装夹工件200的治具111。随着转盘11的转动(在本实施例中为顺时针转动)，工件200依次流转到上料工位、整平工位、画线工位、焊接工位、以及卸料工位。在上料工位，待焊接的工件200依次堆叠在料仓211中，第二驱动器213带动料盘212将工件200逐一带出，然后第一机械臂222带动第一抓手221将工件200放入到治具111中。接着，工件200跟随治具111流转至整平工位。第二机械臂32带动整平夹31移动至治具111处，整平夹31对工件200的焊接区域进行夹平处理。接着，夹平后的工件200跟随治具111流转至画线工位。第三机械臂42带动笔头41移动至治具111处，笔头41对工件200的焊接区域进行涂墨处理。再接着，画线后的工件200跟随治
具111流转至焊接工位。第四机械臂52带动激光头51移动至治具111处，激光头51对工件200的焊接区域进行焊接处理。焊接完毕的工件200跟随治具111流转至卸料工位，第五机械臂62带动第二抓手61移动至治具111处，第二抓手61将焊接完毕的工件200抓走并且移送至收料轴堆叠。
69.补充说明的是，在本实施例中，因为在卸料后引入了拍平工序，因此，第二抓手61将焊接完毕的工件200抓走并且先转送至接料转台81，接料转台81水平旋转180
°
后，第三抓手94将工件200抓走并且放入到冲床91上的拍平模92，冲床91对工件200的焊接区域进行拍平处理，拍平完毕后，第三抓手94将工件200移送至收料轴堆叠。
70.上述自动激光焊接机100，实现工件200从上料、整平、画线、焊接、卸料的自动化机械作业，减少人工作业，单个操作员便可以完成整个激光焊接作业，提高工作效率。
71.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。