自动焊接机的制作方法

1.本发明涉及卡箍焊接设备技术领域，具体是一种自动焊接机。


背景技术：

2.卡箍是连接带沟槽的管件、阀门以及管路配件的一种连接装置，用在对快接头之间起紧箍作用，现有的卡箍如说明书附图1和图2所示：卡箍110包括箍体111，箍体的一端可转动的安装有轴杆112，另一端可转动的安装有套筒113，套筒113具有供轴杆112穿过的轴孔1131，轴杆112的外螺纹1121上旋合有螺帽114，在套筒113一端与螺帽114之间设有垫片115，通过旋拧螺帽114，使其沿着轴杆112的轴线方向滑动，即可实现卡箍110的拧紧与放松，在箍体111内侧面上焊接有连接元件116，连接元件116具有供管件卡入的沟槽1161，为了方便将连接元件116焊接在箍体111的内侧面上，我们设计出一种自动焊接机，提高卡箍焊接效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种自动焊接机，旨在提高卡箍的焊接效率。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：自动焊接机，包括工作台，所述工作台设置有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位、第六工位、第七工位，所述第二工位和第三工位的一个工位上设有载具座，所述第四工位、第五工位、第六工位、第七工位上分别设有载具座，其中载具座可在第二工位和第三工位的位置间切换；上螺帽装置，设置在第一工位上，所述上螺帽装置包括载具，使卡箍紧箍在载具上；压紧装置，设置在第二工位上，用于将放置在载具上的箍体顶面压在同一水平位置；转移装置，将位于第三工位上的载具和卡箍转移至第四工位上的载具座上；转盘加工装置；包括转盘，所述第四工位、第五工位、第六工位、第七工位设置在转盘上，并随着转盘的转动，第四工位、第五工位、第六工位、第七工位的位置进行切换；焊接装置，位于第五工位上，将连接元件焊接至箍体的内侧面；及卸螺帽装置，其位置对应于第六工位，将卡箍上的螺帽自动卸出。
5.本发明的有益效果是：
6.通过将连接元件围绕在载具的周壁上，箍体围绕在载具外侧，使连接元件抵靠在箍体内侧面，上螺帽装置将螺帽安装在卡箍上，卡箍紧箍在载具上，并使用焊接装置完成连接元件和箍体的焊接工序，完成焊接后，自动拆卸螺帽，提高卡箍加工效率，仅需一人就能完成卡箍的自动焊接工序，降低人工成本。
附图说明
7.图1是现有技术中卡箍的立体结构示意图；
8.图2是现有技术中卡箍的分解结构示意图；
9.图3是本发明自动焊接机的立体结构示意图；
10.图4是本发明上螺帽装置的立体结构示意图；
11.图5是图4的俯视结构示意图；
12.图6是图4的分解结构示意图；
13.图7是本发明中卡箍和载具的分解结构示意图；
14.图8是本发明中卡箍和载具组合状态下的结构示意图；
15.图9是本发明中压紧装置和移动装置的立体结构示意图；
16.图10是本发明中压紧装置和移动装置的平面结构示意图；
17.图11是转盘式加工装置和焊接装置的整体结构示意图；
18.图12是图11的正视结构示意图；
19.图13是本发明中载具座与第一顶升元件的结构示意图；
20.图14是本发明图13的立体结构示意图；
21.图15是本发明图13中载具座的底部结构示意图；
22.图16是本发明焊接装置的结构示意图；
23.图17是本发明的图16的正视结构示意图；
24.图18是本发明中图16的局部结构示意图；
25.图19是本发明中卡箍待焊接状态下的结构示意图；
26.图20是本发明中转盘、载具座和载具的组合结构示意图；
27.图21是本发明中转盘、载具座和载具的分解结构示意图；
28.图22是本发明中第二顶升部件、载具座及载具的结构示意图；
29.图23是本发明中卡箍上螺帽待拆卸状态下的结构示意图；
30.图24是本发明中旋拧元件与第一驱动装置组合的结构示意图；
31.图25是本发明的排出螺帽状态下的立体结构示意图；示出了第一挡止组件的结构；
32.图26是本发明的排出螺帽状态下另一视角的结构示意图；
33.图27是本发明的排出螺帽状态下再一视角的立体结构示意图，示出了第二挡止组件的结构；
34.图28是本发明中第二驱动装置驱动旋拧元件处于倾斜状态下的侧视结构示意图；
35.图29是本发明图28的立体结构示意图；
36.图30是本发明中底架和支撑板的组合状态下的结构示意图；
37.图31是本发明中底架和支撑板的分解结构示意图。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
39.如图3所示，自动焊接机，包括工作台120，工作台120上具有多个工位120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g；在第一工位120a上设置有上螺帽装置100，在第二工位120b和第三工位120c上设有载具座320,载具座320上设置有载具330，并且载具座320和载具330可以在第二工位120b和第三工位120c之间移动，如图9、图10所示，载具座330可以通过滑块滑轨结构与工作台120相连，并采用气缸(图中未示出)作为动力源，驱动载具座320和载具330往复运动；为避免卡箍110上螺帽时出现上下倾斜的现象，在第二工位120b的上方设置有压紧装置500，把箍体111的顶面压在同一水平位置；还包括转移装置600，转移装置600用于将
位于第三工位120c上的载具座320和载具330分离，并将载具330转移至第四工位120d上的载具座320上；其中第四工位120d、第五120e、第六120f、第七120g均位于转盘式加工装置300上的转盘310上，随着转盘310的转动，当组合在一起的载具座320、载具330以及卡箍位于工位第五120e时，焊接装置400将连接元件116焊接至箍体111的内侧面上；组合在一起的载具座320、载具330以及卡箍位于第六工位120f上时，卸螺帽装置200拆卸掉箍体111上的螺帽114，以方便后续从载具330上取出箍体111；组合在一起的载具座320、载具330以及卡箍位于第五工位120e时，将载具330向上顶起载具330，使载具330与载具座320分离，方便取出载具330。
40.如图4至图6所示，卡箍的上螺帽装置100，包括安装在工作台120的载具130上，以支撑卡箍110；工作台120上设有旋转部件140，旋转部件140可采用电机或风批；旋转部件140的输出端安装有旋拧元件150，旋拧元件150可以卡接在旋转部件140的输出轴上，也可以通过卡扣件、磁吸件等可拆卸连接装置连接在旋转部件140上，以方便拆装；旋拧元件150具有与螺帽114形状、大小配合的容纳槽151，旋拧元件150大致呈柱状，其外形截面也可以呈方形、五边形等其他形状；其中载具130可朝向靠近或远离旋拧元件150的方向移动，旋转部件140通过驱动旋拧元件150转动，以旋动螺帽114，使卡箍110处于锁紧状态，即锁紧管件时的状态，由于螺帽114的外形为六边形，因此容纳槽151也成六边形，但是也可以根据螺帽尺寸的变化，容纳槽151的形状也做相应调整，需强调的是：本发明不仅局限于安装图1和图2所示结构的卡箍110，也可以拆卸其他具有螺帽的卡箍结构，都在本发明的保护范围之内。
41.工作时，驱动载具130朝向旋拧元件150的方向移动，直至卡箍110上的螺帽114插入至旋拧元件150的容纳槽151内部，通过旋转部件140提供的旋转力来驱动旋拧元件150转动，使得螺帽114能够朝向卡箍110的一端移动，从而使卡箍110处于锁紧状态，提高卡箍110的安装螺帽114的效率。
42.参考图3和图6，在工作台120的顶面与载具130之间还设有导向结构，供载具130朝向靠近或远离旋拧元件150的方向滑动。
43.具体的，导向结构包括固定安装在工作台120上的第一滑轨121以及设置在载具130底面上并与第一滑轨121滑动配合的第一滑槽131。
44.参考图3至图5，载具130的一侧接触有支撑元件160，在旋拧元件150旋转螺帽114时，支撑元件160对载具130的一侧起到限位和支撑作用，能够有效地避免载具130向上翻转，支撑元件160优选的呈倒l形。
45.参考图5，旋转部件140的位置可沿着工作台120的宽度方向移动，支撑元件160可沿着工作台120的宽度方向移动，当根据卡箍110的直径放置不同直径大小的载具130时，卡箍110的螺帽114的位置发生改变，通过沿着工作台120的宽度方向调节旋转部件140和支撑元件160的位置，以实现拧动不同尺寸大小的卡箍110上的螺帽114的作用。
46.具体的，工作台120上固定设置有固定座122，固定座122上开设有第二滑槽123，旋转部件140上设有安装座141，安装座141的底部固定设置与第二滑槽123滑动配合的滑块124，工作台120沿其宽度方向开设有贯穿槽125，支撑元件160通过紧固件161固定在载具130的一侧，紧固件161可采用螺栓，螺栓的下端穿过贯穿槽125至工作台120的底面，采用螺母(图中未示出)将支撑元件160固定，需描述的是，可以采用气缸、液压缸或电动推杆推动旋转部件140，来实现旋转部件140位置调节作用。
47.参考图6和图7，作为载具130的一种实施方式，载具130包括大致呈环形的主体132，主体132的顶部具有向上的凸起部133，凸起部133可抵靠在沟槽1161内部，以将连接元件116固定在箍体111与凸起部133之间，凸起部133优选为三个，其中两个凸起部133上设有第一镶嵌元件134，另一个凸起部133上设有第二镶嵌元件135，第一镶嵌元件134位于相邻两个连接元件形成的间隙117内，第二镶嵌元件135具有供轴杆112穿过的凹槽136,，当然也可以使用其他能够支撑卡箍110的载具结构。
48.如图9、图10所示，为了把箍体压在同一水平位置，压紧装置500包括压紧驱动源510以及安装在驱动源510升降端的压盘520，压紧驱动源510采用气缸，也可以采用液压缸等能够驱动压盘520升降的装置，优选的，压盘520的下表面设置有多个与箍体111顶面接触的压条530，压条530最好以圆周阵列的形式分布在压盘520的底面上。
49.如图9、图10所示，转移装置600包括可在第三工位120c和第四工位120d的位置之间来回移动的移动座610，驱动移动座610在第三工位120c和第四工位120d的位置之间来回移动的动力源620，动力源可采用直线电机或者气缸、液压缸、电动推杆等具有伸缩功能的伸缩部件，在移动座610上安装有驱动升降部件630，驱动升降部件630也可采用气缸、液压缸、电动推杆等具有伸缩功能的伸缩部件，在驱动升降部件的升降端上设置有夹紧部件640，夹紧部件640为夹爪；转移装置也可采用现有的机器人完成转移卡箍110和其上载具的作用。
50.工作时，将安装好螺帽114的卡箍110和载具330一起放置在位于第二工位120b上的载具座320上，压紧装置500把箍体111压在同一水平位置，在气缸的驱动下，组合在一起的卡箍110、载具座320和载具330运动至第三工位120c上，接着夹紧部件640在驱动升降部件630的作用下向下运动并夹紧位于第三工位120c上的载具330后再次复位向上升起，动力源620驱动移动座610移动至第四工位120d的正上方，夹紧部件640在驱动升降部件630的作用下向下运动，松开载具330，使载具330和其上的承载的卡箍110转移至第四工位120d上的载具座320上，完成转移工序，如此往复，完成转移载具330和其上卡箍110的工作循环；
51.如图11所示，转盘式加工装置300，包括转动安装在工作台120上的转盘310，转盘310的顶面上圆周分布有多组载具座320，载具座320上可分离的连接有载具330，适于安装卡箍110，还包括第一旋转驱动装置340，用以驱动转盘310的转动；
52.如图12所示，第一旋转驱动装置340具体包括驱动电机341以及安装在驱动电机341输出端的减速器342，减速器342的输出轴连接在转盘310上，以驱动转盘310转动。
53.如图13所示，为了方便将连接元件116焊接至箍体111的内侧面，在其中一个载具座320的正下方设置有第一顶升元件350，第一顶升元件350上设有升降板352，升降板352上设置有第二旋转驱动装置360，用以驱动第一元件350转动，第二旋转驱动装置360优选采用伺服电机，具有精度高的优点，在工作台120上还安装有第一顶升部件370，用于驱动升降板352上升或下降，第一部件370采用气缸；
54.焊接时，通过第一顶升部件370驱动升降板352上升，第一顶升元件350接触在载具330的底部，将载具330及其上的卡箍110顶起并脱离载具座320，接着第二旋转驱动装置360驱动载具330转动，从而方便对连接元件116与箍体111外部的多个焊接点位进行焊接，提高焊接效率。
55.可以采用人工手持焊枪的方式对卡箍110焊接，优选的，采用焊接装置400对载具
330上的卡箍110焊接；
56.如图11、图12、图16、图17、图18和图19所示，示出了焊接装置400的结构，包括机架460，滑动安装在机架460上的第一安装座430和可靠近或远离第一安装座430的第二安装座440，机架460上设置有滑轨461，第一安装座430上安装有与滑轨461配合的第一滑块431，第二安装座440上安装有与滑轨461滑动配合的第二滑块441，第一安装座430上安装有第一电极臂410，第一电极臂410上具有第一电极头411，第二安装座440上安装有第二电极臂410，第二电极臂410上具有第二电极头421，第一电极头411和第二电极头421相对设置；还包括推动部件450，用于驱动第一电极头411和第二电极头421分别朝向箍体111的内侧和外侧移动；
57.如图18所示，推动部件450可采用固定在机架460上的两个气缸，两个气缸的伸缩端分别设置在第一安装座430和第二安装座440上，以驱动第一电极头411和第二电极头421相互靠近，推动部件450也可以采用双向气缸(图中未示出)，其两个伸缩端分别连接在第一安装座430和第二安装座440上，以便驱动第一安装座430和第二安装座440同步相互靠近或远离，或者推动部件450或采用其他的能够驱动第一电极头411和第二电极头421相互靠近形成电路通路的驱动结构。
58.如图19所示，为卡箍110待焊接状态下的结构示意图，将连接元件116焊接至箍体111的内侧面的过程中，第一顶升部件370驱动升降板352上升至与第一电极头411和第二电极头421同一高度的位置，通过推动第一安装座430朝向卡箍110的方向移动，第二电极头421朝向卡箍120的方向移动，使第一电极头411接触在箍体111的外侧面，第二电极头421接触在连接元件116的沟槽1161的内侧，形成回路放电，从而将连接元件116和箍体111焊接在一起。
59.如图20和图21所示，转盘310上开设有放置槽311，用于放置载具座320，载具座320可通过螺栓、卡扣件、磁吸件等方式固定在放置槽311内，放置槽311的底面设置有贯穿孔312，载具座320为中空结构，即载具座320具有与贯穿孔312同轴的中孔322，载具座320的顶面上具有尺寸大于中空322的载具槽321，当第一顶升部件370驱动升降板352上升时，第一顶升元件350能够穿过贯穿孔312和中孔322并接触在载具330的底面上，从而将载具330顶升并与载具330分离。
60.为了避免旋转驱动装置360驱动第一顶升元件350转动时，第一顶升元件350与载具330之间发生相对转动的问题，在第一顶升元件350和载具330中的一个上设有插头351，在第一顶升元件350和载具330中的另一个上设有与插头351形状、大小配合的插孔331。
61.如图11、图12和图22所示，在其中一个载具座320的正下方设置有第二顶升部件380，第二顶升部件380位于第七工位120g的正下方，第二顶升部件380可采用气缸，第二顶升部件380的活动端安装有第二顶升元件390，第二顶升元件390具有与载具330底面接触的平面，当载具330上的卡箍110焊接工作完成后，其转动至第二顶升部件380的下方，启动第二顶升部件380带动第二顶升元件390上升，使第二顶升元件390穿过载具座320的中孔322并接触在载具330的底面，将第二顶升元件390顶起并与载具座320分离，从而方便取出载具330和其上的卡箍110，由于第二顶升元件390具有与载具330底面接触的平面，将载具330向上顶起过程中，减少载具330的晃动，提高稳定性。
62.如图23和图24所示，卡箍的卸螺帽装置200，其位置对应于第七工位120f，包括支
撑座210，支撑座210的顶部沿其长度方向上滑动连接有滑动座220，滑动座220上铰接有旋转座230，旋转座230可相对于滑动座220上下转动，旋转座230上设有第一驱动装置240，第一驱动装置240可采用电机或风批，第一驱动装置240的一端安装有旋拧元件250，旋拧元件250前端开设有与螺帽114形状大小配合的容纳槽251(参考图24)，容纳槽251的形状呈六边形，也可以是其他能够与螺帽外形配合的形状，在旋转座230上还设有第二驱动装置260，第二驱动装置260用于驱动旋转座230相对于滑动座220上下转动(参考图28和图29)，第二驱动装置260可采用气缸、液压缸或电动推杆等具有伸缩功能的伸缩部件，伸缩部件的活塞杆通过销轴、销钉等旋转件铰接在旋转座230上，其缸体通过销轴、销钉等旋转件铰接在滑动座220上，还包括第三驱动装置270，用以驱动滑动座220沿着支撑座210的长度方向滑动，使旋拧元件250靠近或远离卡箍，第三驱动装置270也可采用气缸、液压缸或电动推杆等具有伸缩功能的伸缩部件，其一端固定在滑动座220上，另一端固定在支撑座210上，作为本实施例的应用场景之一，如图23所示，卡箍110安装在载具130上，载具130圆周分布在转盘310上，当转盘310转动时，多个卡箍110上的螺帽114能够分别与旋拧元件250的位置对应。
63.卡箍110上的螺帽114与旋拧元件250的容纳槽251的位置对应时，此时旋拧元件250的轴线大致水平，通过第三驱动装置270驱动滑动座220朝向靠近螺帽114的方向移动，直至螺帽114卡入至容纳槽251的内部，接着启动第一驱动装置240带动旋拧元件250转动，使螺帽114与卡箍110分离，第三驱动装置270驱动滑动座220朝向远离卡箍110的方向移动，螺帽114处于容纳槽251的内部，最后通过第三驱动装置270驱动旋转座230向下转动，使旋拧元件250向下倾斜，从而螺帽114能够受重力脱离旋拧元件250。
64.通过第一驱动装置240带动旋拧元件250转动，使螺帽114与卡箍110分离，同时通过第三驱动装置270驱动旋转座230向下转动，使旋拧元件250向下倾斜，从而螺帽114能够受重力脱离旋拧元件，提高拆卸卡箍上的螺帽的效率。
65.如图26和图27所示，在支撑座210的前侧与后侧分别设有第一挡止组件和挡止组件，滑动座220在第一挡止组件和第二挡止组件之间滑动，也就是说，第一挡止组件和挡止组件相互配合，来限制滑动座220的行程。
66.如图26所示，第一挡止组件包括第一支撑杆211，在支撑座220的前侧安装有第一固定块212，第一支撑杆211安装在第一固定块212上，滑动座220朝向卡箍110的方向移动时，第一支撑杆211能够抵住滑动座220，优选的，第一支撑杆211可朝向靠近或远离滑动座220的方向移动，也就是说，第一支撑杆211可沿其轴向方向移动，从而方便调节滑动座220的行程；为了实现调节滑动座220的行程，第一支撑杆211上形成有外螺纹，第一固定块212上形成有与第一支撑杆211的外螺纹配合的内螺纹孔，或者第一固定块212上形成有供第一支撑杆211穿入的通孔，第一支撑杆211上安装有两个螺母，两个螺母分别位于第一固定块212相对两侧，由此可根据旋拧元件250与卡箍110上螺帽114的相对位置调节滑动座220的行程。
67.如图27所示，第二挡止组件包括第二支撑杆213，第二支撑杆213通过第二固定块214安装在支撑座210的后侧，即第二支撑杆213位于支撑座210相对于第一挡止组件的一侧，第二支撑杆213也可以朝向靠近或远离滑动座220的方向移动，第二支撑杆213的外表面形成有外螺纹，与第二固定块214螺纹连接，或者通过两个螺母固定在第二固定块214上，第二挡止组件与第一挡止组件的结构大致相同。
68.如图30和图31所示，支撑座210包括底架215和安装在底架215上的支撑板216，支撑板216可以沿底架215的宽度方向移动，即沿着垂直于旋拧元件250的轴线方向移动。
69.具体的，支撑板216上开设有一字槽217，一字槽217上安装有紧固件218，以将支撑板216固定在底架215上，在本实施例中，底架215的顶面上形成有内螺纹孔，紧固件218采用螺栓，螺纹穿过一字槽217旋合至底架215上的内螺纹孔内部，其头部抵靠在支撑板216的顶面上，当需拆卸不同尺寸大小的卡箍110时，可以拧松螺栓并沿着底架215的宽度方向调节旋拧元件250的位置，以方便对不同尺寸的卡箍上的螺帽114进行拆卸。
70.当使用不同尺寸大小的载具130和卡箍110时，通过调整支撑板216的的位置，从而调节旋拧元件250的位置，方便拆卸不同尺寸卡箍110上的螺帽114。
71.如图30所示，底架215上设置有预定位组件，以抵靠在支撑板216的一侧，预定位组件包括第三支撑杆219，第三支撑杆219与旋拧元件250的轴线垂直，第三支撑杆219上形成有外螺纹，可以沿着底架215的宽度方向调节，底架215上还设有第三固定块2110，第三支撑杆219与第三固定块2110螺纹连接，当需要根据卡箍110上螺帽114的位置调整旋拧元件250的位置时，先调整第三支撑杆219一端的位置，再将支撑板216的一侧抵靠在第三支撑杆219的端部，在使用紧固件218将支撑板216固定在底架215上，其中为了实现滑动座220在支撑板216上滑动的作用，如图8所示，在滑动座220的底部安装有滑块221，支撑板216的顶面安装有与滑块221滑动配合的滑轨2111。
72.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.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或基本特征的情况下，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。
74.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是为清楚起见，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。