一种托盘焊接流水线的制作方法

本发明涉及塑料托盘热板焊接流水线设备领域，特别是涉及一种托盘焊接流水线。

背景技术

目前，对于注塑成型后需要焊接组装的注塑产品，传统工艺难以实现注塑产品的精确定位和焊接后的精细加工，利用人工进行的多工序加工方式，虽然能够有效的完成产品焊接、除溢料、分切等等加工。但是，由于人工操作存在着诸多的安全隐患，而且加工效率也相对低下。一些独立加工设备，例如热熔焊接机等等，其仅具备了单一工序的加工，操作中其还需要通过人为的运输将工件放入下一台操作设备对接第二道工序，虽然一定程度上提高了工作效率，但是宏观管理模式下，其自动化程度低，设备能耗也提高了，并不利于企业生产规模的扩大化。

技术实现要素：

本发明采用的一个技术方案是提供一种托盘焊接流水线，依次设置有：发料工位、热板焊接工位、铣边工位、热风焊接工位、分切工位和出料工位；

发料工位上设置发料装置，发料装置包括链传动的第一链条组；

热板焊接工位上设置热板焊接装置，所述热板焊接装置至少包括设置在机架上的上模和下模；上模在升降驱动力下与下模进行合模焊接；机架上还设有热熔组件，热熔组件水平滑移至上模与下模之间且热熔组件同时对其上下两侧的工件加热；在下模的模座上嵌入式的安装有托举组件；所述托举组件包括气动顶升的送料带；送料带顶起至送料高度并对工件进行接送；

铣边工位上设置有铣料装置，铣料装置包括第二链条组；在第二链条组上方架设有多个铣刀；铣刀滑动配合在导向结构上；所述铣刀沿着工件的边缘位移；铣边装置还包括调宽组件；调宽组件包括电机驱动的丝杠；丝杠的两端连接至第二链条组两侧的铣刀上，丝杠转动来调节第二链条组两侧铣刀的间距；

热风焊接工位上设置防滑条焊接装置，防滑条焊接装置包括第三链条组；在第三链条组上侧架设多个热风枪；热风枪通过气管连至鼓风机，每个热风枪对应一个防滑条卷绕筒；

分切工位上设置工件切割装置，工件切割装置包括架设于第三链条组上方的切刀；切刀在一条水平垂直于第三链条组的横轨上滑动；所述横轨同时滑动安装于同步轨道上；所述同步轨道与第三链条组平行且同向设置；在第三链条组上还设置有与其同步运行的读数机构，所述读数机构包括：被工件牵引的读数头、录制读数头移动数据的磁栅尺；所述磁栅尺将第三链条组的运行数据同步反馈至驱动横轨的动力源；

出料工位上设置有出料装置，出料装置包括第四链条组，在第四链条组中部设置升降板；升降板上方设置存放工件的架子，所述架子上设置有自复位的限位块；多个限位块托住工件防止工件下落；升降板顶起工件，工件边缘顶开限位块，工件上升并脱离限位块，限位块复位托住工件。

优选的是，所述第一链条组、所述送料带、第二链条组、第三链条组、第四链条组依次顺序对接。

优选的是，所述热板焊接装置包括上模组件和下模组件；上模组件至少包括上模座和上模，下模组件至少包括下模座和下模；所述热熔组件至少包括固定红外线加热单元的底板；底板通过滑块配合在两根水平设置的直线滑轨上；直线滑轨通往上模组件与下模组件之间；在两根直线滑轨之间的机架上还设置有传动齿条；所述底板通过传动齿轮与传动齿条啮合；所述上模座通过导套而配合于竖直导柱上，竖直导柱的下端为下模座；上模座通过机架顶部的液压动力驱动升降；所述下模座配合所述托举组件；在下模座的座板上开设有两条用于配合所述送料带的通槽；所述送料带套装于带轮上，带轮固定于支架上；支架由气动件驱动升降；所述下模座上设置有夹持工件的夹具。

优选的是，在第二链条组上方架设有型材架；型材架上设置有多个铣刀；铣刀由动力件驱动并沿着行轨贴着工件的边缘铣去溢料；在型材架上设置有竖直的压紧夹具，夹具靠气缸推动；在型材架上设置有水平垂直第二链条组方向的气爪与滑轨，在滑轨上滑动配合有用于夹持工件的夹具，夹具通过丝杆与气爪连接，夹具位置可依产品宽度调节；在第二链条组的两端分别设置有水平垂直第二链条组方向的铣削滑轨，铣削滑轨上滑动配合有用于铣削工件前后端面上溢料的端面铣刀；在第二链条组的两侧分别设置有平行于其的铣削滑轨；铣削滑轨上滑动配合有用于铣削工件左右侧面上溢料的侧面铣刀；两侧的铣削滑轨之间设置所述丝杠，且铣削滑轨的底部均配合在一根用于间距导向调节的调节滑轨上；所述端面与侧面铣刀由气缸推动进刀和退刀，刀组移动和铣刀旋转都由伺服电机驱动。

优选的是，在第三链条组上方的型材上设置了用于配合同步轨道的滑槽；同步轨道上表面设置了齿面，所述型材上设置了一组由伺服电机驱动的齿轮-齿面啮合结构；所述同步轨道上固定水平设置的所述横轨；横轨上滑动配合切刀组件；且横轨上设置齿条；切刀组件通过另一组电驱动的齿轮-齿条配合传动；切刀组件包括气压推动的切刀；切刀的端部铰接在切刀固定板上；在第三链条组上还设置有与其同步运行的读数机构，所述读数机构由磁栅尺与读数头组成，读数头固定在一个可以气动复位的被牵引机构上，所述读数头是由气缸顶升的锥形块，锥形块向上运动附着在移动的产品上从而通过牵引移动来实现同步移动读数，读数头与工件保持同步前进并将前进速率同步至所述伺服电机。

优选的是，所述架子为长方体的框架结构；架子的其中一个侧面设置取送产品用的开口，架子其它三个侧面上均设置有用于维持产品层叠的挡杆；挡杆沿着竖直方向设置；所述挡杆通过螺纹配合的伸缩结构来前后推送。

优选的是，架子上设置挡杆的每个侧面均设置有两根挡杆；在挡杆上均设置有垂直于其的导向部；导向部套装于架子上的导套内；导向部的末端则通过丝杆手柄与架子相连；所述限位块通过连接杆固定于架子上，连接杆与第四链条组同向且平行设置；限位块通过铰接轴固定在连接杆上；限位块以铰接轴为转动点向上翻转，限位块与连接杆之间还设置有用于限位块复位转动的弹簧；所述架子上还设置有用于连接杆位置调整的连接槽。

优选的是，所述热板焊接装置的外部设置有型材外板；所述热板焊接装置的顶部设置有电控箱；电控箱内的电控元件分别通过电导线连接至响应的响应元件；所述电控箱外设有操作控制器。

优选的是，所述第一链条组、第二链条组、第三链条组、第四链条组的结构相同，其均包括两根链轮轴；链轮轴的两端通过轴承件安装链轮；两根链轮轴之间则通过套装在链轮上的链条同步传动；在两条链条之间还设置有辅助用的限位轮和限位检测元件；限位轮并通过气动元件推动其顶升。

本发明的有益效果是：提供一种托盘焊接流水线，其具有以下优点：

1、其自动化程度高，将多个加工结构集成于一条流水线上，以塑料托盘热熔焊接为基础，在持续运转的送料线上进行每道工序，其工作效率突出。

2、采用了多种配合方式，以产品为中心，根据需要进行加工结构的调整，自动识别产品特点，对应调整机械结构，其操控能力更加理想。

3、智能程度高，产品持续输送的同时进行切割分料，同步程度高，不会影响切割效果，降低次品产生率，同时进一步的提高加工效率。

附图说明

图1是本发明一种托盘焊接流水线的结构图；

图2是第一链条组配合热板焊接装置的结构图；

图3是图2中下模组件出的局部放大视图；

图4是托举组件的结构图；

图5是托举组件的俯视图；

图6是铣料装置的结构图；

图7是图1中铣料工位夹紧装置局部放大图；

图8是调宽组件的结构图；

图9是防滑条焊接装置的结构图；

图10是图1中工件切割装置的局部放大图；

图11是工件切割装置的结构图；

图12是能够同步分切的磁栅尺结构图；

图13是出料装置的结构图；

附图中各部件的标记如下：1、热板焊接装置；11、上模座；12、下模座；121、座板；122、通槽；13、机架；14、竖直导柱；15、液压动力；16、热熔组件；161、底板；162、直线滑轨；163、传动齿条；17、托举组件；171、送料带；172、带轮；173、支架；174、托举气缸；175、送料电机；18、电控箱；19、控制面板；2、铣料装置；21、型材架；22、铣边夹具组件；221、侧边夹具；222、压紧夹具；223、侧夹具气爪；224、调节丝杆；23、端面铣刀；24、端面铣削电机；25、侧面铣刀；26、侧面铣削电机；27、铣削滑轨；28、底座；29、调宽组件；291、丝杠；292、调节滑轨；293、导轨滑块；3、防滑条焊接装置；31、热风枪；32、连杆；33、气管；34、鼓风机；35、防滑条卷绕筒；36、滚压轮；4、工件切割装置；41、滑槽；42、同步轨道；43、横轨；44、切刀；45、锥形块；46、磁栅尺气缸；47、磁栅尺；5、出料装置；51、升降板；52、架子；53、挡杆；54、丝杆手柄；55、限位块；6、发料装置；61、链轮轴；62、链条；63、限位轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图1至13，本发明实施例包括：

一种托盘焊接流水线，依次设置有：发料工位、热板焊接工位、铣边工位、热风焊接工位、分切工位和出料工位。塑料托盘依次经过这些工位，并在这些工位上得到相应的加工处理，自动化控制产品从原料到成品的加工过程。

在发料工位上设置发料装置6，发料装置6包括链传动的第一链条组，一般根据实际加工过程中的需要，在发料装置处可以选用人工上料方式，也可以配合其他机械上料方式，被加工的原材料从发料装置送入热板焊接工位中。在对托盘原料热板焊后，托盘进入第二链条组进行铣边加工，由铣刀对托盘焊接边缘处进行溢料处理。此后，托盘进入第三链条组进行防滑条的热风焊接，热风枪将防滑条与托盘交接处热熔焊接，焊接完成后并进行同步的分切。最后，分切完成的单个托盘在第四链条组上进入出料工位，托盘被依次向上层叠，一般层叠累计到10个托盘后，由操作者取出送走。

因此，第一链条组、第二链条组、第三链条组、第四链条组是依次顺序对接。而且第一链条组、第二链条组、第三链条组、第四链条组的结构相同。它们都包括了两根链轮轴61，链轮轴61的两端通过轴承件安装链轮。两根链轮轴之间则通过套装在链轮上的链条62同步传动，在两条链条之间还设置有辅助用的限位轮63和限位检测元件，限位轮63通过气动元件推动其升降。限位轮63一般设置在相邻两个输送结构工位的交接处，由于每个工位的加工时长不同，因此为确保下一个工位上的加工完整进行，特别的设置了限位检测元件。当整机操作系统发现下一个工位上加工未完成，而上一工序已经完成，且送料线持续送料时，限位检测元件检测到输送而来的工件，限位轮63顶起，使被输送工件驻留在此处，等待下一工位上的加工完成，待下一工位加工完成，限位轮63降下，工件被送入下一工序进行加工。

发料工位、热板焊接工位、铣边工位、热风焊接工位、分切工位和出料工位各分别对应一个相应的加工结构。

热板焊接工位上设置热板焊接装置1，热板焊接装置1其作用是将托盘的原料热熔焊接成半成品的托盘，其采用了热板焊接技术，其成型效果更快，焊接更加稳定牢固。热板焊接装置至少包括设置在机架13上的上模和下模，在机架的外部设置有型材外板，型材外板上预留下上料和出料的方向，并且在其他方向的型材外板上均安装可以打开的门板。产品焊接需要上模与下模利用合模动力将热熔后的工件焊接起来，因此，上模组件和下模组件在升降驱动力下产生合模运动。上模固定在上模座11上，而对应的下模则固定在下模座12上。上模座11与下模座12上、下相对，在机架13内设置多根竖直导柱14，上模座11通过导套配合于竖直导柱14上，竖直导柱14的下端为下模座12。上模座11通过机架13顶部的液压动力15驱动升降，当液压动力提拉上模座11时，其提供了基础的合模动力。

机架13上还设有热熔组件，热熔组件16位于上、下模的一侧。热熔组件16包括固定加热管的底板161，底板161通过滑块配合在两根水平设置的直线滑轨162上。直线滑轨162通往上模组件与下模组件之间，热熔组件可以通过直线滑轨162水平滑移至上模与下模之间且热熔组件同时对其上下两侧的工件加热。在两根直线滑轨162之间的机架13上还设置有传动齿条163，底板161通过传动齿轮与传动齿条163啮合，因此当传动齿轮在伺服动力驱动下运转时，其可以通过传动齿条163带动热熔组件16整体滑移。

在下模的模座上嵌入式的安装有托举组件17，托举组件17包括气动顶升的送料带171，送料带171顶起至送料高度并对工件进行接送。在下模座12的座板121上开设有两条用于配合送料带171的通槽122，通槽122沿着送料方向开设，每一个通槽122内配合一条送料带171。送料带171套装于带轮172上，带轮172固定于支架173上，带轮172由送料电机175驱动，支架173由托举气缸174驱动升降，两个送料带171同步顶升。支架173上并设置了用于带轮172位置调整的卡槽，其可以实现送料带171的松紧调节。当第一链轮组将托盘原料送至其与下模组件的交接处时，送料带171顶起，送料带171在电机驱动下同步滚送，其滚动速率与第一链轮组的送料速率相同，送料带171将托盘原料从第一链轮组上托送至下模上，在感应元件的监测下，送料带171停止滚送并开始下降，托盘原料落在下模上。同理，当热板焊接结束后，送料带171顶起将焊接好的托盘托举并滚送至第二链条组上进入下一个工序。

热板焊接装置的顶部设置有电控箱18，电控箱18内的电控元件分别通过电导线连接至响应的响应元件，电控箱外设有操作控制器19。可以通过操作控制器19对热板焊接装置进行单独的调整和操控，以满足不同情况下的操作要求，或者在结构维护、加工失误时单独进行控制。

铣边工位上设置有铣料装置2，铣料装置包括第二链条组。在第二链条组上方架设有型材架21，型材架21上设置有多个铣刀。铣刀根据其加工位置的不同分为：端面铣刀23和侧面铣刀25，端面铣刀用于加工托盘前后端面上的焊接溢料，侧面铣刀则是用于加工托盘左右两侧面上的焊接溢料。在第二链条组的两侧分别设置有平行于其的铣削滑轨28；铣削滑轨28上滑动配合侧面铣刀。在第二链条组的两端同样分别设置有水平垂直于其的铣削滑轨；铣削滑轨上滑动配合端面铣刀；侧面铣刀25由铣削电机26驱动，铣削电机25固定在铣刀的底座28上，底座28则配合在铣削滑轨27上，铣削电机26配合齿轮齿条结构实现了侧面铣刀沿着托盘侧面移动。铣刀沿着相应的导向结构贴着工件的边缘铣去溢料，其加工一次成型，托盘可以顺利进入下一工序。在型材架21上设置有竖直的压紧夹具22，夹具靠气缸推动；在型材架上设置有水平垂直第二链条组方向的气爪26与滑轨，在滑轨上滑动配合有用于夹持产品的夹具，气爪通过丝杆24与夹具连接，夹具位置可依产品宽度调节。

但是由于被加工托盘的尺寸问题，因此铣边过程中需要根据托盘尺寸进行自动的调节。所以，铣边装置2还包括调宽组件29。调宽组件29包括电机驱动的丝杠291，丝杠设置在两侧的铣削滑轨27之间，丝杠291的两端间接连接至侧面铣刀25。铣削滑轨27的底部通过导轨滑块293配合在一根用于间距导向调节的调节滑轨292上，丝杠291转动来调节两侧铣刀25的间距。丝杠291采用系统控制的电机驱动，操作者根据加工需要进行手动调节，其根据产品的尺寸来调整结构间距。

在托盘加工过程中，需要在托盘表面焊接防滑条，因此在热风焊接工位上设置防滑条焊接装置3。防滑条焊接装置3包括第三链条组；在第三链条组上侧架设多个热风枪31，热风枪31均通过可以调节位置的连杆32来固定，根据防滑条的焊接位置来确定热风枪31的固定位置。热风枪31通过气管33连至鼓风机34，每个热风枪31对应一个防滑条卷绕筒35，防滑条卷绕在防滑条卷绕筒35上，热风枪的下游还设置了用于辅助防滑条焊接的滚压轮36，滚压轮36将防滑条对应压入托盘表面的安装槽内，加工过程中防滑条持续送料与托盘输送保持同步的速率。

分切工位上设置工件切割装置4，在第三链条组上方的型材上设置了用于配合同步轨道42的滑槽41，同步轨道42与第三链条组平行且同向设置，同步轨道42配合在滑槽41内的固定导块上，固定导块静置不动，同步轨道42沿着固定导块水平移动。同步轨道42上表面设置了齿面，型材上设置了伺服电机驱动的一组齿轮与齿面啮合传动。同步轨道42设有平行相对的两根，在两根同步轨道42之间架设一根水平设置的横轨43，横轨43与第三链条组保持异面垂直的位置关系。同步轨道42水平移动时可以带动横轨43横向进给，在同步轨道42的末端还设置限位器46，横轨43上滑动配合切刀组件。在横轨43上设置齿条，切刀组件也通过电驱动的另一组齿轮-齿条啮合方式配合。切刀组件包括气压推动的切刀44，切刀44的端部铰接在切刀固定板上。当切刀44被气压推动时，切刀44绕铰接点向下转动并切入其下侧的托盘中，随着切刀组件在横轨43上的滑动，切刀将托盘分切成独立的单元。但是，由于切刀44是横向分切的，托盘也在同步的送料，因此在不停止送料的前提下，切刀44分切移动必须与托盘送料处于同步的前进速率。否则，切刀44分切时托盘的切面会产生偏斜。因此，特别设置了一个可以检测托盘送料速率并同步反馈至切刀44移动动力的结构。

在第三链条组的两根链条之间还设置了与其同步运行的读数机构，读数机构由磁栅尺47与读数头组成。读数头固定在磁栅尺气缸46的活塞杆上，读数头是由气缸顶升的锥形块45，锥形块45顶起扎入工件中且工件移动时带着锥形块45移动，磁栅尺47录得锥形块在磁尺轨道上的移动数据，该移动数据即为第三链条组的送料速率，磁栅尺47并将改移动数据同步反馈至驱动横轨43的动力源。一个行程工作完成后，磁栅尺气缸46推动读数头复位，整个运行过程中磁栅尺气缸45仅在读数头复位时提供气动力。磁栅尺45的起始位置位于热风焊接工位下方，磁栅尺与被输送工件保持同步前进并将前进速率同步至伺服电机。

出料工位上设置有出料装置5，出料装置包括第四链条组。在第四链条组中部设置升降板51；升降板51上方设置存放工件的架子52，架子52为长方体的框架结构，架子的4个侧面中，其中相对的两个侧面中，一个设置取放工件的开口，另一个连接第四链条组便于工件进入，其他两个相对的侧面上均设置有用于维持产品层叠的挡杆53。设置挡杆的每个侧面上均设置有两根挡杆53，挡杆53沿着竖直方向设置。挡杆53的作用是为了能够将托盘从四个方向维持住，因为托盘出料需要先经过层叠，一般在10块及10块以内，层叠过程中下一块会将上一块顶起，因此挡杆53起到了维稳的作用。但是由于托盘尺寸不同，因此挡杆的伸出长度必须可以调节。固在挡杆上均设置有垂直于其的导向部，导向部套装于架子上的导套内，导向部的末端则通过丝杆手柄54与架子相连，通过丝杆手柄54的调节，挡杆53可以产生正向的进给或者反向的缩回。

托盘加工出料时，托盘层叠采用了自动卡锁的方式。架子的内侧上设置有自复位的限位块55，多个限位块55托住工件防止工件下落。限位块通过连接杆固定于架子上，连接杆与第四链条组同向且平行设置，架子上还设置有用于连接杆位置调整的连接槽。限位块55通过铰接轴固定在连接杆上，限位块以铰接轴为转动点向上翻转，限位块55与连接杆之间还设置有用于限位块55复位转动的弹簧。升降板51顶起工件，工件边缘顶开限位块55，工件上升并脱离限位块55，限位块55在弹性力作用下向下翻转复位并托住托盘工件。托盘在此结构下被依次层叠起来，当层叠到指定数量后，操作人员会一次性的将一组托盘转移出去，以便托盘能够持续加工出料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。