CN109317800A - 一种自动点焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接领域，具体涉及一种自动点焊机，包括滑动设置在工作台上的第一滑动装置、滑动设置在第一滑动装置上的第二滑动装置、设置在第二滑动装置上的夹持装置、设置在工作台上的点焊装置、控制单元，第一滑动装置的滑动方向与第二滑动装置的滑动方向垂直，夹持装置夹持待焊接的工件在点焊装置的下方移动，点焊装置对工件进行点焊，第一滑动装置、第二滑动装置、夹持装置、点焊装置均连接至控制单元并由控制单元控制。本发明的优点在于：点焊过程实现自动化，生产效率较高，且产品点焊质量较好，产品一致性好，减少了操作人员，降低了生产成本。

Description

一种自动点焊机

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体涉及一种自动点焊机。

背景技术

点焊是一种高速、经济的连接方法，它适于制造可以采用搭接、接头不要求气密性、厚度较小的冲压、轧制的薄板构件，是把焊件在接头处接触面上的个别点焊接起来，现有技术中的点焊过程通常采用人工操作的方式进行，人工手持待电焊的工件，在点焊机上移动进行点焊，人工操作方式点焊的工件质量参差不齐，产品一致性较差，且生产效率较低，同时人工直接操作的生产方式存在一定的危险性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术中点焊机无法自动点焊的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自动点焊机，包括滑动设置在工作台上的第一滑动装置、滑动设置在第一滑动装置上的第二滑动装置、设置在第二滑动装置上的夹持装置、设置在工作台上的点焊装置、控制单元，第一滑动装置的滑动方向与第二滑动装置的滑动方向垂直，夹持装置夹持待焊接的工件在点焊装置的下方移动，点焊装置对工件进行点焊，第一滑动装置、第二滑动装置、夹持装置、点焊装置均连接至控制单元并由控制单元控制。

进一步的，所述工作台的上表面均匀分布有直立的刷毛，所有刷毛的顶部位置平齐，所有刷毛的顶部构成一工作面，工件在工作面上移动。

进一步的，所述工作台上设置有定位块，定位块上竖直设置有定位平面，且定位平面平行于第一滑动装置的滑动方向，定位块工作时，其高度高于待焊接工件的底面。

进一步的，所述工作台上设置有定位块升降机构，定位块升降机构连接至控制单元，所述定位块安装在定位块升降机构的活动端，定位块工作时，定位块升降机构将定位块升起并使其高度高于待焊接工件的底面，定位块不工作时，定位块升降机构将定位块落下并使其高度低于待焊接工件的底面。

进一步的，所述第一滑动装置包括设置在工作台上的第一引导机构、滑动设置在第一引导机构上的第一活动架、第一驱动装置，第二滑动装置滑动设置在第一活动架上，第一驱动装置连接至控制单元，第一驱动装置带动第一活动架沿着第一引导机构运动，且第一活动架的滑动方向垂直于第二滑动装置的滑动方向。

进一步的，所述第一驱动装置包括设置在工作台下方的主动轮、从动轮、第一步进电机，主动轮与从动轮通过第一皮带连接，且第一皮带的上表面位于水平面内，第一活动架固定在第一皮带上，第一步进电机连接到控制单元，且第一步进电机的输出轴通过第二皮带与主动轮连接。

进一步的，所述第二滑动装置包括设置在第一滑动装置上的第二引导机构、滑动设置在第二引导机构上的第二活动架、第二驱动装置，夹持装置设置在第二活动架上，第二驱动装置连接至控制单元，第二驱动装置带动第二活动架沿着第二引导机构滑动，第二活动架的滑动方向垂直于第一滑动装置的滑动方向。

进一步的，所述第二驱动装置包括设置在第二活动架上的第二步进电机、设置在第一滑动装置上的齿条，第二步进电机连接至控制单元，第二步进电机的输出轴上设置有与齿条啮合的齿轮，齿条平行于第二引导机构的引导方向，第二步进电机带动第二活动架沿着第二引导机构滑动。

进一步的，所述夹持装置包括设置在第二滑动装置上的固定夹持头、滑动设置在第二滑动装置上的活动夹持头、设置在第二滑动装置上的夹头驱动机构，活动夹持头与固定夹持头对立设置，夹头驱动机构连接至控制单元，夹头驱动机构驱动活动夹持头相对于固定夹持头运动。

进一步的，所述第二滑动装置上设置有夹持装置升降机构，夹持装置升降机构连接至控制单元，夹持装置升降机构带动夹持装置相对于工作台上下移动。

本发明的有益效果在于：

1.本发明中的一种自动点焊机，控制单元控制夹持装置将待焊接的工件夹持住，然后在控制单元的控制下，第一滑动装置与第二滑动装置联合运动，进而带动工件在工作台上按照预定的轨迹运动，在工件运动的同时，控制单元控制点焊装置对工件进行焊接，整个过程只需操作人员将工件上料，然后进行简单操作即可，点焊过程实现自动化，生产效率较高，且产品点焊质量较好，产品一致性好，减少了操作人员，降低了生产成本；

2.由于刷毛本身结构的特点，均匀分布的刷毛形成的工作面能够将工件撑起的同时，还不会划伤工件表面，保证了加工质量；

3.开始点焊前，先将工件的一边贴在定位块的定位平面上，为工件提供一个原始定位点，保证同一批次产品焊接质量的稳定性，保证产品一致性；

4.定位块升降机构的设置，可在定位块工作时，定位块升降机构将定位块升起并使其高度高于待焊接工件的底面，定位块不工作时，定位块升降机构将定位块落下并使其高度低于待焊接工件的底面，可使工件在工作台上的移动范围更广，产品适用范围也更广；

5.第一驱动装置带动第一活动架沿着第一引导机构运动，运动原理简单、运行可靠；

6.通过第一步进电机带动主动轮运转，然后主动轮驱动第一皮带运动，进而带动第一活动架移动，实现第一滑动装置的稳定运行，结构原理简单，运行可靠，且带传动具有一定的容错性，当出现运动卡滞等故障时，皮带与第一步进电机、主动轮、从动轮之间会发生滑动，进而防止损坏设备及产品，减少故障损失；

7.第二驱动装置带动第二活动架沿着第二引导机构滑动，运动原理简单、运行可靠；

8.通过第二步进电机与齿条啮合，带动第二活动架沿着第二引导机构移动，移动距离较为精确，保证点焊的质量；

9.通过夹头驱动机构驱动活动夹持头相对于固定夹持头运动，进而将工件夹持住，结构原理较为简单，夹持可靠，保证工件运行稳定，点焊位置精确；

10.当工件较高时，工件无法置于夹持装置中，夹持装置升降机构的设置则能够将夹持装置抬起，将工件置于夹持装置下方，然后将夹持装置落下即可将工件顺利夹持，其适用范围较广。

附图说明

图1为本发明实施例中一种自动点焊机的立体图；

图2为图1中Ⅰ的局部放大图；

图3为图1中Ⅱ的局部放大图；

图4为本发明实施例中一种自动点焊机的主视图；

图5为本发明实施例中一种自动点焊机的左视图；

图6为本发明实施例中工件的示意图；

其中，工作台-1、第一滑动装置-2、第二滑动装置-3、夹持装置-4、点焊装置-5、控制单元-6、夹持装置升降机构-7、工件-8、刷毛-11、定位块-12、第一引导机构-21、第一活动架-22、第一驱动装置-23、第二引导机构-31、第二活动架-32、第二驱动装置-33、固定夹持头-41、活动夹持头-42、定位面-81、凸起-82、主动轮-231、从动轮-232、第一步进电机-233、安装板-321、第二步进电机-331、齿条-332。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

如图1所示，一种自动点焊机，包括滑动设置在工作台1上的第一滑动装置2、滑动设置在第一滑动装置2上的第二滑动装置3、设置在第二滑动装置3上的夹持装置4、设置在工作台1上的点焊装置5、控制单元6、夹持装置升降机构7，第一滑动装置2的滑动方向与第二滑动装置3的滑动方向垂直，夹持装置4夹持待焊接的工件在点焊装置5的下方移动，点焊装置5对工件进行点焊，第一滑动装置2、第二滑动装置3、夹持装置4、点焊装置5、夹持装置升降机构7均连接至控制单元6并由控制单元6控制，所述第二滑动装置3上设置有夹持装置升降机构7，夹持装置升降机构7带动夹持装置4相对于工作台1上下移动。

本发明中的一种自动点焊机，控制单元6控制夹持装置4将待焊接的工件夹持住，然后在控制单元6的控制下，第一滑动装置2与第二滑动装置3联合运动，进而带动工件在工作台1上按照预定的轨迹运动，在工件运动的同时，控制单元6控制点焊装置5对工件进行焊接，整个过程只需操作人员将工件上料，然后进行简单操作即可，点焊过程实现自动化，生产效率较高，且产品点焊质量较好，产品一致性好，减少了操作人员，降低了生产成本，同时当工件较高时，工件无法置于夹持装置4中，夹持装置升降机构7的设置则能够将夹持装置4抬起，将工件置于夹持装置4下方，然后将夹持装置4落下即可将工件顺利夹持，其适用范围较广。

进一步的，如图1所示，所述工作台1的上表面均匀分布有直立的刷毛11，所有刷毛11的顶部位置平齐，所有刷毛11的顶部构成一工作面，工件在工作面上移动，由于刷毛11本身结构的特点，均匀分布的刷毛11形成的工作面能够将工件撑起的同时，还不会划伤工件表面，保证了加工质量，本实施例中将50根长度相同的刷毛11捆成一捆，然后将成捆的刷毛11竖直安装在工作台1的上表面上，保证相邻刷毛11的间距为20mm，成捆的刷毛11在工作台1上均匀分布，刷毛11材质为尼龙。

进一步的，如图1所示，所述工作台1上设置有定位块12，定位块12上竖直设置有定位平面，且定位平面平行于第一滑动装置2的滑动方向，定位块12工作时，其高度高于待焊接工件的底面，开始点焊前，先将工件的一边贴在定位块12的定位平面上，为工件提供一个原始定位点，保证同一批次产品焊接质量的稳定性，保证产品一致性，如图1、4所示，本实施例中定位块12设置两个，两个定位块12均设置在工作台1的前方，两个定位块12的定位平面位于同一竖直面内，且定位平面均朝向工作台1的一侧，定位块12的形状为长方体。

进一步的，所述工作台1上设置有定位块升降机构，定位块升降机构连接至控制单元6，所述定位块12安装在定位块升降机构的活动端，定位块12工作时，定位块升降机构将定位块12升起并使其高度高于待焊接工件的底面，定位块12不工作时，定位块升降机构将定位块12落下并使其高度低于待焊接工件的底面，具体的，本实施例中的定位块升降机构为竖直设置在工作台1前方的气缸，定位块12安装在气缸的活动端上。

定位块升降机构的设置，可在定位块12工作时，定位块升降机构将定位块12升起并使其高度高于待焊接工件的底面，定位块12不工作时，定位块升降机构将定位块12落下并使其高度低于待焊接工件的底面，可使工件在工作台1上的移动范围更广，产品适用范围也更广。

进一步的，结合图1、2、4、5所示，所述第一滑动装置2包括设置在工作台1上的第一引导机构21、滑动设置在第一引导机构21上的第一活动架22、第一驱动装置23，第二滑动装置3滑动设置在第一活动架22上，第一驱动装置23连接至控制单元6，第一驱动装置23带动第一活动架22沿着第一引导机构21运动，且第一活动架22的滑动方向垂直于第二滑动装置3的滑动方向，第一驱动装置23带动第一活动架22沿着第一引导机构21运动，运动原理简单、运行可靠。

进一步的，如图1所示，本实施例中的第一引导机构21为水平设置在工作台1上的导轨，第一活动架22的下方通过一个与导轨配合的滑块滑动安装在导轨上，进而可实现左右方向的滑动，本实施例中导轨设置两个。

进一步的，如图1所示，本实施例中的第一活动架22为一个沿前后方向分布的长方形架子，第二滑动装置3滑动安装在第一活动架22上，第一活动架22为第二滑动装置3在前后方向的滑动提供空间支撑。

进一步的，如图4、5所示，所述第一驱动装置23包括设置在工作台1下方的主动轮231、从动轮232、第一步进电机233，主动轮231与从动轮232通过第一皮带连接，且第一皮带的上表面位于水平面内，第一活动架22固定在第一皮带上，具体的，工作台1上设置有沿第一滑动装置2滑动方向的通孔，第一活动架22的下方穿过通孔固定在第一皮带上，第一步进电机233连接到控制单元6，且第一步进电机233的输出轴通过第二皮带与主动轮231连接。

具体的，如图4、5所示，本实施例中设置三个主动轮231，三个主动轮231同轴设置，同时设置两个从动轮232，两个从动轮232同轴设置，两个从动轮232分别与其对应的两个主动轮231通过第一皮带连接，第一步进电机233则通过第二皮带与第三个从动轮232连接。

通过第一步进电机233带动主动轮231运转，然后主动轮231驱动第一皮带运动，进而带动第一活动架22移动，实现第一滑动装置2的稳定运行，结构原理简单，运行可靠，且带传动具有一定的容错性，当出现运动卡滞等故障时，皮带与第一步进电机233、主动轮231、从动轮232之间会发生滑动，进而防止损坏设备及产品，减少故障损失。

进一步的，如图1、2、4所示，所述第二滑动装置3包括设置在第一滑动装置2上的第二引导机构31、滑动设置在第二引导机构31上的第二活动架32、第二驱动装置33，夹持装置4设置在第二活动架32上，第二驱动装置33连接至控制单元6，第二驱动装置33带动第二活动架32沿着第二引导机构31滑动，第二活动架32的滑动方向垂直于第一滑动装置2的滑动方向，第二驱动装置33带动第二活动架32沿着第二引导机构31滑动，运动原理简单、运行可靠。

进一步的，如图1、4所示，本实施例中的第二引导机构31为前后方向设置的导轨，第二活动架32的下方通过滑块滑动连接到导轨上，从而实现第二活动架32前后方向的滑动。

进一步的，如图1所示，第二活动架32上设置有安装板321，本实施例中的安装板321为沿前后方向分布的铝型材，夹持装置4则可方便的通过螺栓安装到铝型材上，根据实际夹持的需要，在铝型材上可以安装多个夹持装置4，以满足不同尺寸工件的夹持，使其应用范围更广，本实施例中夹持装置4设置一个。

进一步的，如图2、4所示，所述第二驱动装置33包括设置在第二活动架32上的第二步进电机331、设置在第一滑动装置2上的齿条332，第二步进电机331连接至控制单元6，第二步进电机331的输出轴上设置有与齿条332啮合的齿轮，齿条332平行于第二引导机构31的引导方向，第二步进电机331带动第二活动架32沿着第二引导机构31滑动。

通过第二步进电机331与齿条332啮合，带动第二活动架32沿着第二引导机构31移动，移动距离较为精确，保证点焊的质量。

进一步的，如图3、4所示，所述夹持装置4包括设置在第二滑动装置3上的固定夹持头41、滑动设置在第二滑动装置3上的活动夹持头42、设置在第二滑动装置3上的夹头驱动机构，活动夹持头42与固定夹持头41对立设置，夹头驱动机构连接至控制单元6，夹头驱动机构驱动活动夹持头42相对于固定夹持头41运动。

进一步的，如图1、3所示，本实施例中的夹头驱动机构为水平设置在第二滑动装置3上的气缸，活动夹持头42安装在气缸的活动端，气缸的往复运动，实现夹持装置4的夹持工作。

通过夹头驱动机构驱动活动夹持头42相对于固定夹持头41运动，进而将工件夹持住，结构原理较为简单，夹持可靠，保证工件运行稳定，点焊位置精确。

进一步的，如图1所示，所述点焊装置5包括竖直设置的气缸，焊接头安装在气缸的活动端，气缸的往复运动实现焊接头的升降，进而保证点焊的正常进行。

进一步的，本实施例中的控制单元6采用单片机或者PLC，控制精确，且编程、操控较为简单。

进一步的，如图1、3、4所示，本实施例中的夹持装置升降机构7为竖直设置在安装板321上的气缸，气缸的往复运动，即可实现夹持装置4的升降动作，当工件较高时，工件无法置于夹持装置4中，夹持装置升降机构7的设置则能够将夹持装置4抬起，将工件置于夹持装置4下方，然后将夹持装置4落下即可将工件顺利夹持，其适用范围较广。

进一步的，如图6所示，本实施例中的工件8为矩形结构，工件8的外部侧面为定位面81，其四周设置有凸起82。

工作原理：

如图1-5所示，开启自动点焊机，操控控制单元6，第一滑动装置2和第二滑动装置3联合运动，进而将夹持装置4带回原始位置，夹持装置升降机构7将夹持装置4升起，随后活动夹持头42向远离固定夹持头41的方向运动，即夹持装置4打开，随后通过操控控制单元6，定位块12升起，然后将待点焊的工件8置于工作台1上，将工件8的定位面81贴在定位块12上，工件8的侧边凸起82位于活动夹持头42与固定夹持头41之间，活动夹持头42与固定夹持头41合上，进而将凸起82夹持在活动夹持头42与固定夹持头41之间，即可实现工件8的夹持，随后在第一滑动装置2、第二滑动装置3的联合运动下，工件8被送到点焊装置5的下方，点焊装置5对工件8进行点焊操作，随后第一滑动装置2、第二滑动装置3配合运动，带动工件8运行预定的点焊轨迹，进而完成对工件8的点焊操作。

以上所述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。

Claims (10)

1.一种自动点焊机，其特征在于：包括滑动设置在工作台(1)上的第一滑动装置(2)、滑动设置在第一滑动装置(2)上的第二滑动装置(3)、设置在第二滑动装置(3)上的夹持装置(4)、设置在工作台(1)上的点焊装置(5)、控制单元(6)，第一滑动装置(2)的滑动方向与第二滑动装置(3)的滑动方向垂直，夹持装置(4)夹持待焊接的工件在点焊装置(5)的下方移动，点焊装置(5)对工件进行点焊，第一滑动装置(2)、第二滑动装置(3)、夹持装置(4)、点焊装置(5)均连接至控制单元(6)并由控制单元(6)控制。

2.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述工作台(1)的上表面均匀分布有直立的刷毛(11)，所有刷毛(11)的顶部位置平齐，所有刷毛(11)的顶部构成一工作面，工件在工作面上移动。

3.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述工作台(1)上设置有定位块(12)，定位块(12)上竖直设置有定位平面，且定位平面平行于第一滑动装置(2)的滑动方向，定位块(12)工作时，其高度高于待焊接工件的底面。

4.根据权利要求3所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述工作台(1)上设置有定位块升降机构，定位块升降机构连接至控制单元(6)，所述定位块(12)安装在定位块升降机构的活动端，定位块(12)工作时，定位块升降机构将定位块(12)升起并使其高度高于待焊接工件的底面，定位块(12)不工作时，定位块升降机构将定位块(12)落下并使其高度低于待焊接工件的底面。

5.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述第一滑动装置(2)包括设置在工作台(1)上的第一引导机构(21)、滑动设置在第一引导机构(21)上的第一活动架(22)、第一驱动装置(23)，第二滑动装置(3)滑动设置在第一活动架(22)上，第一驱动装置(23)连接至控制单元(6)，第一驱动装置(23)带动第一活动架(22)沿着第一引导机构(21)运动，且第一活动架(22)的滑动方向垂直于第二滑动装置(3)的滑动方向。

6.根据权利要求5所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述第一驱动装置(23)包括设置在工作台(1)下方的主动轮(231)、从动轮(232)、第一步进电机(233)，主动轮(231)与从动轮(232)通过第一皮带连接，且第一皮带的上表面位于水平面内，第一活动架(22)固定在第一皮带上，第一步进电机(233)连接到控制单元(6)，且第一步进电机(233)的输出轴通过第二皮带与主动轮(231)连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述第二滑动装置(3)包括设置在第一滑动装置(2)上的第二引导机构(31)、滑动设置在第二引导机构(31)上的第二活动架(32)、第二驱动装置(33)，夹持装置(4)设置在第二活动架(32)上，第二驱动装置(33)连接至控制单元(6)，第二驱动装置(33)带动第二活动架(32)沿着第二引导机构(31)滑动，第二活动架(32)的滑动方向垂直于第一滑动装置(2)的滑动方向。

8.根据权利要求7所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述第二驱动装置(33)包括设置在第二活动架(32)上的第二步进电机(331)、设置在第一滑动装置(2)上的齿条(332)，第二步进电机(331)连接至控制单元(6)，第二步进电机(331)的输出轴上设置有与齿条(332)啮合的齿轮，齿条(332)平行于第二引导机构(31)的引导方向，第二步进电机(331)带动第二活动架(32)沿着第二引导机构(31)滑动。

9.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述夹持装置(4)包括设置在第二滑动装置(3)上的固定夹持头(41)、滑动设置在第二滑动装置(3)上的活动夹持头(42)、设置在第二滑动装置(3)上的夹头驱动机构，活动夹持头(42)与固定夹持头(41)对立设置，夹头驱动机构连接至控制单元(6)，夹头驱动机构驱动活动夹持头(42)相对于固定夹持头(41)运动。

10.根据权利要求1所述的一种自动点焊机，其特征在于：所述第二滑动装置(3)上设置有夹持装置升降机构(7)，夹持装置升降机构(7)连接至控制单元(6)，夹持装置升降机构(7)带动夹持装置(4)相对于工作台(1)上下移动。