CN1292873C - 激光焊接机的自动送料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光焊接机的送料装置。激光焊接机的自动送料装置，其特征是：槽块(49)上部开有上工件槽(50)、底工件槽(51)、合料槽(52)，上工件槽(50)一端与上工件喂料装置(43)相通，另一端与合料槽(52)相连通，底工件槽(51)一端与底工件喂料装置(44)相连通，另一端与合料槽(52)相连通，左推杆机构的左推杆(10)位于合料槽(52)内，右推杆机构的右推杆(20)位于合料槽(52)内，上工件槽(50)出口处的合料槽下部开有夹具顶杆孔(46)，下压轴机构的下压轴(56)位于上工件槽出口处的合料槽的上方，夹具顶杆孔(46)的左边合料槽(52)上开有卸料口(45)。本发明可实现工件送料、装夹、旋转焊接、卸料的全自动。

Description

激光焊接机的自动送料装置

技术领域

本发明涉及一种激光焊接机的送料装置，特别是涉及一种将底工件料与上工件料相互焊接的激光焊接机的自动送料装置。

背景技术

一般激光焊接机，如电池焊接机，都是由人工装夹焊接工件。人工装夹工件的缺点就是效率低、成本高、易出错，特别是装夹小工件更是明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光焊接机的自动送料装置，可实现上工件和底工件的送料、装夹、旋转焊接、卸料的自动化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：激光焊接机的自动送料装置，其特征是它包括支架、槽块49、左推杆机构、右推杆机构、夹具顶杆旋转机构、下压轴机构、上工件喂料装置43、底工件喂料装置44、第二传动机构57、第一传动机构34、落料槽54，槽块49与机架面板24固定连接，槽块49上部开有上工件槽50、底工件槽51、合料槽52，上工件槽50一端与上工件喂料装置43相通，另一端与合料槽52相连通，底工件槽51一端与底工件喂料装置44相连通，另一端与合料槽52相连通，上工件喂料装置43、底工件喂料装置44的料斗底板(38、63)分别与第一传动机构34相连接，左推杆机构、右推杆机构分别固定在槽块49的左、右边的机架面板24上，左推杆机构的左推杆10位于合料槽52内，右推杆机构的右推杆20位于合料槽52内，上工件槽50出口处的合料槽下部开有夹具顶杆孔46，夹具顶杆旋转机构通过轴承和轴承座固定在支架面板24上，夹具顶杆旋转机构的弹簧夹头轴外套31穿入夹具顶杆孔46，弹簧夹头轴外套31顶部设有弹簧夹头轴30，夹具顶杆旋转机构由其夹具皮带轮53与第二传动机构57的主轴皮带轮6相连接，下压轴机构固定在支架面板24上，下压轴机构的下压轴56位于上工件槽出口处的合料槽的上方，夹具顶杆孔46的左边合料槽52上开有卸料口45，落料槽54与卸料口45相对接。

本发明采用上述结构，将上工件料(如钢球)与底工件料(如钉)分别装入两个底部(料斗底板)可旋转的上工件喂料装置43、底工件喂料装置44内，通过料斗底板(38、63)旋转产生的离心力，连续将两个工件料分别推出。被推出的工件通过上工件槽50、底工件槽51形成有序排列，在程序的控制下，右推杆机构的右推杆气缸21带动右推杆20将钉推到焊接位(弹簧夹头轴30上方)，接着左推杆机构的左推杆气缸8带动左推杆10推进，一方面将钉定位，同时左推杆10的顶块12推开控制上工件料(钢球)的阀门55，使钢球落进底工件料上(钉的凹坑内)，这时下压轴机构的下压气缸28带动下压轴56下压，使钢球与钉的凹坑的接触更紧，且将底工件料(钉)压进弹簧夹头轴30，此时，左右推杆退回原位，第二传动机构57的第二步进电机47带动弹簧夹头轴30，弹簧夹头轴30又带动钉与钢球旋转，同时激光器输出激光进行焊接，工件旋转一周，即焊接完毕后，下压气缸28带动下压轴56退回，然后，右推杆气缸21带动右推杆20将钉推到焊接位的同时，将焊接好的销钉推出，销钉通过卸料口45、落料槽54落到成品盒内。下一个销钉的焊接又开始。

本发明可实现工件送料、装夹、旋转焊接、卸料的全自动，克服了人工装夹工件的缺点，生产效率高，生产成本低，焊接质量好，结构简单，控制方便。

附图说明

图1是本发明俯视图

图2是图1沿A-A线剖视图

图3是图1沿B-B线剖视图

图4是图1沿D-D线剖视图

图5是本发明槽块49的俯视示意图

图6是本发明上工件槽出口处的闸门55结构示意图

图7是图5沿C-C剖视示意图

图8是本发明弹簧夹头轴30结构示意图

图9是图8的俯视图

图10是图8的E部放大图

图11是本发明在激光焊接机中的位置示意图

图中：1-支架底、2-支架柱、3-第二减速器、4-第二减速器输出轴、5-主轴、6-主轴皮带轮、7-左气缸支架、8-左推杆气缸、9-联轴器、10-左推杆、11-左推杆支座、12-顶块、13-主轴承、14-主轴承座、15-第一减速器、16-第一减速器输出轴、17-第一皮带轮、18-第二皮带轮、19-第三皮带轮、20-右推杆、21-右推杆气缸、22-右推杆支座、23-右气缸支架、24-支架面板、25-第一步进电机、26-下压气缸支柱、27-下压气缸固定板、28-下压气缸、29-第一轴承、30-弹簧夹头轴、31-弹簧夹头轴外套、32-夹具轴轴承座、33-顶簧、34-第一传动机构、35-夹具轴弹簧、36-料斗盖、37-料斗盖底板压块、38-第一料斗底板、39-上工件料斗、40-第一料斗转轴、41-第二轴承、42-料斗轴承座、43-上工件喂料装置、44-底工件喂料装置、45-卸料口、46-夹具顶杆孔、47-第二步进电机、48-夹具顶杆、49-槽块、50-上工件槽、51-底工件槽、52-合料槽、53-夹具皮带轮、54-落料槽、55-闸门、56-下压轴、57-第二传动机构、58-夹具轴下支架、59-底工件料斗、60-过渡轴、61-第四皮带轮、62-第二料斗转轴、63-第二料斗底板、64-轴、65-拉簧。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，激光焊接机的自动送料装置，它包括支架、槽块49、左推杆机构、右推杆机构、夹具顶杆旋转机构、下压轴机构、上工件喂料装置43、底工件喂料装置44、第二传动机构57、第一传动机构34、落料槽54，槽块49与机架面板24固定连接，槽块49上部开有上工件槽50、底工件槽51、合料槽52，上工件槽50一端与上工件喂料装置43相通，另一端与合料槽52相连通，底工件槽51一端与底工件喂料装置44相连通，另一端与合料槽52相连通，上工件槽50的槽底高于底工件槽51的槽底，两者之间的高度为底工件料的高度，或者高于底工件料高度1厘米之内；上工件喂料装置43、底工件喂料装置44的料斗底板(38、63)分别与第一传动机构34相连接，左推杆机构、右推杆机构分别固定在槽块49的左、右边的机架面板24上，左推杆机构的左推杆10位于合料槽52内，右推杆机构的右推杆20位于合料槽52内，上工件槽50出口处的合料槽下部开有夹具顶杆孔46，夹具顶杆旋转机构通过轴承和轴承座固定在支架面板24上，夹具顶杆旋转机构的弹簧夹头轴外套31穿入夹具顶杆孔46，弹簧夹头轴外套31顶部设有弹簧夹头轴30，夹具顶杆旋转机构由其夹具皮带轮53与第二传动机构57的主轴皮带轮6相连接，下压轴机构固定在支架面板24上，下压轴机构的下压轴56位于上工件槽出口处的合料槽的上方，夹具顶杆孔46的左边合料槽52上开有卸料口45，卸料口45中心点至夹具顶杆孔46中心点的距离为大于1倍的底工件外径与小于2倍的底工件外径之间，卸料方便，落料槽54与卸料口45相对接。

如图1、图5、图6所示，所述的左推杆机构包括左气缸支架7、左推杆气缸8、左推杆10、左推杆支座11，左推杆10中部支撑在左推杆支座11上，左推杆10的右端位于合料槽52内，左推杆10的左端与左推杆气缸8相连接，左推杆气缸8固定在左气缸支架7上，左气缸支架7、左推杆支座11与支架面板24固定连接，左推杆10的右端上部设有顶块12。

如图1、图5所示，所述的右推杆机构包括右推杆20、右推杆气缸21、右推杆支座22、右气缸支架23，右推杆20的左端位于合料槽52内，右推杆20的右端与右推杆气缸21相连接，右推杆20中部支撑于右推杆支座22上，右推杆气缸21与右气缸支架23固定连接，右推杆支座22、左气缸支架23分别固定在支架面板24上。

如图2、图3、图7所示，所述的夹具顶杆旋转机构包括夹具轴下支架58、夹具顶杆48、夹具皮带轮53、第一轴承29、夹具轴轴承座32、弹簧夹头轴30、弹簧夹头轴外套31、夹具轴弹簧35，弹簧夹头轴外套31的下端与夹具皮带轮53固定连接，其上部与第一轴承29固定连接，第一轴承29与夹具轴轴承座32固定连接，夹具轴轴承座32与支架面板24固定连接，弹簧夹头轴外套31上端穿入夹具顶杆孔46，弹簧夹头轴外套31内为空腔，弹簧夹头轴外套31空腔内上部为锥面，弹簧夹头轴30、夹具顶杆48、夹具轴弹簧35分别位于其空腔内，夹具轴弹簧35位于其下部，夹具顶杆48位于中部，弹簧夹头轴30位于其顶部，弹簧夹头轴30的外径与弹簧夹头轴外套31空腔内径相对应，弹簧夹头轴30可随弹簧夹头轴外套31一同旋转；夹具轴下支架58固定在支架面板24上，夹具皮带轮53的底部与夹具轴下支架58之间设有顶簧33，夹具皮带轮53由皮带与第二传动机构57的主轴皮带轮6相连接。如图8、图9、图10所示，弹簧夹头轴30内为空腔，其上端部设有四个开口，其空腔径与底工件外径相对应，底工件料(钉)可压进弹簧夹头轴30，弹簧夹头轴30外上部为锥面，弹簧夹头轴30其外上部锥面与弹簧夹头轴外套31空腔内上部的锥面相配合，弹簧夹头轴30在弹簧夹头轴外套31的锥面的作用下，夹紧底工件料(钉)。

如图2、图3、图7所示，所述的下压轴机构包括下压气缸支柱26、下压气缸固定板27、下压气缸28、联轴器9、下压轴56，下压轴56的下端位于上工件槽出口处的合料槽52的上方，下压轴56的上端由联轴器9与下压气缸28固定连接，下压气缸28与下压气缸固定板27的一端部固定连接，下压气缸固定板27的另一端与下压气缸支柱26固定连接，下压气缸支柱26与支架面板24固定连接。

如图5、图2、图4所示，所述的上工件喂料装置包括上工件料斗盖36、料斗底板压块37、第一料斗底板38、上工件料斗39、第一料斗转轴40、料斗轴承座42、第二轴承41、上工件料斗39内设有第一料斗底板38，上工件料斗39上部盖有料斗盖36，上工件料斗39与上工件槽50槽口相对应位置开有上工件料出口，第一料斗底板38由料斗底板压块37与第一料斗转轴40的上端固定连接，第一料斗转轴40与第二轴承41固定连接，第二轴承41与料斗轴承座42固定连接，料斗轴承座42与支架面板24固定连接，第一料斗转轴40的下端与第一传动机构34的第一减速器15的第一减速器输出轴16固定连接，上工件料(如钢球)位于第一料斗底板38上，第一料斗转轴40上设有第一皮带轮17。

如图4、图3所示，所述的底工件喂料装置44包括底工件料斗59、第二料斗底板63、第二料斗转轴62、轴承、轴承座，第二料斗底板63位于底工件料斗59内并与第二料斗转轴62上端固定连接，第二料斗转轴62通过轴承、轴承座固定在支架面板24上，第二料斗转轴62下部设有第四皮带轮61、第四皮带轮61由皮带与过渡轴60上的第三皮带轮19相连接，第三皮带轮19、第二皮带轮18同轴，第二皮带轮18由皮带与第一料斗转轴40上的第一皮带轮17相连接。

如图3、图1所示，所述的第二传动机构57包括第二步进电机47、第二减速器3、第二减速器输出轴4、主轴5、主轴皮带轮6、主轴承13、主轴轴承座14、皮带，第二步进电机47由输出轴与第二减速器3的输入轴相联连，第二减速器输出轴4与主轴5下端相连接，主轴5上端部与主轴承13相连接，主轴承13与主轴轴承座14相连接，主轴轴承座14与支架面板24固定连接，主轴5中部固定有主轴皮带轮6，主轴皮带轮6由皮带与夹具顶杆旋转机构的夹具皮带轮53相连接。

如图4、图2、图1所示，所述的第一传动机构34包括第一步进电机25、第一减速器15、第一减速器输出轴16、第一皮带轮17、第二皮带轮18、第三皮带轮19、过渡轴60、皮带、第一料斗转轴40，第一步进电机25的输出轴与第一减速器15的输入轴相联连，第一减速器输出轴16与第一料斗转轴40下端相连接，第一料斗转轴40上固定有第一皮带轮17，过渡轴60上部通过轴承、轴承座固定在支架面板24上，过渡轴60下部固定有第二皮带轮18、第三皮带轮19，第一皮带轮17由皮带与第二皮带轮18相连接，第三皮带轮19由皮带与底工件喂料装置44的第四皮带轮61相连接，第四皮带轮61固定在底工件喂料装置44的第二料斗转轴62下部。

第一传动机构34带动上工件喂料装置43、底工件喂料装置44的料斗底板旋转；第二传动机构57带动夹具顶杆旋转机构的弹簧夹头轴30旋转，底工件料位于弹簧夹头轴30上时，带动底工件料旋转，实现一周的焊接。

如图3、图5、图6、图7所示，所述的卸料口45处设有落料槽54；支架底1、支架柱2、支架面板24组成自动送料装置的支架；上工件槽50出料口的闸门55的左上角由轴64与槽块相连接，闸门55的右上角由拉簧65与槽块相连接。

如图11所示，本发明在激光焊接机中的位置：工作台66，升降机构67，激光器68，导光系统69，自动送料装置70。

工作过程：将钢球(上工件料)与钉(底工件料)分别装入两个料斗底板可旋转的上工件喂料装置43、底工件喂料装置44内，通过第一料斗底板38、第二料斗底板63旋转产生的离心力，连续将两个工件料分别推出。被推出的工件通过上工件槽50、底工件槽51形成有序排列，在程序的控制下，右推杆机构的右推杆气缸21带动右推杆20将钉推到焊接位(弹簧夹头轴30上方)，接着左推杆机构的左推杆气缸8带动左推杆10推进，一方面将钉定位，同时左推杆10的顶块12推开控制钢球的阀门55，使钢球落进钉的凹坑内，这时下压轴机构的下压气缸28带动下压轴56下压，使钢球与钉的凹坑的接触更紧，且将钉压进弹簧夹头轴30，同时弹簧夹头轴30向下移动，其外部锥面与弹簧夹头轴外套31的锥面相配合，弹簧夹头轴30在弹簧夹头轴外套31的锥面的作用下，夹紧底工件料(钉)，使其能一起旋转。此时，左右推杆退回原位，第二传动机构57的第二步进电机47带动弹簧夹头轴30，弹簧夹头轴30又带动钉与钢球旋转，同时激光器输出激光进行焊接，工件旋转一周，即焊接完毕后，下压气缸28带动下压轴56退回，然后，右推杆气缸21带动右推杆20将钉推到焊接位的同时，将焊接好的销钉推出，销钉通过卸料口45、落料槽54落到成品盒内。下一个销钉的焊接又开始。

Claims (9)

1.激光焊接机的自动送料装置，其特征是：它包括支架、槽块(49)、左推杆机构、右推杆机构、夹具顶杆旋转机构、下压轴机构、上工件喂料装置(43)、底工件喂料装置(44)、第二传动机构(57)、第一传动机构(34)、落料槽(54)，槽块(49)与机架面板(24)固定连接，槽块(49)上部开有上工件槽(50)、底工件槽(51)、合料槽(52)，上工件槽(50)一端与上工件喂料装置(43)相通，另一端与合料槽(52)相连通，底工件槽(51)一端与底工件喂料装置(44)相连通，另一端与合料槽(52)相连通，上工件喂料装置(43)、底工件喂料装置(44)的料斗底板分别与第一传动机构(34)相连接，左推杆机构、右推杆机构分别固定在槽块(49)的左、右边的机架面板(24)上，左推杆机构的左推杆(10)位于合料槽(52)内，右推杆机构的右推杆(20)位于合料槽(52)内，上工件槽(50)出口处的合料槽下部开有夹具顶杆孔(46)，夹具顶杆旋转机构通过轴承和轴承座固定在支架面板(24)上，夹具顶杆旋转机构的弹簧夹头轴外套(31)穿入夹具顶杆孔(46)，弹簧夹头轴外套(31)顶部设有弹簧夹头轴(30)，夹具顶杆旋转机构由其夹具皮带轮(53)与第二传动机构(57)的主轴皮带轮(6)相连接，下压轴机构固定在支架面板(24)上，下压轴机构的下压轴(56)位于上工件槽出口处的合料槽的上方，夹具顶杆孔(46)的左边合料槽(52)上开有卸料口(45)。

2.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的左推杆机构包括左气缸支架(7)、左推杆气缸(8)、左推杆(10)、左推杆支座(11)，左推杆(10)中部支撑在左推杆支座(11)上，左推杆(10)的右端位于合料槽(52)内，左推杆(10)的左端与左推杆气缸(8)相连接，左推杆气缸(8)固定在左气缸支架(7)上，左气缸支架(7)、左推杆支座(11)与支架面板(24)固定连接，左推杆(10)的右端上部设有顶块(12)。

3.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的右推杆机构包括右推杆(20)、右推杆气缸(21)、右推杆支座(22)、右气缸支架(23)，右推杆(20)的左端位于合料槽(52)内，右推杆(20)的右端与右推杆气缸(21)相连接，右推杆(20)中部支撑于右推杆支座(22)上，右推杆气缸(21)与右气缸支架(23)固定连接，右推杆支座(22)、左气缸支架(23)分别固定在支架面板(24)上。

4.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的夹具顶杆旋转机构包括夹具轴下支架(58)、夹具顶杆(48)、夹具皮带轮(53)、第一轴承(29)、夹具轴轴承座(32)、弹簧夹头轴(30)、弹簧夹头轴外套(31)、夹具轴弹簧(35)，弹簧夹头轴外套(31)的下端与夹具皮带轮(53)固定连接，其上部与第一轴承(29)固定连接，第一轴承(29)与夹具轴轴承座(32)固定连接，夹具轴轴承座(32)与支架面板(24)固定连接，弹簧夹头轴外套(31)上端穿入夹具顶杆孔(46)，弹簧夹头轴外套(31)内为空腔，弹簧夹头轴(30)、夹具顶杆(48)、夹具轴弹簧(35)分别位于其空腔内，夹具轴弹簧(35)位于其下部，夹具顶杆(48)位于中部，弹簧夹头轴(30)位于其顶部，弹簧夹头轴(30)的外径与弹簧夹头轴外套(31)空腔内径相对应；夹具轴下支架(58)固定在支架面板(24)上，夹具皮带轮(53)的底部与夹具轴下支架(58)之间设有顶簧(33)，夹具皮带轮(53)由皮带与第二传动机构(57)的主轴皮带轮(6)相连接。

5.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的下压轴机构包括下压气缸支柱(26)、下压气缸固定板(27)、下压气缸(28)、联轴器(9)、下压轴(56)，下压轴(56)的下端位于上工件槽出口处的合料槽(52)的上方，下压轴(56)的上端由联轴器(9)与下压气缸(28)固定连接，下压气缸(28)与下压气缸固定板(27)的一端部固定连接，下压气缸固定板(27)的另一端与下压气缸支柱(26)固定连接，下压气缸支柱(26)与支架面板(24)固定连接。

6.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的上工件喂料装置包括上工件料斗盖(36)、料斗底板压块(37)、第一料斗底板(38)、上工件料斗(39)、第一料斗转轴(40)、料斗轴承座(42)、第二轴承(41)、上工件料斗(39)内设有第一料斗底板(38)，上工件料斗(39)上部盖有料斗盖(36)，上工件料斗(39)与上工件槽(50)槽口相对应位置开有上工件料出口，第一料斗底板(38)由料斗底板压块(37)与第一料斗转轴(40)的上端固定连接，第一料斗转轴(40)与第二轴承(41)固定连接，第二轴承(41)与料斗轴承座(42)固定连接，料斗轴承座(42)与支架面板(24)固定连接，第一料斗转轴(40)的下端与第一传动机构(34)的第一减速器(15)的第一减速器输出轴(16)固定连接，上工件料位于第一料斗底板(38)上，第一料斗转轴(40)上设有第一皮带轮(17)。

7.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的底工件喂料装置(44)包括底工件料斗(59)、第二料斗底板(63)、第二料斗转轴(62)、轴承、轴承座，第二料斗底板(63)位于底工件料斗(59)内并与第二料斗转轴(62)上端固定连接，第二料斗转轴(62)通过轴承、轴承座固定在支架面板(24)上，第二料斗转轴(62)下部设有第四皮带轮(61)、第四皮带轮(61)由皮带与过渡轴(60)上的第三皮带轮(19)相连接，第三皮带轮(19)、第二皮带轮(18)同轴，第二皮带轮(18)由皮带与第一料斗转轴(40)上的第一皮带轮(17)相连接。

8.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的第二传动机构(57)包括第二步进电机(47)、第二减速器(3)、第二减速器输出轴(4)、主轴(5)、主轴皮带轮(6)、主轴承(13)、主轴轴承座(14)、皮带，第二步进电机(47)由输出轴与第二减速器(3)的输入轴相联连，第二减速器输出轴(4)与主轴(5)下端相连接，主轴(5)上端部与主轴承(13)相连接，主轴承(13)与主轴轴承座(14)相连接，主轴轴承座(14)与支架面板(24)固定连接，主轴(5)中部固定有主轴皮带轮(6)，主轴皮带轮(6)由皮带与夹具顶杆旋转机构的夹具皮带轮(53)相连接。

9.根据权利要求1所述的激光焊接机的自动送料装置，其特征是：所述的第一传动机构(34)包括第一步进电机(25)、第一减速器(15)、第一减速器输出轴(16)、第一皮带轮(17)、第二皮带轮(18)、第三皮带轮(19)、过渡轴(60)、皮带、第一料斗转轴(40)，第一步进电机(25)的输出轴与第一减速器(15)的输入轴相联连，第一减速器输出轴(16)与第一料斗转轴(40)下端相连接，第一料斗转轴(40)上固定有第一皮带轮(17)，过渡轴(60)上部通过轴承、轴承座固定在支架面板(24)上，过渡轴(60)下部固定有第二皮带轮(18)、第三皮带轮(19)，第一皮带轮(17)由皮带与第二皮带轮(18)相连接，第三皮带轮(19)由皮带与底工件喂料装置(44)的第四皮带轮(61)相连接，第四皮带轮(61)固定在底工件喂料装置(44)的第二料斗转轴(62)下部。

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