本發明涉及焊接設備的技術領域,更具體地說涉及空調用四通閥的自動焊接設備。
背景技術:
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四通閥,液壓閥術語,是具有四個油口的控制閥,是制冷設備中不可缺少的部件。現有一種四通閥如附圖圖5、6中所示,其附圖中的四通閥10由閥體101、三根豎管102和一根彎管103,三根豎管102呈一直線排列在一起,三根豎管102與閥體101的焊接部位在同一直線上,而彎管103的焊接部位位于閥體101的另一部位,而四通閥10傳統的方式一般為手工釬焊,手工釬焊不僅生產效率低,而且對操作人員的勞動強度大,且會損害操作人員的健康;
同時采用手工焊接其焊接質量受焊接工作人員的焊接水平的因素影響很大,焊接水平較低的工作人員無法勝任四通閥的焊接工作,就是焊接水平較高的焊接人員在進行長時間焊接工作后,其也容易出現焊接缺陷;從而采用手工釬焊四通閥,其四通閥焊接的質量參差不齊;同時四通閥上閥體101與彎管103或豎管102的一些焊接部位焊接難度較大,采用手工釬焊進行釬焊其焊接質量差,或無法完成焊接任務。
技術實現要素:
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本發明的目的就是針對現有技術之不足,而提供了空調用四通閥的自動焊接設備,其實現自動焊接,提高焊接效率和生產率,同時不需要人員直接接觸釬焊,減輕勞動強度和保護自身的健康。
空調用四通閥的自動焊接設備,包括機架,機架前側面的兩端鉸接有鏈輪,鏈輪上嚙合有輸送鏈,輸送鏈上固定連接有若干個連接座,所述的連接座上固定連接有四通閥固定夾具,輸送鏈中部的四通閥定位夾具上方和側方設置有若干組視覺定位機構,視覺定位機構通過支架固定連接在機架上,視覺定位機構由工業相機和光源組成,視覺定位機構左側的機架上固定連接有若干組焊接機構,所述的焊接機構由X軸驅動組件、Y軸驅動組件、Z軸驅動組件和焊槍組成,X軸驅動組件、Y軸驅動組件和Z軸驅動組件依次固定連接在一起,焊槍設置于焊槍安裝板上,焊槍安裝板固定在Z軸驅動組件上;焊接機構的左、右兩側設置有送絲機構,送絲機構由機械手和送絲機組成;送絲機構均位于視覺定位機構的后側。
所述的四通閥固定夾具結構為:包括水平的隨行底板,隨行底板的下端面上固定連接有豎直的連接板,連接板固定在連接座的前端面上,隨行底板右側的上端面上固定連接有水槽,水槽的右側壁上固定連接有定位塊,定位塊左側的水槽內設置有兩根夾桿和扶管支架,扶管支架通過螺栓組件固定在水槽上,夾桿的右端固定連接有夾塊,夾桿的左端穿過水槽固定在連接桿的兩端,連接桿的中部固定連接有導向桿,導向桿插套在導向套內,導向套固定在鉸接支架上,鉸接支架固定在豎直的支撐板上,支撐板固定在隨行底板的左側,鉸接支架的左端成型有鉸接座,所述導向桿的左端伸出導向套鉸接有連桿,連桿的左端鉸接在L型手柄的拐角處,L型手柄的一端鉸接在鉸接支架的鉸接座上。
所述焊接機構的X軸驅動組件由水平的第一安裝底板、X軸驅動電機、X軸絲杠和X軸導軌組成;Y軸驅動組件由T型的第二安裝底板、Y軸驅動電機、Y軸絲杠和Y軸導軌組成;Z軸驅動組件由豎直的第三安裝底板、Z軸驅動電機、Z軸絲杠、Z軸導軌和升降板組成,第一安裝底板固定在機架上,第一安裝底板的左側固定連接有X軸驅動電機,X軸驅動電機的轉軸通過聯軸器和X軸絲杠相固定連接,X軸絲杠上螺接有直線軸承,X軸絲杠兩側的第一安裝底板上固定連接有X軸導軌,X軸導軌上插套有滑塊,X軸絲杠上的直線軸承和滑塊均固定在第二安裝底板的底面上,第二安裝底板的后端固定連接有Y軸驅動電機,Y軸驅動電機的轉軸通過聯軸器和Y軸絲杠相固定連接,Y軸絲杠上、下兩側的第二安裝底板側壁上固定有Y軸導軌,Y軸導軌上插套有滑塊,Y軸絲杠上螺接有直線軸承,Y軸絲杠上的直線軸承和Y軸導軌上的滑塊均固定在第三安裝底板的側壁上,第三安裝底板的上端固定連接有Z軸驅動電機,Z軸驅動電機的通過聯軸器和Z軸絲杠相固定連接,Z軸絲杠前后兩側的第三安裝底板的側壁上固定連接有Z軸導軌,Z軸導軌上插套有滑塊,Z軸絲杠上螺接有直線軸承,Z軸絲杠上的直線軸和Z軸導軌上的滑塊均固定在升降板上,升降板的前端固定連接有焊槍安裝板;所述的升降板設置有伸縮機構。
伸縮機構包括固定在升降板上的豎直的驅動電機,驅動電機的轉軸上固定連接有凸輪,凸輪上鉸接有擺桿,擺桿的前端鉸接在焊槍上,所述的焊槍插接在‘匚’字形的導向座內,導向座固定在焊槍安裝板上。
所述的視覺定位機構包括定位底板,定位底板固定于機架上,定位底板上固定連接有縱向的安裝平臺,安裝平臺的兩側固定有若干線性滑塊,線性滑塊上插接有導向光桿,導向光桿的前端固定在移動板,移動板的前側通過支架固定連接有光圈,移動板的后側固定連接有進給氣缸的活塞桿,進給氣缸固定在線性滑塊之間的安裝平臺上,安裝平臺一側的定位底板上通過安裝支架固定有斜置的第一工業相機,安裝平臺另一側的定位底板上固定有立柱,立柱的上端固定有平板,平板上固定有升降氣缸,升降氣缸的活塞桿穿過平板固定有升降板,升降板的前側固定有與第一工業相機相對的擋光板,升降板的底面上固定有第二工業相機,第二工業相機位于四通閥固定夾具的正上方。
所述的機架上固定有冷卻機構,冷卻機構由注水噴頭、輸送管和集水箱組成,輸送管連接集水箱和注水噴頭,注水噴頭位于機架右端的鏈輪的上方,集水箱位于機架左端的鏈輪的下方,所述的輸送管上連接有泵浦和電磁閥。
所述機架上的焊接機構至少設有2組,送絲機構的機械手至少設有2臺。
同一所述的送絲機構上的機械手設有多個。
所述機架上輸送鏈上、下兩行的鏈帶呈水平設置。
本發明的有益效果在于:
1、它設計出了一臺專為焊接四通閥的自動焊接設備來代替手工釬焊,從而能有效提高焊接效率和生產率,同時可避免人員直接接觸釬焊,減輕勞動強度和保護自身的健康。
2、它采用自動焊接設備來代替手工釬焊,能實現普通員工勝任其四通閥的焊接工作,相比為焊接人員所花費的成本,能大大減少為采用此設備焊接的人員所花費的成本,節省生產成本。
3、它所采用的自動焊接設備所焊接完成的四通閥,焊接質量高,且能進行長時間焊接工作;而且其焊接質量一致并得到保證。
4、它采用的設備通過視覺定位、機械手送絲和多軸驅動機構定位焊接,能夠完成一些手工釬焊無法完成的焊接工作。
5、它采用的自動焊接設備能通過機械手實現自動往四通閥的閥體上插接彎管或豎管,同時亦能通過機械手從四通閥定位夾具上卸下焊接完成的四通閥。
附圖說明:
圖1為發明正視的結構示意圖;
圖2為發明側視的結構示意圖;
圖3為發明俯視的結構示意圖;
圖4為發明視覺定位機構部位側視的結構示意圖;
圖5為發明視覺定位機構部位俯視的結構示意圖;
圖6為發明四通閥定位夾具立體的結構示意圖;
圖7為發明四通閥定位夾具俯視的結構示意圖;
圖8為發明焊接機構立體的結構示意圖;
圖9為發明焊接機構俯視的結構示意圖。
圖中:1、機架;2、鏈輪;3、輸送鏈;4、連接座;5、四通閥定位夾具;6、視覺定位機構;7、焊接機構;8、送絲機構;9、冷卻機構;10、四通閥;
51、隨行底板;52、連接板;53、水槽;54、定位塊;55、扶管支架;56、夾塊;57、夾桿;58、連接桿;59、導向桿;510、導向套;511、鉸接支架;5111、鉸接座;512、支撐板;513、連桿;514、L型手柄;
61、定位底板;62、安裝平臺;63、線性滑塊;64、導向光桿;65、移動板;66、進給氣缸;67、光圈;68、第一工業相機;69、立柱;610、平板;611、升降板;612、升降氣缸;613、擋光板;614、第二工業相機;
71、X軸驅動組件;711、第一安裝底板;712、X軸驅動電機;713、X軸絲杠;714、X軸導軌;72、Y軸驅動組件;721、第二安裝底板;722、Y軸驅動電機;723、Y軸絲杠;724、Y軸導軌;73、Z軸驅動組件;731、第三安裝底板;732、Z軸驅動電機;733、Z軸絲杠;734、Z軸導軌;735、升降板;74、焊槍安裝板;75、焊槍;76、伸縮機構;761、驅動電機;762、凸輪;763、擺桿;764、導向座;
91、注水噴頭;92、輸送管;93、集水箱;94、電池閥;95、泵浦;101、閥體;102、豎管;103、彎管。
具體實施方式:
實施例:見圖1至9所示,空調用四通閥的自動焊接設備,包括機架1,機架1前側面的兩端鉸接有鏈輪2,鏈輪2上嚙合有輸送鏈3,輸送鏈3上固定連接有若干個連接座4,所述的連接座4上固定連接有四通閥固定夾具5,輸送鏈3中部的四通閥定位夾具5上方和側方設置有若干組視覺定位機構6,視覺定位機構6通過支架固定連接在機架1上,視覺定位機構6由工業相機61和光源62組成,視覺定位機構6左側的機架1上固定連接有若干組焊接機構7,所述的焊接機構7由X軸驅動組件71、Y軸驅動組件72、Z軸驅動組件73和焊槍75組成,X軸驅動組件71、Y軸驅動組件72和Z軸驅動組件73依次固定連接在一起,焊槍75設置于焊槍安裝板74上,焊槍安裝板74固定在Z軸驅動組件72上;焊接機構7的左、右兩側設置有送絲機構8,送絲機構8由機械手81和送絲機82組成;送絲機構8均位于視覺定位機構6的后側。
所述的四通閥固定夾具5結構為:包括水平的隨行底板51,隨行底板51的下端面上固定連接有豎直的連接板52,連接板52固定在連接座4的前端面上,隨行底板51右側的上端面上固定連接有水槽53,水槽53的右側壁上固定連接有定位塊54,定位塊54左側的水槽53內設置有兩根夾桿57和扶管支架55,扶管支架55通過螺栓組件固定在水槽53上,夾桿57的右端固定連接有夾塊56,夾桿57的左端穿過水槽53固定在連接桿58的兩端,連接桿58的中部固定連接有導向桿59,導向桿59插套在導向套510內,導向套510固定在鉸接支架511上,鉸接支架511固定在豎直的支撐板512上,支撐板512固定在隨行底板51的左側,鉸接支架511的左端成型有鉸接座5111,所述導向桿59的左端伸出導向套510鉸接有連桿513,連桿513的左端鉸接在L型手柄514的拐角處,L型手柄514的一端鉸接在鉸接支架511的鉸接座5111上。
所述焊接機構7的X軸驅動組件71由水平的第一安裝底板711、X軸驅動電機712、X軸絲杠713和X軸導軌714組成;Y軸驅動組件72由T型的第二安裝底板721、Y軸驅動電機722、Y軸絲杠723和Y軸導軌724組成;Z軸驅動組件73由豎直的第三安裝底板731、Z軸驅動電機732、Z軸絲杠733、Z軸導軌734和升降板735組成,第一安裝底板711固定在機架1上,第一安裝底板711的左側固定連接有X軸驅動電機712,X軸驅動電機712的轉軸通過聯軸器和X軸絲杠713相固定連接,X軸絲杠713上螺接有直線軸承,X軸絲杠713兩側的第一安裝底板711上固定連接有X軸導軌714,X軸導軌714上插套有滑塊,X軸絲杠713上的直線軸承和滑塊均固定在第二安裝底板721的底面上,第二安裝底板721的后端固定連接有Y軸驅動電機722,Y軸驅動電機722的轉軸通過聯軸器和Y軸絲杠723相固定連接,Y軸絲杠723上、下兩側的第二安裝底板721側壁上固定有Y軸導軌724,Y軸導軌724上插套有滑塊,Y軸絲杠723上螺接有直線軸承,Y軸絲杠723上的直線軸承和Y軸導軌724上的滑塊均固定在第三安裝底板731的側壁上,第三安裝底板731的上端固定連接有Z軸驅動電機732,Z軸驅動電機732的通過聯軸器和Z軸絲杠733相固定連接,Z軸絲杠733前后兩側的第三安裝底板731的側壁上固定連接有Z軸導軌734,Z軸導軌734上插套有滑塊,Z軸絲杠733上螺接有直線軸承,Z軸絲杠733上的直線軸和Z軸導軌734上的滑塊均固定在升降板735上,升降板735的前端固定連接有焊槍安裝板74;所述的升降板735設置有伸縮機構76;
伸縮機構76包括固定在升降板735上的豎直的驅動電機761,驅動電機761的轉軸上固定連接有凸輪762,凸輪762上鉸接有擺桿763,擺桿763的前端鉸接在焊槍75上,所述的焊槍75插接在‘匚’字形的導向座764內,導向座764固定在焊槍安裝板74上。
所述的視覺定位機構6包括定位底板61,定位底板61固定于機架1上,定位底板61上固定連接有縱向的安裝平臺62,安裝平臺62的兩側固定有若干線性滑塊63,線性滑塊63上插接有導向光桿64,導向光桿64的前端固定在移動板65,移動板65的前側通過支架固定連接有光圈67,移動板65的后側固定連接有進給氣缸66的活塞桿,進給氣缸66固定在線性滑塊63之間的安裝平臺62上,安裝平臺62一側的定位底板61上通過安裝支架固定有斜置的第一工業相機68,安裝平臺62另一側的定位底板61上固定有立柱69,立柱69的上端固定有平板610,平板610上固定有升降氣缸612,升降氣缸612的活塞桿穿過平板610固定有升降板611,升降板611的前側固定有與第一工業相機68相對的擋光板613,升降板611的底面上固定有第二工業相機614,第二工業相機614位于四通閥固定夾具5的正上方。
所述的機架1上固定有冷卻機構9,冷卻機構9由注水噴頭91、輸送管92和集水箱93組成,輸送管92連接集水箱93和注水噴頭91,注水噴頭91位于機架1右端的鏈輪2的上方,集水箱93位于機架1左端的鏈輪2的下方,所述的輸送管92上連接有泵浦95和電磁閥94。
所述機架1上的焊接機構7至少設有2組,送絲機構8的機械手81至少設有2臺。
同一所述的送絲機構8上的機械手81設有多個。
所述機架1上輸送鏈3上、下兩行的鏈帶呈水平設置。
工作原理:本發明為專門為四通閥設計的一種自動焊接設備,如圖1至8所示,其機架1的右端極為工件的輸入端,在機架1的右端將待焊接的四通閥10的閥體101、豎管102和彎管103組成,固定在四通閥定位夾具5,四通閥定位夾具5通過夾桿57和定位塊54對閥體101進行定位,同時其豎管102靠在定位塊54上定位,彎管103通過扶管支架55進行定位,
然后隨輸送鏈3移動到注水噴頭91下方,注水噴頭91向四通閥定位夾具5的水槽53內注水,避免焊接時其高溫順壞閥體101的零部件,注完水后再移動視覺定位機構6處,通過第一工業相機68和第二工業相機614拍照將閥體101與豎管102和彎管103的焊接點的坐標輸送到控制器;
然后其固定有四通閥10的四通閥定位夾具5再移動到焊接機構7區域,同時其控制器將坐標發送給機械手81和焊接機構7,焊接機構7的X軸驅動組件71、Y軸驅動組件72、Z軸驅動組件73實現焊槍75精確定位,同時機械手81實現焊絲精確定位,焊接過程中其焊接機構7上的焊機亦能繞焊接的豎管102或彎管103主動,保證焊接質量以及,完成一些手工釬焊無法完成的焊接部位的焊接任務;
在完成四通閥10的焊接工作后,其四通閥定位夾具5再隨輸送鏈3移出焊接機構7區域,即可進行卸工件,同時四通閥定位夾具5水槽53內的水移動到輸送鏈3的左端,逐漸發生傾斜,最后倒置于集水箱93內,再通過輸送管92運輸到注水噴頭91,實現水循環;
同時其焊槍75在伸縮機構76的作用下實現火焰伸縮,避免火焰不動一直燒著焊接部位的豎管102或彎管103,造成豎管102或彎管103的管壁的燒穿;
同時此設備的機械結構能通過視覺定位機構6進行定位四通閥閥體101上彎管103和豎管102上插孔的位置,利用送絲機構8的機械手81自動往閥體101上插接彎管103和豎管102,而且其四通閥完成焊接通過還能利用機械手81實現在從四通閥定位夾具5上卸下焊接完成的四通閥。