一种热处理仿真工具校正焊接装置及其加工工艺方法与流程

1.本发明涉及自动焊接技术领域，尤其涉及一种热处理仿真工具校正焊接装置及其加工工艺方法。


背景技术：

2.在现有的工件焊接技术中，当需要对圆形工件进行焊接时，多采用人工操作，即根据人工的经验和判断将圆形工件焊接在指定工件上。
3.然而，这种方式的效率低下，且该焊接工艺的焊接质量取决于焊接人员的经验和操作，使得焊缝的大小不稳定，进而导致指定工件的板面变形大小不一，影响后续的校正平磨工序。
4.现有焊接工艺过程包括对圆形工件周边方向气缸推紧及其连接板、用于圆形工件定位的定位部件和用于圆形工件上下方向压紧的转角上下压紧气缸。整个激光焊接过程中需由人工放料、人工换位和人工取料，焊接过程包括人工放料、前后推紧气缸和上下压紧气缸压紧、焊接圆弧边、前后推紧气缸和上下压紧气缸松开、人工换位、前后推紧气缸和上下压紧气缸压紧、焊接另一半圆弧边、人工放料另一槽内、焊接圆周、人工换位、人工取料。操作过程繁琐，浪费人力，焊接效率低且安全度差。
5.如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种热处理仿真工具校正焊接装置及其加工工艺方法，本发明要解决的技术问题在于对圆形工件焊接由于人工处理、操作过程繁琐、焊接效率低，能够实现对圆形工件的自动焊接，提高圆形工件的焊接效率；同时，保证圆形工件焊接工艺的焊接质量，使得焊缝大小均匀，降低校正平磨工序的施行难度。
7.本发明是通过如下措施实现的：一种热处理仿真工具校正焊接装置，其特征在于，包括自动输送待焊工件机构，与所述自动输送待焊工件机构的自动输送平台在同一水平面上的焊接操作台，设置在所述焊接操作台顶面的自动校正焊接定位结构，沿所述焊接操作台等间距圆周设置的喷焊机械手，以及设置在所述焊接操作台上用于自动校正焊接件的校正限位结构。
8.进一步地，所述自动输送待焊工件机构包括自动输送平台，设置在所述自动输送平台一侧的拨料组件，驱动所述拨料组件作周期运动的限位元件，和带动所述限位元件间歇式运动的主驱动部件。
9.进一步地，所述拨料组件是由底座，贯穿所述底座的旋转轴，设置在所述旋转轴低端的棘轮，设置在所述旋转轴顶端的拨料转盘组成，沿所述拨料转盘的径向方向等间距设有若干个拨料杆。
10.进一步地，所述限位元件一端活动连接在固定板上，其另一端设有与所述棘轮圆周方向设置的卡槽相扣合的卡块，设置在所述限位元件顶面中部的连接柱，在所述限位元
件内侧面末端还设有限位杆。
11.进一步地，所述的主驱动部件包括基座，设置在所述基座上的减速电机，与所述减速电机的输出轴同轴设置的不完全驱动齿轮，所述不完全驱动齿轮圆周外侧面的凸台与所述限位杆相互扣合，用于拨动所述限位元件的卡块与所述棘轮圆周方向设置的卡槽脱离；
12.在所述基座与所述连接柱之间还设有驱动所述限位元件脱离所述棘轮圆周方向设置的卡槽或扣合卡槽的回位弹簧。
13.进一步地，所述自动校正焊接定位结构包括设置在所述焊接操作台上的转盘，所述转盘由置于所述焊接操作台底面的带动；
14.所述自动校正焊接定位结构还包括活动连接于所述焊接操作台上的交接杆上的两相对设置的自动校正焊接夹具，一端活动连接在其中一个所述自动校正焊接夹具末端的牵拉杆，与所述牵拉杆另一端交接动力驱动杆，所述动力驱动杆中部交接于所述焊接操作台上，在另一个所述自动校正焊接夹具与所述动力驱动杆之间还设置驱动两所述自动校正焊接夹具开合的联动杆；
15.所述自动校正焊接夹具中部内侧面设有与待焊接工件相互配合的半圆弧夹持部。
16.进一步地，所述喷焊机械手包括设置在所述焊接操作台上的三组导向杆，每组导向杆是由两并排的竖直导杆组成，分别设置在所述三组导向杆顶面的水平连接板，分别设置在所述水平连接板上的三个动力电机，所述动力电机的输出轴为螺纹杆，在所述三组导向杆上分别设有沿所述竖直导杆上下滑动的移动部件；
17.所述喷焊机械手还包括活动连接在每一个所述移动部件上的交接件一，顶部分别每一个所述交接件一两端交接的两机械臂，两所述机械臂底部活动连接有交接件二，所述交接件二有三组，其分别连接喷焊枪的三个连接臂上，所述喷焊枪的输料管由高压气缸控制，所述高压气缸的电控线路驱动端由控制回路的主控制器控制，所述主控制器的控制端还电控连接所述减速电机、驱动电机、动力电机和电机的电控驱动端；
18.所述移动部件包括与两并排的竖直导杆相互滑动配合的两滑套，连接在两所述滑套之间的连接臂，开设在所述连接臂中部的螺纹孔，所述螺纹孔与所述动力电机输出轴同轴的螺纹杆螺纹连接。
19.进一步地，所述校正限位结构包括设置在所述焊接操作台上，中心处开设有开口的底板、等间距布置在所述底板的开口周向的若干个限位轮、位于所述底板一侧，与若干个所述限位轮相靠接的校正旋转件、设置在所述校正旋转件外围的绷带轮，缠绕在所述绷带轮上的绷带，分别设置在两限位轮之间的若干个皮带轮组件，以及缠绕在若干个皮带轮组件上的动力传动带，其中一个所述皮带轮组件由电机驱动。
20.进一步地，所述自动输送平台为若干旋转辊和布置在若干旋转辊上的输送带，或者是由电机驱动的链条链轮机构输送的传送带组成。
21.为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种热处理仿真工具校正焊接装置的加工工艺方法，包括以下步骤：
22.步骤一、启动减速电机，将待焊工件通过自动输送待焊工件机构的自动输送平台输送到拨料组件位置，减速电机驱动不完全驱动齿轮转动时，不完全驱动齿轮圆周外侧面的凸台与限位杆相互扣合，在拨动限位元件的卡块与所述棘轮圆周方向设置的卡槽脱离时，拨料转盘上的相邻两个拨料杆驱动待焊工件往焊接操作台输送，直达输送到焊接工位；
23.步骤二、启动，根据步骤s1待焊接工件输送到焊接工位，即输送到自动校正焊接定位结构的转盘上，按压动力驱动杆，两自动校正焊接夹具相互扣合，将待焊接工件位置校正、夹紧定位，通过转动带动转盘转动，对待焊接工件位置进行校正和调整；
24.步骤三、启动喷焊机械手的三个动力电机，主控制器控制的高压气缸带动移动部件沿竖直导杆上下移动同时，机械臂驱动喷焊枪沿待焊接工件与两自动校正焊接夹具不接触的圆周顺时针或逆时针焊接，通过转盘旋转角度，结合校正限位结构的校正旋转件对待焊接工件的位置进行校正限位和改变待焊接工件需要焊接的位置；
25.步骤四、所述步骤三中机械臂运动轨迹是通过控制回路的主控制器控制三个动力电机、交接件一、交接件二和移动部件运动实现。
26.进一步地，所述步骤三中移动部件是通过动力电机输出轴上的螺纹杆转动带动移动部件上下移动。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明可以自动输送待焊接工件，同时还可以通过拨料组件将待焊接工件输送到焊接工位，自动校正焊接定位结构能够自动定位校正，一边放料，一边焊接工作，提高效率，节省人力，减轻操作难度、提高安全度，全自动焊接效果精确。
附图说明
28.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
29.图1为本发明实施例的整体结构示意图一。
30.图2为本发明实施例的整体结构示意图二。
31.图3为本发明实施例中校正限位结构主视图。
32.图4为本发明实施例中校正限位结构斜视图。
33.图5为本发明实施例中自动输送待焊工件机构的结构示意图。
34.图6为本发明实施例中拨料组件、限位元件、主驱动部件和回位弹簧之间位置关系的结构示意图一。
35.图7为本发明实施例中拨料组件、限位元件、主驱动部件和回位弹簧之间位置关系的结构示意图二。
36.图8为本发明实施例中自动校正焊接定位结构的结构示意图一。
37.图9为本发明实施例中自动校正焊接定位结构的结构示意图二。
38.图10为本发明实施例中喷焊机械手与焊接操作台之间位置关系的结构示意图。
39.图11为本发明实施例中喷焊机械手局部结构示意图。
40.图12为图11的俯视图。
41.其中，附图标记为：1、自动输送待焊工件机构；10、自动输送平台；11、拨料组件；110、底座；111、旋转轴；112、棘轮；113、拨料转盘；114、拨料杆；12、限位元件；120、固定板；121、卡块；122、连接柱；123、限位杆；124、回位弹簧；13、主驱动部件；130、基座；131、不完全驱动齿轮；2、焊接操作台；3、自动校正焊接定位结构；30、转盘；31、的自动校正焊接夹具；32、牵拉杆；33、动力驱动杆；34、联动杆；4、喷焊机械手；40、导向杆；41、水平连接板；42、动力电机；43、移动部件；44、交接件一；45、机械臂；46、交接件二；47、喷焊枪；5、校正限位结
构；50、底板；51、限位轮；52、校正旋转件；53、皮带轮组件；54、动力传动带。
具体实施方式
42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.实施例1
44.参见图1至图2，本发明提供其技术方案为，一种热处理仿真工具校正焊接装置，其中，包括自动输送待焊工件机构1，与所述自动输送待焊工件机构1的自动输送平台10在同一水平面上的焊接操作台2，设置在所述焊接操作台2顶面的自动校正焊接定位结构3，沿所述焊接操作台2等间距圆周设置的喷焊机械手4，以及设置在所述焊接操作台2上用于自动校正焊接件的校正限位结构5。
45.进一步优选地，参见图5、图6和图7，自动输送待焊工件机构1包括自动输送平台10，设置在自动输送平台一侧的拨料组件11，驱动拨料组件11作周期运动的限位元件12，和带动限位元件12间歇式运动的主驱动部件13。
46.进一步优选地，拨料组件11是由底座110，贯穿底座110的旋转轴111，设置在旋转轴111低端的棘轮112，设置在旋转轴111顶端的拨料转盘113组成，沿拨料转盘113的径向方向等间距设有若干个拨料杆114。
47.进一步优选地，限位元件12一端活动连接在固定板120上，其另一端设有与棘轮112圆周方向设置的卡槽相扣合的卡块121，设置在限位元件12顶面中部的连接柱122，在限位元件12内侧面末端还设有限位杆123。
48.进一步优选地，主驱动部件13包括基座130，设置在基座130上的减速电机，与减速电机的输出轴同轴设置的不完全驱动齿轮131，不完全驱动齿轮131圆周外侧面的凸台与限位杆123相互扣合，用于拨动限位元件12的卡块121与棘轮112圆周方向设置的卡槽脱离；
49.在基座130与连接柱122之间还设有驱动限位元件12脱离棘轮112圆周方向设置的卡槽或扣合卡槽的回位弹簧124。
50.进一步优选地，参见图8、图9，自动校正焊接定位结构3包括设置在焊接操作台2上的转盘30，转盘30由置于焊接操作台2底面的驱动电机带动；
51.自动校正焊接定位结构3还包括活动连接于焊接操作台2上的交接杆上的两相对设置的自动校正焊接夹具31，一端活动连接在其中一个自动校正焊接夹具31末端的牵拉杆32，与牵拉杆32另一端交接动力驱动杆33，动力驱动杆33中部交接于焊接操作台2上，在另一个自动校正焊接夹具31与动力驱动杆33之间还设置驱动两自动校正焊接夹具31开合的联动杆34；自动校正焊接夹具31中部内侧面设有与待焊接工件相互配合的半圆弧夹持部。
52.进一步优选地，参见图10、图11和图12，喷焊机械手4包括设置在焊接操作台2上的三组导向杆40，每组导向杆是由两并排的竖直导杆组成，分别设置在三组导向杆40顶面的水平连接板41，分别设置在水平连接板41上的三个动力电机42，动力电机42的输出轴为螺纹杆，在三组导向杆40上分别设有沿竖直导杆上下滑动的移动部件43；
53.喷焊机械手4还包括活动连接在每一个移动部件43上的交接件一44，顶部分别每一个交接件一44两端交接的两机械臂45，两机械臂45底部活动连接有交接件二46，交接件
二46有三组，其分别连接喷焊枪47的三个连接臂上，喷焊枪47的输料管由高压气缸控制，高压气缸的电控线路驱动端由控制回路的主控制器控制，主控制器的控制端还电控连接减速电机、和动力电机的电控驱动端；
54.移动部件43包括与两并排的竖直导杆相互滑动配合的两滑套，连接在两滑套之间的连接臂，开设在连接臂中部的螺纹孔，螺纹孔与动力电机42输出轴同轴的螺纹杆螺纹连接。
55.进一步优选地，参见图3、图4，校正限位结构5包括设置在焊接操作台2上，中心处开设有开口的底板50、等间距布置在底板50的开口周向的若干个限位轮51、位于底板50一侧，与若干个限位轮51相靠接的校正旋转件52、设置在校正旋转件52外围的绷带轮，缠绕在绷带轮上的绷带，分别设置在两限位轮51之间的若干个皮带轮组件53，以及缠绕在若干个皮带轮组件53上的动力传动带54，其中一个皮带轮组件53由电机驱动。
56.进一步优选地，自动输送平台10为若干旋转辊和布置在若干旋转辊上的输送带，或者是由电机驱动的链条链轮机构输送的传送带组成。
57.为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种热处理仿真工具校正焊接装置的加工工艺方法，包括以下步骤：
58.步骤一、启动减速电机，将待焊工件通过自动输送待焊工件机构1的自动输送平台10输送到拨料组件11位置，减速电机驱动不完全驱动齿轮131转动时，不完全驱动齿轮131圆周外侧面的凸台与限位杆123相互扣合，在拨动限位元件12的卡块121与棘轮112圆周方向设置的卡槽脱离时，拨料转盘113上的相邻两个拨料杆114驱动待焊工件往焊接操作台2输送，直达输送到焊接工位；
59.步骤二、启动驱动电机，根据步骤s1待焊接工件输送到焊接工位，即输送到自动校正焊接定位结构3的转盘30上，按压动力驱动杆33，两自动校正焊接夹具31相互扣合，将待焊接工件位置校正、夹紧定位，通过驱动电机转动带动转盘30转动，对待焊接工件位置进行校正和调整；
60.步骤三、启动喷焊机械手4的三个动力电机，主控制器控制的高压气缸带动移动部件43沿竖直导杆上下移动同时，机械臂45驱动喷焊枪47沿待焊接工件与两自动校正焊接夹具31不接触的圆周顺时针或逆时针焊接，通过转盘30旋转角度，结合校正限位结构5的校正旋转件52对待焊接工件的位置进行校正限位和改变待焊接工件需要焊接的位置；
61.步骤四、步骤三中机械臂45运动轨迹是通过控制回路的主控制器控制三个动力电机、交接件一44、交接件二46和移动部件43运动实现。
62.进一步优选地，步骤s3中移动部件43是通过动力电机42输出轴上的螺纹杆转动带动移动部件43上下移动。
63.本发明工作原理为：启动减速电机，将待焊工件通过自动输送待焊工件机构1的自动输送平台10输送到拨料组件11位置，减速电机驱动不完全驱动齿轮131转动时，不完全驱动齿轮131圆周外侧面的凸台与限位杆123相互扣合，在拨动限位元件12的卡块121与棘轮112圆周方向设置的卡槽脱离时，拨料转盘113上的相邻两个拨料杆114驱动待焊工件往焊接操作台2输送，直达输送到焊接工位；再启动驱动电机，根据步骤s1待焊接工件输送到焊接工位，即输送到自动校正焊接定位结构3的转盘30上，按压动力驱动杆33，两自动校正焊接夹具31相互扣合，将待焊接工件位置校正、夹紧定位，通过驱动电机转动带动转盘30转
动，对待焊接工件位置进行校正和调整；启动喷焊机械手4的三个动力电机，主控制器控制的高压气缸带动移动部件43沿竖直导杆上下移动同时，机械臂45驱动喷焊枪47沿待焊接工件与两自动校正焊接夹具31不接触的圆周顺时针或逆时针焊接，通过转盘30旋转角度，改变待焊接工件需要焊接的位置。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。