[發明專利]一種轉盤式多工位家電電機端蓋自動焊線設備

有效

• 申請號: 201911414704.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111151855B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 潘駿;李暉;姜亞東;任錕;丁煒;顧利威
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學上虞工業技術研究院有限公司;浙江理工大學
• 主分類號: B23P21/00
• 分類號: B23P21/00;B23K11/11;B23K11/36;B23K37/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種轉盤式多工位家電電機端蓋自動焊線設備，包括剝線機、一號線端子上料機構、剝線輸送機構、電線上料機構、端蓋抓取機構、端蓋尋位機構、端蓋點焊上壓頭機構、不合格品下料機構、二號線端子點焊上壓頭機構、下料頂起裝置、二號線端子點焊下壓頭機構、端蓋下料機構、下料過渡機構、二號線端子振動盤、下料機械手機構、底架、轉盤機構、一號線端子振動盤、端蓋振動盤和端蓋點焊下壓頭裝置；其特征在于：所述的底架包括工作面板和扇形擋塊；扇形擋塊與工作面板通過扇形擋塊立柱固定；所述的轉盤機構包括轉盤、焊接底座模具組件和第一電機；轉盤在中心位置處與第一電機的輸出軸固定；轉盤頂面設有沿軸向均布的八個焊接底座模具組件，八個焊接底座模具組件位置依次順序設為八個工位，分別是端蓋上料工位、一號線端子上料工位、電線上料工位、端蓋與一號線端子點焊工位、預留工位、二號線端子焊接及電阻檢測工位、下料工位和不合格品剔除工位；所述的焊接底座模具組件包括焊接底座模具固定夾塊、焊接底座模具活動夾塊、焊接底座模具電線固定夾塊和焊接底座模具電線活動夾塊；焊接底座模具固定夾塊的中心孔側壁開設有防干涉槽口、電線過口和兩個矩形槽口，矩形槽口頂端設有三角漏斗形槽口；防干涉槽口朝向轉盤中心設置，電線過口與防干涉槽口的夾角為180°；焊接底座模具固定夾塊的中心孔側壁靠近底部位置設有一體成型的限位弧形凸臺；焊接底座模具固定夾塊固定在轉盤上，且與轉盤之間設有圓形模具固定絕緣套；焊接底座模具活動夾塊設置在焊接底座模具固定夾塊的電線過口位置處，焊接底座模具活動夾塊與焊接底座模具固定夾塊構成滑動副，且通過彈簧連接；焊接底座模具活動夾塊的楔形塊嵌入焊接底座模具固定夾塊的滑道內，該滑道頂部開設豎直孔；焊接底座模具固定夾塊和焊接底座模具活動夾塊的相對面上均開設有半圓孔；焊接底座模具電線固定夾塊與焊接底座模具固定夾塊構成滑動副，且通過彈簧連接；焊接底座模具電線固定夾塊由與焊接底座模具固定夾塊固定的焊接底座導柱固定塊限位；焊接底座模具電線活動夾塊的楔形塊嵌入焊接底座模具電線固定夾塊的滑道內，該滑道的頂部開設有豎直孔；焊接底座模具電線活動夾塊與焊接底座模具電線固定夾塊構成滑動副，且通過彈簧連接；焊接底座模具電線固定夾塊靠近焊接底座導柱固定塊的一側鉸接有深溝球軸承；八個焊接底座模具組件均置于扇形擋塊內側，扇形擋塊起始位置為第四工位，結束位置為第八工位；所有焊接底座模具組件的深溝球軸承外圈的兩個公切圓中，半徑較大的公切圓半徑比扇形擋塊內徑大；端蓋振動盤、端蓋尋位機構和端蓋抓取機構均位于端蓋上料工位處，一號線端子上料機構和一號線端子振動盤均位于一號線端子上料工位處，剝線機、剝線輸送機構和電線上料機構均位于電線上料工位處，端蓋點焊上壓頭機構和端蓋點焊下壓頭裝置均位于端蓋與一號線端子點焊工位處，二號線端子點焊上壓頭機構、二號線端子點焊下壓頭機構和二號線端子振動盤均位于二號線端子焊接及電阻檢測工位處，端蓋下料機構、下料過渡機構和下料機械手機構均位于下料工位處，不合格品下料機構位于不合格品剔除工位處；端蓋點焊下壓頭裝置和下料頂起裝置均位于工作面板下方，工作面板開設有端蓋點焊下電極過孔和下料頂起套過孔；

所述的端蓋抓取機構包括端蓋抓取平移氣缸和端蓋抓取組件；端蓋抓取架與工作面板固定；水平設置的端蓋抓取平移氣缸的缸體與端蓋抓取架固定；所述的端蓋抓取組件包括端蓋抓取提升氣缸和端蓋抓取擺動氣缸；端蓋抓取氣爪固定板與豎直設置的端蓋抓取提升氣缸的活塞桿固定；端蓋抓取擺動氣缸的缸體固定在端蓋抓取氣爪固定板上，端蓋抓取擺動氣缸驅動端蓋上料爪手手指開合；端蓋抓取組件設有兩個，兩個端蓋抓取組件的端蓋抓取提升氣缸的缸體固定連接，且兩個端蓋抓取組件的端蓋抓取提升氣缸的缸體均與端蓋抓取架構成滑動副；其中一個端蓋抓取組件的端蓋抓取提升氣缸的缸體與端蓋抓取平移氣缸的活塞桿固定；所述的端蓋尋位機構包括端蓋尋位座、端蓋尋位固定架和端蓋尋位步進電機；端蓋尋位固定架與工作面板固定；端蓋尋位步進電機的底座固定在端蓋尋位固定架上，豎直設置的端蓋尋位步進電機的輸出軸與端蓋尋位座固定；端蓋尋位座中空設置；端蓋尋位固定架上位于端蓋尋位座外沿位置處固定有方形定位銷；

所述的一號線端子上料機構包括一號線端子抓取架、一號線端子一號上料組件、一號線端子二號上料組件、一號線端子模具插桿氣缸和一號線端子模具插桿；一號線端子抓取架與工作面板固定；一號線端子一號平移氣缸的缸體固定在一號線端子抓取架上；豎直設置的一號線端子模具插桿氣缸的缸體與一號線端子抓取架固定；一號線端子模具插桿固定在一號線端子插桿氣缸的活塞桿上；所述的一號線端子一號上料組件包括一號線端子一號提升氣缸、一號線端子旋轉擺動氣缸、一號線端子一號擺動氣缸和一號線端子一號爪手手指；豎直設置的一號線端子一號提升氣缸的缸體與一號線端子抓取架構成滑動副，并與水平設置的一號線端子一號平移氣缸的活塞桿固定；一號線端子一號氣爪擺缸固定板固定在一號線端子一號提升氣缸的活塞桿上；一號線端子旋轉擺動氣缸的缸體固定在一號線端子一號氣爪擺缸固定板上；一號線端子一號氣爪固定板由一號線端子旋轉擺動氣缸驅動；一號線端子一號擺動氣缸的缸體固定在一號線端子一號氣爪固定板上；一號線端子一號爪手手指由一號線端子一號擺動氣缸驅動開合；一號線端子二號上料組件包括一號線端子二號平移氣缸、一號線端子二號提升氣缸、一號線端子二號擺動氣缸和一號線端子二號爪手手指；一號線端子二號平移氣缸的缸體與一號線端子抓取架固定；一號線端子二號提升氣缸的缸體與水平設置的一號線端子二號平移氣缸的活塞桿固定，并與一號線端子抓取架構成滑動副；一號線端子二號擺動氣缸的缸體與一號線端子二號提升氣缸的活塞桿固定；一號線端子二號爪手手指由一號線端子二號擺動氣缸驅動開合；

所述的剝線輸送機構包括電動滑臺、電線上料過渡氣缸和電線上料過渡氣爪手指；電動滑臺驅動豎直設置的電線上料過渡氣缸水平運動；電線上料過渡氣爪手指由電線上料過渡氣缸驅動開合；所述的電線上料機構包括電線抓取架、電線上料組件、電線上料插桿組件和電線平移氣缸；電線抓取架固定在工作面板上；水平設置的電線平移氣缸與電線抓取架固定；所述的電線上料插桿組件包括電線插桿氣缸和電線上料模具插桿；電線插桿氣缸的缸體與電線抓取架固定；電線上料模具插桿固定在豎直設置的電線插桿氣缸的活塞桿上；所述的電線上料組件包括電線提升氣缸、電線上料擺動氣缸和電線上料爪手手指；電線平移氣缸的活塞桿與電線提升氣缸的缸體固定；電線上料擺動氣缸的缸體與電線提升氣缸的活塞桿固定；電線上料爪手手指由電線上料擺動氣缸驅動開合；

所述的端蓋點焊下壓頭裝置包括點焊下壓頭固定板和端蓋點焊下壓頭氣缸；端蓋點焊下壓頭氣缸的缸體與工作面板固定，豎直設置的端蓋點焊下壓頭氣缸的活塞桿與點焊下壓頭固定板固定；端蓋點焊下電極冷卻塊與點焊下壓頭固定板的頂面固定，且端蓋點焊下電極冷卻塊與點焊下壓頭固定板之間設有端蓋點焊下壓頭絕緣套；端蓋點焊下電極固定在端蓋點焊下電極冷卻塊上；所述的端蓋點焊上壓頭機構包括端蓋點焊電機、端蓋點焊滑塊、端蓋點焊上電極、端蓋點焊上電極冷卻塊、端蓋點焊絲杠螺母和端蓋點焊絲杠；端蓋點焊上壓頭電機固定板固定工作面板上；端蓋點焊電機的底座與端蓋點焊上壓頭電機固定板固定；端蓋點焊導軌固定在端蓋上壓頭固定架上，兩個端蓋點焊滑塊與端蓋點焊導軌均構成滑動副；端蓋點焊絲桿螺母固定塊與其中一個端蓋點焊滑塊固定，端蓋點焊絲杠螺母與端蓋點焊絲桿螺母固定塊固定，并與豎直設置的端蓋點焊絲杠構成螺旋副；端蓋點焊絲杠與端蓋點焊上壓頭電機固定板構成轉動副，并與端蓋點焊電機的輸出軸固定；端蓋點焊電極固定板與另一個端蓋點焊滑塊固定，兩個端蓋點焊導柱均與端蓋點焊電極固定板構成滑動副，并均與端蓋點焊絲桿螺母固定塊固定；端蓋點焊導柱底端固定有端蓋點焊導柱擋圈；端蓋點焊上電極冷卻塊與端蓋點焊電極固定板固定，且兩者之間設有端蓋點焊電極絕緣板；端蓋點焊上電極固定在端蓋點焊上 電極冷卻塊上；

所述的二號線端子點焊上壓頭機構包括二號線端子點焊上壓頭支架、二號線端子抓取組件、二號線端子焊接組件和二號線端子檢測組件；二號線端子點焊上壓頭支架固定在工作面板上；所述的二號線端子抓取組件包括二號線端子提升導軌、二號線端子一號提升滑塊、二號線端子平移氣缸、二號線端子爪手升降氣缸架、二號線端子氣爪固定板、二號線端子擺動氣缸、二號線端子爪手手指和二號線端子點焊上壓頭固定板；二號線端子平移氣缸的缸體與二號線端子點焊上壓頭支架固定；二號線端子點焊上壓頭固定板與水平設置的二號線端子平移氣缸的活塞桿固定，并與二號線端子點焊上壓頭支架構成滑動副；二號線端子提升導軌固定在二號線端子點焊上壓頭固定板上，并與二號線端子一號提升滑塊構成滑動副；二號線端子爪手升降氣缸架固定在二號線端子點 焊上壓頭固定板上；二號線端子擺動氣缸的缸體固定在二號線端子氣爪固定板上，二號線端子爪手手指由二號線端子擺動氣缸驅動開合；二號線端子檢測組件包括電阻探針升降氣缸和二號線端子抓取升降氣缸；電阻探針升降氣缸和二號線端子抓取升降氣缸的缸體均固定在二號線端子爪手升降氣缸架上；二號線端子氣爪固定板與二號線端子抓取升降氣缸的輸出軸固定；電阻探針升降氣缸的活塞桿與電阻探針固定塊固定；電阻探測針固定在電阻探針固定塊上；二號線端子焊接組件包括二號線端子點焊電機、二號線端子點焊絲杠、二號線端子點焊上電極冷卻塊、絲桿螺母安裝板、二號線端子提升限位塊和滑塊焊接板；絲桿螺母安裝板固定在二號線端子點焊上壓頭固定板上；二號線端子點焊電機的底座固定在絲桿螺母安裝板上；二號線端子絲杠螺母與二號線端子一號提升滑塊固定，并與二號線端子點焊絲杠構成螺旋副；二號線端子點焊絲杠與絲桿螺母安裝板構成轉動副，并與豎直設置的二號線端子點焊電機的輸出軸固定；上下兩塊二號線端子提升限位塊均固定在滑塊焊接板上，滑塊焊接板導軌兩端與兩塊二號線端子提升限位塊分別固定；二號線端子二號提升滑塊與滑塊焊接板導軌構成滑動副；滑塊焊接緩沖板固定在二號線端子二號提升滑塊上；二號線端子點焊上電極冷卻塊與滑塊焊接緩沖板固定，且兩者之間設有二號線端子絕緣板；二號線端子點焊上電極固定在二號線端子點焊上電極冷卻塊上；

所述的二號線端子點焊下壓頭機構包括二號線端子下電極冷卻板、二號線端子下壓頭氣缸和二號線端子下電極；二號線端子下壓頭氣缸的缸體與工作面板固定；二號線端子點焊下電極支撐板與二號線端子下壓頭氣缸的活塞桿固定；二號線端子下電極冷卻板與二號線端子點焊下電極支撐板固定，且兩者之間設有二號線端子下電極絕緣板；二號線端子下電極固定在二號線端子下電極冷卻板上；

所述的下料頂起裝置包括銅制下料頂起套、下料頂起板和二號線端子頂起氣缸；二號線端子頂起氣缸的缸體與工作面板固定；下料頂起板與二號線端子頂起氣缸的活塞桿固定；兩個銅制下料頂起套間距固定在下料頂起板上，且兩個銅制下料頂起套分別位于二號線端子焊接及電阻檢測工位和下料工位處；

所述的端蓋下料機構包括端蓋下料抓取架、下料插桿組件和下料爪手組件；端蓋下料抓取架與工作面板固定；所述的下料爪手組件包括端蓋下料爪手提升氣缸、端蓋下料端蓋氣爪固定板、端蓋下料過渡擺動氣缸和下料端蓋爪手手指；下料平移氣缸的缸體與端蓋下料抓取架固定；端蓋下料氣缸固定板與水平設置的下料平移氣缸的活塞桿固定，并與端蓋下料抓取架構成滑動副；端蓋下料爪手提升氣缸的缸體固定在端蓋下料氣缸固定板上；端蓋下料端蓋氣爪固定板與端蓋下料爪手提升氣缸的活塞桿固定；端蓋下料過渡擺動氣缸的缸體固定在端蓋下料端蓋氣爪固定板上，下料端蓋爪手手指由端蓋下料過渡擺動氣缸驅動開合；下料插桿組件包括下料插銷和下料插桿氣缸；下料插桿氣缸的缸體固定在端蓋下料氣缸固定板上；下料插銷固定在豎直設置的下料插桿氣缸的活塞桿上；

所述的下料過渡機構包括下料過渡氣缸和下料過渡工裝；下料過渡工裝安裝板固定在工作面板上；下料過渡氣缸的缸體與下料過渡工裝安裝板固定；下料過渡工裝與水平設置的下料過渡氣缸的活塞桿固定；

所述的下料機械手機構包括下料提升氣缸、二號電動缸、下料擺動氣缸、下料爪手手指、一號電動缸和旋轉下料機構；垂直設置的一號電動缸和二號電動缸驅動機械手下料一號固定板沿水平的兩個方向運動；下料提升氣缸的缸體固定在機械手下料一號固定板上；下料擺動氣缸的缸體固定在下料提升氣缸的活塞桿上；下料爪手手指由下料擺動氣缸驅動；旋轉下料機構包括齒條平移氣缸、齒條、下料槽安裝板、旋轉下料軸、旋轉下料板和下料槽模具；齒條平移氣缸與下料槽安裝板固定；齒條平移氣缸的活塞桿與齒條固定；旋轉下料軸與下料槽安裝板構成轉動副；齒輪固定在旋轉下料軸底端，并與齒條嚙合；旋轉下料軸頂端穿過下料槽安裝板，并與旋轉下料板中心固定；兩個下料槽模具固定在旋轉下料板上；每個下料槽模具上均固定有陣列排布的多根下料桿；

所述的不合格品下料機構包括不合格品下料抓取架、不合格品下料平移氣缸、不合格品平移氣缸、不合格品插銷氣缸、不合格品下料插銷、不合格品擺動氣缸、不合格品端蓋爪手手指和不合格品抓取氣缸固定板；不合格品下料抓取架與工作面板固定；不合格品下料平移氣缸與不合格品下料抓取架固定；不合格品抓取氣缸固定板與水平設置的不合格品下料平移氣缸的活塞桿固定，并與不合格品下料抓取架構成滑動副；不合格品抓取插銷氣缸固定架固定在不合格品抓取氣缸固定板上；不合格品插銷氣缸固定在不合格品抓取插銷氣缸固定架上；不合格品下料插銷固定在豎直設置的不合格品插銷氣缸的活塞桿上；不合格品平移氣缸固定在不合格品抓取氣缸固定板上；不合格品氣爪固定板與豎直設置的不合格品平移氣缸的活塞桿固定；不合格品擺動氣缸固定在不合格品氣爪固定板上，不合格品端蓋爪手手指由不合格品擺動氣缸驅動開合；

所有氣缸均與控制器通過換向閥連接，所有電機以及電動缸均與控制器通過驅動器連接，電阻探測針的檢測信號傳給控制器。