钢瓶自动焊接机的制作方法

1.本技术涉及钢瓶制造设备的领域，尤其是涉及一种钢瓶自动焊接机。


背景技术：

2.钢瓶是用于贮存高压氧气、煤气、石油液化气等的钢制瓶。钢瓶的制造通常是先将钢板卷曲后焊接形成筒状结构，然后再于筒形结构两端分别焊接端盖，形成瓶底和瓶口。
3.由于钢瓶通常用于贮存高压气体，因此对于钢瓶加工过程中的焊接质量要求非常高。对于一些比较小（长度小于1米）的钢瓶，因为质量轻且焊缝短，易于人工焊接，因此一些企业仍然会采用人工焊接小钢瓶。但是人工焊接效率低，因为需要先用工装将两个端盖定位于筒形结构的两端，再进行焊接，而人工定位端盖速度慢，且完成焊接后使工装松开钢瓶并从工装上取下钢瓶又需要时间。


技术实现要素：

4.为了解决人工焊接钢瓶效率低的问题，本技术提供一种钢瓶自动焊接机。
5.本技术提供一种钢瓶自动焊接机，采用如下的技术方案：
6.一种钢瓶自动焊接机，包括瓶身自动供料器、瓶底端盖自动供料器、瓶口端盖自动供料器、焊接工位，还包括输送机构、定位工装及抓取机构，定位工装用于将瓶底端盖和瓶口端盖定位于瓶身的两端构成临时拼装体，抓取机构用于将定位工装上的临时拼装体抓取并送至焊接工位进行焊接；
7.输送机构用于输送定位工装至第一工位接收瓶身自动供料器的供料，输送机构还用于输送定位工装至第二工位接收瓶底端盖自动供料器和瓶口端盖自动供料器的供料，输送机构还用于输送定位工装至第三工位供抓取机构抓取临时拼装体；
8.焊接工位两侧设有夹紧机构，夹紧机构用于沿临时拼装体的轴向夹紧临时拼装体。
9.通过采用上述技术方案，定位工装位于第一工位时，瓶身自动供料器的出料口落下瓶身，瓶身落入定位工装，而后定位工装移动至第二工位；
10.定位工装位于第二工位时，瓶底端盖自动供料器的出料口将瓶底端盖落入定位工装，瓶口端盖自动供料器的出料口将瓶口端盖落入定位工装，而后定位工装将瓶底端盖和瓶口端盖定位于瓶身的两端构成临时拼装体，接着定位工装移动至第三工位；
11.定位工装位于第三工位时，抓取机构抓紧临时拼装体的拼接缝处，第三工位松开临时拼装体，抓取机构将临时拼装体送至焊接工位，然后夹紧机构夹紧临时拼装体，接着抓取机构松开临时拼装体并复位，而后开始焊接，完成焊接后夹紧机构松开钢瓶。
12.在焊接过程中，定位工装先后移动至第一工位和第二工位接收瓶身、瓶底端盖、瓶口端盖，然后移动至第三工位，待完成上一钢瓶的焊接时，抓取机构立即抓取第三工位的临时拼装体进行下一次焊接。
13.上述焊接过程实现了完全自动化，而且两次焊接之间的等待时间为抓取机构的动
作时间，抓取机构快速动作可使该时间忽略不计，因此大大提高了钢瓶焊接效率。
14.可选的，所述定位工装包括由气缸驱动的一对夹爪，夹爪上设有第一弧形槽和第二弧形槽；当定位工装位于第一工位时，第一弧形槽位于瓶身自动供料器的出料口正下方，且第一弧形槽的内壁能够与瓶身贴合；当定位工装位于第二工位时，第二弧形槽正对瓶身的端部，且第二弧形槽的内壁能够与瓶底端盖或瓶口端盖贴合。
15.通过采用上述技术方案，实现了定位工装接收并定位瓶身、瓶底端盖、瓶口端盖。
16.可选的，所述抓取机构包括架设于输送机构上方的电机，电机驱动连接旋转板，旋转板上固定有伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆上固定两个夹爪气缸，两个夹爪气缸分别用于夹瓶身与瓶底端盖的拼接处、瓶身与瓶口端盖的拼接处。
17.通过采用上述技术方案，电机驱动旋转板旋转，使伸缩气缸的活塞杆竖直朝下时，活塞杆伸长，然后夹爪气缸夹住定位工装内的临时拼装体，而后定位工装松开临时拼装体，接着伸缩气缸的活塞杆收回；
18.接着电机驱动旋转板旋转，使伸缩气缸的活塞杆水平指向焊接工位时，活塞杆伸长，然后焊接工位两侧的夹紧机构夹紧临时拼装体，而后夹爪气缸松开临时拼装体，接着伸缩气缸的活塞杆收回，开始焊接。
19.可选的，所述夹紧机构包括驱动机构、导轨、一对滑块，驱动机构用于驱动一对滑块沿导轨长度方向移动，一对滑块的相向面上均设有可旋转的抵紧块，抵紧块用于沿临时拼装体的轴向压紧临时拼装体，抵紧块上设有第三弧形槽，第三弧形槽的内壁能够与瓶底端盖或瓶口端盖贴合。
20.通过采用上述技术方案，实现了一对抵紧块相向移动时夹紧临时拼装体、背向移动时松开临时拼装体的功能，且抵紧块主动旋转可以使焊枪不动而完成围绕临时拼装体一周焊接。
21.可选的，所述瓶身自动供料器包括储料箱，储料箱内的底部设有斜坡，储料箱外壁连接有出料滑道，斜坡的最低处与出料滑道相通，出料滑道上设有用于拦截瓶身的两个第二气缸，两个第二气缸的活塞杆之间仅能容纳一个瓶身。
22.通过采用上述技术方案，瓶身在斜坡上可以自动向下滚动，靠近储料箱的第二气缸拦住斜坡上的瓶身，当该第二气缸的活塞杆向上运动时，所有瓶身向下滚动至被另一第二气缸的活塞杆挡停，此时上一第二气缸的活塞杆向下运动拦截住除最末端的瓶身外的所有瓶身，当需要出料时，第二气缸释放最末端的瓶身即可。
23.可选的，所述瓶底端盖自动供料器、瓶口端盖自动供料器均包括自动送料振动盘和第二出料滑道，第二出料滑道连接于自动送料振动盘的出料口，第二出料滑道的出料口位于第二工位正上方。
24.通过采用上述技术方案，实现了向定位工装自动供给瓶底端盖和瓶口端盖。
25.可选的，所述输送机构包括直线导轨，直线导轨上设有移动座，定位工装设于移动座上表面。
26.通过采用上述技术方案，直线导轨能够将定位工装快速移动至第一工位、第二工位及第三工位。
27.可选的，所述焊接工位与抓取机构之间设有可升降的挡光板，挡光板上升后供抓取机构通过。
28.通过采用上述技术方案，在焊接时挡光板降下，遮挡弧光，降低光污染程度。
29.可选的，所述挡光板包括铰接的上板和下板，上板连接升降机构。
30.通过采用上述技术方案，长时间焊接后，焊头上会粘异物，由于上板与下板铰接，因此方便了翻开下板清理焊头。
31.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
32.1.焊接过程实现了完全自动化，大大提高了钢瓶焊接效率；
33.2.两次焊接之间的等待时间为抓取机构的动作时间，抓取机构快速动作可使该时间忽略不计，大大提高了钢瓶焊接效率。
附图说明
34.图1是本技术实施例中钢瓶自动焊接机的整体结构示意图；
35.图2是本技术实施例中定位工装和临时拼装体的结构示意图；
36.图3是本技术实施例中瓶身自动供料器的结构示意图；
37.图4是本技术实施例中焊接机柜的内部结构示意图。
38.附图标记说明：1、瓶身自动供料器；2、瓶底端盖自动供料器；3、瓶口端盖自动供料器；4、焊接工位；5、输送机构；6、定位工装；7、抓取机构；8、瓶底端盖；9、瓶口端盖；10、瓶身；11、临时拼装体；12、第一工位；13、第二工位；14、第三工位；15、气缸；16、夹爪；17、第一弧形槽；18、第二弧形槽；19、电机；20、旋转板；21、伸缩气缸；22、夹爪气缸；23、夹紧机构；24、导轨；25、滑块；26、抵紧块；27、第三弧形槽；28、第二导轨；29、储料箱；30、斜坡；31、出料滑道；32、第二气缸；33、第二出料滑道；34、直线导轨；35、移动座；36、挡光板；37、上板；38、下板；39、升降机构；40、焊接机柜；41、龙门架；42、平板；43、连接杆；44、溜槽；45、通道。
具体实施方式
39.以下结合附图1
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4对本技术作进一步详细说明。
40.本技术实施例公开一种钢瓶自动焊接机。参照图1，钢瓶自动焊接机包括瓶身自动供料器1、瓶底端盖自动供料器2、瓶口端盖自动供料器3、输送机构5、抓取机构7、定位工装6、焊接机柜40。输送机构5为在直线导轨34上移动的移动座35，移动座35受伸缩杆驱动或受丝杠上的螺母座驱动。瓶身自动供料器1和焊接机柜40分别位于直线导轨34的两端，而瓶底端盖自动供料器2和瓶口端盖自动供料器3分别位于直线导轨34的两侧。
41.参照图1，移动座35的上表面设置定位工装6，定位工装6由一根气缸15和两个夹爪16组成，两个夹爪16分别固定于气缸15两头互相独立的活塞杆上，且两个夹爪16关于气缸15对称。
42.参照图2，夹爪16呈l型，夹爪16上具有相连的水平面和竖直面，水平面上设有第一弧形槽17，竖直面上设有第二弧形槽18。
43.参照图1和图2，当第一弧形槽17位于瓶身自动供料器1的出料口正下方时，定位工装6位于直线导轨34的第一工位12处，此时落下的瓶身10正好落入第一弧形槽17，且第一弧形槽17的内壁与瓶身10贴合，此时第二弧形槽18正对瓶身10的端部。
44.参照图3，瓶身自动供料器1由储料箱29、出料滑道31及两根第二气缸32组成，出料滑道31固定于储料箱29的外壁上，且出料滑道31与储料箱29内部相通。储料箱29内的底部
设有斜坡30，斜坡30的最低处与出料滑道31接通。两根第二气缸32固定于出料滑道31的外壁上，第二气缸32的活塞杆伸入出料滑道31内用于拦截瓶身10，两个第二气缸32的活塞杆之间仅能容纳一个瓶身10。
45.参照图3，瓶身10在斜坡30上可以自动向下滚动，靠近储料箱29的第二气缸32拦住斜坡30上的瓶身10，当该第二气缸32的活塞杆向上运动时，所有瓶身10向下滚动至被另一第二气缸32的活塞杆挡停，此时上一第二气缸32的活塞杆向下运动拦截住除最末端的瓶身10外的所有瓶身10，当需要出料时，第二气缸32释放最末端的瓶身10即可。
46.参照图1，定位工装6在第一工位12接收完瓶身10后，下一步即移动至瓶底端盖自动供料器2与瓶口端盖自动供料器3之间同时接收瓶底端盖8和瓶口端盖9。瓶底端盖自动供料器2和瓶口端盖自动供料器3均为一个柜子内置自动送料振动盘，自动送料振动盘的出料口上接延长的第二出料滑道33，并在柜子上开孔供第二出料滑道33伸出。
47.参照图1，直线导轨34上位于两个第二出料滑道33的出料口之间的位置为第二工位13，当定位工装6移动至第二工位13，且当气缸15的活塞杆呈伸长状态时，两个第二出料滑道33的出料口分别位于两个夹爪16上第一弧形槽17的正上方。第二出料滑道33上控制瓶底端盖8、瓶口端盖9一个个地落料的方式与出料滑道31控制瓶身10一个个地落料的方式相同，也是通过两个第二气缸32拦截的方式。
48.参照图2，定位工装6的功能是接收瓶身10、瓶底端盖8、瓶口端盖9后，通过气缸15控制两个夹爪16相向运动，使第二弧形槽18的内壁与瓶底端盖8或瓶口端盖9贴合，将瓶底端盖8和瓶口端盖9定位于瓶身10的两端构成临时拼装体11。
49.参照图1，直线导轨34靠近焊接机柜40的一端的正上方通过龙门架41架设由电机19、伸缩气缸21以及夹爪气缸22驱动的抓取机构7，抓取机构7用于将定位工装6上的临时拼装体11抓取并送至焊接机柜40内的焊接工位4进行焊接。
50.参照图1，电机19固定于龙门架41上，电机19的旋转轴上固定旋转板20，旋转板20的旋转轴线呈水平状。伸缩气缸21固定于旋转板20上，随着旋转板20的旋转，伸缩气缸21的活塞杆能够旋转呈竖直状和水平状。伸缩气缸21的活塞杆上垂直固定平板42，平板42的两端各固定一个夹爪气缸22，两个夹爪气缸22分别用于夹瓶身10与瓶底端盖8的拼接处、瓶身10与瓶口端盖9的拼接处。
51.参照图1，直线导轨34上位于龙门架41正下方的位置为第三工位14，当输送机构5将定位工装6输送至第三工位14时，电机19驱动伸缩气缸21旋转呈竖直朝下的状态，伸缩气缸21的活塞杆伸长后即可利用夹爪气缸22夹取临时拼装体11。
52.参照图4，焊接机柜40内除具有安放焊枪进行焊接的焊接工位4外，还于焊接工位4的两侧设置夹紧机构23，夹紧机构23用于沿临时拼装体11的轴向夹紧临时拼装体11。夹紧机构23由驱动机构、导轨24及一对滑块25构成，驱动机构为伸缩杆或丝杠上的螺母座，驱动机构用于驱动一对滑块25沿导轨24长度方向同步相向移动或同步背向移动。一对滑块25的相向面上均设有可旋转的抵紧块26，驱动抵紧块26旋转的机构可以内置于滑块25内，抵紧块26用于沿临时拼装体11的轴向压紧临时拼装体11。两个抵紧块26相向的一端均设有第三弧形槽27，第三弧形槽27的内壁能够与瓶底端盖8或瓶口端盖9贴合。
53.参照图4，焊接机柜40内还设有升降机构39，升降机构39由第三气缸15、第二导轨28、第二滑块25、连接杆43组成，第三气缸15的活塞杆竖直朝下，第二滑块25固定于第三气
缸15的活塞杆上，连接杆43水平地固定于第二滑块25上。连接杆43固定有上板37，上板37底端铰接有下板38，上板37可以向上翻转。上板37与下板38组成挡光板36，挡光板36位于焊接工位4与抓取机构7之间，挡光板36用于遮挡焊接时发出的弧光。当伸缩气缸21水平地将临时拼装体11送入焊接工位4时，挡光板36处于升高状态；焊接时，挡光板36降下遮挡弧光。
54.参照图4，焊接机柜40的壁上开设通道45，通道45内固定倾斜的溜槽44，溜槽44较高的一部分留在焊接机柜40内、较低的一部分伸至焊接机柜40外的传送带上方，焊接工位4上释放的钢瓶能够落于溜槽44上，而后顺着溜槽44滚至传送带上，传送带将钢瓶输送至指定位置收集。
55.本技术实施例提出的钢瓶自动焊接机的实施方法为：
56.定位工装6位于第一工位12时，瓶身自动供料器1的出料口落下瓶身10，瓶身10落入定位工装6，而后定位工装6移动至第二工位13；
57.定位工装6位于第二工位13时，瓶底端盖自动供料器2的出料口将瓶底端盖8落入定位工装6，瓶口端盖自动供料器3的出料口将瓶口端盖9落入定位工装6，而后定位工装6将瓶底端盖8和瓶口端盖9定位于瓶身10的两端构成临时拼装体11，接着定位工装6移动至第三工位14；
58.定位工装6位于第三工位14时，抓取机构7抓紧临时拼装体11的拼接缝处，第三工位14松开临时拼装体11，抓取机构7将临时拼装体11送至焊接工位4，然后夹紧机构23夹紧临时拼装体11，接着抓取机构7松开临时拼装体11并复位，而后开始焊接，完成焊接后夹紧机构23松开钢瓶。
59.在焊接过程中，定位工装6先后移动至第一工位12和第二工位13接收瓶身10、瓶底端盖8及瓶口端盖9，然后移动至第三工位14，待完成上一钢瓶的焊接时，抓取机构7立即抓取第三工位14的临时拼装体11进行下一次焊接。
60.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。