一种继电器支架在线自动焊机的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机焊接领域，特别是涉及一种继电器支架在线自动焊机。


背景技术：

2.压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，其广泛应用于冰箱、空调等设备中。压缩机上的继电器支架多采用电阻焊的形式焊接到压缩机壳体上。目前压缩机壳体通常采用立式焊机进行焊接，其电极分为上电极和下电极，所述上电极和下电极在竖直方向上移动。焊接壳体上料后，在重力作用下其焊接面内表面与下电极贴合，上电极下降直至与焊接面外表面贴合，即可进行焊接。然而由于壳体的焊接方位与其传输方位不同，通常需要配置额外的机器人，将壳体翻转后才能进行上料，增加了生产成本。
3.目前，在使用一段时间后，焊接电极会发生磨损，焊接过程中电极之间的间隙增大，对焊接质量造成影响。而在实际生产过程中由于难以对电极与壳体之间的间隙进行检测，通常是对电极驱动组件的行程进行控制，这导致焊接电极因磨损导致的间隙不能及时反馈到控制端，该间隙导致壳体受偏心力，壳体位置发生变化。若要保证焊接质量需要频繁更换电极，这造成了极大的资源浪费，也影响了实际生产效率。
4.而本专利提供了一种还可以适用于电极在水平方向移动的焊接方式，并可适用于壳体不动的焊接模式，提高焊接机构的通用性。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种继电器支架在线自动焊机，其具有可卧式焊接且电极间隙自适应调节的优点。
6.一种继电器支架在线自动焊机，包括
7.电极组件，包括钳体、第一电极、第二电极和第二电极推动缸，所述钳体滑动设置，所述第一电极设置在所述钳体上，所述第二电极滑动设置在所述钳体并与所述第一电极相对设置，所述第二电极推动缸设置在所述钳体上，所述第二电极推动缸的输出端与所述第二电极连接；
8.随动组件，所述随动组件用于支撑壳体且随所述壳体同步移动。
9.本实用新型所述的一种继电器支架在线自动焊机，通过第一电极和第二电极的相对移动，可适应对壳体进行卧式焊接。而当第一电极出现磨损时，通过第一电极的自适应调节，对第一电极和壳体之间的间隙进行补偿，使第一电极与壳体贴合，保证焊接质量。
10.进一步地，所述焊机还包括移动平台和复位件，所述钳体滑动设置在所述移动平台，所述复位件设置在所述移动平台与所述电极组件之间。通过壳体对第二电极的反作用力推动钳体滑动，对第一电极和壳体之间的间隙进行补偿，从而实现第一电极的自适应调节，使第一电极与壳体贴合，保证焊接质量。
11.进一步地，所述复位件包括固定架、导向杆、平衡块和浮动弹性件，所述固定架固定在所述钳体上，所述导向杆两端分别与固定架连接，所述平衡块套设在所述导向杆外，其
一端固定在所述移动平台上，所述浮动弹性件有两条，沿所述导向杆轴线方向分别设置在所述平衡块的两侧。所述复位件结构简单，当完成焊接后，使滑动后的电极组件复位，回到相对移动平台的初始位置，避免因滑移行程累积对焊接作业造成影响。
12.进一步地，所述焊机还包括支撑架和移动组件，所述移动组件包括整体移动缸、移动平台和连接块，所述整体移动缸固定在所述支撑架上，所述移动平台滑动设置在所述支撑架上，所述连接块一端与所述整体移动缸的输出端连接，另一端与所述移动平台固定。所述整体移动缸驱动移动平台进行移动，从而带动第一电极靠近壳体。
13.进一步地，所述焊机还包括动力源，所述动力源驱动所述壳体移动；所述随动组件包括调节底座、随动底座和随动弹性件，所述随动底座滑移连接在所述调节底座上，所述随动底座用于支撑所述壳体且随所述壳体同步移动，所述随动弹性件用于驱动所述随动底座复位。该结构相对焊接机构浮动更为简便，通过壳体移动弥补磨损导致的间隙，而无需对行程进行控制。
14.进一步地，所述调节底座中部沿壳体移动方向设置有滑动副，所述随动底座设置在所述滑动副的滑块上，所述调节底座两侧设置有复位块，所述复位块对称设置在所述滑动副移动轴线的两侧，所述随动弹性件对称设置在所述复位块的两侧，所述随动弹性件两端分别设置在所述复位块和随动底座上。所述滑动导轨副可实现调节底座和随动底座的相对滑动，所述随动弹性件可将相对调节底座偏移的随动底座拉回到平衡位置。
15.进一步地，所述动力源为壳体移动缸，所述壳体移动缸通过定位模驱动壳体移动，所述定位模设置在所述壳体移动缸的输出端，壳体可脱离地套设在所述定位模上，所述定位模外形与壳体内表面相配合，所述定位模内设有与外部连通的焊接空间，所述定位模一侧还设有与所述焊接空间连通的焊接开口，所述焊接开口与第一电极对应。所述定位模可实现对壳体的定位，与壳体内表面相配合，防止焊接或驱动过程中导致壳体受力变形。
16.进一步地，所述焊机还包括拦截组件和阻挡组件，所述拦截组件沿壳体输送方向设置在所述随动组件的一侧，所述阻挡组件沿壳体输送方向设置在所述随动组件的另一侧，所述拦截组件包括第一升降机和设置在所述第一升降机输出端上的拦截板，所述阻挡组件包括第二升降机和设置在所述第二升降机输出端上的阻挡板。所述拦截组件将对输送带上的非焊接壳体进行拦截，所述阻挡组件将输送带上的焊接壳体阻挡，以便粗定位销对其进行定位。
17.进一步地，所述焊机还包括继电器支架送料机构，所述继电器支架送料机构一端与所述电极组件对应，包括送料平台、若干个工装板和驱动组件；
18.所述送料平台中部设有工装移动槽，所述工装移动槽上设有至少两道互相平行的横向移动区，和设置在所述横向移动区两端的纵向移动区，所述纵向移动区与所述横向移动区连通，所述工装移动槽上设有与所述工装板配合的限位滑槽，所述横向移动区之间设置有分隔板，所述分隔板侧面设有与所述工装板配合的限位滑槽；
19.所述工装板在所述工装移动槽中作循环运动，所述工装板上设有与继电器支架配合的固定凸台；
20.所述驱动组件包括横向电机、纵向电机和勾板，所述横向电机推动所述工装板横向移动，所述纵向电机的输出端与所述勾板连接，所述勾板自由端向所述工装板弯折，拉动所述工装板纵向移动。所述工装移动槽便于继电器支架的摆放和定位。
21.进一步地，所述焊机还包括继电器支架取料机构，所述继电器支架取料机构设置在所述继电器支架送料机构和电极组件之间，包括第一取料组件和第二取料组件，所述第一取料组件包括第一夹钳、旋转电机和升降电机，所述第一夹钳的夹头张开后与继电器支架的内孔配合，所述第一夹钳固定在旋转电机的输出端，实现竖直状态和水平状态的转动调节，所述旋转电机设置在所述升降电机的输出端；所述第二取料组件包括第二夹钳、第一电机和第二电机，所述第二夹钳的夹头夹紧时与继电器支架的外周配合，所述第二夹钳设置在所述第一电机的输出端上，所述第一电机的输出端作水平纵向运动，所述第一电机设置在所述第二电机的输出端上，所述第二电机的输出端作水平横向运动。所述取料机构可将继电器支架从送料机构上取出并移动至第二电机上，以便后续进行焊接。
22.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
23.图1为所述在线自动焊机的整体装配图；
24.图2为所述焊接机构与所述壳体定位和随动机构的装配图；
25.图3为所述定位模与所述第一电极的配合示意图；
26.图4为所述焊接机构的结构图；
27.图5为图4中a区域的局部放大图；
28.图6为所述焊接机构的正视图；
29.图7为图6中b区域的局部放大图；
30.图8为所述壳体定位和随动机构的结构图；
31.图9为壳体受阻挡和拦截的结构图(输送带图未示)；
32.图10为所述壳体定位和随动机构的局部结构图；
33.图11为所述定位组件的结构图；
34.图12为所述继电器支架送料机构的结构图；
35.图13为所述继电器支架取料机构的结构图(第一夹钳处于水平状态)；
36.图14为所述继电器支架取料机构的结构图(第一夹钳处于竖直状态)；
37.附图标记说明：
38.1、机架；11、底座；12、立柱；13、支撑架；
39.2、焊接机构；21、移动组件；211、整体移动缸；212、移动平台；213、连接块；22、电极组件；221、钳体；222、第一电极；223、第二电极；2231、电极头；22311、磁铁；2232、电极本体；2233、电极座；224、第二电极推动缸；225、电控箱；23、复位件；231、固定架；232、导向杆；233、平衡块；234、浮动弹性件；235、调节块；236、限位块；24、感应件；
40.3、壳体定位和随动机构；31、顶升组件；32、随动组件；321、调节底座；322、随动底座；3221、凸台；3222、定位柱；323、随动弹性件；324、粗定位销；325、滑动副；326、复位块；33、定位组件；331、壳体移动缸；332、定位模；333、安装支架；334、限位杆；335、传感器；34、拦截组件；341、第一升降机；342、拦截板；35、阻挡组件；351、第二升降机；352、阻挡板；
41.4、继电器支架送料机构；41、送料平台；411、分隔板；42、工装板；43、驱动组件；431、横向电机；432、纵向电机；433、勾板；
42.5、继电器支架取料机构；51、第一取料组件；511、第一夹钳；512、旋转电机；513、升
降电机；52、第二取料组件；521、第二夹钳；522、第一电机；523、第二电机。
具体实施方式
43.请参阅图1
‑
2，图1为所述在线自动焊机的整体装配图；图2为所述焊接机构与所述壳体定位和随动机构的装配图。本实用新型公开了一种继电器支架在线自动焊机，包括机架1、焊接机构2、壳体定位和随动机构3、继电器支架送料机构4和继电器支架取料机构5。
44.所述机架1包括底座11、固定在底座11上的两侧立柱12和设置在立柱12上的支撑架13，所述机架1内部形成工作区。
45.请参阅图3
‑
11，图3为所述定位模与所述第一电极的配合示意图；图4为所述焊接机构的结构图；图5为图4中a区域的局部放大图；图6为所述焊接机构的正视图；图7为图6中b区域的局部放大图；图8为所述壳体定位和随动机构的结构图；图9为壳体受阻挡和拦截的结构图(输送带图未示)；图10为所述壳体定位和随动机构的局部结构图；图11为所述定位组件的结构图。
46.所述焊接机构2包括移动组件21、电极组件22、复位件23和感应件24。
47.所述移动组件21包括整体移动缸211、移动平台212和连接块213，所述整体移动缸211固定在所述支撑架13上，所述移动平台212滑动设置在所述支撑架13上，所述连接块213一端与所述整体移动缸211的输出端连接，另一端与所述移动平台212固定。
48.所述电极组件22包括钳体221、第一电极222、第二电极223、第二电极推动缸224和电控箱225。所述钳体221滑动设置在所述移动平台212，所述第一电极222设置在所述钳体221，所述第二电极223滑动设置在所述钳体221并与所述第一电极222相对设置。所述第二电极推动缸224设置在所述钳体221上，所述第二电极推动缸224的输出端与所述第二电极223连接。所述第二电极223包括电极头2231、电极本体2232和电极座2233，所述电极头2231可拆卸设置在所述电极本体2232上，所述电极本体2232设置在所述电极座2233上，所述电极座2233通过滑动导轨安装在所述钳体221上，所述电极头2231的焊接面，其外型与被焊物相配合。所述电极头2231的焊接面嵌设有磁铁22311，所述磁铁22311至少有两个。所述电控箱225固定在所述支撑架13上，其两电极分别与所述第一电极222、第二电极223电连接。
49.所述复位件23设置在所述移动平台212与所述电极组件22之间，优选地，所述复位件23对称设置在所述移动平台212两侧。所述复位件23包括固定架231、导向杆232、平衡块233、浮动弹性件234、调节块235和限位块236，所述固定架231固定在所述钳体221上，所述导向杆232两端分别与固定架231连接，所述平衡块233套设在所述导向杆232外，其一端固定在所述移动平台212上，所述浮动弹性件234有两条，沿所述导向杆232轴线方向分别设置在所述平衡块233的两侧。所述调节块235有两个并分别设置在所述平衡块233的两侧，所述调节块235通过螺纹连接安装在所述导向杆232上，其靠近所述平衡块233的一面与所述浮动弹性件234固定，所述浮动弹性件234的另一端与所述平衡块233抵触。所述限位块236固定在所述钳体221上，其设有限位槽，所述平衡块233的另一端在所述限位槽中移动。所述限位槽的槽宽(即平衡块233的移动行程)由螺钉进行调节。
50.所述感应件24的感应头与所述电极头2231对应设置。
51.所述壳体定位和随动机构3包括：顶升组件31、随动组件32、定位组件33、拦截组件34和阻挡组件35。所述顶升组件31的输出端上设有随动组件32，推动随动组件32沿顶升方
向往复移动，所述定位组件33与所述随动组件32对应，所述拦截组件34和阻挡组件35沿壳体输送方向设置在所述随动组件32的两侧。
52.所述随动组件32包括调节底座321、随动底座322、随动弹性件323和粗定位销324。所述调节底座321设置在所述顶升组件31的输出端上，其上端设有与所述壳体底部配合的凸台3221和定位柱3222。所述随动底座322滑移连接在所述调节底座321上，所述随动底座322用于支撑所述壳体且随所述壳体同步移动，所述随动弹性件323用于驱动所述随动底座322复位。优选地，所述调节底座321中部沿壳体移动方向设置有滑动副325，所述随动底座322设置在所述滑动副325的滑块上，所述调节底座321两侧设置有复位块326，所述复位块326沿所述滑动副325的移动方向对称设置，所述随动弹性件323对称设置在所述复位块326的两侧，所述随动弹性件323两端分别设置在所述复位块326和随动底座322上。所述粗定位销324对称设置在所述随动底座322上，对壳体进行限位。
53.所述定位组件33包括壳体移动缸331、定位模332、安装支架333和限位杆334。所述定位模332设置在所述壳体移动缸331的输出端，所述壳体移动缸331通过定位模332驱动壳体移动，使其靠近或远离第一电极222。所述定位模332外形与壳体内表面相配合，壳体可脱离地套设在所述定位模332上。所述定位模332内设有与外部连通的焊接空间，所述定位模332一侧还设有与所述焊接空间连通的焊接开口，所述焊接开口与第一电极222对应。所述定位模332滑动设置在所述安装支架333上，所述安装支架333上设有与所述焊接空间连通的通孔。所述安装支架333上套设有限位杆334，所述限位杆334轴线方向与所述定位模332的移动方向平行，其一端与所述定位模332连接。优选地，所述限位杆334至少有两根，并对称设置在所述壳体移动缸331两侧。所述安装支架333上设置有传感器335，所述传感器335的感应头与所述定位模332对应。
54.所述拦截组件34沿壳体输送方向设置在所述随动组件32的一侧，所述阻挡组件35沿壳体输送方向设置在所述随动组件32的另一侧，所述拦截组件34包括第一升降机341和设置在所述第一升降机341输出端上的拦截板342，所述阻挡组件35包括第二升降机351和设置在所述第二升降机351输出端上的阻挡板352。
55.请参阅图12，图12为所述继电器支架送料机构的结构图。所述继电器支架送料机构4设置在底座11上，其取料区与所述电极组件22对应，包括送料平台41、若干个工装板42和驱动组件43；所述送料平台41中部设有工装移动槽，所述工装移动槽上设有至少两道互相平行的横向移动区，和设置在所述横向移动区两端的纵向移动区，所述纵向移动区与所述横向移动区连通，所述工装移动槽上设有与所述工装板42配合的限位滑槽，所述横向移动区之间设置有分隔板411，所述分隔板411侧面设有与所述工装板42配合的限位滑槽；所述工装板42在所述工装移动槽中作循环运动，所述工装板42上设有与继电器支架配合的固定凸台；所述驱动组件43包括横向电机431、纵向电机432和勾板433，所述横向电机431推动所述工装板42横向移动，所述纵向电机432的输出端与所述勾板433连接，所述勾板433自由端向所述工装板42弯折，拉动所述工装板42纵向移动。
56.请参阅图13
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14，图13为所述继电器支架取料机构的结构图(第一夹钳处于水平状态)；图14为所述继电器支架取料机构的结构图(第一夹钳处于竖直状态)。所述继电器支架取料机构5设置在所述继电器支架送料机构4和电极组件22之间，包括第一取料组件51和第二取料组件52，所述第一取料组件51包括第一夹钳511、旋转电机512和升降电机513，所述
第一夹钳511的夹头张开后与继电器支架的内孔配合，所述第一夹钳511固定在旋转电机512的输出端，实现竖直状态和水平状态的转动调节，所述旋转电机512设置在所述升降电机513的输出端；所述第二取料组件52包括第二夹钳521、第一电机522和第二电机523，所述第二夹钳521的夹头夹紧时与继电器支架的外周配合，所述第二夹钳521设置在所述第一电机522的输出端上，所述第一电机522的输出端作水平纵向运动，所述第一电机522设置在所述第二电机523的输出端上，所述第二电机523的输出端作水平横向运动。
57.当该机构用于对压缩机壳体进行继电器支架焊接时，其具体工作过程如下。
58.人工装好非取料区的空工装板，卡设有继电器支架的工装板被推到取料区。第一夹钳转至竖直状态，升降电机带动其靠近取料区，夹头张开撑住继电器支架的内孔面，第一夹钳反向移动并旋转至水平状态。此时第一电机和第二电机驱动第二夹钳靠近第一夹钳，第二夹钳的夹头夹住继电器支架的外周，同时第一夹钳的夹头合拢并脱离继电器支架。第二夹钳将继电器支架移动到第二电极处，当继电器支架吸附在第二电极上时，即张开夹头脱离继电器支架。
59.该焊机采用两种方案对电极磨损间隙进行自适应调节。
60.第一种情况为壳体移动而电极不发生浮动。壳体放置在输送带上进行传送，第一电极穿过所述安装支架的通孔进入焊接空间，其电极头套设在所述定位模中，焊接面与所述焊接开口对应。此时第二升降机抬升，阻挡板穿过输送带将需要进行焊接的第一壳体挡住。同时第一升降机抬升，拦截板将输送带上跟随在第一壳体后的第二壳体拦截。顶升组件抬升，使随动组件中的粗定位销插入所述第一壳体的定位孔中，此时顶升组件继续抬升将第一壳体托离输送带并套在所述定位模外。之后壳体移动缸启动，拉动定位模向第一电极靠近，此时壳体随定位模移动并通过粗定位销拉动随动底座移动，随动底座压缩或拉伸随动弹性件。壳体移动缸一直保持对定位模的拉力直至焊接完成，因此即使第一电极出现磨损，壳体也会在拉力作用下与第一电极贴紧。焊接完成后，壳体移动缸输出端反向移动。随动弹性件推动随动底座回到初始位置，带动壳体和定位模归位。接着顶升组件下降，壳体脱离定位模随随动底座下降，直至落在输送带上。最后第二升降机带动阻挡板下降，第一升降机带动拦截板下降，第一壳体随输送带移动至下一工位，第二壳体进入机构中。
61.第二种情况为壳体固定而电极发生浮动。压缩机壳体抬升后定位，使第一电极进入壳体内部，此时第一电极与所述壳体的焊接面仍有一段距离。第二电极的电极头通过磁铁吸取继电器支架，使继电器支架表面与电极头仿形结构对应贴合，感应件对继电器支架是否到位进行检测，若检测到没有继电器支架，则进行上料。接着，整体移动缸推动连接块移动，连接块拉动移动平台移动，同时带动钳体移动，使第一电极靠近壳体焊接面。
62.若第一电极没有磨损，当整体移动缸推动到设定的位置时，第一电极与焊接壳体内表面贴合。此时第二电极推动缸启动，推动第二电极向右移动，使第二电极的电极头与壳体外表面抵触，即可进行焊接作业。在这个过程中电机组件与移动平台之间不发生相对位移，平衡块处于平衡位置。焊接完成时，第二电极推动缸驱动第二电极远离壳体，其余各部分归位。
63.若第一电极发生磨损，当整体移动缸推动到设定的位置时，第一电极与焊接壳体内表面仍未贴合，它们之间仍有间隙。此时第二电极推动缸启动，推动第二电极向右移动，使第二电极的电极头与壳体外表面抵触。这时由于第二电极推动缸的输出端仍继续伸长，
而壳体已定位，使得第二电极受到壳体的反作用力，反向推动第二电极推动缸的缸体反向移动，与缸体固定的钳体随之移动，带动第一电极进一步靠近壳体焊接面直至贴合，进行焊接作业。在这个过程中钳体相对移动平台发生微小位移，平衡块压向一侧浮动弹性件。焊接完成时，第二电极推动缸驱动第二电极远离壳体。该过程中受压浮动弹性件释放弹性，推动平衡块复位，使钳体相对移动平台移动回到初始相对位置，此时第一电极先离开壳体焊接面，之后第二电极再离开壳体焊接面。最后其余各部分归位。
64.本实用新型所述的一种继电器支架在线自动焊机，通过第一电极和第二电极的相对移动，可实现对壳体进行卧式焊接。而当第一电极出现磨损时，通过焊接机构或壳体定位和随动机构的浮动调节，对第一电极和壳体之间的间隙进行自适应调节，使第一电极与壳体贴合，保证焊接质量。
65.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。