焊件冷却装置的制作方法

1.本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种焊件冷却装置。


背景技术：

2.焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术，具有生产效率高、生产成本低、连接结构强度高等优点。
3.在汽车弧焊生产线中，车身工件在进行了其中一个弧焊工序后，该工件由于密集的焊缝所产生的高温而出现局部热变形，导致下一工序的另一工件和该工件的拼接焊接产生精度偏差或焊缝质量不良等品质问题，从而将对后续的焊接工序产生不利影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种焊件冷却装置，旨在解决工件在焊接后出现局部热变形，对后续的焊接工序产生不利影响的技术问题。
5.本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：一种焊件冷却装置，所述焊件冷却装置包括转轮、下料杆和至少一个置物架；所述转轮用于绕水平轴线转动；所述置物架连接于所述转轮的外缘上，所述置物架具有容纳凹腔，所述容纳凹腔上开设有避空槽，所述容纳凹腔用于放置待冷却焊件；所述下料杆倾斜设置，当所述置物架随所述转轮转动至所述下料杆处时，所述下料杆较高的一端穿过所述避空槽，以带动所述容纳凹腔上的所述待冷却焊件下滑至所述下料杆较低的一端。
6.进一步地，所述焊件冷却装置包括支架，所述转轮包括轮轴和轮盘架；所述轮轴绕水平轴线转动连接于所述支架上，所述轮盘架连接于所述轮轴上；所述置物架连接于所述轮盘架的外缘部；所述轮轴上设有棘轮，所述棘轮具有齿形结构；所述支架设置有棘爪，所述棘爪与所述棘轮啮合；当所述棘轮随所述轮轴沿第一方向转动时，所述棘爪沿所述齿形结构的齿背表面滑动；当所述棘轮随所述轮轴沿第二方向转动时，所述棘爪抵接于所述齿形结构的齿槽中，以阻止所述棘轮转动。
7.进一步地，所述轮盘架具有限位法兰部，所述限位法兰部沿圆周向开设有至少两个限位卡槽；所述支架上设置有限位驱动装置，所述限位驱动装置的活动部用于卡接在任意一个所述限位卡槽中。
8.进一步地，所述限位驱动装置的活动部设有第一滚轮；所述第一滚轮用于与所述限位卡槽的槽壁滚动配合，以带动所述活动部卡接于所述限位卡槽中。
9.进一步地，所述转轮还包括舵盘，所述舵盘连接于所述轮轴上，所述舵盘具有环状部；所述支架上设置有夹持装置，所述夹持装置用于对所述环状部进行夹持。
10.进一步地，所述舵盘开设有第一销孔，所述支架开设有第二销孔；所述焊件冷却装置还包括定位销，所述定位销用于同时插接在所述第一销孔和所述第二销孔中。
11.进一步地，所述轮轴上设有定位法兰；所述支架上设有端面凸轮；所述轮盘架具有
第一盘体和第二盘体，所述第一盘体和所述第二盘体沿轴向滑动连接于所述轮轴上；至少一个所述置物架连接于所述第一盘体的外缘与所述第二盘体的外缘之间；所述定位法兰设有定位柱，所述第一盘体开设有定位孔，所述定位柱穿设于所述定位孔中，所述定位孔用于相对所述定位柱沿所述轮轴的轴线方向移动；所述端面凸轮朝向所述第二盘体的一侧具有轮廓曲面；所述第二盘体背向所述第一盘体的一侧设有致动凸台；所述焊件冷却装置还包括弹性件，所述弹性件的一端连接于所述定位法兰上，所述弹性件的另一端连接于所述第一盘体上，所述弹性件用于通过弹性作用力带动所述第一盘体沿靠近所述定位法兰的方向移动，从而带动所述致动凸台抵接于所述轮廓曲面上。
12.进一步地，所述致动凸台设有第二滚轮，所述第二滚轮滚动配合于所述轮廓曲面上。
13.进一步地，所述端面凸轮可拆卸地连接于所述支架上。
14.进一步地，所述焊件冷却装置还包括防护罩；所述转轮设置于所述防护罩内；所述防护罩的侧部开设有入料通道，所述入料通道用于与所述置物架连通；所述防护罩的顶部开设有第一换气通道和第二换气通道。
15.进一步地，所述置物架包括连接架和底托；所述连接架的顶部绕水平轴线转动连接于所述转轮的外缘上，所述底托连接于所述连接架的底部，所述容纳凹腔设置于所述底托上。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的焊件冷却装置，可将焊接完毕的待冷却焊件放入置物架上，然后转动转轮，通过转轮带动置物架上的待冷却焊件转动，令待冷却焊件在转动过程中与空气充分接触并交换热量，以达到对待冷却焊件进行散热冷却的效果；随着转轮的持续转动，放置有待冷却焊件的置物架将转动至下料杆上方，此时待冷却焊件已冷却完毕，下料杆较高的一端从避空槽中穿过并将置物架上的待冷却焊件托起，使得待冷却焊件可沿下料杆下滑至底部的集料区，从而完成下料操作；该焊件冷却装置在不借助风冷、水冷等外部强制冷却设备的情况下，以简捷易行、成本较低的方式实现了待冷却焊件的批量散热冷却操作，提前将焊件的表面温度降低至较低水平后再进行下料，如此可减轻焊件在完成密集的弧焊工序后因高温而导致热变形的程度，降低对焊件下一工序的焊接所造成的不良影响，提高了焊接精度和焊接质量。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本发明焊件冷却装置第一实施例的第一局部结构示意图；图2为本发明焊件冷却装置第一实施例的第二局部结构示意图；图3为本发明焊件冷却装置第一实施例的第三局部结构示意图；图4为图3中a处的放大示意图；
图5为本发明焊件冷却装置第一实施例的第一视角整体结构示意图；图6为本发明焊件冷却装置第一实施例的第二视角整体结构示意图；图7为本发明焊件冷却装置第二实施例的局部结构示意图。
19.附图标号说明：
20.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
23.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等
的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
24.本发明实施例提供一种焊件冷却装置，请参阅图1，在第一实施例中，该焊件冷却装置包括转轮1、下料杆3和至少一个置物架2；转轮1用于绕水平轴线转动；置物架2连接于转轮1的外缘上，置物架2具有容纳凹腔221，容纳凹腔221上开设有避空槽222，容纳凹腔221用于放置待冷却焊件；下料杆3倾斜设置，当置物架2随转轮1转动至下料杆3处时，下料杆3较高的一端穿过避空槽222，以带动容纳凹腔221上的待冷却焊件下滑至下料杆3较低的一端。
25.具体地，转轮1可由人工转动，或者通过电机等旋转驱动装置驱动转轮1转动；置物架2可沿周向均匀分布于转轮1上并随转轮1转动；避空槽222可开设于置物架2的底部放置面上，并沿垂直于转轮1轴向的方向延伸设置，且避空槽222的一端贯穿置物架2的一侧边；下料杆3沿径向靠近转轮1的转动中心轴的方向向上倾斜设置，下料杆3较高的一端悬空设置，以使得置物架2随转轮1转动至下料杆3处时，下料杆3可从避空槽222中穿过而不对置物架2的正常转动产生阻碍；下料杆3的数量可为两个并沿转轮1的轴向间隔设置，以通过两个下料杆3更稳定地对待冷却焊件进行承托；避空槽222的数量亦可为两个，两个避空槽222可对应下料杆3的位置在置物架2上间隔设置。
26.在实际应用过程中，操作人员将焊接完毕的待冷却焊件水平放入位于下料杆3下方的置物架2上（具体可放置在置物架2的底部放置面上），令待冷却焊件完全覆盖避空槽222或覆盖避空槽222的一部分；然后转动转轮1，通过转轮1带动置物架2上的待冷却焊件转动，令待冷却焊件在转动过程中与空气充分接触并交换热量，以达到对待冷却焊件进行散热冷却的效果；当转轮1转动接近一周后，放置有待冷却焊件的置物架2到达下料杆3上方，此时待冷却焊件已冷却完毕；而随着转轮1继续转动，下料杆3较高的一端将从避空槽222中穿过并将置物架2上的待冷却焊件托起，使得待冷却焊件可沿下料杆3下滑至底部的集料区，从而完成下料操作；而置物架2将继续沿同一方向转动并用于放置下一待冷却焊件，并重复上述散热冷却操作及下料操作。可以理解的是，当转轮1上设置有多个置物架2时，转轮1可沿同一方向持续转动，以使得操作人员可不断往空置的置物架2上放入待冷却焊件，而转动一周后完成冷却操作的待冷却焊件亦可不断沿下料杆3下滑并完成下料操作，实现了连续生产。
27.优选地，置物架2的底部放置面可设置为镂空状，以增加待冷却焊件与空气的接触面积，进一步提升散热冷却效果。
28.由此可见，本实施例提供的焊件冷却装置，可将焊接完毕的待冷却焊件放入置物架2上，然后转动转轮1，通过转轮1带动置物架2上的待冷却焊件转动，令待冷却焊件在转动过程中与空气充分接触并交换热量，以达到对待冷却焊件进行散热冷却的效果；随着转轮1的持续转动，放置有待冷却焊件的置物架2将转动至下料杆3上方，此时待冷却焊件已冷却
完毕，下料杆3较高的一端从避空槽222中穿过并将置物架2上的待冷却焊件托起，使得待冷却焊件可沿下料杆3下滑至底部的集料区，从而完成下料操作；该焊件冷却装置在不借助风冷、水冷等外部强制冷却设备的情况下，以简捷易行、成本较低的方式实现了待冷却焊件的批量散热冷却操作，提前将焊件的表面温度降低至较低水平后再进行下料，如此可减轻焊件在完成密集的弧焊工序后因高温而导致热变形的程度，降低对焊件下一工序的焊接所造成的不良影响，提高了焊接精度和焊接质量。
29.可选地，参照图1和图2，焊件冷却装置包括支架11，转轮1包括轮轴12和轮盘架13；轮轴12绕水平轴线转动连接于支架11上，轮盘架13连接于轮轴12上；置物架2连接于轮盘架13的外缘部；轮轴12上设有棘轮121，棘轮121具有齿形结构；支架11设置有棘爪112，棘爪112与棘轮121啮合。
30.当棘轮121随轮轴12沿第一方向转动时，棘爪112沿齿形结构的齿背表面滑动；当棘轮121随轮轴12沿第二方向转动时，棘爪112抵接于齿形结构的齿槽中，以阻止棘轮121转动。
31.在本实施例中，通过棘轮121与棘爪112的配合，可保证轮轴12始终沿第一方向转动；当轮轴12沿第二方向转动时，棘爪112可对棘轮121产生限位作用，从而可及时对轮轴12进行制动。基于该棘轮棘爪配合方式，可有效避免操作人员因操作不当而将轮盘架13反转（即沿第二方向转动），导致置物架2上的待冷却焊件与下料杆3发生碰撞而造成器件损坏的情况发生。
32.其中，棘爪112配合弹簧使用，弹簧的一端可连接于支架11上，弹簧的另一端可连接于棘爪112上，借助弹簧的弹性作用力，可带动棘爪112始终抵接于棘轮121的齿形结构上。
33.可选地，参照图1、图3和图4，轮盘架13具有限位法兰部131，限位法兰部131沿圆周向开设有至少两个限位卡槽1311；支架11上设置有限位驱动装置111，限位驱动装置111的活动部1111用于卡接在任意一个限位卡槽1311中。
34.可选地，参照图1、图3和图4，限位卡槽1311的数量与置物架2的数量相等，且限位卡槽1311的位置与置物架2的位置一一对应，即当限位驱动装置111的活动部1111卡接于任一限位卡槽1311中时，与该限位卡槽1311相对应的置物架2正好转动至上料位置（即操作人员将焊接完毕的待冷却焊件放入置物架2时，置物架2所处的位置）。
35.在本实施例中，限位驱动装置111可采用气缸，限位驱动装置111的活动部1111可以是气缸的活塞部分，气缸的活塞部分用于沿垂直方向伸出或收缩；限位卡槽1311可沿限位法兰部131的径向向外延伸，直至与限位法兰部131的柱面贯通，以在法兰部的边缘形成开口。限位驱动装置111可通过脚踏装置6进行控制；当操作人员将一件待冷却焊件放置于置物架2上之后，操作人员可用脚踩踏地上的脚踏装置6，以控制限位驱动装置111的活动部1111收缩，令活动部1111从限位卡槽1311中脱离而不再对限位法兰部131形成限位作用；此时操作人员可转动轮盘架13，直至转动到下一个限位卡槽1311与限位驱动装置111相对应的位置，操作人员松开脚下的脚踏装置6，以控制限位驱动装置111的活动部1111再次伸出并卡接于该限位卡槽1311中，转盘13被重新锁定，随后操作人员可继续往对应的置物架2上投放待冷却焊件。基于上述设置，可在操作人员往置物架2上投放待冷却焊件时，防止轮盘架13突然转动而影响投件动作。
36.需要说明的是，基于上述实施例中设置的棘轮121和棘爪112，在轮轴12沿第一方向转动的过程中，每当棘爪112由棘轮121的一个齿滑动到相邻的另一个齿时，棘爪112与棘轮121之间的碰撞可令转动轮轴12的操作人员产生转动到位手感；根据该特性，本实施例可将限位卡槽1311的位置与棘轮121上若干个齿（后文以预设齿指代）的位置一一对应设置，并确保当棘爪112由与预设齿相邻的齿滑动到预设齿的时间节点上，限位卡槽1311的开口位置恰好与限位驱动装置111的活动部1111相对；基于该设置，操作人员可在转动轮轴12的过程中根据棘爪112与棘轮121之间发生碰撞所产生的转动到位手感准确判断限位卡槽1311是否已转动至预设卡接位置（即与限位驱动装置111的活动部1111相对的位置），并在确定限位卡槽1311已转动至预设卡接位置后再驱动限位驱动装置111的活动部1111卡接于限位卡槽1311中，以完成对轮盘架13的限位；如此可降低因限位卡槽1311未转动到位时即启动限位驱动装置111，从而导致限位驱动装置111的活动部1111与限位法兰部131发生冲击碰撞，造成器件损坏的风险。
37.可选地，参照图1、图3和图4，限位驱动装置111的活动部1111设有第一滚轮1112；第一滚轮1112用于与限位卡槽1311的槽壁滚动配合，以带动活动部1111卡接于限位卡槽1311中。
38.具体地，在限位驱动装置111的活动部1111伸长并插入限位卡槽1311的过程中，第一滚轮1112可沿限位卡槽1311的槽壁滚动，以带动活动部1111顺畅卡接于限位卡槽1311中。通过设置第一滚轮1112，一方面可减小活动部1111与限位卡槽1311之间相对活动过程中的摩擦力；另一方面可对活动部1111与限位卡槽1311之间的相对位置偏差起到一定的校正作用，避免当活动部1111与限位卡槽1311之间存在微小位置偏差时（即限位卡槽1311未完全与活动部1111正对）即出现卡死现象，导致活动部1111无法插入限位卡槽1311的情况发生。
39.可选地，参照图1至图6，转轮1还包括舵盘4，舵盘4连接于轮轴12上，舵盘4具有环状部41；支架11上设置有夹持装置113，夹持装置113用于对环状部41进行夹持。
40.具体地，舵盘4的环状部41可通过径向延伸的辐条连接至轮轴12上；舵盘4在轮轴12上形成较长的力臂，操作人员通过转动舵盘4，即可便捷地驱动轮轴12转动。夹持装置113可采用气动夹爪，环状部41穿过气动夹爪的两个夹爪部之间，气动夹爪可通过脚踏装置6进行驱动；当轮盘架13在冷却操作过程中转动至任意位置且需要临时制动的情况下（例如需要等待入料侧的操作人员将待冷却焊件放入空置的置物架2上），操作人员可脚踩脚踏装置6，以驱动夹持装置113对环状部41进行夹持，令环状部41停止转动，从而带动轮轴12停止转动，以此实现了对轮盘架13的实时制动。
41.可选地，参照图1至图6，舵盘4开设有第一销孔42，支架11开设有第二销孔（图中未示意出）；焊件冷却装置还包括定位销5，定位销5用于同时插接在第一销孔42和第二销孔中。
42.当轮盘架13需要长时间停转时，可将轮盘架13转动至第一销孔42与第二销孔相对的位置，并将定位销5插接在第一销孔42和第二销孔中，以实现轮盘架13与支架11之间的相对固定，从而更便于对轮盘架13进行检修、运输等操作。
43.可选地，参照图1至图6，焊件冷却装置还包括防护罩9；转轮1设置于防护罩9内；防护罩9的侧部开设有入料通道91，入料通道91用于与置物架2连通；防护罩9的顶部开设有第
一换气通道92和第二换气通道93。
44.通过设置防护罩9，可对该焊件冷却装置起到屏蔽及防护作用；入料通道91可用于限定操作人员放入待冷却焊件的位置，以使得每一待冷却焊件在焊件冷却装置上的转动角度趋于一致，从而可令每一待冷却焊件的散热时间趋于一致；通过设置第一换气通道92和第二换气通道93，当外部气体由其中一个换气通道进入防护罩9内部时，防护罩9内部的气体亦可同时由另外一个换气通道排出外部，如此可实现防护罩9内部与外部之间的气体交换，避免待冷却焊件散发的热量堆积在防护罩9内部而影响后续待冷却焊件的正常散热。
45.可选地，参照图1，置物架2包括连接架21和底托22；连接架21的顶部绕水平轴线转动连接于转轮1的外缘上，底托22连接于连接架21的底部，容纳凹腔221设置于底托22上。
46.当置物架2沿水平轴线转动连接于转轮1上时，置物架2可在重力作用下保持预设角度，不随转轮1的转动而发生侧倾，如此可使得底托22在转轮1转动过程中始终保持水平状态，从而可提高放置在底托22上的待冷却焊件的平稳性。
47.进一步地，参照图1和图7，在第二实施例中，轮轴12上设有定位法兰122；支架11上设有端面凸轮7，端面凸轮7位于支架11与轮轴12的连接处；轮盘架13具有第一盘体132和第二盘体133，第一盘体132和第二盘体133沿轴向滑动连接于轮轴12上；至少一个置物架2连接于第一盘体132的外缘与第二盘体133的外缘之间。
48.定位法兰122设有定位柱1221，第一盘体132开设有定位孔1321，定位柱1221穿设于定位孔1321中，定位孔1321用于相对定位柱1221沿轮轴12的轴线方向移动。
49.端面凸轮7朝向第二盘体133的一侧具有轮廓曲面71；第二盘体133背向第一盘体132的一侧设有致动凸台1331；焊件冷却装置还包括弹性件8，弹性件8的一端连接于定位法兰122上，弹性件8的另一端连接于第一盘体132上，弹性件8用于通过弹性作用力带动第一盘体132沿靠近定位法兰122的方向移动，从而带动致动凸台1331抵接于轮廓曲面71上。
50.如图7所示，定位法兰122位于第一盘体132和第二盘体133之间，端面凸轮7的一侧端部固定于支架11上，端面凸轮7沿轮轴12的轴向延伸，且端面凸轮7的中心轴与轮轴12同轴设置，轮廓曲面71设置于端面凸轮7的另一侧端部，且轮廓曲面71朝向第二盘体133背向第一盘体132的一侧。由于轮廓曲面71在轮轴12的轴向方向上存在高低起伏，因此当致动凸台1331在弹性件8的弹性作用力下抵接于轮廓曲面71上时，随着轮轴12相对端面凸轮7的转动，定位法兰122上的定位柱1221可通过与定位孔1321之间的配合向第一盘体132传递转动扭矩，以带动第二盘体133共同旋转，从而带动致动凸台1331沿轮廓曲面71周向滑动，致动凸台1331在滑动过程中可同时被轮廓曲面71带动而在轴向方向上发生移动，由此可带动第一盘体132、第二盘体133及置物架2在转动的同时沿轴向方向直线移动；此时，置物架2的移动轨迹为一空间圆弧曲线，该空间圆弧曲线同时具有沿切向方向的移动分量以及沿轴向方向的移动分量，在转动一周的情况下，置物架2的移动距离增加（增加的移动距离即为置物架2沿轴向方向的移动距离），置物架2上的待冷却焊件与空气接触的时间加长，如此可在不改变转动周数、转动半径的情况下提升散热冷却效果。
51.其中，弹性件8可采用弹簧、弹性胶条、施力件（如气动元件、液压器件）等，此处不作限定。
52.可选地，参照图7，致动凸台1331设有第二滚轮13311，第二滚轮13311滚动配合于轮廓曲面71上。
53.通过设置第二滚轮13311，可将致动凸台1331与轮廓曲面71之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而达到减小摩擦力、降低器件磨损的效果。
54.可选地，参照图7，端面凸轮7可拆卸地连接于支架11上。
55.具体地，端面凸轮7可通过螺纹紧固件锁接、卡扣连接、销轴连接等方式连接于支架11上。在实际应用中，可根据待冷却焊件不同的散热冷却需求更换不同尺寸的端面凸轮7，以实现对置物架2轴向移动距离的便捷调整，使得待冷却焊件在转动过程中与空气交换热量的时间可满足预设散热时间，从而可提高该焊件冷却装置的适用性。
56.需要说明的是，本发明公开的焊件冷却装置的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
57.以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。