一种顶升对位装置及焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接加工设备技术领域，具体为一种顶升对位装置及焊接设备。

背景技术

焊接，也称作熔接，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如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。

但是无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施，焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等问题，其中焊接时因为操作者经常需要与焊枪以及焊接物接触，造成烧伤以及触电的情况尤其之多，而且焊接时造成的伤害留下的疤痕往往是无法消除的。

为了解决焊接时焊枪以及焊接物对人体造成伤害等问题，现有技术采用在焊接设备底部设置相应的升降装置，用以传输较重的焊接物，并在上升后利用焊接设备进行相应的焊接工作。

但是大部分的升降装置往往通过液压缸或者丝杆旋转实现升降功能，而这种装置在升降时因为液压缸或者电机的转动带来的震动较大，特别在对较重物体进行升降时，往往需要大功率的电机实现，震动较大则会导致整个装置产生震动，不能保证焊接时焊接物上焊点的平行，经常需要人工的手动扶正，而较重的物体则需要多人配合才能进行移动，且移动到焊接设备时，则需要再次的确认，操作负责，且焊接精准度低，不能很好的完成焊接工作。

为此，我们提出了一种顶升对位装置及焊接设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶升装置及焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种顶升对位装置及焊接设备，包括安装座，所述安装座上分别设有四个固定柱，四个所述固定柱均与所述安装座固定连接，且四个所述固定柱另一端分别贯穿一隔板与一上安装座连接，其中所述隔板与四个所述固定柱固定连接，所述上安装座与四个所述固定柱固定连接，所述安装座与所述隔板之间有一下夹层，所述隔板与所述上安装座设有一上夹层；所述下夹层内设有一个动力机构和一个顶升对位机构，所述上夹层内设有一焊接机构，所述动力机构包括一个驱动部件和一个联动部件，所述顶升对位机构包括一个顶升部件、一个固定部件、一个插杆部件和一个升降部件，其中所述动力机构通过所述联动部件与所述顶升对位机构连接，所述驱动部件与所述联动部件连接；所述驱动部件包括一个步进电机，所述步进电机固定安装于所述安装座上，所述步进电机与一转动轴固定连接，所述转动轴上设有一主动齿轮，所述主动齿轮与所述转动轴固定连接，所述主动齿轮一侧设有一从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，其中所述从动齿轮固定连接与所述联动部件上。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述联动部件包括一个转动杆，所述转动杆竖直安装于所述安装座上，且所述转动杆与所述安装座转动连接，所述从动齿轮固定安装于所述转动杆上，所述转动杆上设有一主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述转动杆固定连接，所述主动锥齿轮一侧设有一从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合，其中所述从动锥齿轮固定安装于一联动轴上，所述联动轴安装于所述顶升部件上，且所述联动轴与所述顶升部件固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述顶升部件与所述固定部件连接，所述插杆部件贯穿所述升降部件与所述顶升部件连接，且所述顶升不件、所述固定部件和所述插杆部件均竖直安装于所述安装座上，且均与所述安装座连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述顶升部件包括一个转动盘，所述转动盘轴心上固定连接有所述联动轴，所述转动盘外设有一碰撞圈，所述碰撞圈为不规则圆形，所述转动盘与所述转动圈固定连接，所述转动圈外设有一圆筒，所述圆筒内为镂空，所述转动盘和所述碰撞圈均位于所述圆筒内，所述碰撞圈外壁与所述圆筒内壁之间形成一滑道，所述圆筒为弧度不规则的圆弧，所述滑道内卡紧有一卡杆。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述卡杆上设有一连接件，所述连接件与所述卡杆顶部固定连接，所述连接件另一端与通过滑动槽与一存放箱滑动连接，所述存放箱固定安装于所述安装座上，所述存放箱上部设有两个存放槽，两个所述存放槽内均滑动连接有一个以上的限位块，其中所述滑动槽位于所述存放箱中部，且所述滑动槽中部下方设有一坠槽，所述限位块位于所述滑动槽两端，且所述连接件位于所述滑动槽内的一端固定连接有一滑动座，所述滑动座为凹型，其中所述限位块上设有限位孔。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述固定部件包括两个弧形固定座，两个所述弧形固定座分别位于所述圆筒两侧，两个所述弧形固定座与所述圆筒连接，且所述圆筒嵌合于所述所述弧形固定座内，两个所述弧形固定座远离所述圆筒一侧外壁固定连接有一固定座，两个所述固定座底部均设有一固定杆，两个所述固定杆均竖直安装于所述安装座上，且与所述安装座固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述插杆部件包括一个液压缸，所述液压缸固定安装于所述安装座上远离所述顶升部件一侧，所述液压缸与一活塞杆固定连接，所述活塞杆另一端与一垫片固定连接，所述垫片上固定安装有一推杆电机，所述推杆电机与一移动杆一端固定连接，所述移动杆另一端于所述限位块内限位槽移动。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述升降部件包括两个固定架，两个所述固定架位于所述顶升部件和所述插杆部件中部，且两个所述固定架固定安装于所述安装座上，两个所述固定架内均设有空心槽，所述插杆部件贯穿两个所述空心槽与所述顶升部件连接，两个所述固定架间滑动连接有一焊接座。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述隔板上设有一对位口，两个所述固定架分别安装于所述对位口两侧，且所述焊接座位于所述对位口中心。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述焊接机构包括一个转动电机，所述转动电机固定安装于所述隔板和所述上安装座之间，所述转动电机与一丝杆固定连接，所述丝杆上螺纹部螺纹连接有一螺纹套筒，所述螺纹套筒外壁固定连接有一连接柱，所述连接柱另一端与一焊枪固定连接。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1.该顶升对位装置及焊接设备，通过驱动部件和联动部件以及顶升部件的驱动连接，通过简单的机械零件以及齿轮的啮合，实现了动力传输，避免了电机直接对顶升对位机构的功率输出，保证了电机运行过程中不会导致焊接物的移动等情况发生，并且通过各个联动部件的设置最大程度的减少了装置内的电机的数量，提高经济效益。

2.该顶升对位装置及焊接设备，通过顶升部件和插杆部件的滑动配合，使得顶升部件在向上顶升的过程中，插杆部件可以通过功率调整与顶升部件同步，使得插杆部件一直处于升降部件下方，避免了液压缸直接与升降部件以及焊接物的连接造成的震动，提高了焊接精准度。

3.该顶升对位装置及焊接设备，通过升降部件底部设置动力驱动，增加了推力，在焊接环境内推力相较于拉力更加稳定且力度更大，最大程度的保证了焊接物的稳定，并且通过升降部件保证焊接物不会发生侧翻的情况，保证了焊接工作的安全性。

4、该顶升对位装置及焊接设备，通过顶升部件的部件设计，实现了改造基础的机械部件达到限位块按照特定频率下降的目的，简化了装置，在后期的设备检修中只需着重检查电机以及液压缸的运行，降低了检修难度，同时降低了整体装置成本，提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的立体侧视图；

图4为本发明的动力机构和顶升对位机构立体示意图；

图5为本发明的动力机构和顶升对位机构俯视图；

图6为本发明的顶升部件立体结构示意图。

图中：1、安装座；2、固定柱；3、隔板；4、上安装座；5、驱动部件；6、联动部件；7、顶升部件；8、固定部件；9、插杆部件；10、升降部件；11、焊接机构；501、步进电机；502、转动轴；503、主动齿轮；504、从动齿轮；601、转动杆；602、主动锥齿轮；603、从动锥齿轮；604、联动轴；701、转动盘；702、碰撞圈；703、圆筒；704、滑道；705、卡杆；706、连接件；707、存放箱；708、限位块；709、滑动座；801、弧形固定座；802、固定座；803、固定杆；901、液压缸；902、活塞杆；903、垫片；904、推杆电机；905、移动杆；1001、固定架；1002、焊接座；1003、气缸；1004、支撑件；1111、转动电机；1112、丝杆；1113、螺纹套筒；1114、连接柱；1115、焊枪。

具体实施方式

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做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。

实施例1

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种顶升对位装置及焊接设备，包括安装座1，安装座1上分别设有四个固定柱2，四个固定柱2均与安装座1固定连接，且四个固定柱2另一端分别贯穿一隔板3与一上安装座4连接，其中隔板3与四个固定柱2固定连接，上安装座4与四个固定柱2固定连接，安装座1与隔板3之间有一下夹层，隔板3与上安装座4设有一上夹层；下夹层内设有一个动力机构和一个顶升对位机构，上夹层内设有一焊接机构11，动力机构包括一个驱动部件5和一个联动部件6，顶升对位机构包括一个顶升部件7、一个固定部件8、一个插杆部件9和一个升降部件10，其中动力机构通过联动部件6与顶升对位机构连接，驱动部件5与联动部件6连接；

驱动部件5包括一个步进电机501，步进电机501固定安装于安装座1上，步进电机501与一转动轴502固定连接，转动轴502上设有一主动齿轮503，主动齿轮503与转动轴502固定连接，主动齿轮503一侧设有一从动齿轮504，从动齿轮504与主动齿轮503啮合，特别的，从动齿轮504与主动齿轮503的啮合代表着动力通过两个齿轮进行传输，从而步进电机501转动时产生的震动可以通过齿轮的联动来进行一部分的消解，其中，通过加长联动部件6上的各个杆子的长度可以再一次消减步进电机501输出时带来的震动，防止因为电机运行过程中功率过大导致焊接物的移动，其中从动齿轮504固定连接与联动部件6上。

实施例2

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，联动部件6包括一个转动杆601，转动杆601竖直安装于安装座1上，且转动杆601与安装座1转动连接，从动齿轮504固定安装于转动杆601上，转动杆601上设有一主动锥齿轮602，主动锥齿轮602与转动杆601固定连接，主动锥齿轮602一侧设有一从动锥齿轮603，主动锥齿轮602与从动锥齿轮603啮合，其中从动锥齿轮603固定安装于一联动轴604上，联动轴604安装于顶升部件7上，且联动轴604与顶升部件7固定连接，特别的，通过联动轴604以及轴上的锥齿轮啮合的关系，将步进电机501的动力传输至顶升部件7上，再次减弱因为电机带来的震动，并且通过各个联动部件的设置最大程度的减少了整体装置内的电机的数量，提高经济效益。

顶升部件7与固定部件8连接，插杆部件9贯穿升降部件10与顶升部件7连接，且顶升不件7、固定部件8和插杆部件9均竖直安装于安装座1上，且均与安装座1连接。

实施例3

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，顶升部件7包括一个转动盘701，转动盘701轴心上固定连接有联动轴604，转动盘701外设有一碰撞圈702，碰撞圈702为不规则圆形，特别的碰撞圈702一半弧度要大于另一半弧度，转动盘701与转动圈702固定连接，转动圈702外设有一圆筒703，圆筒703内为镂空，转动盘701和碰撞圈702均位于圆筒703内，碰撞圈702外壁与圆筒703内壁之间形成一滑道704，圆筒703为弧度不规则的圆弧，滑道704内卡紧有一卡杆705，其中，碰撞圈702内弧度较大的边碰撞到卡杆705时，卡杆705受到碰撞圈702的撞击，会形成一个向左的力，使得卡杆705向圆筒703内壁移动，形成新的卡紧状态，从而导致卡杆705上固定连接部件会出现向左移动的情况，当碰撞圈702弧度较小的边转动到卡杆705位置时，虽然不会和卡杆705发生碰撞，但是因为滑道704会撞击卡杆705使得卡杆705向碰撞圈702外壁移动，形成新的卡紧状态，导致卡杆705上的固定连接部件出现向右移动的情况。

实施例4

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，卡杆705上设有一连接件706，连接件706与卡杆705顶部固定连接，连接件706另一端与通过滑动槽与一存放箱707滑动连接，存放箱707固定安装于安装座1上，存放箱707上部设有两个存放槽，两个存放槽内均滑动连接有一个以上的限位块708，其中滑动槽位于存放箱707中部，且滑动槽中部下方设有一坠槽，限位块707位于滑动槽两端，且连接件706位于滑动槽内的一端固定连接有一滑动座709，滑动座709为凹型，特别的，当卡杆705被碰撞圈702和圆筒703内壁碰撞时，带动滑动座709在滑动槽内移动，使得滑动槽两侧上的限位块708倍滑动座709左右移动的过程中带动到坠槽内，往复移动时滑动槽内的限位块708按照一定时间逐渐掉入到坠槽内，依次叠高，其中限位块707上设有限位孔，限位孔可以保证杆子可以卡入。

固定部件8包括两个弧形固定座801，两个弧形固定座801分别位于圆筒703两侧，两个弧形固定座801与圆筒703连接，且圆筒703嵌合于弧形固定座801内，两个弧形固定座801远离圆筒703一侧外壁固定连接有一固定座802，两个固定座802底部均设有一固定杆803，两个固定杆803均竖直安装于安装座1上，且与安装座1固定连接。

实施例5

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，进一步的是插杆部件9包括一个液压缸901，液压缸901固定安装于安装座1上远离顶升部件7一侧，液压缸901与一活塞杆902固定连接，活塞杆902另一端与一垫片903固定连接，垫片903上固定安装有一推杆电机904，推杆电机904与一移动杆905一端固定连接，移动杆905另一端于限位块707内限位槽移动，特别的，液压缸901通过活塞杆902将推杆电机904进行上升，而推杆电机904控制移动杆905在限位槽内伸缩，进行松动和卡紧，配合顶升部件9，实现顶升部件9在向上顶升的过程中，液压缸901同步顶升部件9上升的频率，使得移动杆905一直处于升降部件10下作为支撑杆，避免了液压缸901直接与升降部件以及焊接物的连接造成的震动。

升降部件10包括两个固定架1001，两个固定架1001位于顶升部件7和插杆部件9中部，且两个固定架1001固定安装于安装座1上，两个固定架1001内均设有空心槽，插杆部件9贯穿两个空心槽与顶升部件7连接，两个固定架1001间滑动连接有一焊接座1002，需要焊接的焊接物安装在焊接座1002上，焊接座1002底部设有一气缸1003，底部设置气缸1003是为了增加推力，而推力相较于拉力更加稳定且力度更大，最大程度的保障焊接物的稳定，并且焊接物在固定架1001之间，更能保证焊接物不会发生侧翻的情况，气缸1003另一端与一支撑件1004固定连接，支撑件1004为弧形，方便支撑件1004更好的与移动杆905接触。

隔板2上设有一对位口，两个固定架1001分别安装于对位口两侧，且焊接座1002位于对位口中心。对位口位置固定时，可以后期在零件配置时根据焊接物大小改变对位口的大小，并且两个固定架1001可以根据对位口的大小将中心的距离进一步放大，以此来防止更大型的焊接物，同时保证固定架1001与焊接物的距离，可以进一步限位焊接物，起到夹持固定的作用。

实施例6

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，焊接机构11包括一个转动电机1111，转动电机1111固定安装于隔板3和上安装座4之间，转动电机1111与一丝杆1112固定连接，丝杆1112上螺纹部螺纹连接有一螺纹套筒1113，螺纹套筒1113外壁固定连接有一连接柱1114，连接柱1114另一端与一焊枪1115固定连接。其中焊枪1115与对位口的中心线位于同一个水平线上，保证了焊枪1115可以移动在对位口中心，不将焊枪1115设置在对位口中心为了避免焊枪工作完毕后的高温伤害到焊接物，以及在焊接任务时根据实际情况，需要临时改变焊接点。

下面具体说一下该顶升对位装置及焊接设备的工作原理。

如图1-6所示，在焊接设备前，首先将需要焊接的物体放置在焊接座1002上，并且将需要焊接的焊接面平行，启动步进电机501，使得转动轴502转动，通过齿轮啮合将动力传输在转动杆601上，并且通过锥齿轮的捏合，将动力传输至联动轴604上，随即带动着转动盘701的转动，因为碰撞圈702和圆筒703上的外壁和内壁均为不规则的弧形，且碰撞圈702一半弧形凸起，使得碰撞圈702内弧度较大的边碰撞到卡杆705时，卡杆705受到碰撞圈702的撞击，卡杆705向圆筒703内壁移动，卡杆705上固定连接部件会出现向左移动的情况，同理当碰撞圈702弧度较小的边转动到卡杆705位置时，卡杆705上的固定连接部件出现向右移动，使得限位块708按一定频率掉入坠槽内，进行堆积，与此同时根据电机的频率，启动液压缸901和推杆电机904，使得移动杆905进入限位块708内的限位槽内，焊接座1002底部的气缸1003通过对移动杆905的推动向上，并且液压缸901和推杆电机904同步运作，使得焊接物稳定的进行顶升至对位口内，启动转动电机1111，使得丝杆1112上的螺纹套筒1113移动，带动焊枪1115至焊接物上，进行焊接工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。