双工位保温杯焊底机

技术领域

本发明属于焊底机技术领域，涉及一种双工位保温杯焊底机。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，人们的生活水平和生活质量有了明显提高，保温杯由于卫生干净、保温效果好、使用寿命长而倍受广大消费者的喜爱；目前的保温杯焊接设备的旋转机构仅能够实现保温杯杯体和杯底的旋转，但由于市面上保温杯杯底和保温杯杯体的尺寸繁多，在焊接时保温杯杯底和保温杯杯体的焊接点位高度存在差异，现有技术中的焊接设备无法对杯底和杯体的高度进行调节，因此只能实现特定尺寸的保温杯杯底和杯体的焊接，存在局限性。

如中国专利公开了一种新型保温杯激光焊底机[申请号：202110418916.9]，包括输送装置、升降压紧装置、焊接支座、主轴装置和焊接装置，其中所述焊接支座包括三爪定位工装；在所述输送装置上放置杯底，所述三爪定位工装夹紧放置在所述焊接支座上的杯体，通过所述升降压紧装置将所述杯底与所述杯体紧密压紧；所述主轴装置执行升降操作将压紧后的所述杯底与所述杯体靠近所述焊接装置，同步旋转所述杯底与所述杯体的同时，所述焊接装置执行焊接操作。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种双工位保温杯焊底机。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种双工位保温杯焊底机，包括机架，所述的机架上设有两个保温杯焊底装置，还包括杯底供料机构和用于转运杯底的三轴机器人，所述的保温杯焊底装置包括具有杯底高度调节功能的杯底旋转机构、位于杯底旋转机构正上方的杯体可转动顶紧机构和可调节焊枪机构，所述的杯底旋转机构包括用于放置杯底的底模、传动主轴组件以及与传动主轴组件相连的旋转组件和升降组件。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的传动主轴组件包括顶端和底模固连的台转花键主轴，所述的台转花键主轴上段呈圆柱形，且所述的台转花键主轴上段通过安装有花键轴轴承的花键轴轴承套和机架上的轴承套限位套滑动连接，所述的台转花键主轴下段具有花键且台转花键主轴下段滑动连接有花键套，所述的花键套和旋转组件相连，所述的台转花键主轴底端和升降组件转动连接。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的旋转组件包括主轴同步轮和与主轴同步轮通过皮带轮结构相连的一号旋转驱动器，所述的主轴同步轮和花键套固连且所述的主轴同步轮中心处设有用于台转花键主轴通过的中心孔，所述的花键套通过主轴升降导套和机架固连；

所述的升降组件包括与机架的底部立柱滑动连接的主轴升降板、与主轴升降板螺接的主轴升降螺杆以及与主轴升降螺杆通过皮带轮结构相连的二号旋转驱动器，所述的主轴升降板上固连有升降轴承座，所述的升降轴承座顶端通过轴承转动连接有与台转花键主轴底端固连的主轴连接杆。

在上述的双工位保温杯焊底机中，还包括呈锥形的杯体上模，所述的杯体上模的截面呈圆形且内径从上至下逐渐减小，所述的杯体上模的底部出口位于底模的正上方，所述的杯体上模和机架通过轴承转动连接。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的杯体可转动顶紧机构包括与机架的顶部立柱滑动连接的锥顶升降板，所述的机架上还固连有与锥顶升降板通过锥顶轴承杆相连的升降驱动器，所述的锥顶轴承杆竖直贯穿锥顶升降板且底部转动连接有下压锥顶。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的可调节焊枪机构包括外焊枪和多向调节组件，所述的多向调节组件包括平移座，所述的平移座上滑动连接有通过水平螺杆驱动的平移滑块，水平螺杆转动时平移滑块向靠近或远离底模方向平移，所述的平移滑块上固连有竖直设置的升降座，所述的升降座上滑动连接有通过竖直螺杆驱动的升降滑块，所述的升降滑块靠近底模一侧固连有角度调节座，所述的角度调节座上转动连接有与外焊枪固连的角度调节板，所述的角度调节板上还设有弧形限位结构；

所述的弧形限位结构包括设置在角度调节座上的弧形限位槽，所述的角度调节板上设有插入至弧形限位槽内的限位杆。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的杯底供料机构包括转盘分度盘以及与转盘分度盘相连的三号旋转驱动器，所述的转盘分度盘上沿周向设置有若干杯底固件组件，所述的转盘分度盘靠近底模一侧还设有顶料组件；

所述的杯底固件组件包括三根相连呈正三角形的竖直夹杆，三根竖直夹杆的中心处设置有贯穿转盘分度盘的顶料孔；

所述的顶料组件包括四号旋转驱动器，所述的四号旋转驱动器通过皮带轮结构连接有顶升螺杆，顶升螺杆上螺接有顶料座，所述的顶料座上固连有竖直设置的顶料杆，所述的顶料杆顶端固连有顶料尼龙块，所述的顶料尼龙块的外径小于顶料孔的内径。

在上述的双工位保温杯焊底机中，靠近转盘分度盘中心一侧的竖直夹杆顶端固连有电感式传感器，所述的转盘分度盘中心处还设置有穿线罩。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的下压锥顶中空设置且下压锥顶内设有与锥顶轴承杆底端固连的内焊接组件。

在上述的双工位保温杯焊底机中，所述的内焊接组件包括焊枪固定板，所述的焊枪固定板上通过高度调节驱动器连接有高度调节板，所述的高度调节板底部通过焊枪连接板转动连接有内焊枪，所述的焊枪固定板上还铰接有直线驱动器，该直线驱动器的输出轴端部和内焊枪转动连接。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、机架上的两个保温杯焊底装置能同时实现两个保温杯杯体和杯底的焊接，杯底供料机构和三轴机器人配合能够为两个保温杯焊底装置自动供应保温杯杯底，在焊接时，杯底放置在底模上，杯体可转动顶紧机构能够将保温杯杯体和杯底压紧在底模上，旋转组件能通过传动主轴组件驱动底模以及底模上的保温杯杯体和杯底同步转动，从而能够配合可调节焊枪机构完成对杯体和杯底连接处的环形焊接，升降组件能够调节底模的高度从而能够对焊接位置的高度进行调节。

2、旋转组件能驱动花键套转动，花键套转动能带动台转花键主轴转动从而能够驱动底模转动，升降组件能驱动台转花键主轴沿花键套轴向升降，台转花键主轴升降能带动花键轴轴承套整体沿轴承套限位套轴向升降，从而能够带动底模升降以调节保温杯杯体和杯底的焊接位置的高度。

3、呈锥形的杯体上模能够对保温杯杯底和杯体进行导向，在焊接时，通过升降组件能够对底模的高度进行调节使杯底和杯体的连接处位于杯体上模的下侧，以便于进行焊接，且通过杯体上模还能够对杯体进行保护以防止杯体外表面受损。

4、转盘分度盘上的若干杯底固件组件均能够沿竖直方向堆叠多个杯底，当杯底固件组件移动至顶料组件上侧后，通过三轴机器人能够将杯底固件组件内的杯底转运至杯底导料板上，完成一个杯底的转运后，顶料组件能将杯底固件组件内的若干杯底同步顶升，使最上侧的杯底位于杯底固件组件的顶部，当该杯底固件组件内的杯底全部完成转运后，三号旋转驱动器驱动转盘分度盘转动至下一杯底固件组件，采用上述结构能够一次性储放多个杯底，减少人工添料次数。

5、内焊接组件能够在杯体和杯底同步转动时从内侧对杯体和杯底的连接处进行焊接，由于内焊接组件与锥顶轴承杆底端固连，因此杯体和杯底转动也能实现内焊接组件对杯体和杯底连接处的环形焊接，配合可调节焊枪机构能够提高焊接效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是杯底旋转机构的结构示意图；

图4是保温杯焊底装置的剖视图；

图5是可调节焊枪机构的结构示意图；

图6是杯底供料机构的三维图；

图7是杯底供料机构的结构示意图；

图8是内焊接组件的结构示意图。

图9是图8中A处的放大示意图。

图中，机架1、杯底供料机构2、三轴机器人3、杯底旋转机构4、杯体可转动顶紧机构5、可调节焊枪机构6、底模7、传动主轴组件8、旋转组件9、升降组件10、台转花键主轴11、花键轴轴承套12、轴承套限位套13、花键套14、主轴同步轮15、一号旋转驱动器16、中心孔17、主轴升降导套18、主轴升降板19、主轴升降螺杆20、二号旋转驱动器21、升降轴承座22、主轴连接杆23、杯体上模24、杯体防倒件25、杯底导料板26、锥顶升降板27、锥顶轴承杆28、升降驱动器29、下压锥顶30、调中夹环31、外焊枪32、平移座33、水平螺杆34、平移滑块35、升降座36、升降滑块37、角度调节座38、角度调节板39、弧形限位槽40、平面卡销41、顶紧螺栓42、转盘分度盘43、三号旋转驱动器44、竖直夹杆45、顶料孔46、四号旋转驱动器47、顶料杆48、顶料尼龙块49、调节槽50、调节底座51、调节螺孔52、固定槽53、电感式传感器54、穿线罩55、焊枪固定板56、焊枪连接板57、内焊枪58、直线驱动器59、吸盘连接杆60、顶料座61、高度调节驱动器62、高度调节板63。

具体实施方式

如图1-图6所示，一种双工位保温杯焊底机，包括机架1，该机架1上设有两个保温杯焊底装置，还包括杯底供料机构2和用于转运杯底的三轴机器人3，该保温杯焊底装置包括具有杯底高度调节功能的杯底旋转机构4、位于杯底旋转机构4正上方的杯体可转动顶紧机构5和可调节焊枪机构6，该杯底旋转机构4包括用于放置杯底的底模7、传动主轴组件8以及与传动主轴组件8相连的旋转组件9和升降组件10。

本发明中，机架1上的两个保温杯焊底装置能同时实现两个保温杯杯体和杯底的焊接，杯底供料机构2和三轴机器人3配合能够为两个保温杯焊底装置自动供应保温杯杯底，在焊接时，杯底放置在底模7上，杯体可转动顶紧机构5能够将保温杯杯体和杯底压紧在底模7上，旋转组件9能通过传动主轴组件8驱动底模以及底模上的保温杯杯体和杯底同步转动，从而能够配合可调节焊枪机构6完成对杯体和杯底连接处的环形焊接，升降组件10能够调节底模的高度从而能够对焊接位置的高度进行调节。

具体地说，结合图3和图4所示，传动主轴组件8包括顶端和底模7固连的台转花键主轴11，该台转花键主轴11上段呈圆柱形，且该台转花键主轴11上段通过安装有花键轴轴承的花键轴轴承套12和机架1上的轴承套限位套13滑动连接，该台转花键主轴11下段具有花键且台转花键主轴11下段滑动连接有花键套14，花键和花键套14啮合，该花键套14和旋转组件9相连，该台转花键主轴11底端和升降组件10转动连接。旋转组件9能驱动花键套14转动，花键套14转动能带动台转花键主轴11转动从而能够驱动底模7转动，升降组件10能驱动台转花键主轴11沿花键套14轴向升降，台转花键主轴11升降能带动花键轴轴承套12整体沿轴承套限位套13轴向升降，从而能够带动底模升降以调节保温杯杯体和杯底的焊接位置的高度。

具体地说，结合图3和图4所示，旋转组件9包括主轴同步轮15和与主轴同步轮15通过皮带轮结构相连的一号旋转驱动器16，该主轴同步轮15和花键套14固连且该主轴同步轮15中心处设有用于台转花键主轴11通过的中心孔17，该花键套14通过主轴升降导套18和机架1固连；一号旋转驱动器16能通过皮带轮结构驱动主轴同步轮15转动，主轴同步轮15转动能带动花键套14转动，主轴升降导套18能对花键套14进行限位，中心孔17能用于台转花键主轴11通过以防止主轴同步轮15和台转花键主轴11产生干涉。

本领域技术人员应当理解，一号旋转驱动器16可为旋转油缸或电机等。

具体地说，结合图3和图4所示，该升降组件10包括与机架1的底部立柱滑动连接的主轴升降板19、与主轴升降板19螺接的主轴升降螺杆20以及与主轴升降螺杆20通过皮带轮结构相连的二号旋转驱动器21，该主轴升降板19上固连有升降轴承座22，该升降轴承座22顶端通过轴承转动连接有与台转花键主轴11底端固连的主轴连接杆23。二号旋转驱动器21能通过皮带轮结构驱动主轴升降螺杆20转动，主轴升降螺杆20转动能带动升降轴承座22沿竖直方向升降，升降轴承座22升降能通过主轴连接杆23带动台转花键主轴11升降，主轴连接杆23通过轴承和升降轴承座22转动连接能配合台转花键主轴11的旋转。

本领域技术人员应当理解，二号旋转驱动器21可为旋转油缸或电机等。

优选地，结合图2-图4所示，还包括呈锥形的杯体上模24，该杯体上模24的截面呈圆形且内径从上至下逐渐减小，该杯体上模24的底部出口位于底模7的正上方，该杯体上模24和机架1通过轴承转动连接。呈锥形的杯体上模24能够对保温杯杯底和杯体进行导向，在焊接时，通过升降组件10能够对底模的高度进行调节使杯底和杯体的连接处位于杯体上模24的下侧，以便于进行焊接，且通过杯体上模还能够对杯体进行保护以防止杯体外表面受损。

优选地，结合图2和图4所示，该杯体上模24的正上方设置有与机架1的顶部立柱滑动连接的杯体防倒件25，该杯体防倒件25的中部的截面呈C型，该机架1上还倾斜设置有内端和杯体上模24的顶部入口相连的杯底导料板26，该杯底导料板26设置在机架1靠近杯体防倒件25的开口侧一侧。杯体防倒件25能够在杯体上料时对杯体进行限位，以防止杯体倾倒，杯体防倒件25能沿顶部立柱滑动连接可以对杯体防倒件25的高度进行调节，以适配不同高度的杯体，通过三轴机器人3将杯底供料机构2上的杯体转移到杯底导料板26上后，倾斜设置的杯底导料板26能够在重力作用下将杯底引导至杯体上模24内。

具体地说，结合图2和图4所示，杯体可转动顶紧机构5包括与机架1的顶部立柱滑动连接的锥顶升降板27，该机架1上还固连有与锥顶升降板27通过锥顶轴承杆28相连的升降驱动器29，该锥顶轴承杆28竖直贯穿锥顶升降板27且底部转动连接有下压锥顶30。升降驱动器29能通过锥顶轴承杆28驱动锥顶升降板27和下压锥顶30同步升降，锥顶升降板27配合顶部立柱能够对下压锥顶进行限位，下压锥顶30呈锥形的外圆周面能和环形杯体顶端相抵从而能够将杯体和杯底顶紧在底模上，下压锥顶30和锥顶轴承杆28转动连接能够使下压锥顶和杯体同步转动。

本领域技术人员应当理解，升降驱动器29可为油缸、气缸或直线电机等。

优选地，结合图4和图8所示，该锥顶轴承杆28和锥顶升降板27滑动连接且该锥顶升降板27上固连有用于固定锥顶轴承杆28的调中夹环31。通过调中夹环能够对锥顶轴承杆和锥顶升降板之间的相对位置进行调节。

具体地说，结合图3-图5所示，可调节焊枪机构6包括外焊枪32和多向调节组件，该多向调节组件包括平移座33，该平移座33上滑动连接有通过水平螺杆34驱动的平移滑块35，水平螺杆34转动时平移滑块35向靠近或远离底模7方向平移，该平移滑块35上固连有竖直设置的升降座36，该升降座36上滑动连接有通过竖直螺杆驱动的升降滑块37，该升降滑块37靠近底模7一侧固连有角度调节座38，该角度调节座38上转动连接有与外焊枪32固连的角度调节板39，该角度调节板39上还设有弧形限位结构。

外焊枪32能够对杯底和杯体的连接处进行焊接，转动水平螺杆34能驱动平移滑块35沿平移座水平移动从而能够带动外焊枪32向靠近或远离底模方向移动，转动竖直螺杆能带动升降滑块37沿升降座竖直升降从而能够调节外焊枪的高度，转动角度调节座上的角度调节板39能带动外焊枪转动从而能够调节外焊枪的角度，使外焊枪能够对不同尺寸的杯底和杯体进行焊接。

具体地说，该弧形限位结构包括设置在角度调节座38上的弧形限位槽40，该角度调节板39上设有插入至弧形限位槽40内的限位杆。角度调节板上的限位杆配合弧形限位槽能够在角度调节板转动时对角度调节板进行限位。

优选地，该弧形限位槽40的弧度为180°，升降滑块37和升降座36之间以及平移滑块35和平移座33之间均设有平面卡销41和顶紧螺栓42。转动顶紧螺栓42能够将平面卡销41与平移座33或升降座顶紧，从而能够提高对升降滑块37和平移滑块35进行固定。

具体地说，结合图2、图6和图7所示，杯底供料机构2包括转盘分度盘43以及与转盘分度盘43相连的三号旋转驱动器44，该转盘分度盘43上沿周向设置有若干杯底固件组件，该转盘分度盘43靠近底模7一侧还设有顶料组件；转盘分度盘43上的若干杯底固件组件均能够沿竖直方向堆叠多个杯底，当杯底固件组件移动至顶料组件上侧后，通过三轴机器人能够将杯底固件组件内的杯底转运至杯底导料板26上，完成一个杯底的转运后，顶料组件能将杯底固件组件内的若干杯底同步顶升，使最上侧的杯底位于杯底固件组件的顶部，当该杯底固件组件内的杯底全部完成转运后，三号旋转驱动器驱动转盘分度盘43转动至下一杯底固件组件，采用上述结构能够一次性储放多个杯底，减少人工添料次数。

本领域技术人员应当理解，三号旋转驱动器可为旋转油缸或电机等。

具体地说，结合图7所示，该杯底固件组件包括三根相连呈正三角形的竖直夹杆45，三根竖直夹杆45的中心处设置有贯穿转盘分度盘43的顶料孔46；三根竖直夹杆45能够对杯底进行限位，顶料组件能通过顶料组件将三根竖直夹杆45之间的若干杯底同步顶升。

具体地说，结合图6所示，该顶料组件包括四号旋转驱动器47，该四号旋转驱动器47通过皮带轮结构连接有顶升螺杆，顶升螺杆上螺接有顶料座61，该顶料座61上固连有竖直设置的顶料杆48，该顶料杆48顶端固连有顶料尼龙块49，该顶料尼龙块49的外径小于顶料孔46的内径。四号旋转驱动器47能通过四号旋转驱动器47驱动顶升螺杆转动，顶升螺杆转动能带动顶料座升降，顶料座升降能带动顶料杆升降，顶料杆上升能穿过顶料孔将三根竖直夹杆45之间的若干杯底同步顶升，顶料尼龙块49能防止顶料杆顶坏杯底。

本领域技术人员应当理解，四号旋转驱动器47可为旋转油缸或电机等。

优选地，结合图7所示，该顶料孔46外围设置有三个与竖直夹杆45对应的调节槽50，该调节槽50的中心线和顶料孔46的圆心重合，该竖直夹杆45底部固连有与调节槽50相适配的调节底座51，该调节槽50底部设置有至少两个调节螺孔52，该调节底座51上设置有与调节螺孔52相对应的固定槽53。竖直夹杆45底部的调节底座51能沿调节槽50滑动，从而能够对不同尺寸的杯底进行限位，调节底座51上的固定槽和调节槽50内的调节螺孔配合螺栓能够将调节底座51固定在调节槽50内。

具体地说，该三轴机器人3的末端轴上通过吸盘连接杆60连接有吸盘组件。

优选地，结合图6和图7所示，靠近转盘分度盘43中心一侧的竖直夹杆45顶端固连有电感式传感器54，该转盘分度盘43中心处还设置有穿线罩55。电感式传感器54能够对三根竖直夹杆之间的杯底进行到位监测，在转运杯底时，顶料组件将杯底顶升时电感式传感器能够确定最上侧的杯底是否被顶升到位和杯底固件组件内是否储放有杯底，且当该杯底固件组件内的杯底全部被转运后，电感式传感器54能将信号传递至四号旋转驱动器47并通过四号旋转驱动器47将转盘分度盘43转动至储放有杯体的杯底固件组件位于顶料组件的上侧。

具体地说，连接电感式传感器54的导线从穿线罩55顶部穿入并从转盘分度盘43和穿线罩55连接处的穿线孔穿出。

优选地，结合图8所示，下压锥顶30中空设置且下压锥顶30内设有与锥顶轴承杆28底端固连的内焊接组件。内焊接组件能够在杯体和杯底同步转动时从内侧对杯体和杯底的连接处进行焊接，由于内焊接组件与锥顶轴承杆28底端固连，因此杯体和杯底转动也能实现内焊接组件对杯体和杯底连接处的环形焊接，配合可调节焊枪机构能够提高焊接效率。

具体地说，内焊接组件包括焊枪固定板56，所述的焊枪固定板56上通过高度调节驱动器62连接有高度调节板63，所述的高度调节板63底部通过焊枪连接板57转动连接有内焊枪58，所述的焊枪固定板56上还铰接有直线驱动器59，该直线驱动器59的输出轴端部和内焊枪58转动连接。当下压锥顶30的锥形外圆周面和环形杯体顶端相抵后，高度调节驱动器62能驱动高度调节板63下降从而能够将内焊枪58移动至杯体内，从内侧对杯体和杯底进行焊接，直线驱动器能驱动内焊枪沿内焊枪和焊枪连接板57的连接处转动从而能够调节内焊枪的角度。

本领域技术人员应当理解，高度调节驱动器62和直线驱动器59可为油缸、气缸或直线电机等。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、杯底供料机构2、三轴机器人3、杯底旋转机构4、杯体可转动顶紧机构5、可调节焊枪机构6、底模7、传动主轴组件8、旋转组件9、升降组件10、台转花键主轴11、花键轴轴承套12、轴承套限位套13、花键套14、主轴同步轮15、一号旋转驱动器16、中心孔17、主轴升降导套18、主轴升降板19、主轴升降螺杆20、二号旋转驱动器21、升降轴承座22、主轴连接杆23、杯体上模24、杯体防倒件25、杯底导料板26、锥顶升降板27、锥顶轴承杆28、升降驱动器29、下压锥顶30、调中夹环31、外焊枪32、平移座33、水平螺杆34、平移滑块35、升降座36、升降滑块37、角度调节座38、角度调节板39、弧形限位槽40、平面卡销41、顶紧螺栓42、转盘分度盘43、三号旋转驱动器44、竖直夹杆45、顶料孔46、四号旋转驱动器47、顶料杆48、顶料尼龙块49、调节槽50、调节底座51、调节螺孔52、固定槽53、电感式传感器54、穿线罩55、焊枪固定板56、焊枪连接板57、内焊枪58、直线驱动器59、吸盘连接杆60、顶料座61、高度调节驱动器62、高度调节板63等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。