一种精密模具制造焊接装置

技术领域

本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种精密模具制造焊接装置。

背景技术

模具激光焊接机最早被称为镭射焊接机，在发展过程中，模具的激光焊接机也被称为模具激光修补机，其都是利用常规的激光焊接方法来实现激光焊接机、激光点焊、激光修补等方法进行微小区域的局部加热，达到讲材料融化的目结合的目的。

模具一般呈矩形，通常需要进行修补的地方在于模具的四个侧面，现有技术中，一般由工人手持焊枪对模具的侧面进行修补，焊接完成一面后，工人转动至另一侧面再进行焊接工作，这样的加工方式工作效率低下，工人的工作强度高，为此我们提供一种一种精密模具制造焊接装置。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种精密模具制造焊接装置，在送料过程中，伺服电机能够带动加工台转动将模具输送至焊枪下侧，而在焊接时，利用防护壳进行保护，同时再次启动伺服电机时，能够带动模具转动，可以对模具的四个侧面进行焊接加工，结构设计巧妙，无需额外使用电气部件。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种精密模具制造焊接装置，包括底座，所述底座上端转动装配有加工台，所述加工台设有转动机构，所述加工台上端开设有四个均匀分布的圆形通槽，四个所述圆形通槽内均转动装配有承载板，所述底座后端固有安装支架，所述安装支架上端固定有气缸，所述气缸的输出轴连接有焊接架，所述焊接架安装有焊枪，所述气缸的输出轴固定有位于所述焊接架外侧的防护壳，所述防护壳呈圆柱形，且直径大于所述圆形通槽的直径；

所述转动机构包括所述底座固定的安装台，所述加工台中心处固定有第一涡轮，所述安装台通过支架转动装配有第一转轴，所述第一转轴侧面固定有与所述第一涡轮啮合的第一蜗杆，所述安装台转动装配有与所述第一转轴同心设置的第二转轴，所述第二转轴设有动力输出构件，所述承载板底部固定有第二涡轮，所述加工台通过安装架转动装配有第三转轴，所述第三转轴侧面固定有与所述第二涡轮啮合的第二蜗杆，所述第二转轴内设有与所述第一转轴以及所述第三转轴相匹配的连接构件。

所述动力输出件包括固定在所述第二转轴侧面的第一斜齿，所述安装台安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴连接有与所述第一斜齿啮合的第二斜齿。

所述第一涡轮与所述第一蜗杆的传动比等于所述第二涡轮与所述第二蜗杆的传动比。

所述连接构件包括所述第二转轴左右两端加工的矩形槽，所述矩形槽的横截面呈正方形，所述第一转轴端部开设有第一矩形腔，所述第一矩形腔内滑动装配有与所述矩形槽相匹配的第一矩形杆，所述第一矩形杆与所述第一矩形腔侧壁之间设有第一弹簧，所述第一矩形杆连接有圆形推杆，所述圆形推杆滑动伸入另一个所述矩形槽内，所述第三转轴开设有第二矩形腔，所述第二矩形腔内滑动装配有与所述矩形槽相匹配的第二矩形杆，所述第二矩形杆连接有滑杆，所述滑杆设有复位件，所述滑杆滑动贯穿所述第三转轴连接有顶杆；

所述防护壳后侧固定有与所述顶杆位置相匹配的推动块。

所述复位件包括第三转轴中部开设的滑槽，所述滑杆固定有位于所述滑槽内的滑片，所述滑片与所述滑槽侧壁之间设有第二弹簧。

所述加工台开设有位于所述圆形通槽外侧的密封槽，且所述密封槽与所述防护壳大小相匹配。

所述第二涡轮下端固定有连接杆，所述连接杆下端固定有圆形挤压座，所述圆形挤压座开设有扇形槽，所述扇形槽对应的弧度为九十度，所述加工台内侧壁连接与所述扇形槽相匹配的弹性气囊，所述弹性气囊连接有与外界连通的出气管，所述出气管内设有单向出气阀，所述弹性气囊上侧连接有进气管，所述进气管内设有单向进气阀，所述连接杆侧面转动装配有第一圆形壳，所述进气管端部与所述第一圆形壳连接，所述连接杆中部开设有吸气通道，所述吸气通道下端与所述第一圆形壳内部连通，所述吸气通道向上延申至所述承载板内部，所述承载板设有与所述吸气通道连通的吸气口。

所述底座安装有套设在所述加工台外侧的第二圆形壳，所述出气管端部位于所述第二圆形壳内部，所述底座安装有净化器，所述净化器通过管道与所述第二圆形壳l连通。

所述密封槽内安装有密封条。

本发明在送料过程中，伺服电机能够带动加工台转动将模具输送至焊枪下侧，而在焊接时，利用防护壳进行保护，同时再次启动伺服电机时，能够带动模具转动，可以对模具的四个侧面进行焊接加工，结构设计巧妙，无需额外使用电气部件。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明一种精密模具制造焊接装置实施例的结构示意图一；

图2为本发明一种精密模具制造焊接装置实施例的剖面结构示意图一；

图3为图2中A处的结构放大示意图；

图4为本发明一种精密模具制造焊接装置实施例的剖面结构示意图二；

图5为本发明一种精密模具制造焊接装置实施例的剖面结构示意图三；

图6为图5中B处的结构放大示意图；

图7为图5中C处的结构放大示意图；

图8为图5中D处的结构放大示意图；

图9为本发明一种精密模具制造焊接装置实施例的剖面结构示意图四；

图10为图9中E处的结构放大示意图。

主要元件符号说明如下：

底座1、密封槽101、加工台11、承载板12、安装支架13、气缸14、焊接架15、焊枪16、防护壳17、推动块171、安装台2、第一涡轮21、第一转轴22、第一蜗杆23、第二转轴24、第一斜齿241、伺服电机242、第二斜齿243、第二涡轮25、第三转轴26、第二蜗杆27、矩形槽3、第一矩形腔31、第一矩形杆32、第一弹簧33、圆形推杆34、第二矩形腔35、第二矩形杆36、滑杆37、滑槽371、滑片372、第二弹簧373、顶杆38、连接杆4、圆形挤压座41、弹性气囊42、出气管43、进气管44、第一圆形壳45、吸气通道46、第二圆形壳5、净化器51。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1-10所示，本发明的一种精密模具制造焊接装置，包括底座1，底座1上端转动装配有加工台11，加工台11设有转动机构，加工台11上端开设有四个均匀分布的圆形通槽，四个圆形通槽内均转动装配有承载板12，底座1后端固有安装支架13，安装支架13上端固定有气缸14，气缸14的输出轴连接有焊接架15，焊接架15安装有焊枪16，气缸14的输出轴固定有位于焊接架15外侧的防护壳17，防护壳17呈圆柱形，且直径大于圆形通槽的直径；

转动机构包括底座1固定的安装台2，加工台11中心处固定有第一涡轮21，安装台2通过支架转动装配有第一转轴22，第一转轴22侧面固定有与第一涡轮21啮合的第一蜗杆23，安装台2转动装配有与第一转轴22同心设置的第二转轴24，第二转轴24设有动力输出构件，承载板12底部固定有第二涡轮25，加工台11通过安装架转动装配有第三转轴26，第三转轴26侧面固定有与第二涡轮25啮合的第二蜗杆27，第二转轴24内设有与第一转轴22以及第三转轴26相匹配的连接构件；

动力输出件包括固定在第二转轴24侧面的第一斜齿241，安装台2安装有伺服电机242，伺服电机242的输出轴连接有与第一斜齿241啮合的第二斜齿243；

第一涡轮21与第一蜗杆23的传动比等于第二涡轮25与第二蜗杆27的传动比；

连接构件包括第二转轴24左右两端加工的矩形槽3，矩形槽3的横截面呈正方形，第一转轴22端部开设有第一矩形腔31，第一矩形腔31内滑动装配有与矩形槽3相匹配的第一矩形杆32，第一矩形杆32与第一矩形腔31侧壁之间设有第一弹簧33，第一矩形杆32连接有圆形推杆34，圆形推杆34滑动伸入另一个矩形槽3内，第三转轴26开设有第二矩形腔35，第二矩形腔35内滑动装配有与矩形槽3相匹配的第二矩形杆36，第二矩形杆36连接有滑杆37，滑杆37设有复位件，滑杆37滑动贯穿第三转轴26连接有顶杆38；

防护壳17后侧固定有与顶杆38位置相匹配的推动块171；

复位件包括第三转轴26中部开设的滑槽371，滑杆37固定有位于滑槽371内的滑片372，滑片372与滑槽371侧壁之间设有第二弹簧373；

焊接架15设置有带动焊枪16位移的移动组件，该移动组件可以通过电动伸缩杆或其他部件实现焊枪16位置的变化，以实现自动化对模具进行焊接，上述技术为本技术领域中常见的技术手段，故此不再赘述；模具在进行焊接前，可以通过扫描仪对模具的侧面进行扫描，对需要进行焊接修补的地方进行定位，以此在模具焊接过程中，焊枪16能够精准的对模具侧面进行焊接修补；

第一涡轮21与第一蜗杆23的传动比等于第二涡轮25与第二蜗杆27的传动比，二者的传动比为1：n，其中n≥4，n为4的倍数，假设n等于4，即在第二转轴24与第一转轴22连接时，第二转轴24转动4圈将带动加工台11转动1圈，伺服电机242带动第二转轴24转动一圈，便实现加工台11转动90度，可将加工台11上的模具输送至焊接区域进行加工，同理，第二转轴24与第三转轴26连接时，第二转轴24转动4圈将带动承载板12转动1圈，伺服电机242带动第二转轴24转动1圈，便实现承载板12转动90度，可对模具的四个侧面进行焊接加工；这样的设计，伺服电机242的控制程序简单，每次只需要转动固定角度即可；

初始状态下，防护壳17位于加工台11上方，如图5、图7以及图8所示，在第一弹簧33的弹力推动下第一矩形杆32位于第二转轴24的矩形槽3内，即此时第二转轴24与第一转轴22相互连接，而滑杆37在第二弹簧373的弹力推动下，使第二矩形杆32位于第二矩形腔35内，即此时第二转轴24与第三转轴26相互断开；

送料过程，将待加工的模具放置在前侧的承载板12上，模具底部的面积小于承载板12的面积，保证模具完全承载板12内，启动伺服电机242带动第二斜齿243转动，由于第二斜齿243与固定在第二转轴24上的第一斜齿241啮合匹配，所以伺服电机242工作时能够带动第二转轴24转动，此时第一矩形杆32位于第二转轴24的矩形槽3内，故第二转轴24将带动第一转轴22同步转动，通过第一转轴22侧面连接的蜗杆23与第一涡轮21啮合，带动加工台11转动，将待加工的模具转动至防护壳17下侧，该承载板12下侧的第三转轴26将与第二转轴24对齐；

焊接时，启动气缸14带动焊接架15以及防护壳17向下运动，直至防护壳17下端与加工台11上端抵接，防护壳17向下运动过程中会带动推动块171向下运动，推动块171的斜面将与顶杆38接触，推动顶杆38向内部运动，顶杆38通过滑杆37带动第二矩形杆36逐渐移出第二矩形腔35并进入到第二转轴24的矩形槽3内，同时在第二矩形杆46进入到矩形槽3内时，会推动该矩形槽3内的圆形推杆34运动，圆形推杆34带动第一矩形杆32向外运动，使第一矩形杆32退出矩形槽3进入到第一矩形腔31内，即第二转轴24与第三转轴26相互连接，第二转轴24与第一转轴22断开连接；焊接架上15的焊枪16对模具的侧面进行焊接处理，当对该侧面焊接处理完成后，可再次启动伺服电机242带动第二转轴24转动，进而带动承载板12转动90度，将模具的另一面转动至焊枪16一侧，以此重复操作，便能够对模具的四个侧面进行焊接处理，同时在焊接的过程中，防护壳17位于模具外侧，能够有效的防止焊接过程中的焊渣飞溅，对工作人员进行保护；

焊接过程承载板12转动的角度为270度，能够保证第一矩形杆32与矩形槽3保持对齐的状态；

焊接完成后，启动气缸14带动焊接架15以及防护壳17向上运动，恢复至初始状态，第二矩形杆36在第二弹簧373的弹力推动下，收回至第二矩形腔35内，第一矩形杆32在第一弹簧33的弹力推动下，进入到第二转轴24的矩形槽3内，再次启动伺服电机242能够带动加工台11转动，将下一个待加工模具转动至防护壳17下方，重复上述步骤进行加工；

圆形推杆34与第二转轴24同心设置，第二转轴24与第三转轴26连接时，此时圆形推杆34位于第二转轴24内部，第二转轴24转动时不会带动圆推杆34转动，进而不会带动转轴22转动；第二矩形杆36端部可以转动设置一个转动片，通过转动片与圆形推杆34端部抵接，不会因为摩擦力带动圆形推杆34转动；

矩形槽3的横截面为正方形，而第一矩形杆32与第二矩形杆36均与矩形槽3的大小相匹配，故第一矩形杆32与第二矩形杆36的横截面均为正方形且相等，这样的设计，保证第一转轴22与第二转轴24、第二转轴24与第三转轴26的正常连接；

涡轮与蜗杆具有自锁功能，即蜗杆能够正常带动涡轮转动，而涡轮无法反向带动蜗杆转动，即保证加工台11以及承载板12不会发生自转；

本发明在送料过程中，伺服电机能够带动加工台转动将模具输送至焊枪下侧，而在焊接时，利用防护壳进行保护，同时再次启动伺服电机时，能够带动模具转动，可以对模具的四个侧面进行焊接加工，结构设计巧妙，无需额外使用电气部件。

加工台1开设有位于圆形通槽外侧的密封槽101，且密封槽101与防护壳17大小相匹配；这样在进行焊接时，防护壳17向下运动时将进入到密封槽101内，以此使防护壳17内部形成密闭的空间，防止焊接时产生的有害气体危害工作人员的健康。

第二涡轮25下端固定有连接杆4，连接杆4下端固定有圆形挤压座41，圆形挤压座41开设有扇形槽，扇形槽对应的弧度为九十度，加工台11内侧壁连接与扇形槽相匹配的弹性气囊42，弹性气囊42连接有与外界连通的出气管43，出气管43内设有单向出气阀，弹性气囊42上侧连接有进气管44，进气管44内设有单向进气阀，连接杆4侧面转动装配有第一圆形壳45，进气管44端部与第一圆形壳45连接，连接杆4中部开设有吸气通道46，吸气通道46下端与第一圆形壳45内部连通，吸气通道46向上延申至承载板12内部，承载板12设有与吸气通道46连通的吸气口；

底座1安装有套设在加工台11外侧的第二圆形壳5，出气管43端部位于第二圆形壳5内部，底座1安装有净化器51，净化器51通过管道与第二圆形壳5l连通；

初始状态下，弹性气囊42位于扇形槽内部，对模具进行焊接时，焊枪16先对模具的一个侧面焊接完成后，此时伺服电机242带动承载板12转动90度，使模具的另一侧面转动至焊枪16一侧，在承载板12转动时，能够通过连接杆14带动圆形挤压座41转动，圆形挤压座41的完整面将转动至弹性气囊42一侧，即可以推动弹性气囊42收缩，将弹性气囊42内部的空气通过出气管43排除至外界，模具的四个侧面均加工完成后，再次启动伺服电机242带动承载板12转动，使承载板12转动至初始状态，即焊接过程中承载板12的转动实际角度为360度，圆形挤压座41的扇形槽将与弹性气囊42对齐，弹性气囊42通过自身的弹性复位，将防护壳17形成的密闭空间内的空气依次经过吸气口-吸气通道46-第一圆形壳45-进气管44进入到弹性气囊42内部，实现对焊接过程中产生的有害气体的收集，避免有害气体对工作人员造成伤害；

可以在防护壳17上设置单向进气口，避免弹性气囊42抽气过程中，使防护壳17内部形成负压空间；

第一圆形壳45与连接杆4密封转动连接，这样连接杆4转动时不会带动第一圆形壳45转动，且能够保证气体的正常流动；

将弹性气囊42内部的有害气体挤出时，有害气体将通过出气管43进入到第二圆形壳5内，最终将进入到净化器51内部，通过净化器51的净化后在排入至空气中，第二圆形壳5与加工台11外侧为密封转动连接，避免有害气体流入空气中。

密封槽101内安装有密封条；这样可以增加防护壳17与密封槽101之间的密封形，防止有害气体流入至空气中。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。