一种新型保温杯激光焊底机

技术领域

本发明涉及自动化制造技术领域，特别是涉及一种新型保温杯激光焊底机。

背景技术

目前保温杯焊接技术大多使用钎焊，少数新的焊底机使用激光焊接，但是目前无论是钎焊焊接还是激光焊接，传统焊接定位装置在固定后无法旋转夹持机构，只能通过旋转焊接头来解决，焊接效率与焊接结果并不理想。保温杯在进行焊底作业后，焊接完成的杯子在激光的热量影响下通常会膨胀，如若首先定位精度过于严格，很有可能由于焊缝不平整处卡住，造成出料不顺，但若为了顺利出料就必然放松定位要求，造成定位效果打折。由于焊接时对杯底和杯体的同轴度要求很高，所以设计一种具有灵活夹紧、旋转定位功能的激光焊底机对于保温杯焊底机自动化有着重要的意义。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本公开实施例提出了一种新型保温杯激光焊底机，以解决传统焊接定位装置固定后无法旋转夹持、焊接效率与焊接结果不理想等问题。

本公开实施例公开了一种新型保温杯激光焊底机，至少包括：

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。

在一些实施例中，所述焊接支座还包括：锥环、提升板、压紧弹簧以及第一气缸；

当所述第一气缸执行升降操作时，所述三爪定位工装通过与所述锥环、所述提升板以及所述压紧弹簧共同协作，实现松开或夹紧杯体操作。

在一些实施例中，当所述第一气缸上升，推动所述提升板，所述提升板推起被所述压紧弹簧压紧的所述锥环，所述锥环和所述三爪定位工装的锥面分离，此时所述三爪定位工装内的弹簧将三爪顶开并脱离压紧状态，松开所述杯体；当所述第一气缸下降，所述提升板与所述锥环分离，所述锥环在所述压紧弹簧的作用下下压，所述锥环压紧所述三爪定位工装的锥面，夹紧所述杯体。

在一些实施例中，所述升降压紧装置至少包括：第二气缸和压紧头；

通过所述第二气缸执行下降操作，所述压紧头将所述杯体与所述杯底紧密压紧。

在一些实施例中，所述升降压紧装置还包括：诱导止回阀；

所述诱导止回阀位于所述第二气缸上，保证所述升降压紧装置可以在任意位置悬停。

在一些实施例中，所述主轴装置至少包括主轴、主轴升降电机以及旋转电机；

所述主轴升降电机通过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；所述旋转电机启动工作，实现所述杯底与所述杯体同步旋转。

在一些实施例中，所述主轴装置还包括槽型光电；当所述槽型光电检测到到位信号后通知所述主轴升降电机停止执行升降操作。

在一些实施例中，当所述焊接装置完成焊接工作后，所述主轴装置执行升降操作，将焊接好的保温杯置于所述三爪定位工装上，等待下料。

在一些实施例中，所述焊接装置至少包括激光焊枪；所述激光焊枪用于完成焊接工作。

在一些实施例中，所述输送装置至少包括：传送带和可调节滑道；

在所述传送带上放置所述杯底，在所述传送带的运动下，通过所述可调节滑道将所述杯底送入所述焊接支座。

本发明公开了一种新型保温杯激光焊底机，具有包括三爪定位工装的焊接支座，能够自动化的完成压紧、旋转、夹紧以及焊接，实现了高精度、高同轴度、高焊接良品率的保温杯杯体杯底关键焊接的全自动化生产，节省人力物力。

下面结合附图对本发明中的新型保温杯激光焊底机作进一步说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本公开的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本公开进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一种新型保温杯激光焊底机的整体结构示意图；

图2为本发明一种新型保温杯激光焊底机的整体结构示意图；

图3为本发明输送装置的结构示意图；

图4为本发明焊接支座的外部整体示意图；

图5为本发明焊接支座的内部截面结构示意图；

图6为本发明三爪定位工装截面结构示意图；

图7为本发明升降压紧装置的结构示意图；

图8为本发明主轴装置的结构示意图；

图9为本发明焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，通过示例阐述了本公开的许多具体细节，以便提供对相关披露的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来讲，本公开显而易见的可以在没有这些细节的情况下实施。应当理解的是，本公开中使用“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”术语，是用于区分在顺序排列中不同级别的不同部件、元件、部分或组件的一种方法。然而，如果其他表达式可以实现相同的目的，这些术语可以被其他表达式替换。

应当理解的是，当设备、单元或模块被称为“在……上”、“连接到”或“耦合到”另一设备、单元或模块时，其可以直接在另一设备、单元或模块上，连接或耦合到或与其他设备、单元或模块通信，或者可以存在中间设备、单元或模块，除非上下文明确提示例外情形。例如，本公开所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列条目的任何一个和所有组合。

本公开所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本公开范围。如本公开说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，而该类表述并不构成一个排它性的罗列，其他特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件也可以包含在内。

参看下面的说明以及附图，本公开的这些或其他特征和特点、操作方法、结构的相关元素的功能、部分的粘合以及制造的经济性可以被更好地理解，其中说明和附图形成了说明书的一部分。然而，可以清楚地理解，附图仅用作说明和描述的目的，并不意在限定本公开的保护范围。可以理解的是，附图并非按比例绘制。

本公开中使用了多种结构图用来说明根据本公开的实施例的各种变形。应当理解的是，前面或下面的结构并不是用来限定本公开。本公开的保护范围以权利要求为准。

目前保温杯焊接技术大多使用钎焊，少数新的焊底机使用激光焊接，但是目前无论是钎焊焊接还是激光焊接，传统焊接定位装置在固定后无法旋转夹持机构，只能通过旋转焊接头来解决，焊接效率与焊接结果并不理想。保温杯在进行焊底作业后，焊接完成的杯子在激光的热量影响下通常会膨胀，如若首先定位精度过于严格，很有可能由于焊缝不平整处卡住，造成出料不顺，但若为了顺利出料就必然放松定位要求，造成定位效果打折。由于焊接时对杯底和杯体的同轴度要求很高，所以设计一种具有灵活夹紧、旋转定位功能的激光焊底机对于保温杯焊底机自动化有着重要的意义。

为解决上述问题，本公开实施例公开了一种新型保温杯激光焊底机，如图1-图2所示，至少包括：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。

在一些实施例中，所述焊接支座还包括：锥环、提升板、压紧弹簧以及第一气缸；

当所述第一气缸执行升降操作时，所述三爪定位工装通过与所述锥环、所述提升板以及所述压紧弹簧共同协作，实现松开或夹紧杯体操作。

在一些实施例中，当所述第一气缸上升，推动所述提升板，所述提升板推起被所述压紧弹簧压紧的所述锥环，所述锥环和所述三爪定位工装的锥面分离，此时所述三爪定位工装内的弹簧将三爪顶开并脱离压紧状态，松开所述杯体；当所述第一气缸下降，所述提升板与所述锥环分离，所述锥环在所述压紧弹簧的作用下下压，所述锥环压紧所述三爪定位工装的锥面，夹紧所述杯体。

在一些实施例中，所述升降压紧装置至少包括：第二气缸和压紧头；

通过所述第二气缸执行下降操作，所述压紧头将所述杯体与所述杯底紧密压紧。

在一些实施例中，所述升降压紧装置还包括：诱导止回阀；

所述诱导止回阀位于所述第二气缸上，保证所述升降压紧装置可以在任意位置悬停。

在一些实施例中，所述主轴装置至少包括主轴、主轴升降电机以及旋转电机；

所述主轴升降电机通过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；所述旋转电机启动工作，实现所述杯底与所述杯体同步旋转。

在一些实施例中，所述主轴装置还包括槽型光电；当所述槽型光电检测到到位信号后通知所述主轴升降电机停止执行升降操作。

在一些实施例中，当所述焊接装置完成焊接工作后，所述主轴装置执行升降操作，将焊接好的保温杯置于所述三爪定位工装上，等待下料。

在一些实施例中，所述焊接装置至少包括激光焊枪；所述激光焊枪用于完成焊接工作。

在一些实施例中，所述输送装置至少包括：传送带和可调节滑道；

在所述传送带上放置所述杯底，在所述传送带的运动下，通过所述可调节滑道将所述杯底送入所述焊接支座。

在一些实施例中，如图3所示，输送装置至少包括：传送带、电机、切料传感器、切料装置、可调节滑道和调节装置；其中，切料装置具体由气缸和调节滑轨构成，可以适应不同尺寸的杯底。

具体地，人工/机器将保温杯杯底放置在传送带上，传送带在电机的作用下向前进，前一个杯底滑入焊接支座的可更换底座模具内时，切料传感器接收到下一个杯底信号时切料装置下降将第二个杯底卡住，输送带暂停运转；完成切料后，切料装置在气缸的作用下升起，杯底在传送带的作用下从可调节滑道送入焊接支座的可更换底座模具上，机器人/人工将杯体放入可更换模具中与杯底重合。

在一些实施例中，如图4-图6所示，焊接支座至少包括：压紧弹簧、锥环、提升板、三爪定位工装、第一气缸、主轴旋转轴承组、可更换模具、杯底、底座模具以及观察窗。

具体地，通过人工/机器人在焊接支座上放置杯体，杯体与杯底的定位是由三爪定位工装实现的。三爪定位工装的开合是通过图示装置来实现的，由第一气缸推动提升板，提升板推起被压紧弹簧压紧的锥环，锥环和三爪定位工装的锥面分离，此时三爪定位工装内的弹簧将三爪顶开并脱离压紧状态，松开杯体；当第一气缸下降时，提升板与锥环分离，锥环在压紧弹簧的作用下下压，锥环压紧三爪定位工装的锥面，使三爪卡盘实现压紧动作。

在一些实施例中，如图7所示，升降压紧装置至少包括：诱导止回阀、第二气缸、支板、滑轨以及压紧头。

具体地，升降压紧装置通过第二气缸带动向下动作，固定在支板上的压紧头压入杯体，将杯体与杯底紧密压紧，而通过第二气缸上的诱导止回阀保证升降压紧装置可以在任意位置悬停，保证杯体不会受到过大压力，同时对于不同杯型也有着更好的适应性。

在一些实施例中，如图8所示，主轴装置包括主轴、旋转电机、花键轴、槽型光电、滚珠丝杆以及主轴升降电机。

具体地，主轴升降电机通过皮带轮控制丝杆带动下，将压紧后的保温杯杯体与杯底下降到焊接位置，就位后槽型光电检测到到位信号停止升降动作，主轴旋转电机通过花键轴带动主轴，主轴上的杯体与杯底同步旋转，旋转时焊接装置开始焊接工作。

在一些实施例中，所述焊接支座与所述主轴装置直接或间接的连接。

在一些实施例中，如图9所示，焊接装置至少包括：调整装置、激光焊枪和锁紧装置。

具体地，调整装置通过调整导轨(包括垂直导轨和水平导轨)以及锁紧装置可以实现对于不同杯体、不同焊接位置调整不同的位置，由激光焊枪完成焊接。焊接完成后，升降压紧装置升起，主轴升降装置将保温杯提升至焊接支座的抓取位置后，由机器人/人工进行下料工作。

本发明公开了一种新型保温杯激光焊底机，实现的有益效果如下：

1、主轴装置通过设计旋转升降装置保证了焊底机可实现固定焊接头，旋转焊接件，保证了焊接精度与焊接效率，同时解决了行业内的旋转焊接头导致焊接精度差的问题。

2、在杯体与杯底的定位由三爪定位工装通过锥环使三爪卡盘实现压紧动作，可以在保证同轴度的同时提供一个动态的夹紧功能，提高了加工精度。

3、焊接完成的杯体存在一个定位高便出料不顺、出料顺利便定位精度低的松紧矛盾的行业问题。本发明通过三爪定位升降气动工装台解决了这个问题，提升了杯体焊接精度，提高了产品质量。

4、新型工装台的焊底机，良率高，报废率低，减少成本浪费，而且品质更高，更利于后期的打磨抛光。

5、对于不同类型的保温杯也做了可更换磨具设计，同一机台可适应多种杯型的生产制造。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。