围栏自动折弯与焊接装置

文档序号:147127 发布日期:2021-10-26 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 围栏自动折弯与焊接装置 (Automatic bending and welding device for fence ) 是由 孙晓东 杨超 刘斌 徐晓峰 郭敏 赵飞 王新宇 钱美 吕英杰 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种围栏自动折弯与焊接装置,涉及围栏折弯与焊接装置领域。本装置包括底座机构、定形机构、纵向机构、横向机构、旋转机构和卸料机构,底座机构固定安装在地面上作为基座,且具备剪切围栏、焊接围栏的功能,定形机构固定安装在底座机构上,实现调节围栏大小的功能,纵向机构固定安装在底座机构上,实现纵向移动的功能,横向机构滑动安装在纵向机构上,实现水平移动的功能,旋转机构旋转安装在横向机构上,实现旋转与折弯的功能,卸料机构将工件存放在一起。具有可调节围栏尺寸,自动下料,自动折弯,自动焊接,自动取件等多种优点。节省人力,降低生产人工成本,提升工作效率。(The invention discloses an automatic fence bending and welding device, and relates to the field of fence bending and welding devices. The device comprises a base mechanism, a setting mechanism, a longitudinal mechanism, a transverse mechanism, a rotating mechanism and a discharging mechanism, wherein the base mechanism is fixedly arranged on the ground and serves as a base and has the functions of shearing a fence and welding the fence, the setting mechanism is fixedly arranged on the base mechanism to realize the function of adjusting the size of the fence, the longitudinal mechanism is fixedly arranged on the base mechanism to realize the function of longitudinal movement, the transverse mechanism is slidably arranged on the longitudinal mechanism to realize the function of horizontal movement, the rotating mechanism is rotatably arranged on the transverse mechanism to realize the functions of rotation and bending, and workpieces are stored together by the discharging mechanism. The adjustable fence has the advantages of adjustable fence size, automatic blanking, automatic bending, automatic welding, automatic piece taking and the like. The manpower is saved, the production labor cost is reduced, and the working efficiency is improved.)

围栏自动折弯与焊接装置

技术领域

本发明涉及围栏折弯与焊接技术领域,尤其涉及一种围栏自动折弯与焊接装置。

背景技术

目前,围栏的下料、折弯与焊接过程大多采用手工作业方式,工作效率低下,尺寸容易出现误差导致产品规格不统一,影响正常使用。采用机械加工方式,下料、折弯、焊接为不同设备处理,中间需要对工件进行转运,大大延长了工作时间,降低工作效率,同时也增加了设备成本,导致生产成本增高。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种围栏自动折弯与焊接装置,具有自动下料、自动折弯、自动焊接和自动取件功能,节省人力,降低成本,提高工作效率。

为实现此技术目的,本发明采用如下方案:围栏自动折弯与焊接装置,包括底座机构、定形机构、纵向机构、横向机构、旋转机构和卸料机构;底座机构固定在地面上,底座机构上设置有上料结构和切割焊枪;定形机构固定在底座机构上,定形机构中设置有齿轮齿条传动结构和滚轮,用于调节围栏尺寸;纵向机构通过滑块与底座机构上设置的齿条连接,用于纵向移动;横向机构滑动设置在纵向机构上,用于水平移动;旋转机构与横向机构转动连接,旋转机构与定形机构配合折弯管件;卸料机构上部通过伸缩缸与纵向机构连接,卸料机构下部夹装围栏。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本装置能够自动下料、自动折弯、自动焊接和自动取件,多个工序顺次完成,保证同一型号围栏尺寸一致,节省人力,降低生产成本,提升工作效果,调高产品质量;同时具有可调节围栏尺寸的功能,适用于多尺寸围栏的制作。

本发明的优选方案为:

底座机构包括支架、底板、存放架、上料电机、上料转轴、切割焊枪、上料摩擦轮、点焊枪和防转气缸,支架固定在地面上,支架上端与底板固定连接,底板两端分别固定有侧齿条,侧齿条与纵向机构连接;底板上固定有上料电机,上料电机输出轴上设置有上料电机齿轮;上料电机右侧的底板上固定有并排设置的上料转轴,上料转轴中部套装有转轴齿轮,左侧的转轴齿轮同时与电机齿轮、右侧转轴齿轮啮合;转轴齿轮上端固定有上料摩擦轮,上料摩擦轮之间夹装上料管件;底板上固定有切割焊枪,切割焊枪与上料管件侧壁抵接;底板上还设置有点焊枪和防转气缸,防转气缸的活塞杆端固定有防转销。通过底座机构实现围栏上料、剪切和焊接功能。

定形机构包括定形电机支架、定形电机、固定块、定形电机齿条、电机齿条块、定形气缸、纵向滑动块和横向滑动块,定形电机支架下端固定在切割焊枪的前方底板上,定形电机支架上固定定形电机,定形电机上装有定形电机齿轮,定形电机齿轮与电机齿条啮合,电机齿条穿过固定块与电机齿条块固定连接,电机齿条块的侧壁与定形气缸一端连接,定形气缸另一端与纵向滑动块侧壁连接,纵向滑动块端部滑动穿装在横向滑动块中,横向滑动块通过转轴与固定块滑动连接;固定块、电机齿条块、横向滑动块和纵向滑动块的一端上部分别固定有定形轮,四个定形轮分别位于矩形的四个顶角;电机齿条块、横向滑动块和纵向滑动块的下部分别设置有滚轮。通过定形机构实现调节围栏尺寸功能。

电机齿条块置于点焊枪和防转销之间。

纵向机构包括横板、传动板、纵向电机、连接轴、传动轴和被动齿轮,横板上设置有供横向机构滑动的长条孔,横板的侧壁设置有直线齿条;横板一端通过竖板与传动板一端固定连接,传动板为C字型板结构,传动板套装在底板上,侧齿条穿装在传动板上;传动板的一侧设置有传动轴,传动轴的两端分别固定一个被动锥齿轮,被动锥齿轮与主动锥齿轮啮合,主动锥齿轮上方固定有副齿轮;竖板下端固定有纵向电机,纵向电机上设置有纵向电机齿轮,纵向电机齿轮分别底板左侧的侧齿条、传动轴左侧副齿轮啮合,传动轴右侧副齿轮与被动齿轮啮合,被动齿轮与底板右侧的侧齿条啮合。通过纵向机构实现横向机构和旋转机构的纵向移动。

位于底板上方的传动板端面分别通过转轴连接纵向滑轮,纵向滑轮与底板滚动配合。

横向机构包括旋转轴、主齿轮、横向滑块、横向滚轮和横向电机,横向滑块卡装在横板的长条孔中,横向滑块的侧壁设置有横向滚轮,横向滚轮与横板表面滚动配合;横向滑块的上端固定横向电机,横向电机上设置有横向电机齿轮,横向电机齿轮与横板上的直线齿条啮合;横向滑块的下端与旋转轴上端固定连接,旋转轴中固定有主齿轮,旋转轴下部与旋转机构转动连接。通过横向机构实现旋转机构的横向移动。

旋转机构包括副齿轮电机、副齿轮电机支架和定形滚轮,副齿轮电机支架与旋转轴连接,副齿轮电机支架上端固定副齿轮电机,副齿轮电机上设置有旋转轴副齿轮,旋转轴副齿轮与旋转轴中部的主齿轮啮合;副齿轮电机支架下端设置有定形滚轮。通过旋转家机构实现上料管件的折弯功能。

卸料机构包括卸料底板、卸料框架、卸料气缸、卸料导向杆、卸料盖板和夹紧气缸,卸料气缸的缸体与横板固定连接,卸料气缸的活塞杆端与卸料框架上端连接;卸料底板固定在卸料框架的一侧,卸料底板侧壁与夹紧气缸缸体连接,夹紧气缸的活塞杆端与卸料盖板侧壁连接,卸料盖板两端分别固定卸料导向杆,卸料导向杆贯穿卸料框架与卸料底板抵接。通过卸料将围栏从装置上取下并统一存放。

附图说明

图1为本发明实施例提供的围栏自动折弯与焊接装置的立体结构示意图;

图2为本发明实施例提供的底座机构的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的定形机构的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的定形机构的使用状态图;

图5为本发明实施例提供的横向机构的结构示意图;

图6为图5中A1处的局部放大图;

图7为图5中A2处的局部放大图;

图8为本发明实施例提供的横向机构的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的旋转机构的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的纵向机构、横向机构和旋转机构的组装示意图;

图11为本发明实施例提供的卸料机构的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的围栏自动折弯与焊接装置的使用状态图;

图中标记为:1、底座机构;11、支架;12、底板;13、侧齿条;14、存放架;15、上料电机;16、上料电机齿轮;17、切割焊枪;18、转轴齿轮;19、上料转轴;110、上料摩擦轮;111、上料管件;112、点焊枪;113、防转气缸;114、防转销;2、定形机构;21、定形电机支架;22、定形电机;23、定形电机齿轮;24、定形电机齿条;25、固定块;26、电机齿条块;27、限位杆;28、定形气缸;29、定形轮;210、滚轮;211、纵向滑动块;212、端头;213、横向滑动块;214、定形旋转轴;215、第一长条孔;216、第二长条孔;3、纵向机构;31、横板;32、纵向电机;33、纵向电机齿轮;34、副齿轮;35、副齿轮轴;36、主动锥齿轮;37、被动锥齿轮;38、传动轴;39、挡块;310、传动板;311、被动齿轮;312、被动齿轮轴;313、槽口;314、纵向滑轮;4、横向机构;41、旋转轴;42、旋转轴主齿轮;43、横向滑块;44、横向滑块轴;45、横向滚轮;46、横向电机支架;47、横向电机;48、横向电机齿轮;5、旋转机构;51、旋转轴副齿轮;52、旋转电机;53、旋转电机支架;54、定形滚轮;6、卸料机构;61、卸料底板;62、卸料支柱;63、卸料气缸;64、卸料导向;65、卸料盖板;66、夹紧气缸;67、卸料框架;68、导向板。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

请参阅图1,本发明提供的一种围栏自动折弯与焊接装置,由底座机构1、定形机构2、纵向机构3、横向机构4、旋转机构5和卸料机构6组成。底座机构1固定在地面上作为基座,具备剪切管件、焊接围栏的功能;定形机构2固定安装在底座机构1上实现调节围栏尺寸的功能;纵向机构3固定在底座机构1上,实现纵向移动的功能;横向机构4滑动安装在纵向机构3上,实现水平移动的功能;旋转机构5转动安装在横向机构4上,实现旋转与折弯的功能,卸料机构6将围栏取下存放在一起。

请参阅图2,底座机构1由支架11、底板12、侧齿条13、存放架14、上料电机15、上料摩擦轮110、点焊枪112、防转气缸113和防转销114等组成。支架11固定在地面上,支架11上端与底板12固定连接,底板12上表面的左右两侧分别固定一根侧齿条13,两根侧齿条13的齿均朝装置外侧设置。底板12的一侧边缘固定有上料电机15,上料电机15的输出轴朝上设置,输出轴上装有上料电机齿轮16。上料电机15的右侧并排固定两根上料转轴19,上料电机15与两根上料转轴19位于同一水平线上。每根上料转轴19中部套装一个转轴齿轮18,每根转轴齿轮18上固定一个上料摩擦轮110,上料摩擦轮110与上料转轴19转动连接。上料摩擦轮110为类似于火车轮的凹型轮结构,两个上料摩擦轮110之间夹装上料管件111。左侧的转轴齿轮18同时与上料电机齿轮16、右侧转轴齿轮18啮合,启动上料电机15,带动上料电机齿轮16转动,进而带动两个转轴齿轮18和上料摩擦轮110转动,夹装在上料摩擦轮110间的上料管件111在上料摩擦轮110转动下向装置内运动。

上料电机15的前方底板12上固定有切割焊枪17,切割焊枪17的枪头与上料管件111的侧壁接触。底板12上还固定有点焊枪112和防转气缸113,防转气缸113的活塞杆朝上设置,活塞杆上固定有防转销114。防转气缸113位于点焊枪112的右侧。底板12的前方底面上固定有存放架14,用于存放加工完成的围栏。

请参阅图3和图4,定形机构2由定形电机支架21、定形电机22、定形电机齿轮23、定形电机齿条24、固定块25、电机齿条块26、限位杆27、定形气缸28、定形轮29、滚轮210、纵向滑动块211、端头212和横向滑动块213组成。定形电机支架21固定在切割焊枪17前方的底板12上,定形电机22固定在定形电机支架21上,并且定形电机22的输出轴朝下设置,定形电机22的输出轴上装有定形电机齿轮23,定形电机齿轮23与定形电机齿条24啮合,定形电机齿条24穿过固定块25与电机齿条块26一端固定连接。电机齿条块26为长条板结构,电机齿条块26的另一端装有转轴,转轴上端安装一个自转的定形轮29,转轴下端安装一个滚轮210。

固定块25的下端固定焊接在底板12上,固定块25的上端通过转轴安装一个定形轮29。固定块25的侧面延伸出一根横臂,横臂与电机齿条块26垂直设置。横臂上设置有贯通的第一长条孔215,定形旋转轴214穿装在第一长条孔215中,定形旋转轴214的上下端分别与横向滑动块213一端连接,使定形旋转轴214在横向滑动块213带动下沿第一长条孔215滑动。定形旋转轴214的上方还装有可转动的定形轮29,定形旋转轴214的下方安装一个滚轮210。横向滑动块213为水平侧放的U型板结构,U型板的开口端穿装定形转轴,并将横臂卡在开口内,形成第二长条孔结构216。U型板的封堵端设置有水平通孔,纵向滑动块211的一端穿过水平通孔滑动安装在横向滑动块213的第二长条孔216中,且纵向滑动块211的端部固定有端头212,防止纵向滑动块211脱离横向滑动块213。纵向滑动块211的另一端安装一根转轴,转轴上端安装一个定形轮29,转轴下端安装一个滚轮210。四个定形轮29分别位于围栏矩形的四个顶角。优选的,滚轮210采用万向轮。

定形气缸28的缸体与电机齿条块26侧壁固定连接,活塞杆端与纵向滑动块211侧壁固定连接,纵向滑动块211的侧壁还固定有限位杆27,限位杆27的另一端穿过电机齿条块26,与其滑动连接,起到纵向滑动块211的位移导向作用。定形气缸28伸缩拖动纵向滑动块211移动,从而带动横向滑动块213沿第一长条孔215移动,调节围栏的前后方向尺寸。定形电机22转动带动定形电机齿条24移动,受定形气缸28和限位杆27的制约带动,纵向滑动块211跟随电机齿条块26移动,调节围栏的左右方向尺寸。

点焊枪112固定在固定块25的右侧、定形电机齿条24的前方,防转气缸113固定在点焊枪112的右侧、定形电机齿条24的后方。上料管件111的初始端折弯到点焊枪112位置处,切割焊枪17对上料管件111进行切割,将防转气缸113伸出,用防转销114挡住上料管件111,之后将上料管件111的尾端折弯,使尾端与初始端在点焊枪112位置对接。

请参阅图5至图7,纵向机构3由横板31、竖板、纵向电机32、纵向电机齿轮33、副齿轮34、副齿轮轴35、主动锥齿轮36、被动锥齿轮37、传动轴38和传动板310等组成。横板31一端与竖板上端固定连接,竖板下端与传动板310一端固定连接,横板31上设置有通过横向机构4滑动的第三长条孔和供卸料机构6滑动连接的导向孔。横板31的前侧壁固定有直线齿条,与横向机构4的齿轮啮合。传动板310为C字型板结构,C字型板卡在底板12上,与底板12滑动连接。C字型板的左右端部上侧板分别设置有槽口313,槽口313中穿装底板12上的侧齿条13。端部上侧板的侧壁通过转轴安装有纵向滑轮314,纵向滑轮314在底板12上滚动,辅助纵向机构3在底板12上移动。

传动板310的前侧边设置有穿轴块,穿轴块上设置有通孔,通孔的外侧固定有挡块39,挡块39套装在传动轴38上。传动轴38的两端分别固定一个被动锥齿轮37,被动锥齿轮37与主动锥齿轮36啮合,主动锥齿轮36固定在副齿轮轴35的下端,副齿轮轴35上端与副齿轮34固定连接,两个副齿轮34分别通过转轴与传动板310的端部上侧板连接。

竖板中下部固定一个纵向电机32,纵向电机32的输出轴朝下设置,输出轴上装有纵向电机齿轮33。纵向电机齿轮33同时与底板12左侧的侧齿条13、左侧副齿轮34啮合,右侧副齿轮34与被动齿轮311啮合,被动齿轮311通过被动齿轮轴312安装在传动板310右端上侧板。被动齿轮311与底板12右侧的侧齿条13啮合。纵向电机32启动带动副齿轮34转动,通过左侧锥齿轮、传动轴38和右侧锥齿轮带动被动齿轮311转动,通过侧齿条13实现纵向机构3在底板12上移动。

请参阅图8和图10,横向机构4由横向滑块43、横向滑块轴44、横向滚轮45、旋转轴41、旋转轴主齿轮42、横向电机支架46、横向电机47和横向电机齿轮48,横向滑块43的两侧面分别设置有C型槽,C型槽中卡装纵向机构3的横板31,使横向滑块43在横板31的第三长条孔滑动。C型槽的上下外侧壁分别通过横向滑块轴44连接横向滚轮45,横向滚轮45的轮面与横板31上表面或下表面接触,辅助横向机构4在横板31上移动。横向滑块43的上端与横向电机支架46固定连接,横向电机支架46与横向电机47固定连接,横向电机47的输出轴朝下设置,输出轴上安装横向电机齿轮48,横向电机齿轮48与横板31前侧壁的直线齿条啮合,提供横向机构4移动的动力。横向滑块43的下端与旋转轴41上端固定连接,旋转轴41中部固定旋转轴主齿轮42,旋转轴41的下端插装在旋转机构5中,旋转轴41的下端面固定有限位板。

请参阅图9和图10,旋转机构5由旋转轴副齿轮51、旋转电机52、旋转电机支架53和定形滚轮54组成。旋转电机支架53上设置有供旋转轴41穿过的通孔,旋转电机支架53的上表面固定旋转电机52,旋转电机52的输出轴朝上设置,输出轴上装有旋转轴副齿轮51,旋转轴副齿轮51与旋转轴主齿轮42啮合,使旋转机构5绕旋转轴41转动。旋转电机支架53的下端通过转轴安装有定形滚轮54,定形滚轮54为类似于火车轮的凹型轮,定形滚轮54与定形轮29之间夹装上料管件111。旋转电机52启动后带动定形滚轮54转动,进而使上料管件111折弯。

请参阅图11,卸料机构6由卸料底板61、卸料框架67、卸料支柱62、卸料气缸63、卸料导向杆64、卸料盖板65和夹紧气缸66组成。卸料气缸63的缸体与横板31下表面中部固定连接,卸料气缸63的活塞杆端与卸料框架67中部固定连接,卸料气缸63两侧的卸料框架67上还固定有卸料支柱62,卸料支柱62上端穿装在横板31的导向孔中,限制卸料框架67移动方向。卸料框架67的下侧设置供卸料导向杆64穿梭滑动的导向板68,导向板68设置有通孔。

卸料框架67的前侧壁与卸料底板61内侧壁固定连接,卸料底板61中部内侧壁与夹紧气缸66的缸体固定连接,夹紧气缸66水平放置在卸料框架67上,夹紧气缸66的活塞杆端与卸料盖板65中部内侧壁固定连接。卸料盖板65的两端内侧壁分别固定一根卸料导向杆64,卸料导向杆64穿过导向板68上的通孔,与卸料底板61侧壁抵接。卸料时围栏位于卸料导向杆64的上方,由卸料导向杆64托住围栏。

工作过程:初始状态时上料管件111初始端夹装在两个上料摩擦轮110之间,纵向机构3位于后方,横向机构4位于左侧,旋转机构5位于横向机构4的左侧。

上料:启动上料电机15,通过上料电机齿轮16、转轴齿轮18带动上料摩擦轮110转动,从而实现上料管件111向前移动。当切割焊枪17位置开始到上料管件111的初始端的距离为一个围栏的周长时,上料电机15停止运转,停止上料。

折弯:启动纵向电机32,带动纵向机构3、横向机构4和旋转机构5前移,同时启动横向电机47,带动旋转机构5向右移动,当定形滚轮54与与固定块25上的定形轮29水平对齐,二者共同夹紧上料管件111时,关闭横向电机47。仅开启纵向电机32,定形滚轮54沿上料管件111竖直向前移动。当定形滚轮54与定形旋转轴214上的定形轮29左侧平齐时,关闭纵向电机32,开启旋转电机52,旋转机构5绕旋转轴41顺时针旋转90°,使上料管件111发生第一次折弯。之后关闭旋转电机52,启动横向电机47,横向电机47带动定形滚轮54沿上料管件111水平向右移动。当定形滚轮54到达纵向滑动块上211的定形轮29位置时,关闭横向电机47,启动旋转电机52,进行第二次折弯。之后开启纵向电机32,定形滚轮54沿上料管件111竖直向后移动,到达电机齿条块26上的定形轮29位置时,关闭纵向电机32,开启旋转电机52,进行第三次折弯。之后开启横向电机47,定形滚轮54向左移动,当定形滚轮54到达防转气缸113右侧位置时,防转气缸113带动防转销114伸出,通过防转销114将管件端部卡住。切割焊枪17切断上料管件111,旋转机构5、横向机构4和纵向机构3按照前述折弯路径原路返回。当旋转机构5到达固定块25上的定形轮29位置时,启动旋转电机52,使旋转机构5逆时针旋转90°,进行第四次折弯,此时上料管件111的两端部相接,用点焊枪112进行焊接。

卸料:围栏焊接完成后,横向机构4和旋转机构5向左移动,不再与围栏接触,卸料气缸63伸出将卸料机构6下放,夹紧气缸66伸出,卸料盖板65远离卸料底板61,当围栏进入导向板68与卸料底板61之间,夹紧气缸66收缩,卸料导向杆64由围栏下方插入抵接卸料底板61,将围栏夹在里面,如图12所示。启动定形气缸28调整前后方向距离,启动定形电机22调整左右方向距离,使定形机构2整体缩小,围栏与定形机构2整体脱离。卸料气缸63收缩,围栏被提起,纵向电机32启动,纵向机构3带着围栏向前移动,当围栏位于存放架14上方时,纵向电机32关闭,夹紧气缸66伸出将围栏放置在存放架14上。

最后,需要注意的是:以上列举的仅是本发明的优选实施例,当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型,倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,均应认为是本发明的保护范围。

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