一种铝框轮转焊接设备的制作方法

1.本发明涉及一种铝合金加工设备，尤其涉及一种铝框轮转焊接设备。


背景技术：

2.随着加工技术的提升，铝合金制品的种类越来越多，现有的建材领域，特别是作为新型建筑用脚手架，其采用铝合金焊接形成，比传统的连杆型脚手架具有更高的安全性和组装便捷性。现有的铝框生产较为原始，主要是人工将铝材放置在夹具中固定，然后人工焊接，焊接一面后翻面进行另一面的焊接，生产精度交底，耗费大量人力，产品质量不稳定。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有技术的缺陷，提供一种铝框轮转焊接设备，可对铝材进行连接双面焊接作业，适应性强，铝框的装配尺寸精准，自动化程度高，生产效率高。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种铝框轮转焊接设备，包括旋转焊接座和焊接机械手，所述旋转焊接座包括旋转平台、翻转机构、焊接平台和锁紧机构，两组所述翻转机构设于所述旋转平台上，能够受所述旋转平台驱动而水平旋转；
5.所述焊接平台设于所述翻转机构上，能够受所述翻转机构驱动而绕水平转轴180度翻转；
6.所述焊接平台上设有焊接孔；
7.所述锁紧机构设于所述焊接平台上，包括直角定位机构、边框定位机构和压紧机构，所述直角定位机构用于对铝框的角进行定位，包括第一卡口、第二卡口、由所述第一卡口的侧边延伸形成的侧边定位板以及位于所述侧边定位板末端的端部定位板；
8.两个所述压紧机构分别设于所述第一卡口和第二卡口一侧，所述压紧机构包括水平驱动件、水平压紧块、纵向驱动件和纵向压紧块，
9.所述水平压紧块设于水平驱动件上，能够受所述水平驱动件驱动而将铝材侧向压紧；
10.所述纵向压紧块设于所述纵向驱动件上，能够受所述纵向驱动件驱动而将铝材纵向压紧；
11.所述边框定位机构用于将边框之间的铝材以一定角度固定在边框上；
12.所述焊接机械手用于对铝材的交接位置进行焊接。
13.作为上述方案的改进，所述边框定位机构包括边框定位板，所述边框定位板的两端均设有第三卡口；所述边框定位板的对侧设有铝材定位座，所述铝材定位座上设有若干与所述边框定位板具有预设夹角的斜卡口，每个所述斜卡口的外侧对应设有一个所述压紧机构。
14.作为上述方案的改进，所述压紧机构还包括压紧定位侧板，所述压紧定位侧板设于所述水平压紧块的对侧。
15.作为上述方案的改进，选择左右方向的一侧和前后方向的一侧作为定位侧，位于
铝材长边同一侧的所述直角定位机构，其定位侧的所述端部定位板固定于所述侧边定位板末端，非定位侧的所述端部定位板通过端部气缸连接。
16.作为上述方案的改进，所述焊接平台设置的所述压紧机构的压紧定位侧板均设于定位侧，所述水平压紧块设于其对侧。
17.作为上述方案的改进，所述纵向压紧块末端设有纵向连杆，所述纵向连杆的末端用于将铝材向下压紧。
18.作为上述方案的改进，所述旋转平台包括底座、齿盘、旋转座和旋转驱动电机，所述齿盘设于所述底座上，所述旋转座可旋转地支承于所述齿盘上，所述旋转驱动电机设于所述旋转座上，并与旋转驱动轮连接，所述旋转驱动轮与所述齿盘啮合。
19.作为上述方案的改进，所述翻转机构包括翻转柱，所述翻转柱的上部一侧设有翻转电机，所述翻转电机水平设置，其转轴与所述焊接平台连接。
20.作为上述方案的改进，所述旋转焊接座具有前工位和后工位，所述前工位一侧设有上料机械臂，所述后工位一侧设有下料机械臂。
21.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
22.采用上述结构，能够对铝材进行可靠定位和固定，并露出上下两侧的焊接部位，便于焊接机械臂进行自动化焊接，生产的铝框精度高，能够大大提高生产效率，降低人工成本。利用专门设计的焊接孔和锁紧机构，能够对铝材进行精确定位的同时，为焊接机械手留出足够的焊接空间，在铝框一面焊接完成后翻面进行另一面的焊接，或者根据焊接工艺的需要，在焊接过程中多次翻转，对铝框不同位置进行两面分别焊接，减少焊接发生的内应力。
附图说明
23.图1是本发明一种铝框轮转焊接设备的整体结构示意图；
24.图2是图1的a部放大图；
25.图3是图1的b部放大图；
26.图4是图1的c部放大图；
27.图5是本发明的旋转平台、翻转机构和焊接平台的侧面结构示意图。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
29.如图1-5所示，本发明具体实施例提供了一种铝框轮转焊接设备，包括旋转焊接座100和焊接机械手200，所述旋转焊接座100包括旋转平台1、翻转机构2、焊接平台3和锁紧机构4，两组所述翻转机构2设于所述旋转平台1上，能够受所述旋转平台1驱动而水平旋转；
30.所述焊接平台3设于所述翻转机构2上，能够受所述翻转机构2驱动而绕水平转轴180度翻转；
31.所述焊接平台3上设有焊接孔31；所述焊接孔31对应设于所有需要焊接的部位，便于铝框的一面焊接完成后翻转180度从所述焊接孔31进行另一面的焊接。
32.所述锁紧机构4设于所述焊接平台3上，包括直角定位机构41、边框定位机构42和压紧机构43，所述直角定位机构41用于对铝框的角进行定位，包括第一卡口411、第二卡口412、由所述第一卡口411的侧边延伸形成的侧边定位板413以及位于所述侧边定位板413末端的端部定位板414；
33.两个所述压紧机构43分别设于所述第一卡口411和第二卡口412一侧，所述压紧机构43包括水平驱动件431、水平压紧块432、纵向驱动件433和纵向压紧块434，
34.所述水平压紧块432设于水平驱动件431上，能够受所述水平驱动件431驱动而将铝材侧向压紧；
35.所述纵向压紧块434设于所述纵向驱动件433上，能够受所述纵向驱动件433驱动而将铝材纵向压紧；
36.所述边框定位机构42用于将边框之间的铝材以一定角度固定在边框上。
37.所述焊接机械手200用于对铝材的交接位置进行焊接，其可以选用现今常见的用于铝合金的激光焊接机械臂来实现。
38.采用上述结构，能够对铝材进行可靠定位和固定，并露出上下两侧的焊接部位，便于焊接机械臂进行自动化焊接，生产的铝框精度高，能够大大提高生产效率，降低人工成本。利用专门设计的焊接孔31和锁紧机构4，能够对铝材进行精确定位的同时，为焊接机械手200留出足够的焊接空间，在铝框一面焊接完成后翻面进行另一面的焊接，或者根据焊接工艺的需要，在焊接过程中多次翻转，对铝框不同位置进行两面分别焊接，减少焊接发生的内应力。
39.为了实现铝材的快速组装和定位，所述边框定位机构42包括边框定位板421，所述边框定位板421的两端均设有第三卡口422；所述边框定位板421的对侧设有铝材定位座423，所述铝材定位座423上设有若干与所述边框定位板421具有预设夹角的斜卡口424，每个所述斜卡口424的外侧对应设有一个所述压紧机构43。
40.优选地，所述压紧机构43还包括压紧定位侧板435，所述压紧定位侧板435设于所述水平压紧块432的对侧。为了保证组装过程的尺寸精度，选择左右方向的一侧和前后方向的一侧作为定位侧，位于铝材长边同一侧的所述直角定位机构41，其定位侧的所述端部定位板414固定于所述侧边定位板413末端，非定位侧的所述端部定位板414通过端部气缸415连接。所述焊接平台3设置的所述压紧机构43的压紧定位侧板435均设于定位侧，所述水平压紧块432设于其对侧。
41.需要说明的是，采用上述结构，可以先将一根作为长边的铝材放入，随后依次放入两根作为宽边的铝材、一根作为长边的铝材以及铝框中间的铝材。放置完成后，所述端部气缸415驱动非定位侧的所述端部定位板414，将作为长边的铝材压紧在长度方向上；随后各个水平压紧块432动作，将作为宽边的铝材和铝框中间的铝材压紧在各自的压紧定位侧板435上，完成所有铝材铝框长度方向上的定位；最后，各个纵向压紧块434动作，将铝材向下压紧。通过上述结构，能够对各个铝材进行全面固定，便于焊接和焊接过程的翻转。所述水平驱动件431和纵向驱动件433均可以选用气缸或油缸。
42.为了实现铝材不平整表面的定位，所述纵向压紧块434末端设有纵向连杆436，所述纵向连杆436的末端用于将铝材向下压紧。需要说明的是，通过所述纵向连杆436，能够增加纵向压紧块434与铝材的距离，便于铝材的放入和送出；另外，所述纵向连接杆的末端与
铝材为点接触，能够最大限度对不平整的铝材表面实施稳定的下压力。
43.优选地，所述旋转平台1包括底座11、齿盘12、旋转座13和旋转驱动电机14，所述齿盘12设于所述底座11上，所述旋转座13可旋转地支承于所述齿盘12上，所述旋转驱动电机14设于所述旋转座13上，并与旋转驱动轮15连接，所述旋转驱动轮15与所述齿盘12啮合。当所述旋转驱动电机14旋转时，其旋转驱动轮15在所述齿盘12上旋转，带动旋转座13相对齿盘12旋转。
44.所述翻转机构2包括翻转柱21，所述翻转柱21的上部一侧设有翻转电机22，所述翻转电机22水平设置，其转轴与所述焊接平台3连接。一个焊接平台3对应设有两根翻转柱21，非设有翻转电机22的翻转柱21上设有被动翻转架23，所述被动翻转架23与所述焊接平台3连接，保证焊接平台3的转动稳定。
45.为了提高焊接效率，所述旋转焊接座100具有前工位101和后工位102，所述前工位101一侧设有上料机械臂300，所述后工位102一侧设有下料机械臂400。所述上料机械臂300和下料机械臂400均可选用现有的带有常规夹爪的机械臂，其中所述上料机械臂300用于夹持单根铝材，并将铝材放置于旋转焊接座100的前工位101处，而后工位102则为正常焊接工位，后工位102中的铝框可以进行独立的翻转和焊接，当焊接完成后，下料机械臂400将料框整体取出，旋转焊接座100水平旋转，将前工位101和后工位102上的焊接平台3对调，以便进行新一轮的上料和焊接工作。采用上述结构，可以同步进行铝框的组装和焊接工作，全程无需停顿，能够充分利用各个工序的准备时间，提升生产效率。
46.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种铝框轮转焊接设备，其特征在于，包括旋转焊接座和焊接机械手，所述旋转焊接座包括旋转平台、翻转机构、焊接平台和锁紧机构，两组所述翻转机构设于所述旋转平台上，能够受所述旋转平台驱动而水平旋转；所述焊接平台设于所述翻转机构上，能够受所述翻转机构驱动而绕水平转轴180度翻转；所述焊接平台上设有焊接孔；所述锁紧机构设于所述焊接平台上，包括直角定位机构、边框定位机构和压紧机构，所述直角定位机构用于对铝框的角进行定位，包括第一卡口、第二卡口、由所述第一卡口的侧边延伸形成的侧边定位板以及位于所述侧边定位板末端的端部定位板；两个所述压紧机构分别设于所述第一卡口和第二卡口一侧，所述压紧机构包括水平驱动件、水平压紧块、纵向驱动件和纵向压紧块，所述水平压紧块设于水平驱动件上，能够受所述水平驱动件驱动而将铝材侧向压紧；所述纵向压紧块设于所述纵向驱动件上，能够受所述纵向驱动件驱动而将铝材纵向压紧；所述边框定位机构用于将边框之间的铝材以一定角度固定在边框上；所述焊接机械手用于对铝材的交接位置进行焊接。2.如权利要求1所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述边框定位机构包括边框定位板，所述边框定位板的两端均设有第三卡口；所述边框定位板的对侧设有铝材定位座，所述铝材定位座上设有若干与所述边框定位板具有预设夹角的斜卡口，每个所述斜卡口的外侧对应设有一个所述压紧机构。3.如权利要求2所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述压紧机构还包括压紧定位侧板，所述压紧定位侧板设于所述水平压紧块的对侧。4.如权利要求3所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，选择左右方向的一侧和前后方向的一侧作为定位侧，位于铝材长边同一侧的所述直角定位机构，其定位侧的所述端部定位板固定于所述侧边定位板末端，非定位侧的所述端部定位板通过端部气缸连接。5.如权利要求4所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述焊接平台设置的所述压紧机构的压紧定位侧板均设于定位侧，所述水平压紧块设于其对侧。6.如权利要求1所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述纵向压紧块末端设有纵向连杆，所述纵向连杆的末端用于将铝材向下压紧。7.如权利要求1所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述旋转平台包括底座、齿盘、旋转座和旋转驱动电机，所述齿盘设于所述底座上，所述旋转座可旋转地支承于所述齿盘上，所述旋转驱动电机设于所述旋转座上，并与旋转驱动轮连接，所述旋转驱动轮与所述齿盘啮合。8.如权利要求1所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述翻转机构包括翻转柱，所述翻转柱的上部一侧设有翻转电机，所述翻转电机水平设置，其转轴与所述焊接平台连接。9.如权利要求1所述的铝框轮转焊接设备，其特征在于，所述旋转焊接座具有前工位和后工位，所述前工位一侧设有上料机械臂，所述后工位一侧设有下料机械臂。

技术总结
本发明实施例公开了一种铝框轮转焊接设备，包括旋转焊接座和焊接机械手，所述旋转焊接座包括旋转平台、翻转机构、焊接平台和锁紧机构；所述焊接平台设于所述翻转机构上；所述焊接平台上设有焊接孔；所述锁紧机构包括直角定位机构、边框定位机构和压紧机构，所述直角定位机构用于对铝框的角进行定位，包括第一卡口、第二卡口、由所述第一卡口的侧边延伸形成的侧边定位板以及位于所述侧边定位板末端的端部定位板；两个所述压紧机构分别设于所述第一卡口和第二卡口一侧，所述压紧机构包括水平驱动件、水平压紧块、纵向驱动件和纵向压紧块。采用本发明，可对铝材进行连接双面焊接作业，适应性强，铝框的装配尺寸精准，自动化程度高，生产效率高。生产效率高。生产效率高。


技术研发人员：刘贤伟 黄敏豪 蒲胜辉 李伟桥 唐健强 罗荣英 康土富 谢绍结 周家祥 邱祥喜 郭家健 曾燚荣 潘文俊
受保护的技术使用者：广东南铝智能装备科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/8/5