專利名稱：塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑膠加工設(shè)備，特別涉及塑膠油箱的集成加工中心。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，塑膠油箱加工基本都采用分散加工方式，即各工序均有獨(dú) 立的加工設(shè)備構(gòu)成，組成一個(gè)生產(chǎn)線，被加工部件在生產(chǎn)線上流動(dòng)到各工序 的工位上，進(jìn)行該工序的加工作業(yè)。這種分散加工方式不但作業(yè)時(shí)間長、效 率低及占用大量生產(chǎn)場地，而且，還由于被加工部件在各工序之間頻繁換位， 而各加工設(shè)備的加工程序均為事先設(shè)定的，所以，就造成各工位定位上容易 產(chǎn)生誤差，反映到產(chǎn)品加工上，就造成加工精度降低，產(chǎn)品質(zhì)量不能保證， 廢品率比l^高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，將各工序設(shè)備均集中固 定在同一框架內(nèi)，被加工部件也只在同一工位進(jìn)行各種加工作業(yè)，解決現(xiàn)有 技術(shù)中效率低、占用大量生產(chǎn)場地以及定位上容易產(chǎn)生誤差的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是設(shè)計(jì)一種塑膠油箱開孔及焊接加工 系統(tǒng)，包括用于承載定位塑膠油箱的工作臺，所述工作臺通過傳送裝置連接 于框架的底座上，開孔單元和焊接單元，所述開孔單元和焊接單元設(shè)置在同 一支架上，該加工系統(tǒng)還包括固定于底座上的萬向機(jī)械臂，所述支架通過萬 向機(jī)械臂連接框架的底座。所述開孔單元包括開孔旋刀式開孔機(jī)構(gòu)以及廢料 卡具，所述廢料卡具設(shè)置于旋刀式開孔機(jī)構(gòu)中旋刀夾具的中部，與旋刀式開 孔機(jī)構(gòu)中的旋刀同軸設(shè)置。所述焊接單元包括旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)以及工件夾具， 所述工件夾具套裝在旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)焊接頭的外面。所述工件輸送單元包 括工件平臺、工件存放機(jī)構(gòu)以及工件取送機(jī)構(gòu)，所述工件取送機(jī)構(gòu)由工件存 放機(jī)構(gòu)取工件送至工件平臺上。所述廢料存儲單元包括廢料存放箱，該廢料 存放箱的上口部設(shè)有"U，，型廢料卡卸叉。該加工系統(tǒng)還包括固定焊接機(jī)構(gòu)以及 控制裝置，所述固定焊接機(jī)構(gòu)包括熱板焊接頭、驅(qū)動(dòng)熱板焊接頭運(yùn)動(dòng)的氣缸以及分別控制熱板焊接頭和氣缸的控制單元。所述固定焊接機(jī)構(gòu)還包括熱板 溫度閉環(huán)控制裝置，深度感應(yīng)裝置以及比例閥，所述熱板溫度閉環(huán)控制裝置、 深度感應(yīng)裝置以及比例閥均電連接控制單元，所述比例閥設(shè)置于氣缸的 一個(gè) 氣路上。該加工系統(tǒng)還包括框架，所述工作臺、開孔單元、焊4妻單元、工件 輸送單元以及廢料存儲單元均設(shè)置于該框架內(nèi)，并連接于該框架。
本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案，將各工序集中在一個(gè)工位上完成，并且各 加工設(shè)備依照一個(gè)定位基準(zhǔn)工作，不但節(jié)約大量的工序轉(zhuǎn)換時(shí)間，減少生產(chǎn) 占用空間，同時(shí)，還提高了加工精度，提高產(chǎn)品的成品率。


圖1是本發(fā)明塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)的加工工藝流程示意圖2是本發(fā)明塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)的立體分解示意圖3是圖2中所述開孔和焊接單元組合示意圖4是固定焊接機(jī)構(gòu)氣缸壓力調(diào)整工作原理圖5是圖2中所述固定焊接機(jī)構(gòu)示意圖6是固定焊接機(jī)構(gòu)的閉環(huán)溫控電路工作原理圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合上述

本發(fā)明的具體實(shí)施方案。
由圖1和圖2中可知， 一種塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，包括用于承 載定位塑膠油箱的工作臺10,開孔單元20、焊接單元30、工件輸送單元40、 廢料存儲單元50以及控制上述設(shè)備的控制裝置90;該加工系統(tǒng)還包括框架 100，所述工作臺10、開孔單元20、焊接單元30、工件輸送單元40以及廢 料存儲單元50均設(shè)置于該框架100內(nèi)，并連接于該框架100。框架100為整 體固定的工作架，該加工系統(tǒng)的各加工設(shè)備均連接于該框架內(nèi)，具有統(tǒng)一的 定位基準(zhǔn)，另外，被加工的塑膠油箱也只在唯一的工作臺面上固定，各加工 設(shè)備對同一工作臺上的油箱進(jìn)行加工，大大減少了定位的誤差，提高了加工 精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，可以大大提高生產(chǎn)效率，占用的生產(chǎn)場地也比 較小。由圖2中可知，所述工作臺10通過傳送裝置連接于框架100的底座101 上。工作臺IO可以在預(yù)備工位上安裝被加工油箱，然后通過傳送裝置移至加 工工作位置上并固定，進(jìn)行各工序的加工作業(yè)，全部加工完成后，工作臺移 出加工場地，便于取下加工好的油箱，安裝下一個(gè)要加工的油箱。
由圖2和圖3中可知，所述開孔單元20和焊接單元30設(shè)置在同一支架 60上，該支架60連接框架100。該加工系統(tǒng)還包括固定于底座IOI上的萬向 機(jī)械臂70,所述支架60通過萬向機(jī)械臂70連接框架100的底座101。本發(fā) 明中將開孔單元20和焊接單元30集成于一體，更加減少設(shè)備所占用的空間， 同時(shí)，將開孔和焊接集中在一起，提高了加工精度，簡化了加工程序。再將 這個(gè)組合加工體設(shè)置在萬向機(jī)械臂上，可以加工油箱各個(gè)位置，特別對于復(fù) 雜面上的開孔和焊接，這種萬向組合加工體更加體現(xiàn)出其優(yōu)越性。
由圖3中可知，所述開孔單元20包括旋刀式開孔機(jī)構(gòu)21以及廢料卡具 22,所述廢料卡具22設(shè)置于旋刀式開孔機(jī)構(gòu)21中旋刀夾具的中部，與旋刀 式開孔機(jī)構(gòu)21中的旋刀同軸設(shè)置。所述開孔機(jī)構(gòu)21包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)以及旋刀，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋刀旋轉(zhuǎn)，在油箱上劃切，直至 開出符合規(guī)定的孔洞。所述廢料卡具22為筒狀，其固定端連接旋刀夾具，自 由端呈錐臺狀，在錐臺尾端開有環(huán)形溝槽，在該廢料卡具22筒體上開有至少 三條軸向凹槽。廢料卡具22的作用在于加工過程中夾持被劃切的廢料部分， 卡具穿入油箱事先預(yù)設(shè)的工藝孔中，使油箱壁卡在環(huán)形溝槽中，開孔完成后， 廢料A卡在環(huán)形溝槽中，不會掉落在油箱內(nèi)，由卡具22送到廢料存儲單元 50處收存。
由圖3中可知，所述焊接單元30包括旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)31以及工件夾具32， 所述工件夾具32套裝在旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)31旋轉(zhuǎn)焊接頭的外面。本方案中的焊 接裝置30采用旋轉(zhuǎn)焊接方法，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)桿帶動(dòng)卡針轉(zhuǎn)動(dòng)，卡針帶動(dòng) 預(yù)先放置在孔洞上的工件高速旋轉(zhuǎn)，由工件與油箱之間高速摩擦所產(chǎn)生的高 溫將工件焊接在油箱的孔洞上。工件夾具32包括連接旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)31的夾 具頭，夾具頭由工件輸送單元40上取工件，并將工件送到油箱上的焊接處， 再由焊接裝置30完成焊接作業(yè)。工件輸送單元40以及廢料存儲單元50均可以設(shè)計(jì)為簡單方式的，例如 工件輸送單元40可以只是一個(gè)存料臺，由操作人員手工將工件放置在存料臺 上，再由工件夾具32取走。也可以設(shè)計(jì)為自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，即所述工件輸送 單元40包括工件平臺、工件存放機(jī)構(gòu)以及工件取送機(jī)構(gòu)，所述工件取送機(jī)構(gòu) 由工件存放機(jī)構(gòu)取工件送至工件平臺上。廢料存儲單元50可以只是設(shè)置一個(gè) 存廢料容器，由開孔單元自行將廢料卸到容器內(nèi)即可，還可以設(shè)計(jì)一種自動(dòng) 卸料的機(jī)構(gòu)，例如所述廢料存儲單元50包括廢料存放箱，該廢料存放箱的 上口部設(shè)有"U"型廢料卡卸叉。開孔完成后，廢料卡具22攜帶廢料由"U，，型 廢料卡卸叉的開口進(jìn)入卡卸叉內(nèi)，上提廢料卡具22，將廢料卸到廢料存放箱 中。
由圖4至圖6中可知，出于加工便利以及降低成本考慮，該加工系統(tǒng)還 包括固定焊接機(jī)構(gòu)80，所述固定焊接機(jī)構(gòu)80包括熱板焊接頭81、驅(qū)動(dòng)熱板 焊接頭81運(yùn)動(dòng)的氣缸82以及用于進(jìn)行系統(tǒng)控制的控制單元83。所述固定焊 接機(jī)構(gòu)80還包括熱板溫度閉環(huán)控制裝置84，深度感應(yīng)裝置85以及比例閥86， 所述熱板溫度閉環(huán)控制裝置84、深度感應(yīng)裝置85以及比例閥86均電連接控 制單元83,所述比例閥86設(shè)置于氣缸82的一個(gè)氣路上。熱板溫度閉環(huán)控制 裝置84用于精確控制熱板溫度，當(dāng)固定焊接機(jī)構(gòu)80設(shè)置有兩個(gè)熱板時(shí)，其 對應(yīng)的焊接頭可以根據(jù)焊件的熔點(diǎn)提供不同的焊接溫度，提高焊接質(zhì)量。深 度感應(yīng)裝置85以及比例閥86是控制焊接頭對焊接部位的壓力，由深度感應(yīng) 裝置85—般釆用深度傳感器，可以根據(jù)焊接深度的不同，發(fā)出不同的電信號 給控制單元83,控制單元83以此向比例閥86發(fā)出不同的控制指令，比例閥 調(diào)整其控制的氣缸(圖中未標(biāo)示)一條氣路上(氣缸活塞一側(cè))的氣壓，由 于氣缸另外一條氣路(氣缸活塞另外一側(cè))的壓力是恒定的，就使氣缸對熱 板焊接頭81的壓力發(fā)生變化，這樣就可以根據(jù)不同的焊接深度調(diào)整焊接頭對 焊接表面的壓力，提高焊接質(zhì)量。
不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍,
權(quán)利要求
1、一種塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，包括用于承載、定位及加工塑膠油箱的工作臺(10)，開孔單元(20)、焊接單元(30)、工件輸送單元(40)、廢料存儲單元(50)以及控制上述設(shè)備的控制裝置(90)；其特征在于該加工系統(tǒng)還包括框架(100)，所述工作臺(10)、開孔單元(20)、焊接單元(30)、工件輸送單元(40)以及廢料存儲單元(50)均設(shè)置于該框架(100)內(nèi)，并連接于該框架(100)，所述工作臺(10)為一個(gè)，所述開孔單元(20)和焊接單元(30)設(shè)置在同一支架(60)上，該支架(60)連接框架(100)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，其特征在于 所述工作臺(10)通過傳送裝置連接于框架(100)的底座(101 )上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，其特征在于 該加工系統(tǒng)還包括固定于底座(101 )上的萬向機(jī)械臂(70)，所述支架(60) 通過萬向機(jī)械臂(70)連接框架(100)的底座(101 )。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)， 其特征在于所述開孔單元(20)包括開孔旋刀式開孔機(jī)構(gòu)(21)以及廢料 卡具(22)，所述廢料卡具(22)設(shè)置于旋刀式開孔機(jī)構(gòu)(21)中旋刀夾具的 中部，與旋刀式開孔機(jī)構(gòu)(21)中的旋刀同軸設(shè)置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)， 其特征在于所述焊接單元(30)包括旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)(31)以及工件夾具(32 )， 所述工件夾具(32)連接旋轉(zhuǎn)焊接機(jī)構(gòu)(31)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，其特征在于 所述工件輸送單元(40)包括工件平臺、工件存》文機(jī)構(gòu)以及工件取送機(jī)構(gòu)，
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，其特征在于 所述廢料存儲單元(50)包括廢料存放箱，該廢料存放箱的上口部設(shè)有"U" 型廢料卡卸叉。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)， 其特征在于該加工系統(tǒng)還包括固定焊接機(jī)構(gòu)(80),所述固定焊接機(jī)構(gòu)(80)包括熱板焊接頭(81 )、驅(qū)動(dòng)熱板焊接頭(81 )運(yùn)動(dòng)的氣缸(82)以及分別控 制熱板焊接頭(81)和氣缸(82)的控制單元(83)。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)，其特征在于 所述固定焊接機(jī)構(gòu)(80)還包括熱板溫度閉環(huán)控制裝置(84),深度感應(yīng)裝置 (85)以及比例閥(86),所述熱板溫度閉環(huán)控制裝置(84)、深度感應(yīng)裝置 (85)以及比例閥(86)均電連接控制單元(83)，所述比例閥(86)設(shè)置于 氣缸(82)的一個(gè)氣路上。
全文摘要
一種塑膠油箱開孔及焊接加工系統(tǒng)包括設(shè)置于該框架(100)內(nèi)的一個(gè)工作臺(10)、開孔單元(20)、焊接單元(30)、工件輸送單元(40)以及廢料存儲單元(50)，還包括控制上述設(shè)備的控制裝置(90)；所述開孔單元(20)和焊接單元(30)設(shè)置在同一支架(60)上，支架(60)通過萬向機(jī)械臂(70)連接框架(100)的底座(101)。本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案，將各工序集中在一個(gè)工位上完成，并且各加工設(shè)備依照一個(gè)定位基準(zhǔn)工作，不但節(jié)約大量的工序轉(zhuǎn)換時(shí)間，減少生產(chǎn)占用空間，同時(shí)，還提高了加工精度，提高產(chǎn)品的成品率。
文檔編號B29D99/00GK101537720SQ200810241898
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者呂惠卿 申請人:必諾機(jī)械(東莞)有限公司