一種自動點焊設備的上料裝置的製作方法

2023-09-23 21:25:15

專利名稱：一種自動點焊設備的上料裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接設備上料裝置，尤其是一種與自動點焊設備匹配的焊接工件上料裝置，屬於焊接技術領域。
背景技術：
自動點焊設備以其自動化程度高、易於在生產線體上布置、能保證工件焊接質量、改善工作條件等優點被應用於汽車車身焊裝過程中。目前自動點焊設備上料裝置一般採用機械手設備，由PLC系統控制完成自動上料動作，但該上料方式存在著設備結構複雜、購置成本及維護費用高、佔用空間大等弊病，尤其是對於中、小型焊接零件而言，出現大馬拉小車現象，造成資源浪費。而採用原始的人工上料方式不僅操作者勞動強度大、工作效率低、直接影響到焊裝生產的節拍，而且存在著安全生產方面的隱患。中國專利申請號為200510110198. X、名稱為「汽車尾氣三元淨化器生產線自動恆力捆綁點焊機構」的專利文件中，公開了一種點焊機構，該機構包括機架、力傳感器支架、力傳感器、力傳感器連接塊、下料氣缸、下料推板、左焊槍集成、位置探測傳感器集成、捆綁液壓缸連接塊、右焊槍集成、點焊機構支架、點焊機構支架移動導軌、點焊機構支架移動氣缸、捆綁液壓缸、進料氣缸、進料推板、送料導軌、捆綁帶、捆綁支架和導向滾針等諸多部件。這些部件組合在一起來完成工件的自動進料、恆力捆綁、點焊、下料等操作，滿足了自動化流水線生產的需要，解決了自動化生產線上、下料批量生產的需求，但該結構過於複雜、且很容易出現故障。本發明針對的工件為汽車前門加強板，它在玻璃水切安裝過程中起到密封及加強支撐作用，汽車前門加強板由第一加強板和第二加強板合拼點焊而成，在焊接工序上料過程中需要將第一加強板和第二加強板進行區分，並按照第一加強板、第二加強板的擺放順序放置，兩板上料過程中還需進行精準定位，以免焊件焊接過程中出現變形、焊點偏等缺陷，導致安裝後總玻璃水切密封不良，影響整車性能。因此需要設計一種與自動點焊設備匹配的、實用的焊接工件上料裝置，來保證和提升汽車製造企業焊裝生產的能力。

發明內容
本發明的目的在於針對自動點焊設備焊接速度快的特點，提供一種實用性強、性能穩定、安全可靠的自動點焊設備的上料裝置。本發明所述問題是以下述技術方案實現的
一種自動點焊設備的上料裝置，它包括左右對稱布置的兩部分，其中每一部分均包括工作檯架、驅動機構、執行機構和物料框，所述工作檯架由第一工作檯架和第二工作檯架組成，所述驅動機構安裝在第一工作檯架上，所述物料框安裝在第二工作檯架上，所述執行機構與驅動機構配裝。上述自動點焊設備的上料裝置，所述驅動機構由升降驅動組件和平移驅動組件組成，所述升降驅動組件包括升降驅動電機、升降螺旋傳動單元、升降滑塊和升降滑軌，所述升降驅動電機輸出軸與升降螺旋傳動單元的主動元件連接，所述升降螺旋傳動單元的從動元件與升降滑塊固定裝配，所述升降滑塊沿升降滑軌上下移動，所述升降滑軌固定在平移驅動組件上。上述自動點焊設備的上料裝置，所述平移驅動組件包括平移驅動電機、平移螺旋傳動單元、平移滑塊和平移滑軌，所述平移驅動電機輸出軸與平移螺旋傳動單元的主動元件連接，所述平移螺旋傳動單元的從動元件與平移滑塊固定裝配，所述平移滑塊沿平移滑軌左右移動，所述平移滑軌固定在第一工作檯架上。上述自動點焊設備的上料裝置，所述執行機構由機械抓手臂、真空吸盤和吸盤固定架組成，所述機械抓手臂一端固定在驅動機構升降驅動組件的升降滑塊上，在機械抓手臂的另一端設有吸盤固定架，所述吸盤固定架底面設有一組真空吸盤。上述自動點焊設備的上料裝置，所述真空吸盤數量不少於兩個，它們的安裝位置與焊接工件匹配。上述自動點焊設備的上料裝置，所述物料框為矩形框架結構，在物料框底面上設有一組工件定位銷，在物料框四角位置設置物料框定位孔。上述自動點焊設備的上料裝置，所述物料框定位孔與第二工作檯架上設置的物料框定位銷匹配。本發明與自動點焊設備匹配，它包括左右對稱布置的兩部分，可同時滿足左右兩臺點焊機的上料需求；本發明由執行機構的真空吸盤將待焊接工件抓取後，再由升降驅動組件和平移驅動組件帶動執行機構及焊接工件上、下、左、右方向移動，將工件放置到焊接夾具工裝上，完成焊接工件的上料動作；本發明在驅動機構中，分別通過升降螺旋傳動單元、平移螺旋傳動單元將升降驅動電機、平移驅動電機的旋轉動作轉換為升降滑塊、平移滑塊的直線運動，使執行機構帶動焊接工件可在空間全方位移動；本發明通過工件定位銷對工件精確定位，保證了工件上料位置的一致性；本發明通過真空吸盤抓取焊接工件，避免了在上料過程中劃傷焊接工件，保證了產品的外觀質量。總之，本發明具有實用性強、性能穩定、安全可靠的特點，可大大降低操作者的勞動強度、顯著提高工作效率、滿足焊裝生產節拍要求、提升企業焊裝生產能力。


下面結合附圖對本發明作進一步說明。圖1是本發明總體結構示意 圖2是本發明的工作檯架示意 圖3是本發明的驅動機構示意 圖4是本發明驅動機構升降驅動組件結構示意 圖5是本發明驅動機構平移驅動組件結構示意 圖6是本發明的執行機構示意 圖7是本發明的物料框結構示意 圖8是焊接工件(汽車前門加強板)示意 圖9是本發明(右側部分)的工作狀態示意圖。圖中各標號清單為1、工作檯架，1-1、第一工作檯架，1-2、第二工作檯架，1-2-1、物料框定位銷，2、驅動機構，2-1、升降驅動組件，2-1-1、升降驅動電機，2-1-2、升降螺旋傳動單元，2-1-3、升降滑塊，2-1-4、升降滑軌，2-2、平移驅動組件，2-2-1、平移驅動電機，2-2_2、平移螺旋傳動單兀,2_2_3、平移滑塊,2_2_4、平移滑軌,3、執行機構,3_1、機械抓手臂，3-2、吸盤固定架，3-3、真空吸盤，4、物料框，4-1、工件定位銷，4-2、物料框定位孔，5、焊接工件，5-1、第一加強板，5-2、第二加強板，6、焊接夾具工裝。
具體實施例方式參看圖1、圖2，本發明包括左右對稱布置的兩部分，其中每一部分均包括工作檯架1、驅動機構2、執行機構3和物料框4，所述工作檯架I由第一工作檯架1-1和第二工作檯架1-2組成，所述驅動機構2安裝在第一工作檯架1-1上，所述物料框4安裝在第二工作檯架1-2上，在第二工作檯架1-2上設置物料框定位銷1-2-1，所述執行機構3與驅動機構2配裝。參看圖3、圖4、圖5，本發明的驅動機構2由升降驅動組件2-1和平移驅動組件2-2組成，所述升降驅動組件2-1包括升降驅動電機2-1-1、升降螺旋傳動單元2-1-2、升降滑塊2-1-3和升降滑軌2-1-4，所述升降驅動電機2-1-1驅動升降螺旋傳動單元2-1-2，由升降螺旋傳動單元2-1-2的主動元件與從動元件配合將升降驅動電機2-1-1的旋轉運動轉換為從動元件的直線運動，所述升降螺旋傳動單元2-1-2的從動元件與升降滑塊2-1-3固定裝配，所述升降滑塊2-1-3沿升降滑軌2-1-4上下移動，所述升降滑軌2-1-4固定在平移驅動組件2-2上；所述平移驅動組件2-2包括平移驅動電機2-2-1、平移螺旋傳動單元2-2-2、平移滑塊2-2-3和平移滑軌2-2-4，所述平移驅動電機2-2-1驅動平移螺旋傳動單元2-2-2，由平移螺旋傳動單元2-2-2的主動元件與從動元件配合將平移驅動電機2-2-1的旋轉運動轉換為從動元件的直線運動，所述平移螺旋傳動單元2-2-2的從動元件與平移滑塊2-2-3固定裝配，所述平移滑塊2-2-3沿平移滑軌2-2-4左右移動，所述平移滑軌2-2-4固定在第一工作檯架1-1上。參看圖6，本發明的執行機構3由機械抓手臂3-1、真空吸盤3-3和吸盤固定架3-2組成，所述機械抓手臂3-1 —端固定在驅動機構升降驅動組件的升降滑塊2-1-3上，在機械抓手臂的另一端設有吸盤固定架3-2，所述吸盤固定架3-2底面設有一組真空吸盤3-3，本實施例中真空吸盤3-3的數量為兩個。參看圖7，本發明的物料框4為矩形框架結構，在物料框底面上設有一組工件定位銷4-1，在物料框4的四角位置設置物料框定位孔4-2，所述物料框定位孔4-2與第二工作檯架1-2上的物料框定位銷1-2-1匹配。參看圖8、圖9，本實施例所針對的焊接工件5為汽車前門加強板，它在玻璃水切安裝過程中起到密封及加強支撐作用，汽車前門加強板由第一加強板5-1和第二加強板5-2合拼點焊而成，在焊接工序上料過程中需要將第一加強板5-1和第二加強板5-2進行區分，並按照第一加強板5-1、第二加強板5-2的擺放順序放置到物料框4中，在物料框4中30件焊接工件5摞放在一起。參看圖9，在自動電焊設備上料時，首先將待焊接工件5放置到物料框4中，並由工件定位銷4-2對工件精確定位，以保證焊接工件5上料位置的一致性；啟動驅動機構的升降驅動電機2-1-1運轉，由升降螺旋傳動單元2-1-2將升降驅動電機2-1-1的旋轉動作轉換為升降滑塊2-1-3的直線運動，使執行機構上下移動至適當位置；啟動驅動機構的平移驅動電機2-2-1運轉，由平移螺旋傳動單元2-2-2將平移驅動電機2-2-1的旋轉動作轉換為升降滑塊2-2-3的直線運動，使執行機構3左右移動至適當位置；然後由由執行機構3的真空吸盤3-3將待汽車前門加強板的第一加強板5-1抓取後，再由升降驅動組件2-1和平移驅動組件2-2帶動執行機構3及焊接工件5上、下、左、右方向移動，將第一加強板5-1放置到焊接夾具工裝6上，重複上述動作，將第二加強板5-2放置到第一加強板5-1上面，再由焊接夾具工裝夾緊工件，至此完成焊接工件5的上料動作。
權利要求
1.一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，它包括左右對稱布置的兩部分，其中每一部分均包括工作檯架(I)、驅動機構(2)、執行機構(3)和物料框(4)，所述工作檯架(I)由第一工作檯架(1-1)和第二工作檯架(1-2)組成，所述驅動機構(2)安裝在第一工作檯架(1-1)上，所述物料框(4)安裝在第二工作檯架(1-2)上，所述執行機構(3)與驅動機構(2)配裝。
2.根據權利要求1所述的一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述驅動機構(2)由升降驅動組件(2-1)和平移驅動組件(2-2)組成，所述升降驅動組件(2-1)包括升降驅動電機(2-1-1)、升降螺旋傳動單元(2-1-2)、升降滑塊(2-1-3)和升降滑軌(2-1-4)，所述升降驅動電機(2-1-1)輸出軸與升降螺旋傳動單元(2-1-2)的主動元件連接,所述升降螺旋傳動單元(2-1-2)的從動元件與升降滑塊(2-1-3)固定裝配，所述升降滑塊(2-1-3)沿升降滑軌(2-1-4)上下移動，所述升降滑軌(2-1-4)固定在平移驅動組件(2-2)上。
3.根據權利要求2所述的一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述平移驅動組件(2-2)包括平移驅動電機(2-2-1 )、平移螺旋傳動單元(2-2-2)、平移滑塊(2_2_3)和平移滑軌(2-2-4)，所述平移驅動電機(2-2-1)輸出軸與平移螺旋傳動單元(2-2-2)的主動元件連接，所述平移螺旋傳動單元(2-2-2)的從動元件與平移滑塊(2-2-3)固定裝配，所述平移滑塊(2-2-3)沿平移滑軌(2-2-4)左右移動，所述平移滑軌(2-2-4)固定在第一工作檯架(1-1)上。
4.根據權利要求3或I所述的一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述執行機構(3 )由機械抓手臂(3-1 )、真空吸盤(3-3 )和吸盤固定架(3-2 )組成，所述機械抓手臂(3-1)一端固定在驅動機構升降驅動組件的升降滑塊(2-1-3)上，在機械抓手臂的另一端設有吸盤固定架(3-2)，所述吸盤固定架(3-2)底面設有一組真空吸盤(3-3)。
5.根據權利要求4所述的 一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述真空吸盤(3-3 )數量不少於兩個，它們的安裝位置與焊接工件(5 )匹配。
6.根據權利要求1或5所述的一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述物料框(4)為矩形框架結構，在物料框底面上設有一組工件定位銷(4-1)，在物料框(4)的四角位置設置物料框定位孔(4-2)。
7.根據權利要求6所述的一種自動點焊設備的上料裝置，其特徵是，所述物料框定位孔(4-2)與第二工作檯架上設置的物料框定位銷(1-2-1)匹配。
全文摘要
一種自動點焊設備的上料裝置，用於解決焊裝工件的自動上料問題。它包括左右對稱布置的兩部分，其中每一部分均包括工作檯架、驅動機構、執行機構和物料框，所述工作檯架由第一工作檯架和第二工作檯架組成，所述驅動機構安裝在第一工作檯架上，所述物料框安裝在第二工作檯架上，所述執行機構與驅動機構配裝。本發明具有實用性強、性能穩定、安全可靠的特點，可大大降低操作者的勞動強度、顯著提高工作效率、滿足焊裝生產節拍要求、提升企業焊裝生產能力。
文檔編號B23K11/36GK103071906SQ20131003657
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者李繼紅, 李釗, 劉曉軍, 武萬斌, 高迎, 王保華 申請人:長城汽車股份有限公司