柔性前保險槓六軸機器人衝壓焊接設備的製作方法

2023-05-08 21:04:12

本實用新型涉及保險槓加工設備技術領域，具體涉及一種柔性前保險槓六軸機器人衝壓焊接設備。

背景技術：

汽車的前後端均安裝有保險槓，保險槓不僅具有裝飾功能，更重要是能夠吸收和緩和外界衝擊力，具有保護車身及乘員人身安全的功能。

在保險槓的加工過程中，不僅需要對保險槓進行多種孔徑的冷衝孔作業，還需要焊接雷達支架，由於保險槓是曲面結構，所需的成形孔的中心線是朝向多個方向，也即是成形孔是多角度的，採用現有的只能實現垂直冷衝孔的加工設備，柔性較差，將不能實現保險槓的多角度的成形孔的加工，並且保險槓上成形孔的孔徑又不全部相同，來回更換不同尺寸的衝頭將費時費力，嚴重影響生產效率，另外，現有技術中，由於加工設備是不能靈活移動的，且單個加工設備只固接有單個加工模塊，兼容性不好，進而只能實現一種工藝的加工，若對保險槓進行焊接雷達支架，還需要將保險槓移位至焊接平臺，這樣不僅大大降低生產效率，並且還需要對保險槓的進行重新定位，這不僅影響定位的準確性，還將影響整個保險槓的結構強度，導致保險槓的不良率上升。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於針對現有技術中的不足，而提供一種生產效率高、靈活移動性好和兼容性強的柔性前保險槓六軸機器人衝壓焊接設備。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

提供一種柔性前保險槓六軸機器人衝壓焊接設備，包括機械臂、冷衝孔模塊和超聲波焊接模塊,還包括能夠使所述機械臂與所述冷衝孔模塊或者所述超聲波焊接模塊分別實現快速插接的插接結構，所述插接結構包括第一插接件和與所述第一插接件插接配合的第二插接件，所述第一插接件固接於所述機械臂體的自由端，所述第二插接件固接於所述冷衝孔模塊或所述超聲波焊接模塊。

其中，所述第一插接件與所述第二插接件均為圓盤結構，所述第一插接件設有插接孔，所述第二插接件設有與插接孔配合的插接柱。

其中，所述第一插接件與所述第二插接件均為圓盤結構，所述第一插接件設有插接柱，所述第二插接件設有與插接柱配合的插接孔。

其中，所述第二插接件還設有用於電氣快速連接的快接插孔。

其中，還包括固定臂，所述第二插接件通過所述固定臂固接於所述冷衝孔模塊或所述超聲波焊接模塊。

其中，所述固定臂為C形臂，所述冷衝孔模塊位於所述C形臂的開口側，所述第二插接件位於所述C形臂的與開口側對應的另一側。

其中，所述C形臂的設有鏤空結構或者凹槽結構。

其中，所述鏤空結構位於所述C形臂的上半部，所述凹槽結構位於所述C形臂的下半部。

其中，所述冷衝孔模塊包括衝頭和驅動所述衝頭運動的增壓件，所述增壓件為具有快排功能的氣液增壓缸。

其中，還包括用於放置所述冷衝孔模塊和所述超聲波焊接模塊的模架。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的衝壓焊接設備，其結構包括機械臂、冷衝孔模塊和超聲波焊接模塊,還包括能夠使機械臂與冷衝孔模塊或者超聲波焊接模塊分別實現快速插接的插接結構，其中，插接結構包括與機械臂體的自由端固接的第一插接件和與冷衝孔模塊或者超聲波焊接模塊第二插接件，這樣機械臂就能夠通過插接結構與冷衝孔模塊或超聲波焊接模塊之中的任一加工模塊實現快速插接，然後機械臂帶動與其插接的加工模塊移動到任何需要的加工平臺，例如移動到需要加工保險槓的加工平臺，這樣既能夠實現對保險槓的冷衝孔，又能實現超聲波焊接，因此，本實用新型的衝壓焊接設備不僅能夠靈活移動，且很好地實現了不同工藝之間的兼容性能，進而顯著提高生產效率。

附圖說明

利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對於本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明的機械臂的結構示意圖。

圖2為本發明的機械臂與冷衝孔模塊插接後的結構示意圖。

圖3為本發明的機械臂與超聲波焊接模塊插接後的結構示意圖。

圖4為本發明的冷衝孔模塊和超聲波焊接模塊放置在模架上的結構示意圖。

圖1至圖4中包括有：

1-機械臂；

2-冷衝孔模塊、21-衝頭、22-增壓件、23-排料件；

3-超聲波焊接模塊、31-雙焊頭、32-旋轉氣缸、33-直線氣缸；

4-插接結構、41-第一插接件、42-第二插接件；

5-C形臂、51-鏤空結構、52-凹槽結構；

6-固定板；

7-模架。

具體實施方式

結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。

本實用新型的一種柔性前保險槓六軸機器人衝壓焊接設備的具體實施方式，如圖1至圖3所示，其結構包括機械臂1、冷衝孔模塊2和超聲波焊接模塊3，還包括插接結構4，冷衝孔模塊2通過插接結構4能夠與機械臂1實現快速插接（如圖2所示），超聲波焊接模塊3通過插接結構4能夠與機械臂1實現快速插接（如圖3所示）。

在對保險杆進行加工時，首先進行冷衝孔作業，再進行超聲波焊接作業，具體過程為：首先，機械臂1的自由端移動至模架7上的冷衝孔模塊2處（如圖4所示），並且通過插接結構4使機械臂1與冷衝孔模塊2快速插接（如圖2所示），然後機械臂1帶動冷衝孔模塊2移動至加工平臺上並對其上的產品進行冷衝孔，待冷衝孔完成，機械臂1將冷衝孔模塊2重新放回到模架7上並與冷衝孔模塊2脫離（如圖4所示），然後機械臂1的自由端移動至模架7上的超聲波焊接模塊3處（如圖4所示），並且通過插接結構4使機械臂1與超聲波焊接模塊3快速插接（如圖3所示），然後機械臂1帶動超聲波焊接移動至加工平臺上並對其上的產品進行焊接，待焊接完成，機械臂1將超聲波焊接模塊3重新放回到模架7上並與超聲波焊接脫離（如圖4所示），這樣即完成了保險槓的加工。

本發明的衝壓焊接設備很好的將冷衝孔和超聲波焊接兩種工藝兼容在一起，當然還可將更多的加工工藝兼容在一起，實現柔性加工，且顯著提高生產效率。

本實施例中的包括多個冷衝孔模塊2，每個冷衝孔模塊2的衝頭尺寸不同，這樣可實現保險杆上不同孔徑的成形孔的加工，再結合機械臂1可定位在任意空間位置，進而可實現保險槓上不同方位不同孔徑的成形孔的加工。

如圖1和圖4所示，插接結構4包括第一插接件41和與第一插接件41插接配合的第二插接件42，第一插接件41固接於機械臂1的末端（自由端），第二插接件42通過固定臂分別固接於冷衝孔模塊2和超聲波焊接模塊3上，同時，冷衝孔模塊2和超聲波焊接模塊3均通過固定臂穩定地放置在模架7上。如圖2和圖4所示，與冷衝孔模塊2固定的固定臂為C形臂5，冷衝孔模塊2位於C形臂5的開口側，第二插接件42位於C形臂5的與開口側對應的另一側，這樣可有效平衡於C形臂5，使得C形臂5更加平穩地放置在模架7上，也使得機械臂1帶動冷衝孔模塊2移動的更加平穩，另外C形臂5採用了挖孔設計，具體的為鏤空結構51或者凹槽結構52，在本實施例中，C形臂5的上半部為鏤空結構51，C形臂5的下半部為凹槽結構52，這種挖空設計能夠降低C形臂5的重量，使得冷衝孔模塊2的移動更加輕便。如圖3和圖4所示，與超聲波焊接模塊3固定的固定臂為固定板6，超聲波焊接模塊3固定於固定板6的一側，第二插接件42固定於固定板6的另一側，使得固定板6的兩側受力平衡，進而使得超聲波焊接模塊3放置在模架7上更加平穩，也使得機械臂1帶動超聲波焊接模塊3移動的更加平穩。

進一步的，第一插接件41與第二插接件42均為圓盤結構，第一插接件41設有插接孔，第二插接件42設有與插接孔配合的插接柱，當然，也可以在第一插接件41上設有插接柱，第二插接件42設有與插接柱配合的插接孔。插接柱與插接孔配合的插接結構4不僅便於加工，並且插接和脫離過程均很方便、快捷。

第二插接件42還設有用於電氣快速連接的快接插孔，這樣待機械臂1與加工模塊插接後，可快速將電器插頭插入快接插孔中，進而使得該加工模塊獲得相應的電氣及控制信號，進而可實現加工模塊的作業。

本實施例中，冷衝孔模塊2包括衝頭21和驅動衝頭21運動的增壓件22，增壓件22為氣液增壓缸，氣液增壓缸具有快排功能，氣液增壓缸可實現任意角度的擺放，因而本發明中的冷衝孔模塊2可實現中心線為任意角度的成形孔的加工。另外，冷衝孔模塊2還包括位於衝頭21下方的可實現自動排料的排料件23，排料件23包括排料筒和位於排料筒底部的用於封住排料筒的封板，在冷衝孔模塊2進行衝孔作業時，落料落入排料筒中，待作業完成，機械臂1將冷衝孔模塊2放置於模架7時，封板被模架7頂開，進而使得排料筒的底部筒口打開，料落自動落下。

本實施例中，超聲波焊接模塊3包括雙焊頭31和驅動雙焊頭31運動的驅動件，驅動件包括旋轉氣缸32和直線氣缸33，旋轉氣缸32能夠驅動雙焊頭31在0～180度的平面內任意轉動，直線氣缸33能夠驅動旋轉氣缸32上下直線移動，旋轉氣缸32與直線氣缸33配合可以大大增加雙焊頭31的自由度，進而使得雙焊頭31可實現多角度、多方向調節，從而可實現產品的全方位焊接。

最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。