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自动化机器人的焊接教学及科研系统
大学仕 2019-12-10 10:17 7968浏览
申请号:CN201910180361.1 申请日: 2019-03-11 公开(公告)号:CN109719372A 公开(公告)日:2019-05-07 发明人:李乡亮;薛志清 申请(专利权)人:江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 代理机构:南京知识律师事务所 代理人:汪旭东 申请人地址:江苏省苏州市常熟高新技术产业开发区贤士路88号7号楼     1.一种自动化机器人焊接教学及科研系统,其特征在于:包括焊接机器人系统、熔池监测系统、激光跟踪系统、手持焊缝拍照系统、数据传输系统和考核/科研数据库、柔性工作平台、单轴柔性变位机、双轴柔性变位机、PLC控制台、TIG焊机、MIG/MAG焊机以及PC端;所述焊接机器人系统包括焊接机器人本体和机器人控制柜;所述机器人控制柜一端连接TIG焊机或MIG/MAG焊机,一端连接焊接机器人本体;所述焊接机器人本体末端还安装有TIG焊枪或 MIG/MAG焊枪;所述焊接机器人,可切换使用TIG焊机或MIG/MAG焊机;所述TIG焊枪和 MIG/MAG焊枪,可与对应焊机同步进行切换;所述考核/科研数据库,通过数据传输系统,与TIG焊机、MIG/MAG焊机连接;所述数据传输系统可实时上传焊接数据到考核/科研数据库中,用于教学和科研;所述焊接机器人本体末端装有熔池监测系统和激光跟踪系统;所述熔池监测系统配有独立的图像显示/存储系统,用于监测熔池形态;所述激光跟踪系统用于调节焊缝位置偏差;所述手持焊缝拍照系统,用于对焊后的形貌拍照,并记录焊缝尺寸;所述单轴柔性变位机、双轴柔性变位机通过PLC控制台控制,并与焊接机器人本体联动;所述PLC控制台,与机器人控制柜连接, 控制变位机转动,并调用焊接程序,实现自动化焊接;所述PC 端,上面包含数据传输系统和考核/科研数据库、熔池监测数据、激光跟踪数据、焊缝拍照数据。   2.根据权利要求1所述的一种自动化机器人焊接教学及科研系统,其特征在于:所述焊接机器人为工业用焊接机器人,采用6轴,可负载4 20kg。   技术领域  本发明涉及自动化焊接教学及科研技术领域,尤其涉及一种自动化机器人焊接教学及科研系统。   背景技术  随着自动化产业发展,人才培养也成为了学校关注的重点,学校逐渐对自动化教育教学有了迫切需求,于此同时高校的相关科研项目也在逐渐增加。因此高校对于自动化设备的需求,要既能实现教学,又能满足科研。    目前市场上多数是针对教学的机器人自动化设备,多数是小型,示范型,以演示为主。并不适用于大部分科研场景。   发明内容  针对上述技术问题,本发明提供了一种自动化机器人焊接教学及科研系统,本系统是一种实现教学与科研的多功能集成系统。    一种自动化机器人焊接教学及科研系统,包括焊接机器人系统、熔池监测系统、激光跟踪系统、手持焊缝拍照系统、数据传输系统和考核/科研数据库、柔性工作平台、单轴柔性变位机、双轴柔性变位机、PLC控制台、TIG焊机、MIG/MAG焊机以及PC端;所述焊接机器人系统包括焊接机器人本体和机器人控制柜;所述机器人控制柜一端连接TIG焊机或MIG/MAG焊机,一端连接焊接机器人本体;所述焊接机器人本体末端还安装有TIG焊枪或 MIG/MAG焊枪;所述焊接机器人,可切换使用TIG焊机或MIG/MAG焊机;所述TIG焊枪和 MIG/MAG焊枪,可与对应焊机同步进行切换;所述考核/科研数据库,通过数据传输系统,与TIG焊机、MIG/MAG焊机连接;所述数据传输系统可实时上传焊接数据到考核/科研数据库中,用于教学和科研;所述焊接机器人本体末端装有熔池监测系统和激光跟踪系统;所述熔池监测系统配有独立的图像显示/存储系统,用于监测熔池形态;所述激光跟踪系统用于调节焊缝位置偏差;所述手持焊缝拍照系统,用于对焊后的形貌拍照,并记录焊缝尺寸;所述单轴柔性变位机、双轴柔性变位机通过PLC控制台控制,并与焊接机器人本体联动;所述PLC控制台,与机器人控制柜连接, 控制变位机转动,并调用焊接程序,实现自动化焊接;所述PC 端,上面包含数据传输系统和考核/科研数据库、熔池监测数据、激光跟踪数据、焊缝拍照数据。    进一步的,所述焊接机器人为工业用焊接机器人,采用6轴,可负载4 20kg。    本发明满足与自动化焊接相关的焊接工艺、焊接设备、自动化集成、PLC电气控制等科研教学应用,与产业活动接近,有利于科研成果研发及学生实践技能水平的提高。   附图说明  图1是本发明系统示意图。   具体实施方式  工作流程如下:步骤1、根据科研或考核的内容,选择柔性工作平台,单轴柔性变位机、双轴柔性变位机,进行装夹;步骤2、根据科研或考核的内容,选择TIG或MIG/MAG焊接方式,将TIG焊机及焊枪或MIG/MAG焊机及焊枪与机器人和控制柜连接;步骤3、焊接机器人启动,通过控制柜上的示教器编写焊接程序;步骤4、通过PLC控制台调用焊接指令;步骤5、实施焊接;步骤6、焊接过程,激光跟踪系统自动纠正焊缝位置偏差;步骤7、焊接过程,熔池监测系统记录焊接熔池变化过程;通过数据传输系统将数据传输至PC端;步骤8、焊接过程,TIG/MIG/MAG焊机中的焊接参数传输至PC端中的考核/科研数据库;步骤9、焊接完成后,手持焊缝拍照系统进行焊缝外观拍照和测量,并传输至PC端;步骤10、通过PC端整理数据,进行考核/科研工作。
用于线材连接器铁壳自动化焊接组装的转盘机
大学仕 2019-12-10 10:13 513浏览
申请号:CN201820913196.7 申请日: 2018-06-13 公开(公告)号:CN208342064U 公开(公告)日:2019-01-08 发明人:熊渊琳 申请(专利权)人:江苏海事职业技术学院 代理机构:江苏银创律师事务所 代理人:何红梅 申请人地址:江苏省南京市江宁区格致路309号       1.用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,包括四个立杆(1),其特征在于,四个所述立杆(1)的底端均安装有万向轮(2),四个所述立杆(1)的顶端均安装有调节装置,四个所述调节装置的顶端共同架设有操作板(3),所述操作板(3)的侧壁上安装有水准管(20),所述水准管(20)内设有气泡,同侧的两个所述立杆(1)的侧壁上均共同转动连接有双向螺纹杆(11),所述双向螺纹杆(11)的下侧设有底板(24),两个所述双向螺纹杆(11)的侧壁上均对称螺纹连接有两个移动板(21),所述底板(24)的顶壁上同样安装有四个移动板(21),所述双向螺纹杆(11)的一端贯穿立杆(1)的侧壁上并安装有第二锥齿轮(10),所述第二锥齿轮(10)的下侧设有安装架(4),所述安装架(4)固定在同侧的两个立杆(1)的侧壁上,所述安装架(4)的安装板上对称安装有两个支撑板(5),两个所述支撑板(5)之间共同转动连接有转杆(6),所述转杆(6)的侧壁上安装有与两个第二锥齿轮(10)相互啮合的两个第一锥齿轮(9),所述转杆(6)的一端安装有转盘(7),所述转盘(7)的侧壁上安装有把手(8);所述自动化焊接组装转盘机的外部与远程控制器(25)相连接;所述远程控制器(25)内设置有用于发送串口数据信号的第一控制单元,所述自动化焊接组装转盘机设置有用于接收所述第一控制单元输出的串口数据信号并对该数据信号进行处理输出功能性控制数据的wifi智能插座,所述第一控制单元和wifi智能插座通过串口数据信号进行连接。   2.根据权利要求1所述的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,其特征在于,所述调节装置包括母套(16)和子杆(17),且母套(16)套设在子杆(17)的外侧,所述母套(16)的底端转动连接在立杆(1)的顶端,所述子杆(17)的顶端转动连接在操作板(3)的底壁上。   3.根据权利要求1所述的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,其特征在于,位于其中一个双向螺纹杆(11)侧壁上的所述移动板(21)与位于另外一个双向螺纹杆(11)侧壁上移动板(21)之间共同转动连接有转轴(23),位于底板(24)顶壁上的同侧的两个所述移动板(21)之间同样转动连接有转轴(23),且靠近双向螺纹杆(11)一侧的转轴(23)与靠近底板(24)一侧的转轴(23)之间共同对称安装有两个条杆(22)。   4.根据权利要求1所述的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,其特征在于,所述双向螺纹杆(11)的侧壁上对称安装有两个第一限位块(13),所述立杆(1)的侧壁上开设有与第一限位块(13)相匹配的第一转槽(12),所述第一限位块(13)转动连接在第一转槽(12)的内部。   5.根据权利要求1所述的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,其特征在于,所述转杆(6)的侧壁上对称安装有两个第二限位块(15),所述支撑板(5)的侧壁上开设有第二限位块(15)相匹配的第二转槽(14),所述第二限位块(15)转动连接在第二转槽(14)的内部。   6.根据权利要求2所述的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,其特征在于,所述母套(16)的底端与子杆(17)的顶端均安装有第三限位块(19),所述立杆(1)的顶壁上开设有与第三限位块(19)相匹配的第三转槽(18),所述操作板(3)的底壁上同样开设有与第三限位块(19)相匹配的第三转槽(18)。   技术领域  本实用新型涉及焊接设备技术领域,尤其涉及用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机。   背景技术  焊接,也称作熔接,是一种以高温加热或者高压的方式接合金属的制造工艺及技术,是在焊接过程将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。焊接加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时还可加入熔填物辅助;熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接为一体。    经检索,中国专利授权号 CN 207104096 U公开了一种用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,包括机架,所述机架支撑固定有面板,所述面板安装有转盘机构,所述转盘机构上设置有圆盘工作台面,其特征在于:安装在所述面板上的右铁壳输送定位模块、左铁壳输送定位模块、边料清理模块、连接器定位放置模块、连接器位置校正模块、若干个调位焊接模块、旋转定位焊接模块、取线铆压模块沿着转盘机构转动方向依次分布在所述圆盘工作台面周边,所述圆盘工作台面均匀安装有若干载具。    现有技术中,由于转盘机比较笨重,移动时往往需要使用叉车等移动设备进行移动,不利于在工位之间进行移动,同时操作板角度固定,不利于进行高精度的焊接操作,因此需要进行改进。   实用新型内容  本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的转盘机比较笨重,不利于在工位之间进行移动,同时不利于进行高精度的焊接操作的缺点,而提出的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机。    为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:本实用新型的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,包括四个立杆,四个所述立杆的底端均安装有万向轮,四个所述立杆的顶端均安装有调节装置,四个所述调节装置的顶端共同架设有操作板,所述操作板的侧壁上安装有水准管,所述水准管内设有气泡,同侧的两个所述立杆的侧壁上均共同转动连接有双向螺纹杆,所述双向螺纹杆的下侧设有底板,两个所述双向螺纹杆的侧壁上均对称螺纹连接有两个移动板,所述底板的顶壁上同样安装有四个移动板,所述双向螺纹杆的一端贯穿立杆的侧壁上并安装有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮的下侧设有安装架,所述安装架固定在同侧的两个立杆的侧壁上,所述安装架的安装板上对称安装有两个支撑板,两个所述支撑板之间共同转动连接有转杆,所述转杆的侧壁上安装有与两个第二锥齿轮相互啮合的两个第一锥齿轮,所述转杆的一端安装有转盘,所述转盘的侧壁上安装有把手;    所述自动化焊接组装转盘机的外部与远程控制器相连接;所述远程控制器内设置有用于发送串口数据信号的第一控制单元,所述自动化焊接组装转盘机设置有用于接收所述第一控制单元输出的串口数据信号并对该数据信号进行处理输出功能性控制数据的wifi智能插座,所述第一控制单元和wifi智能插座通过串口数据信号进行连接。    优选地,所述调节装置包括母套和子杆,且母套套设在子杆的外侧,所述母套的底端转动连接在立杆的顶端,所述子杆的顶端转动连接在操作板的底壁上。    优选地,位于其中一个双向螺纹杆侧壁上的所述移动板与位于另外一个双向螺纹杆侧壁上移动板之间共同转动连接有转轴,位于底板顶壁上的同侧的两个所述移动板之间同样转动连接有转轴,且靠近双向螺纹杆一侧的转轴与靠近底板一侧的转轴之间共同对称安装有两个条杆。    优选地,所述双向螺纹杆的侧壁上对称安装有两个第一限位块,所述立杆的侧壁上开设有与第一限位块相匹配的第一转槽,所述第一限位块转动连接在第一转槽的内部。    优选地,所述转杆的侧壁上对称安装有两个第二限位块,所述支撑板的侧壁上开设有第二限位块相匹配的第二转槽,所述第二限位块转动连接在第二转槽的内部。    优选地,所述母套的底端与子杆的顶端均安装有第三限位块,所述立杆的顶壁上开设有与第三限位块相匹配的第三转槽,所述操作板的底壁上同样开设有与第三限位块相匹配的第三转槽。    相比较于现有技术,本实用新型的有益效果在于:    本实用新型结构合理,可将转盘机进行便利的移动,旋转转盘即可通过底板将机器进行升降并固定,同时调节装置的设置可对操作板进行便利的调节,使操作板保持水平状态,且确保后期机器可以进行高精度的焊接作业,提高焊接质量。   附图说明  图1为本实用新型提出的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机的整体结构示意图;    图2为本实用新型提出的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机的转杆与双向螺纹杆的连接示意图;    图3为本实用新型提出的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机的A部分结构的放大图。    图中:1立杆、2万向轮、3操作板、4安装架、5支撑板、6转杆、7转盘、8把手、9第一锥齿轮、10第二锥齿轮、11双向螺纹杆、12第一转槽、13第一限位块、14第二转槽、15第二限位块、16母套、17子杆、18第三转槽、19第三限位块、20水准管、21移动板、22条杆、23转轴、24底板、25远程控制器。   具体实施方式  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。    在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。    如图1-3所示,本实用新型的用于线材连接器铁壳的自动化焊接组装转盘机,包括四个立杆1,四个立杆1的底端均安装有万向轮2,万向轮2的设施用于对机器进行便利得移动,四个立杆1的顶端均安装有调节装置,四个调节装置的顶端共同架设有操作板3,操作板3的侧壁上安装有水准管20,水准管20内设有气泡,观察气泡的位置并控制调节装置使得气泡居中,即可将操作板3进行水平校准,同侧的两个立杆1的侧壁上均共同转动连接有双向螺纹杆11,双向螺纹杆11的侧壁上对称安装有两个第一限位块13,立杆1的侧壁上开设有与第一限位块13相匹配的第一转槽12,第一限位块13转动连接在第一转槽12的内部,第一限位块13与第一转槽12的配合用于对双向螺纹杆11进行顺畅的转动。  所述自动化焊接组装转盘机的外部与远程控制器25相连接;所述远程控制器25内设置有用于发送串口数据信号的第一控制单元,所述自动化焊接组装转盘机设置有用于接收所述第一控制单元输出的串口数据信号并对该数据信号进行处理输出功能性控制数据的wifi智能插座,所述第一控制单元和wifi智能插座通过串口数据信号进行连接。    本实用新型中,双向螺纹杆11的下侧设有底板24,两个双向螺纹杆11的侧壁上均对称螺纹连接有两个移动板21,底板24的顶壁上同样安装有四个移动板21,位于其中一个双向螺纹杆11侧壁上的移动板21与位于另外一个双向螺纹杆11侧壁上移动板21之间共同转动连接有转轴23,位于底板24顶壁上的同侧的两个移动板21之间同样转动连接有转轴23,且靠近双向螺纹杆11一侧的转轴23与靠近底板24一侧的转轴23之间共同对称安装有两个条杆22,两个移动板21相互靠近时可推动条杆22进而使的底板24下降并支撑在地面上,以对机器进行固定,防止机器的操作过程中晃动。  本实用新型中,双向螺纹杆11的一端贯穿立杆1的侧壁上并安装有第二锥齿轮10,第二锥齿轮10的下侧设有安装架4,安装架4固定在同侧的两个立杆1的侧壁上,安装架4的安装板上对称安装有两个支撑板5,两个支撑板5之间共同转动连接有转杆6,转杆6的侧壁上对称安装有两个第二限位块15,支撑板5的侧壁上开设有第二限位块15相匹配的第二转槽14,第二限位块15转动连接在第二转槽14的内部,转杆6的侧壁上安装有与两个第二锥齿轮10相互啮合的两个第一锥齿轮9,转杆6的一端安装有转盘7,转盘7的侧壁上安装有把手8,通过把手8使转盘7进行转动,进而使第一锥齿轮9与第二锥齿轮10相互啮合,进而驱动双向螺纹杆11进行转动。  本实用新型中,调节装置包括母套16和子杆17,且母套16套设在子杆17的外侧,子杆17的底端安装有限位板,且限位板位于母套16内,限位板用于防止子杆17移出母套16,且母套16的底端与子杆17的顶端均安装有第三限位块19,立杆1的顶壁上开设有与第三限位块19相匹配的第三转槽18,操作板3的底壁上同样开设有与第三限位块19相匹配的第三转槽18,母套16的底端转动连接在立杆1的顶端,子杆17的顶端转动连接在操作板3的底壁上,转动母套16使子杆17在母套16内伸缩,从而调节操作板3的角度。    本实用新型中,推动本装置即可进行工位之间的移动,通过把手8对转盘7进行转动,转杆6通过第一锥齿轮9与第二锥齿轮10的相互啮合可将双向螺纹杆11进行转动,双向螺纹杆11转动时,移动板21通过条杆22的配合可实现对底板24的升降,底板24作用于地面可将本装置整体进行拖离地面并固定,观察操作板3上的水准管20,水准管20的内部设有气泡,旋转母套16,母套16与子杆17相互配合下可将水准管20内的气泡进行居中,此时完成对操作板3角度的调节,进而进行高精度的焊接作业。    以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
自动化箱体边缝焊接装置及该装置作业步骤
大学仕 2019-12-10 10:05 585浏览
申请号:CN201810940952.X 申请日: 2018-08-17 公开(公告)号:CN109014647A 公开(公告)日:2018-12-18 发明人:李少光 申请(专利权)人:长葛市思博瑞机械制造有限公司 申请人地址:河南省许昌市长葛市和尚桥镇秦公庙社区     1.一种自动化箱体边缝焊接装置, 其特征在于: 包括机架, 所述机架上铰接有丝杠, 丝杠的一端与步进电机连接, 通过步进电机带动, 丝杠上配合有滑块, 所述滑块上铰接有转轴, 转轴的一端与支撑板连接, 另一端与伺服电机连接, 所述支撑板上分布有顶具, 在机架的一端还设置有上下移动的焊接设备, 所述焊接设备通过升降装置控制上下移动。   2.根据权利要求1所述的一种自动化箱体边缝焊接装置, 其特征在于: 所述支撑板为圆形。   3.根据权利要求2所述的一种自动化箱体边缝焊接装置, 其特征在于: 所述机架上放置有轨道, 滑块的一侧位于轨道上。   4.一种自动化箱体边缝焊接装置的作业步骤, 其特征在于:a、 将箱体拼接成型放置到支撑板上, 用顶具固定住拼接成型的箱体的四面边;b、 通过控制伺服电机, 带动转轴转动, 使铰接在滑块上的支撑板转动, 使支撑板上的边缝对准焊接设备的焊枪口;c、 通过步进电机带动丝杠、滑块移动, 从而将支撑板上的箱体边缝移动到焊枪口,启动焊接设备进行焊接作业;d、箱体上的第一个边缝焊接完成后, 控制伺服电机带动支撑板转动90度角度, 进行下一个边缝的焊接, 依次将四个边缝焊接完。   技术领域  本发明涉及焊接技术领域, 特别是一种自动化箱体边缝焊接装置。   背景技术  箱体通常是由四块面板围成, 面板之间的缝隙需要通过焊接连接, 现有技术中箱体边缝焊接采用的人工焊接的方式, 这种焊接方式较为落后, 并且在生产中人工所占工作量较大, 这使得箱体的焊接存在着作业效率低, 劳动强度高以及质量不稳定等隐患, 严重影响着生产效率的提高, 为了提高劳动生产率, 降低工人劳动强度, 节约生产成本, 本发明对箱体焊接工艺进行了分析研究, 对现有工艺进行综合、 设计, 设计出了一种自动化箱体边缝焊接装置。   发明内容  针对上述缺陷, 本发明主要解决的技术问题是提供一种自动化箱体边缝焊接装置。    为解决上述技术问题, 本发明采用的一个技术方案是: 提供一种自动化箱体边缝焊接装置, 包括机架, 所述机架上铰接有丝杠, 丝杠的一端与步进电机连接, 通过步进电机带动, 丝杠上配合有滑块, 所述滑块上铰接有转轴, 转轴的一端与支撑板连接, 另一端与伺服电机连接, 所述支撑板上分布有顶具, 在机架的一端还设置有上下移动的焊接设备, 所述焊接设备通过升降装置控制上下移动。    方案技术中, 所述支撑板为圆形。    方案技术中, 所述机架上放置有轨道, 滑块的一侧位于轨道上。    本发明作业过程是这样的:a、 将箱体拼接成型放置到支撑板上, 用顶具固定住拼接成型的箱体的四面边;b、 通过控制伺服电机, 带动转轴转动, 使铰接在滑块上的支撑板转动, 使支撑板上的边缝对准焊接设备的焊枪口;c、 通过步进电机带动丝杠、 滑块移动, 从而将支撑板上的箱体边缝移动到焊枪口, 启动焊接设备进行焊接作业;d、箱体上的第一个边缝焊接完成后, 控制伺服电机带动支撑板转动90度角度, 进行下一个边缝的焊接, 依次将四个边缝焊接完。    本发明的有益效果是: 这样结构的焊接装置能够自动完成箱体边缝的焊接。   附图说明  图1是本发明实施例的结构示意图。    图2是本发明实施例的结构示意图。    图3是本发明实施例的工作状态结构示意图。    附图中各部件的标记如下: 1、机架 2、丝杠 3、步进电机 4、滑块 5、转轴 6、支撑板 7、伺服电机 8、 顶具 9、 焊接设备 10、 升降装置 11、 固定架 12、调整螺丝 13、 顶板 14、轨道 15、 焊枪口 16、 箱体。   具体实施方式  下面结合附图对实施例进一步的说明。    如图1、 图2所示, 实施例中, 一种自动化箱体边缝焊接装置, 包括机架1, 所述机架1上铰接有丝杠2, 丝杠2的一端与步进电机3连接, 丝杠2上配合有滑块4, 通过步进电机3带动丝杠2, 使滑块4顺着丝杠2方向移动, 所述滑块4中心位置上铰接有转轴5, 转轴5的一端与支撑板6连接, 另一端与伺服电机7连接, 通过伺服电机7控制支撑板6的旋转角度, 所述支撑板6上分布有顶具8, 顶具8用于固定已经拼接好还未焊接的箱体16, 在机架1的一端还设置有上下移动的焊接设备9, 所述焊接设备9通过升降装置10控制上下移动。    实施例中, 如图3所示, 所述顶具8包括位于支撑板6的固定架11, 固定架11上配合有调整螺丝12, 调整螺丝12的端头是顶板13。所述顶具8数量为4个, 分别固定住箱体16的四面板。    实施例中, 所述机架1上分布有轨道14, 滑块的一侧与轨道14相互配合。    本发明作业过程是这样的:a、 将箱体16拼接成型放置到支撑板6上, 用顶具8固定住拼接成型的箱体16的四面边;b、 通过控制伺服电机7, 带动转轴5转动, 使铰接在滑块4上的支撑板6转动, 使支撑板6上的边缝对准焊接设备9的焊枪口15;c、 通过步进电机3带动丝杠2、滑块4移动, 从而将支撑板6上的箱体16边缝移动到焊枪口15,启动焊接设备9进行焊接作业, 焊接设备9在作业过程中通过控制升降装置10使其上下移动, 完成对边缝的多处点焊或整条边缝的焊接;d、箱体16上的第一个边缝焊接完成后, 控制伺服电机7带动支撑板6转动90度角度, 进行下一个边缝的焊接, 依次将四个边缝焊接完。    本发明的整个焊接过程实现完全自动化, 能够节省大量人力, 提高生产效率。
基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统及方法
大学仕 2019-12-10 09:54 766浏览
申请号:CN201510058586.1 申请日: 2015-02-04 公开(公告)号:CN104646799B 公开(公告)日:2016-08-17 发明人:朱加雷;徐世龙;焦向东;李卫强;马正住 申请(专利权)人:北京石油化工学院 , 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 代理机构:北京凯特来知识产权代理有限公司 代理人:郑立明;郑哲 申请人地址:北京市大兴区黄村清源北路19号       1.一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统,其特征在于,该系统包括:激光跟踪仪(1)及配套的靶球(2)、工业焊接机器人(4)、焊接电源(8)及集成在该焊接电源(8)中的电弧跟踪模块(7);该靶球(2)与工业焊接机器人(4)最前端的焊枪夹持机构固定连接;该工业焊接机器人(4)与焊接电源(8)及其电弧跟踪模块(7)相连;该激光跟踪仪(1)固定放置在离该靶球(2)一定距离处;激光跟踪仪(1)实时跟踪和测量靶球(2)的位置信息,根据靶球(2)的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人(4)前端焊枪(5)的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。   2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述激光跟踪仪(1)实时跟踪和测量靶球(2)的位置信息,根据靶球(2)的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人(4)前端焊枪(5)的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息,包括:进行工业焊接机器人(4)基础坐标系与激光跟踪仪(1)本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人(4)电弧跟踪时的测量坐标系;焊接开始前,通过机器人控制器设定工业焊接机器人(4)前端焊枪(5)的示教运动轨迹,调整焊接平台(6)上焊接试板(9)的待焊坡口至实际焊接位置,示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在高低方向和左右方向上存在一定偏差值;正式测量过程中,激光跟踪仪(1)采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球(2)各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人(4)运行轨迹的测量数据;再通过跟踪靶球(2)分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪(1)测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息。   3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述靶球(2)与工业焊接机器人(4)最前端的焊枪夹持机构固定连接,包括:该靶球(2)通过靶球连接装置(3)与工业焊接机器人(4)最前端的焊枪夹持机构固定连接;当工业焊接机器人(4)在运动时,其前端焊枪(5)与该靶球(2)保持相对静止。   4.一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试方法,其特征在于,该方法包括:在工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构上固定设置一靶球,该工业焊接机器人还与焊接电源及集成在该焊接电源中的电弧跟踪模块相连;由固定放置在离该靶球一定距离处,且与该靶球配套的激光跟踪仪实时跟踪和测量靶球的位置信息;由该激光跟踪仪根据靶球的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。   5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述由该激光跟踪仪根据靶球的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息,包括:进行工业焊接机器人基础坐标系与激光跟踪仪本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人电弧跟踪时的测量坐标系;焊接开始前,通过机器人控制器设定工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹,调整焊接平台上焊接试板的待焊坡口至实际焊接位置,示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在高低方向和左右方向上存在一定偏差值;正式测量过程中,激光跟踪仪采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人运行轨迹的测量数据;再通过跟踪靶球分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息。   6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述在工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构上固定设置一靶球,包括:将该靶球通过靶球连接装置与工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构固定连接;当工业焊接机器人在运动时,其前端焊枪与该靶球保持相对静止。     技术领域  本发明涉及焊接电弧跟踪测试技术领域,尤其涉及一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统及方法。   背景技术  随着先进制造技术的发展,实现焊接产品制造的自动化与智能化己成为必然趋势。在焊接生产中采用机器人技术,可以提高生产效率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现大批量产品的焊接自动化。目前,采用机器人焊接已成为焊接技术自动化、现代化的主要标志。    然而,焊接机器人的应用并不能保证一定可以获得满意的焊接质量,因为实际电弧焊接过程中,存在着许多干扰因素。包括工件尺寸精度、装夹精度、间隙、坡口精度、示教误差等,并且在焊接过程中,先焊合的焊缝产生的变形会作用在工件上,使后焊合的焊缝偏离组对时的位置,为了保证焊接质量,必须对机器人焊接过程进行焊缝实时跟踪。    由于焊接过程是高度非线性、多变量耦合作用、同时具有大量随机不确定因素的复杂工艺过程,长期以来焊接过程的检测一直是焊接界的研究热点。到目前为止,主要有两大类检测方法:一是利用各种外部传感器,如视觉传感器、声学传感器和远红外摄像机等,检测反映焊接质量的各种信息。二是基于电弧自身的传感方法,只通过检测焊接过程固有的焊接电流和焊接电压信号来提取反映焊接质量的各种信息。电弧传感直接从焊接电弧中获取过程特征信息,通过检测焊接电压、焊接电流来实现焊接过程质量的监测与控制,不受焊接过程弧光、磁场、温度的影响,无须附加传感器,对焊接环境干涉小,焊枪的可达性好,结构简单、成本低且可靠性强。因此,机器人焊接时多采用电弧跟踪传感器对焊接过程监控。    焊接电弧跟踪是保证焊接质量的重要环节,跟踪的精度和策略一直是相关研究和技术开发的重点。电弧跟踪效果的衡量和检测方式包括录制视频、采集焊接电参数以及观察最终的焊缝成型判断跟踪效果等,上述方法虽然在一定程度上能够检验跟踪效果,但基本都是给定一个定性研究,无法对跟踪过程中的实时位置数据进行量化记录和分析。   发明内容  本发明的目的是提供一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统及方法,通过激光跟踪仪实时跟踪并采集工业焊接机器人不同情形下运动过程中的三维空间位置信息,经过后期处理分析,获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息,为工业机器人、焊接专机和焊接电弧跟踪模块的开发及完善等提供试验和理论分析基础。    本发明的目的是通过以下技术方案实现的:    一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统,该系统包括:激光跟踪仪1及配套的靶球2、工业焊接机器人4、焊接电源8及集成在该焊接电源8中的电弧跟踪模块7;    该靶球2与工业焊接机器人4最前端的焊枪夹持机构固定连接;该工业焊接机器人4与焊接电源8及其电弧跟踪模块7相连;该激光跟踪仪1固定放置在离该靶球2一定距离处;    激光跟踪仪1实时跟踪和测量靶球2的位置信息,根据靶球2的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人4前端焊枪5的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。    进一步的,所述激光跟踪仪1实时跟踪和测量靶球2的位置信息,根据靶球2的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人4前端焊枪5的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息,包括:    进行工业焊接机器人4基础坐标系与激光跟踪仪1本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人4电弧跟踪时的测量坐标系;    焊接开始前,通过机器人控制器设定工业焊接机器人4前端焊枪5的示教运动轨迹,调整焊接平台6上焊接试板9的待焊坡口至实际焊接位置,示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在高低方向和左右方向上存在一定偏差值;    正式测量过程中,激光跟踪仪1采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球2各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人4运行轨迹的测量数据;再通过跟踪靶球2分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;    在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪1测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息。    进一步的,所述该靶球2与工业焊接机器人4最前端的焊枪夹持机构固定连接,包括:  该靶球2通过靶球连接装置3与工业焊接机器人4最前端的焊枪夹持机构固定连接;当工业焊接机器人4在运动时,其前端焊枪5与该靶球2保持相对静止。    一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试方法,该方法包括:    在工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构上固定设置一靶球,该工业焊接机器人还与焊接电源及集成在该焊接电源中的电弧跟踪模块相连;    由固定放置在离该靶球一定距离处,且与该靶球配套的激光跟踪仪实时跟踪和测量靶球的位置信息;    由该激光跟踪仪根据靶球的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。    进一步的,所述由该激光跟踪仪根据靶球的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息,包括:    进行工业焊接机器人基础坐标系与激光跟踪仪本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人电弧跟踪时的测量坐标系;    焊接开始前,通过机器人控制器设定工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹,调整焊接平台上焊接试板的待焊坡口至实际焊接位置,示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在高低方向和左右方向上存在一定偏差值;    正式测量过程中,激光跟踪仪采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人运行轨迹的测量数据;再通过跟踪靶球分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;    在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息。    进一步的,所述在工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构上固定设置一靶球,包括:    将该靶球通过靶球连接装置与工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构固定连接;当工业焊接机器人在运动时,其前端焊枪与该靶球保持相对静止。    由上述本发明提供的技术方案可以看出,激光跟踪仪可以实时跟踪与机器人末端焊枪同步固定连接的靶球并高频次记录其运动过程中各点的三维空间位置信息,通过对上述众多位置信息的数据处理和分析,进而获得焊枪的实际空间运动轨迹,将其与设定的示教运动轨迹以及实际焊缝位置进行综合分析,从而可获得机器人电弧跟踪的跟踪调整策略及精度信息,对于焊接机器人电弧跟踪功能的进一步开发提供依据。   附图说明  为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。    图1为本发明实施例提供的一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统的示意图;    图2为本发明实施例提供的待焊坡口实际位置和示教位置在左右方向和高低方向的预置偏差示意图;    图3为本发明实施例提供的一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试方法的流程图。   具体实施方式  下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。    实施例  图1为本发明实施例提供的一种基于激光跟踪仪的电弧跟踪测试系统的示意图。如图1所示,该系统主要包括:激光跟踪仪1及配套的靶球2、工业焊接机器人4、焊接电源8及集成在该焊接电源8中的电弧跟踪模块7。    该靶球2与工业焊接机器人4最前端的焊枪夹持机构固定连接,当工业焊接机器人4在运动时,其前端焊枪5与该靶球2保持相对静止;具体来说,该靶球2通过靶球连接装置3与工业焊接机器人4最前端的焊枪夹持机构固定连接(位于焊枪5上方),以避免焊接电弧和烟尘对靶球2的污染和损伤,同时防止靶球2的安装影响工业焊接机器人4的焊接运动。    该工业焊接机器人4与焊接电源8协调运行,焊接过程中,集成于焊接电源8上的电弧跟踪模块7采集焊接电信号,并反馈到工业焊接机器人4的控制系统,调整工业焊接机器人4的运动轨迹。    该激光跟踪仪1固定放置在离该靶球2一定距离处;激光跟踪仪1实时跟踪和测量靶球2的位置信息,根据靶球2的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人4前端焊枪5的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。    具体来说,为确保激光跟踪仪1在工业焊接机器人4的整个运动范围内都能够实时跟踪靶球2,需要提前在全行程范围内空运行工业焊接机器人4,并调整激光跟踪仪1的放置位置。    为了更好的进行数据分析和处理,需要进行工业焊接机器人4基础坐标系与激光跟踪仪1本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人4电弧跟踪时的测量坐标系:通过激光跟踪仪1软件系统的构建坐标系功能,将激光跟踪仪1测量的靶球2数据从其本体坐标系显示转化为以工业焊接机器人4基础坐标系显示,同时将已经计算获得的靶球2安装位置相对于实际电弧位置在X/Y/Z三个方向的坐标偏移量输入到构建坐标系的坐标偏移处。    焊接开始前,根据电弧跟踪测量要求,通过机器人控制器设定工业焊接机器人4前端焊枪5的示教运动轨迹(图2中的10-1),调整焊接平台6上焊接试板9的待焊坡口至实际焊接位置(图2中的9-1),示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在左右方向和高低方向上存在一定偏差值(图2a中的δ1、图2b中的δ2);    正式测量过程中,激光跟踪仪1采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球2各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人4前端焊枪5的运行轨迹测量数据;随后再通过跟踪靶球2分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;  在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪1测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息,据此分析机器人电弧跟踪行为策略,为提高焊接质量及相关焊接设备开发提供理论依据。    本实施例的上述技术方案,主要具有以下优点和效果:    (1)该系统可以实现电弧三维位置信息的实时测量和数据记录,并能够以数据表的形式导出数据,为后期的数据分析处理奠定了基础。  (2)该系统可以实现对测量目标的长距离、实时、快速、准确跟踪功能。激光跟踪仪本体可以远离焊接机器人,使得整个测试过程中机器人的位姿变化能够更加灵活,可操作性更好。    (3)该系统可以实现对测量目标位置的高速、精确测量。为提高测试分析精度,降低测试误差提供了条件。    (4)该系统中的激光跟踪仪自带测量软件可以比较方便的实现测量数据从激光跟踪仪坐标系向机器人基础坐标系的转换,并实现靶球位置和实际焊接电弧位置之间的坐标偏移,将测量的所有数据统一到机器人基础坐标系下存储和显示,有利于直接与机器人设定的示教轨迹进行对比分析,获得需要的测试精度。    (5)该系统结合工业焊接机器人自身电弧跟踪设置功能,可以比较方便的实现对高低方向、左右方向、高低和左右方向电弧跟踪的精度检测,也可实现对非焊接情况下机器人自身运动精度的测试。    实施例二  本发明实施例还提供一种基于前述图1所示系统来实现电弧跟踪测试的方法,如图3所示,该方法主要包括如下步骤:    步骤31、在工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构上固定设置一靶球,该工业焊接机器人还与焊接电源及集成在该焊接电源中的电弧跟踪模块相连。    本实施例中,将该靶球通过靶球连接装置与工业焊接机器人最前端的焊枪夹持机构固定连接;当工业焊接机器人在运动时,其前端焊枪与该靶球保持相对静止。    步骤32、由固定放置在离该靶球一定距离处,且与该靶球配套的激光跟踪仪实时跟踪和测量靶球的位置信息。    步骤33、由该激光跟踪仪根据靶球的位置信息以及预先设定的工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置之间的偏差值及跟踪功能开启情况,获得电弧跟踪精度以及跟踪策略调整信息。    具体来说,该步骤33主要通过如下方式来实现:    进行工业焊接机器人基础坐标系与激光跟踪仪本体坐标系之间的转换,建立工业焊接机器人电弧跟踪时的测量坐标系;    焊接开始前,通过机器人控制器设定工业焊接机器人前端焊枪的示教运动轨迹,调整焊接平台上焊接试板的待焊坡口至实际焊接位置,示教运动轨迹与待焊坡口实际位置末端在高低方向和左右方向上存在一定偏差值;    正式测量过程中,激光跟踪仪采用单点测量方式;首先通过跟踪靶球各记录一组未焊接情况下和焊接未跟踪情况下工业焊接机器人运行轨迹的测量数据;再通过跟踪靶球分别进行焊接情况下高低方向和左右方向中一个方向或者同时两个方向的电弧跟踪数据测量;    在数据处理过程中,将上述激光跟踪仪测量到的X、Y、Z不同坐标方向上未焊接情况下示教运动轨迹测量数据和焊接未跟踪以及焊接加电弧跟踪获得的实际运动轨迹测量数据,并结合预先设置的示教运动轨迹与待焊坡口实际位置的偏差值进行综合对比分析,从而获得电弧跟踪精度、跟踪调整速度以及可调整范围的数据信息。    需要强调的是,与该方法相关的系统已在前述实施例中进行了详细的介绍,故不再赘述。    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
置物架锥套双模焊接平台设备
大学仕 2019-12-10 09:35 723浏览
申请号:CN201810235995.8 申请日: 2018-03-21 公开(公告)号:CN108247260A 公开(公告)日:2018-07-06 发明人:张忠平 申请(专利权)人:昆山市汇新焊接机械自动化科技有限公司 代理机构:北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:汤东凤 申请人地址:江苏省苏州市昆山开发区蓬朗陈家浜路西侧       1.置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:包括底座(1)、供料装置底座、X轨道(2)和网片夹具,所述X轨道(2)沿X方向设置于底座(1)上,所述网片夹具包括并排设置的第一网片夹具(3a)和第二网片夹具(3b),所述第一网片夹具(3a)和第二网片夹具(3b)均与X轨道(2)滑动配合,所述X轨道(2)两端的两侧分别设置有四个供料装置底座,所述X轨道(2)中部的两侧设置有焊机放置工位,所述焊机放置工位用于放置焊机(4)。   2.如权利要求1所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述第一网片夹具(3a)和第二网片夹具(3b)通过连接板(5)连接。   3.如权利要求1所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述X轨道(2)上方沿X方向还设置有物料移载装置(6)。   4.如权利要求3所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述物料移载装置(6)包括物料夹具(61)和沿X方向设置有移载滑道(62),所述物料夹具(61)与移载滑道(62)滑动配合。   5.如权利要求1所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述第一网片夹具(3a)包括夹具骨架(31),所述夹具骨架(31)上沿Y方向设置有Y轴调节轨道(32),所述Y轴调节轨道(32)上的两端滑动配合有两个夹具放置板(33),所述两夹具放置板(33)可沿Y轴调节轨道(32)相对运动,所述夹具放置板(33)上沿X方向设置有X轴调节轨道(34),所述X轴调节轨道(34)上的两端滑动配合有两夹取机构(35),所述两夹取机构(35)可沿X轴调节轨道(34)相对运动。   6.如权利要求5所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述第二网片夹具(3b)结构与第一网片夹具(3a)一致。   7.如权利要求1所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述供料装置底座上设置有供料装置,所述供料装置包括自动供料盘(71),所述自动供料盘(71)出料端设置有两个锥套放置槽(72),所述锥套放置槽(72)下方沿X轴方向滑动配合有供料调节轨道(73),所述锥套放置槽(72)可沿供料调节轨道(73)相对运动。   8.如权利要求7所述置物架锥套双模焊接平台设备,其特征在于:所述锥套放置槽(72)上方设置有锥套夹具(74),所述锥套夹具(74)可在X/Y/Z方向进行移动。   技术领域  本发明涉及置物架锥套焊接领域,特别涉及置物架锥套双模焊接平台设备。   背景技术  金属置物架是用于放置物品的架子,通常包括四个竖直的作为支撑的立柱和安装与管件上的多层置物用的网片,在金属置物架的生产过程中,通常需要在网片的四角焊接铜锥套,通过通锥套将置物用的网片套接在立柱上,而现有的焊接设备通常是采用双模焊接平台,焊接平台中部设置多轴焊接机械手,通过人工交替的在双模具上放、取物料使得焊机可以不间断的进行加工,但这种焊接平台存在诸多问题,例如,因为模具固定不动因此需要能在多角度、大范围移动的多轴焊接机械手进行焊接,才能加工到网片的四个角,而多轴焊接机械手的成本大多较高,而且由于直采用多轴焊接机械手进行焊接,往往焊接效率较低,其次,现有的焊接平台需要人工不断地上料、下料,工作强度大,因此如何设计一种可使用更便宜的焊机,降低人力的焊接平台是本领域继续解决的问题。   发明内容  本发明解决的技术问题是提供一种可与焊机配合且工作效率更高的置物架锥套双模焊接平台设备。    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:置物架锥套双模焊接平台设备,包括底座、供料装置底座、X轨道和网片夹具,所述X轨道沿X方向设置于底座上,所述网片夹具包括并排设置的第一网片夹具和第二网片夹具,所述第一网片夹具和第二网片夹具均与X轨道滑动配合,所述X轨道两端的两侧分别设置有四个供料装置底座,所述X轨道中部的两侧设置有焊机放置工位,所述焊机放置工位用于放置焊机。    本申请通过设置可以在X轨道上移动的第一网片夹具和第二网片夹具,使得第一网片夹具和第二网片夹具可以交替的与焊机进行配合,因此可以采用成本更低的焊机进行焊接,而不再需要使用高成本的多轴焊接机械手进行焊接,且由于X轨道的两端均设置有焊机工位,因此使得置物架两端的锥套可以同时进行焊接极大地提高了工作效率。    进一步的是:所述第一网片夹具和第二网片夹具通过连接板连接。    进一步的是:所述X轨道上方沿X方向还设置有物料移载装置。    进一步的是:所述物料移载装置包括物料夹具和沿X方向设置有移载滑道,所述物料夹具与移载滑道滑动配合。    进一步的是:所述第一网片夹具包括夹具骨架,所述夹具骨架上沿Y方向设置有Y轴调节轨道,所述Y轴调节轨道上的两端滑动配合有两个夹具放置板,所述两夹具放置板可沿Y轴调节轨道相对运动,所述夹具放置板上沿X方向设置有X轴调节轨道,所述X轴调节轨道上的两端滑动配合有两夹取机构,所述两夹取机构可沿X轴调节轨道相对运动。   进一步的是:所述第二网片夹具结构与第一网片夹具一致。    进一步的是:所述供料装置底座上设置有供料装置,所述供料装置包括自动供料盘,所述自动供料盘出料端设置有两个锥套放置槽,所述锥套放置槽下方沿X轴方向滑动配合有供料调节轨道,所述锥套放置槽可沿供料调节轨道相对运动。    进一步的是:所述锥套放置槽上方设置有锥套夹具,所述锥套夹具可在X/Y/Z方向进行移动。    本发明的有益效果是:本申请通过设置可在X方向移动的第一网片夹具和第二网片夹具,并在X轨道中部设置焊接工位,使得本申请可以使用成本更低的焊机进行工作,且由于在X轨道中部的两侧均设置有焊机,因此使得可以对网片的两端同时进行焊接,极大地提高了工作效率;设置有物料移载装置极大地降低了人工劳动强度;第一网片夹具和第二网片夹具通过连接板连接保证了第一网片夹具和第二网片夹具可以同步运动;设置有Y调节轨道和X轴调节轨道使得第一网片夹具和第二网片夹具可以适应不同大小的网片;设置有可在X/Y/Z轴进行移动的锥套夹具,可以将锥套放置槽内的锥套夹取至第一网片夹具和第二网片夹具当中。   附图说明  图1为本申请的立体示意图。    图2为本申请的俯视图。   图3为本申请的侧视图。    图4为A处放大图。    图5为B处放大图。    图6为C处放大图。    图中标记为:底座1、X轨道2、第一网片夹具3a、第二网片夹具3b、夹具骨架31、Y轴调节轨道32、夹具放置板33、X轴调节轨道34、夹取机构35、焊机4、连接板5、物料移载装置6、物料夹具61、移载滑道62、供料装置底座7、自动供料盘71、锥套放置槽72、供料调节轨道73、锥套夹具74。   具体实施方式  下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。    如图1至图3所示,置物架锥套双模焊接平台设备包括底座1、供料装置、X轨道2和网片夹具,所述X轨道2由两条平行且沿X方向设置于底座1上的轨道构成,所述网片夹具包括并排设置的第一网片夹具3a和第二网片夹具3b,所述第一网片夹具3a和第二网片夹具3b用于抓取置物架网片,所述第一网片夹具3a和第二网片夹具3b底部设置有滑块与X轨道2滑动配合,所述第一夹具网片夹具和第二网片夹具3b底部还连接有伺服电机,所述伺服电机驱动第一网片夹具3a和第二网片夹具3b沿X轨道2运动,所述X轨道2两端的两侧分别设置有四个供料装置底座7,所述供料装置底座7上放置有供料装置,所述供料装置用于给第一网片夹具3a和第二网片夹具3b提供锥套,所述X轨道2中部的两侧设置有焊机放置工位,所述焊机放置工位用于放置焊机4。   本申请的工作流程为,首先第一网片位于X轨道2的一端部,第二网片夹具3b位于X轨道2的中部,第一网片夹具3a上放置一片待加工网片,此时与第一网片夹具3a位置对应的的供料装置将锥套送至待加工网片的四角,在伺服电机的驱动下,第一网片夹具3a朝向中部焊接工位移动,而第二网片则朝向X轨道2的另一端移动,当第一网片夹具3a达到焊接工位时,焊机4将锥套与待加工网片焊接在一起,在焊接的同时,朝第二网片夹具3b上放置另一待加工网片,与此同时,与第二网片夹具3b对应的供料装置将锥套送至该另一待加工网片的四角,等到第一网片夹具3a上的待加工网片加工完成后,第一网片夹具3a朝向初始位置移动,第二网片夹具3b朝向中部焊接工位移动,当第二网片夹具3b达到中部焊接工位,第一网片夹具3a回归初始位置,焊机4将位于第二网片夹具3b上的该另一网片与锥套焊接在一起,此时将位于第一网片夹具3a上加工好的网片取出后再放入一各网片并重复上述步骤。如图5所示,在上述基础上为了保证第一网片夹具3a和第二网片夹具3b可以同步运动,第一网片夹具3a和第二网片夹具3b通过以连接板5连接。    本申请通过设置可以在X轨道2上移动的第一网片夹具3a和第二网片夹具3b,使得焊机4不需要在两片网片夹具的范围内移动,而是通过网片配合焊机4,因此可以采用成本更低的焊机4进行焊接,而不再需要使用高成本的多轴焊接机械手进行焊接,且由于X轨道2的两端均设置有焊机放置工位,因此使得置物架两端的锥套可以同时进行焊接极大地提高了工作效率。    如图1至图3所示,在上述基础上为降低劳动强度,所述X轨道2上方沿X方向还设置有物料移载装置6。所述物料移载装置6包括物料夹具61和沿X方向设置有移载滑道62,所述物料移载装置6包括位于底座1X方向两侧的竖直骨架,所述骨架之间连接有沿X方向设置的横梁,所述横梁位于X轨道2上方,所述横梁上设置有移载滑道62,所述物料夹具61包括抓取机构和有滑块,所述滑块上固连有下压气缸,所述抓取机构与下压气缸连接,所述滑块与移载滑道62滑动配合。所述物料夹具61还通过传动机构与驱动电机连接,在驱动电机的驱动下物料夹具61可沿移载滑道62运动,抓取机构可在下压气缸的驱动下进行升降,所述抓取机构用于抓取网片放置于第一网片夹具3a和第二网片夹具3b当中或从第一网片夹具3a和第二网片夹具3b中取出网片,通过抓取机构安放网片,使得本申请可以全自动进行操作,极大地降低了人力劳动强度。   如图1至图3以及图6所示,此外,所述第二网片夹具3b结构与所述第一网片夹具3a一致,以所述第一网片夹具3a为例,第一网片夹具3a包括夹具骨架31、夹具放置板33和夹取机构35,所述夹具骨架31上表面X方向的两端上沿Y方向固定设置有两条Y轴调节轨道32,所夹具放置板33底部设置有滑块,两个夹具放置板33通过滑块分别与两条Y轴调节轨道32滑动配合,所述两夹具放置板33与分别与同一Y丝杠的两端螺纹配合,所述Y丝杠的中部两侧的螺纹相反,Y丝杠的端部与手轮或伺服电机等驱动装置连接,在人力或机械的驱动下上述两个夹具放置板33沿Y轴调节轨道32相对运动,所述夹具放置板33上沿X方向设置有X轴调节轨道34,所述夹取机构35底部固连有滑块,两个夹取机构35通过滑块安装于X轴调节轨道34的两端,两夹取机构35与同一X丝杠的两端螺纹配合,该X丝杠中部两侧螺纹相反,X丝杠的端部与手轮或伺服电机等驱动机构连接,在人力或机械的驱动下设置于同一夹具放置板33上的夹取机构35可沿X轴调节轨道34相对运动。    通过设置Y轴调节轨道32和X轴调节轨道34,使得可以改变第一网片夹具3a和第二网片夹具3b上的夹取机构35之间的距离,从而以夹取不同大小的网片。   如图1至图4所示,所述供料装置包括自动供料盘71,所述自动供料盘71出料端通过过渡轨道与两个锥套放置槽72对接,所述锥套放置槽72下方沿X轴方向滑动配合有供料调节轨道73,所述两锥套放置槽72底部设置有滑块,两锥套放置槽72分别通过底部滑块连接于供料调节轨道73的两端,所述两锥套放置槽72分别与同一个供料调节丝杠的两端螺纹配合,所述供料调节丝杠中部两侧的螺纹相反,所述供料调节丝杠的端部连接有手轮或电机,在手轮或电机的驱动下所述锥套放置槽72可沿供料调节轨道73相对运动,所述锥套放置槽72上方设置有两个锥套夹具74,所述锥套夹具74上端连接有气缸,在气缸的驱动下锥套夹具74可进行升降,所述两个锥套夹具74通过气缸连接在一X/Y双轴机械手上,因此所述锥套夹具74可以在X/Y轴进行移动。通过设置可在X/Y/Z轴进行移动的锥套夹具74,可以将锥套放置槽72内的锥套夹取至第一网片夹具3a和第二网片夹具3b当中。   本申请通过设置可在X方向移动的第一网片夹具3a和第二网片夹具3b,并在X轨道2中部设置焊接工位,使得本申请可以使用成本更低的焊机4进行工作,且由于在X轨道2中部的两侧均设置有焊机4,因此使得可以对网片的两端同时进行焊接,极大地提高了工作效率;设置有物料移载装置6极大地降低了人工劳动强度;设置有Y调节轨道和X轴调节轨道34使得第一网片夹具3a和第二网片夹具3b可以适应不同大小的网片;设置有可在X/Y/Z轴进行移动的锥套夹具74,可以将锥套放置槽72内的锥套夹取至第一网片夹具3a和第二网片夹具3b当中。   以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构
大学仕 2019-12-09 13:43 354浏览
申请号:CN201821396880.9 申请日: 2018-08-28 公开(公告)号:CN208662880U 公开(公告)日:2019-03-29 发明人:姜飞;赵飞;张钊;陈金强;张玲;李珍;何文娟 申请(专利权)人:中国核工业第五建设有限公司 代理机构:上海专利商标事务所有限公司 代理人:喻学兵 申请人地址:上海市金山区上海市石化龙胜路1070号     1.一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车和行走轨道,其特征在于,所述行走轨道包括行走齿条,所述行走齿条位于所述行走轨道的至少一个侧表面上;并且所述行走小车包括:两个行走基座,分别为主动行走基座和从动行走基座,每个所述行走基座的底部开设槽口,所述行走轨道穿过所述槽口,并且所述主动行走基座设置有电机,并且所述主动行走基座的槽口中设置有与所述行走齿条配合的行走齿轮,所述电机驱动所述行走齿轮;和行走连接梁,连接所述两个行走基座,并且相对于每个所述行走基座可枢转地连接到每个所述行走基座。   2.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的主行走轮,用于与所述行走轨道的上表面抵接。   3.如权利要求2所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮,内轮采用调心轴承。   4.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的顶紧机构,用于调节所述行走轨道与所述行走小车之间的卡紧程度,所述顶紧机构包括顶紧调节螺母和顶紧轮,所述顶紧轮采用滚动轴承。   5.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的辅助行走轮,用于与所述行走轨道的侧表面抵接,所述辅助行走轮采用滚动轴承。   6.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道包括多个轨道段,所述多个轨道段中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段的一端设置有销孔或定位销中的一个,另一端设置有销孔或定位销中的另一个。   7.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道还包括磁力座,所述磁力座吸附到待焊接母材。   8.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走轨道还包括轨道悬挂构件,所述轨道悬挂构件悬挂于待焊接母材的顶端。   9.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,还包括电缆滑轮,所述电缆滑轮可移动地卡在所述行走轨道上,用于穿过包括电源线和通讯线的电缆。   10.如权利要求1所述的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其特征在于,所述行走小车的所述行走连接梁还包括外接定位轴和外接连接杆,用于外接自动化焊接装置。   技术领域  本实用新型涉及一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构。   背景技术  在核电站钢制安全壳(CV)的自动化焊接装备研制技术领域,常常涉及一种CV横焊缝焊前预热装备、焊接装备、无损检测装备以及焊后热处理装备等自动化焊接装备用的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车及与之配套的行走轨道。    现阶段,该类行走小车多采用滚轮式行走小车,使用该类行走小车时,滚轮压至行走轨道表面,通过滚轮与行走轨道之间的摩擦力来实现行走,因此,在该类行走小车的行走过程中,行走速度的控制精度较低,且经常会出现打滑或行走速度不稳定等缺陷,同时,与现有行走小车配套的行走轨道多为碳钢板弯曲而成,其连接点大多为焊接连接,具有重量大、安装不便、安装后不易拆卸等缺点。    为了解决上述问题,设计了本实用新型。   实用新型内容  本实用新型旨在提供一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,其包括行走小车和行走轨道,可以实现行走稳定、易于控制、安装方便等目的。    本实用新型提供一种核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构,包括行走小车和行走轨道,所述行走轨道包括行走齿条,所述行走齿条位于所述行走轨道的至少一个侧表面上;并且所述行走小车包括:两个行走基座,分别为主动行走基座和从动行走基座,每个所述行走基座的底部开设槽口,所述行走轨道穿过所述槽口,并且所述主动行走基座设置有电机,并且所述主动行走基座的槽口中设置有与所述行走齿条配合的行走齿轮,所述电机驱动所述行走齿轮;和行走连接梁,连接所述两个行走基座,并且相对于每个所述行走基座可枢转地连接到每个所述行走基座。    在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的主行走轮,用于与所述行走轨道的上表面抵接。    在一个实施方式中,所述主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮,内轮采用调心轴承。    在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的顶紧机构,用于调节所述行走轨道与所述行走小车之间的卡紧程度,所述顶紧机构包括顶紧调节螺母和顶紧轮,所述顶紧轮采用滚动轴承。    在一个实施方式中,所述行走小车还包括在所述两个行走基座上分别设置的辅助行走轮,用于与所述行走轨道的侧表面抵接,所述辅助行走轮采用滚动轴承。   在一个实施方式中,所述行走轨道包括多个轨道段,所述多个轨道段中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段的一端设置有销孔或定位销中的一个,另一端设置有销孔或定位销中的另一个。 在一个实施方式中,所述行走轨道还包括磁力座,所述磁力座吸附到待焊接母材。   在一个实施方式中,所述行走轨道还包括轨道悬挂构件,所述轨道悬挂构件悬挂于待焊接母材的顶端。   在一个实施方式中,所述核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构还包括电缆滑轮,所述电缆滑轮可移动地卡在所述行走轨道上,用于穿过包括电源线和通讯线的电缆。   在一个实施方式中,所述行走小车的所述行走连接梁还包括外接定位轴和外接连接杆,用于外接自动化焊接装置。    前述方案提供的行走机构可用于CV横焊缝焊前预热、焊接过程、无损检测以及焊后热处理等装备,克服了现有装备行走精度低、易打滑等缺点,具有重量轻、结构紧凑、拆装方便、适用性广、行走过程稳定可控、在20℃~250℃范围内行走不打滑等优点,而且,其中的绝缘性设计增加了装置的安全性,因此,根据本实用新型的行走机构为CV横焊缝焊前预热装备、焊接装备、无损检测装备以及焊后热处理装备等自动化焊接装备的生产提供了一种更可靠的选择。   附图说明  包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本实用新型的实施例,并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中:    图1是核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构的整体示意图。    图2是行走轨道段之间的快速连接结构的结构示意图。    图3是行走小车的结构示意图。    图4是行走小车的又一结构示意图。    图5是行走小车卡架于行走轨道的结构示意图。    图6是示出行走齿轮与行走齿条配合的结构示意图。    图7是行走基座的结构示意图。    图8是顶紧机构的结构示意图。   具体实施方式  下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。  例如,在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成,可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式,也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式,从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外,这些公开内容中可能会在不同的示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚,其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地,当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的,该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式,也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。    需要注意的是,这些以及后续其他的附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。如图1所示,核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10包括行走小车1和行走轨道2,行走小车1可以在行走轨道2上来回行走。    核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10还包括电缆3,电缆3包括用于连接行走小车1与电源的电源线以及用于连接行走小车1与控制器的通讯线,电源线用于为行走小车1的驱动装置供电,通讯线用于为行走小车1的驱动装置提供控制信号,以控制行走小车1的行走参数诸如行走时间、行走速度、行走方向等等。核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10还包括电缆滑轮4,电缆滑轮4可以可移动地卡在行走轨道2上,电缆3穿过电缆滑轮4。这样可以便于行走小车1在行走轨道2上行走时电缆3的拖拽,而且,当电缆3随行走小车1的行走而延放时,电缆滑轮4可以保护电缆3不会受到摩擦作用的影响,不致磨损电缆3的外皮而出现漏电等情况。    核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10的行走轨道2还包括磁力座6,磁力座6可以吸附到待焊接母材上,从而固定行走轨道2,这种固定方式可以不对母材造成损害。行走轨道2还包括轨道悬挂构件5。磁力座6的磁力可能会受热量等因素影响而减弱,轨道悬挂构件5可以悬挂于固定位置诸如待焊接母材的顶端,从而可以防止由于行走轨道2的磁力座6突然失效时造成的整个核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构10坠落的这样一种情况出现。实际操作时,可以每隔一段距离诸如每隔十米安装一个轨道悬挂构件5,以增强安全性。    如图1所示,行走轨道2包括多个轨道段21和轨道连接板22。每个轨道段21上设置有连接板安装孔23(图2中示出),轨道连接板22可以通过紧固件诸如螺钉螺合到连接板安装孔23而将相邻轨道段21连接在一起。用轨道连接板22将多个轨道段21连接后,可以检查行走轨道2的上表面是否平整,如若不平整,松开轨道连接板22的紧固件重新调整后再紧固即可,调节起来方便快捷。    在图2所示的实施方式中,多个轨道段21中除起始轨道段和终止轨道段以外的每一个轨道段21的一端设置有销孔或定位销中的一个,而另一端设置有销孔或定位销中的另一个。起始轨道段和终止轨道段可以只有在需要与相邻轨道段配合的一端处设置销孔或定位销中的相应一个。示例性地,如图2所示,左轨道段21a的右端部设置定位销22a,右轨道段21b的左端部与左轨道段21a的右端部对接,右轨道段21b的左端部设置销孔22b。在如图2所示的实施方式中,一共有两对相互配合的定位销和销孔。在另一实施方式中,左轨道段21a的右端部可以设置一个销孔和一个定位销,而对应地,右轨道段21b的左端部的相应位置分别设置一个定位销和一个销孔。由此,行走轨道2的相邻轨道段21之间可以实现快速且方便的对接和定位。    通过在相邻轨道段的连接处采用定位销22a和销孔22b配合来对接定位同时使用轨道连接板22将相邻轨道段固定连接的这种快速连接结构,可以便于轨道段快速拼接及拆装,并且由于行走轨道2可以快速拆卸为多个轨道段21,因而有利于运输。    行走轨道2包括行走齿条24,用于与后面将要描述的行走小车1的行走齿轮14配合而使行走小车1相对于行走轨道2行走。在本实施方式中,行走齿条24位于行走轨道2的一个侧表面上。其他实施方式中,根据与之配合的行走齿轮24的安装情况,行走齿条24可以位于行走轨道2的上表面上或者位于行走轨道2的两个侧表面上。    接下来将结合图3到图8详细地描述行走小车1的具体结构。    如图3所示,行走小车1包括两个行走基座11,分别为从动行走基座11a和主动行走基座11b。每个行走基座11还包括把手13,把手13设置于行走基座11的顶部,可以方便拎起整个行走小车1。主动行走基座11b设置有电机15,从动行走基座11a跟随主动行走基座11b的行走而行走。    行走小车1还包括行走连接梁12,行走连接梁12连接两个行走基座11即从动行走基座11a和主动行走基座11b。行走连接梁12相对于每个行走基座11可枢转地连接到每个行走基座11。    在图示实施方式中,行走连接梁12通过连接转换机构34而相对于行走基座11可枢转。如图3和图4所示,连接转换机构34包括位于行走连接梁12两端的连接转换板34a和位于行走基座11的一端的连接转换轴34b,以及卡在连接转换板34a的孔部与连接转换轴34b之间的旋转轴承34c(图7中示出)。增加这样一种内部设置旋转轴承34c的连接转换机构34,使得行走小车1在弧形的行走轨道或者弧度不同的行走轨道上也能够正常行走,避免因为行走轨道的弧度不均匀而导致行走进程卡死的情况出现。    每个行走基座11的底部开设槽口U,形成两个卡侧壁U1,行走轨道2穿过槽口U,从而行走基座11卡架于行走轨道2上。    如图5和图6所示,主动行走基座11b的槽口U中设置有与行走齿条24配合的行走齿轮14。本实施方式中,行走齿轮14设置成使得行走齿轮14的轴线沿着竖直方向延伸。当行走基座11卡架于行走轨道2上时,行走齿轮14与行走齿条24配合。如前面所描述的,行走齿条24可以位于行走轨道2的上表面上或者位于行走轨道2的两个侧表面上,因而,对应地,行走齿轮14可以设置成其轴线沿着水平方向延伸,从而行走齿轮14与位于行走轨道2上表面上的行走齿条24配合,或者,可以设置两个行走齿轮14从而分别与位于行走轨道2两个侧表面上的行走齿条24配合。    主动行走基座11b设置有电机15,主动行走基座11b上还设置有电机安装机构弹簧拉杆15a(图3中示出),以便于安装该伺服电机。电机15通过传动机构驱动行走齿轮14旋转,通过行走齿轮14与行走齿条24的配合作用,行走齿轮14在行走齿条24上行走,也即,主动行走基座11b在行走轨道2上行走,从而从动行走基座11a在行走连接梁12的牵动下也在行走轨道2上行走,进而整个行走小车1相对于行走轨道2行走。    参见图7,图示实施方式中,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的主行走轮16,主行走轮16与行走轨道2的上表面抵接,以滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了行走小车1行走时行走小车1与行走轨道2的上表面之间的摩擦。主行走轮16安装在主行走轮轴16c上,采用内外轮结合结构,包括外轮16a和内轮16b,外轮16a采用硬质尼龙轮,内轮16b采用调心轴承。外轮16a与行走轨道2直接接触,采用硬质尼龙轮可以避免对行走轨道2产生压痕或者过度磨损,而内轮16b采用调心轴承,减小了行走摩擦力,使得行走更加平稳。同时,由于主行走轮16安装在主行走轮轴16c上,因此后期维护时,只需将主行走轮轴16c抽出,便可进行更换,便于维护维修。值得注意的是,图7中,为了更清楚地示出主行走轮16的结构,将主行走轮16及主行走轮轴16c从行走基座11抽出来示意,事实上,本实施方式中,主行走轮16设置于槽口U中,也即设置在两个卡侧壁U1之间。    此外,回到图4,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的顶紧机构17,用于调节行走轨道2与行走小车1之间的卡紧程度。顶紧机构17的具体结构参见图8,顶紧机构17安装于行走小车1的一个卡侧壁U1上,包括顶紧调节螺母17a和顶紧轮17b,旋转顶紧调节螺母17a可以使得顶紧轮17b抵接行走轨道2的侧表面。在图示实施方式中,顶紧轮17b采用两个滚动轴承。行走小车1安装到行走轨道2之前,旋开顶紧机构17的顶紧调节螺母17a,即顶紧轮17b距离其面对的行走轨道2的侧表面距离较远,此时两个卡侧壁U1可以轻松卡设于行走轨道2,行走小车1卡设于行走轨道2上之后,旋紧顶紧调节螺母17a,使得顶紧轮17b顶紧行走轨道,避免行走小车1在行走过程中晃动,同时,顶紧机构17中顶紧行走轨道的是采用滚动轴承的顶紧轮17b,所以,可以减小与行走轨道2之间的摩擦。    此外,图示实施方式中,行走小车1还包括在两个行走基座11上分别设置的辅助行走轮18,可以参见图7。辅助行走轮18与行走轨道2的侧表面抵接,以滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了行走小车1行走时行走小车1与行走轨道2的侧表面之间的摩擦。辅助行走轮18采用滚动轴承。图7中,示出每个行走基座11具有两个辅助行走轮18,两个辅助行走轮18设置于一个卡侧壁U1中。设置有顶紧机构17时,顶紧机构17安装于行走小车1的一个卡侧壁U1上,则辅助行走轮18安装于行走小车1的另一个卡侧壁U1上,顶紧机构17顶紧行走轨道2的一个侧表面时,辅助行走轮18抵接行走轨道2的另一侧表面,辅助行走轮18采用滚动轴承,可以进一步减小行走小车1与行走轨道2的该另一侧表面的摩擦力。    回到图3,行走小车1的行走连接梁12还包括外接定位轴19和外接连接杆20,用于外接自动化焊接装置,外接定位轴19用于定位,外接连接杆20用于快速连接该自动化焊接装置,例如通过螺母,连接及拆卸方便。在一个实施方式中,外接定位轴19和外接连接杆20增加尼龙绝缘设置,从而与焊接回路进行绝缘,增加整个设备的安全性。    在一个实施方式中,行走小车1和行走轨道2均采用高强铝合金的材料,强度高且重量轻。    根据本实用新型的核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构包括行走小车和行走轨道,核电站钢制安全壳自动化焊接装备行走机构主要应用于CV横焊缝焊前预热、焊接过程、无损检测以及焊后热处理等装备,具有行走稳定、安全性高、适用性广、拆装方便等优点。    行走小车采用高强铝合金的材料,重量轻、性能好,从动行走基座和主动行走基座分别采用一体化结构,结构安全合理。    行走小车采用伺服电机驱动,行走速度可控,电机安装机构增加弹簧拉杆,能够使行走小车的行走齿轮与行走轨道的行走齿条紧密配合,同时避免行走过程中卡死。    行走小车的主行走轮采用内外轮结合结构,外轮采用硬质尼龙轮与轨道直接接触,避免对轨道产生压痕或破坏,内轮采用调心轴承,减小了行走摩擦力,使得行走更加平稳,同时行走轮安装过程中只需将行走轮轴抽出,便可进行更换,更换方便。    行走小车还增加顶紧机构,行走小车与行走轨道安装前将顶紧机构松开,可轻松进行安装,安装后使用顶紧机构顶紧轨道,可以避免行走过程中晃动,同时顶紧机构使用两个滚动轴承,可以减小行走基座与行走轨道之间摩擦。  行走小车还增加辅助行走轮,辅助行走轮采用滚动轴承,减小了行走基座的侧向摩擦力。    行走小车外接自动化焊接设备的过程中,只需通过外接定位轴进行定位,并通过外接连接杆进行快速连接,连接及拆卸方便。    行走小车的外接定位轴及外接连接杆增加尼龙绝缘机构,与焊接回路进行绝缘,增加装置的安全性。    行走小车中行走基座和行走横梁之间增加连接转换机构,连接转换机构内设置旋转轴承,使得行走小车在弧形轨道或者弧度不同的轨道上能够正常行走,避免轨道弧度不均匀导致行走过程中卡死。    行走轨道采用高强铝合金,强度高、重量轻,行走轨道侧面布置行走齿条,与行走小车的行走齿轮配合使用,可以防止行走过程中打滑现象。   行走轨道通过磁力座吸附至待焊接母材上,并且每隔一段距离安装一个轨道悬挂构件,可防止由于磁力座突然失效时造成的装备坠落。    行走轨道包括电缆滑轮,可将装备电缆固定于该电缆滑轮之上,便于行走小车行走时电缆拖拽。    轨道段连接处采用快速连接结构,便于轨道段快速拼接及拆装,拆装方便,便于运输。    以上所述,仅为本实用新型中的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可理解想到的变换或替换,都应涵盖在本实用新型的包含范围之内,因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
制冷管路高频感应自动化焊接系统
大学仕 2019-12-09 13:38 522浏览
申请号:CN201620139005.7 申请日: 2016-02-24 公开(公告)号:CN205551719U 公开(公告)日:2016-09-07 发明人:迟存健;王俊杰;孙龙波;蒋辉;牟旭亮 申请(专利权)人:青岛同日机械电子有限公司 代理机构:青岛中天汇智知识产权代理有限公司 代理人:万桂斌 申请人地址:山东省青岛市平度市南村镇滨河北路28号       1.制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:包括高频感应钎焊系统、机械手系统和机器视觉系统,所述高频感应钎焊系统和机器视觉系统分别与机械手系统电连接,所述机械手系统包括机械手臂、驱动机构和控制系统,所述机器视觉系统包括摄像机,所述摄像机设置于机械手臂上,所述高频感应钎焊系统包括感应加热焊头,所述感应加热焊头设置于机械手臂上;所述高频感应钎焊系统,用于实现制冷管路高频感应钎焊;所述摄像机,用于采集制冷管路的焊点图像,并将采集到的图像信息传递给机械手系统的控制系统;所述控制系统,用于接收摄像机采集到的图像信息,并对图像信息进行处理从而确定焊点位置;根据焊点位置和机械手臂设定位置计算出机械手臂的移动路径,并转化为对驱动机构的运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂达到焊点位置,并将该指令传送给驱动机构;焊接完毕后,对驱动机构发出运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂到达指定位置;所述驱动机构,用于接收控制系统的指令,根据指令驱动机械手臂运动;所述机械手臂,用于根据驱动机构的驱动,达到指定位置。   2.根据权利要求1所述的制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:所述高频感应钎焊系统还包括高频感应加热电源和高频能量放大器;所述高频感应加热电源,用于输出低电压高电流;所述高频能量放大器,用于将高频感应加热电源输出的电流进一步放大,并将电流输送给感应加热焊头;感应加热焊头,用于在焊点周围产生高频磁场。   3.根据权利要求2所述的制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:所述高频能量放大器设置于机械手臂上。   4.根据权利要求2所述的制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:所述控制系统与高频感应加热电源电连接。   5.根据权利要求1所述的制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:所述的机械手臂为六轴机械手。   6.根据权利要求1所述的制冷管路高频感应自动化焊接系统,其特征在于:所述摄像机采用高清摄像头。   技术领域  本实用新型涉及自动焊接技术领域,尤其涉及一种制冷管路高频感应自动化焊接系统。   背景技术  现在制冷管路的焊接,完全靠人工操作,用火焰焊枪焊接,火焰钎焊,用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰焊接的方式,对焊接工人的要求较高,并且具有一定的危险性。高频感应钎焊作为一种新兴的焊接技术,已经开始应用于制冷管路的焊接,相比传统火焰焊接,具有明显的优势:高效,节能,节材,安全等。随着科学技术的发展,机械手代替人工操作已经成为一种趋势。并且高频感应钎焊更易于实现自动化焊接。    现有技术中,已经存在一些自动焊接系统,但是这些系统都不是采用高频感应钎焊,而且明显不适用于焊点位置关系多变且复杂的制冷管路的焊接。    中国实用新型专利(公告号:CN 202639650 U)公开了一种有自动测距和视觉定位功能的激光焊接设备,该焊接设备的摄像装置拍摄实时图像传送给数据处理装置,测距传感器采集当前激光焊接头位置传送给数据处理装置,数据处理装置为设定有多种焊接轨迹的数据处理装置,数据处理装置结合实时图像和当前激光焊接头位置自动调用适合的焊接轨迹的程序,并根据选定的焊接轨迹控制激光焊接头的移动,从而完成焊接。该焊接设备的激光焊接头只能沿数据处理装置中设定的焊接轨迹进行移动,也就是说每次设定程序只能针对一种焊件,要是焊接另外一种焊点位置不同的焊件时,只能是重新设定程序,该焊接设备因为不能对焊点进行识别,使用过程繁琐,使用起来不灵活,不适用于焊点位置关系多变且复杂的制冷管路的焊接。    中国实用新型专利(公开号:CN 104128703 A)公开了一种自动化焊接系统及焊接方法,主要是通过图像采集装置传送的部件图像信息,并将部件图像信息与控制器中预先设置好的部件角度进行比对、判断,当部件图像信息与预先设置好的部件角度比对不相符时,则由柔性夹持结构对部件的角度进行调整,使得部件调整后的角度与控制器中预先设置好的部件角度相符,然后由柔性夹持结构将部件送入部件焊接系统,再由超声波焊接器进行焊接。但是该焊接系统采用超声波焊接器,并且该超声波焊接器的位置是固定的,图像采集装置也不能对焊点进行识别,因此该自动化焊接系统使用起来不灵活,明显不适用于制冷管路的焊接。   发明内容  为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种制冷管路高频感应自动化焊接系统,该自动化焊接系统操作简便,使用灵活,非常适用于焊点位置关系多变且复杂的制冷管路的焊接。    为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:制冷管路高频感应自动化焊接系统,包括高频感应钎焊系统、机械手系统和机器视觉系统,所述高频感应钎焊系统和机器视觉系统分别与机械手系统电连接,所述机械手系统包括机械手臂、驱动机构和控制系统,所述机器视觉系统包括摄像机,所述摄像机设置于机械手臂上,所述高频感应钎焊系统包括感应加热焊头,所述感应加热焊头设置于机械手臂上。   所述高频感应钎焊系统,用于实现制冷管路高频感应钎焊;所述摄像机,用于采集制冷管路的焊点图像,并将采集到的图像信息传递给机械手系统的控制系统;所述控制系统,用于接收摄像机采集到的图像信息,并对图像信息进行处理从而确定焊点位置;根据焊点位置和机械手臂设定位置计算出机械手臂的移动路径,并转化为对驱动机构的运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂达到焊点位置,并将该指令传送给驱动机构;焊接完毕后,对驱动机构发出运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂到达指定位置;所述驱动机构,用于接收控制系统的指令,根据指令驱动机械手臂运动;所述机械手臂,用于根据驱动机构的驱动,达到指定位置。    本实用新型的制冷管路高频感应自动化焊接系统,通过机器视觉系统的摄像机采集制冷管路的图像信息,通过机械手系统的控制系统对采集到的图像信息进行处理,从而自动识别制冷管路的焊点信息,自动定位焊点位置,并能够根据机械手的设定位置和焊点位置自动计算出移动路径,从而控制机械手臂带动感应加热焊头达到焊点位置从而完成该焊点的焊接,焊接完毕后,控制系统控制机械手臂回到指定位置,继续重复上一过程,直到完成全部焊点的焊接。    制冷管路比较复杂,焊点位置复杂多变,控制系统通过对摄像机拍摄的制冷管路的图像信息,能够方便快速准确的确定焊点的位置,并计算出机械手臂的移动路径,从而控制机械手臂将焊头移动到指定的焊点位置,完成自动焊接,从而代人工的操作,整个系统的焊接过程实现了无人化操作。   优选地,所述高频感应钎焊系统还包括高频感应加热电源和高频能量放大器;所述高频感应加热电源,用于输出低电压高电流;所述高频能量放大器,用于将高频感应加热电源输出的电流进一步放大,并将电流输送给感应加热焊头;感应加热焊头,用于在焊点周围产生高频磁场。    本实用新型的高频感应钎焊系统产生低电压高电力,一般产生的电压的范围为30-50V,电流的范围为350-400A。高频感应钎焊相比与传统的火焰钎焊具有安全可靠,节能环保,操作简单,效率高,成本低等优点。    优选地,所述高频能量放大器设置于机械手臂上。   同时将高频能量放大器和感应加热焊头置于机械手臂上,缩短了高频能量放大器和感应加热焊头之间的导线,从而减少了大电流经过导线的能量损耗。    优选地,所述控制系统与高频感应加热电源电连接。    机械手系统的控制系统和高频感应钎焊系统的高频感应加热电源相连,当机械手到达焊点位置时,控制系统直接发送信息给高频加热电源,高频加热电源启动,完成焊接,焊接完成后,高频加热电源发送信号给控制系统,控制系统控制机械手臂回到设定位置。   优选地,所述的机械手臂为六轴机械手。   六轴机械手能模仿人手和臂的某些动作,能够精确引导焊头到达焊点的位置。   优选地,所述摄像机采用高清摄像头。    本实用新型的制冷管路高频感应自动化焊接系统采用高频感应钎焊,与传统的火焰焊接相比具有无明火操作,安全可靠;焊接过程中不产生污染废气,节能环保;焊接时间大大缩短,效率高;对工人技术要求较低,一般10-20分钟简单培训即可上岗操作,操作简单;单个焊点成本低等优点。该自动化焊接系统采用自动化焊接,与人工焊接相比具有节省人工,解放人力;每次焊接焊接参数一致,保证焊接一致性,焊接质量高;可连续工作不休息,工作持续性好;成本低;数据输出准确,便于分析焊接质量等优点。   附图说明 图1为本实用新型的模块示意图。   具体实施方式 下面结合具体实施方式详细介绍本实用新型的内容:   制冷管路高频感应自动化焊接系统,包括高频感应钎焊系统、机械手系统和机器视觉系统,所述高频感应钎焊系统和机器视觉系统分别与机械手系统电连接,所述机械手系统包括机械手臂、驱动机构和控制系统,所述机器视觉系统包括摄像机,所述摄像机设置于机械手臂上,所述高频感应钎焊系统包括感应加热焊头,所述感应加热焊头设置于机械手臂上。   所述高频感应钎焊系统,用于实现制冷管路高频感应钎焊;所述摄像机,用于采集制冷管路的焊点图像,并将采集到的图像信息传递给机械手系统的控制系统;所述控制系统,用于接收摄像机采集到的图像信息,并对图像信息进行处理从而确定焊点位置;根据焊点位置和机械手臂设定位置计算出机械手臂的移动路径,并转化为对驱动机构的运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂达到焊点位置,并将该指令传送给驱动机构;焊接完毕后,对驱动机构发出运行指令,能够使得驱动机构驱动机械手臂到达指定位置;所述驱动机构,用于接收控制系统的指令,根据指令驱动机械手臂运动;所述机械手臂,用于根据驱动机构的驱动,达到指定位置。   其中,所述高频感应钎焊系统还包括高频感应加热电源和高频能量放大器;所述高频感应加热电源,用于输出低电压高电流;所述高频能量放大器,用于将高频感应加热电源输出的电流进一步放大,并将电流输送给感应加热焊头;感应加热焊头,用于在焊点周围产生高频磁场。   其中,所述高频能量放大器设置于机械手臂上。   其中,所述控制系统与高频感应加热电源电连接。   其中,所述的机械手臂为六轴机械手。   其中,所述摄像机采用高清摄像头。   本实用新型的制冷管路高频感应自动化焊接系统,采用高频感应钎焊完成焊接。高频感应钎焊的工作原理是利用高频感应加热电源输出低电压高电流,作用在焊点上,焊点表面产生高频电子移动,形成涡流,所有的电子移动产生热量(集肤效应和邻近效应),使焊点本体表面温度上升到焊接温度,熔化焊环,达到焊点密封的效果。   本实用新型的自动化焊接系统主要由高频感应钎焊系统、机械手系统和机器视觉系统三部分组成。高频感应钎焊系统主要包括高频感应加热电源、高频能量放大器和感应加热焊头;机械手系统主要包括机械手臂、驱动机构和控制系统,机器视觉系统主要包括摄像机。其中摄像机、高频能量放大器和感应加热焊头均设置在机械手臂上。控制系统是机械手系统的核心部件,主要完成运算工作,并根据运算结果发出指令。驱动机构能够驱动机械手臂完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现指定的动作,改变机械手臂的位置和姿势,带动感应加热焊头到达焊点所在位置。   本系统的机械手臂采用六轴机械手,机械手臂的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了准确找准焊点位置,本系统的机械手臂采用6个自由度。控制系统是通过对机械手臂每个自由度的电机的控制,来完成特定动作。   工作时,摄像机采集制冷管路的图像信息,并将该信息传送给控制系统,控制系统收到图像信息并对其进行处理,识别焊点的位置。控制系统主要根据像素分布、亮度和颜色等信息,将图像信息转化为数字信号,并对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征,从而根据运算结果得到焊点的确定位置。然后控制系统再根据机械手臂的指定位置和焊点位置计算出移动路径,并将其转化为对驱动机构的运行指令,即对电机的控制信号,电机根据控制信号运转,带动机械手臂完成指定的动作,带动感应加热焊头到达焊点。此时控制系统会向高频感应加热电源发出信号,高频感应加热电源收到信号后启动,完成焊接,焊接完成后,高频感应加热电源发送信号给控制系统,控制系统收到信号后控制机械手臂达到指定位置。该过程形成一个稳定的闭环控制,完成一个焊点的焊接。该过程重复进行,直到完成所有焊点的焊接。
汽车地板自动化焊接生产装置
大学仕 2019-12-09 13:35 574浏览
申请号:CN201721359425.7 申请日: 2017-10-20 公开(公告)号:CN207272574U 公开(公告)日:2018-04-27 发明人:狄小涛;朱华;张兴淮;王学斌;游鹏;薛龙 申请(专利权)人:南京泓凯动力系统科技有限公司 申请人地址:江苏省南京市溧水经济开发区柘宁东路368号       1.一种汽车地板自动化焊接生产装置,包括长条形底板(1),其特征在于,所述底板(1)的顶部沿其长度方向安装有X向驱动机构(2),所述X向驱动机构(2)的顶部垂直安装有Y向驱动机构(3),所述Y向驱动机构(3)的顶部固定安装有与底板(1)平行设置的长条形托板(4),所述托板(4)的顶部四角均固定安装有调节机构(5),所述调节机构(5)的顶部焊接有滚珠(6),所述滚珠(6)的顶部滑动套接有矩形放置板(7),所述放置板(7)的顶部两侧垂直焊接有夹具(8),所述X向驱动机构(2)的一侧安装有与底板(1)垂直焊接的立柱(9),所述立柱(9)靠近X向驱动机构(2)的一侧沿竖直方向安装有Z向驱动机构(10),所述Z向驱动机构(10)远离立柱(9)的一侧安装有X型焊钳(11),所述X型焊钳(11)远离立柱(9)的一侧上方安装有定位机构(12),所述定位机构(12)包括与X型焊钳(11)固定连接的安装板(13),所述安装板(13)的底部安装有与底板(1)平行设置的固定板(14),所述固定板(14)的底部四角均固定焊接有套筒(15),所述套筒(15)的底部开口处活动套接有活动杆(16),所述活动杆(16)伸入套筒(15)的一端焊接有动触点(17),所述动触点(17)的外圈安装有与套筒(15)顶部内侧壁固定连接的弹簧(18),所述套筒(15)顶部内侧壁固定安装有与动触点(17)对接的静触点(19)。   2.根据权利要求1所述的一种汽车地板自动化焊接生产装置,其特征在于,所述X向驱动机构(2)、Y向驱动机构(3)和Z向驱动机构(10)均采用直线模组,所述直线模组由滚珠丝杆、直线导轨、底座、滚珠丝杆支撑座、联轴器和马达组成,所述X向驱动机构(2)的底座与底板(1)固定连接,所述Y向驱动机构(3)的底座通过滑块与X向驱动机构(2)的滚珠丝杆滑动连接,所述Y向驱动机构(3)的滚珠丝杆通过滑块与托板(4)固定连接,所述Z向驱动机构(10)的底座与立柱(9)固定连接,所述Z向驱动机构(10)的滚珠丝杆通过滑块与X型焊钳(11)固定连接。   3.根据权利要求1所述的一种汽车地板自动化焊接生产装置,其特征在于,所述调节机构(5)包括与托板(4)活动套接的套筒,所述套筒顶部开口处螺纹套接有伸缩杆,所述套筒外圈固定套接有齿轮圈,所述齿轮圈的一侧啮合有主动齿轮,所述主动齿轮的内部安装有与托板(4)固定连接的电机,所述伸缩杆的顶部与滚珠(6)固定焊接。   4.根据权利要求1所述的一种汽车地板自动化焊接生产装置,其特征在于,所述夹具(8)包括与放置板(7)垂直焊接的支撑杆,所述支撑杆靠近放置板(7)的一侧顶部焊接有挡板,所述挡板上活动套接有活动杆,所述活动杆伸出挡板底部的一侧焊接有夹板。   5.根据权利要求1所述的一种汽车地板自动化焊接生产装置,其特征在于,所述底板(1)的一侧安装有控制箱,所述控制箱的内部安装有控制器,所述控制器通过导线与动触点(17)和静触点(19)连接,所述控制器与X型焊钳(11)、X向驱动机构(2)、Y向驱动机构(3)、Z向驱动机构(10)和调节机构(5)电连接。   技术领域  本实用新型涉及汽车地板技术领域,尤其涉及一种汽车地板自动化焊接生产装置。   背景技术  汽车车身地板的焊接主要采用电阻点焊,按自动化程度可分为手工焊接和机器人焊接。不管是MPV还是SUV,地板的焊接点数量较大,焊枪较大较重,采用手工焊接,劳动强度大,焊接质量不稳定;采用机器人焊接,设备投入成本高、维护费用高,在电焊的时候当焊点平面的位置与X型焊钳的位置夹角较大的时候,容易出现虚焊的情况,焊点不牢固,为此需要一种汽车地板自动化焊接生产装置。   实用新型内容  本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种汽车地板自动化焊接生产装置。    为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:    一种汽车地板自动化焊接生产装置,包括长条形底板,所述底板的顶部沿其长度方向安装有X向驱动机构,所述X向驱动机构的顶部垂直安装有Y向驱动机构,所述Y向驱动机构的顶部固定安装有与底板平行设置的长条形托板,所述托板的顶部四角均固定安装有调节机构,所述调节机构的顶部焊接有滚珠,所述滚珠的顶部滑动套接有矩形放置板,所述放置板的顶部两侧垂直焊接有夹具,所述X向驱动机构的一侧安装有与底板垂直焊接的立柱,所述立柱靠近X向驱动机构的一侧沿竖直方向安装有Z向驱动机构,所述Z向驱动机构远离立柱的一侧安装有X型焊钳,所述X型焊钳远离立柱的一侧上方安装有定位机构,所述定位机构包括与X型焊钳固定连接的安装板,所述安装板的底部安装有与底板平行设置的固定板,所述固定板的底部四角均固定焊接有套筒,所述套筒的底部开口处活动套接有活动杆,所述活动杆伸入套筒的一端焊接有动触点,所述动触点的外圈安装有与套筒顶部内侧壁固定连接的弹簧,所述套筒顶部内侧壁固定安装有与动触点对接的静触点。    优选的,所述X向驱动机构、Y向驱动机构和Z向驱动机构均采用直线模组,所述直线模组由滚珠丝杆、直线导轨、底座、滚珠丝杆支撑座、联轴器和马达组成,所述X向驱动机构的底座与底板固定连接,所述Y向驱动机构的底座通过滑块与X向驱动机构的滚珠丝杆滑动连接,所述Y向驱动机构的滚珠丝杆通过滑块与托板固定连接,所述Z向驱动机构的底座与立柱固定连接,所述Z向驱动机构的滚珠丝杆通过滑块与X型焊钳固定连接。    优选的,所述调节机构包括与托板活动套接的套筒,所述套筒顶部开口处螺纹套接有伸缩杆,所述套筒外圈固定套接有齿轮圈,所述齿轮圈的一侧啮合有主动齿轮,所述主动齿轮的内部安装有与托板固定连接的电机,所述伸缩杆的顶部与滚珠固定焊接。    优选的,所述夹具包括与放置板垂直焊接的支撑杆,所述支撑杆靠近放置板的一侧顶部焊接有挡板,所述挡板上活动套接有活动杆,所述活动杆伸出挡板底部的一侧焊接有夹板。    优选的,所述底板的一侧安装有控制箱,所述控制箱的内部安装有控制器,所述控制器通过导线与动触点和静触点连接,所述控制器与X型焊钳、X向驱动机构、Y向驱动机构、Z向驱动机构和调节机构电连接。    本实用新型的有益效果:    通过在底板上设置的X向驱动机构、Y向驱动机构、托板、调节机构、滚珠、放置板、夹具、立柱、Z向驱动机构、X型焊钳、定位机构、安装板、固定板、套筒、活动杆、动触点、弹簧和静触点,对汽车底板进行定位,使X型焊钳的焊接角度与汽车地板的焊点的位置保持垂直,从而提高汽车地板的焊接效果,提高汽车地板的焊接强度。   附图说明  图1为本实用新型提出的一种汽车地板自动化焊接生产装置测量部的结构示意图;   图2为本实用新型提出的一种汽车地板自动化焊接生产装置转运机构的结构示意图。    图中:1底板、2X向驱动机构、3Y向驱动机构、4托板、5调节机构、6滚珠、7放置板、8夹具、9立柱、10Z向驱动机构、11X型焊钳、12定位机构、13安装板、14固定板、15套筒、16活动杆、17动触点、18弹簧、19静触点。   具体实施方式  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。    参照图1-2,一种汽车地板自动化焊接生产装置,包括长条形底板1,底板1的顶部沿其长度方向安装有X向驱动机构2,X向驱动机构2的顶部垂直安装有Y向驱动机构3,Y向驱动机构3的顶部固定安装有与底板1平行设置的长条形托板4,托板4的顶部四角均固定安装有调节机构5,调节机构5的顶部焊接有滚珠6,滚珠6的顶部滑动套接有矩形放置板7,放置板7的顶部两侧垂直焊接有夹具8,X向驱动机构2的一侧安装有与底板1垂直焊接的立柱9,立柱9靠近X向驱动机构2的一侧沿竖直方向安装有Z向驱动机构10,Z向驱动机构10远离立柱9的一侧安装有X型焊钳11,X型焊钳11远离立柱9的一侧上方安装有定位机构12,定位机构12包括与X型焊钳11固定连接的安装板13,安装板13的底部安装有与底板1平行设置的固定板14,固定板14的底部四角均固定焊接有套筒15,套筒15的底部开口处活动套接有活动杆16,活动杆16伸入套筒15的一端焊接有动触点17,动触点17的外圈安装有与套筒15顶部内侧壁固定连接的弹簧18,套筒15顶部内侧壁固定安装有与动触点17对接的静触点19。    X向驱动机构2、Y向驱动机构3和Z向驱动机构10均采用直线模组,直线模组由滚珠丝杆、直线导轨、底座、滚珠丝杆支撑座、联轴器和马达组成,X向驱动机构2的底座与底板1固定连接,Y向驱动机构3的底座通过滑块与X向驱动机构2的滚珠丝杆滑动连接,Y向驱动机构3的滚珠丝杆通过滑块与托板4固定连接,Z向驱动机构10的底座与立柱9固定连接,Z向驱动机构10的滚珠丝杆通过滑块与X型焊钳11固定连接,调节机构5包括与托板4活动套接的套筒,套筒顶部开口处螺纹套接有伸缩杆,套筒外圈固定套接有齿轮圈,齿轮圈的一侧啮合有主动齿轮,主动齿轮的内部安装有与托板4固定连接的电机,伸缩杆的顶部与滚珠6固定焊接,夹具8包括与放置板7垂直焊接的支撑杆,支撑杆靠近放置板7的一侧顶部焊接有挡板,挡板上活动套接有活动杆,活动杆伸出挡板底部的一侧焊接有夹板,底板1的一侧安装有控制箱,控制箱的内部安装有控制器,控制器通过导线与动触点17和静触点19连接,控制器与X型焊钳11、X向驱动机构2、Y向驱动机构3、Z向驱动机构10和调节机构5电连接。    工作原理:将汽车地板放置在放置板7上方,然后将汽车底板放置在夹具8的挡板和夹板之间,然后利用安装在活动杆上的紧固螺母使挡板和夹板夹紧汽车地板,然后利用X向驱动机构2、Y向驱动机构3和Z向驱动机构10使汽车地板运动至X型焊钳11的正下方,然后安装在安装板13上与固定板14固定连接的推杆电机启动,使活动杆16与汽车地板接触,这时候活动杆16上的动触点17与套筒15上的静触点19接触形成一组触发信号,当其中一组的套筒15上的信号触发的时候,信号传输至控制器型号为ARM的单片机,然后单片机控制推杆电机关闭,同时控制器控制与套筒15方向一致的调节机构5上的电机启动,使伸缩杆从套筒的内部顶出,从而调节放置板7的倾斜角度,从而调整汽车地板的角度,直到四组套筒15的触发信号全部触发,然后推杆电机关闭,完成汽车地板的定位,这时候利用X向驱动机构2、Y向驱动机构3和Z向驱动机构10运动X型焊钳11至定位的位置进行焊接,从而始终保持X型焊钳的焊接角度与汽车地板保持垂直,该设计对汽车底板进行定位,使X型焊钳的焊接角度与汽车地板的焊点的位置保持垂直,从而提高汽车地板的焊接效果,提高汽车地板的焊接强度。    以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。  
轨道式自动化焊接流水线
大学仕 2019-12-09 13:32 1665浏览
申请号:CN201910164394.7 申请日: 2019-03-05 公开(公告)号:CN109807489A 公开(公告)日:2019-05-28 发明人:刘官生;刘武生;刘建兴;束克勤;刘兴平;潘春明;郭超 申请(专利权)人:常州新展智能装备有限公司 申请人地址:江苏省常州市新北区新苑三路158号       1.一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:包括焊接机架(1)、供料架(2)、上层轨道架(3)、转换架(4)、焊接机(5)和卸料架(6),所述焊接机架(1)为矩形框架,所述焊接机架(1)数量为两个,且两个所述焊接机架(1)组成U型框架,所述转换架(4)放置于所述焊接机架(1)的另一侧,且与所述焊接机架(1)围成封闭矩形,所述焊接机架(1)的上方安装有所述上层轨道架(3),所述上层轨道架(3)与所述焊接机架(1)固定连接,所述供料架(2)位于所述焊接机架(1)的一侧,且所述供料架(2)与所述焊接机架(1)可拆卸连接,所述焊接机(5)安装在所述焊接机架(1)上远离所述供料架(2)的一侧,所述焊接机(5)与所述焊接机架(1)可拆卸连接,所述卸料架(6)安装于所述焊接机架(1)上靠近所述焊接机(5)的一侧,所述焊接机架(1)上安装有物料框(11),所述物料框(11)数量为若干,且均滑动安装在所述焊接机架(1)上。   2.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述上层轨道架(3)上安装有驱动电机(31),所述驱动电机(31)与所述上层轨道架(3)固定连接,所述上层轨道架(3)上滑动连接有驱动件(32),所述驱动件(32)与所述驱动电机(31)的输出端连接,所述驱动件(32)上固定连接有从动件(33),所述从动件(33)与所述上层轨道架(3)滑动连接。   3.根据权利要求2所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述从动件(33)的外侧壁上固定安装有卡合气缸(34),所述卡合气缸(34)输出端指向所述物料框(11)。   4.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述焊接机架(1)上具有滑轨,所述物料框(11)的底部安装有滑轮(112),所述物料框(11)与所述焊接机架(1)之间通过所述滑轮(112)滑动连接。   5.根据权利要求3所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述物料框(11)的周侧还安装有卡座(111),所述卡合气缸(34)与所述物料框(11)之间通过所述卡座(111)卡合固定。   6.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述供料架(2)包括第一料杆箱(21)、第二料杆箱(22)和第三料杆箱(23),所述第一料杆箱(21)、第二料杆箱(22)和第三料杆箱(23)沿所述物料框(11)传动方向依次排列。   7.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述转换架(4)作用于所述物料框(11)上的传动方向与所述上层轨道架(3)作用于所述物料框(11)上的传动方向垂直。   8.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述焊接机(5)包括横向焊接机(51)和纵向焊接机(52),所述横向焊接机(51)和所述纵向焊接机(52)沿所述物料框(11)的传动方向依次排列,所述横向焊接机(51)和所述纵向焊接机(52)均与外部电源电性连接。   9.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述上层轨道架(3)上还设有取料气缸(35),所述取料气缸(35)的输出端固定有工件磁吸件(36),所述工件磁吸件(36)与所述上层轨道架(3)之间通过气缸限位杆(351)限位滑动,所述工件磁吸件(36)位于所述物料框(11)的正上方。   10.根据权利要求1所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述卸料架(6)的顶部安装有卸料气缸(61),所述卸料气缸(61)的输出端固定有从动架(62),所述卸料气缸(61)的两侧还设有限位滑杆(611),所述从动架(62)与所述卸料架(6)之间通过所述限位滑杆(611)滑动限位,所述焊接机架(1)上还安装有卸料滑轨(63),所述卸料架(6)滑动安装在所述卸料滑轨(63)上。   11.根据权利要求10所述的一种轨道式自动化焊接流水线,其特征在于:所述从动架(62)的底部安装有卸料爪(64),所述卸料爪(64)的外侧固定安装有卸料爪张紧电机(641),所述卸料爪(64)通过所述从动架(62)传动连接。   技术领域  本发明属于自动焊接技术领域,具体涉及一种轨道式自动化焊接流水线。   背景技术  焊接设备属于量大面广的产品,种类多、规格全,正逐步接近国际水平,高效、节能、省材、降耗的产品市场份额将进一步扩大。需顺应市场要求,调整产品结构、提高产品档次,宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机尤其是高效节能的二氧化碳焊机,自动化焊接技术及设备正以前所未有的速度发展。西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程的发展和国内汽车工业的崛起,都有力地促进了先进焊接工艺特别是焊接自动化技术的发展与进步。焊接机器人及智能型焊接也会在特定领域适当发展,应用广泛,完成焊接操作的辅助设备,包括保证焊件尺寸、防止焊接变形的焊接夹具;焊接小型工件用的焊接工作台;将工件回转或倾斜,使焊件接头处于水平或船形位置的焊接变位机;将工件绕水平轴翻转的焊接翻转机;将焊件绕垂直轴作水平回转的焊接回转台;带动圆筒形或锥形工件旋转的焊接滚轮架;以及焊接大型工件时,带动操作者升降的焊工升降台。    现有的自动焊接流水线大都为条状的流水线,整个流水线的占地面积较大,导致成本增高,同时,收料与取料距离远,也造成不方便;    另外现有的自动化焊接设备对设备的重复利用率交底,也使制造的成本增加,不能够高效的对设备进行重复使用。   发明内容  为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种轨道式自动化焊接流水线,具有占用空间小,设备利用率较高,可重复使用,从而能够降低成本的特点。    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轨道式自动化焊接流水线,包括焊接机架、供料架、上层轨道架、转换架、焊接机和卸料架,所述焊接机架为矩形框架,所述焊接机架数量为两个,且两个所述焊接机架组成U型框架,所述转换架放置于所述焊接机架的另一侧,且与所述焊接机架围成封闭矩形,所述焊接机架的上方安装有所述上层轨道架,所述上层轨道架与所述焊接机架固定连接,所述供料架位于所述焊接机架的一侧,且所述供料架与所述焊接机架可拆卸连接,所述焊接机安装在所述焊接机架上远离所述供料架的一侧,所述焊接机与所述焊接机架可拆卸连接,所述卸料架安装于所述焊接机架上靠近所述焊接机的一侧,所述焊接机架上安装有物料框,所述物料框数量为若干,且均滑动安装在所述焊接机架上。    优选的,所述上层轨道架上安装有驱动电机,所述驱动电机与所述上层轨道架固定连接,所述上层轨道架上滑动连接有驱动件,所述驱动件与所述驱动电机的输出端连接,所述驱动件上固定连接有从动件,所述从动件与所述上层轨道架滑动连接。    优选的,所述从动件的外侧壁上固定安装有卡合气缸,所述卡合气缸输出端指向所述物料框。    优选的,所述焊接机架上具有滑轨,所述物料框的底部安装有滑轮,所述物料框与所述焊接机架之间通过所述滑轮滑动连接。    优选的,所述物料框的周侧还安装有卡座,所述卡合气缸与所述物料框之间通过所述卡座卡合固定。   供料架包括第一料杆箱、第二料杆箱和第三料杆箱,所述第一料杆箱、第二料杆箱和第三料杆箱沿所述物料框传动方向依次排列。    优选的,所述转换架作用于所述物料框上的传动方向与所述上层轨道架作用于所述物料框上的传动方向垂直。   优选的,所述焊接机包括横向焊接机和纵向焊接机,所述横向焊接机和所述纵向焊接机沿所述物料框的传动方向依次排列,所述横向焊接机和所述纵向焊接机均与外部电源电性连接。   优选的,所述上层轨道架上还设有取料气缸,所述取料气缸的输出端固定有工件磁吸件,所述工件磁吸件与所述上层轨道架之间通过所述气缸限位杆限位滑动,所述工件磁吸件位于所述物料框的正上方。   优选的,所述卸料架的顶部安装有卸料气缸,所述卸料气缸的输出端固定有从动架,所述卸料气缸的两侧还设有限位滑杆,所述从动架与所述卸料架之间通过所述限位滑杆滑动限位,所述焊接机架上还安装有卸料滑轨,所述卸料架滑动安装在所述卸料滑轨上。   优选的,所述从动架的底部安装有卸料爪,所述卸料爪的外侧固定安装有卸料爪张紧电机,所述卸料爪通过所述从动架传动连接。   与现有技术相比,本发明的有益效果是:   本发明中,通过设置U型框架,令生产线能够形成闭环回路,工件的输入端与输出端一起,方便对工件进行收集运输,能够使整个生产线的空间占用更小,节约面积,降低生产成本,并在顶部设置上层轨道架,用于对工件进行传送。   本发明中由两个焊接机架构成的U型框架,在上面滑动连接有若干物料框,整个生产过程能够使物料框持续循环使用,不用二次放入,更加节约资源,减少人力成本。   附图说明 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:   图1为本发明的结构示意图;   图2为本发明中上层轨道架的结构示意图;   图3为本发明中上层轨道架的局部结构示意图;   图4为本发明中卸料架的结构示意图;   图中:1、焊接机架;11、物料框;111、卡座;112、滑轮;2、供料架;21、第一料杆箱;22、第二料杆箱;23、第三料杆箱;3、上层轨道架;31、驱动电机;32、驱动件;33、从动件;34、卡合气缸;35、取料气缸;351、气缸限位杆;36、工件磁吸件;4、转换架;5、焊接机;51、横向焊接机;52、纵向焊接机;6、卸料架;61、卸料气缸;611、限位滑杆;62、从动架;63、卸料滑轨;64、卸料爪;641、卸料爪张紧电机。   具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。   实施例 请参阅图1-4,本发明提供以下技术方案:一种轨道式自动化焊接流水线,包括焊接机架1、供料架2、上层轨道架3、转换架4、焊接机5和卸料架6,焊接机架1为矩形框架,焊接机架1数量为两个,且两个焊接机架1组成U型框架,转换架4放置于焊接机架1的另一侧,且与焊接机架1围成封闭矩形,焊接机架1的上方安装有上层轨道架3,上层轨道架3与焊接机架1固定连接,供料架2位于焊接机架1的一侧,且供料架2与焊接机架1可拆卸连接,焊接机5安装在焊接机架1上远离供料架2的一侧,焊接机5与焊接机架1可拆卸连接,卸料架6安装于焊接机架1上靠近焊接机5的一侧,焊接机架1上安装有物料框11,物料框11数量为若干,且均滑动安装在焊接机架1上。   本实施例中,两个焊接机架1组成U型框架,转换架4放置于焊接机架1的另一侧,且与焊接机架1围成封闭矩形,焊接机架1的上方安装有上层轨道架3,通过设置U型框架,令生产线能够形成闭环回路,工件的输入端与输出端一起,方便对工件进行收集运输,能够使整个生产线的空间占用更小,节约面积,降低生产成本,并在顶部设置上层轨道架3,用于对工件进行传送,同时,由两个焊接机架1构成的U型框架,在上面滑动连接有若干物料框11,整个生产过程能够使物料框11持续循环使用,不用二次放入,更加节约资源,减少人力成本。   具体的,上层轨道架3上安装有驱动电机31,驱动电机31与上层轨道架3固定连接,上层轨道架3上滑动连接有驱动件32,驱动件32与驱动电机31的输出端连接,驱动件32上固定连接有从动件33,从动件33与上层轨道架3滑动连接,通过在焊接机架1的上方设置驱动电机31,令驱动电机31带动卡合气缸34运动,从而控制物料框11运动,对物料进行传递。   具体的,从动件33的外侧壁上固定安装有卡合气缸34,卡合气缸34输出端指向物料框11,焊接机架1上具有滑轨,物料框11的底部安装有滑轮112,物料框11与焊接机架1之间通过滑轮112滑动连接,物料框11的周侧还安装有卡座111,卡合气缸34与物料框11之间通过卡座111卡合固定,通过在物料框11上设置卡座111,可以令卡合气缸34带动物料框11移动。   具体的,供料架2包括第一料杆箱21、第二料杆箱22和第三料杆箱23,第一料杆箱21、第二料杆箱22和第三料杆箱23沿物料框11传动方向依次排列,通过依次设置的三个供料架2,上面放置供料箱,可以依次拿取三种工件。   具体的,转换架4作用于物料框11上的传动方向与上层轨道架3作用于物料框11上的传动方向垂直,可以对物料框11的滑动方向进行换向,使物料可以循环,使机器的占地面积减小。   具体的,焊接机5包括横向焊接机51和纵向焊接机52,横向焊接机51和纵向焊接机52沿物料框11的传动方向依次排列,横向焊接机51和纵向焊接机52均与外部电源电性连接,通过设置横向焊接机51和纵向焊接机52,利用横向焊接机51和纵向焊接机52,来对网状物件进行焊接。   具体的,上层轨道架3上还设有取料气缸35,取料气缸35的输出端固定有工件磁吸件36,工件磁吸件36与上层轨道架3之间通过气缸限位杆351限位滑动,工件磁吸件36位于物料框11的正上方,通过设置取料气缸35,利用取料气缸35上下带动工件磁吸件36,用于工件磁吸件36来吸附工件,将工件交叉放置,排成网状,方便焊接,自动化更高。   具体的,卸料架6的顶部安装有卸料气缸61,卸料气缸61的输出端固定有从动架62,卸料气缸61的两侧还设有限位滑杆611,从动架62与卸料架6之间通过限位滑杆611滑动限位,焊接机架1上还安装有卸料滑轨63,卸料架6滑动安装在卸料滑轨63上,通过设置卸料气缸61,利用卸料气缸61带动卸料爪64上下运动,能够完成对工件的抓取动作,令卸料架6在卸料滑轨63上滑动,完成下料工序。   具体的,从动架62的底部安装有卸料爪64,卸料爪64的外侧固定安装有卸料爪张紧电机641,卸料爪64通过从动架62传动连接,通过在从动架62的底部安装卸料爪64,并令卸料爪张紧电机641来控制卸料爪64,来使卸料爪64来回滑动,可以用于抓取尺寸大小不同的工件。    本发明的工作原理及使用流程:本发明安装好过后,通过依次设置的三个供料架2,上面放置供料箱,通过在焊接机架1的上方设置驱动电机31,令驱动电机31带动卡合气缸34运动,从而控制物料框11运动,对物料进行传递,通过设置取料气缸35,利用取料气缸35上下带动工件磁吸件36,用于工件磁吸件36来吸附工件,将工件交叉放置,排成网状,方便焊接,自动化更高,可以依次拿取三种工件,转换架4作用于物料框11上的传动方向与上层轨道架3作用于物料框11上的传动方向垂直,可以对物料框11的滑动方向进行换向,使物料可以循环,使机器的占地面积减小,移动到焊接机5下时,通过设置横向焊接机51和纵向焊接机52,利用横向焊接机51和纵向焊接机52,来对网状物件进行焊接,通过设置卸料气缸61,利用卸料气缸61带动卸料爪64上下运动,能够完成对工件的抓取动作,令卸料架6在卸料滑轨63上滑动,完成下料工序。   最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
烤炉的自动化焊接生产线
大学仕 2019-12-09 13:27 1005浏览
申请号:CN201821343977.3 申请日: 2018-08-17 公开(公告)号:CN208825900U 公开(公告)日:2019-05-07 发明人:蒋仕雷;赵志刚;张凯;杨自森 申请(专利权)人:深圳市仕达盛峰智能装备有限公司 代理机构:深圳盛德大业知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人:贾振勇 申请人地址:广东省深圳市宝安区燕罗街道山门社区第一工业区12栋厂房101         1.一种烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:包括桁架、设置于所述桁架下方的多个焊房、设置于所述焊房中的夹具机构、设置于所述桁架一侧的传输机构以及设置于所述桁架上将所述焊房内的产品夹持至所述传输机构上的多个机械手机构;所述夹具机构包括固定架、设置于所述固定架上的焊接腔、设置于所述焊接腔中的多个定位单元以及分别设置于所述定位单元处的焊枪机构,每个所述夹具机构和每个所述焊枪机构分别与所述固定架可拆卸连接。   2.如权利要求1所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述焊房包括房体和设置于所述房体底部的三轴变位机,所述夹具机构安装于所述三轴变位机上。   3.如权利要求1所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述焊接腔的一侧通过第一固定单元与所述固定架相连,所述焊接腔的另一侧通过第二固定单元与所述固定架相连,所述焊接腔的下部通过夹持单元与所述固定架固定,所述焊接腔的底部与三轴变位机相连。   4.如权利要求3所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述第一固定单元包括与所述焊接腔抵接的卡块和驱动所述卡块升降的第一气缸。   5.如权利要求3所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述第二固定单元包括与所述焊接腔的外部卡接的卡环和驱动所述卡环夹紧和松开的第二气缸。   6.如权利要求3所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述夹持单元包括前夹板、驱动所述前夹板进退的前夹持气缸、后夹板以及驱动所述后夹板进退的后夹持气缸。   7.如权利要求1所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述桁架上设置有导轨,所述机械手机构包括与所述导轨滑动连接的安装块、竖直安装于所述安装块上的滑台气缸、安装于所述滑台气缸输出端的夹爪以及驱动所述夹爪夹持的夹持气缸。   8.如权利要求1所述的烤炉自动化焊接生产线,其特征在于:所述传输机构包括传输主线和与所述传输主线相连的传输支线,所述传输支线位于两个所述焊房之间。   技术领域  本实用新型涉及自动化生产线技术领域,尤其涉及一种烤炉自动化焊接生产线。   背景技术  在机械生产中,常常需要对产品进行焊接,焊接时,需要对产品定位,且一个产品上会出现多处需要焊接的问题。    现有的焊接设备,无法进行多个产品的焊接,更换产品时,就需要更换焊接设备,且出现多处需要焊接的产品时,需要将产品移动至不同的焊接设备上进行更换,操作复杂,生产效率低下。   实用新型内容  本实用新型提供一种结构简单、方便对不同产品进行焊接的烤炉自动化焊接生产线。    解决上述技术问题,本实用新型提供一种烤炉自动化焊接生产线,包括桁架、设置于所述桁架下方的多个焊房、设置于所述焊房中的夹具机构、设置于所述桁架一侧的传输机构以及设置于所述桁架上将所述焊房内的产品夹持至所述传输机构上的多个机械手机构;所述夹具机构包括固定架、设置于所述固定架上的焊接腔、设置于所述焊接腔中的多个定位单元以及分别设置于所述定位单元处的焊枪机构,每个所述夹具机构和每个所述焊枪机构分别与所述固定架可拆卸连接。    更进一步的,所述焊房包括房体和设置于所述房体底部的三轴变位机,所述夹具机构安装于所述三轴变位机上。    更进一步的,所述焊接腔的一侧通过第一固定单元与所述固定架相连,所述焊接腔的另一侧通过第二固定单元与所述固定架相连,所述焊接腔的下部通过夹持单元与所述固定架固定,所述焊接腔的底部与所述三轴变位机相连。    更进一步的,所述第一固定单元包括与所述焊接腔抵接的卡块和驱动所述卡块升降的第一气缸。    更进一步的,所述第二固定单元包括与所述焊接腔的外部卡接的卡环和驱动所述卡环夹紧和松开的第二气缸。  更进一步的,所述夹持单元包括前夹板、驱动所述前夹板进退的前夹持气缸、后夹板以及驱动所述后夹板进退的后夹持气缸。    更进一步的,所述桁架上设置有导轨,所述机械手机构包括与所述导轨滑动连接的安装块、竖直安装于所述安装块上的滑台气缸、安装于所述滑台气缸输出端的夹爪以及驱动所述夹爪夹持的夹持气缸。    更进一步的,所述传输机构包括传输主线和与所述传输主线相连的传输支线,所述传输支线位于两个所述焊房之间。    本实用新型的烤炉自动化焊接生产线,待焊接的产品放置在所述夹具机构的焊接腔中,通过多个所述定位单元固定,所述焊枪机构分别对产品进行焊接,可以是一次焊接多个产品,或者是分别对产品的不同位置进行焊接,焊接完成后,位于所述夹具机构上方的机械手机构将产品夹持放置至所述传输机构上,由所述传输机构传输下料;所述烤炉自动化焊接生产线可以实现多种不同产品的焊接需求,或者是同一产品多个位置的焊接需求,适用性更强。   附图说明  图1为本实用新型的烤炉自动化焊接生产线的桁架及焊房的示意图;    图2为本实用新型的烤炉自动化焊接生产线的机械手机构的示意图;    图3为本实用新型的烤炉自动化焊接生产线的夹具机构的焊接腔移除状态的示意图;    图4为本实用新型的烤炉自动化焊接生产线的夹具机构的焊接腔移除状态另一方向的示意图;    图中标记为:桁架1,导轨11,焊房2,房体21,三轴变位机22,夹具机构3,固定架31,焊接腔32,定位单元33,第一固定单元34,卡块341,第一气缸342,第二固定单元35,卡环351,第二气缸352,夹持单元36,前夹板 361,前夹持气缸362,后夹板363,后夹持气缸364,传输机构4,传输主线 41,传输支线42,机械手机构5,安装块51,滑台气缸52,夹爪53,夹持气缸54。   具体实施方式  为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。    如图1至图4所示,本实用新型提供一种烤炉自动化焊接生产线,包括桁架1、设置于所述桁架1下方的多个焊房2、设置于所述焊房2中的夹具机构3、设置于所述桁架1一侧的传输机构4以及设置于所述桁架1上将所述焊房2内的产品夹持至所述传输机构4上的多个机械手机构5;所述夹具机构3包括固定架31、设置于所述固定架31上的焊接腔32、设置于所述焊接腔32中的多个定位单元33以及分别设置于所述定位单元33处的焊枪机构(未图示),每个所述夹具机构3和每个所述焊枪机构分别与所述固定架31可拆卸连接。所述定位单元33和所述焊枪机构分别可拆卸的安装于所述焊接腔32中,可以根据不同产品的焊接需求,更换所述定位单元33和所述焊枪机构,满足多种不同产品的焊接需求;待焊接的产品放置在所述夹具机构3的焊接腔32中,通过多个所述定位单元33固定,所述焊枪机构分别对产品进行焊接,可以是一次焊接多个产品,或者是分别对产品的不同位置进行焊接,焊接完成后,位于所述夹具机构 3上方的机械手机构5将产品夹持放置至所述传输机构4上,由所述传输机构4 传输下料;所述烤炉自动化焊接生产线可以实现多种不同产品的焊接需求,或者是同一产品多个位置的焊接需求,适用性更强。    所述焊房2包括房体21和设置于所述房体21底部的三轴变位机22,所述夹具机构3安装于所述三轴变位机22上。所述三轴变位机22可以实现所述夹具机构3的三轴运动,方便对所述夹具机构3内的产品进行位置移动,操作简单方便。    所述焊接腔32的一侧通过第一固定单元34与所述固定架31相连,所述焊接腔32的另一侧通过第二固定单元35与所述固定架31相连,所述焊接腔32 的下部通过夹持单元36与所述固定架31固定,所述焊接腔32的底部与所述三轴变位机22相连。所述第一固定单元34用于将所述焊接腔32的一侧固定,所述第二固定单元35用于将所述焊接腔32的另一侧固定,所述过夹持单元36 用于将所述焊接腔32的下部固定,三个固定单元均固定后,所述焊接腔32即被牢固的固定。    所述第一固定单元34包括与所述焊接腔32抵接的卡块341和驱动所述卡块341升降的第一气缸342。所述第一气缸342驱动所述卡块341将上升,铰链结构的所述卡块341下降,即可将所述焊接腔32的一端卡持固定。    所述第二固定单元35包括与所述焊接腔32的外部卡接的卡环351和驱动所述卡环351夹紧和松开的第二气缸352。所述第二气缸352驱动所述卡环351 上升,铰链结构的所述卡环352下降,即可将所述焊接腔卡持固定。   所述夹持单元36包括前夹板361、驱动所述前夹板361进退的前夹持气缸 362、后夹板363以及驱动所述后夹板363进退的后夹持气缸364。    所述桁架1上设置有导轨11,所述机械手机构5包括与所述导轨11滑动连接的安装块51、竖直安装于所述安装块51上的滑台气缸52、安装于所述滑台气缸52输出端的夹爪53以及驱动所述夹爪53夹持的夹持气缸54。    所述传输机构4包括传输主线41和与所述传输主线41相连的传输支线42,所述传输支线42位于两个所述焊房2之间。所述传输支线42用于将产品输送至所述传输主线41上,再由所述传输主线41将产品输出。    本实用新型的烤炉自动化焊接生产线,所述定位单元33和所述焊枪机构分别可拆卸的安装于所述焊接腔32中,可以根据不同产品的焊接需求,更换所述定位单元33和所述焊枪机构,满足多种不同产品的焊接需求;待焊接的产品放置在所述夹具机构3的焊接腔32中,通过多个所述定位单元33固定,所述焊枪机构分别对产品进行焊接,可以是一次焊接多个产品,或者是分别对产品的不同位置进行焊接,焊接完成后,位于所述夹具机构3上方的机械手机构5将产品夹持放置至所述传输机构4上,由所述传输机构4传输下料;所述烤炉自动化焊接生产线可以实现多种不同产品的焊接需求,或者是同一产品多个位置的焊接需求,适用性更强。    以上所述,仅是本实用新型的最佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围情况下,利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,均属于权利要求保护的范围。
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