CN1005137B - 滚焊机的工件送进装置 - Google Patents

Abstract

一种滚焊机上的工件送进装置，它由下列部分组成：一个机械手，一个安装在机械手操作端的肘节部分，一个装夹工件用的夹紧机构。该肘节部分作成三轴结构形式，由三个转动件组成，其中第二、第三转动件作成无驱动源的随动转动件，上述装置能自动地把工件送进一对设置在滚焊机上的上下电极滚子中间去进行滚焊操作，能使工件在三维空间中任何一个要求的方向运动，并且在重复进行滚焊时能够随着电极滚子磨损等引起的电极夹持位置的上下偏移而相应变化。

Description

滚焊机的工件送进装置

本发明涉及到一种滚焊机的工件送进装置，该装置能使在诸如两轮机动车的油箱之类的工件上进行的滚焊操作自动化。

关于这种类型的装置，本申请的发明者先前曾研制了一种，这种装置的情况是这样的，工件通过夹紧机构支撑在一机械手的操作端上。这样，该工件待焊部分就可以送进到一对设置在滚焊机上的电极滚子中间去（上电极滚子和下电极滚子）。

当采用这种形式装置时，则机械手上所有相关操作臂和肘节部位上所有相关的转动件都要做成可控形式，它们由各相应驱动源给出的各相应的指示信号来进行控制而转动的，这样工件就能沿着某一给定的轨迹准确地运动。但是，在这种情况下出现了一个下面要提到的缺点。

这个缺点就是，在重复滚焊操作中会出现这种现象，即两电极夹持工件的部位会偏向下电极一侧，这是由于电极的磨损等引起的，如果工件按上述指定的轨迹运动，结果就会在工件及其夹紧机构之间产生一个反常的力，这时要想在滚子之间可靠地夹持住工件也成为不可能的了。这就产生了工件从夹紧机构上脱落或电极滚子偏离待焊接部位等问题。

本发明的目的是提供一种不带有上述缺点的装置。根据本发明，在多个组成肘节部分的转动件中，一个或一些通过其转动而使夹紧机构上下移动的转动件作成无驱动源的随动转动件。这样，在上下一对电极滚子夹持工件的位置上的任何上下偏移所带来的问题都能够由这些随动转动件的随动而得到解决，于是在工件和夹紧机构之间不会产生反常力。工件脱落或电极滚子偏离等不利情况也就会消除。另外由于这些转动件不需要驱动源，所以肘节部分在结构上可以做得简单些，尺寸可以做得小些。

现在参照附图对本发明的一个实施例作一说明。

图1为带有本发明装置的滚焊机的一个实施例的侧视图;

图2为图1正视图。

图3为图1中重要部分的放大侧视图;

图4至图6为解释滚焊操作用的该装置重要部分的透视图。

请参照图1和图2，数码〔1〕表示滚焊机的机体，在机体〔1〕的前部设有一对电极滚子：上电极滚子〔2〕和下电极滚子〔3〕。正如图2中所清楚地表示那样，上电极滚子〔2〕可转动地支撑在电极夹头〔5〕上。电极夹头〔5〕则由左右组成的一对加压缸体〔4〕来带动而能上下运动，电极夹头〔5〕上设有一个滚花轮零件〔6〕，它与上电极滚子〔2〕的圆周表面相接触，这就使得上电极滚子〔2〕可以由一驱动源通过该滚花轮零件带动而转动（驱动源图中未示出）。下电极滚子〔3〕可转动地支撑在电极夹头〔7〕上，后者固定在机体〔1〕上，这样，在上电极滚子〔2〕由于加压缸体〔4〕的作用而下降时，则作为工件的双轮机动车油箱A的待焊部位。即油箱外板a和油箱底板b所共同构成的凸缘部分c（如图3所示）就可以夹持在上电极滚子〔2〕和下电极滚子〔3〕之间，在这种情况下，如果上电极滚子转动，则凸缘部分c就受到电极滚子的滚焊作用。

为了使滚焊操作自动化，在图示实例中，机体〔1〕上安装有一个机械手〔8〕，油箱A是通过安装在机械手〔8〕操作端的肘节部分〔9〕上的夹紧机构〔10〕而支撑住。这样，油箱A的凸缘部分c就可以送进电极滚子〔2〕、〔3〕之间。

再详细点说，机械手〔8〕是由下列部分组成的：一个能围绕垂直转轴〔11a〕旋转的机械手主体〔11〕;一个从机械手主体〔11〕向前伸展的第一臂〔12〕，它可以绕一个设置在其后部的水平转轴〔12a〕上下摆动;一个从第一臂〔12〕向下伸展的第二臂〔13〕，它可以绕一个设置在其上部的水平转轴〔13a〕而前后摆动;肘节部分〔9〕，它安装在第二臂〔13〕的下端，也就是机械手〔8〕的操作端，这样，就可以通过组合机械手主体〔11〕和两个臂〔12〕、〔13〕各自的运动使得肘节部分〔9〕能在三维空间中沿任一个要求的方向运动。

机械手主体〔11〕的结构是这样的，即要使得它能由一电机〔11b〕通过一个伞齿轮机构来驱动而转动，电机〔11b〕设置在该主体下方上的一个底座构件上。臂〔12〕、〔13〕各自的结构是这样的，即要使得它们能由各自的电机〔12b〕，〔13b〕通过分别架设在电机〔12b〕，〔13b〕与各自转轴〔12a〕〔13a〕之间的各自的链条（图中未示出）来驱动而摆动，电机〔12b〕，〔13b〕安装在一个安装支承件〔20〕上左右两侧，而后者又可转动地设置在第一臂〔12〕向后伸展的部分上（见图2）。数码〔20a〕表示一个连杆件，它设置在支承件〔20〕和主体〔11〕之间并且与主体〔11〕和支承件〔20〕之间的延伸部分相平行。

上述肘节部分〔9〕的结构必须是这样的，即要使它具有一种能根据凸缘部分c的立体曲面形状在三维空间中沿任一要求的方向改变油箱A位置状态的功能。为了达到这一点，在图示实施例中，肘节部分〔9〕作成具有三轴的结构形式，它由下列部分组成：一个支撑在第二臂〔13〕下面部位的肘节主体〔15〕，一个设置在肘节主体〔15〕上的可以绕一垂直轴〔16a〕轴动的第一转动件〔16〕，一个设置在第一转动件〔16〕上的可以绕一水平轴〔17a〕转动的转动件〔17〕，如图4所示，和一个设置在第二转动件〔17〕上的可以绕一轴〔18a〕转动的转动件〔18〕，轴〔18a〕与水平轴〔17a〕成直角关系，夹紧机构〔10〕则可装卸地安装在第三转动件上〔18〕上。

在组成肘节部分〔9〕的三个转动件〔16〕、〔17〕、〔18〕之间，通过其转动而能使夹紧装置上下移动的转动件是第二转动件〔17〕和第三转动件〔18〕。因此，根据本发明的特征，这两个转动件〔17〕、〔18〕就构成无驱动源的随动转动件。

第一转动件〔16〕是由一电机〔16b〕即一设置在肘节主体〔15〕上的驱动源，通过伞齿轮机构〔16c〕来带动而转动的。另外，还设有一个平行直规机构〔19〕，它由一对沿着臂〔12〕，〔13〕伸展的连杆件〔19a〕，〔19b〕组成，该平行直规机构〔19〕的结构使得肘节主体〔15〕可以平行的移动同时又保持它状态不变，即使当臂〔12〕，〔13〕摆动时也如此，这样，支撑在肘节主体〔15〕上的第一转动件〔16〕的轴〔16a〕就能经常保持其垂直的状态。

夹紧机构〔10〕配备有一个夹紧件〔10a〕和一对具有吸力的零件〔10b〕，夹紧件〔10a〕用来夹持住油箱A的装料口部分d，而具有吸力的零件〔10b〕则用来快速吸附住油箱A的外表面。

现在对上述装置的操作过程作一说明。

把油箱A装夹在夹紧机构〔10〕上，将油箱凸缘部c上要焊接部位放置在下电极滚子〔3〕上，然后放下上电极〔2〕使得凸缘部分c上要焊接的部位夹持在两电极〔2〕，〔3〕之间，随后，让上电极滚子〔2〕转动，同时操作机械手主体〔11〕和两臂〔12〕，〔13〕使得肘节部分〔9〕能沿着预先指定的立体轨迹移动。此外，通过第一、第二以及第三转动件〔16〕、〔17〕、〔18〕各自的运动，油箱A的位置状态可以在三维空间方向上进行变换，于是凸缘部分c上的每一部分都相继地送进到两个电极〔2〕，〔3〕之间，如图4至6所示。

在这个操作过程中，由于油箱A是在其凸缘部分夹持在两个电极滚子〔2〕，〔3〕之间的，所以如果肘节部分〔9〕的第一转动件〔16〕在某位置及其转动位相上已是确定的话，则油箱A的位置状态主要由两电极滚子〔2〕，〔3〕夹持位置的特别座标来确定，其结果是油箱A可以控制在其预定的位置上，即使不根据相应的指示信号来控制肘节部分〔9〕的其他转动件〔17〕，〔18〕的旋转运动也是如此。

按上述方式，就可以在每一个油箱凸缘部分c上整个外周进行滚焊。但是在对上述油箱进行重复滚焊时，由于电极滚子的磨损等原因，经常发生两电极滚子〔2〕，〔3〕夹持油箱凸缘部分c的位置向下偏移的现象。在这种情况下，如果假设用来上下移动夹紧机构〔10〕的第二，第三转动件，〔17〕，〔18〕由各自的驱动源根据各自的指示信号来控制其转动话，那么由转动件〔17〕，〔18〕而造成的夹紧件〔10〕的运动就不可能与夹持位置向下偏移的情况相吻合，于是在夹紧机构〔10〕和油箱A之间产生一种反常的力。

但是，根据本发明，两个转动件〔17〕，〔18〕作成无驱动源的随动转动件，因而由于两个转动件〔17〕，〔18〕中每一个都进行自由转动，所以夹紧机构〔10〕就能随夹持位置的上下偏移而相应地变化。这就不可能产生上述那种不利的情况。

Claims (1)

1、一种滚焊机上的工件送进装置，该装置包括一机械手，该机械手包含有肘节部分以及多个构成肘节部分的转动件，一个位于机械手操作端上的支撑工件的夹紧机构，以便将工件待焊部位送进到一对设置在滚焊机的上下电极滚子之间，其特征是：上述肘节部分作成三轴形式，它包括一个在上述机械手操作端上的肘节主体，其上设置有绕一垂直轴转动的第一转动件、一个设置在上述第一转动件上绕水平轴转动的第二转动件、一个设置在上述第二转动件上绕与上述水平轴成直角关系的轴转动的第三转动件，上述第三转动件上安装有上述夹紧机构，上述第二转动件和第三转动件作成无驱动源的随动件，所述的机械手包括一个能围绕垂直轴旋转的机械手主体、一个可旋转地安装在机械手主体上的第一臂、一个跟第一臂相连并在操作端上装有上述的肘节部分的第二臂、以及一个能夹住肘节主体部分以使第一转动件的轴保持垂直状态的平行直规机构。

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