CN103071906A - 一种自动点焊设备的上料装置 - Google Patents

Abstract

一种自动点焊设备的上料装置，用于解决焊装工件的自动上料问题。它包括左右对称布置的两部分，其中每一部分均包括工作台架、驱动机构、执行机构和物料框，所述工作台架由第一工作台架和第二工作台架组成，所述驱动机构安装在第一工作台架上，所述物料框安装在第二工作台架上，所述执行机构与驱动机构配装。本发明具有实用性强、性能稳定、安全可靠的特点，可大大降低操作者的劳动强度、显著提高工作效率、满足焊装生产节拍要求、提升企业焊装生产能力。

Description

一种自动点焊设备的上料装置

技术领域

本发明涉及一种焊接设备上料装置，尤其是一种与自动点焊设备匹配的焊接工件上料装置，属于焊接技术领域。

背景技术

自动点焊设备以其自动化程度高、易于在生产线体上布置、能保证工件焊接质量、改善工作条件等优点被应用于汽车车身焊装过程中。目前自动点焊设备上料装置一般采用机械手设备，由PLC系统控制完成自动上料动作，但该上料方式存在着设备结构复杂、购置成本及维护费用高、占用空间大等弊病，尤其是对于中、小型焊接零件而言，出现大马拉小车现象，造成资源浪费。而采用原始的人工上料方式不仅操作者劳动强度大、工作效率低、直接影响到焊装生产的节拍，而且存在着安全生产方面的隐患。

中国专利申请号为200510110198.X、名称为“汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构”的专利文件中，公开了一种点焊机构，该机构包括机架、力传感器支架、力传感器、力传感器连接块、下料气缸、下料推板、左焊枪集成、位置探测传感器集成、捆绑液压缸连接块、右焊枪集成、点焊机构支架、点焊机构支架移动导轨、点焊机构支架移动气缸、捆绑液压缸、进料气缸、进料推板、送料导轨、捆绑带、捆绑支架和导向滚针等诸多部件。这些部件组合在一起来完成工件的自动进料、恒力捆绑、点焊、下料等操作,满足了自动化流水线生产的需要，解决了自动化生产线上、下料批量生产的需求，但该结构过于复杂、且很容易出现故障。

本发明针对的工件为汽车前门加强板，它在玻璃水切安装过程中起到密封及加强支撑作用，汽车前门加强板由第一加强板和第二加强板合拼点焊而成，在焊接工序上料过程中需要将第一加强板和第二加强板进行区分，并按照第一加强板、第二加强板的摆放顺序放置，两板上料过程中还需进行精准定位，以免焊件焊接过程中出现变形、焊点偏等缺陷，导致安装后总玻璃水切密封不良，影响整车性能。因此需要设计一种与自动点焊设备匹配的、实用的焊接工件上料装置，来保证和提升汽车制造企业焊装生产的能力。

发明内容

本发明的目的在于针对自动点焊设备焊接速度快的特点，提供一种实用性强、性能稳定、安全可靠的自动点焊设备的上料装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种自动点焊设备的上料装置，它包括左右对称布置的两部分，其中每一部分均包括工作台架、驱动机构、执行机构和物料框，所述工作台架由第一工作台架和第二工作台架组成，所述驱动机构安装在第一工作台架上，所述物料框安装在第二工作台架上，所述执行机构与驱动机构配装。

上述自动点焊设备的上料装置，所述驱动机构由升降驱动组件和平移驱动组件组成，所述升降驱动组件包括升降驱动电机、升降螺旋传动单元、升降滑块和升降滑轨，所述升降驱动电机输出轴与升降螺旋传动单元的主动元件连接，所述升降螺旋传动单元的从动元件与升降滑块固定装配，所述升降滑块沿升降滑轨上下移动，所述升降滑轨固定在平移驱动组件上。

上述自动点焊设备的上料装置，所述平移驱动组件包括平移驱动电机、平移螺旋传动单元、平移滑块和平移滑轨，所述平移驱动电机输出轴与平移螺旋传动单元的主动元件连接，所述平移螺旋传动单元的从动元件与平移滑块固定装配，所述平移滑块沿平移滑轨左右移动，所述平移滑轨固定在第一工作台架上。

上述自动点焊设备的上料装置，所述执行机构由机械抓手臂、真空吸盘和吸盘固定架组成，所述机械抓手臂一端固定在驱动机构升降驱动组件的升降滑块上，在机械抓手臂的另一端设有吸盘固定架，所述吸盘固定架底面设有一组真空吸盘。

上述自动点焊设备的上料装置，所述真空吸盘数量不少于两个，它们的安装位置与焊接工件匹配。

上述自动点焊设备的上料装置，所述物料框为矩形框架结构，在物料框底面上设有一组工件定位销，在物料框四角位置设置物料框定位孔。

上述自动点焊设备的上料装置，所述物料框定位孔与第二工作台架上设置的物料框定位销匹配。

本发明与自动点焊设备匹配，它包括左右对称布置的两部分，可同时满足左右两台点焊机的上料需求；本发明由执行机构的真空吸盘将待焊接工件抓取后，再由升降驱动组件和平移驱动组件带动执行机构及焊接工件上、下、左、右方向移动，将工件放置到焊接夹具工装上，完成焊接工件的上料动作；本发明在驱动机构中，分别通过升降螺旋传动单元、平移螺旋传动单元将升降驱动电机、平移驱动电机的旋转动作转换为升降滑块、平移滑块的直线运动，使执行机构带动焊接工件可在空间全方位移动；本发明通过工件定位销对工件精确定位，保证了工件上料位置的一致性；本发明通过真空吸盘抓取焊接工件，避免了在上料过程中划伤焊接工件，保证了产品的外观质量。总之，本发明具有实用性强、性能稳定、安全可靠的特点，可大大降低操作者的劳动强度、显著提高工作效率、满足焊装生产节拍要求、提升企业焊装生产能力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明总体结构示意图；

图2是本发明的工作台架示意图；

图3是本发明的驱动机构示意图；

图4是本发明驱动机构升降驱动组件结构示意图；

图5是本发明驱动机构平移驱动组件结构示意图；

图6是本发明的执行机构示意图；

图7是本发明的物料框结构示意图；

图8是焊接工件（汽车前门加强板）示意图；

图9是本发明（右侧部分）的工作状态示意图。

图中各标号清单为：1、工作台架，1-1、第一工作台架，1-2、第二工作台架，1-2-1、物料框定位销，2、驱动机构，2-1、升降驱动组件，2-1-1、升降驱动电机，2-1-2、升降螺旋传动单元，2-1-3、升降滑块，2-1-4、升降滑轨，2-2、平移驱动组件，2-2-1、平移驱动电机，2-2-2、平移螺旋传动单元，2-2-3、平移滑块，2-2-4、平移滑轨，3、执行机构，3-1、机械抓手臂， 3-2、吸盘固定架， 3-3、真空吸盘，4、物料框，4-1、工件定位销，4-2、物料框定位孔，5、焊接工件，5-1、第一加强板，5-2、第二加强板，6、焊接夹具工装。

具体实施方式

参看图 1、图2，本发明包括左右对称布置的两部分，其中每一部分均包括工作台架1、驱动机构2、执行机构3和物料框4，所述工作台架1由第一工作台架1-1和第二工作台架1-2组成，所述驱动机构2安装在第一工作台架1-1上，所述物料框4安装在第二工作台架1-2上，在第二工作台架1-2上设置物料框定位销1-2-1，所述执行机构3与驱动机构2配装。

参看图3、图4、图5，本发明的驱动机构2由升降驱动组件2-1和平移驱动组件2-2组成，所述升降驱动组件2-1包括升降驱动电机2-1-1、升降螺旋传动单元2-1-2、升降滑块2-1-3和升降滑轨2-1-4，所述升降驱动电机2-1-1驱动升降螺旋传动单元2-1-2，由升降螺旋传动单元2-1-2的主动元件与从动元件配合将升降驱动电机2-1-1的旋转运动转换为从动元件的直线运动，所述升降螺旋传动单元2-1-2的从动元件与升降滑块2-1-3固定装配，所述升降滑块2-1-3沿升降滑轨2-1-4上下移动，所述升降滑轨2-1-4固定在平移驱动组件2-2上；所述平移驱动组件2-2包括平移驱动电机2-2-1、平移螺旋传动单元2-2-2、平移滑块2-2-3和平移滑轨2-2-4，所述平移驱动电机2-2-1驱动平移螺旋传动单元2-2-2，由平移螺旋传动单元2-2-2的主动元件与从动元件配合将平移驱动电机2-2-1的旋转运动转换为从动元件的直线运动，所述平移螺旋传动单元2-2-2的从动元件与平移滑块2-2-3固定装配，所述平移滑块2-2-3沿平移滑轨2-2-4左右移动，所述平移滑轨2-2-4固定在第一工作台架1-1上。

参看图6，本发明的执行机构3由机械抓手臂3-1、真空吸盘3-3和吸盘固定架3-2组成，所述机械抓手臂3-1一端固定在驱动机构升降驱动组件的升降滑块2-1-3上，在机械抓手臂的另一端设有吸盘固定架3-2，所述吸盘固定架3-2底面设有一组真空吸盘3-3，本实施例中真空吸盘3-3的数量为两个。

参看图7，本发明的物料框4为矩形框架结构，在物料框底面上设有一组工件定位销4-1，在物料框4的四角位置设置物料框定位孔4-2，所述物料框定位孔4-2与第二工作台架1-2上的物料框定位销1-2-1匹配。

参看图8、图9，本实施例所针对的焊接工件5为汽车前门加强板，它在玻璃水切安装过程中起到密封及加强支撑作用，汽车前门加强板由第一加强板5-1和第二加强板5-2合拼点焊而成，在焊接工序上料过程中需要将第一加强板5-1和第二加强板5-2进行区分，并按照第一加强板5-1、第二加强板5-2的摆放顺序放置到物料框4中，在物料框4中30件焊接工件5摞放在一起。

参看图9，在自动电焊设备上料时，首先将待焊接工件5放置到物料框4中，并由工件定位销4-2对工件精确定位，以保证焊接工件5上料位置的一致性；启动驱动机构的升降驱动电机2-1-1运转，由升降螺旋传动单元2-1-2将升降驱动电机2-1-1的旋转动作转换为升降滑块2-1-3的直线运动，使执行机构上下移动至适当位置；启动驱动机构的平移驱动电机2-2-1运转，由平移螺旋传动单元2-2-2将平移驱动电机2-2-1的旋转动作转换为升降滑块2-2-3的直线运动，使执行机构3左右移动至适当位置；然后由由执行机构3的真空吸盘3-3将待汽车前门加强板的第一加强板5-1抓取后，再由升降驱动组件2-1和平移驱动组件2-2带动执行机构3及焊接工件5上、下、左、右方向移动，将第一加强板5-1放置到焊接夹具工装6上，重复上述动作，将第二加强板5-2放置到第一加强板5-1上面，再由焊接夹具工装夹紧工件，至此完成焊接工件5的上料动作。

Claims (7)

1.一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，它包括左右对称布置的两部分，其中每一部分均包括工作台架（1）、驱动机构（2）、执行机构（3）和物料框（4），所述工作台架（1）由第一工作台架（1-1）和第二工作台架（1-2）组成，所述驱动机构（2）安装在第一工作台架（1-1）上，所述物料框（4）安装在第二工作台架（1-2）上，所述执行机构（3）与驱动机构（2）配装。

2.根据权利要求1所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述驱动机构（2）由升降驱动组件（2-1）和平移驱动组件（2-2）组成，所述升降驱动组件（2-1）包括升降驱动电机（2-1-1）、升降螺旋传动单元（2-1-2）、升降滑块（2-1-3）和升降滑轨（2-1-4），所述升降驱动电机（2-1-1）输出轴与升降螺旋传动单元（2-1-2）的主动元件连接，所述升降螺旋传动单元（2-1-2）的从动元件与升降滑块（2-1-3）固定装配，所述升降滑块（2-1-3）沿升降滑轨（2-1-4）上下移动，所述升降滑轨（2-1-4）固定在平移驱动组件（2-2）上。

3.根据权利要求2所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述平移驱动组件（2-2）包括平移驱动电机（2-2-1）、平移螺旋传动单元（2-2-2）、平移滑块（2-2-3）和平移滑轨（2-2-4），所述平移驱动电机（2-2-1）输出轴与平移螺旋传动单元（2-2-2）的主动元件连接，所述平移螺旋传动单元（2-2-2）的从动元件与平移滑块（2-2-3）固定装配，所述平移滑块（2-2-3）沿平移滑轨（2-2-4）左右移动，所述平移滑轨（2-2-4）固定在第一工作台架（1-1）上。

4.根据权利要求3或1所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述执行机构（3）由机械抓手臂（3-1）、真空吸盘（3-3）和吸盘固定架（3-2）组成，所述机械抓手臂（3-1）一端固定在驱动机构升降驱动组件的升降滑块（2-1-3）上，在机械抓手臂的另一端设有吸盘固定架（3-2），所述吸盘固定架（3-2）底面设有一组真空吸盘（3-3）。

5.根据权利要求4所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述真空吸盘（3-3）数量不少于两个，它们的安装位置与焊接工件（5）匹配。

6.根据权利要求1或5所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述物料框（4）为矩形框架结构，在物料框底面上设有一组工件定位销（4-1），在物料框（4）的四角位置设置物料框定位孔（4-2）。

7.根据权利要求6所述的一种自动点焊设备的上料装置，其特征是，所述物料框定位孔（4-2）与第二工作台架上设置的物料框定位销（1-2-1）匹配。

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