CN103331551A - 烤箱炉体焊接机器人双工位工作站 - Google Patents

烤箱炉体焊接机器人双工位工作站 Download PDF

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洪峰
刘占强
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苏州澳冠自动化设备有限公司
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Abstract

本发明公开了一种烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其包括焊接机器人,其特征在于:所述焊接机器人的侧边还设置有一个框架焊接工位和一个面板组装工位,所述框架焊接工位包括用于放置工件的底座,所述底座上设置有多个用于固定所述工件各条边的夹具。本发明的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站通过对构成工件的每条边进行夹持固定,从而较好地进行定型,便于焊接。整个过程中,不依赖操作工的经验,产品形状稳定、质量高,且不需后期调整,生产效率高。此外,还通过夹具的位置的精心设置,使其不阻碍产品成型后的取出。本发明还包括一个装配面板的工位,其具有自动化程度高、效率高、产品质量好等优点。

Description

烤箱炉体焊接机器人双工位工作站
技术领域
[0001] 本发明涉及一种利用焊接机器人的工作站,尤其是用于加工烤箱类工件的焊接台。
背景技术
[0002] 烤箱炉体等产品,通常包括一个框架结构以及附着在框架上的面板。其框架结构 通常是由一根根圆管、方管,通过焊接连接而成。在焊接的过程中,如果材料的位置相对稳 定,那么焊接的质量就会比较好,工件最后成型的结构标准。但是,如果焊接过程中,材料的 位置发生变动,就会导致最后工件的整体结构出现偏差,变形。目前,焊接这类工件时,通常 依赖于操作工的丰富经验和焊接后的调整。其效率非常低,且严重依赖于操作工的熟练程 度。如何降低对操作工的熟练程度的依赖,提高产品质量,提高生产效率是目前亟待解决的 问题。此外,焊接完框架结构后,通常需要转运到其他工位进行面板焊接或组装,不利于高 度自动化作业。
[0003] 发明内容
[0004] 为了克服上述问题,本发明提供一种自动化程度高、效率高、质量好的烤箱炉体焊 接机器人双工位工作站。
[0005] 本发明的技术方案是提供一种烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其包括焊接机 器人,其特征在于:所述焊接机器人的侧边还设置有一个框架焊接工位和一个面板组装工 位,所述框架焊接工位包括用于放置工件的底座,所述底座上设置有多个用于固定所述工 件各条边的夹具。
[0006] 优选的,所述底座上垂直设置有多个垂直板,每个所述垂直板上均设置有至少一 个所述夹具。
[0007] 优选的,所述夹具包括固定所述工件水平边的水平夹具以及固定所述工件垂直边 的垂直夹具,所述水平夹具和垂直夹具均包括气缸和夹块,所述气缸包括气缸体和气缸臂, 所述夹块固定设置在所述气缸的气缸臂上。
[0008] 优选的,所述夹具还包括设置在所述垂直板上的固定块,所述夹具的气缸臂均正 对所述固定块,所述夹块和固定块将所述工件的一条边夹持在两者之间。
[0009] 优选的,所述底座上还水平设置有若干个底座气缸,每个所述气缸的气缸臂正对 所述垂直板。
[0010] 优选的,至少一个所述垂直板上还设置有水平延伸的侧板,所述侧板上均设置有 所述水平夹具。
[0011] 优选的,所述工件为长方体结构,其包括水平的长边、短边和垂直的立柱;所述底 座上设置有六个所述垂直板,分别为:第一垂直板、第二垂直板、第三垂直板、第四垂直板、 第五垂直板和第六垂直板;其中,所述第一垂直板和第二垂直板设置在所述工件一长边的外侧,所述第一垂直板和第二垂直板设置在所述工件另一长边的内侧,所述第五垂直板设 置在所述工件一短边的外侧,所述第六垂直板设置在所述工件另一短边的内侧。
[0012] 优选的,所述第三垂直板、第四垂直板、第五垂直板和第六垂直板上均设置有所述 侧板,所述第六垂直板上设置一所述水平夹具,该水平夹具的固定块设置在该水平夹具的 气缸体和夹块之间。
[0013] 优选的,所述垂直板通过螺栓可拆卸地设置在所述底座上。
[0014] 优选的,所述面板组装工位包括用于放置所述工件的基座,所述基座上垂直设置 有两贴近所述工件两相邻侧面的固定面板,所述基座上还水平设置有两面板气缸,两所述 面板气缸分别正对所述工件另两相邻侧面。
[0015] 本发明的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站通过对构成工件的每条边进行夹持 固定,从而较好地进行定型,便于焊接。整个过程中,不依赖操作工的经验,产品形状稳定、 质量高,且不需后期调整,生产效率高。此外,还通过夹具的位置的精心设置,使其不阻碍产 品成型后的取出。本发明还包括一个装配面板的工位,其具有自动化程度高、效率高、产品 质量好等优点。
附图说明
[0016] 图1是本发明最佳实施例的一种烤箱炉体焊接机器人双工位工作站的立体结构 示意图;
图2是图1中框架焊接工位2的立体结构示意图;
图3是图1中框架焊接工位3的立体结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
[0018] 如图1所示,本发明的一种烤箱炉体焊接机器人双工位工作站包括焊接机器人I 和设置在焊接机器人I两侧的框架焊接工位2和面板组装工位3。其中,框架焊接工位2用 于完成产品的框架结构的焊接工作,面板组装工位3用于完成产品的侧面板的组装工作。
[0019] 如图2所示,框架焊接工位包括底座10。底座10上竖直设置有多个垂直板(此处 的竖直及后文的水平均是以焊接台正常的工作状态下,垂直于地面为竖直,平行于地面为 水平,下同)。底座10及垂直板上都设置有夹具,全部的夹具共同作用,将工件12每条边都 固定住,以便进行焊接。夹具可以采用任何目前现有的夹持圆管或方管的装置,例如带弹性 的夹子等。本发明最佳实施例中采用的是气缸,每个气缸的气缸臂前设置一夹块36,夹块 36在气缸的驱动下和设置在垂直板上的固定块34或直接与垂直板之间形成对工件12的夹 持。夹持工件12水平边的夹具垂直设置,称为垂直夹具32 ;夹持工件12垂直边的夹具水 平设置,称为水平夹具30。以上结构,即可实现对任何形状的工件12的固定作用,便于焊 接。现在还需要解决工件12焊接成型后,如何从夹具上取下来的问题。可以采用一个常见 的方案,即垂直板通过螺栓14可拆卸地设置在底座10上,从而通过拆卸垂直板来实现工件 12取下。但是,效率较低。
[0020] 为此,本发明进行了进一步改进。以焊接一个长方体框架式结构的工件12为例, 本发明最佳实施例中,采用了 6个垂直板,垂直板沿工件12下底面的长方形边缘设置,包括:第一垂直板16、第二垂直板18、第三垂直板20、第四垂直板22、第五垂直板24和第六垂 直板26。其中,第一垂直板16和第二垂直板18设置在工件12 —长边的外侧,第一垂直板 16和第二垂直板18设置在工件12另一长边的内侧;第五垂直板24设置在工件12 —短边 的外侧,第六垂直板26设置在工件12另一短边的内侧。第三垂直板20、第四垂直板22、第 五垂直板24和第六垂直板26上均设置有侧板28,侧板28上均设置有水平夹具30。其中, 第六垂直板26上的水平夹具30的工作原理和其他的水平夹具30略有不同,其固定块(图 中未显示)设置在该水平夹具30的气缸体和夹块36之间,即其通过夹块36回收时与固定 块34之间形成夹持力来固定工件12。而其他的夹具是利用夹块36向外移动时,与固定块 34之间形成夹持力来固定工件12。
[0021] 采用以上结构,可以在不用拆卸垂直板的情况下,即可取下焊接好的工件12。其工 作原理为:首先松开各夹具,然后将工件12先向第六垂直板26方向移动,接着向第一垂直 板16方向移动,最后向上移动,即可取出工件12。
[0022] 如图3所示,面板组装工位包括基座40,基座40用于放置已经焊接完成的工件的 框架结构。基座40上垂直设置有两贴近工件两相邻侧面的固定面板42,基座40上还水平 设置有两面板气缸44,两面板气缸44分别正对工件另两相邻侧面。在工件的框架结构焊接 完成后,可以通过人工或机械臂(未图示)将其转移到基座40上,在其四周设置面板46后, 通过两面板气缸44向前顶面板46,使其紧贴在工件上。然后可利用焊接机器人进行面板焊 接或人工面板组装工作,将面板46安装到框架结构上。两个工位相邻,便于自动化设计,生 产效率高。
[0023]以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范 围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其包括焊接机器人,其特征在于:所述焊 接机器人的侧边还设置有一个框架焊接工位和一个面板组装工位,所述框架焊接工位包括 用于放置工件的底座,所述底座上设置有多个用于固定所述工件各条边的夹具。
2.根据权利要求1所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述底座 上垂直设置有多个垂直板,每个所述垂直板上均设置有至少一个所述夹具。
3.根据权利要求2所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述夹具 包括固定所述工件水平边的水平夹具以及固定所述工件垂直边的垂直夹具,所述水平夹具 和垂直夹具均包括气缸和夹块,所述气缸包括气缸体和气缸臂,所述夹块固定设置在所述 气缸的气缸臂上。
4.根据权利要求3所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述夹具 还包括设置在所述垂直板上的固定块,所述夹具的气缸臂均正对所述固定块,所述夹块和 固定块将所述工件的一条边夹持在两者之间。
5.根据权利要求4所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述底座 上还水平设置有若干个底座气缸,每个所述气缸的气缸臂正对所述垂直板。
6.根据权利要求5所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:至少一个 所述垂直板上还设置有水平延伸的侧板,所述侧板上均设置有所述水平夹具。
7.根据权利要求6所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述工件 为长方体结构,其包括水平的长边、短边和垂直的立柱;所述底座上设置有六个所述垂直 板,分别为:第一垂直板、第二垂直板、第三垂直板、第四垂直板、第五垂直板和第六垂直板; 其中,所述第一垂直板和第二垂直板设置在所述工件一长边的外侧,所述第一垂直板和第 二垂直板设置在所述工件另一长边的内侧,所述第五垂直板设置在所述工件一短边的外 侧,所述第六垂直板设置在所述工件另一短边的内侧。
8.根据权利要求7所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在于:所述第三 垂直板、第四垂直板、第五垂直板和第六垂直板上均设置有所述侧板,所述第六垂直板上设 置一所述水平夹具,该水平夹具的固定块设置在该水平夹具的气缸体和夹块之间。
9.根据权利要求1-8其中之一所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在 于:所述垂直板通过螺栓可拆卸地设置在所述底座上。
10.根据权利要求7和8其中之一所述的烤箱炉体焊接机器人双工位工作站,其特征在 于:所述面板组装工位包括用于放置所述工件的基座,所述基座上垂直设置有两贴近所述 工件两相邻侧面的固定面板,所述基座上还水平设置有两面板气缸,两所述面板气缸分别 正对所述工件另两相邻侧面。
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