CN103753060B - 一种高效自动焊接输送方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种高效自动焊接输送方法及其装置，当第二工作台上的焊件正在进行焊接，运送台停留在工作站外，工作人员在装卸台将待焊件装到运送台上；控制运送台水平运动到第一工作台下方，再上升到与使焊接架轴与翻转盘的圆台状槽平齐处；待焊件即进入焊接区域；第二工作台的待焊件焊接完毕，运送台运动到第二工作台处，两侧翻转盘与焊接架轴分离，运送台边下降边水平移动到工作站外的装卸台卸件，再装上待焊件。重复类似过程，为第二工作台送料，第二工作台进行焊接，然后为第一工作台卸料，即完成一个工作循环。本发明能够实现双工位同时进行焊接，焊接机器人无需因装卸料而产生等待时间，焊接效率高；方式灵活，制造成本低；工作环境安全，占地面积小。

Description

一种高效自动焊接输送方法及装置

技术领域

本发明涉及一种输送方法及输送装置，尤其是涉及一种适用于实现焊接机器人在多工作台间无间断焊接的输送方法及输送装置，属物料输送系统技术领域。

背景技术

输送方法是生产线工艺水平的重要衡量因素，是焊接工艺空间布局的关键。机械化输送设备是焊接生产线的重要组成部分，主要用于焊装生产线工序间、生产线间和成品的搬运。

目前，提高焊接机器人焊接效率主要采用回转工作台的方式，回转工作台沿外边缘依次分布有装卸台和各个工位，每个工位有一个焊接机器人负责相应的焊接。工作人员在装卸台将待焊件装到夹具上，回转工作台依次旋转一定角度到达各个工位，各工位处的焊接机器人进行焊接，焊件随回转工作台旋转回装卸台，工作人员卸下焊接完毕的焊件，装上待焊件，如此往复。该方式在工作人员回转工作台旋转送料时机器人处于不工作状态，效率较低；工作人员与焊接机器人处于同一工作空间，工作人员无法观察焊接情况，缺乏处理突发事件及不精确事件的手段；此外，该方式所用装置占地面积大。

因此，探求一种提高焊接机器人不间断焊接、效率高、低成本、具备迅速反应能力、占地面积小的输送方法及输送装置，意义重大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高效自动焊接输送方法及输送装置，实现焊接机器人在多工作台间无间断地进行焊接。

本发明实现上述目的所采用的技术方案为：一种高效自动焊接输送方法，包括以下步骤：(1)装待焊件，工作人员在装卸台将用夹具夹紧的待焊件装到运送台；(2)第一工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，第一工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第一工作台，空运送台水平运动离开第一工作台；(3)第一工作台焊接；(4)第二工作台卸料，空运送台继续水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；(5)卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第二工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出；(6)重复步骤(1)；(7)第二工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，第二工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第二工作台，空运送台水平运动离开第二工作台；(8)第二工作台焊接；(9)第一工作台卸料，空运送台继续水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；(10)卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第一工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出，完成一个工作循环。

所述工作台数目可根据需要增加或减少。

一种高效自动焊接输送装置，包括机架、运送台、第一工作台和第二工作台，机架一端置于工作站外与装卸台连接，其余部分置于工作站内，运送台安装在机架上，能够沿着机架水平运动从而进出工作站，第一工作台和第二工作台均位于工作站内，第一工作台对称安装于机架两侧的工作站壁上，第二工作台与第一工作台的安装方式相同；

所述运送台包括运送台支架、行走机构和升降机构，行走机构包括行走驱动电机、行走滚珠丝杠和直线导轨，行走滚珠丝杠由行走驱动电机驱动，使运送台支架能够在直线导轨上水平运动；升降机构包括升降驱动电机、凸台、升降滚珠丝杠和升降直线导轨；凸台靠近升降滚珠丝杠的一侧与升降滚珠丝杠连接，远离升降滚珠丝杠的一侧高于靠近升降滚珠丝杠的一侧，且高度差大于运送台支架上部厚度；升降滚珠丝杠由升降驱动电机驱动，使凸台能够在升降直线导轨上作升降运动。

所述第一工作台为对称机构，包括翻转支架、伸缩摆动气缸和翻转盘，伸缩摆动气缸和翻转盘均安装在翻转支架上，第一工作台通过翻转支架对称地安装在机架两侧；机架两侧的翻转支架上部之间的空间即为焊接区域，翻转支架位置高于运送台支架上部，翻转盘能够沿着翻转轴移动和绕翻转轴翻转，所述第二工作台结构与第一工作台相同。

所述伸缩摆动气缸伸缩行程为80～150mm，摆动角度为180°。

所述翻转盘包括圆盘、翻转轴和圆台状槽，圆盘中心与翻转轴中心重合，圆盘上设置有中心对称的两个圆台状槽，与焊接架的末端圆台配合。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的焊件输送方法是焊接与装卸并行工作，焊接机器人连续焊接无停顿时间，通过运送台在两个工位间的水平和竖直方向的循环运动，实现双工位同时进行焊接，焊接机器人无需因装卸料而产生等待时间，焊接效率高。

(2)应用本发明焊件输送方法的输送装置只需要购入一个机器人即可实现多工作台同时工作，可以根据焊接时间及运输时间增加或减少工作台数量，方式灵活，制造成本低。

(3)工作人员位于焊接工作站外，工作环境安全，在装卸焊件的同时可以观察焊接情况，增强了系统的迅速反应能力。

(4)应用本发明焊件输送方法的输送装置结构紧凑，占地面积小。

附图说明

图1为本发明所述的高效自动焊接输送方法流程图

图2为本发明所述的高效自动输送装置总体结构示意图。

图3为本发明所述的运送台结构示意图。

图4为本发明所述的运送台行走机构结构示意图。

图5为本发明所述的运送台升降机构结构示意图。

图6为本发明所述的第一工作台结构示意图。

图7为本发明所述的翻转盘侧视图。

图8为实施例中焊接架结构示意图。

其中，1、机架，2、运送台，2021、行走驱动电机，2022、行走滚珠丝杠，2023、直线导轨，2031、升降驱动电机，2032、凸台，2033、升降滚珠丝杠，2034、升降直线导轨，3、第一工作台，301、翻转支架，302、伸缩摆动气缸，303、翻转盘，3031、圆盘，3032、翻转轴，3033、圆台状槽，4、第二工作台，5、工作站，6、焊接机器人，7、焊接架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明所述技术方案进行进一步阐述：

对照图1，一种高效自动焊接输送方法，包括以下步骤：(1)装待焊件，工作人员在装卸台将用夹具夹紧的待焊件装到运送台；(2)第一工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，第一工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第一工作台，空运送台水平运动离开第一工作台；(3)第一工作台焊接；(4)第二工作台卸料，空运送台继续水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；(5)卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第二工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出；(6)重复步骤(1)；(7)第二工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，第二工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第二工作台，空运送台水平运动离开第二工作台；(8)第二工作台焊接；(9)第一工作台卸料，空运送台继续水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；(10)卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第一工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出。此为一个工作循环。

对照图2，实施本发明高效自动焊接输送方法的输送装置包括机架1、运送台2、第一工作台3和第二工作台4，机架1一端置于工作站5外与装卸台连接，其余部分置于工作站5内，运送台2安装在机架1上，可沿着机架1水平运动从而进出工作站5，第一工作台3和第二工作台4均位于工作站5内，第一工作台3对称安装于机架1两侧的工作站壁上，第二工作台4与第一工作台3的安装方式相同。

对照图3、图4和图5，所述运送台2包括运送台支架201、行走机构202和升降机构203，行走机构202包括行走驱动电机2021、行走滚珠丝杠2022和直线导轨2023，行走滚珠丝杠2022由行走驱动电机2021驱动，使运送台支架201能够在直线导轨2023上水平运动；升降机构203包括升降驱动电机2031、凸台2032、升降滚珠丝杠2033和升降直线导轨2034，凸台2032靠近升降滚珠丝杠2033的一侧与升降滚珠丝杠2033连接，远离升降滚珠丝杠2033的一侧高于靠近升降滚珠丝杠2033的一侧，且高度差大于运送台支架201上部厚度；升降滚珠丝杠2033由升降驱动电机2031驱动，使凸台2032能够在升降直线导轨2034上作升降运动。

对照图6，所述第一工作台3为对称机构，包括翻转支架301、伸缩摆动气缸302和翻转盘303，伸缩摆动气缸302和翻转盘303均安装在翻转支架301上，第一工作台3通过翻转支架301对称地安装在机架1两侧；机架1两侧的翻转支架301上部之间的空间即为焊接区域，翻转盘303可沿着翻转轴3032移动和绕翻转轴3032翻转，第二工作台4结构与第一工作台3相同，所述伸缩摆动气缸302伸缩行程为150mm，摆动角度为180°。

对照图7，所述翻转盘303由圆盘3031、翻转轴3032和圆台状槽3033组成，圆盘3031中心与翻转轴3032中心重合，圆盘3031上设置有中心对称的两个圆台状槽3033，可与焊接架7的末端圆台701配合。

应用实施例：

对照图1和图2，实施焊件输送方法的输送装置的工作流程如下：

(1)第二工作台4上的焊件正在进行焊接，运送台2停留在工作站5外，工作人员在装卸台处将用夹具夹紧的待焊件装到运送台2上；

(2)控制运送台2沿着直线导轨2023水平运动到第一工作台3下方，运送台2在升降滚珠丝杠2033带动下上升到与使焊接架7轴与翻转盘303的圆台状槽3033平齐处，此时，运送台2上表面高于运送台支架201上表面；

(3)两侧翻转盘303的圆盘3031在伸缩摆动气缸302的带动下沿着翻转轴3032向内移动一定距离，使焊接架7的末端圆台701恰好插入圆台状槽3033中，待焊件即进入焊接区域；

(4)由于翻转支架301位置高于运送台支架201上部，所以当运送台2下降到低于运送台支架201上部时，运送台2即可进行水平移动。而此时，第二工作台4的待焊件焊接完毕，运送台2运动到第二工作台4处，两侧翻转盘303在伸缩摆动气缸302带动下沿翻转轴3032向外侧移动，直到与焊接架7轴分离，运送台2边下降边水平移动到工作站5外的装卸台处，工作人员取下焊件，再装上待焊件。类似(1)～(4)的过程，为第二工作台4送料，第二工作台4进行焊接，然后为第一工作台3卸料，即完成一个工作循环。

Claims (4)

1.一种高效自动焊接输送方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）装待焊件，工作人员在装卸台将用夹具夹紧的待焊件装到运送台；（2）第一工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，第一工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第一工作台，空运送台水平运动离开第一工作台；（3）第一工作台焊接；（4）第二工作台卸料，空运送台继续水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；（5）卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第二工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出；（6）重复步骤（1）；（7）第二工作台送料，载着待焊件的运送台水平运动到第二工作台下方，再竖直上升到第二工作台，第二工作台处的焊接架将待焊件夹紧，空运送台竖直下降至低于第二工作台，空运送台水平运动离开第二工作台；（8）第二工作台焊接；（9）第一工作台卸料，空运送台继续水平运动到第一工作台下方，再竖直上升到第一工作台，焊接架松开，焊接完毕的焊件进入运送台；（10）卸焊件，载着焊件的运送台竖直下降至低于第一工作台，再水平运动至装卸台，工作人员将焊件取出，完成一个工作循环。

2.一种与权利要求1所述的高效自动焊接输送方法相适应的输送装置，其特征在于，包括机架、运送台、第一工作台和第二工作台，机架一端置于工作站外与装卸台连接，其余部分置于工作站内，运送台安装在机架上，能够沿着机架水平运动从而进出工作站，第一工作台和第二工作台均位于工作站内，第一工作台对称安装于机架两侧的工作站壁上，第二工作台与第一工作台的安装方式相同；

所述运送台包括运送台支架、行走机构和升降机构，行走机构包括行走驱动电机、行走滚珠丝杠和直线导轨，行走滚珠丝杠由行走驱动电机驱动，使运送台支架能够在直线导轨上水平运动；升降机构包括升降驱动电机、凸台、升降滚珠丝杠和升降直线导轨；凸台靠近升降滚珠丝杠的一侧与升降滚珠丝杠连接，远离升降滚珠丝杠的一侧高于靠近升降滚珠丝杠的一侧，且高度差大于运送台支架上部厚度；升降滚珠丝杠由升降驱动电机驱动，使凸台能够在升降直线导轨上作升降运动；

所述第一工作台为对称机构，包括翻转支架、伸缩摆动气缸和翻转盘，伸缩摆动气缸和翻转盘均安装在翻转支架上，第一工作台通过翻转支架对称地安装在机架两侧；机架两侧的翻转支架上部之间的空间即为焊接区域，翻转支架位置高于运送台支架上部，翻转盘能够沿着翻转轴移动和绕翻转轴翻转，所述第二工作台结构与第一工作台相同。

3.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，所述伸缩摆动气缸伸缩行程为80～150mm，摆动角度为180°。

4.根据权利要求2或3所述的输送装置，其特征在于，所述翻转盘包括圆盘、翻转轴和圆台状槽，圆盘中心与翻转轴中心重合，圆盘上设置有中心对称的两个圆台状槽，圆台状槽与焊接架的末端圆台配合。