CN103878472B - 与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构 - Google Patents

Abstract

一种与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，属于自动化焊接用的辅助设施技术领域。包括一基座；一对工作台，该一对工作台以彼此并行的状态固定在所述的基座上，在该一对工作台的上部各滑动地配设有一工件夹装台板，并且在对应于工件夹装台板的下方还设置有一与工件夹装台板连接的用于驱使工件夹装台板往复滑动的工件夹装台板驱动作用缸，其中：一对工作台上的所述工件夹装台板彼此朝着相反的方向交替滑动。可以显著提高焊接效率，减少焊接机器人的投用数量、节省劳动力资源并降低劳动力成本。

Description

与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构

技术领域

本发明属于自动化焊接用的辅助设施技术领域，具体涉及一种与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构。

背景技术

焊接机器人可对安装于工作台或类似载体上的工件完成自动化焊接，并且具有焊接速度快、焊接质量高以及节省人力资源等长处，因而普遍受到机械、轻工、电子乃至化工设备制造等行业的青睐。

已有技术中，将有待于焊接的工件例如冲压钣金件之类的部件夹装于工作台上的操作者与焊接机器人之间的关系通常表现为我工作它休息，它工作我休息的交替模式，具体而言，当它即焊接机器人在焊接时，我即操作者处于等待状态，反之同例，从而在很大程度上影响了焊接机器人对工件的焊接效率，最终影响产品的生产速度，并且不利于节约支撑焊接机器人工作的电能。目前解决该技术问题的措施有二：一是指派夹装动作相对麻利的操作者“伺候”焊接机器人；二是增加焊接机器人的数量并且同时增加操作者。就前者而言，以缩短工件夹装时间换取焊接机器人的焊接效率的微渺效果并不能令人恭维；就后者而言，不仅增加设备投资，而且不利于节约匮乏的劳动力资源；就两者的共同欠缺而言，均不能从根本上改变焊接机器人与操作者的交替工作模式。

在公开的中国专利文献中可见诸焊接用回转工作台的技术信息，典型的如授权公告号CN201455595U推荐有“一种焊接用回转工作台”，该专利方案在具有一组支柱的底座上分别固定内环和外环，在内、外环之间设有钢球，将与轴套的法兰盘连接的旋转平台安顿于钢球上（具体可参见说明书第0009段）。该专利方案的建树之处在于避免焊接工人在对工件的焊接过程回绕工件走动而藉以减轻焊接工人的劳动强度。又如发明专利授权公告号CN101780621B提供有“焊接装备任意角度回转工作台”，该专利方案在大体上呈十字形的支架上设置定位工作台，并在定位工作台上的一组孔内设置球形回转体，将一圆盘式支承台面设于定位工作台上，并且与球形回转体形成转动副，再在圆盘式支承台面的上方设置与圆盘式支承台面固定的回转工作台，回转工作台的中央与设在支架上的纵轴形成转动副。通过对该专利的说明书的阅读可知其具有与前述CN201455595U异曲同工的特点。

并非限于上面例举的专利方案均不足解决前述的焊接机器人与工件夹装操作者之间因交替工作而影响焊接效率的技术问题。毫无疑问，只有焊接机器人与工件夹装操作者处于并行不悖的状态才得以根除前述技术问题，然而在迄今为止公开的专利和非专利文献中均未见诸有相应的技术启示，也未闻有业界获得成功的相关报导。

针对上述已有技术，本申请人作了积极而有益的设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了保密措施下在本申请人的厂区进行了模拟试验，结果惊人地表现出了意想不到的即可以显著提高生产效率的技术效果。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于使焊接机器人与工件夹装操作者彼此处于并行不悖的工作状态而藉以提高设备的工作效率、减少设备投入、节省劳动力资源并降低劳动力成本的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构。

本发明的任务是这样来完成的，一种与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，包括一基座；一对工作台，该一对工作台以彼此并行的状态固定在所述的基座上，在该一对工作台的上部各滑动地配设有一工件夹装台板，并且在对应于工件夹装台板的下方还设置有一与工件夹装台板连接的用于驱使工件夹装台板往复滑动的工件夹装台板驱动作用缸，其中：一对工作台上的所述工件夹装台板彼此朝着相反的方向交替滑动。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的一对工作台的上部并且位于左端各固定有一台面半截封板，而在一对工作台的上部并且位于右端的对应两侧各凹设有一导轨腔，在导轨腔内设置有一导轨，在所述的工件夹装台板朝向下的表面的对应两侧并且在对应于所述导轨的位置各固定有导轨滑块，该导轨滑块构成有导轨滑块槽，该导轨滑块槽与导轨滑动配合。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的导轨的横截面形状呈燕尾形，所述的导轨滑块槽为燕尾形槽。

在本发明的又一个具体的实施例中，在所述的一对工作台上配设有一用于分隔出焊接区域与工件夹装区域的区域分隔防护机构，该区域分隔防护机构以腾空状态对应于一对工作台的长度方向的居中位置的上方。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的区域分隔防护机构包括一对立柱和一防护板，一对立柱彼此纵向并行，该一对立柱中的其中一根立柱的下端固定在一对工作台中的其中一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端伸展到工作台的上方，一对立柱中的另一根立柱的下端固定在一对工作台中的另一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端同样伸展到工作台的上方，防护板以腾空状态对应于一对工作台的上方，该防护板的一端与一对立柱中的其中一根立柱的上端滑动配合，而防护板的另一端与一对立柱中的另一根立柱的上端滑动配合。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的一对立柱的下端各以垂直状态固定有一防护板升降作用缸，该防护板升降作用缸的防护板升降作用缸柱朝向上并且与所述的防护板连接，在一对立柱的上端各固定有一防护板滑动导轨，而在防护板的两端并且在对应于防护板滑动导轨的位置各固定有防护板导滑块，位于防护板的一端的防护板导滑块与所述一对立柱中的其中一根立柱的上端的所述防护板滑动导轨滑动配合，而位于防护板的另一端的防护板导滑块与一对立柱中的另一根立柱的上端的防护板滑动导轨滑动配合；在所述一对立柱的上端并且朝向外的一侧还各固定有一上避震器和一下避震器，而在所述防护板的两端各固定有一防护板撞头，位于防护板的一端的防护板撞头对应于一对立柱中的其中一根立柱的上端的所述上、下避震器之间，而位于防护板的另一端的防护板撞头对应于一对立柱中的另一根立柱的上端的所述上、下避震器之间，其中：所述的防护板升降作用缸为气缸或油缸。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述工件夹装台板朝向下的一侧固定有一作用缸柱连接耳，所述的工件夹装台板驱动作用缸的缸体以水平卧置状态连接在所述的工作台上，该工件夹装台板驱动作用缸的作用缸柱与所述的作用缸柱连接耳连接。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述的一对工作台的上部并且在对应于所述工件夹装台板的位置固定有一对工件夹装台板行程信号采集器和一对工件夹装台板缓冲器，该一对工件夹装台板缓冲器与一对工件夹装台板行程信号采集器相对应，在工件夹装台板朝向下的一侧固定有一采集器信号触发部件和一缓冲器撞头，采集器信号触发部件对应于一对工件夹装台板行程信号采集器之间，而缓冲器撞头对应于一对工件夹装台板缓冲器之间。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的工件夹装台板驱动作用缸为气缸或油缸。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的工件夹装台板行程信号采集器为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

本发明提供的技术方案由于在基座上以彼此并行的状态设置了一对工作台，在一对工作台的上部分别滑动地设置了各自由工件夹装台板驱动作用缸驱动的夹件夹装台板，并且一对工作台上的工件夹装台板彼此朝着相反的方向交替滑动，因而当焊接机器人在对位于一对工作台中的其中一个工作台的工件夹装台板上的工件焊接时由工件夹装操作者将有待于焊接的下一个工件在一对工作台中的另一个工作台的夹件夹装台板上实施夹装，使焊接机器人与工件夹装操作者彼此处于并行不悖的工作状态，不仅可以显著提高焊接效率，而且可以减少焊接机器人的投用数量、节省劳动力资源并降低劳动力成本。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1中的一对工作台的详细结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

实施例：

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，因而不能将其理解为对本发明的特殊限定。

请参见图1，给出了一基座1，该基座1在使用状态下固定于使用场所的地坪上。为了便于将基座1与地坪良好固定，因此在基座1的前侧和后侧各焊固有一组基座固定耳11，在基座固定耳11上开设有螺栓固定孔111，藉由螺栓在对应于螺栓固定孔111的位置而可将基座1与使用场所的地坪固定。

请参见图2并且继续结合图1，给出了一对工作台2（图2中示出了一个），该一对工作台2以彼此并行的状态固定在基座1上，在该一对工作台2的上部各滑动地配设有一工件夹装台板3，以及在对应于工件夹装台板3的下方还设置有一与工件夹装台板3连接的用于驱使工件夹装台板3左右往复滑动（也可称左右往复移动）的工件夹装台板驱动作用缸4。由图1的示意以及结合申请人的上述说明可知：一对工作台2上的工件夹装台板3彼此朝着相反方向交替滑动，具体而言，当一对工作台2中的其中一个工作台上的工件夹装台板3向左滑动时，那么一对工作台2中的另一个工作台上的工件夹装台板3向右滑动，反之同例，从而能印证申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

在一对工作台2的上部并且位于左端各用封板固定螺钉211固定有一块台面半截封板21，而在一对工作台2的上部并且位于右端的对应两侧各凹设有一导轨腔22，在导轨腔22内用导轨固定螺钉2211固定有一导轨221。在前述的工件夹装台板3朝向下的表面的对应两侧并且在与导轨221相对应的位置即在对应于导轨221的位置用导轨滑块固定螺钉312（图2示）各固定有一对导轨滑块31，该一对导轨滑块31各构成有导轨滑块槽311，导轨滑块槽311与导轨221滑动配合。

在本实施例中，前述的台面半截封板21的宽度大体上占工作台2的长度的三分之一，而前述的导轨221大体上占工作台2的长度的三分之二，前述的工件夹装台板3在导轨221的长度范围的区域左右滑动。当工件夹装台板3滑动到导轨221的左端时即在导轨221上滑动至朝向台面半截封板21的一端时，则表明由图2所示的焊接机器人6处于对夹装于工件夹装台板3上的工件的焊接状态；而当工件夹装台板3滑动至导轨221的右端时，则表明工件夹装操作者处于将焊接完成的工件取离于工件夹装台板3并且对工件夹装台板3夹装有待于焊接的下一个工件的夹装状态。

优选地，前述的导轨221的横截面形状呈燕尾形，与此相适应地，前述的导轨滑块槽311为燕尾形槽。在这里申请人需要说明的是：如果将前述的导轨腔22演变为滚轮槽，并且将前述的导轨滑块31改为滚轮，那么由于这种变化同样能使工件夹装台板3在工作台2上滑动，因而应当视为等效性替代而依然属于本发明公开的技术内涵范畴。

由图所示，在前述的一对工作台2上配设有一用于分隔出焊接区域（左端为焊接区域）与工件夹装区域（右端为工件夹装区域）的区域分隔防护机构5，该区域分隔防护机构5以腾空状态对应于一对工作台2的长度方向的居中位置的上方。

上面提及的区域分隔防护机构5包括一对立柱51和一防护板52，一对立柱51彼此纵向并行，该一对立柱51中的其中一根立柱即图1所示位置状态的前侧的一根立柱的下端通过一对立柱固定脚515固定在前述的一对工作台2中的其中一个工作台即图1所示位置状态的前侧的一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端伸展到工作台的上方，一对立柱51中的另一根立柱即图1所示位置状态的后侧的一根立柱的下端同样通过一对立柱固定脚515固定在前述的一对工作台2中的另一个工作台即图1所示位置状态的后侧的一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端同样伸展到工作台的上方。防护板52以腾空状态对应于一对工作台2的上方即横跨一对工作台2，该防护板52的一端（图1所示位置状态的前端）与一对立柱51中的其中一根立柱的上端滑动配合，而防护板52的另一端（图1所示位置状态的后端）与一对立柱51中的另一根立柱的上端滑动配合。

由图1所示，前述的一对立柱固定脚515用立柱固定脚螺钉5151分别与工作台2朝向外的一侧的长度方向的居中位置固定。

前述防护板52的长度方向的左侧为焊接区域，而右侧为工件夹装区域，由防护板52而可起到防止焊接机器人6在对工件焊接时产生的焊接电弧对工件夹装操作者刺激的作用。并且之所以将防护板52设计成上下滑动地与一对立柱51配合，是为了使工件从防护板52的下方通过，待工件夹装台板3载着工件向左滑动到位后，防护板52下行，反之同例。

请继续见图1，在前述的一对立柱51的下端各以垂直状态固定有一防护板升降作用缸511，该防护板升降作用缸511的防护板升降作用缸柱5111朝向上并且与前述的防护板52连接，在一对立柱51的上端各固定有一防护板滑动导轨512，而在防护板52的两端并且在对应于防护板滑动导轨512的位置各固定有一对防护板导滑块521，位于防护板52的一端的一对防护板导滑块521与前述的一对立柱51中的其中一根立柱的上端的防护板滑动导轨512滑动配合，而位于防护板52的另一端的一对防护板导滑块521与一对立柱51中的另一根立柱的上端的防护板滑动导轨512滑动配合。此外，在一对立柱51的上端并且朝向外的一侧还各固定有一上避震器513和一下避震器514，而在防护板52的两端各固定有一防护板撞头522，位于防护板52的一端的防护板撞头522对应于一对立柱51中的其中一根立柱的上端的前述上、下避震器513、514之间，而位于防护板52的另一端的防护板撞头522对应于一对立柱51中的另一根立柱的上端的前述上、下避震器513、514之间。

在本实施例中，前述的防护板升降作用缸511为气缸，但并不排斥使用油缸，也就是说如果将气缸更换成油缸，那么应当视为等效性替代。当防护板升降作用缸511工作并且使防护板升降作用缸柱5111向缸体外伸展即向上伸展时，便使防护板52向上位移，向上位移的极限程度以防护板撞头522触及上避震器513为限，而当防护板升降作用缸柱5111向缸体内运动时，则使防护板52向下位移，向下位移的极限程度以防护板撞头522触及下避震器514为限。

依然见图1和图2，在前述的工件夹装台板3朝向下的一侧固定有一作用缸柱连接耳32，前述的工件夹装台板驱动作用缸4的缸体以水平状态连接在工作台2上，该工件夹装台板驱动作用缸4的作用缸柱41与前述的作用缸柱连接耳32连接。

在本实施例中，前述的工件夹装台板驱动作用缸4为气缸，但是并不排斥使用油缸，具体如同对防护板升降作用缸511的描述。以图1和图2所示的位置状态为例，当工件夹装台板驱动作用缸4的作用缸柱41向缸体外运动即向右运动时，那么工件夹装台板3便向右滑动，反之则向左滑动，从而印证了工件夹装台板3在前述的焊接区域与工件夹装区域往复滑动，即在导轨221上左右往复运动。

在一对工作台2的上部并且在对应于工件夹装工作台3的位置通过固定座231固定有一对工件夹装台板行程信号采集器23和通过缓冲器座241固定有一对工件夹装台板缓冲器24，该一对工件夹装台板缓冲器24与一对工件夹装台板行程信号采集器23相对应，具体地讲，一对工件夹装台板行程信号采集器23位于前述工件夹装台板驱动作用缸4的一侧，而一对工件夹装台板缓冲器24位于工件夹装台板驱动作用缸4的另一侧，但是两者的位置是对应的，这里所述的两者的位置对应是指：一对工件夹装台板行程信号采集器23之间的间距与一对工件夹装台板缓冲器24之间的间距相等。在工件夹装台板3朝向下的一侧通过螺钉331固定有一信号采集器触发部件33和同样通过螺钉固定有一缓冲器撞头34，采集器信号触发部件33对应于一对工件夹装台板行程信号采集器23之间，而缓冲器撞头34对应于一对工件夹装台板缓冲器24之间。

在本实施例中，前述的工件夹装台板行程信号采集器23为行程开关，然而也可使用微动开关、位置接近开关、干簧管、光电开关乃至霍尔感应元件。

优选的方案还可在一对工作台2的上部的长度方向的两侧用盖板25封闭。

在前述工件夹装台板驱动作用缸4的作用缸柱41带动工件夹装台板3向左滑动时（作用缸柱41向缸体内运动），当缓冲器撞头34触及一对工件夹装台板缓冲器24中的左侧的一个工件夹装台板缓冲器时，采集器信号触发部件33同时触及一对工件夹装台板行程信号采集器23中的左侧的一个工件夹装台板行程信号采集器，由其将信号反馈给电气控制器，由电气控制器发出指令使工件夹装台板驱动作用缸4停止工作，此时的工件夹装台板3位于工作台的左端，以便供焊接机器人6对其上的工件焊接，反之同例。

申请人简述本发明的使用，以图1为例，由于一对工作台2上的工件夹装台板3是彼此朝着相反的方向交替滑动的，因此当一对工作台2中的前侧的一个工作台上的工件夹装台板3位于工作台的左端时，焊接机器人6便可对夹装其上的工件实施焊接，同时由于一对工作台2中的后侧的一个工作台上的工件夹装台板3位于工作台的右端，于是在焊接机器人6焊接的时段内，工件夹装操作者已完成了对该后侧的一个工作台上的工件的夹装。接着一对工作台2中的前侧的一个工作台上的工件夹装台板3载着焊接完成的工件向右滑动（在工件夹装台板驱动作用缸4的作用下，并且作用缸柱41向缸体外伸展），而一对工作台2中的另一个工作台上的工件夹装台板3载着有待于焊接的工件向左滑动（作用缸柱41向缸体内运动），由工人将位于右侧的工件夹装台板3上的焊接完成的工件取离并且对下一个有待于焊接的工件实施夹装。由此而体现一对工作台2的工件夹装台板3以彼此相反的运动方向交替滑动，兑现申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

Claims (9)

1.一种与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于包括一基座(1)；一对工作台(2)，该一对工作台(2)以彼此并行的状态固定在所述的基座(1)上，在该一对工作台(2)的上部各滑动地配设有一工件夹装台板(3)，并且在对应于工件夹装台板(3)的下方还设置有一与工件夹装台板(3)连接的用于驱使工件夹装台板(3)往复滑动的工件夹装台板驱动作用缸(4)，其中：一对工作台(2)上的所述工件夹装台板(3)彼此朝着相反的方向交替滑动，在所述的一对工作台(2)的上部并且位于左端各固定有一台面半截封板(21)，而在一对工作台(2)的上部并且位于右端的对应两侧各凹设有一导轨腔(22)，在导轨腔(22)内设置有一导轨(221)，在所述的工件夹装台板(3)朝向下的表面的对应两侧并且在对应于所述导轨(221)的位置各固定有导轨滑块(31)，该导轨滑块(31)构成有导轨滑块槽(311)，该导轨滑块槽(311)与导轨(221)滑动配合。

2.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于所述的导轨(221)的横截面形状呈燕尾形，所述的导轨滑块槽(311)为燕尾形槽。

3.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于在所述的一对工作台(2)上配设有一用于分隔出焊接区域与工件夹装区域的区域分隔防护机构(5)，该区域分隔防护机构(5)以腾空状态对应于一对工作台(2)的长度方向的居中位置的上方。

4.根据权利要求3所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于所述的区域分隔防护机构(5)包括一对立柱(51)和一防护板(52)，一对立柱(51)彼此纵向并行，该一对立柱(51)中的其中一根立柱的下端固定在一对工作台(2)中的其中一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端伸展到工作台的上方，一对立柱(51)中的另一根立柱的下端固定在一对工作台(2)中的另一个工作台朝向外的一侧的长度方向的居中位置，而上端同样伸展到工作台的上方，防护板(52)以腾空状态对应于一对工作台(2)的上方，该防护板(52)的一端与一对立柱(51)中的其中一根立柱的上端滑动配合，而防护板(52)的另一端与一对立柱(51)中的另一根立柱的上端滑动配合。

5.根据权利要求4所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于在所述的一对立柱(51)的下端各以垂直状态固定有一防护板升降作用缸(511)，该防护板升降作用缸(511)的防护板升降作用缸柱(5111)朝向上并且与所述的防护板(52)连接，在一对立柱(51)的上端各固定有一防护板滑动导轨(512)，而在防护板(52)的两端并且在对应于防护板滑动导轨(512)的位置各固定有防护板导滑块(521)，位于防护板(52)的一端的防护板导滑块(521)与所述一对立柱(51)中的其中一根立柱的上端的所述防护板滑动导轨(512)滑动配合，而位于防护板(52)的另一端的防护板导滑块(521)与一对立柱(51)中的另一根立柱的上端的防护板滑动导轨(512)滑动配合；在所述一对立柱(51)的上端并且朝向外的一侧还各固定有一上避震器(513)和一下避震器(514)，而在所述防护板(52)的两端各固定有一防护板撞头(522)，位于防护板(52)的一端的防护板撞头(522)对应于一对立柱(51)中的其中一根立柱的上端的所述上、下避震器(513、514)之间，而位于防护板(52)的另一端的防护板撞头(522)对应于一对立柱(51)中的另一根立柱的上端的所述上、下避震器(513、514)之间，其中：所述的防护板升降作用缸(511)为气缸或油缸。

6.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于在所述工件夹装台板(3)朝向下的一侧固定有一作用缸柱连接耳(32)，所述的工件夹装台板驱动作用缸(4)的缸体以水平卧置状态连接在所述的工作台(2)上，该工件夹装台板驱动作用缸(4)的作用缸柱(41)与所述的作用缸柱连接耳(32)连接。

7.根据权利要求1所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于在所述的一对工作台(2)的上部并且在对应于所述工件夹装台板(3)的位置固定有一对工件夹装台板行程信号采集器(23)和一对工件夹装台板缓冲器(24)，该一对工件夹装台板缓冲器(24)与一对工件夹装台板行程信号采集器(23)相对应，在工件夹装台板(3)朝向下的一侧固定有一采集器信号触发部件(33)和一缓冲器撞头(34)，采集器信号触发部件(33)对应于一对工件夹装台板行程信号采集器(23)之间，而缓冲器撞头(34)对应于一对工件夹装台板缓冲器(24)之间。

8.根据权利要求1或6所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于所述的工件夹装台板驱动作用缸(4)为气缸或油缸。

9.根据权利要求7所述的与焊接机器人配套的工件夹装工作台结构，其特征在于所述的工件夹装台板行程信号采集器(23)为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。