CN104308440A - 气室座定位焊接机器人设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气室座定位焊接机器人设备，包括横梁，左、右滑台组件、用于旋转并定位车轴的左、右车轴旋转定位组件、用于定位制动底板的左、右制动底板定位组件、以及用于定位气室座的左、右气室座定位组件，所述左、右车轴旋转定位组件分别沿横梁长度方向滑动设置在横梁的两端，所述左、右滑台组件是沿横梁的长度方向滑动设置在横梁上，所述左、右制动底板定位组件分别沿横梁的长度方向滑动设置于左、右滑台组件上，所述左、右气室座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。本发明有效提高车轴的气室座、轴承座的安装效率，降低工人的劳动强度，十分方面进行后面的焊接工序。

Description

气室座定位焊接机器人设备

技术领域

本发明涉及一种气室座定位焊接机器人设备。

背景技术

汽车车桥是汽车上的重要零件之一，起着支撑汽车荷重并将载荷传递给车轮的作用。现有的汽车车桥上需要焊接上气室座、球承座等多个零件，现在是每个零件焊接采用单独工装夹具进行定位，这样每次都需要对车桥进行定位，工作量大，效率低，而且涉及的工装夹具数量多，对于生产车间有空间需求，而且车桥的种类很多、形状不规则，焊接时定位困难，容易出现误差，如果加工误差过大，会导致整车无法行动，因此需要设计一种定位精确，操作方便，并且能够同时焊接多个零件的工作夹具。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、操作方便、自动化程度高、定位精确、能同时定位多个零件，定位容易、有效提高了气室座和球面轴承座的安装效率的气室座定位焊接机器人设备。

本发明的目的是这样实现的：

一种气室座定位焊接机器人设备，包括横梁，左、右滑台组件、用于旋转并定位车轴的左、右车轴旋转定位组件、用于定位制动底板的左、右制动底板定位组件、以及用于定位气室座的左、右气室座定位组件，所述左、右车轴旋转定位组件分别沿横梁长度方向滑动设置在横梁的两端，所述左、右滑台组件是沿横梁的长度方向滑动设置在横梁上，所述左、右制动底板定位组件分别沿横梁的长度方向滑动设置于左、右滑台组件上，所述左、右气室座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。

本发明还可以做以下进一步改进。

还包括左、右轴承座定位组件，所述左、右轴承座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。

所述左、右轴承座定位组件和左、右气室座定位组件分别位于横梁的两侧。

所述左、右滑台组件包括滑台和两滑台侧板，所述两滑台侧板垂直于滑台并位于滑台底部，所述滑台上设有分别供左、右轴承座定位组件、左、右气室座定位组件和左、右制动底板定位组件滑动的第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨以及分别驱动左、右轴承座定位组件和左、右气室座定位组件沿各自滑轨滑动的第一气缸、第二气缸。

所述横梁的两侧对应左、右滑台组件设有导轨，所述滑台侧板上设有用于驱动左、右滑台组件沿横梁的导轨滑动的第三气缸。

所述左、右制动底板定位组件包括摆动气缸、定位板、底座以及摆动臂，所述底座滑动设于第三滑轨上，所述摆动气缸与摆动臂的一端驱动连接，摆动臂的另一端连接有第二压块，所述摆动气缸驱动摆动臂往复摆动，以使第二压块和定位板压紧或松开制动底板。

所述左、右轴承座定位组件包括定位座、轴承座定位板、旋转气缸以及旋转臂，旋转气缸和轴承座定位板一起设于定位座上，所述定位座滑动设置于第一滑轨上，旋转臂的一端连接有第一压块，旋转臂的另一端与旋转气缸驱动连接，所述旋转气缸驱动旋转臂往复摆动，以使第一压块与轴承座定位板能压紧或松开轴承座。

所述左、右气室座定位组件包括第四气缸、定位块以及定位底座，第四气缸和定位块一起设于定位底座上，所述定位底座滑动设于第二滑轨上，定位块上设有上定位销和下定位销，所述上定位销和下定位销内分别设有上卡爪和下卡爪，上、下卡爪的一端延伸出卡勾，卡勾伸出上、下定位销的侧面，第四气缸与上、下卡爪的另一端驱动连接，第四气缸驱动上、下卡爪张紧或松开气室座。

所述左、右车轴旋转定位组件包括第五气缸、旋转顶杆、安装座、安装底座、V型支撑座以及支撑板，所述安装座设于安装底座上，所述第五气缸设于安装座一端，支撑板和旋转顶杆设于安装座的另一端，V型支撑座设于支撑板上，第五气缸驱动旋转顶杆旋转，V型支撑座是位于旋转顶杆的轴向方向上。

本发明的有益效果：

（1）本发明包括横梁，左、右滑台组件、用于旋转并定位车轴的左、右车轴旋转定位组件、用于定位制动底板的左、右制动底板定位组件、以及用于定位气室座的左、右气室座定位组件，所述左、右车轴旋转定位组件分别沿横梁长度方向滑动设置在横梁的两端，所述左、右滑台组件是沿横梁的长度方向滑动设置在横梁上，所述左、右制动底板定位组件分别沿横梁的长度方向滑动设置于左、右滑台组件上，所述左、右气室座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。在车轴焊接上气室座、轴承座之前，本发明通过上所述多个组件来实现同时夹紧并定位球面轴承座、以及气室座，避免了现有技术中的各个附件需要分别定位、效率低、工作量大、容易产生误差的问题。本发明定位准确、自动化程度高，有效提高车轴的气室座、轴承座的安装效率，降低工人的劳动强度，十分方面进行后面的焊接工序。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1另一角度的结构示意图。

图3为图1的主视图。

图4为本发明的横梁的结构示意图。

图5为本发明的右滑台组件的结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为本发明的轴承座定位组件的结构示意图。

图8为图7的左视图。

图9为本发明的右气室座定位组件的结构示意图。

图10为图9的主视图。

图11为本发明的右车轴旋转定位组件的结构示意图。

图12为图11的剖视结构示意图。

图13为图11的左视图。 

图14为本发明的制动底板定位组件的结构示意图。

图15为图12的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，如图1至图15所示，一种气室座定位焊接机器人设备，包括横梁1、左、右滑台组件19、13，用于旋转并定位车轴的左、右车轴旋转定位组件16、10、用于定位制动底板的左、右制动底板定位组件17、11、用于定位气室座的左、右气室座定位组件15、14以及用于定位轴承座的左、右轴承座定位组件18、12，所述左、右车轴旋转定位组件16、10分别沿横梁1长度方向滑动设置在横梁1的两端，所述左、右滑台组件19、13是沿横梁1长度方向滑动设置在横梁1上并分别位于左、右车轴旋转定位组件16、10之间，所述左、右制动底板定位组件17、11分别沿横梁1的长度方向滑动设置于左、右滑台组件19、13上，所述左、右气室座定位组件15、14分别沿横梁1的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件19、13上。所述左、右轴承座定位组件18、12分别沿横梁1的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件19、13上。

作为本发明更具体的技术方案。

所述左、右轴承座定位组件18、12和左、右气室座定位组件15、14分别位于横梁1的两侧。

所述横梁1的两侧对应左、右滑台组件19、13设有导轨163，所述横梁1两端对应左、右车轴旋转定位组件16、10设有左、右滑座166、167，所述左、右滑座166、167对应左、右车轴旋转定位组件设有齿轨164和第四滑轨162，所述第四滑轨162呈T型，所述齿轨164和第四滑轨162均是沿横梁1的长度方向设置，所述导轨163上还设有第三气缸顶块161。 横梁1的左、右两端均设有横梁端板165。

所述右滑台组件13包括滑台131和两滑台侧板132，所述两滑台侧板132垂直于滑台131并分别位于滑台131底部，所述滑台131对应右轴承座定位组件12设有第一滑轨139和第一气缸130，所述第一滑轨139是沿横梁1的宽度方向设置，第一气缸130驱动轴承座定位组件沿第一滑轨139往复滑动，从而使得右轴承座定位组件12能沿第一滑轨139滑动而靠近或远离固定在左、右车轴旋转定位组件16、10之间的车轴2，所述滑台131对应右气室座定位组件14设有第二滑轨138和第二气缸137，所述第二滑轨138沿横梁1的宽度方向设置，第二气缸137驱动右气室座定位组件14沿第二滑轨138往复滑动，从而使得右气室座定位组件14能沿第二滑轨138滑动而靠近或远离车轴。所述滑台131对应右制动底板定位组件11设有丝杆134和第三滑轨135，第三滑轨135是呈T型，所述丝杆134和第三滑轨135是沿横梁1的长度方向设置。

所述两滑台侧板132的内侧对应横梁1的导轨163设有滑动块133，滑动块133滑动设置于导轨163上，滑台侧板132上还有设有第三气缸136，第三气缸136的活塞杆与导轨163上的第三气缸顶块161连接，因此第三气缸136能驱动滑台组件沿横梁1的导轨163往复滑动，使得本发明能通过控制第三气缸136来整体控制右制动底板定位组件11、右气室座定位组件14、右轴承座定位组件11三者一起移动。

所述左、右滑台组件13是对称设置在横梁1上，所述左滑台组件19与右滑台组件13的结构和工作原理一样，这里便不再详细描述。

所述右制动底板定位组件11包括摆动气缸117、定位板115、气缸座、底板110、底座119以及摆动臂111，所述摆动气缸117通过气缸座安装于底座119上，定位板115设于底座119上，底板110设于底座119底部，底板110的底部对应丝杆134和第三滑轨135分别设有丝杆螺母1102和第一T型螺母1102，所述第一T型螺母1102滑动设置在右滑台组件的第三滑轨135内，使得底座滑动设置于第三滑轨135。所述右制动底板定位组件11的丝杆螺母1102与右滑台组件13的丝杆134连接，使得右制动底板定位组件11与右滑台组件13丝杆传动连接，右制动底板定位组件11在右滑台组件13上能沿丝杆134往复滑动。所述丝杆134可由工人来转动或者也可由电机驱动转动，从而能控制右制动底板定位组件11在右滑台组件13上的位置。

所述摆动气缸117与摆动臂111的一端驱动连接，摆动臂111的另一端连接有第二压块112，定位板115上对应第二压块112设有第二定位销114，第二压块112对应第二定位销114设有销孔113，所述摆动气缸117驱动摆动臂111横向往复摆动，

本发明的右制动底板定位组件的工作原理：在定位右制动底板21前，摆动臂111一般处于初始位置（即摆动臂111处于摆动起始点），当右制动底板定位组件11对右制动底板21进行定位时，工人转动丝杆134使得右制动底板定位组件11在右滑动组件上沿着第三滑轨135往左滑动，使得第二定位销114插入车轴的制动底板21的安装孔，然后再控制摆动气缸117驱动摆动臂111往定位板115方向横向摆动，，使得第二压块112和定位板115一起压紧制动底板21，第二定位销114依次插入车轴上的制动底板21的安装孔、第二压块112上的销孔113内，从而使得车轴在焊接时无法转动，避免焊接出错，误差大。当车轴上的所有零件已经被焊接好后，摆动气缸117驱动摆动臂111往回横向摆动回到其摆动初始位置，第二压块112松开制动底板21，但此时第二定位销114依旧位于制动底板21的安装孔内，这时工人可通过转动丝杆134使得整个制动底板定位组件往右移动，使得第二定位销114脱离制动底板21的安装孔，这样，右制动底板定位组件11才不会阻碍本发明拆卸和安装车轴。 

所述左制动底板定位组件17与右制动底板定位组件11的结构和工作原理一样，这里便不再详细描述。

所述右轴承座定位组件12包括定位座121、轴承座定位板129、第一气缸顶块122、滑动底板12b、旋转气缸123以及旋转臂127，所述滑动底板12b设于定位座121底部，旋转气缸123通过气缸座128安装于定位座121上。所述轴承座定位板129设于定位座121上，旋转臂127的一端连接有第一压块125，旋转臂127的另一端与旋转气缸123驱动连接，轴承座定位板129对应第一压块125设有两第一定位销124，所述两第一定位销124呈对角设置在轴承座定位板129上，所述旋转气缸123驱动旋转臂127往复竖向摆动，以使第一压块125与轴承座定位板129能压紧或松开处于第一压块125与轴承座定位板129之间的右轴承座120。所述第一压块125的压紧面上设有容纳第一定位销124的开口凹槽126，当右轴承座120被压紧时，该开口凹槽能防止第一定位销124顶开第一压块125，第一压块和轴承座定位板129无法压紧右轴承座120。所述滑动底板12b底部对应第一滑轨139设有第一滑块12a，所述第一滑块12a滑动设置在第一滑轨139上，从而使得定位座121能滑动设置于第一滑轨139上。

所述第一气缸顶块122设于滑动底板12b的一侧，所述第一气缸130的活塞杆与第一气缸顶块122固定连接，使得第一气缸130能驱动右轴承座定位组件12沿第一滑轨139往复滑动。

本发明右轴承座定位组件的工作原理：

在本发明焊接右轴承座120之前，首先需要将右轴承座120固定在右轴承座定位组件12上，先将右轴承座120上的两销孔113对准轴承座定位板129上的两第一定位销124插入，然后再利用旋转气缸123推出旋转臂再驱动旋转臂127竖向摆动，当第一压块125对准轴承座定位板129时，旋转气缸123的活塞杆再驱动旋转臂127做直线运动，旋转气缸123的活塞杆回拉旋转臂127，使得第一压块125和轴承座定位板129压紧右轴承座120，使得右轴承座120固定在轴承座定位板129上。接着再控制第一气缸130驱动右轴承座定位组件12沿第一滑轨139往车轴滑动，直至右轴承座120抵在其在车轴上的焊接位置时，第一气缸130才停止驱动右轴承座定位组件12滑动，右轴承座定位组件12停止滑动。接着就由外部焊接机器人开始给车轴焊接上右轴承座120，直到焊接机器人焊好右轴承座120之后，旋转气缸123再驱动旋转臂127做直线运动，旋转气缸123活塞杆往外推出旋转臂127，使得第一压块125离开轴承座定位板129，然后再控制旋转气缸123竖向往回摆动，旋转臂127回到其初始位置，接着再利用第三气缸136驱动右滑台组件13向右移动，使得右轴承座定位组件12往右移动，轴承座定位板129的第一定位销124脱离轴承座的两销孔113。接着再控制第一汽缸驱动驱动右轴承座定位组件12沿第一滑轨139往回滑动，远离车轴。这样，右轴承座定位组件12才不会阻碍拆卸和安装车轴。

所述左轴承座定位组件18与右轴承座定位组件12的结构和工作原理一样，这里便不再详细描述。

所述右气室座定位组件14包括第四气缸146、定位块143、第二气缸顶块、定位底座144以及滑板147，第四气缸146和定位块143一起设于定位底座144上，滑板147设于定位底座144底部，第二气缸顶块设于滑板上，定位块143上设有上定位销141和下定位销145，所述上、下定位销141、145内分别设有上卡爪142和下卡爪149，上、下卡爪142、149的一端均延伸出卡勾，卡勾伸出上、下定位销141、145的侧面，第四气缸146与上、下卡爪的另一端驱动连接，第四气缸146驱动上、下卡爪张开或收拢，使得上、下卡爪张紧或松开气室座140。所述滑板147底部对应设有第二滑轨138设有第二滑块148，第二滑块148滑动设置在第二滑轨138上，使得定位底座滑动设置于第二滑轨上。第二气缸顶块与所述第二气缸137的活塞杆固定连接，所述右滑台组件13的第二气缸137驱动右气室座定位组件14沿第二滑轨138往复滑动，使其靠近或远离车轴。

本发明的右气室座定位组件的工作原理：

在焊接右气室座140之前，需要先将右气室座140固定在右气室座定位组件14上，先将定位块143上的上下定位销分别插入右气室座140的上、下通孔，再使第四气缸146驱动两卡爪先往外张开，两卡勾分别勾住右气室座140上的上、下通孔，使得上、下卡爪张紧右气室座140，然后再利用第二气缸137驱动右气室座定位组件14沿第二滑轨138往车轴的右气室座的焊接位置移动。直至右气室座140抵在车轴的右气室座焊接位置，第二气缸137才停止驱动右气室座定位组件14滑动，右气室座定位组件14停止滑动。接着就由外部焊接机器人开始焊接右气室座140，待右气室座140被焊好之后，第四气缸146开始驱动上、下卡爪往内收拢，上、下卡勾离开右气室座140的上、下通孔，上、下卡爪松开右气室座140，然后再利用第二气缸137驱动右气室座定位组件14沿第二滑轨138回程，上下定位销脱离右气室座140的上下通孔，使右气室座定位组件14远离车轴。这样，右气室座定位组件14才不会阻碍拆卸和安装车轴。

所述左气室座定位组件15与右气室座定位组件14的结构和工作原理一样，这里便不再详细描述。

所述右车轴旋转定位组件10包括第五气缸101、旋转轴106、旋转顶杆104、安装座103、安装底座108、V型支撑座105以及支撑板107，所述安装座103设于安装底座108上，所述第五气缸101通过气缸安装座102安装于安装座103的另一端，支撑板107和V型支撑座105设于安装座103的另一端，V型支撑座105设于支撑板107上，旋转顶杆104通过旋转轴106安装于安装座103上并朝向V型支撑座105的开口，V型支撑座105是位于旋转顶杆104的轴向方向上。

所述安装底座108内设有传动齿轮箱10a、传动齿轮箱10a内设有第一传动齿轮10b、第二传动齿轮10c，第一传动齿轮10b与第二传动齿轮10c啮合传动，第二传动齿轮10c与横梁1上的齿轨164啮合传动，所述安装底座108下设有滑动板10d，滑动板10d的底部对应所述右滑座167上的第四滑轨162设有第二T型螺母10e，第二T型螺母10e滑动设于第四滑轨162内，所述第一传动齿轮10b与安装底座108外部的转动手柄传动连接，工人正向或反向转动转动手柄使得第二传动齿轮10c能沿齿轨164前进或后退，而第二T型螺母10e在第四滑轨162内来回滑动，从而使得右车轴旋转定位组件10能沿第四滑轨162往复滑动。

本发明的右车轴旋转定位组件10的工作原理：

在车轴焊接上气室座、轴承座之前，首先通过转动转动手柄调整好左、右车轴旋转定位组件之间的距离（滑座上设有标尺，可根据滑座上标尺来调整），使两者保持对称，然后用吊机将车轴放置在左、右车轴旋转定位组件的V型支撑座上，接着使第五气缸驱动左、右车轴旋转定位组件的旋转顶杆往外伸，直至两旋转顶杆夹住车轴，这样就实现了车轴的水平定位，由于轴承座或气室座在焊接过程中，需要旋转车轴好方便工人或焊接机器人焊接，因此可再使第五气缸驱动旋转顶杆旋转，直至轴承座或气室座方便工人或焊接机器人焊接。待轴承座和气室座焊接好之后，第五气缸驱动左、右旋转顶杆往回收缩，左、右旋转顶杆不再夹紧车轴，这样，左、右车轴旋转定位组件才不会阻碍本发明拆卸车轴。

所述左车轴旋转定位组件16与右车轴旋转定位组件10的结构和工作原理一样，这里便不再详细描述。

上所述第一气缸130、第二气缸137、第三气缸136、第四气缸146、第五气缸101均为直线气缸。

Claims (9)

1.一种气室座定位焊接机器人设备，包括横梁，左、右滑台组件、用于旋转并定位车轴的左、右车轴旋转定位组件、用于定位制动底板的左、右制动底板定位组件、以及用于定位气室座的左、右气室座定位组件，所述左、右车轴旋转定位组件分别沿横梁长度方向滑动设置在横梁的两端，所述左、右滑台组件是沿横梁的长度方向滑动设置在横梁上，所述左、右制动底板定位组件分别沿横梁的长度方向滑动设置于左、右滑台组件上，所述左、右气室座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。

2.根据权利要求1所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，还包括左、右轴承座定位组件，所述左、右轴承座定位组件分别沿横梁的宽度方向滑动设置在左、右滑台组件上。

3.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右轴承座定位组件和左、右气室座定位组件分别位于横梁的两侧。

4.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右滑台组件包括滑台和两滑台侧板，所述两滑台侧板垂直于滑台并位于滑台底部，所述滑台上设有分别供左、右轴承座定位组件、左、右气室座定位组件和左、右制动底板定位组件滑动的第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨以及分别驱动左、右轴承座定位组件和左、右气室座定位组件沿各自滑轨滑动的第一气缸、第二气缸。

5.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述横梁的两侧对应左、右滑台组件设有导轨，所述滑台侧板上设有用于驱动左、右滑台组件沿横梁的导轨滑动的第三气缸。

6.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右制动底板定位组件包括摆动气缸、定位板、底座以及摆动臂，所述底座滑动设于第三滑轨上，所述摆动气缸与摆动臂的一端驱动连接，摆动臂的另一端连接有第二压块，所述摆动气缸驱动摆动臂往复摆动，以使第二压块和定位板压紧或松开制动底板。

7.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右轴承座定位组件包括定位座、轴承座定位板、旋转气缸以及旋转臂，旋转气缸和轴承座定位板一起设于定位座上，所述定位座滑动设置于第一滑轨上，旋转臂的一端连接有第一压块，旋转臂的另一端与旋转气缸驱动连接，所述旋转气缸驱动旋转臂往复摆动，以使第一压块与轴承座定位板能压紧或松开轴承座。

8.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右气室座定位组件包括第四气缸、定位块以及定位底座，第四气缸和定位块一起设于定位底座上，所述定位底座滑动设于第二滑轨上，定位块上设有上定位销和下定位销，所述上定位销和下定位销内分别设有上卡爪和下卡爪，上、下卡爪的一端延伸出卡勾，卡勾伸出上、下定位销的侧面，第四气缸与上、下卡爪的另一端驱动连接，第四气缸驱动上、下卡爪张紧或松开气室座。

9.根据权利要求2所述的气室座定位焊接机器人设备，其特征在于，所述左、右车轴旋转定位组件包括第五气缸、旋转顶杆、安装座、安装底座、V型支撑座以及支撑板，所述安装座设于安装底座上，所述第五气缸设于安装座一端，支撑板和旋转顶杆设于安装座的另一端，V型支撑座设于支撑板上，第五气缸驱动旋转顶杆旋转，V型支撑座是位于旋转顶杆的轴向方向上。