CN104690475B - 单点悬挂焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单点悬挂焊接设备。其包括位置翻转装置，该位置翻转装置包括：机架；横置伺服旋转装置，其安装在机架上；竖置伺服旋转装置，其安装在横置伺服旋转装置上；夹紧平台，其与竖置伺服旋转装置连接，且设有用于安装夹紧单点悬挂座的伺服夹紧装置。本发明所述的单点悬挂焊接设备可对单点悬挂座自动翻转、改变焊接角度和位置，提高单点悬挂座的焊接效率和焊接质量，其通过自动控制系统实现各个关联装置如焊接机械手和多套位置翻转装置的相互关联协调工作，进一步提高焊接自动化程度和工作效率。

Description

单点悬挂焊接设备

技术领域

本发明涉及一种焊接设备，具体涉及一种针对单点悬挂座组装焊接的专用设备。

背景技术

悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性，是现代汽车十分关键的部件之一。汽车悬挂系统种类多，其中挂车使用的单点悬挂是其中比较常见的悬挂系统，如图1和2所示为单点悬挂座9，其包括有基板91、两侧板92、两加强板93及中轴94，其加工成型需要对各个部件按要求组装并进行焊接，现有对单点悬挂座9的焊接加工时，先把各个部件简单点焊连接后，再由简单的吊装设备把单点悬挂座9吊起后继续对各个连接部位进行连续点焊，在焊接的过程中由于单点悬挂座9各个焊缝部位分布不同，需要人工对单点悬挂座9转摆一定的角度后再进行其他部位的焊接，因此需要一个工人负责转摆角度和位置，另一个工人负责焊接。采用人工焊接加简单的吊装设备配合已渐渐不能满足生产效率和生产质量的要求，单点悬挂座的这种传统焊接劳作生产效率低，劳动强度大，容易出现危险，且焊接质量依靠工人的经验和水平，质量不稳定，可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种可对单点悬挂座自动翻转、改变焊接角度和位置的单点悬挂焊接设备，其提高单点悬挂座的焊接效率和焊接质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

单点悬挂焊接设备，其包括位置翻转装置，该位置翻转装置包括：机架；横置伺服旋转装置，其安装在机架上；竖置伺服旋转装置，其安装在横置伺服旋转装置上；夹紧平台，其与竖置伺服旋转装置连接，且设有用于安装夹紧单点悬挂座的伺服夹紧装置。

进一步具体，所述横置伺服旋转装置包括：横置伺服电机；横置减速机，其安装在机架上，且与横置伺服电机的输出轴连接；横置转轴，其通过横置法兰与横置减速机输出轴连接；横置轴承套组件，其安装在机架上，且套设在横置转轴外；横置旋转支架，其与横置转轴连接。

进一步具体，所述竖置伺服旋转装置包括：竖置伺服电机；竖置减速机，其安装在横置旋转支架上，且与竖置伺服电机的输出轴连接；竖置转轴，其通过竖置法兰与竖置减速机输出轴连接；竖置轴承套组件，其安装在横置旋转支架上，且套设在竖置转轴外。

进一步具体，所述夹紧平台还包括一与竖置转轴连接的安装支撑板，该安装支撑板的两侧分别设有至少一组伺服夹紧装置，且每一伺服夹紧装置包括：夹紧伺服电机，其安装在安装支撑板的下部；螺旋伸出轴，其与夹紧伺服电机连接；旋转夹臂，其与螺旋伸出轴连接。

作为优选，所述位置翻转装置还包括自动控制系统，该自动控制系统包括：可编程控制器，其分别与横置伺服电机、竖置伺服电机及夹紧伺服电机电连接；横置旋转位置传感器，其安装在横置伺服旋转装置上，且与可编程控制器电连接；竖置旋转位置传感器，其安装在竖置伺服旋转装置上，且与可编程控制器电连接；夹紧旋转位置传感器，其安装在伺服夹紧装置上，且与可编程控制器电连接；数据存储模块，其与可编程控制器电连接；操作显示模块，其与可编程控制器电连接；及外部通信接口，其与可编程控制器电连接；所述可编程控制器接收横置旋转位置传感器、竖置旋转位置传感器及夹紧旋转位置传感器的反馈信息并处理后，输出执行信号至横置伺服电机、竖置伺服电机及夹紧伺服电机进行协调执行工作。

本发明所述的单点悬挂焊接设备还包括焊接机械手，该焊接机械手安装在一支撑架上且通过外部通信接口与位置翻转装置的自动控制系统连接。

作为优选，本发明所述的单点悬挂焊接设备包括两个包括两组位置翻转装置和一组焊接机械手，具体为其包括安装底板、及安装在安装底板左右两侧的第一位置翻转装置和第二位置翻转装置，第一位置翻转装置和第二位置翻转装置之间的安装底板上设置支撑架安装焊接机械手。

进一步具体，所述第一位置翻转装置和第二位置翻转装置分别通过各自外部通信接口进行互联通信连接，且设置其中任一自动控制系统为主控制系统。

本发明所述的单点悬挂焊接设备可对单点悬挂座自动翻转、改变焊接角度和位置，提高单点悬挂座的焊接效率和焊接质量，其通过自动控制系统实现各个关联装置如焊接机械手和多套位置翻转装置的相互关联协调工作，进一步提高焊接自动化程度和工作效率。

附图说明

图1为单点悬挂座的正视图。

图2为单点悬挂座的立体图。

图3为本发明实施例一所述的位置翻转装置结构正视图。

图4为图3的A部放大示意图。

图5为本发明实施例一所述的位置翻转装置结构侧视图。

图6为本发明实施例一所述的位置翻转装置结构立体图。

图7为本发明实施例一所述位置翻转装置的自动控制系统原理框图。

图8为本发明所述实施例二单点悬挂焊接设备结构正视图。

图9为本发明所述实施例二单点悬挂焊接设备立体结构示意图。

图10为本发明所述实施例二控制原理框图。

以下通过附图和具体实施方式来对本发明作进一步描述：

具体实施方式

实施例一

如图4至7所示，本发明所述单点悬挂焊接设备，用于对单点悬挂座自动翻转、改变焊接角度和位置，其包括位置翻转装置1，该位置翻转装置1包括：机架11、横置伺服旋转装置12、竖置伺服旋转装置13及夹紧平台14，具体结构如下：

所述横置伺服旋转装置12安装在机架11上，横置伺服旋转装置12包括：横置伺服电机121、横置减速机122、横置转轴123、横置法兰124、横置轴承套组件125及横置旋转支架126。具体为，所述横置减速机122安装在机架11上，且与横置伺服电机121的输出轴连接；所述横置转轴123通过横置法兰124与横置减速机122输出轴连接；所述横置轴承套组件125安装在机架11上，且套设在横置转轴123外；所述横置旋转支架126与横置转轴123连接，其用于安装竖置伺服旋转装置13。工作时，横置伺服电机121通过横置减速机122带动横置转轴123转动，从而带动横置旋转支架126绕横置转轴123轴心转动。

所述竖置伺服旋转装置13安装在横置伺服旋转装置12上，具体是安装在横置旋转支架126，竖置伺服旋转装置13包括竖置伺服电机131、竖置减速机132、竖置转轴133、竖置法兰134及竖置轴承套组件135。具体为：所述竖置减速机132安装在横置旋转支架126上，且与竖置伺服电机131的输出轴连接；所述竖置转轴133通过竖置法兰134与竖置减速机132输出轴连接，竖置转轴133用于安装上部的夹紧平台14；所述竖置轴承套组件135安装在横置旋转支架126上，且套设在竖置转轴133外。工作时，竖置伺服电机131通过竖置减速机132带动竖置转轴133转动。

所夹紧平台14与竖置伺服旋转装置13连接，所述夹紧平台14包括安装支撑板141和设置在安装支撑板141上用于安装夹紧单点悬挂座9的伺服夹紧装置142，夹紧平台14通过安装支撑板141安装竖置转轴133上，竖置转轴133旋转从而带动夹紧平台14转动。进一步，安装支撑板141的两侧分别设有至少一组伺服夹紧装置142（如图6所示，每侧分别设有三组伺服夹紧装置142），且每一伺服夹紧装置142包括夹紧伺服电机1421、螺旋伸出轴1422及旋转夹臂1423。具体为所述夹紧伺服电机1421安装在安装支撑板141的下部；所述螺旋伸出轴1422与夹紧伺服电机1421连接；所述旋转夹臂1423与螺旋伸出轴1422连接。工作时，所述夹紧伺服电机1421带动螺旋伸出轴1422旋转，从而带动旋转夹臂1423向上旋转松开和向下旋转夹紧单点悬挂座9的基板91。

如图7所示，为了实现位置翻转装置1的智能自动化控制，所述位置翻转装置1还包括自动控制系统15，该自动控制系统包括：可编程控制器151、横置旋转位置传感器152、竖置旋转位置传感器153、夹紧旋转位置传感器154、数据存储模块155、操作显示模块156及外部通信接口157。具体如下：

所述可编程控制器151分别与横置伺服电机121、竖置伺服电机131及夹紧伺服电机1421电连接，用于收集数据进行对比、分析和处理，发出执行信号。

所述横置旋转位置传感器152安装在横置伺服旋转装置12上，且与可编程控制器151电连接，用于检测横置伺服旋转装置12的转动位置信息，并反馈至可编程控制器151。

所述竖置旋转位置传感器153安装在竖置伺服旋转装置13上，且与可编程控制器151电连接，用于检测竖置伺服旋转装置13的转动位置信息，并反馈至可编程控制器151。

所述夹紧旋转位置传感器154安装在伺服夹紧装置142上，且与可编程控制器151电连接，用于检测旋转夹臂1423的旋转位置，用于判断松开和夹紧动作。

所述数据存储模块155，其与可编程控制器151电连接，用于存储预设的数据内容和其它数据内容。

操作显示模块156，其与可编程控制器151电连接，用于输入操作数据和显示操作内容和各项参数内容。

外部通信接口157，其与可编程控制器151电连接，用于与外部设备交换数据实现互联互动协调工作，通过外部通信接口157与焊接机械手和多套位置翻转装置的相互关联协调工作，进一步提高焊接自动化程度和工作效率。

所述可编程控制器151接收横置旋转位置传感器152、竖置旋转位置传感器153及夹紧旋转位置传感器154的反馈信息并处理后，输出执行信号至横置伺服电机121、竖置伺服电机131及夹紧伺服电机1421进行协调执行工作。

以下通过具体应用原理来对本发明作进一步描述：

如图4至7所示，先把单点悬挂座9放置在夹紧平台14的安装支撑板141，然后通过操作显示模块156输入夹紧执行数据，夹紧旋转位置传感器154反馈旋转夹臂1423的旋转位置信息数据，可编程控制器151分析和对比位置信息数据，当符合锁紧指标后，可编程控制器151发出停机指令给夹紧伺服电机1421停机。在焊接的过程中，需要对单点悬挂座9转摆一定的角度位置进行焊接，则通过操作显示模块输入相关数据，可编程控制器151分析和对比横置旋转位置传感器152和竖置旋转位置传感器153反馈的位置信息数据，分别发出执行信号对横置伺服电机121、竖置伺服电机131进行控制，以调整夹紧平台14带动单点悬挂座9处于符合焊接要求的角度和位置。

实施例二

如图8至10所示，本实施例所述的单点悬挂焊接设备包括两组位置翻转装置和一组焊接机械手2，在一组位置翻转装置进行装拆单点悬挂座9的焊接预备工作的同时，焊接机械手2可对另外一组位置翻转装置上的单点悬挂座9进行焊接，节约时间，进一步提高焊接效率。具体如下：

本实施例的单点悬挂焊接设备包括安装底板3、及安装在安装底板3左右两侧的第一位置翻转装置1a和第二位置翻转装置1b，第一位置翻转装置1a和第二位置翻转装置1b之间的安装底板3上设置支撑架21，用于安装焊接机械手2（图中没有画出焊接机械手的具体结构）。进一步具体，所述第一位置翻转装置1a和第二位置翻转装置1b分别通过各自外部通信接口157进行互联通信连接，且设置其中任一自动控制系统为主控制系统。第一位置翻转装置1a和第二位置翻转装置1b的具体结构请参考实施例一的位置翻转装置1，在此不再赘说。

所述焊接机械手2安装在支撑架21上且通过外部通信接口与位置翻转装置的自动控制系统15连接，假设设定第一位置翻转装置1a的自动控制系统为主控制系统，则焊接机械手2的外部通信接口与第一位置翻转装置1a的自动控制系统外部通信接口连接。由于焊接机械手2为现有公知技术设备，在此不再赘说。

第一位置翻转装置1a、第二位置翻转装置1b及焊接机械手通过各自的外部通信接口进行互联互通，可实现其三者的协调焊接工作，从而实现自动、高效、质量稳定焊接要求。

应该指出的是，上述实施例二为本发明的最佳实施例，其比实施例一定自动化程度更高、协调工作的能力更强、焊接的效率也更高。

Claims (1)

1.单点悬挂焊接设备，其特征在于：包括安装底板、第一位置翻转装置、第二位置翻转装置和焊接机械手；所述第一位置翻转装置和第二位置翻转装置安装在安装底板的左右两侧，所述第一位置翻转装置和第二位置翻转装置之间的安装底板上设置支撑架安装所述焊接机械手；

该第一位置翻转装置和第二位置翻转装置均包括：

(1)机架；

(2)横置伺服旋转装置，其安装在机架上；所述横置伺服旋转装置包括：横置伺服电机；横置减速机，其安装在机架上，且与横置伺服电机的输出轴连接；横置转轴，其通过横置法兰与横置减速机输出轴连接；横置轴承套组件，其安装在机架上，且套设在横置转轴外；横置旋转支架，其与横置转轴连接；

(3)竖置伺服旋转装置，其安装在横置伺服旋转装置上；所述竖置伺服旋转装置包括：竖置伺服电机；竖置减速机，其安装在横置旋转支架上，且与竖置伺服电机的输出轴连接；竖置转轴，其通过竖置法兰与竖置减速机输出轴连接；竖置轴承套组件，其安装在横置旋转支架上，且套设在竖置转轴外；

(4)夹紧平台，其与竖置伺服旋转装置连接，且设有用于安装夹紧单点悬挂座的伺服夹紧装置；所述夹紧平台还包括一与竖置转轴连接的安装支撑板，该安装支撑板的两侧分别设有至少一组伺服夹紧装置，且每一伺服夹紧装置包括：夹紧伺服电机，其安装在安装支撑板的下部；螺旋伸出轴，其与夹紧伺服电机连接；旋转夹臂，其与螺旋伸出轴连接；

(5)自动控制系统，该自动控制系统包括：可编程控制器，其分别与横置伺服电机、竖置伺服电机及夹紧伺服电机电连接；横置旋转位置传感器，其安装在横置伺服旋转装置上，且与可编程控制器电连接；竖置旋转位置传感器，其安装在竖置伺服旋转装置上，且与可编程控制器电连接；夹紧旋转位置传感器，其安装在伺服夹紧装置上，且与可编程控制器电连接；数据存储模块，其与可编程控制器电连接；操作显示模块，其与可编程控制器电连接；及外部通信接口，其与可编程控制器电连接；所述可编程控制器接收横置旋转位置传感器、竖置旋转位置传感器及夹紧旋转位置传感器的反馈信息并处理后，输出执行信号至横置伺服电机、竖置伺服电机及夹紧伺服电机进行协调执行工作；

所述焊接机械手通过外部通信接口与所述第一位置翻转装置的自动控制系统连接；所述第一位置翻转装置和第二位置翻转装置分别通过各自外部通信接口进行互联通信连接，且设置其中任一自动控制系统为主控制系统。