CN105171255A - 一种门套焊接机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种门套焊接机器人系统，由上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构、下料小车和PLC控制系统组成，上料小车设置在物料输送线的一侧，上料移载机构设置在物料输送线的上方，竖框连接件上料机构和小连接件上料机构均设置在物料输送线一侧，小件移载机构位于物料输送线上方，焊接系统靠近物料输送线设置，下料小车设置在物料输送线的一侧，下料移载机构设置在物料输送线的上方。本发明的焊接机器人动作稳定可靠，重复精度高，焊接质量高，劳动生产率高，生产环境好，生产周期短，产品产量易于控制，自动化可塑性强。
Description
技术领域
本发明涉及机器人焊接自动化技术，具体是一种电梯的门套焊接机器人系统。
背景技术
随着工业现代化进程的脚步迈进，自动化技术日趋成熟，对各种设备和机构更是要求自动化。电梯行业的自动化也得到了空前的飞越，原有的手工作业方式已无法满足电梯行业的高速发展的需求，而且人工作业的方式在对电梯产品的质量与生产效率以及成本有着重要影响。广阔的市场需求及严格的焊接质量要求对电梯行业的质量控制提出了更高的要求，焊接的质量问题越来越多地受到关注。目前电梯行业的生产主要还是是由人工操作完成，存在工作繁锁、劳动强度大、产品质量不稳定等工况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种门套焊接机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种门套焊接机器人系统，由上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构、下料小车和PLC控制系统组成，所述上料小车设置在物料输送线的一侧，所述上料移载机构设置在物料输送线的上方，所述竖框连接件上料机构和小连接件上料机构均设置在物料输送线一侧，竖框连接件上料机构位于小连接件上料机构和物料输送线之间，且竖框连接件上料机构和上料小车位于物料输送线同侧，所述小件移载机构位于物料输送线上方，所述焊接系统靠近物料输送线设置，所述下料小车设置在物料输送线的一侧，且下料小车和上料小车位于物料输送线的同侧，所述下料移载机构设置在物料输送线的上方，所述PLC控制系统分别控制上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构和下料小车，上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构和下料小车上均设有与PLC控制系统连接的光电感应器。
作为本发明进一步的方案：所述上料小车和下料小车均由料架、移动小车和定位机构组成，料架和定位机构安装在移动小车上，移动小车通过伺服电机进行驱动，移动小车上还安装有与PLC控制系统连接的光电感应器，伺服电机和定位机构均连接在PLC控制系统。
作为本发明进一步的方案：所述上料移载机构和下料移载机构均由相互垂直设置的水平行走移载机和竖直行走移载机组成，移载机由伺服电机、精密减速机和精密直线导轨组成，上料移载机构和下料移载机构均固定安装在横梁上，横梁的两端通过螺栓组固定安装在物料输送线两侧的立柱上。
作为本发明进一步的方案：所述物料输送线由变频电机、减速机和输送链组成，输送链由变频电机驱动，物料输送线上安装有与PLC控制系统连接的顶升阻挡机构和定位机构。
作为本发明进一步的方案：所述竖框连接件上料机构包括机架和推料机，推料机固定安装在机架顶端，机架顶端固定安装有位于推料机下方的直线导轨，直线导轨上滑动安装有气缸安装板，气缸安装板的一侧安装有气缸，气缸安装板内安装有由气缸驱动的齿条安装板，齿条安装板上的齿条通过啮合的齿轮驱动推料机工作。
作为本发明进一步的方案：所述小连接件上料机构包括升降机构和移载机构，升降机构安装在机架内，移载机构设置在升降机构上方，升降机构与移载机构之间连接有多个定位杆，机架顶端还安装有放置架。
作为本发明进一步的方案：所述小件移载机构包括两个安装在横梁上的移载机，每个移载机由相互垂直设置的水平部分和竖直部分组成，水平部分由伺服电机、精密减速机和横梁上的精密直线导轨组成，竖直部分由气缸和直线导轨组成。
作为本发明再进一步的方案：所述焊接系统由焊接电源驱动的两台机器人组成，两台机器人分别设置在物料输送线两侧，且两台机器人同时分别设置在小件移载机构两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的焊接机器人动作稳定可靠，重复精度高，相比较而言，具有以下优点：①提高焊接质量，保证焊接质量稳定；②提高劳动生产率；③改善操作工人的劳动条件；④产品周期明确，易于控制产品产量；⑤可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现小批量产品的焊接自动化，也可以实现产品混流共线生产；⑥自动化可塑性强。
附图说明
图1为本发明的设备平面俯视图。
图2为本发明中上料移载机构和下料移载机构的轴测视图。
图3为本发明中上料小车和下料小车的平视图。
图4为本发明中小件移载机构轴测视图。
图5为本发明中小连接件上料机构的轴测视图。
图6为本发明中竖框连接件上料机构的轴测视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种门套焊接机器人系统，由上料小车1、上料移载机构2、物料输送线3、竖框连接件上料机构6、小连接件上料机构7、小件移载机构5、焊接系统4、下料移载机构8、下料小车9和PLC控制系统组成。
上料小车1设置在物料输送线3的一侧，上料移载机构2设置在物料输送线3的上方，竖框连接件上料机构6和小连接件上料机构7均设置在物料输送线3一侧，竖框连接件上料机构6位于小连接件上料机构7和物料输送线3之间，且竖框连接件上料机构6和上料小车1位于物料输送线3同侧，小件移载机构5位于物料输送线3上方，焊接系统4靠近物料输送线3设置，下料小车9设置在物料输送线3的一侧，且下料小车9和上料小车1位于物料输送线3的同侧，下料移载机构8设置在物料输送线3的上方，PLC控制系统分别控制上料小车1、上料移载机构2、物料输送线3、竖框连接件上料机构6、小连接件上料机构7、小件移载机构5、焊接系统4、下料移载机构8和下料小车9，上料小车1、上料移载机构2、物料输送线3、竖框连接件上料机构6、小连接件上料机构7、小件移载机构5、焊接系统4、下料移载机构8和下料小车9上均设有与PLC控制系统连接的光电感应器。
上料小车1和下料小车9均由料架13、移动小车11和定位机构12组成，料架13和定位机构12安装在移动小车11上，移动小车11通过伺服电机14进行驱动，移动小车11上还安装有与PLC控制系统连接的光电感应器，伺服电机14和定位机构12均连接在PLC控制系统；工人先将装好工件的料架放到移动小车11上，然后把移动小车11推到上工位由定位机构12进行定位，当工件快用完时，系统设有自动提示功能。
上料移载机构2和下料移载机构8均由相互垂直设置的水平行走移载机A和竖直行走移载机B组成，移载机由伺服电机、精密减速机和精密直线导轨组成，上料移载机构2和下料移载机构8均固定安装在横梁C上，横梁C的两端通过螺栓组D固定安装在物料输送线3两侧的立柱E上，从而可以确保上料的精度，主要负责把门框从料架上抓取放置到物料输送线3上。
物料输送线3由变频电机、减速机和输送链组成，输送链由变频电机驱动，物料输送线3上安装有与PLC控制系统连接的顶升阻挡机构和定位机构，用于确保工件到达焊接位置的定位精度，最保证系统的对焊接的质量控制。
竖框连接件上料机构6包括机架601和推料机602，推料机602固定安装在机架601顶端，机架601顶端固定安装有位于推料602下方的直线导轨603，直线导轨603上滑动安装有气缸安装板604，气缸安装板604的一侧安装有气缸605，气缸安装板604内安装有由气缸605驱动的齿条安装板606，齿条安装板606上的齿条607通过啮合的齿轮608驱动推料机602工作，主要用于对竖框连接件的上料和定位。
小连接件上料机构7包括升降机构702和移载机构704，升降机构安装在机架701内，移载机构704设置在升降机构702上方，升降机构702与移载机构704之间连接有多个定位杆703，机架701顶端还安装有放置架705，主要用于对小连接片的上料和定位。
小件移载机构5包括两个安装在横梁C上的移载机，每个移载机由相互垂直设置的水平部分502和竖直部分501组成，水平部分502由伺服电机、精密减速机和横梁上的精密直线导轨组成，竖直部分501由气缸和直线导轨组成，主要负责把竖框连接件和小连接件的上料和组对。
焊接系统4由焊接电源驱动的两台机器人组成，两台机器人分别设置在物料输送线3两侧，且两台机器人同时分别设置在小件移载机构5两侧，主要用于门框组对的焊接，通过机器人与物料输送线3的协调，使焊接姿势最优化，同时拓展性强，可适应多种产品的焊接。
下料移载机构8主要负责把加工好的门框从物料输送线3上抓取放置到下料小车9上并码垛好，工人先将装有空料架的移动小车11推到下料工位，由定位机构12进行定位，当料架快装满工件时，下料小车9系统设有自动提示功能；PLC控制系统采用西门子PLC，通过PLC控制从而确保系统有序的运行，从而使整套系统更加稳定可靠。
首先把装好工件的上料小车1推到上料工位（同时把小连接件和竖框连接件也放置到位），通过定位机构定位，此时各机构感应器显示准备完成，然后启动系统按钮；然后竖框移载机到上料小车1的架子上取料放到物料输送线3上；然后物料输送线3接到工件到位信号后启动，将工件送到第一个小连接件位置，进行定位夹紧；随后小件移载机构从小连接件上料定位机构上取件放到竖框上压紧；到位后感应器发出信号，机器人过来进行焊接；焊接完成后机器人发出信号，物料输送线3再次启动输送工件到第二、三个小连接件位置，一直到第四个竖框连接件，进行定位夹紧；随后小件移载机构5从竖框连接件上料机构6上取件放到竖框上压紧；到位后感应器发出信号，机器人过来进行焊接；焊接完成后机器人发出信号，物料输送线3再次启动将焊好的工件输到下料工件；到位后感应器发出信号，下料移载机构8接上信号后把工件从物料输送线3取出放到下料小车9的料架上码好；待料架堆满后，感应器发出报警信号，人工进行更换料架，如此循环作业。
Claims (8)
1.一种门套焊接机器人系统，由上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构、下料小车和PLC控制系统组成，其特征在于，所述上料小车设置在物料输送线的一侧，所述上料移载机构设置在物料输送线的上方，所述竖框连接件上料机构和小连接件上料机构均设置在物料输送线一侧，竖框连接件上料机构位于小连接件上料机构和物料输送线之间，且竖框连接件上料机构和上料小车位于物料输送线同侧，所述小件移载机构位于物料输送线上方，所述焊接系统靠近物料输送线设置，所述下料小车设置在物料输送线的一侧，且下料小车和上料小车位于物料输送线的同侧，所述下料移载机构设置在物料输送线的上方，所述PLC控制系统分别控制上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构和下料小车，上料小车、上料移载机构、物料输送线、竖框连接件上料机构、小连接件上料机构、小件移载机构、焊接系统、下料移载机构和下料小车上均设有与PLC控制系统连接的光电感应器。
2.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述上料小车和下料小车均由料架、移动小车和定位机构组成，料架和定位机构安装在移动小车上，移动小车通过伺服电机进行驱动，移动小车上还安装有与PLC控制系统连接的光电感应器，伺服电机和定位机构均连接在PLC控制系统。
3.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述上料移载机构和下料移载机构均由相互垂直设置的水平行走移载机和竖直行走移载机组成，移载机由伺服电机、精密减速机和精密直线导轨组成，上料移载机构和下料移载机构均固定安装在横梁上，横梁的两端通过螺栓组固定安装在物料输送线两侧的立柱上。
4.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述物料输送线由变频电机、减速机和输送链组成，输送链由变频电机驱动，物料输送线上安装有与PLC控制系统连接的顶升阻挡机构和定位机构。
5.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述竖框连接件上料机构包括机架和推料机，推料机固定安装在机架顶端，机架顶端固定安装有位于推料机下方的直线导轨，直线导轨上滑动安装有气缸安装板，气缸安装板的一侧安装有气缸，气缸安装板内安装有由气缸驱动的齿条安装板，齿条安装板上的齿条通过啮合的齿轮驱动推料机工作。
6.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述小连接件上料机构包括升降机构和移载机构，升降机构安装在机架内，移载机构设置在升降机构上方，升降机构与移载机构之间连接有多个定位杆，机架顶端还安装有放置架。
7.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述小件移载机构包括两个安装在横梁上的移载机，每个移载机由相互垂直设置的水平部分和竖直部分组成，水平部分由伺服电机、精密减速机和横梁上的精密直线导轨组成，竖直部分由气缸和直线导轨组成。
8.根据权利要求1所述的门套焊接机器人系统，其特征在于，所述焊接系统由焊接电源驱动的两台机器人组成，两台机器人分别设置在物料输送线两侧，且两台机器人同时分别设置在小件移载机构两侧。
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