CN105689877A - 一种燃气燃烧器的点焊机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气燃烧器的点焊机械手,包括机架、燃烧盘夹具、夹具举升机构、夹具旋转机构和燃烧盘提升机构,燃气燃烧器包括下盘和上盘,燃烧盘夹具包括托架和夹紧机构;托架包括复数个下盘定位销和复数个上盘定位突起,分别对上盘和下盘进行周向定位。本发明的点焊机械手工作时,上下燃烧盘对正方便、精确,能够大幅度提高燃气燃烧器的焊接效率。
Description
[技术领域]
本发明涉及焊接自动化设备,尤其涉及一种燃气燃烧器的点焊机械手。
[背景技术]
如图12至图15所示,燃气燃烧器组件由两片压制成型的上下燃烧盘扣合后,周边经点焊构成盘形腔体,盘形腔体的周边有许多均布的燃烧孔70,下燃烧盘60的中心有一个圆孔,圆孔部位连接一根燃烧管61。上下燃烧盘的周边各有许多沿周向均布的突起6003和凹槽6004,下燃烧盘的周边各有许多沿周向均布的突起5003和凹槽5004,上下燃烧盘扣合在一起后,突起部分相对,凹槽部分形成所述的燃烧孔70。
燃气燃烧器组件传统的焊接方式是手工点焊,焊接时需要手工将上下燃烧盘扣合在一起,并使上下燃烧盘的周边的突起相互对正,因为不易定位,操作难度很大,焊接效率极低。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种上下燃烧盘对正方便,能够大幅度提高焊接效率的燃气燃烧器的点焊机械手。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种燃气燃烧器的点焊机械手,包括机架、燃烧盘夹具、夹具举升机构、夹具旋转机构和燃烧盘提升机构,燃气燃烧器包括下盘和上盘,燃烧盘夹具包括托架和夹紧机构;托架包括复数个下盘定位销和复数个上盘定位突起,分别对上盘和下盘进行周向定位。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,托架包括托板和两个L形的支承块,L形支承块固定在托板的顶面,L形支承块的凹槽相对布置,所述的定位突起布置在凹槽的底面上,凹槽的侧壁为弧面;定位销布置在L形支承块的顶面;夹紧机构包括两套夹紧装置,夹紧装置布置在L形支承块的外侧。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,复数个下盘定位销中心对称,复数个上盘定位突起中心对称;下盘包括两个定位孔,两个定位孔中心对称;下盘的边缘包括两个缺口,两个缺口与两个定位孔错开90°。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,夹紧装置包括夹紧气缸、夹紧杠杆和铰接杆,夹紧气缸的缸体固定在托板上,活塞杆朝上;夹紧杠杆的外端与夹紧气缸活塞杆的上端铰接,中部与铰接杆的上端铰接,铰接杆的下端与托架铰接。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,夹具旋转机构包括支承座、夹具旋转轴和电机,支承座包括轴承筒和突缘;夹具旋转轴由轴承筒支承,上端与燃烧盘夹具连接,下端由固定在支承座上的电机驱动;夹具举升机构包括复数个举升气缸、复数个滑杆导套副和底板,底板由机架支承;举升气缸竖直地安装在底板上,举升气缸活塞杆的上端与支承座的突缘连接;滑杆导套副导套固定在底板上,滑杆与支承座的突缘连接。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,包括夹具平移机构,夹具平移机构包括平移气缸和两套第一直线导轨副,第一直线导轨副的导轨固定在机架上,滑块固定在夹具举升机构的底板上;平移气缸的缸体与第一直线导轨副平行地固定在所述的底板上,活塞杆固定在机架上。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,燃烧盘提升机构包括提升气缸、平动气缸、提升支架、提升吸盘和第二直线导轨副,第二直线导轨副的导轨水平地固定在机架上,提升支架固定在第二直线导轨副的滑块上,提升气缸的缸体竖直地固定在提升支架上;平动气缸的缸体固定在提升支架上,与第二直线导轨副的导轨平行,平动气缸的活塞杆固定在机架上;提升吸盘固定在提升气缸活塞杆的下端,位于燃烧盘夹具的上方。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,包括下料机构,下料机构包括第三直线导轨副、下料支架、下料吸盘、下料气缸和滑块驱动装置;第三直线导轨副的导轨水平地安装在机架的上部,下料支架固定在第三直线导轨副的滑块上,第三直线导轨副的滑块由滑块驱动装置带动;下料气缸竖直地固定在下料支架上,下料吸盘固定在下料气缸活塞杆的下端。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,点焊机械手工作时包括以下步骤:
901、将上盘和下盘放入燃烧盘夹具中,上盘在下,下盘在上,燃烧盘夹具将下盘与上盘夹紧;
902、夹具举升机构带动燃烧盘夹具下降,下盘的焊接部位接触焊机下电极,焊机上电极下降通电对上盘与下盘进行点焊;
903、焊机上电极回位,夹具举升机构带动燃烧盘夹具上升,下盘的焊接部位脱离焊机下电极;
904、夹具旋转机构带动燃烧盘夹具按正方向旋转一个角度,所述的角度等于燃烧盘相邻焊点所对的圆心角;
905、重复步骤902至904,直至完成焊点总数四分之一的焊接过程;
906、燃烧盘夹具松开下盘与上盘的组合件,燃烧盘提升机构将下盘与上盘的组合件提起;夹具旋转机构带动燃烧盘夹具按反方向旋转90°;
907、夹具举升机构带动燃烧盘夹具下降,将下盘与上盘的组合件放到燃烧盘夹具中,燃烧盘夹具将下盘与上盘夹紧;
908、重复步骤905和906,直至完成全部焊点的焊接过程;
909、燃烧盘夹具打开,取下燃烧盘成品。
以上所述的燃气燃烧器的点焊机械手,点焊机械手包括夹具平移机构和下料机构,点焊机械手工作时包括以下步骤:
1001、在步骤902之前,夹具平移机构将燃烧盘夹具前移,使上盘和下盘的焊接部位进入到焊机的上、下电极之间;
1002、在步骤905之后,夹具平移机构将燃烧盘夹具后移,使上盘和下盘的边缘离开焊机的上、下电极;
1003、在步骤909中,下料机构将燃烧盘成品从燃烧盘夹具取出。
本发明点焊机械手工作时,上下燃烧盘对正方便、精确,能够大幅度提高燃气燃烧器的焊接效率。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例点焊机械手的后视图。
图2是本发明实施例点焊机械手的俯视图。
图3是本发明实施例点焊机械手燃烧盘夹具的主视图。
图4是本发明实施例点焊机械手燃烧盘夹具的俯视图。
图5是本发明实施例点焊机械手上料状态下的主视图。
图6是本发明实施例点焊机械手上料状态下的俯视图。
图7是本发明实施例点焊机械手上料状态下的左视图。
图8是本发明实施例点焊机械手上料状态下的立体图。
图9是本发明实施例点焊机械手夹紧工件的立体图。
图10是本发明实施例点焊机械手焊接位置的立体图。
图11是本发明实施例点焊机械手的下料前的立体图。
图12是本发明实施例燃气燃烧器的主视图。
图13本发明实施例燃气燃烧器下盘的主视图。
图14本发明实施例燃气燃烧器下盘的俯视图。
图15本发明实施例燃气燃烧器上盘的立体图。
[具体实施方式]
本发明实施例燃气燃烧器点焊机械手的结构和原理如图1至图15所示,包括机架100、燃烧盘夹具300、夹具举升机构、夹具旋转机构、夹具平移机构、燃烧盘提升机构和下料机构
燃烧盘夹具300包括托架和夹紧机构。
托架包括两个下盘定位销202和4个上盘定位突起201,分别在托架中对上盘50和下盘60进行周向定位。
托架包括托板1和两个L形的支承块2,L形支承块2固定在托板1的顶面上,L形支承块2的凹槽相对布置,凹槽的侧壁为弧面,便于对上盘50和下盘60进行中心定位、每个L形支承块2的凹槽的底面上有两个个定位突起201,定位突起201卡到上盘50边缘的凹槽中,对上盘50进行周向定位。
两个定位销202分别布置在两个L形支承块2的顶面上。两个下盘定位销202相对于托架中心对称,4个上盘定位突起201相对于托架中心对称中心对称。
下盘60的边缘有两个定位孔6001,两个定位孔6001中心对称。下盘60的边缘还包括两个缺口6002,两个缺口6002与两个定位孔6001相互错开90°。
夹紧机构包括两套夹紧装置,两套夹紧装置布置在两个L形支承块2的外侧。
夹紧装置包括夹紧气缸3、夹紧杠杆4和铰接杆5,夹紧气缸3的缸体固定在托板1上,活塞杆朝上。夹紧杠杆4的外端与夹紧气缸3活塞杆的上端铰接,中部与铰接杆5的上端铰接,铰接杆5的下端与托架1铰接,夹紧杠杆4的内端有叉形的夹紧头401,叉形的夹紧头401上装有调节螺钉402。
夹具旋转机构包括支承座6、夹具旋转轴8和伺服电机7,支承座6包括轴承筒601和突缘602。夹具旋转轴8由轴承筒601支承,上端与燃烧盘夹具300的托板1连接,下端由固定在支承座6上的伺服电机7驱动。
夹具举升机构包括两个举升气缸9、两个滑杆导套副10和底板11,底板11由安装在机架100上直线导轨副12支承。
两个举升气缸9竖直地安装在底板11上,举升气缸9活塞杆的上端与支承座6的突缘602连接。滑杆导套副10导套1001固定在底板11上,滑杆1002的上端与支承座6的突缘602连接。
夹具平移机构包括平移气缸13和两套直线导轨副12,直线导轨副12的导轨1201固定在机架100上,滑块1202固定在夹具举升机构的底板11上。平移气缸13的缸体与直线导轨副12平行地固定在底板11上,活塞杆固定在机架100上。
燃烧盘提升机构包括提升气缸14、平动气缸15、提升支架19、提升吸盘20和直线导轨副21,直线导轨副21的导轨2101水平地固定在机架100的上部,提升支架19固定在直线导轨副21的滑块2102上,提升气缸14的缸体竖直地固定在提升支架19上。平动气缸15的缸体固定在提升支架19下部,与直线导轨副21的导轨2101平行,平动气缸15的活塞杆固定在机架100上。提升吸盘20固定在提升气缸14活塞杆的下端,位于燃烧盘夹具300的上方。
下料机构包括直线导轨副22、下料支架23、下料吸盘24、下料气缸25和滑块驱动装置26。
直线导轨副22的导轨2201水平地安装在机架100的上部,向外伸出。下料支架23固定在直线导轨副22的滑块2202上,直线导轨副22的滑块由滑块驱动装置26带动做往复运动。下料气缸25竖直地固定在下料支架23上,下料吸盘24固定在下料气缸25活塞杆的下端。
本发明以上实施例点焊机械手工作时包括以下步骤:
1、将上盘50和下盘60先后放入燃烧盘夹具300中,上盘50在下,下盘60在上;燃烧盘夹具300的4个定位突起201卡分别入上盘50边缘的凹槽中,复数个下盘定位销202穿过下盘60边缘折两个定位孔6001,实现下盘与上盘对正;然后,燃烧盘夹具300的两套夹紧装置将下盘60与上盘50同时夹紧。
2、夹具平移机构的平移气缸13推动燃烧盘夹具300前移,使上盘50和下盘60的焊接部位进入到焊机的上、下电极之间。
3、夹具举升机构的举升气缸9带动燃烧盘夹具300下降,下盘60的焊接部位接触焊机下电极,焊机上电极下降通电对上盘50与下盘60进行点焊。
4、焊机上电极回位,夹具举升机构的举升气缸9带动燃烧盘夹具300上升,下盘60的焊接部位上升脱离焊机下电极。
5、夹具旋转机构带动燃烧盘夹具300按正方向(顺时针)旋转9°(本实施例的燃烧盘共有40个焊点,相邻焊点所对的圆心角为9°)。
6、重复步骤3至5,直至完成10个焊点的焊接过程。
7、夹具平移机构的平移气缸13拉动燃烧盘夹具300后移,使下盘与上盘组合件200的边缘离开焊机的上、下电极。
8、燃烧盘夹具300的两套夹紧装置松开已部分焊接的下盘与上盘的组合件200,燃烧盘提升机构的提升吸盘20将下盘与上盘的组合件200提起。夹具旋转机构带动燃烧盘夹具300按反方向(逆时针)旋转90°。
9、夹具举升机构的提升吸盘20带动燃烧盘夹具300下降,将下盘与上盘的组合件200放到燃烧盘夹具300中,提升吸盘20复位,燃烧盘夹具300的两套夹紧装置再次将下盘60与上盘50夹紧。
10、重复步骤6和9,直至40个焊点的焊接过程全部完成。
11、夹具平移机构的平移气缸13拉动燃烧盘夹具300后移,使燃烧盘成品的边缘离开焊机的上、下电极。
12、燃烧盘夹具300打开,下料机构的下料吸盘24将燃烧盘成品从燃烧盘夹具300中取出,滑块驱动装置26带动下料吸盘24和燃烧盘成品200A沿直线导轨副22运动到外部卸料。
本发明以上实施例燃气燃烧器点焊机械手具有以下优点:
(1)实现了燃烧器组件的高精度定位与装夹,保证燃烧器组件焊接的高效率和可靠性;
(2)使用机械手拾取燃烧器组件,充分利用了有限的空间,实现焊接、取料的连续性;
(3)通过旋转式循环进给焊接实现燃烧器的高速焊接。
本发明成功地实现了燃烧器焊接过程的自动化;对企业来说解放了劳动力、降低了人工成本、改变了传统的生产模式;提高了市场竞争力、争取了更大的效益。对工人来说改善了工作环境、减轻了劳动强度、提高了工作的安全系数。
Claims (10)
1.一种燃气燃烧器的点焊机械手,包括机架,燃气燃烧器包括下盘和上盘,其特征在于,包括燃烧盘夹具、夹具举升机构、夹具旋转机构和燃烧盘提升机构,燃烧盘夹具包括托架和夹紧机构;托架包括复数个下盘定位销和复数个上盘定位突起,分别对上盘和下盘进行周向定位。
2.根据权利要求1所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,托架包括托板和两个L形的支承块,L形支承块固定在托板的顶面,L形支承块的凹槽相对布置,所述的定位突起布置在凹槽的底面上,凹槽的侧壁为弧面;定位销布置在L形支承块的顶面;夹紧机构包括两套夹紧装置,夹紧装置布置在L形支承块的外侧。
3.根据权利要求2所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,复数个下盘定位销中心对称,复数个上盘定位突起中心对称;下盘包括两个定位孔,两个定位孔中心对称;下盘的边缘包括两个缺口,两个缺口与两个定位孔错开90°。
4.根据权利要求2所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,夹紧装置包括夹紧气缸、夹紧杠杆和铰接杆,夹紧气缸的缸体固定在托板上,活塞杆朝上;夹紧杠杆的外端与夹紧气缸活塞杆的上端铰接,中部与铰接杆的上端铰接,铰接杆的下端与托架铰接。
5.根据权利要求1所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,夹具旋转机构包括支承座、夹具旋转轴和电机,支承座包括轴承筒和突缘;夹具旋转轴由轴承筒支承,上端与燃烧盘夹具连接,下端由固定在支承座上的电机驱动;夹具举升机构包括复数个举升气缸、复数个滑杆导套副和底板,底板由机架支承;举升气缸竖直地安装在底板上,举升气缸活塞杆的上端与支承座的突缘连接;滑杆导套副导套固定在底板上,滑杆与支承座的突缘连接。
6.根据权利要求5所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,包括夹具平移机构,夹具平移机构包括平移气缸和两套第一直线导轨副,第一直线导轨副的导轨固定在机架上,滑块固定在夹具举升机构的底板上;平移气缸的缸体与第一直线导轨副平行地固定在所述的底板上,活塞杆固定在机架上。
7.根据权利要求1所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,燃烧盘提升机构包括提升气缸、平动气缸、提升支架、提升吸盘和第二直线导轨副,第二直线导轨副的导轨水平地固定在机架上,提升支架固定在第二直线导轨副的滑块上,提升气缸的缸体竖直地固定在提升支架上;平动气缸的缸体固定在提升支架上,与第二直线导轨副的导轨平行,平动气缸的活塞杆固定在机架上;提升吸盘固定在提升气缸活塞杆的下端,位于燃烧盘夹具的上方。
8.根据权利要求1所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,包括下料机构,下料机构包括第三直线导轨副、下料支架、下料吸盘、下料气缸和滑块驱动装置;第三直线导轨副的导轨水平地安装在机架的上部,下料支架固定在第三直线导轨副的滑块上,第三直线导轨副的滑块由滑块驱动装置带动;下料气缸竖直地固定在下料支架上,下料吸盘固定在下料气缸活塞杆的下端。
9.根据权利要求1所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,点焊机械手工作时包括以下步骤:
901、将上盘和下盘放入燃烧盘夹具中,上盘在下,下盘在上,燃烧盘夹具将下盘与上盘夹紧;
902、夹具举升机构带动燃烧盘夹具下降,下盘的焊接部位接触焊机下电极,焊机上电极下降通电对上盘与下盘进行点焊;
903、焊机上电极回位,夹具举升机构带动燃烧盘夹具上升,下盘的焊接部位脱离焊机下电极;
904、夹具旋转机构带动燃烧盘夹具按正方向旋转一个角度,所述的角度等于燃烧盘相邻焊点所对的圆心角;
905、重复步骤902至904,直至完成焊点总数四分之一的焊接过程;
906、燃烧盘夹具松开下盘与上盘的组合件,燃烧盘提升机构将下盘与上盘的组合件提起;夹具旋转机构带动燃烧盘夹具按反方向旋转90°;
907、夹具举升机构带动燃烧盘夹具下降,将下盘与上盘的组合件放到燃烧盘夹具中,燃烧盘夹具将下盘与上盘夹紧;
908、重复步骤905和906,直至完成全部焊点的焊接过程;
909、燃烧盘夹具打开,取下燃烧盘成品。
10.根据权利要求9所述的燃气燃烧器的点焊机械手,其特征在于,点焊机械手包括夹具平移机构和下料机构,点焊机械手工作时包括以下步骤:
1001、在步骤902之前,夹具平移机构将燃烧盘夹具前移,使上盘和下盘的焊接部位进入到焊机的上、下电极之间;
1002、在步骤905之后,夹具平移机构将燃烧盘夹具后移,使上盘和下盘的边缘离开焊机的上、下电极;
1003、在步骤909中,下料机构将燃烧盘成品从燃烧盘夹具取出。
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