CN106475693A - 激光焊系统的自动上件装置及工作方法 - Google Patents

激光焊系统的自动上件装置及工作方法 Download PDF

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CN106475693A CN201611023806.8A CN201611023806A CN106475693A CN 106475693 A CN106475693 A CN 106475693A CN 201611023806 A CN201611023806 A CN 201611023806A CN 106475693 A CN106475693 A CN 106475693A
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Abstract

本发明提供一种激光焊系统的自动上件装置,该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上,激光头下方设置有工作台,该自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构,以及用于控制上件抓手移动的控制装置。生产时,上件抓手移至上件料箱正上方,上件抓手下降至第一设定高度,抓取焊件;携带焊件的上件抓手升至最高点,移至缓冲台正上方,降低至第二设定高度后,松开焊件,将焊件放置在缓冲台上且完成预定位。本发明的主要目的是实现焊件上件的自动化,加快上件过程,提高产能,同时减少事故发生,保证设备与人员安全。

Description

激光焊系统的自动上件装置及工作方法
技术领域
本发明涉及激光焊领域,具体而言涉及一种激光焊系统的自动上件装置及自动上件方法。
背景技术
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
但传统的激光焊设备不能实现自动上料,产能低下,设备和人员的安全也得不到保证。
发明内容
本发明目的在于提供一种激光焊系统的自动上件装置及自动上件方法,该自动上件装置可以实现激光焊系统的自动上件,通过设定的程序将焊件逐次从上件料箱运输至工作台,提高产能;同时,由于是全自动操作,设备和人员的安全也得到了保证。
本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现,从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。
为达成上述目的,本发明提出一种激光焊系统的自动上件装置,该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上,激光头下方设置有工作台,所述自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构,以及用于控制上件抓手移动的控制装置;
所述钢构包括抓手行走轴立柱和抓手行走轴,其中,抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上,抓手行走轴平行于地面,其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱上,另一端垂直地固定在所述横梁上;
所述上件料箱位于所述抓手行走轴下方,临近所述抓手行走轴立柱;
所述缓冲台位于所述工作台临近所述抓手行走轴立柱的一侧,与所述工作台相邻放置;
所述上件抓手可移动地设置在所述抓手行走轴上,具有两个移动方式,分别为沿抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动;
所述控制装置与所述上件抓手连接,被设置为响应于缓冲台上没有焊件,控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至缓冲台。
进一步的实施例中,抓手行走轴上设置有第一齿条;
所述上件抓手包括:
支撑架,其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板;
上件抓手本体,其固定安装在第二连接板上;
第一齿轮,其固定设置在所述第一连接板上,且与所述第一齿条啮合;
第一电机,其固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接,该第一电机被设置成根据所述控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动,使第一齿轮携带所述支撑架沿所述第一齿条移动。
进一步的实施例中,所述上件抓手本体包括:
悬臂,其安装在所述第二连接板上,与所述地面垂直,悬臂的一侧设置有第二齿条,第二齿条的延伸方向与地面垂直;
第二齿轮,其固定在所述第二连接板上,啮合在所述悬臂的第二齿条上;
第二电机,其固定在所述第二连接板上且与所述第二齿轮连接,该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号运行以驱动第二齿轮转动,使第二齿条携带所述悬臂升降;
抓手,其固定在所述悬臂底端,包括抓手框架、吸盘组以及第一气缸;
所述抓手框架与地面平行,固定连接在所述悬臂底端;
所述吸盘组,包括M个吸盘、M个支气管以及总气管,其中,该M个吸盘吸附面朝下,分布设置在所述抓手框架底端,每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管,该M个支气管汇总连接到所述总气管上;
所述第一气缸,与所述总气管连接,与所述控制装置连接,被设置为用于调整所述M个吸盘的吸附状态;
M为正整数。
进一步的实施例中,所述支撑架上设置有第一注油器与第二注油器;
所述第一注油器出油一端连接有第一毛刷,第一毛刷与第一齿轮接触,第一注油器被设置为在所述第一电机运行时均匀出油;
所述第二注油器出油一端连接有第二毛刷,第二毛刷与第二齿轮接触,第二注油器被设置为在所述第二电机运行时均匀出油。
进一步的实施例中,所述缓冲台与工作台相邻的侧边被定义为第一侧边,与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边,与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边,与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边;
所述缓冲台上设置有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽的一端位于第四侧边,另一端位于缓冲台内,第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构;第二凹槽与第一凹槽垂直,第二凹槽的一端位于第二侧边,另一端位于缓冲台内,第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构;
所述第一直线型驱动机构包括第一固定部和第一运动部,第一固定部位于第四侧边外侧,第一运动部上固定设置有第一推动板,第一推动板部分地凸出于所述缓冲台表面,且第一推动板被设置为在第一直线型驱动机构的驱动下沿第一凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向平行;
所述第二直线型驱动机构包括第二固定部和第二运动部,第二固定部位于第二侧边外侧,第二运动部上设置有第二推动板,第二推动板部分地凸出于所述缓冲台表面,且第二推动板被设置为在第二直线型驱动机构的驱动下沿第二凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向垂直且与地面平行;
所述缓冲台在第三侧边处设置有挡板,挡板凸出于缓冲台上表面;
所述缓冲台在第一侧边处设置有N个可升降的定位销,该N个定位销排列成一条直线,该直线方向与激光头的行进方向一致,定位销的底端固定在同一个连杆上,连杆位于缓冲台下方;
所述缓冲台下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸,该第二气缸与所述连杆连接,用于驱动连杆升降,从而使得所述N个定位销部分地凸出于缓冲台上表面或者完全降至缓冲台内;
所述N为正整数,且N大于等于2。
进一步的实施例中,所述缓冲台上表面分布设置有若干个万向滚轮,万向滚轮部分地凸出于缓冲台上表面。
进一步的实施例中,所述上件料箱的边缘设置有多个磁性分张器。
进一步的实施例中,所述上件料箱的边缘设置有多个凹槽,每个凹槽内固定设置有一延伸方向垂直于该凹槽所对应边的导轨,所述磁性分张器垂直地安装在导轨上,被设置为能够沿导轨移动。
进一步的实施例中,所述上件料箱上表面分布设有多个孔洞,所述磁性分张器可拆卸地安装在该多个孔洞中,所述磁性分张器与上件料箱的上表面垂直。
进一步的实施例中,所述第一齿条上设置有第一传感器、第二传感器,其中第一传感器相比第二传感器距离所述上件料箱更近;
所述上件抓手由上件料箱上方水平移动至缓冲台上方时,上件抓手沿第一齿条的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、终点区,其中,第一传感器远离第二传感器的一侧被设定为第一正常传送区,第一传感器与第二传感器之间的区域被设定为第一减速区,第二传感器远离第一传感器的一侧被设定为终点区;
所述终点区位于所述缓冲台正上方;
所述控制装置被设置为通过调整所述第一电机的转速来调整第一齿轮的移速,从而调整上件抓手的移速;
所述第一传感器位于所述第一减速区临近第一正常传送区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于所述第一传感器探测到所述上件抓手已到达第一减速区,降低所述第一电机的转速,从而降低上件抓手的移动速度;
所述第二传感器位于所述第一减速区临近终点区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于第二传感器探测到所述上件抓手准备进入终点区,停止所述第一电机,从而控制上件抓手停止在所述终点区内;
所述第一传感器、第二传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
进一步的实施例中,所述第二齿条上由上至下设置有第三传感器、第四传感器;
所述悬臂下降时,第二齿轮在第二齿条上的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区;其中,第二齿条位于第三传感器以下的区域被设定为第二正常传送区,第二齿条位于第三传感器以上的区域被设定为第二减速区;
所述控制装置被设置为通过调整所述第二电机的转速来调整第二齿轮的转动速度,从而调整第二齿条的下降速度;
所述第三传感器位于所述第二减速区临近第二正常传送区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于所述第三传感器探测到所述第二齿轮已到达第二减速区,降低所述第二电机的转速,从而降低第二齿条的下降速度;
所述第四传感器位于所述悬臂下方,与所述控制装置连接,控制装置响应于第四传感器探测到所述上件料箱中摆放在最上层的焊件,停止所述第二电机,从而使第二齿条停止下降;
所述第三传感器、第四传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
进一步的,前述激光焊系统的自动上件装置的激光焊系统自动上件方法,包括:
上件抓手移至上件料箱正上方;
上件抓手下降至第一设定高度,抓取焊件;
携带焊件的上件抓手升至最高点,移至缓冲台正上方,降低至第二设定高度后,松开焊件,将焊件放置在缓冲台上;
焊件在缓冲台上完成预定位,准备下一轮生产;
所述上件抓手位于第一设定高度时,上件抓手的吸盘刚好能够接触当前上件料箱中最上层焊件;
所述上件抓手位于第二设定高度时,上件抓手抓取的焊件刚好能够接触缓冲台。
由以上本发明的技术方案,与现有相比,其显著的有益效果在于:
1、实现焊件的自动上件,提高产能。
2、全自动操作,设备和人员的安全得到了保证。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1是本发明的激光焊系统的自动上件装置的结构示意图。
图2是本发明的钢构的结构示意图。
图3是本发明的上件抓手的结构示意图。
图4是本发明的缓冲台的结构示意图。
图5是本发明的一种上件料箱的结构示意图。
图6是本发明的另一种上件料箱的结构示意图。
图7是本发明的传感器位置示意图。
图8是本发明的传感器安装方式示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1,本发明提供一种激光焊系统的自动上件装置,该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁103上,激光头下方设置有工作台4,该自动上件装置包括用于存放焊件的上件料箱2、用于焊件中转的缓冲台3、用于焊接焊件的工作台4、用于将焊件从上件料箱2运输至缓冲台3的上件抓手5、用于辅助上件抓手5移动的钢构1,以及用于控制上件抓手5移动的控制装置7。
本发明的主要目的是实现焊件上件的自动化,加快上件过程,提高产能,另外,由于焊件普遍偏重,上件过程自动化后也可以减少事故发生,保证设备与人员安全。
该自动上件装置的工作方法,简述如下:
上件抓手移至上件料箱正上方;
上件抓手下降至第一设定高度,抓取焊件;
携带焊件的上件抓手升至最高点,移至缓冲台正上方,降低至第二设定高度后,松开焊件,将焊件放置在缓冲台上;
焊件在缓冲台上完成预定位,准备下一轮生产。
上件抓手位于第一设定高度时,上件抓手的吸盘刚好能够接触当前上件料箱中最上层焊件,上件抓手位于第二设定高度时,上件抓手抓取的焊件刚好能够接触缓冲台。
下面从结构上简单描述该发明,首先在地面上设置钢构1,钢构1具有互相垂直的横梁103以及抓手行走轴105,横梁103和抓手行走轴105都与地面平行,横梁103下方设置有工作台4,焊件放置在工作台4上完成焊接,缓冲台3用来暂时存放下一个准备焊接的焊件,并在缓冲台3上完成预定位,缓冲台3与工作台4相邻放置。
上件料箱2放置在地面上,被用作放置尚未焊接的焊件,焊件堆叠放置,上件料箱2四周设置多个磁性分张器,使重叠放置的焊件之间存有空隙,减小相邻焊件之间的吸附力。
由于一次焊接过程涉及到两种焊件,因此以上的自动上件装置(包括抓手行走轴、缓冲台、上件料箱和上件抓手)至少需要准备2套,这两套自动上件装置以激光头行走路径为轴对称摆放在工作台4两侧,具体尺寸和规格设定以与焊件匹配为准,例如较大的焊件可以使用面积较大的缓冲台、上件料箱和吸力更大的上件抓手。
以两套为例,连续生产过程中,工作台4上的焊件完成焊接后移走,分布放置在两个缓冲台上且已经预定位好的焊件立刻平移至工作台4上进行焊接,两个上件抓手再分别从各自一侧的上件料箱中抓取新的焊件,分别移送至两个缓冲台上进行预定位,准备下一轮焊接生产,从而大幅提高了激光头的利用率,提高生产效率。
另外,考虑到焊件尺寸的多样性,我们采用以下两种方式调整磁性分张器的位置。
作为一种调整磁性分张器位置的方式,上件料箱的边缘设置多个凹槽,每个凹槽内固定设置有一延伸方向垂直于该凹槽所对应边的导轨,磁性分张器垂直地安装在导轨上,磁性分张器沿导轨移动,从而适应不同尺寸的焊件。
作为另一种调整磁性分张器位置的方式,上件料箱上表面分布设置多个孔洞,磁性分张器可拆卸地安装在该多个孔洞中,通过选择不同的孔洞以使得磁性分张器适应不同尺寸的焊件。
由于焊件堆叠在上件料箱内,为了上件抓手能够顺利地逐层抓取焊件,上件抓手被设置为能够在垂直于地面的方向上移动;另外,由于上件料箱通常位于缓冲台一侧,因此上件抓手还被设置为能够在水平于地面的方向移动,即沿抓手行走轴水平移动。
上件抓手5实现水平于地面方向移动的方式如下:
抓手行走轴103朝上的一侧上设置有第一齿条,上件抓手5固定安装在支撑架上,支撑架上还固定安装有第一齿轮和第一电机,我们通过将第一齿轮啮合在第一齿条上的方式以使得上件抓手5安装在抓手行走轴103上,第一齿轮被设置为在第一电机的驱动下沿第一齿条移动,从而使得上件抓手5能够沿抓手行走轴103移动。
上件抓手5实现垂直于地面方向移动的方式如下:
前述支撑架由与地面平行的第一连接板和垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板构成,上件抓手5通过另一组齿轮齿条啮合的方式安装在第二连接板上,具体的,上件抓手5的悬臂上固定设置有第二齿条,第二齿条的延伸方向垂直于地面,第二连接板上另外设置有第二齿轮以及用于驱动第二齿轮的第二电机,第二齿轮啮合在第二齿条上,第二电机驱动第二齿轮转动,由于支撑架被固定在抓手行走轴上,因此在相对力的作用下,第二齿条携带上件抓手5沿垂直于地面的方向移动。
考虑到工序的紧凑性,焊件通常在缓冲台上先完成预定位,再平移至工作台上完成和另一种焊件的对位。为了完成焊件的预定位,我们在缓冲台上设置了两个互相垂直的凹槽,凹槽内埋设有行进方向均与地面平行的直线型驱动机构,例如气缸、直线电机,其中一个直线型驱动机构运动部的行进方向和激光头的行进方向一致,另一个直线型驱动机构运动部的行进方向与激光头的行进方向垂直,两个直线型驱动机构的固定部均位于缓冲台侧边,不影响焊件放置,两个直线型驱动机构的运动部上各自固定一个推动板,推动板的初始位置均位于缓冲台侧边,与推动板相对应的另外两个侧边设置有挡板或者定位销。推动板在各自直线型驱动机构的作用下移动,使被放置在缓冲台上的焊件也随之移动,直至焊件与两个挡板或者定位销完全贴紧,焊件完成预定位。
同时,由于预定位完成的焊件还需要被移送到工作台上,所以缓冲台与工作台临近一侧的挡板或者定位销被设置为能够在气缸的驱动下自由升降,即预定位时挡板或者定位销升起,凸出于缓冲台上表面,辅助焊件定位,预定位完成后,挡板或者定位销降下,隐藏在缓冲台内,不影响焊件移送到工作台,挡板或者定位销的升降由气缸驱动完成。
关于上件抓手的到位停止,我们通过两组到位停止传感器实现,每组到位停止传感器均包括两个传感器,分布在移动路径上,其中被探测物在移动路径上遇到的第一个传感器用来告知控制装置发出降速指令,在移动路径上遇到的第二个传感器用来告知控制装置发出停止指令,为了防止误操作,还可以设置第三个传感器,放置在第一个传感器之前,将控制装置设置为只有被探测物同时被第一个传感器和第三个传感器探测到,控制装置发出降速指令。该到位停止传感器组涉及的传感器可以使用位置传感器或者红外传感器中的任意一种。
其中一组传感器水平分布在抓手行走轴上,用于精确控制上件抓手的水平运动,具体如下:
上件抓手由上件料箱向缓冲台运动时,第一传感器先探测到上件抓手,将结果反馈给控制装置,控制装置发出指令控制第一电机降低转速,从而上件抓手降低速度逐渐接近缓冲台,等到缓冲台上方的第二传感器探测到上件抓手时,控制装置控制第一电机停止工作,上件抓手停止在缓冲台正上方。
上件抓手由缓冲台向上件料箱运动时,考虑到此时上件抓手通常不携带焊件,我们将上件料箱置于第一齿条临近抓手行走轴立柱一端的正下方,再给第一传感器到上件料箱正上方这一段的行程设定成一固定流程,例如,第一传感器探测到上件抓手时,上件抓手以正常速度行驶X秒后,再以设定低速行驶Y秒,随后停止,X和Y的时间由这一段的距离决定。当然,也可以设置同样的一组到位停止传感器来控制上件抓手的这一段行程。
上件抓手的垂直运动控制类似于水平运动控制,在上件抓手的悬臂上从上至下分布设置了第二组到位停止传感器,将支撑架或者第二电机作为位于上方的第三传感器的探测物,第三传感器探测到支撑架或者第二电机时,第二电机降低转速,悬臂开始以低速逐渐下降;将上件料箱中摆放在最上层的焊件作为位于悬臂下方的第四传感器的探测物,第四传感器探测到焊件时,第二电机停止工作,悬臂停止在上件料箱上方,开始抓取焊件。
而上件抓手抓取焊件后升至最高点则类似于上件抓手由缓冲台向上件料箱运动,以固定的程式控制第三传感器探测到第二电机或者支撑架后悬臂的行进既可,或者设置同样一组传感器来辅助控制。
下面结合附图所示并根据本发明的目的,示例性地描述前述自动上件装置的实现。
结合图1、图2,本发明提供一种激光焊系统的自动上件装置,该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁103上,激光头下方设置有工作台4,该自动上件装置包括用于存放焊件的上件料箱2、用于焊件中转的缓冲台3、用于焊接焊件的工作台4、用于将焊件从上件料箱2运输至缓冲台3的上件抓手5、用于辅助上件抓手5移动的钢构1,以及用于控制上件抓手5移动的控制装置7。
钢构1包括抓手行走轴立柱102和抓手行走轴101,其中,抓手行走轴立柱102垂直地固定在地面上,抓手行走轴101平行于地面,其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱102上,另一端垂直地固定在横梁7上,抓手行走轴101上设置有第一齿条101a。横梁7通过垂直设置在地面上的横梁支撑立柱7a、7b支撑在地面上方,且横梁7与地面平行。
上件料箱2位于抓手行走轴101下方,临近抓手行走轴立柱102。
缓冲台3位于工作台4临近抓手行走轴立柱102的一侧,与工作台4相邻放置,便于将预定位好的焊件从缓冲台3移送至工作台4上。
上件抓手5可移动地设置在抓手行走轴101上,具有两个移动方向,分别为沿抓手行走轴水平移动与垂直于地面移动。
控制装置6与上件抓手5连接,被设置为响应于缓冲台3上没有焊件,控制上件抓手5将焊件从上件料箱2运输至缓冲台3。
结合图3,上件抓手5包括支撑架502、上件抓手本体、第一齿轮(未标示)以及第一电机505,其中:
支撑架502,其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板。
上件抓手本体,其安装在第二连接板上。
第一齿轮,其固定设置在第一连接板上,且与第一齿条101a啮合。
第一电机505,其固定设置与第一连接板上,与第一齿轮101a连接,与控制装置6连接,用于驱动第一齿轮转动以使得第一齿轮携带上件抓手本体沿抓手行走轴101移动。
上件抓手本体包括悬臂501、第二齿轮(未标示)、第二电机504、抓手,其中:
悬臂501,其安装在第二连接板上,与地面垂直,一侧设置有第二齿条501a,第二齿条501a的延伸方向与地面垂直。
第二齿轮,其固定在第二连接板上,啮合在悬臂501的第二齿条501a上。
第二电机504,其固定在第一连接板上,与第二齿轮连接,与控制装置6连接,被设置为用于驱动第二齿轮转动以使得第二齿条501a携带悬臂501升降。
抓手,其固定在悬臂501底端,包括抓手框架503、吸盘组503a以及第一气缸506。
抓手框架503与地面平行,固定连接在悬臂501底端。
吸盘组503a,包括M个吸盘、M个支气管以及总气管,其中,该M个吸盘吸附面朝下,分布设置在抓手框架503底端,每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管,该M个支气管汇总连接到总气管上。
第一气缸506,与总气管连接,与控制装置6连接,被设置为用于调整M个吸盘的吸附状态。
M为正整数。
支撑架502上设置有第一注油器与第二注油器。
第一注油器出油一端连接有第一毛刷,第一毛刷与第一齿轮接触,第一注油器被设置为在第一电机505运行时均匀出油。
第二注油器出油一端连接有第二毛刷,第二毛刷与第二齿轮接触,第二注油器被设置为在第二电机504运行时均匀出油。
结合图4,缓冲台3与工作台4相邻的侧边被定义为第一侧边,与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边,与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边,与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边。
缓冲台3上设置有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽的一端位于第四侧边,另一端位于缓冲台3内,第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构301;第二凹槽与第一凹槽垂直,第二凹槽的一端位于第二侧边,另一端位于缓冲台3内,第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构304。
第一直线型驱动机构301包括第一固定部和第一运动部,第一固定部位于第四侧边外侧,第一运动部上固定设置有第一推动板302,第一推动板302初始位置位于第四侧边外侧且部分地凸出于缓冲台3表面,第一推动板302被设置为在第一直线型驱动机构301的驱动下沿第一凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向平行。
第二直线型驱动机构304包括第二固定部和第二运动部,第二固定部位于第二侧边外侧,第二运动部上设置有第二推动板305,第二推动板305初始位置位于第二侧边外侧且部分地凸出于缓冲台表面,第二推动板305被设置为在第二直线型驱动机构304的驱动下沿第二凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向垂直且与地面平行。
缓冲台3在第三侧边处设置有挡板303,挡板凸出于缓冲台上表面。
缓冲台3在第一侧边处设置有N个可升降的定位销306,该N个定位销306排列成一条直线,该直线方向与激光头的行进方向一致,定位销306的底端固定在同一个连杆上,连杆位于缓冲台3下方。
缓冲台3下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸,该第二气缸与连杆连接,用于驱动连杆升降,从而使得N个定位销部分地凸出于缓冲台上表面或者完全降至缓冲台内。
N为正整数,且N大于等于2。
如前所述,设置挡板303和定位销306的目的是辅助焊件定位,两者可以互换,但设置于临近第一侧边的定位销或者挡板必须能够自由升降,方便焊件转移至工作台上。
另外,如图4所示,缓冲台上还可以设置一个过渡区,放置在定位销306与工作台4之间,使得整个激光焊系统的结构分布更为合理,同时也可以适应更多尺寸的焊件,例如焊件尺寸太大,工作台放置不下,焊件可以占用部分过渡区的面积,也不影响缓冲区的预定位。
缓冲台3上表面分布设置有若干个万向滚轮3a,万向滚轮3a部分凸出于缓冲台3上表面。
结合图5、图6,上件料箱的边缘设置有多个磁性分张器,磁性分张器的安装方式有两种。
结合图5,上件料箱2的边缘设置有多个凹槽,每个凹槽内固定设置有一延伸方向垂直于该凹槽所对应边的导轨2c,磁性分张器2a垂直地安装在导轨2c上,被设置为能够沿导轨2c移动。
结合图6,上件料箱2’上表面分布设有多个孔洞2c’,磁性分张器2a’可拆卸地安装在该多个孔洞2c’中,磁性分张器2a’与上件料箱2’的上表面垂直。
结合图7,第一齿条101上可移动地设置有第一传感器801a、第二传感器801b。
上件抓手5由上件料箱2上方水平移动至缓冲台3上方时,上件抓手5沿第一齿条101的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、终点区,其中,第一齿条101位于第一传感器801a与第二传感器801b之间的区域被可调节的设置为第一减速区,终点区位于缓冲台3正上方。
控制装置6被设置为通过调整第一电机505的转速来调整第一齿轮的移速,从而调整上件抓手5的移速。
第一传感器801a位于第一减速区临近第一正常传送区的一端,与控制装置6连接,控制装置6响应于第一传感器801a探测到上件抓手5已到达第一减速区,降低第一电机505的转速,从而降低上件抓手5的移动速度。
第二传感器801b位于第一减速区临近终点区的一端,与控制装置6连接,控制装置6响应于第二传感器801b探测到上件抓手5准备进入终点区,停止第一电机505,从而控制上件抓手5停止在终点区内。
第一传感器801a远离第二传感器801b的一侧还设置有第五传感器801c,用于探测上件抓手5准备进入减速区,控制装置6被设置为同时响应于第五传感器801c与第一传感器801a的探测结果,降低第一电机505的转速,防止控制装置6误操作。
第一传感器801a、第二传感器801b、第五传感器801c为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
第二齿条501a上由上至下可移动地设置有第三传感器802a、第四传感器802b;
悬臂501下降时,第二齿轮在第二齿条501a上的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区;其中,第二齿条501a位于第三传感器802a以下的区域被设定为第二正常传送区,第二齿条位于第三传感器802a以上的区域被设定为第二减速区。
控制装置6被设置为通过调整第二电机504的转速来调整第二齿轮的转动速度,从而调整第二齿条501a的下降速度。
第三传感器802a位于第二减速区临近正常传送区的一端,与控制装置6连接,控制装置6响应于第三传感器802a探测到第二齿轮已到达第二减速区,降低第二电机504的转速,从而降低第二齿条501a的下降速度。
第四传感器802b位于所述悬臂下方,与控制装置6连接,控制装置6响应于第四传感器802b探测到上件料箱2中摆放在最上层的焊件,停止第二电机504,从而使第二齿条501a停止下降。
第三传感器802a远离第四传感器802b的一侧还设置有第六传感器802c,用于探测第二齿轮准备进入减速区,控制装置6被设置为同时响应于第六传感器802c与第三传感器802a的探测结果,降低第二电机504的转速,防止控制装置6误操作。
第三传感器802a、第四传感器802b、第六传感器802c为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
结合图8,我们采用螺栓穿过腰型孔的方式将各个传感器固定在设定位置,以此来微调传感器的位置。
从而,本发明实现了焊件上件的自动化,加快上件过程,提高产能,另外,由于焊件普遍偏重,上件过程自动化后也可以减少事故发生,保证设备与人员安全。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种激光焊系统的自动上件装置,该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上,激光头下方设置有工作台,其特征在于,所述自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构,以及用于控制上件抓手移动的控制装置;
所述钢构包括抓手行走轴立柱和抓手行走轴,其中,抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上,抓手行走轴平行于地面,其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱上,另一端垂直地固定在所述横梁上;
所述上件料箱位于所述抓手行走轴下方,临近所述抓手行走轴立柱;
所述缓冲台位于所述工作台临近所述抓手行走轴立柱的一侧,与所述工作台相邻放置;
所述上件抓手可移动地设置在所述抓手行走轴上,具有两个移动方式,分别为沿抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动;
所述控制装置与所述上件抓手连接,被设置为响应于缓冲台上没有焊件,控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至缓冲台。
2.根据权利要求1所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,抓手行走轴上设置有第一齿条;
所述上件抓手包括:
支撑架,其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板;
上件抓手本体,其固定安装在第二连接板上;
第一齿轮,其固定设置在所述第一连接板上,且与所述第一齿条啮合;
第一电机,其固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接,该第一电机被设置成根据所述控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动,使第一齿轮携带所述支撑架沿所述第一齿条移动。
3.根据权利要求2所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述上件抓手本体包括:
悬臂,其安装在所述第二连接板上,与地面垂直,悬臂的一侧设置有第二齿条,第二齿条的延伸方向与地面垂直;
第二齿轮,其固定在所述第二连接板上,啮合在所述悬臂的第二齿条上;
第二电机,其固定在所述第二连接板上且与所述第二齿轮连接,该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号运行以驱动第二齿轮转动,使第二齿条携带所述悬臂升降;
抓手,其固定在所述悬臂底端,包括抓手框架、吸盘组以及第一气缸;
所述抓手框架与地面平行,固定连接在所述悬臂底端;
所述吸盘组,包括M个吸盘、M个支气管以及总气管,其中,该M个吸盘吸附面朝下,分布设置在所述抓手框架底端,每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管,该M个支气管汇总连接到所述总气管上;
所述第一气缸,与所述总气管连接,与所述控制装置连接,被设置为用于调整所述M个吸盘的吸附状态;
M为正整数。
4.根据权利要求3所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述支撑架上设置有第一注油器与第二注油器;
所述第一注油器出油一端连接有第一毛刷,第一毛刷与第一齿轮接触,第一注油器被设置为在所述第一电机运行时均匀出油;
所述第二注油器出油一端连接有第二毛刷,第二毛刷与第二齿轮接触,第二注油器被设置为在所述第二电机运行时均匀出油。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述缓冲台与工作台相邻的侧边被定义为第一侧边,与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边,与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边,与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边;
所述缓冲台上设置有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽的一端位于第四侧边,另一端位于缓冲台内,第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构;第二凹槽与第一凹槽垂直,第二凹槽的一端位于第二侧边,另一端位于缓冲台内,第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构;
所述第一直线型驱动机构包括第一固定部和第一运动部,第一固定部位于第四侧边外侧,第一运动部上固定设置有第一推动板,第一推动板部分地凸出于所述缓冲台表面,且第一推动板被设置为在第一直线型驱动机构的驱动下沿第一凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向平行;
所述第二直线型驱动机构包括第二固定部和第二运动部,第二固定部位于第二侧边外侧,第二运动部上设置有第二推动板,第二推动板部分地凸出于所述缓冲台表面,且第二推动板被设置为在第二直线型驱动机构的驱动下沿第二凹槽移动,移动方向与激光头的行进方向垂直且与地面平行;
所述缓冲台在第三侧边处设置有挡板,挡板凸出于缓冲台上表面;
所述缓冲台在第一侧边处设置有N个可升降的定位销,该N个定位销排列成一条直线,该直线方向与激光头的行进方向一致,定位销的底端固定在同一个连杆上,连杆位于缓冲台下方;
所述缓冲台下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸,该第二气缸与所述连杆连接,用于驱动连杆升降,从而使得所述N个定位销部分地凸出于缓冲台上表面或者完全降至缓冲台内;
所述N为正整数,且N大于等于2。
6.根据权利要求5所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述缓冲台上表面分布设置有若干个万向滚轮,万向滚轮部分地凸出于缓冲台上表面。
7.根据权利要求1所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述上件料箱的边缘设置有多个磁性分张器。
8.根据权利要求7所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述上件料箱的边缘设置有多个凹槽,每个凹槽内固定设置有一延伸方向垂直于该凹槽所对应边的导轨,所述磁性分张器垂直地安装在导轨上,被设置为能够沿导轨移动。
9.根据权利要求7所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述上件料箱上表面分布设有多个孔洞,所述磁性分张器可拆卸地安装在该多个孔洞中,所述磁性分张器与上件料箱的上表面垂直。
10.根据权利要求2所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述第一齿条上设置有第一传感器、第二传感器,其中第一传感器相比第二传感器距离所述上件料箱更近;
所述上件抓手由上件料箱上方水平移动至缓冲台上方时,上件抓手沿第一齿条的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、终点区,其中,第一传感器远离第二传感器的一侧被设定为第一正常传送区,第一传感器与第二传感器之间的区域被设定为第一减速区,第二传感器远离第一传感器的一侧被设定为终点区;
所述终点区位于所述缓冲台正上方;
所述控制装置被设置为通过调整所述第一电机的转速来调整第一齿轮的移速,从而调整上件抓手的移速;
所述第一传感器位于所述第一减速区临近第一正常传送区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于所述第一传感器探测到所述上件抓手已到达第一减速区,降低所述第一电机的转速,从而降低上件抓手的移动速度;
所述第二传感器位于所述第一减速区临近终点区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于第二传感器探测到所述上件抓手准备进入终点区,停止所述第一电机,从而控制上件抓手停止在所述终点区内;
所述第一传感器、第二传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
11.根据权利要求3所述的激光焊系统的自动上件装置,其特征在于,所述第二齿条上由上至下设置有第三传感器、第四传感器;
所述悬臂下降时,第二齿轮在第二齿条上的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区;其中,第二齿条位于第三传感器以下的区域被设定为第二正常传送区,第二齿条位于第三传感器以上的区域被设定为第二减速区;
所述控制装置被设置为通过调整所述第二电机的转速来调整第二齿轮的转动速度,从而调整第二齿条的下降速度;
所述第三传感器位于所述第二减速区临近第二正常传送区的一端,与所述控制装置连接,控制装置响应于所述第三传感器探测到所述第二齿轮已到达第二减速区,降低所述第二电机的转速,从而降低第二齿条的下降速度;
所述第四传感器位于所述悬臂下方,与所述控制装置连接,控制装置响应于第四传感器探测到所述上件料箱中摆放在最上层的焊件,停止所述第二电机,从而使第二齿条停止下降;
所述第三传感器、第四传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。
12.一种使用权利要求1所述激光焊系统的自动上件装置的激光焊系统自动上件方法,其特征在于,包括:
上件抓手移至上件料箱正上方;
上件抓手下降至第一设定高度,抓取焊件;
携带焊件的上件抓手升至最高点,移至缓冲台正上方,降低至第二设定高度后,松开焊件,将焊件放置在缓冲台上;
焊件在缓冲台上完成预定位,准备下一轮生产;
所述上件抓手位于第一设定高度时,上件抓手的吸盘刚好能够接触当前上件料箱中最上层焊件;
所述上件抓手位于第二设定高度时,上件抓手抓取的焊件刚好能够接触缓冲台。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007130683A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Kinki Sharyo Co Ltd 鉄道車両の構体材溶接接合方法とそれに用いる継手構造
CN103056532A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光切割机单机自动上下料装置及方法
CN203843843U (zh) * 2014-03-04 2014-09-24 上海瓦科自动化设备有限公司 一种用于长板的自动上料机械手
CN204135568U (zh) * 2014-10-11 2015-02-04 重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司 一种大功率光纤激光焊接变速器齿轮的压合焊接装置
CN204381660U (zh) * 2014-12-16 2015-06-10 上海胜容机械技术有限公司 机器人上料前后连线小型拼焊机
CN104801822A (zh) * 2014-08-29 2015-07-29 中集集团集装箱控股有限公司 集装箱拼板焊接设备及自动焊接方法
CN206200364U (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 江苏盘古机器人科技有限公司 激光焊系统的自动上件装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007130683A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Kinki Sharyo Co Ltd 鉄道車両の構体材溶接接合方法とそれに用いる継手構造
CN103056532A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光切割机单机自动上下料装置及方法
CN203843843U (zh) * 2014-03-04 2014-09-24 上海瓦科自动化设备有限公司 一种用于长板的自动上料机械手
CN104801822A (zh) * 2014-08-29 2015-07-29 中集集团集装箱控股有限公司 集装箱拼板焊接设备及自动焊接方法
CN204135568U (zh) * 2014-10-11 2015-02-04 重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司 一种大功率光纤激光焊接变速器齿轮的压合焊接装置
CN204381660U (zh) * 2014-12-16 2015-06-10 上海胜容机械技术有限公司 机器人上料前后连线小型拼焊机
CN206200364U (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 江苏盘古机器人科技有限公司 激光焊系统的自动上件装置

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