CN108406148A - 一种适应机器人智能焊接兼自动输送、夹持的反变形装置 - Google Patents
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Abstract
一种适应机器人智能焊接兼自动输送、夹持的反变形装置。包括机架组件、辊道输送机构、铰接夹持固定机构、液压顶紧装置。机架组件，用于安装端部定位和光电检测机构等部分，可起到支撑整个装置的作用。辊道输送机构，由带有减速电机驱动的多排辊道组成，可实现对工件自动上下料输送。铰接夹持固定机构，由多个铰接连杆组成，通过气缸驱动，用于对工件的对中夹紧和固定。液压顶紧装置，由导向套、锁紧螺母、液压缸等组成，用于给定工件的反变形量。此套装置中应用的气缸及油缸，安装有信号检测开关，机架的上下方均装有光电开关，控制单元根据电气开关的信号反馈，控制此装置与其它外围设备协同工作，最终实现工件的无人值守自动连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及为机器人焊接系统或自动物流输送系统。
背景技术
目前国内、外设备用结构件均为焊接结构，通常的制造工艺路线为：下料---拼接点焊---焊接---矫形；这种制造工艺在结构件焊接完成后，还要利用专用的“液压矫形设备”或“火焰加热人工捶打”的方法，对工件变形的部位进行强制矫正。相比本反变形装置其设备投入资金较多、人工劳动强度大、矫形难度大且不稳定、效率低下。
发明内容
本发明的目的，旨在解决目前此类工艺系统存在的上述缺陷和不足，而提供的一种能够灵活调整结构件预变形量，降低矫形难度、提高焊后稳定性，并且提供更高效更安全的适应大批量自动化生产的一种反变形装置。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种适应机器人智能焊接兼自动输送、夹持的反变形装置。包括机架组件(机架体、端部定位机构、光电检测机构)、辊道输送机构、铰接夹持固定机构、液压顶紧装置。装置第一部分为机架组件，此结构由碳素型钢拼接而成，用于安装及端部定位机构、光电检测机构等部分；该组件不仅起到支撑整个装置的作用，同时起到准确定位工件、反馈控制信号的作用。装置第二部分为辊道输送机构，此机构由带有减速电机驱动的多排辊道组成，可实现对工件自动上下料输送。装置的第三部分为铰接夹持固定机构，此机构由多个铰接连杆组成，通过气缸驱动，用于对工件的对中夹紧和固定，机构自身能够实现自锁，以保护气缸免受反变形装置的外力而损坏，并能够有效夹持固定工件。装置的第四部分为液压顶紧装置，此装置由带有导向套、调节伸出高度的锁紧螺母、上端压紧块以及能提供驱动力的液压缸组成，用于给定工件的反变形量。此套装置中应用的气缸及油缸，在其起始端与末尾端安装有信号检测行程开关，机架的上下方均安装有料检测光电开关，控制单元根据电气开关的信号反馈，控制此装置与其它外围设备如移动装置、焊接机器人等协同工作，自动控制工件的上下料，最终实现工件的无人值守自动连续生产。
与现有技术相比，本发明的实质性特点是：
1、使用了具有自锁夹持固定机构，采用了低成本气缸作为驱动源；液压顶紧装置具有导向兼调节变形量的锁母机构，使得液压缸杆的受力更为合理可靠，变形量调节更为快捷方便。
2、增加了辊道输送装置及光电检测机构，可实现工件的自动输送，并实时反馈工件的加工状态，对系统的自动化及安全性有了更好的保证。
附图说明
图1、图2为本发明结构示意图。
图3、图4分别为所述铰接夹持固定机构夹紧、打开状态的结构示意图。
图5为液压顶紧装置结构示意图。
图6为工件预变形后立体效果图。
图中：机架体1，托辊2，铰接夹持固定机构(1)3，液压顶紧装置4，铰接夹持固定机构(2)5，端部定位机构6，光电检测机构7，链轮链条8，减速电机9，安全护罩10，夹紧定位压爪11，过渡杆12、气缸13、安装座14、弧形垫块15、夹紧螺钉16和连杆17、压紧块18、调节锁母19、导向套20、液压缸21、液压缸支座22、限位轴23、手柄24、锁母导向座25和锁紧母26。
具体实施方式
以下结合附图和实例详述本发明。
参见附图1，图2(主视图)、图3、图4、图5，本系统主要由机架组件(1、6、7)，辊道输送机构(2，8，9，10)、液压顶紧装置(18，19，20，21，22，23，24，25，26)、铰接夹持固定机构(11，12，13，14，15，16，17)组成。
请一并参阅图2，所述机架组件由机架体1以及安装在其上的端部定位机构6、光电检测机构7组成。机架体1用于支承整个装置，通过膨胀螺上固定在地面；端部定位机构6可对工件的轴向端部进行准确定位，并通过光电检测机构7对工件的有无进行检知，反馈控制或到位信号给控制单元。
请一并参阅图2，所述辊道输送机构由托辊2、链轮链条8、减速电机9和安全护罩10组成。此部分一并安装在机架体1上，通过减速电机9提供回转驱动力，带动安装在减速电机9上的链轮链条8，从而驱动托辊2转动，最终实现工件的上下料输送。
请一并参阅图5，所述液压顶紧装置由压紧块18、调节锁母19、导向套20、液压缸21、液压缸支座22、限位轴23、手柄24、锁母导向座25和锁紧母26组成。根据工件需要的预变形量，将锁紧母26松开，搬动手柄24同时带动调节锁母19旋转，来调节图5中H间距，以达到需要的预变形量，调节完成后将锁紧螺母26锁紧，以确保需要的H间距准确不变。在该装置的上端设计有一个自适应压紧块18，压紧块端面可以随着工件的变形时刻与其保持垂直状态。控制单元根据油缸伸出与退回位置的信号反馈自动控制油缸的运行。
请一并参阅图3、图4，所述铰接夹持固定机构由夹紧定位压爪11、过渡杆12、气缸13、安装座14、弧形垫块15、夹紧螺钉16和连杆17组成，图3、图4分别为铰接夹持固定机构的夹紧与放松状态。控制单元控制气缸13缸杆伸出，驱动过渡杆12向上运动带动连杆15转动，从而驱使夹紧定位压爪11由放松转为压紧状态，夹紧定位压爪11末端设计有调节螺钉16，用于自动适应各种不同板厚的工件；在夹紧定位压爪11上端设计有弧形压块15，以便于进行更换。油缸的伸出与退回位置设计有行程开关检测，夹紧定位压爪的夹紧与放松位置设计有接近开关检测，控制单元根据开关的反馈自动控制工件的夹紧放松。
请一并参阅图6，所述该装置为工件固定夹紧预变形后的效果图。焊接完成后，工件的焊接应力变形与预设的反变形平衡，从而保证焊接后的质量要求。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种适应机器人智能焊接兼自动输送、夹持的反变形装置，包括机架组件(机架体、端部定位机构、光电检测机构)、辊道输送机构、液压顶紧装置、铰接夹持固定机构。其特征在于，能够灵活调整结构件预变形量，降低矫形难度、提高焊后稳定性，并且提供更高效更安全的适应大批量自动化生产的一种反变形装置。
2.如权利要求1所述的机架组件，其特征在于，此结构由碳素型钢拼接而成，用于安装及端部定位机构、光电检测机构等部分；该组件不仅起到支撑整个装置的作用，同时起到准确定位工件、反馈控制信号的作用。
3.根据权利1所述的辊道输送机构，其特征在于：此机构由带有减速电机驱动的多排辊道组成，可实现对工件自动上下料输送。
4.根据权利1所述的液压顶紧装置，其特征在于：此装置由带有导向套、调节伸出高度的锁紧螺母、上端压紧块以及能提供驱动力的液压缸组成，用于给定工件的反变形量。压紧块的顶紧与放松设计有机械行程限位轴，以确保预变形量准确可靠；油缸的伸出与退回位置设计有行程开关检测，控制单元根据开关的反馈自动控制工件的顶紧与放松。
5.根据权利1所述的铰接夹持固定机构，其特征在于：此机构由多个铰接连杆组成，通过气缸驱动，用于对工件的对中夹紧和固定，机构自身能够实现自锁，以保护气缸免受反变形装置的外力而损坏，并能够有效可靠夹持固定工件。控制单元根据气缸伸出与退回位置的信号反馈自动控制气缸的运行。
6.根据权利1所述的适应大批量自动化生产，其特征在于：装置中应用的气缸及油缸，在其起始端与末尾端安装有信号检测行程开关，机架的上下方均安装有料检测光电开关，控制单元根据电气开关的信号反馈，控制此装置与其它外围设备如移动装置、焊接机器人等协同工作，自动控制工件的上下料，最终实现工件的无人值守自动连续生产。
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