CN108608116B - 灯头自动上料对焦焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了灯头自动上料对焦焊接机，包括机台、工位装置转盘、灯头上料装置、毛管上料装置、固定环上料装置、对焦焊接机构和出料机构，所述工位装置转盘可转动地安装于机台，所述工位装置转盘的边缘设有多个工位装置，所述灯头上料装置、毛管上料装置、固定环上料装置、对焦焊接机构和出料机构依次环绕在工位装置转盘的周围并配合工作。灯头上料装置将灯头输送进入机台并上料到工位装置上，毛管上料装置和固定环上料装置将毛管和固定环放置到灯头上。对焦焊接机构的影像位置检测装置、伺服机械手、激光焊接装置和激光焊接转盘装置相互配合工作，对灯头进行自定对位和焊接，出料机构将灯头送出，整个系统实现自动化生产、生产效率高、精度高。

Description

灯头自动上料对焦焊接机
技术领域
本发明涉及汽车灯生产技术领域，特别涉及灯头自动上料对焦焊接机。
背景技术
车前照灯是保障机动车辆安全行驶的重要部件之一，高质量的车灯能为驾驶员提供良好的照明和警示信号，是保证汽车安全行使的关键因素之一。现有的汽车灯的组件主要包括毛管、固定环和灯头，灯泡装头即是指将毛管穿过固定环插入灯头中并进行焊接固定，焊接固定后再将灯盘加以焊接固定，现有焊接固定过程为手工操作，工序繁琐，效率低，精度差，无法保证成品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动进行上料、对位和焊接的灯头自动上料对焦焊接机，大大提高了灯头焊接的工作效率、对位精度高、产品合格率高。
根据本发明的一个方面，提供了灯头自动上料对焦焊接机，包括机台、工位装置转盘、灯头上料装置、毛管上料装置、固定环上料装置、对焦焊接机构和出料机构，所述工位装置转盘可转动地安装于机台，所述工位装置转盘的边缘设有多个工位装置，所述灯头上料装置、毛管上料装置、固定环上料装置、对焦焊接机构和出料机构依次环绕在工位装置转盘的周围并与工位装置配合工作。
在一些实施方式中，所述灯头上料装置包括振动盘输送装置、送料定位装置、送料机械手和同步传动装置，所述送料定位装置和送料机械手均与振动盘输送装置的出料端相接，所述送料定位装置和送料机械手均同步传动装置连接并同步配合运行。
在一些实施方式中，所述工位装置包括固定座、滑杆、滑动座和产品座，所述固定座与工位装置转盘固定连接，所述滑杆与固定座固定连接，所述滑动座与滑杆滑动配合，所述产品座固定于滑动座。
在一些实施方式中，所述对焦焊接机构包括机座以及均安装于机座的影像位置检测装置、伺服机械手、激光焊接装置和激光焊接转盘装置，所述影像位置检测装置和伺服机械手分别与激光焊接装置对应设置，所述影像位置检测装置、伺服机械手、激光焊接装置和激光焊接转盘装置相互配合工作。
在一些实施方式中，伺服机械手包括安装座、第一伺服电机、第一拉杆、夹具安装座、夹具第二伺服电机和第二拉杆第三伺服电机和第三拉杆，所述第一伺服电机固定于安装座，所述夹具安装座与安装座铰接，所述夹具与夹具安装座活动连接，所述第一拉杆的一端与第一伺服电机的输出端活动连接，第一拉杆的另一端与夹具安装座活动接，第二伺服电机固定于安装座，第二拉杆的一端与第二伺服电机的输出端连接，第二拉杆的另一端与夹具活动连接，第三伺服电机固定于安装座，第三拉杆的一端与第三伺服电机的输出端连接，第三拉杆的另一端与夹具安装座活动连接。
在一些实施方式中，影像位置检测装置包括第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机呈垂直设置。
在一些实施方式中，激光焊接装置包括上层焊接枪和下层焊接枪，上层焊接枪设置为多个并呈环状分布，下层焊接枪设置为多个并呈环状分布，上层焊接枪的焊接点位置位于下层焊接枪的焊接点位置的上方。
在一些实施方式中，激光焊接转盘装置包括气缸、第一连杆、第二连杆和对位转盘，气缸固定于机座，第一连杆的一端与气缸的自由端铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与对位转盘的一侧铰接，对位转盘可转动地安装于机座。
在一些实施方式中，激光焊接转盘装置还包括安装块和限位螺钉，安装块与机座固定连接，第一连杆的中段与安装块铰接，对位转盘上设有限位槽孔，限位螺钉贯穿限位槽孔并与机座连接。
本发明的有益效果是：通过灯头上料装置将灯头输送进入机台并上料到工位装置上，通过毛管上料装置和固定环上料装置将毛管和固定环放置到灯头上。通过对焦焊接机构的影像位置检测装置、伺服机械手、激光焊接装置和激光焊接转盘装置相互配合工作，对灯头进行自定对位和焊接，再通过出料机构将灯头送出，整个系统完全实现自动化生产、生产效率高、精度高。
附图说明
图1为本发明一实施方式的灯头自动上料对焦焊接机的结构示意图；
图2为图1所示灯头自动上料对焦焊接机的工位装置的结构示意图；
图3为图1所示灯头自动上料对焦焊接机的灯头上料装置的结构示意图；
图4为图1所示灯头自动上料对焦焊接机的对焦焊接机构的结构示意图；
图5为图4所示对焦焊接机构的俯视结构示意图；
图6为图4所示对焦焊接机构的伺服机械手的结构示意图；
图7为图4所示对焦焊接机构的激光焊接转盘装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
图1～图7示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的灯头自动上料对焦焊接机。
参照图1，灯头自动上料对焦焊接机包括机台1、工位转盘2、灯头上料装置3、毛管上料装置4、固定环上料装置5、对焦焊接机构6、出料机构7、工位装置8、同步联动运行机构和控制装置9。工位转盘2可转动地安装于机台1，工位转盘2的边缘均匀固定有多个工位装置8，灯头上料装置3、毛管上料装置4、固定环上料装置5、对焦焊接机构6和出料机构7依次环绕在工位转盘2的周围并与工位装置8配合工作。工位转盘2不停转动将工位装置8及工位装置8上的物料依次输送到灯头上料装置3、毛管上料装置4、固定环上料装置5、对焦焊接机构6和出料机构7。灯头上料装置3可将灯头上料到工位上，毛管上料装置4可将毛管上料到工位上与灯头对接，固定环上料装置5将固定环上料到灯头上与灯头和毛管对接，对焦焊接机构6将灯头和毛管对位正确后进行焊接，出料机构7将焊接好的灯头进行出料。同步联动运行机构与灯头上料装置3、毛管上料装置4、固定环上料装置5、对焦焊接机构6和出料机构7的运行机构连接，可使各机构联动配合运行。控制装置9与工位转盘2、灯头上料装置3、毛管上料装置4、固定环上料装置5、对焦焊接机构6和出料机构7和同步联动运行机构电性连接并控制各机构的运行。
参照图2，工位装置8包括固定座81、滑杆82、滑动座83和产品座84。固定座81与工位转盘2固定连接，滑杆82与固定座81固定连接，滑动座83与滑杆82滑动配合，产品座84固定于滑动座83。产品座84的形状与灯头的形状对应，灯头刚好能够放置在产品座84上。
参照图3，灯头上料装置3包括振动盘输送装置31、送料定位装置32、送料机械手33、同步传动装置34、送料槽35和定位口36。送料定位装置32和送料机械手33均与振动盘输送装置31的出料端相接，送料定位装置32和送料机械手33均同步传动装置34连接并同步配合运行。振动盘输送装置31将灯头排列整齐并输送到送料槽35，定位口36位于送料槽35的末端并与送料槽35相连，定位口36和送料槽35之间设有弹性挡料块。送料定位装置32位于送料槽35和定位口36旁，送料定位装置32将灯头一个一个从送料槽35推送到定位口36内。送料机械手33则从定位口36内将灯头夹持到工位装置8上。
毛管上料装置4和固定环上料装置5匀是采用振动盘输送装置与机械手配合将固定环上料到工位上。
参照图4～图7，对焦焊接机构6包括机座61和均安装于机座61的影像位置检测装置62、伺服机械手63、激光焊接装置64和激光焊接转盘装置65。影像位置检测装置62和伺服机械手63分别与激光焊接装置64对应设置，影像位置检测装置62、伺服机械手63、激光焊接装置64和激光焊接转盘装置65均与控制装置连接并受控制装置控制。影像位置检测装置62可生成影像并传送信号给控制装置，控制装置根据影像信号判断毛管与灯头是否对位正确。当对位不正确时，控制装置控制伺服机械手63夹持住毛管进行转动直到毛管与灯头对位正确，后控制装置控制激光焊接装置64对固定环的上下两端进行焊接，同时控制激光焊接转盘装置65转动以配合焊接。
影像位置检测装置62包括第一摄像机621和第二摄像机622，第一摄像机621和第二摄像机622呈垂直设置。可从两个角度对灯头进行拍摄，确保控制装置对灯头与毛管的位置判断。
伺服机械手63包括安装座631、第一伺服电机632、第一拉杆633、夹具安装座634、夹具635、第二伺服电机636、第二拉杆637、第三伺服电机638和第三拉杆639。安装座631包括主体安装座6311、第一副安装座6312和第二副安装座6313。第一副安装座6312和第二副安装座6313分别固定于主体安装座6311的两侧，第一副安装座6312和第二副安装座6313呈垂直设置。
第一伺服电机632固定于安装座631的主体安装座6311，夹具安装座634与安装座631铰接，夹具635与夹具安装座634活动连接，第一拉杆633的一端与第一伺服电机632的输出端活动连接，第一拉杆633的另一端与夹具安装座634活动接。第一拉杆633竖向设置，第一伺服电机632转动可带动第一拉杆633上下移动。
第二伺服电机636固定于安装座631，第二拉杆637的一端与第二伺服电机636的输出端连接，第二拉杆637的另一端与夹具635活动连接。第二伺服电机636和第二拉杆637均对应设置成两个，两个第二伺服电机636分别安装于第一副安装座6312和第二副安装座6313，两个第二拉杆637相互垂直。夹具635对应设置成两个并分别与两个第二拉杆637连接。第二拉杆637水平设置，第二伺服电机636转动可带动第二拉杆637水平移动并带动夹具635产生夹持作用。
第三伺服电机638固定于安装座631，第三拉杆639的一端与第三伺服电机638的输出端连接，第三拉杆639的另一端与夹具安装座634活动连接。第三拉杆639水平设置，第三伺服电机638转动可带动第三拉杆639水平移动并带动夹具安装座634转动，则可带动夹具635产生转动。
激光焊接装置64包括上层焊接枪641和下层焊接枪642，上层焊接枪641设置为多个并呈环状分布，下层焊接枪642设置为多个并呈环状分布，上层焊接枪641的焊接点位置位于下层焊接枪642的焊接点位置的上方。上层焊接枪641和下层焊接枪642可进行同步焊接，配合激光焊接转盘装置65可对灯头进行快速焊接成型，生产效率高。
激光焊接转盘装置65包括气缸651、第一连杆652、第二连杆653和对位转盘654安装块655和限位螺钉656，气缸651固定于机座61，第一连杆652的一端与气缸651的自由端铰接，第一连杆652的另一端与第二连杆653的一端铰接，第二连杆653的另一端与对位转盘654的一侧铰接，对位转盘654可转动地安装于机座61。
安装块655与机座61固定连接，第一连杆652的中段与安装块655铰接，对位转盘654的边缘设有四个以对位转盘654的中心为中心的弧线上的限位槽孔541，对位转盘654的中心设有定位孔658。限位螺钉656贯穿限位槽孔541并与机座61固定连接。气缸651伸缩可带动第一连杆652转动并带动第二连杆653伸缩以带动对位转盘654转动，对位转盘654转动的弧度以限位槽孔657的长度为限。可确保灯头在转动的同时其中心位置保持不变，确保焊接质量。
使用时，以机座61下方的推送机构推送套装好的灯头、毛管和固定环到对位转盘654的中心孔658进行定位，影像位置检测装置62对灯头进行拍摄并传送影像信号到控制装置，控制装置根据影像信号控制伺服机械手63抓取毛管转动与灯头进行对位。对位成功后控制装置控制激光焊接装置64对固定环的上下两端进行焊接将灯头与毛管进行固定。整个过程自动控制并快速完成，生产精度高、效率高。
出料机构7包括正品下料机构71和不良品下料机构72，可分别对检测合格和检测不合格的灯头进行下料，均是通过机械手对成品进行夹持下料。
如图1所示，以灯头上料装置3对应的工位为01#工位，逆时针方向沿转盘2的边缘依次设置20个工位。灯头上料装置3对应1#工位；02#工位为校准工位；03#为灯头检测工位，用于对灯头进行检测；04#为毛管上料工位，与毛管上料装置4相对应；05#为毛管检测工位，用于对毛管进行检测；06#为空位，07#为固定环上料工位，与固定环上料装置5对应，用于上料固定环；08#为固定环压紧工位，用于压紧固定环；09#～12#为空位，13#为对焦机构工位，与对焦焊接机构6对应；14#～16#为空位，用于对成品进行检测；17#为正品下料工位，与正品下料机构71对应；18#为空位，19#为不良品下料工位，与不良品下料机构72对应；20#为空位。工位转盘2带动工位装置8转动到不同的工位，与对应机构联动运行可进行灯头上料上料、毛管上料、固定环上料、对焦焊接、成品出料等操作，整个系统由控制装置9自动控制，完全实现自动化操作，生产效率高。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (4)

1.灯头自动上料对焦焊接机，其特征在于：包括机台(1)、工位转盘(2)、灯头上料装置(3)、毛管上料装置(4)、固定环上料装置(5)、对焦焊接机构(6)和出料机构(7)，所述工位转盘(2)可转动地安装于机台(1)，所述工位转盘(2)的边缘设有多个工位装置(8)，所述灯头上料装置(3)、毛管上料装置(4)、固定环上料装置(5)、对焦焊接机构(6)和出料机构(7)依次环绕在工位转盘(2)的周围并与工位装置(8)配合工作；
所述对焦焊接机构(6)包括机座(61)以及均安装于机座(61)的影像位置检测装置(62)、伺服机械手(63)、激光焊接装置(64)和激光焊接转盘装置(65)，所述影像位置检测装置(62)和伺服机械手(63)分别与激光焊接装置(64)对应设置，所述影像位置检测装置(62)、伺服机械手(63)、激光焊接装置(64)和激光焊接转盘装置(65)相互配合工作；
所述伺服机械手(63)包括安装座(631)、第一伺服电机(632)、第一拉杆(633)、夹具安装座(634)、夹具(635)、第二伺服电机(636)、第二拉杆(637)、第三伺服电机(638)和第三拉杆(639)，所述第一伺服电机(632)固定于安装座(631)，所述夹具安装座(634)与安装座(631)铰接，所述夹具(635)与夹具安装座(634)活动连接，所述第一拉杆(633)的一端与第一伺服电机(632)的输出端活动连接，所述第一拉杆(633)的另一端与夹具安装座(634)活动接，所述第二伺服电机(636)固定于安装座(631)，所述第二拉杆(637)的一端与第二伺服电机(636)的输出端连接，所述第二拉杆(637)的另一端与夹具(635)活动连接，所述第三伺服电机(638)固定于安装座(631)，所述第三拉杆(639)的一端与第三伺服电机(638)的输出端连接，所述第三拉杆(639)的另一端与夹具安装座(634)活动连接；
所述激光焊接转盘装置(65)包括气缸(651)、第一连杆(652)、第二连杆(653)和对位转盘(654)，所述气缸(651)固定于机座(61)，所述第一连杆(652)的一端与气缸(651)的自由端铰接，所述第一连杆(652)的另一端与第二连机座杆(653)的一端铰接，所述第二连杆(653)的另一端与对位转盘(654)的一侧铰接，所述对位转盘(654)可转动地安装于机座(61)；
所述灯头上料装置(3)包括振动盘输送装置(31)、送料定位装置(32)、送料机械手(33)和同步传动装置(34)，所述送料定位装置(32)和送料机械手(33)均与振动盘输送装置(31)的出料端相接，所述送料定位装置(32)和送料机械手(33)均同步传动装置(34)连接并同步配合运行；
所述影像位置检测装置(62)包括第一摄像机(621)和第二摄像机(622)，所述第一摄像机(621)和第二摄像机(622)呈垂直设置。
2.根据权利要求1所述的灯头自动上料对焦焊接机，其特征在于：所述工位装置(8)包括固定座(81)、滑杆(82)、滑动座(83)和产品座(84)，所述固定座(81)与工位转盘(2)固定连接，所述滑杆(82)与固定座(81)固定连接，所述滑动座(83)与滑杆(82)滑动配合，所述产品座(84)固定于滑动座(83)。
3.根据权利要求1所述的灯头自动上料对焦焊接机，其特征在于：所述激光焊接装置(64)包括上层焊接枪(641)和下层焊接枪(642)，所述上层焊接枪(641)设置为多个并呈环状分布，所述下层焊接枪(642)设置为多个并呈环状分布，所述上层焊接枪(641)的焊接点位置位于下层焊接枪(642)的焊接点位置的上方。
4.根据权利要求1所述的灯头自动上料对焦焊接机，其特征在于：所述激光焊接转盘装置(65)还包括安装块(655)和限位螺钉(656)，所述安装块(655)与机座(61)固定连接，所述第一连杆(652)的中段与安装块(655)铰接，所述对位转盘(654)上设有限位槽孔(657)，所述限位螺钉(656)贯穿限位槽孔(657)并与机座(61)连接。
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