CN108856967A - 一种用于汽车焊装的点焊工作站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车焊装的点焊工作站，包括点焊专机和围绕点焊专机设置的防护结构，所述点焊专机包括横向输送轨、设于横向输送轨上的行走平台、设于所述行走平台的升降导轨，所述升降导轨上设有纵向输送轨，所述纵向输送轨的端部设有能够纵向移动的点焊机，所述纵向输送轨上设有驱动所述点焊机旋转的焊枪旋转机构，所述横向输送轨的外侧设有横向布置的两个夹具机架，所述夹具机架上可拆换的安装有夹具装置，所述夹具装置与夹具机架之间设有锁紧二者的定位机构，两个所述夹具机架之间设有修磨器。本发明的用于汽车焊装的点焊工作站，夹具切换方便，焊接效率高，焊枪操作轻便灵活，能实现全位置焊接，适宜汽车多品种零部件柔性生产需求。

Description

一种用于汽车焊装的点焊工作站

技术领域

本发明涉及汽车自动化生产的车身焊装柔性制造领域，更具体地说，它涉及一种用于汽车焊装的点焊工作站。

背景技术

随着汽车产能扩大、生产节拍提高，汽车焊装自动化生产规模在不断扩大，尤其是汽车国产化加快，使用点焊工作站数量也在不断增多，逐渐形成规模化、自动化、标准化的高速发展，从而各汽车厂家也逐步使用各种点焊工作站，在一定的条件下满足了对焊接形状复杂，不便于移动的焊件和大型薄壁结构工件进行焊接。

现阶段用于汽车焊装的点焊工作站的焊接方式有三种：人工焊接、机器人焊接和专机焊接。人工焊接效率低，劳动强度大，焊点质量难以保证；机器人焊接投资大；专机焊接虽能克服以上不足，但现有的专机焊接主要为焊接特定的工件设计，制造的专用焊接设备只能适用于大批量单品种生产，且存在焊接设备结构复杂、操作困难、专用性太强、柔性差等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种是适应性好、夹具切换便捷、焊枪操作轻便灵活的用于汽车焊装的点焊工作站。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于汽车焊装的点焊工作站，包括点焊专机和围绕点焊专机设置的防护结构，所述点焊专机包括横向输送轨、设于横向输送轨上的行走平台、设于所述行走平台的升降导轨，所述升降导轨上设有纵向输送轨，所述纵向输送轨的端部设有能够纵向移动的点焊机，所述纵向输送轨上设有驱动所述点焊机旋转的焊枪旋转机构，所述横向输送轨的外侧设有横向布置的两个夹具机架，所述夹具机架上可拆换的安装有夹具装置，所述夹具装置与夹具机架之间设有锁紧二者的定位机构，两个所述夹具机架之间设有修磨器。

进一步的，所述夹具装置包括夹具本体和安装在夹具本体上的自动夹紧机构；所述定位机构包括在所述夹具装置的两端设有的两排定位滑轮和在所述夹具机架的两端设有的支撑所述定位滑轮的导向滑轨，所述夹具机架的后侧设有撞块，所述夹具装置上设有与所述撞块相配合的挡块，所述夹具机架与所述夹具装置之间设有定位销。

更进一步的，所述夹具本体的底面安装有行走轮，所述夹具本体的前侧设有控制所述自动夹紧机构的中继箱及阀岛。

作为进一步的改进，所述纵向输送轨的前端设有与所述点焊机连接的并且横向设置的转轴机构，所述纵向输送轨的侧部设有驱动所述转轴机构的焊枪旋转机构；所述升降导轨上设有驱动所述纵向输送轨升降的升降机构，所述纵向输送轨上设有驱动所述点焊机纵向移动的纵向移动机构。

更进一步的，所述焊枪旋转机构包括与所述转轴机构连接的连杆机构和驱动机构。

作为更进一步的改进，所述点焊机包括位于下部的电极帽和位于上部的焊枪，所述点焊机的旋转平面与所述纵向输送轨的方向平行；所述纵向输送轨上设有纵向拖链，所述横向输送轨上设有横向拖链；所述行走平台上设有焊枪电源。

更进一步的，所述焊枪与电极帽之间设置铰接副，所述转轴机构与铰接副连接。

更进一步的，靠近所述横向输送轨的内侧处设有水气单元、电源、电气控制柜。

更进一步的，所述横向输送轨上设有与所述行走平台相配合的齿轮齿条驱动机构、导轨，所述导轨上设有侧板和设于侧板上的导轨防护罩。

更进一步的，所述横向输送轨的底部设有调平支脚。

有益效果

与现有技术相比，本发明的用于汽车焊装的点焊工作站的有益效果如下：本发明的用于汽车焊装的点焊工作站，能进行复杂的工艺操作，适应恶劣工作环境，能取代笨重单调重复的工人劳动，降低成本、提高焊接效率、保证产品质量、提高焊接精度、节省设备投资成本，焊枪可以在工作空间上任意移动位置，操作轻便灵活，能实现全位置焊接，适宜汽车多品种零部件柔性生产需求。

附图说明

图1是本发明的用于汽车焊装的点焊工作站的结构示意图；

图2是本发明中夹具装置一的结构示意图；

图3是本发明中夹具装置二的结构示意图；

图4是本发明中点焊专机的结构示意图；

图5是本发明中用于汽车焊装的点焊工作站的工作状态示意图一；

图6是本发明中用于汽车焊装的点焊工作站的工作状态示意图二；

图7是本发明中用于汽车焊装的点焊工作站的工作状态示意图三。

图中：1、防护结构，2、夹具装置，3、点焊专机，101、光栅，103、自动夹紧机构，104、工件，105、操作盒，106、控制箱，110、指示灯，111、警报灯，112、点焊机，113、防护板，201、定位滑轮，202、行走轮，203、中继箱，204、夹具本体，205、阀岛，206、定位销，207、挡块，208、撞块，209、夹具机架，210、导向滑轨，301、电极帽，302、焊枪线束，303、焊枪，304、升降机构，305、升降导轨，306、纵向移动机构，307、焊枪旋转机构，308、纵向拖链，309、纵向输送轨，310、焊枪电源，311、横向拖链，312、电源，313、水气单元，314、电气控制柜，315、修磨器，316、齿轮齿条驱动机构，317、调平支脚，318、横向输送轨，319、导轨，320、防护罩，321、侧板，322、行走平台，23、转轴机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明的具体实施方式是这样的：如图1-7所示，一种用于汽车焊装的点焊工作站，包括点焊专机3和围绕点焊专机3设置的防护结构1，防护结构1为防护栏，防护栏的入口处设有光栅101，点焊专机3包括横向输送轨318、设于横向输送轨318上的行走平台322、设于行走平台322的升降导轨305，升降导轨305上设有纵向输送轨309，纵向输送轨309的端部设有能够纵向移动的点焊机112，纵向输送轨309上设有驱动点焊机112旋转的焊枪旋转机构307，横向输送轨318的外侧设有横向布置的两个夹具机架209，即在横向输送轨318的外侧设有两个点焊工位，夹具机架209上可拆换的安装有夹具装置2，夹具装置2与夹具机架209之间设有锁紧二者的定位机构，两个夹具机架209之间设有修磨器315。本用于汽车焊装的点焊工作站，点焊机112可以横向、纵向、垂直移动，在两个工位之间来回进行点焊工作，点焊机112在焊枪旋转机构307的驱动下可以旋转，点焊机112可以倾斜一定角度，满足在倾斜的焊口处进行完成焊接工作，能进行复杂的工艺操作，适应恶劣工作环境，能取代笨重单调重复的工人劳动，降低成本、提高焊接效率、保证产品质量、提高焊接精度、节省设备投资成本，焊枪可以在工作空间上任意移动位置，操作轻便灵活，能实现全位置焊接，适用于汽车的多品种零部件柔性生产需求；夹具装置2可以快速与夹具机架209分离或组装，快速切换夹具，夹持不同的工件，适用于汽车的多品种零部件柔性焊接需求。

在本实施例中，两个夹具机架209之间设有操作盒105和控制箱106，控制箱106上设有警报灯111，防护栏上设有与两个夹具机架209对应设置的两个指示灯110。两个夹具机架209之间设有防护板113，隔离两个工位的焊接，防止相互光线影响。光栅101通过光线衍射及反馈，当有人在防护栏内部作业时，点焊专机不能启动，从而对人起着安全保护作用；防护结构1是将点焊工作站站内设备与外面隔开，对设备起着安全保护作用；两个夹具装置2分别定位和两个夹紧工件104；操作盒105用于控制第一点焊工位的启动和停止；控制箱106用于显示整个点焊工作站的运行状态和产能信息；另一个操作盒105用于控制第二点焊工位的启动和停止；两个指示灯110分别用于第一、第二工位运行状况、警报灯111用于所述点焊工作站故障或危险警报；第一工位在焊接时，通过防护板113的防护，使得工人在第二工位装夹工件时，不受到第一工位焊接弧光的干扰。

在本实施例中，夹具装置2包括夹具本体204和安装在夹具本体204上的自动夹紧机构103，自动夹紧机构103自动夹紧工件104；定位机构包括在夹具装置2的两端设有的两排定位滑轮201和在夹具机架209的两端设有的支撑定位滑轮201的导向滑轨210，夹具机架209的后侧设有撞块208，夹具本体204上设有与撞块208相配合的挡块207，夹具机架209与夹具装置2之间设有定位销206。

夹具本体204的底面安装有行走轮202，夹具本体204的前侧设有控制自动夹紧机构103的中继箱203及阀岛205。

当装于夹具本体204上的行走轮202移动到夹具机架209上后，行走轮202就与地面脱离，接着就由定位滑轮201驱动夹具本体204在夹具机架209上移动，当挡块207和撞块208刚刚接触时，夹具本体204就停止运动，插上定位销206，对夹具本体204进行定位，后通过PLC程序控制点焊专机3，将点焊机112移动到工件104焊接位置进行点焊。中继箱203分别设有线缆输入接口和线缆输出接口，线缆输入接口与外部线缆相连接，线缆输出接口与夹具驱动单元连接，驱动夹具本体204滑入或滑出导向滑轨210，实现夹具切换；阀岛205用于安装控制夹具驱动单元的电磁阀，实现自动化控制。

在本实施例中，纵向输送轨309的前端设有与点焊机112连接的并且横向设置的转轴机构323，纵向输送轨309的侧部设有驱动转轴机构323的焊枪旋转机构307；升降导轨305上设有驱动纵向输送轨309升降的升降机构304，纵向输送轨309上设有驱动点焊机112纵向移动的纵向移动机构306。

焊枪旋转机构307包括与转轴机构323连接的连杆机构和驱动机构；焊枪303与电极帽301之间设置铰接副，转轴机构323与铰接副连接。

点焊机112包括位于下部的电极帽301和位于上部的焊枪303，点焊机112的旋转平面与纵向输送轨309的方向平行；纵向输送轨309上设有纵向拖链308，横向输送轨318上设有横向拖链311；行走平台322上设有焊枪电源310。

靠近横向输送轨318的内侧处设有水气单元313、电源312、电气控制柜314；水气单元313为整个点焊工作站进行供水供气；焊枪线束302设于焊枪303的顶部；横向输送轨318上设有与行走平台322相配合的齿轮齿条驱动机构316、导轨319，导轨319上设有侧板321和设于侧板321上的导轨防护罩320；横向输送轨318的底部设有调平支脚317。

点焊专机3可以实现三轴联动，横向输送轨318实现横向移动，纵向输送轨309实现纵向移动，升降导轨305实现升降往复移动，构成XYZ三轴将焊枪303移动到工件的焊接位置进行工件的焊接，实现工作空间全位置焊接工作；电极帽301、焊枪线束302、点焊机112、焊枪电源310组成点焊机构对工件104进行点焊；升降机构304装于升降导轨305的轴体内，升降机构304带动纵向输送轨309升降；纵向输送轨309的纵向移动机构306驱动点焊机112纵向移动，使得焊枪303能够相对工件104纵向移动；焊枪旋转机构307旋转点焊机112的焊枪303、电极帽301，改变焊枪303姿态以适应工件104不同方向焊接需求；纵向拖链308存放的纵向移动机构306的线束；焊枪电源310为焊枪303提供工作电源；横向拖链311存放横向输送轨318的线束；电源312为整个点焊工作站提供工作电源；水气单元313为整个点焊工作站进行供水供气；电气控制柜314控制自动夹紧机构103的自动装夹和定位、点焊专机3的启动和停止、焊枪303的运动；修磨器315是当电极帽301磨损时，对电极帽301进行修磨；齿轮齿条驱动机构316驱动点焊专机3横向移动到工件104的焊接工位；调平支脚317支撑横向输送轨318的轴体，调节横向输送轨318的轴体水平；导轨319对点焊专机3横向移动进行导向；防护罩320对导轨319进行隔离和防尘；防护罩320装于侧板321上。

在本实施例中，图5为第一工位示意图、图6为修磨工位示意图、图7为第二工位示意图，点焊专机3工位变换是通过点焊专机3将焊枪电源310移动到第一工位，对第一工位的自动夹紧机构103上的工件104进行焊接，当焊接至电极帽301磨损严重时，通过点焊专机3的齿轮齿条驱动机316进行横向移动，将焊枪303和电极帽301移动到修磨器工位，修磨器315对电极帽301进行修磨，修磨完成后接着对第二工位的自动夹紧机构103上的工件104进行焊接；这两道工位的焊接和装夹都是独立的，工位可相互切换，互不干扰。本用于汽车焊装的工作站能进行复杂的工艺操作，适应恶劣工作环境，能取代笨重单调重复的工人劳动，降低成本、提高焊接效率、提高焊接质量、提高焊接精度、节省设备投资，有助于汽车行业用户白车身焊接生产线柔性化的推广应用。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种用于汽车焊装的点焊工作站，包括点焊专机(3)和围绕点焊专机(3)设置的防护结构(1)，其特征在于，所述点焊专机(3)包括横向输送轨(318)、设于横向输送轨(318)上的行走平台(322)、设于所述行走平台(322)的升降导轨(305)，所述升降导轨(305)上设有纵向输送轨(309)，所述纵向输送轨(309)的端部设有能够纵向移动的点焊机(112)，所述纵向输送轨(309)上设有驱动所述点焊机(112)旋转的焊枪旋转机构(307)，所述横向输送轨(318)的外侧设有横向布置的两个夹具机架(209)，所述夹具机架(209)上可拆换的安装有夹具装置(2)，所述夹具装置(2)与夹具机架(209)之间设有锁紧二者的定位机构，两个所述夹具机架(209)之间设有修磨器(315)。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述夹具装置(2)包括夹具本体(204)和安装在夹具本体(204)上的自动夹紧机构(103)；所述定位机构包括在所述夹具装置(2)的两端设有的两排定位滑轮(201)和在所述夹具机架(209)的两端设有的支撑所述定位滑轮(201)的导向滑轨(210)，所述夹具机架(209)的后侧设有撞块(208)，所述夹具本体(204)上设有与所述撞块(208)相配合的挡块(207)，所述夹具机架(209)与所述夹具装置(2)之间设有定位销(206)。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述夹具本体(204)的底面安装有行走轮(202)，所述夹具本体(204)的前侧设有控制所述自动夹紧机构(103)的中继箱(203)及阀岛(205)。

4.根据权利要求2所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述纵向输送轨(309)的前端设有与所述点焊机(112)连接的并且横向设置的转轴机构(323)，所述纵向输送轨(309)的侧部设有驱动所述转轴机构(323)的焊枪旋转机构(307)；所述升降导轨(305)上设有驱动所述纵向输送轨(309)升降的升降机构(304)，所述纵向输送轨(309)上设有驱动所述点焊机(112)纵向移动的纵向移动机构(306)。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述焊枪旋转机构(307)包括与所述转轴机构(323)连接的连杆机构和驱动机构。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述点焊机(112)包括位于下部的电极帽(301)和位于上部的焊枪(303)，所述点焊机(112)的旋转平面与所述纵向输送轨(309)的方向平行；所述纵向输送轨(309)上设有纵向拖链(308)，所述横向输送轨(318)上设有横向拖链(311)；所述行走平台(322)上设有焊枪电源(310)。

7.根据权利要求6所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述焊枪(303)与电极帽(301)之间设置铰接副，所述转轴机构(323)与铰接副连接。

8.根据权利要求1至7任意一项中所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，靠近所述横向输送轨(318)的内侧处设有水气单元(313)、电源(312)、电气控制柜(314)。

9.根据权利要求1至7任意一项中所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述横向输送轨(318)上设有与所述行走平台(322)相配合的齿轮齿条驱动机构(316)、导轨(319)，所述导轨(319)上设有侧板(321)和设于侧板(321)上的导轨防护罩(320)。

10.根据权利要求1至7任意一项中所述的一种用于汽车焊装的点焊工作站，其特征在于，所述横向输送轨(318)的底部设有调平支脚(317)。