CN109128674A - 紧凑型焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明公开紧凑型焊接工作站，包括焊接作业间，该焊接作业间内设有回转工作台和焊接机械臂，该焊接机械臂的作业部位于回转工作台上方，在焊接作业间内竖向设有固定挡弧板，焊接机械臂位于固定挡弧板的一侧，在固定挡弧板下方设有旋转挡弧板，该旋转挡弧板立设于回转工作台台面中部，该旋转挡弧板的上边缘靠近固定挡弧板的下边缘。旋转挡弧板将回转工作台的台面分隔为两侧的两个作业区，两个作业区分别为靠近焊接机械臂的焊接区和远离焊接机械臂的装件区，回转工作台转动使两个作业区循环经过焊接机械臂的作业部下方，作业区内设有焊接工装。采用本发明的有益效果是，整个工作站结构紧凑，且仅由一人操作即可完成焊接作业，能够保证焊接作业持续进行，生产效率较传统焊接作业方式高，工作环境对操作人员友好。

Description

紧凑型焊接工作站

技术领域

本发明涉及焊接加工装备领域，具体涉及一种紧凑型焊接工作站。

背景技术

焊接是座椅骨架工件成型的重要手段。现有的焊接作业过程中，对应每台焊接设备设有焊接工装，并主要依靠人工控制机器或手工完成焊接。每完成一件零件的加工，需要卸下焊接完成的工件并装上新的工件，该过程往往伴随焊接作业的中断，焊接效率较低。以边板和调角器的焊接工序为例，焊接中断占用较大比例的作业时间，现有生产方式难以满足生产需求。若需要提高生产效率，则需要扩大操作间，增加焊接设备和操作人员，导致空间成本和人力成本上升。并且，此类工作环境不友好，不利于操作人员的身体健康。因此，发展一种焊接效率高、人员需求少、人员友好型的焊接工作站是非常必要的。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种紧凑型焊接工作站。

技术方案如下：

一种紧凑型焊接工作站，包括焊接作业间，该焊接作业间内设有回转工作台和焊接机械臂，该焊接机械臂的作业部位于所述回转工作台上方，其关键在于，

在所述焊接作业间内竖向设有固定挡弧板，所述焊接机械臂位于所述固定挡弧板的一侧；

在所述固定挡弧板下方设有旋转挡弧板，该旋转挡弧板立设于所述回转工作台台面中部，该旋转挡弧板的上边缘靠近所述固定挡弧板的下边缘；

所述旋转挡弧板将所述回转工作台的台面分隔为两侧的两个作业区，两个所述作业区分别为靠近所述焊接机械臂的焊接区和远离所述焊接机械臂的装件区；

所述回转工作台转动使两个所述作业区循环经过所述焊接机械臂的作业部下方；

所述作业区内设有焊接工装。

采用以上设计，将待焊接的工件固定在焊接工装上，随着回转工作台的转动，工件进入焊接区，焊接完成的工件回到装件区而被新的待加工件替换，回转工作台循环转动，从而工件持续进入焊接区加工，整个工作站结构紧凑，且仅由一人操作即可完成焊接作业，能够保证焊接作业持续进行，较传统焊接作业节省人工和时间，提高生产效率；此外，回转工作台转动到作业状态时，旋转挡弧板和位于其上方的固定挡弧板连成一体，将焊接区和装件区隔离开，避免了焊接弧光辐射和有害气体对操作人员的危害。

作为优选技术方案，上述焊接工装包括工装基座，该工装基座上设有调角器夹具。

采用以上设计，该焊接工作站可用于调角器的焊接加工。

作为优选技术方案，上述调角器夹具包括调角器夹具基板，该调角器夹具基板装设于所述工装基座上；

所述调角器夹具基板上设有靠背边柱上部支撑座、靠背边柱中部支撑座、调角器支撑座、调角器下联板支撑座、靠背边柱上部压紧机构、靠背边柱下部压紧机构和调角器下联板压紧机构；

其中所述靠背边柱上部支撑座和调角器下联板支撑座间隔分布于所述调角器夹具基板上，所述靠背边柱上部支撑座和调角器下联板支撑座之间设有所述靠背边柱中部支撑座和调角器支撑座，所述靠背边柱中部支撑座位于所述靠背边柱上部支撑座和调角器支撑座之间。

采用以上设计，通过多个支撑结构和压紧机构方便将靠背边柱、调角器核心件和调角器下联板固定在夹具上，防止焊接作业时在焊接应力作用下工件变形移动。

作为优选技术方案，上述靠背边柱上部支撑座上竖向设有靠背边柱上部定位销；

靠近所述靠背边柱上部支撑座设有所述靠背边柱上部压紧机构，该靠背边柱上部压紧机构包括第一气缸，该第一气缸的缸筒与所述调角器夹具基板相连，该第一气缸的活塞杆自由端连接有第一翻转臂，该第一翻转臂的自由端下方连接有边柱上部压块，该边柱上部压块与所述靠背边柱上部支撑座相对应。

采用以上设计，对靠背边柱上部形成支撑定位，同时通过气缸带动边柱上部压块下压，与支撑座相配合，方便将靠背边柱上部固定，与其他定位机构配合，从而使靠背边柱准确定位。

作为优选技术方案，上述靠背边柱中部支撑座上竖向设有靠背边柱中部定位销。

采用以上设计，对靠背边柱中部形成支撑定位，使工件处于准确位置。

作为优选技术方案，上述调角器支撑座包括高度相同的调角器第一支座、调角器第二支座和调角器第三支座，所述调角器第一支座、调角器第二支座和调角器第三支座围成一个三角形支撑区。

采用以上设计，调角器第一支座、调角器第二支座和调角器第三支座绕调角器核心件中心呈三角形分布，从而对工件对应于调角器核心件的部分形成稳定支撑。

作为优选技术方案，靠近所述调角器支撑座设有所述靠背边柱下部压紧机构，该靠背边柱下部压紧机构包括第二气缸，该第二气缸的缸筒与所述调角器夹具基板相连，该第二气缸的活塞杆自由端连接有第二翻转臂，该第二翻转臂的自由端连接有两个靠背边柱下部压臂，该靠背边柱下部的伸出端分别朝下设置有一个靠背边柱下部压块；

所述第二翻转臂上还连接有调角器核心件盖板，该调角器核心件盖板位于两个所述靠背边柱下部压块之间，所述靠背边柱下部压紧机构位于压紧状态时，所述调角器核心件盖板位于所述三角形支撑区上方。

采用以上设计，在第二气缸的驱动下，两个靠背边柱下部压臂伸出端的靠背边柱下部压块分别落在调角器核心件中心两边，从而平衡压力，使该区域压紧，设置调角器核心件盖板可防止焊渣污染调角器核心件中心孔。

作为优选技术方案，上述调角器下联板支撑座包括高度相同的下联板第一支撑座和下联板第二支撑座，所述下联板第一支撑座上设有下联板第一定位销，所述下联板第二支撑座上设有下联板第二定位销；

靠近所述调角器下联板支撑座设有所述调角器下联板压紧机构，所述调角器下联板压紧机构包括第三气缸，该第三气缸的缸筒与所述调角器夹具基板相连，该第三气缸的活塞杆自由端连接有第三翻转臂，该第三翻转臂的自由端连接有下联板压臂，该下联板压臂中部下方设有下联板第一压块，该下联板压臂自由端下方设有下联板第二压块；

所述下联板第一压块的下表面上对应所述下联板第一定位销设有第一条形让位槽，所述下联板第二压块的下表面上对应所述下联板第二定位销设有第二条形让位槽。

采用以上设计，下联板第一支撑座和下联板第二支撑座对下联板形成支撑，同时下联板第一定位销和下联板第二定位销分别穿入下联板与座椅边板的连接孔，从而对下联板起定位作用，下联板上方设置下联板第一压块和下联板第二压块，且二者的下表面上均设有让位槽，以使下联板第一定位销和下联板第二定位销的尖端分别深入相应的让位槽内，保证调角器下联板压紧机构与调角器下联板支撑座紧密配合，锁定下联板。

作为优选技术方案，靠近所述调角器第二支座上还连接有套筒形的到位传感器支座。

采用以上设计，由于下联板对应核心件处设置有翻边，通过在到位传感器支座处设置到位传感器，可用于判断调角器下联板是否缺失以及处于正确位置，从而有助于防错，保证焊接工件的产品合格率。

作为优选技术方案，所述焊接作业间由围板围成，在所述焊接作业间外靠近所述焊接机械臂设有主控柜和焊机。

采用以上设计，主控柜、焊机以及焊接机械臂之间的连接关系紧凑，同时主控柜、焊机设置在焊接作业间外，方便管理维护。

有益效果：采用本发明的有益效果是，回转工作台被分隔为焊接作业区和装件区，通过回转工作台的转动将工件送入焊接作业区，完成焊接后工件回到装件区，整个工作站结构紧凑，且仅由一人操作即可完成焊接作业，能够保证焊接作业持续进行，较传统焊接作业节省人工和时间，提高生产效率，并能降低焊接作业对操作人员的身体危害。

附图说明

图1为本发明移除焊接作业间的一面侧壁后的结构示意图；

图2为本发明移除焊接作业间顶板后的俯视图；

图3为调角器夹具的结构示意图；

图4为图3中m部的放大图；

图5为图3的俯视图；

图6为待焊接的调角器夹设在调角器夹具上的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1～2所示，一种紧凑型焊接工作站，包括焊接作业间a，该焊接作业间a由侧面的围板和顶部的顶板围成。该焊接作业间a内设有回转工作台100和焊接机械臂200，该焊接机械臂200的作业部位于所述回转工作台100上方，在所述焊接作业间a内竖向设有固定挡弧板301，该固定挡弧板301的上边缘与所述焊接作业间a的顶板相连，所述焊接机械臂200位于所述固定挡弧板301的一侧。在所述固定挡弧板301下方设有旋转挡弧板300，该旋转挡弧板300立设于所述回转工作台100台面中部，该旋转挡弧板300的上边缘靠近所述固定挡弧板301的下边缘。

所述旋转挡弧板300将所述回转工作台100的台面分隔为两侧的两个作业区，两个所述作业区分别为靠近所述焊接机械臂200的焊接区110和远离所述焊接机械臂200的装件区120，所述回转工作台100转动使两个所述作业区循环经过所述焊接机械臂200的作业部下方。

在所述焊接作业间a外靠近所述焊接机械臂200设有主控柜500和焊机600。

所述焊接作业间a将焊接作业区域与车间外部隔离开，防止相互干扰。当任一作业区位于所述焊接机械臂200的作业部下方时，所述旋转挡弧板300与所述固定挡弧板301处于同一平面内，在回转工作台100上方形成完整隔断。这样，可遮挡弧光和焊渣，并减少烟气向装件区扩散，对位于装件区120外侧的作业人员形成保护。

在所述作业区内设有焊接工装400，该焊接工装400包括工装基座410，该工装基座410上可拆卸地设有调角器夹具420。其他小尺寸零件所使用的夹具，如边板夹具、滑轨夹具等也可用在该工装基座410上，进行相应工件的加工。为减少装件次数，在所述工装基座410上可设置至少两个夹具。

如图3～6所示，所述调角器夹具420包括调角器夹具基板421，该调角器夹具基板421可拆卸地装设于所述工装基座410上。

本实施例中，所述调角器夹具420用于一类以靠背边柱作为调角器上联板的调角器的夹持。

所述调角器夹具基板421上设有靠背边柱上部支撑座422、靠背边柱中部支撑座425、调角器支撑座427、调角器下联板支撑座423、靠背边柱上部压紧机构424、靠背边柱下部压紧机构428和调角器下联板压紧机构429，其中所述靠背边柱上部支撑座422和调角器下联板支撑座423间隔分布于所述调角器夹具基板421上，所述靠背边柱上部支撑座422和调角器下联板支撑座423之间设有所述靠背边柱中部支撑座425和调角器支撑座427，所述靠背边柱中部支撑座425位于所述靠背边柱上部支撑座422和调角器支撑座427之间。

所述靠背边柱上部支撑座422上竖向设有靠背边柱上部定位销422a。靠近所述靠背边柱上部支撑座422设有所述靠背边柱上部压紧机构424，该靠背边柱上部压紧机构424包括第一气缸424a，该第一气缸424a的缸筒与所述调角器夹具基板421相连，该第一气缸424a的活塞杆自由端连接有第一翻转臂424b，该第一翻转臂424b的自由端下方连接有边柱上部压块424c，该边柱上部压块424c与所述靠背边柱上部支撑座422相对应。处于夹持状态时，所述边柱上部压块424c位于所述靠背边柱上部支撑座422上方，二者配合将靠背边柱夹紧。

所述靠背边柱中部支撑座425上竖向设有靠背边柱中部定位销425a。

所述调角器支撑座427包括高度相同的调角器第一支座427a、调角器第二支座427b和调角器第三支座427c，所述调角器第一支座427a、调角器第二支座427b和调角器第三支座427c围成一个三角形支撑区，从而对调角器下联板对应调角器核心件的部分形成稳定支撑。

靠近所述调角器支撑座427设有所述靠背边柱下部压紧机构428，该靠背边柱下部压紧机构428包括第二气缸428a，该第二气缸428a的缸筒与所述调角器夹具基板421相连，该第二气缸428a的活塞杆自由端连接有第二翻转臂428b，该第二翻转臂428b的自由端连接有两个靠背边柱下部压臂428c，两个所述靠背边柱下部压臂相互平行，两个所述靠背边柱下部压臂428c的伸出端分别朝下设置有一个靠背边柱下部压块428d。

所述第二翻转臂428b上还连接有调角器核心件盖板428e，该调角器核心件盖板428e位于两个所述靠背边柱下部压块428d之间，所述靠背边柱下部压紧机构424位于压紧状态时，所述调角器核心件盖板428e位于所述三角形支撑区上方。

所述调角器下联板支撑座423包括高度相同的下联板第一支撑座423a和下联板第二支撑座423b，所述下联板第一支撑座423a上设有下联板第一定位销423c，所述下联板第二支撑座423b上设有下联板第二定位销423d。

靠近所述调角器下联板支撑座423设有所述调角器下联板压紧机构429，所述调角器下联板压紧机构429包括第三气缸429a，该第三气缸429a的缸筒与所述调角器夹具基板421相连，该第三气缸429a的活塞杆自由端连接有第三翻转臂429b，该第三翻转臂429b的自由端连接有下联板压臂429c，该下联板压臂429c中部下方设有下联板第一压块429d，该下联板压臂429c自由端下方设有下联板第二压块429e。

所述下联板第一压块429d的下表面上对应所述下联板第一定位销423c设有第一条形让位槽，所述下联板第二压块429d的下表面上对应所述下联板第二定位销423d设有第二条形让位槽。

靠近所述调角器第二支座427b上还连接有套筒形的到位传感器支座426。

所述回转工作台100和焊接设备均为成熟的现有技术，在此不再赘述。

图6为调角器装夹在调角器夹具上的示意图。靠背边柱作为调角器的上联板，靠背边柱下端设有核心件容置孔，在该核心件容置孔内设有调角器核心件，调角器核心件下方设置有下联板。工件夹持后，位于到位传感器支座426内孔的到位传感器可检测下联板是否在位，防止作业人员装件时操作不当致使该部件缺失。此处焊接主要是核心件壳体边缘与核心件容置孔之间的连接，因而，靠背边柱下部压块428d分别压紧核心件容置孔边缘，调角器核心件盖板428e覆盖核心件中心孔。所有的支撑机构、定位机构和压紧机构配合，将靠背边柱、调角器核心件和调角器下联板紧固到预定的准确位置，然后开始焊接，能够防止焊接作业中某部件位移，保证焊接完成后产品的尺寸精度。

工作时，一位操作工人站立于回转工作台100的装件区120外，即可完成整个焊接工作。较传统的焊接作业方式，本发明的整个焊接工作站结构紧凑、高效，当需要移位时，便于拆装移动。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紧凑型焊接工作站，包括焊接作业间(a)，该焊接作业间(a)内设有回转工作台(100)和焊接机械臂(200)，该焊接机械臂(200)的作业部位于所述回转工作台(100)上方，其特征在于：

在所述焊接作业间(a)内竖向设有固定挡弧板(301)，所述焊接机械臂(200)位于所述固定挡弧板(301)的一侧；

在所述固定挡弧板(301)下方设有旋转挡弧板(300)，该旋转挡弧板(300)立设于所述回转工作台(100)台面中部，该旋转挡弧板(300)的上边缘靠近所述固定挡弧板(301)的下边缘；

所述旋转挡弧板(300)将所述回转工作台(100)的台面分隔为两侧的两个作业区，两个所述作业区分别为靠近所述焊接机械臂(200)的焊接区(110)和远离所述焊接机械臂(200)的装件区(120)；

所述回转工作台(100)转动使两个所述作业区循环经过所述焊接机械臂(200)的作业部下方；

所述作业区内设有焊接工装(400)。

2.根据权利要求1所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述焊接工装(400)包括工装基座(410)，该工装基座(410)上设有调角器夹具(420)。

3.根据权利要求2所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述调角器夹具(420)包括调角器夹具基板(421)，该调角器夹具基板(421)装设于所述工装基座(410)上；

所述调角器夹具基板(421)上设有靠背边柱上部支撑座(422)、靠背边柱中部支撑座(425)、调角器支撑座(427)、调角器下联板支撑座(423)、靠背边柱上部压紧机构(424)、靠背边柱下部压紧机构(428)和调角器下联板压紧机构(429)；

其中所述靠背边柱上部支撑座(422)和调角器下联板支撑座(423)间隔分布于所述调角器夹具基板(421)上，二者之间设有所述靠背边柱中部支撑座(425)和调角器支撑座(427)，所述靠背边柱中部支撑座(425)位于所述靠背边柱上部支撑座(422)和调角器支撑座(427)之间。

4.根据权利要求3所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述靠背边柱上部支撑座(422)上竖向设有靠背边柱上部定位销(422a)；

靠近所述靠背边柱上部支撑座(422)设有所述靠背边柱上部压紧机构(424)，该靠背边柱上部压紧机构(424)包括第一气缸(424a)，该第一气缸(424a)的缸筒与所述调角器夹具基板(421)相连，该第一气缸(424a)的活塞杆自由端连接有第一翻转臂(424b)，该第一翻转臂(424b)的自由端下方连接有边柱上部压块(424c)，该边柱上部压块(424c)与所述靠背边柱上部支撑座(422)相对应。

5.根据权利要求3所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述靠背边柱中部支撑座(425)上竖向设有靠背边柱中部定位销(425a)。

6.根据权利要求3所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述调角器支撑座(427)包括高度相同的调角器第一支座(427a)、调角器第二支座(427b)和调角器第三支座(427c)，所述调角器第一支座(427a)、调角器第二支座(427b)和调角器第三支座(427c)围成一个三角形支撑区。

7.根据权利要求6所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：靠近所述调角器支撑座(427)设有所述靠背边柱下部压紧机构(428)，该靠背边柱下部压紧机构(428)包括第二气缸(428a)，该第二气缸(428a)的缸筒与所述调角器夹具基板(421)相连，该第二气缸(428a)的活塞杆自由端连接有第二翻转臂(428b)，该第二翻转臂(428b)的自由端连接有两个靠背边柱下部压臂(428c)，两个所述靠背边柱下部压臂(428c)的伸出端分别朝下设置有一个靠背边柱下部压块(428d)；

所述第二翻转臂(428b)上还连接有调角器核心件盖板(428e)，该调角器核心件盖板(428e)位于两个所述靠背边柱下部压块(428d)之间，所述靠背边柱下部压紧机构(424)位于压紧状态时，所述调角器核心件盖板(428e)位于所述三角形支撑区上方。

8.根据权利要求3所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述调角器下联板支撑座(423)包括高度相同的下联板第一支撑座(423a)和下联板第二支撑座(423b)，所述下联板第一支撑座(423a)上设有下联板第一定位销(423c)，所述下联板第二支撑座(423b)上设有下联板第二定位销(423d)；

靠近所述调角器下联板支撑座(423)设有所述调角器下联板压紧机构(429)，所述调角器下联板压紧机构(429)包括第三气缸(429a)，该第三气缸(429a)的缸筒与所述调角器夹具基板(421)相连，该第三气缸(429a)的活塞杆自由端连接有第三翻转臂(429b)，该第三翻转臂(429b)的自由端连接有下联板压臂(429c)，该下联板压臂(429c)中部下方设有下联板第一压块(429d)，该下联板压臂(429c)自由端下方设有下联板第二压块(429e)；

所述下联板第一压块(429d)的下表面上对应所述下联板第一定位销(423c)设有第一条形让位槽，所述下联板第二压块(429d)的下表面上对应所述下联板第二定位销(423d)设有第二条形让位槽。

9.根据权利要求6所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：靠近所述调角器第二支座(427b)上还连接有套筒形的到位传感器支座(426)。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的紧凑型焊接工作站，其特征在于：所述焊接作业间(a)由围板围成，在所述焊接作业间(a)外靠近所述焊接机械臂(200)设有主控柜(500)和焊机(600)。