CN109794682A - 焊接生产线及激光焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊接生产线及激光焊接方法,该焊接生产线包括焊接机构,焊接机构的焊接头能够沿第一方向移动;第一工位和第二工位,第一工位和第二工位并排设置并分别布置于焊接机构的相对两侧;其中,第一工位和第二工位均设有上料机构、对中机构和下料机构;上料机构用于将待焊接工件移入对中机构,对中机构用于对待焊接工件进行对中定位,且能够将经过对中定位的待焊接工件沿第二方向移动至焊接机构的焊接区域;第一方向和第二方向相互垂直;下料机构用于将已焊接工件移出。本发明的焊接生产线及激光焊接方法,采取交替出光焊接的方式同时对两个工位的待焊接工件进行焊接,从而充分利用焊接时的激光资源,降低等待时间,提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,尤其涉及焊接生产线及激光焊接方法。
背景技术
在汽车天窗等板材结构的焊接工艺中,通常采用人工作业的方式在一个工作平台两侧分别放置一块待焊接板材(母材或半成品天窗),并通过人工将待焊接板材进行对中定位并完成固定;将固定好的待焊接板材送入焊接区,进行激光焊接,这种方式不仅效率低,不能满足大批量生产的需要。
发明内容
基于此,有必要提供一种提高自动化焊接效率的焊接生产线及激光焊接方法。
一方面,本申请提供一种焊接生产线,包括:
焊接机构,所述焊接机构包括焊接头以及移动组件,所述移动组件能够驱使所述焊接头沿第一方向移动;
第一工位和第二工位,所述第一工位和所述第二工位并排设置并分别布置于所述焊接机构的相对两侧;
其中,所述第一工位和所述第二工位均设有上料机构、对中机构和下料机构;所述上料机构用于将待焊接工件移入对中机构,所述对中机构用于对待焊接工件进行对中定位,且能够将经过对中定位的待焊接工件沿第二方向移动至焊接机构的焊接区域;所述第一方向和所述第二方向相互垂直;所述下料机构用于将已焊接工件移出。
在其中一个实施方式中,所述上料机构和所述下料机构均设置于支撑架,且能够沿所述第一方向往复运动,所述上料机构和所述下料机构包括升降组件和吸盘组件,所述升降组件能够驱使所述吸盘组件上下升降运动,所述吸盘组件能够用于吸附待焊接工件。
在其中一个实施方式中,还包括翻转机构,所述下料机构能够将工件由所述对中机构转移至所述翻转机构,所述翻转机构包括支撑柱、转动架和第一驱动件,所述转动架可转动地设于所述支撑柱,且所述转动架上设有吸盘,所述第一驱动件用于驱动所述转动架相对所述支撑柱转动。
在其中一个实施方式中,所述转动架的转轴通过座体与所述支撑柱相连接,所述转轴转动连接于所述座体,所述座体滑设于所述支撑柱,且所述座体上设有第二驱动件,所述第二驱动件用以驱使所述座体沿所述支撑柱升降运动。
在其中一个实施方式中,所述座体设有气缸组件,所述气缸组件能够用于锁定所述转动架,以限制所述转动架相对所述座体转动。
在其中一个实施方式中,所述气缸组件包括至少两个气缸,所述至少两个气缸以所述转轴为对称轴对称设置,所述转动架设有能够与所述气缸的伸缩杆相配合的锁座;
或者,所述转动架上设有至少两个锁座,两个所述锁座以所述转轴为对称轴对称设置,所述气缸组件包括气缸,所述气缸的伸缩杆能够与所述锁座相配合;
或者,所述转动架能够相对所述座体转动至第一位置和第二位置,当所述转动架转动至第一位置时,所述气缸组件能够锁定所述转动架,当所述转动架转动至第二位置时,所述气缸组件能够锁定所述转动架,且当所述转动架转动至第一位置和所述第二位置时,所述转动架呈水平状态。
另一方面,本申请还提供一种激光焊接方法,包括步骤:
将待焊接工件分别移至第一工位和第二工位;
分别对所述第一工位和所述第二工位的待焊接工件进行对中定位;
对所述第一工位和所述第二工位经对中定位的待焊接工件交替出光焊接;
分别将所述第一工位和所述第二工位的已焊接工件移出。
在其中一个实施方式中,所述激光焊接方法所采用的焊接机构具有焊接区区域,所述对所述第一工位和所述第二工位经对中定位的待焊接工件交替出光焊接的步骤包括:
判断所述焊接机构是否处于焊接作业状态;
当所述焊接机构处于焊接作业状态时,则将未处于所述焊接区域的待焊接工件保持在对中定位状态;
当所述焊接机构未处于焊接作业状态时,将先完成对中定位的待焊接工件移入所述焊接区域。
在其中一个实施方式中,所述第一工位和第二工位并排设置,且所述焊接区域位于所述第一工位和所述第二工位之间,焊接机构的焊接头能够沿第一方向移动,所述第一工位和所述第二工位的待焊接工件能够沿第二方向移入所述焊接区域,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
在其中一个实施方式中,所述分别将所述第一工位和所述第二工位的已焊接工件移出的步骤之前,还包括步骤:
判断所述第一工位的已焊接工件是否需要翻转;
当所述第一工位的已焊接工件需要翻转时,则对所述第一工位的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将所述第一工位的已焊接工件直接移出;
和/或,判断所述第二工位的已焊接工件是否需要翻转;
当所述第二工位的已焊接工件需要翻转时,则对所述第二工位的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将所述第二工位的已焊接工件直接移出。
本发明的焊接生产线及激光焊接方法,采取交替出光焊接的方式同时对两个工位的待焊接工件进行焊接,从而充分利用焊接时的激光资源,降低等待时间,提高了焊接效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施方式中焊接生产线的侧视示意图;
图2为图1示出的焊接生产线的另一侧视示意图;
图3为一实施方式的焊接生产线的上料机构的结构示意图;
图4为一实施方式的焊接生产线的对中机构的结构示意图;
图5为图4示出的对中机构的圆圈A部分结构的局部放大图;
图6为图4示出的对中机构的圆圈B部分结构的局部放大图;
图7为一实施方式的焊接生产线的翻转机构的侧视示意图;
图8为图7示出的翻转机构的俯视示意图;
图9为图8示出的翻转机构的圆圈C部分结构的局部放大图;
图10为图8示出的翻转机构的圆圈D部分结构的局部放大图;
图11为一实施方式的焊接生产线的翻转机构的立体结构的局部结构示意图;
图12为图11示出的翻转机构的圆圈E部分结构的局部放大图;
图13为一实施方式的激光焊接方法的步骤流程示意图;
图14为一实施方式的激光焊接方法中,对两工位交替出光焊接的步骤流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
如图1和图2所示,一实施方式中的焊接生产线,用于对片材进行焊接,以将片材拼接成如汽车天窗加强框等产品。该焊接生产线包括两个工位,具体为第一工位10和第二工位20,以利用两个工位实现并行焊接。如在该实施方式中,焊接生产线包括焊接机构30,焊接机构30用于出射激光交替焊接第一工位10和第二工位20的待焊接工件,第一工位10和第二工位20并排设置,该实施方式中,焊接机构30既能够焊接第一工位10的待焊接工件,也可以焊接第二工位20的待焊接工件,从而高效利用焊接机构30实现不间断焊接。
为了便于理解第一工位10和第二工位20在焊接生产线的布置位置,下面以焊接机构30为参考加以说明。以图1和图2示出的焊接生产线的侧视图建立X-Y-Z三维坐标系,焊接机构30包括焊接头31以及移动组件32,移动组件32能够驱使焊接头31沿第一方向(即图2示出的Y轴方向)移动。如图1所示,第一工位10和第二工位20布置于焊接机构30的相对两侧,确切的说,焊接机构30沿焊接头31的运动方向将焊接生产线划分为左右两个工位,即第一工位10和第二工位20。
结合图1和图2所示,第一工位10和第二工位20均设有上料机构100、对中机构200和下料机构300,使得两个工位能够独立进行上下料及对中作业。具体的,上料机构100用于将待焊接工件移入对中机构200,下料机构300用于将已焊接工件移出。对中机构200用于对待焊接工件进行对中定位,且能够将经过对中定位的待焊接工件沿第二方向移动至焊接机构30的焊接区域。其中,第一方向和第二方向相互垂直。该实施方式中的焊接生产线工作时,由于两工位能够进行独立的上下料及对中作业,从而使得焊接机构30对其中一工位的待焊接工件进行焊接时,另一工位能够继续完成上下料及对中作业,进而使得焊接机构30能够交替对两工位的待焊接工件进行焊接,减少焊接机构30的等待时间,从而高效利用焊接机构30以实现不间断焊接,提高焊接生产线的焊接效率。
再如图1所示,上料机构100和下料机构300均设置于支撑架101,且能够沿第一方向往复运动,也就是说,上料机构100和下料机构300能够沿着与焊接头31移动方向相同的方向移动,由于对中机构200能够沿第二方向移动,从而使得上料机构100、下料机构300能够与对中机构200进行物料转移。例如,在待焊接工件进行对中定位前,上料机构100将待焊接工件转移至对中机构200,以使得对中机构200能够对待焊接工件进行对中定位,进而在待焊接工件经过对中定位后,被沿第二方向移动至焊接机构30的焊接区域,以便焊接机构30进行焊接。相应的,在经过焊接机构30焊接后,可以通过下料机构300将已经焊接的工件从对中机构200移出。需要说明的是,焊接生产线中,支撑架101下方对应对中机构200的两侧分别设置有上料工位100a和下料工位300a,上料工位100a能够用于放置待焊接工件,下料工位300a能够用于放置已焊接工件,上料工位100a的位置不作限定,只要上料机构100能够沿第一方向将物料从上料工位100a转移至对中机构200。相应的,上料工位100a的位置只需要满足下料机构300的下料需要即可。
在一些实施方式中,上料工位100a设有装载工件的料车103,下料工位300a也设有能够装置工件的料车401。位于上料工位100a的料车103能够持续供应待焊接工件,上料机构100将待焊接工件转移至对中机构200。相应的,位于下料工位300a的料车401能够及时的承载已焊接工件并将其移出,实现流水化作业,提高作业效率。
结合图3所示,上料机构100均包括升降组件110和吸盘组件120。升降组件110能够驱使吸盘组件120上下升降运动,吸盘组件120能够用于吸附待焊接工件。在需要进行取放工件时,升降组件110驱使吸盘组件120运动至合适高度,使得吸盘组件120进行吸附或释放工件。能够理解的是,上料机构100和下料机构300的结构,以及取放工件的方式大致相同,现以上料机构100将待焊接工件转移至对中机构200为例加以说明。升降组件110驱使吸盘组件120移动至取料高度,吸盘组件120吸附工件后,升降组件110提升至合适高度,避免工件移动过程中受到干涉而掉落。上料机构100沿第一方向移动将待焊接工件移动至对中机构200上方后,升降组件110下降使得吸盘组件120上的待焊接工件放置在对中机构200,吸盘组件120进行破真空释放对吸盘组件120的吸附。此后吸盘组件120在升降组件110的带动下归位至初始位置。
再如图1和图2所示,支撑架101上设有直线导轨102,上料机构100和下料机构300滑动设置在直线导轨102上。可理解的,直线导轨102沿第一方向延伸,从而使得上料机构100和下料机构300能够沿第一方向(即图2示出的Y轴方向)运动,满足搬运工件的需要,实现上下料。
结合图3所示,升降组件110包括滑动座111、升降轴112和动力源。滑动座111滑动连接于直线导轨102,以满足升降组件110沿第一方向移动的需要,升降轴112能够在动力源的驱动下相对滑动座111升降运动,即沿着Z轴方向上下运动,以便带动吸盘组件120上升或下降至合适高度进行取放工件。
动力源可以是电机113,电机113安装在滑动座111上,电机113的输出轴上设置有啮合轮114,升降轴112滑动连接于滑动座111,且升降轴112设有能够与啮合轮114相啮合的齿条,齿条沿着竖直方向,即Z轴方向延伸,进而电机113带动啮合轮114转动时,啮合轮114能够啮合传动齿条上下运动,以实现升降轴112的升降运动。
吸盘组件120包括安装架121和若干吸盘122。安装架121与升降组件110的升降轴112相连接,以在升降轴112的带动下升降运动,吸盘122设置在安装架121上并用于吸取工件,以随着安装架121上升或下降,满足取放工件的需要。吸盘122的数量以及在安装架121上的排布位置可以根据工件的形状进行设置,在此不做限定。
结合图4至图6所示,对中机构200包括托架210、支撑座220、平移轨道230以及对中平台(图未示)。
在一些实施方式中,对中机构200的对中平台设置于托架210下方,用于承托待焊接工件,且对中平台能够沿第二方向(即图4示出的X轴方向)移动,以将待焊接工件移至焊接机构30的焊接区域。需要说明的是,在对中平台将待焊接工件移至焊接区域前,需要对对中平台上的待焊接工件进行对中定位,以便对中平台将待焊接工件移至焊接区域后,焊接头31能够按照预设的焊接轨迹准确地对待焊接工件进行焊接。此外,由于焊接头31能够沿第一方向移动,对中平台能够沿第二方向移动,从而使得焊接头31出射的激光束能够在X-Y二维平面内对待焊接工件进行焊接,进而实现一次焊接成型,不仅效率高,同时也避免多次焊接需要进行多次对中定位。总而言之,这种结构设置使得焊接生产线在对待焊接工件进行自动化焊接时,只需要一次对中定位,且一次焊接成型,提高焊接效率,且避免多次对中定位而磨损工件,有效确保工件质量。
托架210能够相对支撑座220上下运动,使得托架210处于合适高度,以适应对中或焊接需要。例如,用于对对中平台进行对中定位的多个气缸设置托架210上,以利用托架210相对支撑座220上下运动,选择性地使得气缸处于对中高度,满足对中定位需要。如在一些实施方式中,在需要对待焊接工件进行对中定位时,托架210下降至使得多个气缸处于对中所需要的高度,也就是说,在该高度下,多个气缸能够通过伸缩运动的方式抵靠工件的边缘,以将工件抵靠在预定的对中位置,实现待焊接工件的对中定位以便后续焊接机构30能够稳定地在待焊接工件的拼接处进行焊接,将待焊接工件拼接在一起形成例如汽车天窗加强框等产品。需要说明的是,在对中平台上的待焊接工件经过托架310上的气缸进行对中定位后,托架310将相对支撑座220向上移动,以带动气缸离开对中平台,以便对中平台能够沿第二方向将经过对中定位的待焊接工件移至焊接区域,适应焊接的需要。
托架210和支撑座220之间可以通过滑轨等滑动连接件相连,以满足托架210相对支撑座220升降运动的需要。例如,结合图5和图6所示,托架210的侧边具有支撑杆214,支撑座220上设有固定架213,固定架213或支撑杆214上竖直设置有滑轨215,已通过滑轨215实现支撑杆214与固定架213之间的滑动连接。由于滑轨215呈竖直设置,从而使得托架210能够沿滑轨215相对支撑座220升降运动。需要说明的是,托架210的四角处均可以采用这种结构形式与支撑座220相连,以便托架210升降运动时更为稳定,尽可能避免向一侧倾斜。托架210和支撑座220之间设置有气缸216等驱动结构,以驱使托架210相对支撑座220升降运动。
进一步地,支撑座220滑动设置在平移轨道230上,且能够沿平移轨道230在X轴方向平移运动。从而在待焊接工件进行对中定位后,支撑座220能够承载托架210一起沿X轴方向移动以离开上料机构100的正下方,从而在对中平台承接来自上料机构100所传送的待焊接工件时,托架210不会阻隔在对中平台和上料机构100的吸盘组件120之间,从而吸盘组件120能够在上料机构100的升降组件110作用下将待焊接工件放置于对中平台上。确切的说,通过这种结构设置,在上料机构100将待焊接工件放置于对中平台上时,托架210不会干涉到工件从上方的上料机构100转移至对中平台。
为了便于理解,这里就待焊接工件由上料工位100a转移至焊接机构30的焊接区域为例加以说明。上料工位100a的料车103上叠设有焊接需要的待焊接工件,上料机构100在上料工位100a拾取待焊接工件后,沿着第一方向(即图2中示出的Y轴方向)移动至对中机构200的对中平台上。能够理解的,在待焊接工件由上料机构100转移至对中平台时,托架210在平移轨道230上的位置不会阻碍待焊接工件,确切的说,上料机构100将待焊接工件移动至对中平台正上方时,托架210处于移开的状态而不会挡在对中平台上方。在待焊接工件转移至对中平台后,上料机构100移向上料工位100a进行下一片待焊接工件的拾取操作。对中机构200的托架210沿第二方向(即图1示出的X轴方向)移动至对中平台上方,然后,托架210沿支撑座220下降以使得托架210上的气缸处于对中的高度,以便气缸对对中平台上的待焊接工件进行对中定位。经过对位后,托架210将沿支撑座220上升以使得气缸离开对中平台,达到安全高度,以便对中平台将经过对中定位的待焊接工件移至焊接机构30的焊接区域。
结合图5所示,支撑座220固定设有驱动电机212,平移轨道230上除了设置满足支撑座220滑动需要的滑轨等滑动件,另外还设置了例如齿条221等啮合传动件,驱动电机212输出轴连接驱动齿轮,通过驱动齿轮与齿条221等啮合传动件实现啮合传动,进而驱动电机212工作时,能够驱使支撑座220平移运动。
再如图1和图2所示,焊接生产线还包括翻转机构400,下料机构300能够将工件由对中机构200转移至翻转机构400,翻转机构400能够对已焊接工件进行翻转操作,以调整已焊接工件的方向,方便将已焊接工件齐整的放置到下料工位300a。例如,在焊接机构30对待焊接工件进行焊接后,需要将焊接好的工件转移到下料工位300a时,已焊接工件可能朝向不同方向,本实施方式中,在需要进行翻转时,利用翻转机构400对已焊接工件进行翻转后,已焊接工件的方向将被统一,从而能够协调一致的放置在下料工位300a,以便进行集中打包,提高作业效率。
结合图7至图9所示,翻转机构400包括支撑柱410、转动架420和第一驱动件430。
转动架420可转动地设于支撑柱410。转动架420上设有吸盘420a,吸盘420a的设置数量及排布位置可以根据吸附需要进行配置。例如,在一些实施方式中,转动架420的均匀的分布多个吸盘420a,以便均匀吸附工件。此外,转动架420作为翻转工件的支撑结构,转动架420大致呈矩形的框架,吸盘420a可以是设置在转动架420的同一侧,或者,转动架420的相对两侧均设置吸盘420a,这样在经过转动架420翻转后的工件被放入下料工位300a后,转动架420可以不用翻转复位,而利用设置在另一侧的吸盘420a继续完成承接吸附来自下料机构300的工件,从而有效提翻转作业效率。
第一驱动件430用于驱动转动架420相对支撑柱410转动。在需要进行翻转作业时,下料机构300将已焊接工件移动至合适高度供翻转机构400的吸盘420a吸附,然后下料机构300离开转动架420的运动区域,避免转动架420转动时与下料机构300发生干涉。经过转动架420的转动,已焊接工件将朝向预先设定的方向。以焊接汽车天窗加强框为例,汽车天窗加强框具有相背设置的正面和反面,可以理解的,正面是指汽车天窗加强框安装于汽车天窗时位于车体外表面的一侧,相应的,反面则位于车体的内部所在一侧。在经过焊接机构30焊接后,下料机构300拾取汽车天窗加强框,如果汽车天窗加强框的正面是朝下的,在需要将汽车天窗加强框的正面朝上放置在下料工位300a时,可以先将汽车天窗加强框转移至翻转机构400,翻转机构400的转动架420旋转180°,便使得汽车天窗加强框的正面朝上,以满足包装存放需要。
转动架420的转轴421通过座体440与支撑柱410相连接,转轴421转动连接于座体440,座体440滑设于支撑柱410,且座体440上设有第二驱动件450,第二驱动件450用以驱使座体440沿支撑柱410升降运动。通过这种设置,转动架420不仅能够绕转轴421转动,同时也能够在座体440的带动下沿支撑柱410升降运动。该实施方式中,转动架420将已焊接工件进行翻转后,可以下降至下料高度以将工件放入下料工位300a,由翻转机构400完成下料作业,提高作业效率。也就是说,需要对已焊接工件进行翻转时,下料机构300可以将已焊接工件转移至翻转机构400,经过翻转机构400进行翻转后,翻转机构400能够将翻转好的工件放置在下料工位300a。在不需要进行翻转时,下料机构300也能够直接将已焊接工件放置在下料工位300a。
需要说明的是,转动架420的转轴421沿着与第一方向相平行的方向延伸,也就是说,转轴421的延伸方向与焊接头31的移动方向相平行。通过这种设置,转动架420在绕转轴421转动时,也就意味着转动架420绕Y轴转动。
结合图11和图12所示,第二驱动件450可以是驱动电机,驱动电机的输出轴设置有驱动齿451,支撑柱410上设置有沿竖直方向延伸的齿条411,驱动齿451与齿条411相啮合,从而驱动电机工作时,通过驱动齿451与齿条411的啮合配合使得与第二驱动件450相连的座体440相对支撑柱410升降运动,进而座体440经转轴421带动转动架420升降运动。需要说明的是,座体440与支撑柱410之间可以采用直线滑轨412等滑动连接件实现滑动配合。
结合图7和图10所示,座体440设有气缸组件460,气缸组件460能够用于锁定转动架420,以限制转动架420相对座体440转动。该实施方式中,可以利用气缸组件460锁定转动架420的位置,从而在将已焊接工件放入下料工位300a时,转动架420不会发生转动,以维持工件的稳定性。可以理解的,在下料机构300将已焊接工件转移至转动架420时,转动架420转动至承接工件的角度后,可以利用气缸组件460锁定转动架420,以便转动架420稳定的承接工件。
需要说明的是,气缸组件460锁定转动架420具有多种实现方式,只要气缸组件460能够选择性地锁定转动架420,防止转动架420转动即可。
在一些实施方式中,转动架420转动至任意角度,气缸组件460均能够限制转轴421转动或者气缸组件460限制转动架420转动,均能够防止转动架420相对座体440转动。例如,气缸组件460包括伸缩气缸461,伸缩气缸461的安装座461a安装于座体440,伸缩气缸461的伸缩杆461b能够伸缩运动并选择性地抵持在转轴421或转动架420上,从而限制转动架420转动。
在一些实施方式中,转动架420能够相对座体440转动至第一位置和第二位置,当转动架420转动至第一位置时,气缸组件460能够锁定转动架420,当转动架420转动至第二位置时,气缸组件460能够锁定转动架420,且当转动架420转动至第一位置和第二位置时,转动架420呈水平状态。需要说明的是,转动架420转动至第一位置时,吸盘420a朝向上方,转动架420由第一位置转动180°后,转动架420将处于第二位置,此时,吸盘420a朝向下方。该实施方式中,第一位置和第二位置时,转动架420呈水平状态,意味着,转动架420的吸盘420a所吸附的工件呈水平,从而在下料工位300a处设置料车401时,转动架420沿支撑柱410下降至合适高度,便能够平整的将工件叠设在料车401,以进行集中下料。相应的,在下料机构300需要将工件转移至翻转机构400时,转动架420转动至第一位置或第二位置使得吸盘420a朝上,以便承接来自下料机构300的工件。
如图所示,气缸组件460包括至少两个气缸461,至少两个气缸461以转轴421为对称轴对称设置,转动架420设有能够与气缸461的伸缩杆461b相配合的锁座462。通过这种设置,由于气缸461以转轴421为对称轴对称设置,从而转动架420旋转180°后,气缸461的伸缩杆461b仍然能够与相应的锁座462进行配合,以限制转动架420转动。从而在转动架420转动到合适位置、被气缸461的伸缩杆461b锁定后,转动架420不会发生转动而能够平稳地沿支撑柱410升降运动,以便承接下料机构300所转移的工件或者将经过翻转的工件放置到下料工位300a。
在另一些实施方式中,转动架420上设有至少两个锁座462,两个锁座462以转轴421为对称轴对称设置,气缸组件460包括气缸461,气缸461的伸缩杆461b能够与锁座462相配合。这种设置方式,也能够满足转动架420的锁定需要,转动架420上的吸盘420a吸附工件后,转动架420旋转180°对工件进行翻转。此时,对称设置的锁座462中始终有一个能够与气缸461的伸缩杆461b进行配合,将转动架420锁定住以避免转动架420转动而影响已经翻转好的工件方向,使得工件能够按照生产期待的方向摆放至下料工位300a。
此外,在其他实施方式中,气缸组件460可以包括更多的气缸461,例如,气缸组件460包括四个气缸461,四个气缸461以转轴421为对称轴两两对称地设置在位于转动架420相对两侧的座体440上,相应的转动架420的相对两侧分别设有与气缸461相对应的锁座462。在转动架420处于承接下料机构300所转移的工件时,四个气缸461均能够与对应的锁座462配合,以稳定锁定转动架420,提高承接工件稳定性。相应的,在转动架420带动工件翻转180°后,由于四个气缸461对称设置,从而四个气缸461仍然能够与相应的锁座462配合,以便转动架420平稳地将工件放置于下料工位300a。
结合图13所示,本申请还提供一种激光焊接方法,包括步骤:
步骤S102,将待焊接工件分别移至第一工位10和第二工位20。
步骤S104,分别对第一工位10和第二工位20的待焊接工件进行对中定位。
步骤S106,对第一工位10和第二工位20经对中定位的待焊接工件交替出光焊接。
步骤S108,分别将第一工位10和第二工位20的已焊接工件移出。
该实施方式中,在第一工位10和第二工位20分别进行上下料操作和对中操作,且采用交替出光焊接的方式对两工位的待焊接工件进行焊接,从分利用焊接资源,降低了等待时间,提高了自动化生产效率。
需要说明的是,激光焊接方法所采用的焊接机构30具有焊接区域。焊接区域即焊接头对待焊接工件进行焊接时出射激光能够达到的区域,换言之,但凡处于焊接区域内,焊接头所出射的激光束均能够满足焊接需要。结合图14所示,步骤S106,即对第一工位10和第二工位20经对中定位的待焊接工件交替出光焊接的步骤包括:
步骤S1062,判断焊接机构30是否处于焊接作业状态;
步骤S1064,当焊接机构30处于焊接作业状态时,则将未处于焊接区域的待焊接工件保持在对中定位状态;
步骤S1066,当焊接机构30未处于焊接作业状态时,将先完成对中定位的待焊接工件移入焊接区域。
在一些实施方式中,第一工位10和第二工位20并排设置,且焊接区域位于第一工位10和第二工位20之间,焊接机构30的焊接头31能够沿第一方向移动,第一工位10和第二工位20的待焊接工件能够沿第二方向移入焊接区域,第一方向与第二方向相互垂直。例如,在待焊接工件经过对中机构200进行对中定位后,对中机构200将经过对中的工件沿第二方向移入焊接区域,由于焊接机构30的焊接头31能够沿第一方向移动,且第一方向和第二方向相垂直,从而能够在两个维度对工件进行焊接,以便一次性完成工件的焊接需要,不仅效率高,同时也只需要一次对中定位,减少对工件的刮蹭,提高工件质量。
在一些实施方式中,分别将第一工位10和第二工位20的已焊接工件移出的步骤之前,还包括步骤:
判断第一工位10的已焊接工件是否需要翻转;
当第一工位10的已焊接工件需要翻转时,则对第一工位10的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将第一工位10的已焊接工件直接移出。
该实施方式中,对于需要进行翻转的工件进行翻转操作,使得工件按照例如正面朝上的摆放方向叠设在下料工位300a,从而便于对工件进行集中包装,实现流水化生产,提高了自动化生产效率。
在一些实施方式中,也可以对第二工位20采取翻转操作,即,分别将第一工位10和第二工位20的已焊接工件移出的步骤之前,判断第二工位20的已焊接工件是否需要翻转;
当第二工位20的已焊接工件需要翻转时,则对第二工位20的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将第二工位20的已焊接工件直接移出。
需要说明的是,可以分别在第一工位10和第二工位20设置相应的翻转机构400,以分别进行翻转作业,提高作业效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种焊接生产线,其特征在于,包括:
焊接机构,所述焊接机构包括焊接头以及移动组件,所述移动组件能够驱使所述焊接头沿第一方向移动;
第一工位和第二工位,所述第一工位和所述第二工位并排设置并分别布置于所述焊接机构的相对两侧;
其中,所述第一工位和所述第二工位均设有上料机构、对中机构和下料机构;所述上料机构用于将待焊接工件移入对中机构,所述对中机构用于对待焊接工件进行对中定位,且能够将经过对中定位的待焊接工件沿第二方向移动至焊接机构的焊接区域;所述第一方向和所述第二方向相互垂直;所述下料机构用于将已焊接工件移出。
2.根据权利要求1所述的焊接生产线,其特征在于,所述上料机构和所述下料机构均设置于支撑架,且能够沿所述第一方向往复运动,所述上料机构和所述下料机构包括升降组件和吸盘组件,所述升降组件能够驱使所述吸盘组件上下升降运动,所述吸盘组件能够用于吸附待焊接工件。
3.根据权利要求1所述的焊接生产线,其特征在于,还包括翻转机构,所述下料机构能够将工件由所述对中机构转移至所述翻转机构,所述翻转机构包括支撑柱、转动架和第一驱动件,所述转动架可转动地设于所述支撑柱,且所述转动架上设有吸盘,所述第一驱动件用于驱动所述转动架相对所述支撑柱转动。
4.根据权利要求3所述的焊接生产线,其特征在于,所述转动架的转轴通过座体与所述支撑柱相连接,所述转轴转动连接于所述座体,所述座体滑设于所述支撑柱,且所述座体上设有第二驱动件,所述第二驱动件用以驱使所述座体沿所述支撑柱升降运动。
5.根据权利要求4所述的焊接生产线,其特征在于,所述座体设有气缸组件,所述气缸组件能够用于锁定所述转动架,以限制所述转动架相对所述座体转动。
6.根据权利要求5所述的焊接生产线,其特征在于,所述气缸组件包括至少两个气缸,所述至少两个气缸以所述转轴为对称轴对称设置,所述转动架设有能够与所述气缸的伸缩杆相配合的锁座;
或者,所述转动架上设有至少两个锁座,两个所述锁座以所述转轴为对称轴对称设置,所述气缸组件包括气缸,所述气缸的伸缩杆能够与所述锁座相配合;
或者,所述转动架能够相对所述座体转动至第一位置和第二位置,当所述转动架转动至第一位置时,所述气缸组件能够锁定所述转动架,当所述转动架转动至第二位置时,所述气缸组件能够锁定所述转动架,且当所述转动架转动至第一位置和所述第二位置时,所述转动架呈水平状态。
7.一种激光焊接方法,其特征在于,包括步骤:
将待焊接工件分别移至第一工位和第二工位;
分别对所述第一工位和所述第二工位的待焊接工件进行对中定位;
对所述第一工位和所述第二工位经对中定位的待焊接工件交替出光焊接;
分别将所述第一工位和所述第二工位的已焊接工件移出。
8.根据权利要求7所述的激光焊接方法,其特征在于,所述激光焊接方法所采用的焊接机构具有焊接区区域,所述对所述第一工位和所述第二工位经对中定位的待焊接工件交替出光焊接的步骤包括:
判断所述焊接机构是否处于焊接作业状态;
当所述焊接机构处于焊接作业状态时,则将未处于所述焊接区域的待焊接工件保持在对中定位状态;
当所述焊接机构未处于焊接作业状态时,将先完成对中定位的待焊接工件移入所述焊接区域。
9.根据权利要求8所述的激光焊接方法,其特征在于,所述第一工位和第二工位并排设置,且所述焊接区域位于所述第一工位和所述第二工位之间,焊接机构的焊接头能够沿第一方向移动,所述第一工位和所述第二工位的待焊接工件能够沿第二方向移入所述焊接区域,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
10.根据权利要求7-9任一项所述的激光焊接方法,其特征在于,所述分别将所述第一工位和所述第二工位的已焊接工件移出的步骤之前,还包括步骤:
判断所述第一工位的已焊接工件是否需要翻转;
当所述第一工位的已焊接工件需要翻转时,则对所述第一工位的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将所述第一工位的已焊接工件直接移出;
和/或,判断所述第二工位的已焊接工件是否需要翻转;
当所述第二工位的已焊接工件需要翻转时,则对所述第二工位的已焊接工件进行翻转180°后,再移出;
否则,将所述第二工位的已焊接工件直接移出。
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