CN109865965A - 一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法 - Google Patents

一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动检测柔性焊接夹具,包括夹具底座和焊接机器人控制器,所述夹具底座上设置有切换滑轨,所述切换滑轨上设置有切换滑座,所述夹具底座上设置有用于检测所述切换滑座位置的第一激光测距仪和用于检测工件位置的第二激光测距仪,所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪分别设置于所述切换滑轨的长度方向两端,所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪均与所述焊接机器人控制器信号连接。本发明提供的一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法,可以使用一个焊接夹具焊接加工多种规格、尺寸的电池托盘,且能够自动检测工件摆放是否符合设定要求,并自动选择与工件长度规格对应的焊接机器人控制程序。

Description

一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种焊接作业辅助装置技术领域,特别是一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。目前国内出现了一大批电动乘用车、电动客车、电动货车企业和品牌,不同企业和品牌的电动汽车所需要的电池托盘规格、尺寸也不一样。
不同规格、尺寸的电池托盘其衬套、吊耳等组件的焊接也不同,且电池托盘对于组件的焊接位置精度要求较高:吊耳之间的距离偏差不得超过0.5毫米,线束支架与边框的距离偏差不得超过0.5毫米,线束支架与地面的距离偏差不得超过0.5毫米;因此在焊接组件的过程中需要使用焊接夹具来保障组件焊接位置的准确性,而现有技术中的焊接夹具只能适用于单一规格、尺寸的电池托盘,针对不同规格、尺寸的电池托盘需要使用不同的焊接夹具。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法,可以使用一个焊接夹具焊接加工多种规格、尺寸的电池托盘。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种自动检测柔性焊接夹具,包括夹具底座和焊接机器人控制器,所述夹具底座上设置有切换滑轨,所述切换滑轨上设置有切换滑座,所述夹具底座上设置有用于检测所述切换滑座位置的第一激光测距仪和用于检测工件位置的第二激光测距仪,所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪分别设置于所述切换滑轨的长度方向两端,所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪均与所述焊接机器人控制器信号连接。
上述自动检测柔性焊接夹具的工作方法,包括以下步骤:
S1:所述第二激光测距仪检测工件与所述第二激光测距仪之间的间距,所述焊接机器人控制器判断测得的间距是否符合预定范围要求,如是则进行下一步,如否则发出警示并停止工作;
S2:所述第一激光测距仪检测所述切换滑座与所述第一激光测距仪之间的间距,根据测得的间距,所述焊接机器人控制器判断此时放置在所述夹具底座上的是什么长度规格的工件;
S3:根据判断结果所述焊接机器人控制器选择对应于该长度规格的工件的焊接控制程序,从而控制焊接机器人进行焊接作业。
作为上述技术方案的进一步改进,所述的一种自动检测柔性焊接夹具,还包括用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两侧的侧边衬套支撑一和侧边衬套支撑二、以及用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两端的端部衬套支撑一和端部衬套支撑二;所述端部衬套支撑一设置于所述切换滑座上,所述端部衬套支撑二设置于所述夹具底座上。
作为上述技术方案的进一步改进,所述切换滑轨平行于需要焊接的电池托盘的长度方向,所述切换滑座为长条板状结构,且所述切换滑座的长度方向垂直于所述切换滑轨;所述侧边衬套支撑一和所述侧边衬套支撑二均设置于所述夹具底座上。
作为上述技术方案的进一步改进,所述端部衬套支撑二和所述侧边衬套支撑二上均设置有定位固定挡块,所述侧边衬套支撑一处设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向侧边的侧边定位气缸,所述侧边定位气缸的活塞杆上固定设置有侧边定位挡板;所述切换滑座上设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向端部的端部定位气缸,所述端部定位气缸的活塞杆上固定设置有端部定位挡板。
作为上述技术方案的进一步改进,所述夹具底座上设置有第一吊耳夹紧组件,所述切换滑座上设置有第二吊耳夹紧组件。
作为上述技术方案的进一步改进,所述第一吊耳夹紧组件和所述第一吊耳夹紧组件均包括吊耳夹紧升降气缸,所述吊耳夹紧升降气缸的缸筒固定设置,所述吊耳夹紧升降气缸的活塞杆朝上设置且上端设置有吊耳夹紧座,所述吊耳夹紧座上设置有翻转吊耳夹持块。
作为上述技术方案的进一步改进,所述夹具底座上还设置有支架定位气缸,所述支架定位气缸的缸筒固定设置,所述支架定位气缸的活塞杆水平设置且末端设置有支架定位座,所述支架定位座上设置有支架定位型面、以及分别位于所述支架定位型面两侧的两个支架夹持板;所述第二激光测距仪设置于所述支架定位座的顶部。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
本发明所提供的一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法,可应用于不同规格的电池托盘的组件焊接作业,电池托盘来料规格不一的产品均可进行准确定位,保证了不同规格的电池托盘焊接后尺寸符合要求且焊接质量稳定;且通过设置两个激光测距仪和焊接机器人控制器,能够自动检测工件摆放是否符合设定要求,并且可以自动检测所需焊接的工件长度规格,从而自动选择对应的焊接机器人控制程序,控制焊接机器人进行焊接作业。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的一种自动检测柔性焊接夹具焊接长度较短的电池托盘时的结构示意图;
图2是本发明所述的一种自动检测柔性焊接夹具焊接长度较长的电池托盘时的结构示意图;
图3是本发明所述的一种自动检测柔性焊接夹具的结构示意图;
图4是本发明所述的支架定位气缸和支架定位座的结构示意图;
图5是本发明所述的第二吊耳夹紧组件的结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图5,图1至图5是本发明一个具体实施例的结构示意图。
本实施例所提供的一种自动检测柔性焊接夹具,其主要用于焊接两种或多种长度不一致的包含吊耳、衬套和线束支架等组件的电池托盘,不同电池托盘外框形状特征一样,电池托盘上的吊耳、衬套和线束支架等组件也是共用的,区别仅在于托盘的长度尺寸以及吊耳、衬套孔的位置不一样。
如图1至图5所示,一种自动检测柔性焊接夹具及其工作方法,包括夹具底座10和焊接机器人控制器50,所述夹具底座10上设置有切换滑轨17,所述切换滑轨17上设置有切换滑座20,所述夹具底座10上设置有用于检测所述切换滑座20位置的第一激光测距仪51和用于检测工件位置的第二激光测距仪52,所述第一激光测距仪51和所述第二激光测距仪52分别设置于所述切换滑轨17的长度方向两端,所述第一激光测距仪51和所述第二激光测距仪52均与所述焊接机器人控制器50信号连接。
上述自动检测柔性焊接夹具的工作方法,包括以下步骤:
S1:所述第二激光测距仪52检测工件与所述第二激光测距仪52之间的间距,所述焊接机器人控制器50判断测得的间距是否符合预定范围要求,如是则进行下一步,如否则发出警示并停止工作;
S2:所述第一激光测距仪51检测所述切换滑座20与所述第一激光测距仪51之间的间距,根据测得的间距,所述焊接机器人控制器50判断此时放置在所述夹具底座10上的是什么长度规格的工件;
S3:根据判断结果所述焊接机器人控制器50选择对应于该长度规格的工件的焊接控制程序,从而控制焊接机器人进行焊接作业。
具体地,还包括用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两侧的侧边衬套支撑一12和侧边衬套支撑二13、以及用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两端的端部衬套支撑一21和端部衬套支撑二11;所述端部衬套支撑一21设置于所述切换滑座20上,所述端部衬套支撑二11设置于所述夹具底座10上。所述切换滑轨17平行于需要焊接的电池托盘的长度方向,所述切换滑座20为长条板状结构,且所述切换滑座20的长度方向垂直于所述切换滑轨17;所述侧边衬套支撑一12和所述侧边衬套支撑二13均设置于所述夹具底座10上。所述端部衬套支撑二11和所述侧边衬套支撑二13上均设置有定位固定挡块14,所述侧边衬套支撑一12处设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向侧边的侧边定位气缸15,所述侧边定位气缸15的活塞杆上固定设置有侧边定位挡板16;所述切换滑座20上设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向端部的端部定位气缸22,所述端部定位气缸22的活塞杆上固定设置有端部定位挡板23。
进一步地,所述夹具底座10上设置有第一吊耳夹紧组件,所述切换滑座20上设置有第二吊耳夹紧组件。所述第一吊耳夹紧组件和所述第一吊耳夹紧组件均包括吊耳夹紧升降气缸30,所述吊耳夹紧升降气缸30的缸筒固定设置,所述吊耳夹紧升降气缸30的活塞杆朝上设置且上端设置有吊耳夹紧座31,所述吊耳夹紧座31上设置有翻转吊耳夹持块32。所述夹具底座10上还设置有支架定位气缸40,所述支架定位气缸40的缸筒固定设置,所述支架定位气缸40的活塞杆水平设置且末端设置有支架定位座41,所述支架定位座41上设置有支架定位型面42、以及分别位于所述支架定位型面42两侧的两个支架夹持板43。
由于两种电池托盘的边框特征一样,只是两种电池托盘的长度尺寸不一样,因此定位方式为:根据六点定位原理和工件尺寸要求,选择电池托盘的底面作为支撑基准面;由于两种产品都带有线束支架,而且位置是一样的,焊接线束支架时,选择带有线束支架的面作为其中一个侧面基准,可保证线束支架安装位置不变,有利于保证了两种产品线束支架的位置度;任意选择一个与之垂直的面作为另一个侧面基准,剩余三面作为夹紧面进行夹紧固定,并且在长度不一致一侧的夹紧机构需要放在所述切换滑座20上。
线束支架定位方式:如图4所示,由于线束支架上没有孔,而且电池托盘上没有线束支架的定位特征,因此线束支架与电池托盘的位置需要依靠夹具定位,根据六点定位原理和工件尺寸要求,选取线束支架的侧面,以及其型面作为线束支架的固定基准,线束支架另一个侧面作为夹紧面,这样可以将线束支架固定在夹具上。由于线束支架的位置在两种电池托盘中是一样的,因此线束支架无需安装在所述切换滑座20上。
衬套定位方式:如图1-3所示,由于电池托盘工件已经有衬套孔位,因此,侧面定位可根据所给电池托盘工件的衬套孔进行定位,衬套孔是个通孔,因此衬套需要支撑定位,两种电池托盘工件衬套的位置不完全一样,位置不一样的衬套其支撑定位可以放在所述切换滑座20上。
吊耳定位方式:如图5所示,电池托盘工件上的特征可以用于吊耳的定位,因此夹具上就不做重复定位了,仅需要做吊耳的夹紧机构,由于两种电池托盘工件的尺寸不一样,因此吊耳的夹紧需要分别设计。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体地说明,当然,本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动,都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:包括夹具底座(10)和焊接机器人控制器(50),所述夹具底座(10)上设置有切换滑轨(17),所述切换滑轨(17)上设置有切换滑座(20),所述夹具底座(10)上设置有用于检测所述切换滑座(20)位置的第一激光测距仪(51)和用于检测工件位置的第二激光测距仪(52),所述第一激光测距仪(51)和所述第二激光测距仪(52)分别设置于所述切换滑轨(17)的长度方向两端,所述第一激光测距仪(51)和所述第二激光测距仪(52)均与所述焊接机器人控制器(50)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:还包括用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两侧的侧边衬套支撑一(12)和侧边衬套支撑二(13)、以及用于分别支撑需要焊接的电池托盘长度方向两端的端部衬套支撑一(21)和端部衬套支撑二(11);所述端部衬套支撑一(21)设置于所述切换滑座(20)上,所述端部衬套支撑二(11)设置于所述夹具底座(10)上。
3.根据权利要求2所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:所述切换滑轨(17)平行于需要焊接的电池托盘的长度方向,所述切换滑座(20)为长条板状结构,且所述切换滑座(20)的长度方向垂直于所述切换滑轨(17);所述侧边衬套支撑一(12)和所述侧边衬套支撑二(13)均设置于所述夹具底座(10)上。
4.根据权利要求3所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:所述端部衬套支撑二(11)和所述侧边衬套支撑二(13)上均设置有定位固定挡块(14),所述侧边衬套支撑一(12)处设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向侧边的侧边定位气缸(15),所述侧边定位气缸(15)的活塞杆上固定设置有侧边定位挡板(16);所述切换滑座(20)上设置有用于固定需要焊接的电池托盘长度方向端部的端部定位气缸(22),所述端部定位气缸(22)的活塞杆上固定设置有端部定位挡板(23)。
5.根据权利要求1所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:所述夹具底座(10)上设置有第一吊耳夹紧组件,所述切换滑座(20)上设置有第二吊耳夹紧组件。
6.根据权利要求5所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:所述第一吊耳夹紧组件和所述第一吊耳夹紧组件均包括吊耳夹紧升降气缸(30),所述吊耳夹紧升降气缸(30)的缸筒固定设置,所述吊耳夹紧升降气缸(30)的活塞杆朝上设置且上端设置有吊耳夹紧座(31),所述吊耳夹紧座(31)上设置有翻转吊耳夹持块(32)。
7.根据权利要求1所述的一种自动检测柔性焊接夹具,其特征在于:所述夹具底座(10)上还设置有支架定位气缸(40),所述支架定位气缸(40)的缸筒固定设置,所述支架定位气缸(40)的活塞杆水平设置且末端设置有支架定位座(41),所述支架定位座(41)上设置有支架定位型面(42)、以及分别位于所述支架定位型面(42)两侧的两个支架夹持板(43);所述第二激光测距仪(52)设置于所述支架定位座(41)的顶部。
8.根据权利要求1所述的一种自动检测柔性焊接夹具的工作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:所述第二激光测距仪(52)检测工件与所述第二激光测距仪(52)之间的间距,所述焊接机器人控制器(50)判断测得的间距是否符合预定范围要求,如是则进行下一步,如否则发出警示并停止工作;
S2:所述第一激光测距仪(51)检测所述切换滑座(20)与所述第一激光测距仪(51)之间的间距,根据测得的间距,所述焊接机器人控制器(50)判断此时放置在所述夹具底座(10)上的是什么长度规格的工件;
S3:根据判断结果所述焊接机器人控制器(50)选择对应于该长度规格的工件的焊接控制程序,从而控制焊接机器人进行焊接作业。
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