CN110238553A - 一种天窗拼焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天窗拼焊机，包含送料机构和龙门架；送料机构上设置有工件定位工作台，送料机构具有上下料工位和焊接工位，送料机构带动工件定位工作台在上下料工位和焊接工位之间移动；龙门架包含龙门底座、龙门驱动机构和至少两组龙门架，龙门驱动机构设置在龙门底座上，龙门驱动机构带动龙门架移动，每个龙门架上均设置有机器人移动机构和焊接机器人，机器人移动机构带动焊接机器人移动；本方案利用多道焊接技术可以实现高衔接度的焊接工作过程，大幅提升工作效率；并且优化了各个行走机构以及工件定位工装和焊缝的追踪走向等机构，使整体机器的运行和工作过程更加智能，进一步提升工作效率和加工精度。

Description

一种天窗拼焊机

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体地说是一种智能、高效的天窗拼焊机。

背景技术

现有的天窗拼焊设备都只具有一套焊枪机构，一套焊枪需要依次对天窗的各个焊缝进行焊接，效率非常低下；而且现有的天窗拼焊设备，其工件定位工装以及焊缝的追踪走向设定都达不到要求，不能满足现代化拼焊加工的高精度加工需要。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种智能、高效的天窗拼焊机。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种天窗拼焊机，包含送料机构和龙门架；所述送料机构上设置有工件定位工作台，送料机构具有上下料工位和焊接工位，送料机构带动工件定位工作台在上下料工位和焊接工位之间移动；所述龙门架包含龙门底座、龙门驱动机构和至少两组龙门架，龙门驱动机构设置在龙门底座上，龙门驱动机构带动龙门架移动，每个龙门架上均设置有机器人移动机构和焊接机器人，机器人移动机构带动焊接机器人移动。

优选的，所述送料机构的中部为焊接工位，两端为上下料工位，两个上下料工位与焊接工位之间各设置一套工件定位工作台。

优选的，所述送料机构的两端各设置一套上下料机器人，上下料机器人上设置有吸盘架，吸盘架用于抓取工件板材。

优选的，所述龙门架在龙门底座上的移动方向与送料机构的送料方向平行，焊接机器人在龙门架上的移动方向与送料机构的送料方向垂直。

优选的，所述工件定位工作台包含平台底板，平台底板上设置有多组定位机构和多组吸附机构；所述定位机构包含感应组件和定位组件，感应组件用于检测是否有工件放入，并抵住工件的一侧，定位组件配合感应组件将工件夹紧；所述吸附机构包含电磁铁和位置调节组件，电磁铁通过位置调节组件安装在平台底板上。

优选的，所述感应组件包含感应器、感应器调节座和感应器安装座，感应器设置在感应器调节座上，感应器调节座设置感应器安装座上；所述感应器上设置有触动翻转块，感应器调节座通过弧形腰孔与感应器安装座配合。

优选的，所述定位组件包含定位缸、定位架、压轮支架和缓冲支架；所述定位架与定位缸的伸缩端配合，缓冲支架固定设置在定位架上，压轮支架转动设置在定位架上，缓冲支架通过复位弹性件与压轮支架配合，压轮支架上设置至少两个压轮。

优选的，所述位置调节组件包含X轴调节板、Y轴调节板和转动调节板；所述Y轴调节板与X轴调节板滑动配合，Y轴调节板上设置有调节长孔，转动调节板上设置有转动销，转动销与调节长孔配合，电磁铁设置在转动调节板上。

优选的，所述焊接机器人包含焊接升降机构和焊枪旋转机构，焊接升降机构与机器人移动机构配合，焊接升降机构带动焊枪旋转机构升降；所述焊枪旋转机构包含旋转驱动装置、旋转轴、旋转架、位置补偿机构、载板、焊枪、焊缝追踪装置和除尘罩；所述旋转驱动装置通过旋转轴带动旋转架转动，位置补偿机构设置在旋转架上，位置补偿机构带动载板横向偏移，焊枪和焊缝追踪装置设置在载板上。

优选的，所述焊枪上设置有CCD检测镜头，CCD检测镜头对准焊枪的焊头；所述焊缝追踪装置通过转接板与载板连接，转接板上设置有沿前后方向的调节长孔，焊缝追踪装置与该调节长孔配合；所述除尘罩外接抽气装置，除尘罩连接在旋转架或载板上；所述位置补偿机构在非工作状态下，焊枪的中心线与旋转轴同轴，旋转轴内置空心轴，空心轴用于电路和气路布线。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本方案设计了一种多道焊接设备，利用多道焊接技术可以实现高衔接度的焊接工作过程，大幅提升工作效率；并且优化了各个行走机构以及工件定位工装和焊缝的追踪走向等机构，使整体机器的运行和工作过程更加智能，进一步提升工作效率和加工精度；整体采用双出光激光器、双龙门设计增加焊接效率，减少位移等待时间，增加激光利用率，提升产能。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的一种天窗拼焊机的立体示意图；

附图2为本发明所述的工件定位工作台的结构示意图；

附图3为工件定位工作台移除工件后的结构示意图；

附图4为本发明所述的定位机构的一种实施方式的示意图；

附图5为本发明所述的吸附机构的结构示意图；

附图6为本发明所述的吸附机构的部分结构示意图；

附图7为本发明所述的龙门架和焊接机器人的示意图；

附图8为本发明所述的焊枪旋转机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

如附图1所示，本发明所述的一种天窗拼焊机，包含送料机构100和龙门架，送料机构100穿过龙门架；所述送料机构100的中部为焊接工位，两端为上下料工位，送料机构100的两端各设置一套上下料机器人110，上下料机器人110上设置有吸盘架，吸盘架用于抓取工件板材，两个上下料工位与焊接工位之间各设置一套工件定位工作台200，送料机构100通过伺服电机、丝杆和直线滑轨带动工件定位工作台200在上下料工位和焊接工位之间移动。

所述龙门架包含龙门底座300、龙门驱动机构400和两组龙门架500，龙门底座300边上放置操作台120和焊道检测控制柜130，龙门驱动机构400设置在龙门底座300上，龙门驱动机构400为伺服电机、丝杆和直线滑轨机构，龙门驱动机构400有两组，分设于龙门底座300顶部的两侧，龙门驱动机构400带动龙门架500移动，龙门架500的移动方向与送料机构100的送料方向平行，每个龙门架500上均设置有机器人移动机构600和焊接机器人700，机器人移动机构600带动焊接机器人700移动，焊接机器人700的移动方向与送料机构100的送料方向垂直。

如附图2-6所示，所述工件定位工作台200包含平台底板1，平台底板1上设置有多组定位机构2和多组吸附机构3，相邻两组吸附机构3之间均设置有毛刷板4，毛刷板4穿过定位机构2，毛刷板4用于承载工件，毛刷结构起到缓冲以及防止物料表面刮伤的作用；所述定位机构2包含感应组件和定位组件，感应组件和定位组件可设置在同一个定位底座10上，来定位工件的窄边；也可以分别安装在两个不同的支座上，分体设置，不受定位底座10的长度限制，用来配合定位工件的长边。

所述感应组件包含感应器11、感应器调节座12和感应器安装座13，感应器11设置在感应器调节座12上，感应器调节座12设置感应器安装座13上；所述感应器11上设置有触动翻转块14，感应器调节座12通过弧形腰孔15与感应器安装座13配合，使感应器11的方向可以转动调节；所述定位组件包含定位缸21、定位架22、压轮支架23和缓冲支架24；所述定位架22与定位缸21的伸缩端配合，缓冲支架24固定设置在定位架22上，压轮支架23转动设置在定位架22上，缓冲支架24通过复位弹簧与压轮支架23配合，压轮支架23的两端上各设置一个压轮25，压轮25上具有环形凹槽；所述压轮支架23可带着两个压轮25在一定范围内转动，以匹配具有斜边或弧边等特殊结构的工件。

所述吸附机构3包含电磁铁30和位置调节组件，位置调节组件包含X轴调节板31、Y轴调节板32和转动调节板33；所述Y轴调节板32与X轴调节板31通过滑轨滑块结构滑动配合，X轴调节板31沿滑动方向设置一列定位孔，Y轴调节板32上设置有定位连接片36，Y轴调节板32调整到位后，通过定位连接片36与定位孔配合固定；所述Y轴调节板32上设置有调节长孔34，转动调节板33上设置有转动销35，转动销35与调节长孔34配合，使转动调节板33可以相对Y轴调节板32滑动并转动，转动调节板33调节到位后，通过螺钉或其他定位结构锁定；所述转动调节板33上设置两块电磁铁30，电磁铁30之间留有焊缝和焊渣处理空间。

上料时，先将单个板材单元工件与定位机构2配合，大工件的长边和窄边各匹配一组，小工件仅在窄边匹配一组；工件的一侧落在感应器11处预定位，并下压触动翻转块14，定位组件收到触动信号，定位缸21带动定位架22收回，使压轮支架23上的压轮25压紧工件的另一侧，并使工件的边缘嵌入压轮25的环形凹槽，完成定位。

定位过程中，调整吸附机构3，使电磁铁30的焊缝与相邻工件的拼接缝对齐，全部定位完成之后，将电磁铁30通电，使其吸附并固定工件。

如附图7-8所示，所述焊接机器人700包含焊接升降机构710和焊枪旋转机构720，焊接升降机构710与机器人移动机构600配合，焊接升降机构710带动焊枪旋转机构720升降；所述焊枪旋转机构720包含旋转驱动装置71、旋转轴72、旋转架73、位置补偿机构74、载板75、焊枪76、焊缝追踪装置77和除尘罩101。

所述旋转驱动装置71为电机，电机通过减速机构和带轮带动旋转轴72转动，旋转架73与旋转轴72连接，并随旋转轴72转动，旋转轴72内置空心轴，空心轴用于电路和气路布线；所述位置补偿机构74为电机丝杆高精度、高响应度传动机构；位置补偿机构74设置在旋转架73上，电机丝杆可以带动载板75沿横向短距离偏移。

所述焊枪76设置在载板75上，焊枪76上设置有CCD检测镜头78，CCD检测镜头78对准焊枪76的激光焊头，用于检查焊缝位置；所述焊缝追踪装置77采用多点抓取随意设置追踪点的方式追踪焊缝，焊缝追踪装置77通过转接板79与载板75连接，焊缝追踪装置77位于焊枪76的前侧，转接板79上设置有沿前后方向的调节长孔，焊缝追踪装置77可以通过该调节长孔沿前后方向微调位置；所述位置补偿机构74带动载板75移动时，焊枪76和焊缝追踪装置77会同步移动，位置补偿机构74在非工作状态下，焊枪76的中心线与旋转轴72同轴；所述除尘罩101外接抽气装置，除尘罩101连接在旋转架73上，除尘罩101的除尘开口对着焊枪76的激光焊头，并囊括焊头的偏移范围；在工作时，移动机构根据焊缝追踪装置77反馈的焊缝信息，带动焊接机器人整体移动、转动，并且位置补偿机构74也根据反馈的焊缝信息进行位置补偿；为了保护线路，旋转轴72的转动范围一般不得超过380°。

整机在加工过程中，一边的工作平台上铺设好需要焊接的板之后，传送到焊接工位，即龙门中；由图1和图2可以看出，天窗一共4条焊缝，左边两条斜向焊缝，右边两条直焊缝；第一道焊接机器人开始实施左边的焊接，在焊接的同时右边的第二道焊接机器人开始对准右边的焊缝，左边焊完之后，右边开始焊，并且第一道焊接机器人开始对准左边下方的焊缝，右边焊完的同时，左边再开始焊第二道，左边焊完的同时，开始焊右边第二道，形成高衔接度的拼焊过程，能极大的提高效率，焊完之后，将焊完的板材由传送带运出；在第一个工作台焊接的同时，另一边的工作台上进行板材放置工作，板材焊完运送出去后，准备好的焊板自动进入焊接区，形成循环往复的加工过程，进一步提高工作效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种天窗拼焊机，其特征在于：包含送料机构（100）和龙门架；所述送料机构（100）上设置有工件定位工作台（200），送料机构（100）具有上下料工位和焊接工位，送料机构（100）带动工件定位工作台（200）在上下料工位和焊接工位之间移动；所述龙门架包含龙门底座（300）、龙门驱动机构（400）和至少两组龙门架（500），龙门驱动机构（400）设置在龙门底座（300）上，龙门驱动机构（400）带动龙门架（500）移动，每个龙门架（500）上均设置有机器人移动机构（600）和焊接机器人（700），机器人移动机构（600）带动焊接机器人（700）移动。

2.根据权利要求1所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述送料机构（100）的中部为焊接工位，两端为上下料工位，两个上下料工位与焊接工位之间各设置一套工件定位工作台（200）。

3.根据权利要求2所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述送料机构（100）的两端各设置一套上下料机器人（110），上下料机器人（110）上设置有吸盘架，吸盘架用于抓取工件板材。

4.根据权利要求1所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述龙门架（500）在龙门底座（300）上的移动方向与送料机构（100）的送料方向平行，焊接机器人（700）在龙门架（500）上的移动方向与送料机构（100）的送料方向垂直。

5.根据权利要求1所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述工件定位工作台（200）包含平台底板（1），平台底板（1）上设置有多组定位机构（2）和多组吸附机构（3）；所述定位机构（2）包含感应组件和定位组件，感应组件用于检测是否有工件放入，并抵住工件的一侧，定位组件配合感应组件将工件夹紧；所述吸附机构（3）包含电磁铁（30）和位置调节组件，电磁铁（30）通过位置调节组件安装在平台底板（1）上。

6.根据权利要求5所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述感应组件包含感应器（11）、感应器调节座（12）和感应器安装座（13），感应器（11）设置在感应器调节座（12）上，感应器调节座（12）设置感应器安装座（13）上；所述感应器（11）上设置有触动翻转块（14），感应器调节座（12）通过弧形腰孔（15）与感应器安装座（13）配合。

7.根据权利要求5所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述定位组件包含定位缸（21）、定位架（22）、压轮支架（23）和缓冲支架（24）；所述定位架（22）与定位缸（21）的伸缩端配合，缓冲支架（24）固定设置在定位架（22）上，压轮支架（23）转动设置在定位架（22）上，缓冲支架（24）通过复位弹性件与压轮支架（23）配合，压轮支架（23）上设置至少两个压轮（25）。

8.根据权利要求5所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述位置调节组件包含X轴调节板（31）、Y轴调节板（32）和转动调节板（33）；所述Y轴调节板（32）与X轴调节板（31）滑动配合，Y轴调节板（32）上设置有调节长孔（34），转动调节板（33）上设置有转动销（35），转动销（35）与调节长孔（34）配合，电磁铁（30）设置在转动调节板（33）上。

9.根据权利要求1所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述焊接机器人（700）包含焊接升降机构（710）和焊枪旋转机构（720），焊接升降机构（710）与机器人移动机构（600）配合，焊接升降机构（710）带动焊枪旋转机构（720）升降；所述焊枪旋转机构（720）包含旋转驱动装置（71）、旋转轴（72）、旋转架（73）、位置补偿机构（74）、载板（75）、焊枪（76）、焊缝追踪装置（77）和除尘罩（101）；所述旋转驱动装置（71）通过旋转轴（72）带动旋转架（73）转动，位置补偿机构（74）设置在旋转架（73）上，位置补偿机构（74）带动载板（75）横向偏移，焊枪（76）和焊缝追踪装置（77）设置在载板（75）上。

10.根据权利要求9所述的天窗拼焊机，其特征在于：所述焊枪（76）上设置有CCD检测镜头（78），CCD检测镜头（78）对准焊枪（76）的焊头；所述焊缝追踪装置（77）通过转接板（79）与载板（75）连接，转接板（79）上设置有沿前后方向的调节长孔，焊缝追踪装置（77）与该调节长孔配合；所述除尘罩（101）外接抽气装置，除尘罩（101）连接在旋转架（73）或载板（75）上；所述位置补偿机构（74）在非工作状态下，焊枪（76）的中心线与旋转轴（72）同轴，旋转轴（72）内置空心轴，空心轴用于电路和气路布线。