CN110238565A - 一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装及组焊方法 - Google Patents

Abstract

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装及组焊方法，所述组焊工装包括一个机器人焊接装夹工装和多个组对定位工装,组对定位工装包括定位板和定位块，在定位板上设有与底板两个定位孔相对应的两个定位销，在两个定位凸块上各设有一个与定位板的两个定位销相对应的定位通孔。所述机器人焊接装夹工装包括焊接基座，在焊接基座上设置有多组定位销轴组。采用本发明的组焊方法，保证了焊缝位置一致性，排除了定位件对焊枪行走的阻碍。本发明的组焊工装结构简单，灵活性高、适应能力强。使用本发明的组焊工装、并采用本发明的组焊方法，兼顾了人工焊接的灵活性和焊接机器人的精确性，不仅实现了焊接机器人的稳定焊接，而且实现了盲焊。

Description

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装及组焊方法

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域，尤其是涉及一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装及组焊方法。

背景技术

为了实现效率、质量与成本之间的均衡，越来越多的企业使用焊接机器人代替人工进行焊接作业。焊接机器人对批量的、尺寸一致性好的工件具有生产效率高、焊接质量稳定的优势，但是，焊接机器人对工件焊缝的位置精度要求同样很高，通常工件焊缝位置的误差不超过1mm。

目前类似电机底座这种半封闭板式焊接结构的工件用量较多，数量也较大，适应于焊接机器人的批量、重复性作业特点。对于类似电机底座这种半封闭板式焊接结构的工件来说，其一是焊件组对精度及批量焊缝位置的一致性是非常重要的技术指标，关乎是否适合在机器人工作站上焊接；其二是焊件在满焊时，焊接工装定位件对焊枪的阻碍。常规的机器人焊接工装及焊接方法是通过对焊件外形的定位，以达到焊缝位置相对固定来实现的，这种方法由于焊件本身加工精度不高（通常为等离子切割加工）、焊接工装定位件对焊枪的行走阻碍过多等原因，不能可靠地保证焊接机器人批量的、重复性作业。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，以及使用所述组焊工装的组焊方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，所述电机底座包括底板以及设置在底板一侧的立板，在底板、立板上设置有四个筋板，在所述底板设有两个定位孔，其中一个定位孔设在第一筋板与第二筋板之间，另一个定位孔设在第三筋板与第四筋板之间；所述组焊工装包括一个机器人焊接装夹工装和多个组对定位工装；

所述组对定位工装包括定位板和定位块，在定位板上设有与底板两个定位孔相对应的两个定位销；所述定位块大体为U型，包括两个定位凸块以及与两个定位凸块后端相连接的连接块，其中一个定位凸块与电机底座的底板、立板、第一筋板以及第二筋板所围成的四面槽对应贴合，另一个定位凸块与电机底座的底板、立板、第三筋板以及第四筋板所围成的四面槽对应贴合；在两个定位凸块上各设有一个与定位板的两个定位销相对应的定位通孔；

所述机器人焊接装夹工装包括焊接基座，在焊接基座上设置有多组定位销轴组，每组定位销轴组由两个定位销轴组成，且两个定位销轴与底板上的两个定位孔相对应设置。

优选的，所述定位板上设有用于与连接块底面接触的可调支撑轴。

优选的，所述定位凸块的棱边设有倒角。

优选的，焊接基座为方管型材，在方管型材的上平面上设置有多组定位销轴组，多组定位销轴组沿方管型材的长度方向呈直线等距排列；在方管型材的上平面上还设置有用于压紧底板的压紧机构。

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装的组焊方法，其步骤如下：

步骤一：通过底板上的两个定位孔与定位板上的两个定位销配合，将底板贴合安装在定位板上，然后通过定位块上的两个定位通孔与定位板上的两个定位销配合，将定位块贴合安装在底板上；

步骤二：将立板贴紧两个定位凸块前端放置，将第一筋板、第二筋板分别贴紧第一个定位凸块的两侧面放置，第三筋板、第四筋板分别贴紧第二个定位凸块的两侧面放置，然后，在底板、立板、第一筋板、第二筋板、第三筋板、第四筋板之间的接缝处人工点焊多个连接固定点，最后，将点焊在一起的组对后的电机底座从组对定位工装中取出，完成对电机底座的组对；

步骤三：将多组组对后的电机底座分别通过两个定位孔与焊接基座上相对应的定位销轴组配合，贴合安装在焊接基座上，然后，开动焊接机器人对焊接基座上的多组组对后的电机底座进行盲焊，完成对电机底座的组焊。

优选的，在步骤一中，所述定位块通过可调支撑轴与连接块的底面接触，使定位块与底板贴合安装。

优选的，在步骤三中，所述多组组对后的电机底座通过多个相对应的压紧机构压紧贴合在焊接基座上。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：

有益效果一：由于底板的两个定位孔、定位块的两个定位通孔与定位板上的的两个定位销共用一个定位基准，而且底板、立板以及四个筋板之间的定位关系只与两个定位凸块的几个贴合定位面相关，不会因加工尺寸精度差、板厚不一致而造成影响，因此，保证了组对后的电机底座的焊缝位置一致性。

有益效果二：电机底座的组对是人工进行的，由于人工的灵活性，可以排除底板、立板、四个筋板与定位板、定位块之间贴合不到位的情况，同时还可以灵活地进行点焊连接，预防焊接机器人在满焊时产生较大的焊接变形。

有益效果三：由于底板的两个定位孔与焊接基座上定位销轴组为同一个定位基准，因此，保证了多组组对后的电机底座在机器人焊接装夹工装上的焊缝位置一致性。

有益效果三：由于组对后的电机底座中的底板、立板、四个筋板之间已通过组对定位工装定位、且已点焊固定，不需要额外的定位件定位，因此，焊接机器人的焊枪可不受阻碍地进行组焊。

本发明的组焊工装结构简单，灵活性高、适应能力强。使用本发明的组焊工装并采用本发明的组焊方法，兼顾了人工焊接的灵活性和焊接机器人的精确性，电机底座焊缝位置误差可控制在0.5mm以内，不仅实现了焊接机器人的稳定焊接，而且实现盲焊（只用焊接程序，取消寻位和跟踪功能），因而，降低了人工成本、提高了效率，而且使焊接质量更加稳定。

附图说明

图1为电机底座的结构示意图；

图2为组对定位工装的结构示意图；

图3为机器人焊接装夹工装的结构示意图；

图4为底板、立板、筋板放置在组对定位工装上的结构示意图；

图5为组对后的电机底座安装在机器人焊接装夹工装上的结构示意图。

图中：1、电机底座；1.1、底板；1.2、立板；1.3、筋板；1.4、定位孔；2、机器人焊接装夹工装；2.1、焊接基座；2.2、定位销轴组；2.3、压紧机构；3、组对定位工装；3.1、定位板；3.11、定位销；3.12、可调支撑轴；3.2、定位块；3.21、定位凸块；3.22、连接块；3.23、定位通孔。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，所述电机底座1包括底板1.1以及设置在底板1.1一侧的立板1.2，在底板1.1、立板1.2上设置有四个筋板1.3，形成一个半封闭的焊接结构。常规的机器人焊接工装及焊接方法是通过对底板1.1、立板1.2、筋板1.3的外形定位，以达到对焊缝位置相对固定来实现的。现实生产中，由于要降低加工成本，所述底板1.1、立板1.2、筋板1.3为等离子切割件，加工尺寸精度差，且板厚不能保证一致，致使其组对精度及批量焊缝位置的一致性得不到可靠保证；再者，由于焊接工装定位件要对底板1.1、立板1.2、筋板1.3进行接触定位，造成电机底座1在焊接机器人实施满焊时，焊接工装定位件对焊枪的行走有不可避免的阻碍。

为解决上述问题，本发明公开了一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，以及使用上述组焊工装，实现机器人对电机底座盲焊的组焊方法。

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，在电机底座1的底板1.1上设有两个定位孔1.4，其中一个定位孔1.4设在第一筋板1.3与第二筋板1.3之间，另一个定位孔1.4设在第三筋板1.3与第四筋板1.3之间。

所述组焊工装包括一个机器人焊接装夹工装2和多个组对定位工装3。

如图2所示，所述组对定位工装3包括定位板3.1和定位块3.2，在定位板3.1上设有与底板1.1两个定位孔1.4相对应的两个定位销3.11；所述定位块3.2大体为U型，包括两个定位凸块3.21以及与两个定位凸块3.21后端相连接的连接块3.22，其中一个定位凸块3.21与电机底座1的底板1.1、立板1.2、第一筋板以及第二筋板所围成的四面槽对应贴合，另一个定位凸块3.21与电机底座1的底板1.1、立板1.2、第三筋板以及第四筋板所围成的四面槽对应贴合；在两个定位凸块3.21上各设有一个与定位板3.1的两个定位销3.11相对应的定位通孔3.23。在定位板3.1上还设有用于与连接块3.22底面接触的可调支撑轴3.12。

为了保证定位凸块3.21与底板1.1、立板1.2、筋板1.3更好地贴合，所述定位凸块3.21的棱边设有倒角。

如图3所示，所述机器人焊接装夹工装2包括焊接基座2.1，在焊接基座2.1上设置有多组定位销轴组2.2，每组定位销轴组2.2由两个定位销轴组成，且两个定位销轴与底板1.1上的两个定位孔1.4相对应设置。

为了降低制造成本、方便焊接作业，焊接基座2.1为方管型材，在方管型材的上平面上设置有多组定位销轴组2.2，多组定位销轴组2.2沿方管型材的长度方向呈直线等距排列。在方管型材的上平面上还设置有用于压紧底板1.1的压紧机构2.3。

一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装的组焊方法，其步骤如下：

步骤一：如图4所示，通过底板1.1上的两个定位孔1.4与定位板3.1上的两个定位销3.11配合，将底板1.1贴合安装在定位板3.1上，然后通过定位块3.2上的两个定位通孔3.23与定位板3.1上的两个定位销3.11配合，将定位块3.2贴合安装在底板1.1上；

步骤二：将立板1.2贴紧两个定位凸块3.21前端放置，将第一筋板、第二筋板分别贴紧第一个定位凸块3.21的两侧面放置，第三筋板、第四筋板分别贴紧第二个定位凸块3.21的两侧面放置，然后，在底板1.1、立板1.2、第一筋板、第二筋板、第三筋板、第四筋板之间的接缝处人工点焊多个连接固定点，最后，将点焊在一起的组对后的电机底座1从组对定位工装3中取出，完成对电机底座1的组对；

步骤三：如图5所示，将多组组对后的电机底座1分别通过两个定位孔1.4与焊接基座4.1上相对应的定位销轴组2.2配合，贴合安装在焊接基座2.1上，然后，开动焊接机器人对焊接基座2.1上的多组组对后的电机底座1进行盲焊，完成对电机底座1的组焊。

由于连接块3.22比较重，且悬空在底板1.1外，为了保证定位块3.2与底板1.1可靠贴合，在步骤一中，所述定位块3.2通过可调支撑轴3.12与连接块3.22的底面接触，使定位块3.2与底板1.1贴合安装。由于底板1.1的厚度会发生变化，因此，可调支撑轴3.12要调整到相应的高度，使定位块3.2与底板1.1始终保持贴合安装。

为了保证焊接机器人在组焊中，组对后的电机底座1不发生移动，在步骤三中，所述多组组对后的电机底座1通过多个相对应的压紧机构2.3压紧贴合在焊接基座2.1上。

由于底板1.1的两个定位孔1.4、定位块3.2的两个定位通孔3.23与定位板3.1上的的两个定位销3.11共用一个定位基准，底板1.1、立板1.2以及四个筋板1.3之间的定位关系只与两个定位凸块3.21的几个贴合定位面相关，不会因加工尺寸精度差、板厚不一致而造成影响，因此，保证了组对后的电机底座1的焊缝位置一致性。

电机底座1的组对是人工进行的，由于人工的灵活性，可以排除底板1.1、立板1.2、四个筋板1.3与定位板3.1、定位块3.2之间贴合不到位的情况，同时还可以灵活地进行点焊连接，预防机器人在满焊时产生较大的焊接变形。

由于底板1.1的两个定位孔1.4与焊接基座2.1上定位销轴组2.2为同一个定位基准，因此，保证了多组组对后的电机底座1在机器人焊接装夹工装2上的焊缝位置一致性。

由于组对后的电机底座1中的底板1.1、立板1.2、四个筋板1.3之间已通过组对定位工装3定位、且已点焊固定，不需要额外的定位件定位，因此，焊接机器人的焊枪可不受阻碍地进行组焊。

本发明的组焊工装结构简单，灵活性高、适应能力强。使用本发明的组焊工装并采用本发明的组焊方法，兼顾了人工焊接的灵活性和焊接机器人的精确性，电机底座焊缝位置误差可控制在0.5mm以内，不仅实现了焊接机器人的稳定焊接，而且实现盲焊（只用焊接程序，取消寻位和跟踪功能），因而，降低了人工成本、提高了效率，而且使焊接质量更加稳定。

本发明未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，所述电机底座（1）包括底板（1.1）以及设置在底板（1.1）一侧的立板（1.2），在底板（1.1）、立板（1.2）上设置有四个筋板（1.3），其特征是：在所述底板（1.1）设有两个定位孔（1.4），其中一个定位孔（1.4）设在第一筋板与第二筋板之间，另一个定位孔（1.4）设在第三筋板与第四筋板之间；所述组焊工装包括一个机器人焊接装夹工装（2）和多个组对定位工装（3）；

所述组对定位工装（3）包括定位板（3.1）和定位块（3.2），在定位板（3.1）上设有与底板（1.1）两个定位孔（1.4）相对应的两个定位销（3.11）；所述定位块（3.2）大体为U型，包括两个定位凸块（3.21）以及与两个定位凸块（3.21）后端相连接的连接块（3.22），其中一个定位凸块（3.21）与电机底座（1）的底板（1.1）、立板（1.2）、第一筋板以及第二筋板所围成的四面槽对应贴合，另一个定位凸块（3.21）与电机底座（1）的底板（1.1）、立板（1.2）、第三筋板以及第四筋板所围成的四面槽对应贴合；在两个定位凸块（3.21）上各设有一个与定位板（3.1）的两个定位销（3.11）相对应的定位通孔（3.23）；

所述机器人焊接装夹工装（2）包括焊接基座（2.1），在焊接基座（2.1）上设置有多组定位销轴组（2.2），每组定位销轴组（2.2）由两个定位销轴组成，且两个定位销轴与底板（1.1）上的两个定位孔（1.4）相对应设置。

2.如权利要求1所述的一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，其特征是：所述定位板（3.1）上设有用于与连接块（3.22）底面接触的可调支撑轴（3.12）。

3.如权利要求1所述的一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，其特征是：所述定位凸块（3.21）的棱边设有倒角。

4.如权利要求1所述的一种用于机器人盲焊的电机底座组焊工装，其特征是：焊接基座（2.1）为方管型材，在方管型材的上平面上设置有多组定位销轴组（2.2），多组定位销轴组（2.2）沿方管型材的长度方向呈直线等距排列；在方管型材的上平面上还设置有用于压紧底板（1.1）的压紧机构（2.3）。

5.使用权利要求1-4中所述组焊工装的组焊方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤一：通过底板（1.1）上的两个定位孔（1.4）与定位板（3.1）上的两个定位销（3.11）配合，将底板（1.1）贴合安装在定位板（3.1）上，然后通过定位块（3.2）上的两个定位通孔（3.23）与定位板（3.1）上的两个定位销（3.11）配合，将定位块（3.2）贴合安装在底板（1.1）上；

步骤二：将立板（1.2）贴紧两个定位凸块（3.21）前端放置，将第一筋板、第二筋板分别贴紧第一个定位凸块（3.21）的两侧面放置，第三筋板、第四筋板分别贴紧第二个定位凸块（3.21）的两侧面放置，然后，在底板（1.1）、立板（1.2）、第一筋板、第二筋板、第三筋板、第四筋板之间的接缝处人工点焊多个连接固定点，最后，将点焊在一起的组对后的电机底座（1）从组对定位工装（3）中取出，完成对电机底座（1）的组对；

步骤三：将多组组对后的电机底座（1）分别通过两个定位孔（1.4）与焊接基座（4.1）上相对应的定位销轴组（2.2）配合，贴合安装在焊接基座（2.1）上，然后，开动焊接机器人对焊接基座（2.1）上的多组组对后的电机底座（1）进行盲焊，完成对电机底座（1）的组焊。

6.如权利要求5所述组焊工装的组焊方法，其特征是：在步骤一中，所述定位块（3.2）通过可调支撑轴（3.12）与连接块（3.22）的底面接触，使定位块（3.2）与底板（1.1）贴合安装。

7.如权利要求5所述组焊工装的组焊方法，其特征是：在步骤三中，所述多组组对后的电机底座（1）通过多个相对应的压紧机构（2.3）压紧贴合在焊接基座（2.1）上。