CN110449798A - 一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人 - Google Patents

一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，涉及焊接技术领域，包括基座、移动座、同步齿轮一、同步齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二、旋转机构以及焊接机构，本发明将夹紧定位工装(即固定座)与焊接机构结合，借助于驱动机构驱动汽车排气管与消音器在轴向上实现压装定位，接着借助于旋转机构实现二者的旋转，最后启动焊接机构实现产品的焊接固定，一举两得，显著提高了焊接效率，且相比传统的自动焊接机器人，降低了设备成本。

Description

一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人。
背景技术
目前，对于一些小规模的汽车零部件制造企业，汽车排气消音器多数采用手工焊接，通过手工焊接将消音器的一端与排气管焊接连接，由于手工操作，劳动生产率低，焊接质量难以保证，由于消音器和排气管均为圆柱状，在焊接时要不断转动消音器和排气管，操作麻烦，难以保证焊接质量，废品率较高。随着科学技术的发展，虽然也涌现出了一些自动焊接机器人，但是需要专门设置与之配合的夹紧工装，以配合自动焊接机器人执行焊接操作，需要两套设备，成本较高，且在实际操作过程中，需要事先将排气管固定在夹紧工装上，再送至焊接机器人处执行焊接操作，步骤繁琐，效率较低，同时，对焊接机器人的精度要求也很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。
一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，包括基座、移动座、同步齿轮一、同步齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二、旋转机构以及焊接机构，所述基座内设有滑轨，所述移动座包括结构相同的移动座一和移动座二，移动座一和移动座二均配合安装于滑轨上，移动座一还连接有驱动机构以驱动其沿着滑轨做横向移动，所述移动座二通过基座一侧的固定板与基座安装固定，所述同步齿轮一和从动齿轮一均转动连接于移动座一内且相互啮合，同步齿轮二和从动齿轮二均转动连接于移动座二内且相互啮合，同步齿轮一轴向连接有导向套，同步齿轮二轴向连接有与导向套配合的导向杆，导向杆的横截面形状为正多边形，导向套上还固定有摩擦轮，所述旋转机构安装于移动座一与移动座二之间的基座内并位于摩擦轮一侧，在摩擦轮与旋转驱动结合时，所述旋转机构用于驱动摩擦轮旋转，所述焊接机构安装于移动座二的一侧并用于实现汽车排气管与消音器的焊接，所述从动齿轮一、从动齿轮二上分别轴向设置有用于安装汽车排气管、消音器的固定座。
优选的，所述旋转机构包括机架、同步套筒、齿圈、主动齿轮以及驱动电机一，所述机架安装于基座内，所述机架的上部设有供导向套穿过的通孔，通孔内通过轴承安装有所述的同步套筒，所述齿圈安装于同步套筒的外圆周上，且齿圈与主动齿轮啮合，主动齿轮连接至驱动电机一的输出端，驱动电机一安装于机架上。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机二、丝杠以及丝杠螺母，驱动电机二安装于基座的一端且其输出端连接至丝杠，丝杠的另一端转动连接于机架上，移动座一上设有贯通孔，贯通孔内安装有与丝杠配合的所述丝杠螺母。
优选的，所述移动座一包括底座和设备箱，所述设备箱安装于底座的顶部。
优选的，所述同步齿轮一与同步齿轮二之间以及从动齿轮一与从动齿轮二之间均共轴心。
优选的，所述焊接机构包括横板和焊接头，所述焊接头安装于横板上并正对着焊接位，所述横板安装于移动座二的侧面。
优选的，所述基座的底部设有脚撑。
本发明的优点在于：
(1)本发明将夹紧定位工装(即固定座)与焊接机构结合，借助于驱动机构驱动汽车排气管与消音器在轴向上实现压装定位，接着借助于旋转机构实现二者的旋转，最后启动焊接机构实现产品的焊接固定，一举两得，显著提高了焊接效率，且相比传统的自动焊接机器人，降低了设备成本。
(2)本发明中借助于同步齿轮一、同步齿轮二、从动齿轮一、从动齿轮二实现了汽车排气管与消音器的同步旋转焊接，在压装到位后执行焊接操作，一气呵成，且焊接机构正对着焊接位，整体上保证了焊接精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为本发明的局部(驱动机构部分)示意图。
图5为本发明中导向套与导向杆的爆炸图。
其中，1-基座，2-移动座一，21-底座，22-设备箱，3-移动座二，4-同步齿轮一，5-同步齿轮二，6-从动齿轮一，7-从动齿轮二，8-旋转机构，81-机架，82-同步套筒，83-齿圈，84-主动齿轮，85-驱动电机一，9-焊接机构，91-横板，92-焊接头，10-驱动机构，101-驱动电机二，102-丝杠，103-丝杠螺母，11-脚撑，12-滑轨，13-导向套，14-导向杆，15-固定座。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，包括基座1、移动座、同步齿轮一4、同步齿轮二5、从动齿轮一6、从动齿轮二7、旋转机构8以及焊接机构9，所述基座1内设有滑轨12，所述移动座包括结构相同的移动座一2和移动座二3，移动座一2和移动座二3均配合安装于滑轨12上，移动座一2还连接有驱动机构10以驱动其沿着滑轨12做横向移动，所述移动座二3通过基座1一侧的固定板与基座1安装固定，所述同步齿轮一4和从动齿轮一6均转动连接于移动座一2内且相互啮合，同步齿轮二5和从动齿轮二7均转动连接于移动座二3内且相互啮合，同步齿轮一4轴向连接有导向套13，同步齿轮二5轴向连接有与导向套13配合的导向杆14，导向杆14的横截面形状为正多边形，导向套13上还固定有摩擦轮86，所述旋转机构8安装于移动座一2与移动座二3之间的基座1内并位于摩擦轮86一侧，在摩擦轮86与旋转驱动结合时，所述旋转机构8用于驱动摩擦轮86旋转，所述焊接机构9安装于移动座二3的一侧并用于实现汽车排气管与消音器的焊接，所述从动齿轮一6、从动齿轮二7上分别轴向设置有用于安装汽车排气管、消音器的固定座15。其中，同步齿轮一4、同步齿轮二5分别通过导向套13和导向杆14转动连接于移动座一2、移动座二3上，导向套13与同步齿轮一4以及导向杆14与同步齿轮二5之间均采用键连接(导向杆14上位于同步齿轮二5的一端设有一段圆杆)，从动齿轮一6、从动齿轮二7分别通过相对应的固定座15转动连接于移动座一2、移动座二3上，从动齿轮一6、从动齿轮二7与相应的固定座15之间也采用键连接，以实现汽车排气管与消音器的同步旋转，所述固定座15上设有用于套接排气管与消音器的固定槽。
本发明中，同步齿轮一4与同步齿轮二5的尺寸型号相同，从动齿轮一6与从动齿轮二7的尺寸型号也相同，以保证同步旋转。
在本实施例中，所述旋转机构8包括机架81、同步套筒82、齿圈83、主动齿轮84以及驱动电机一85，所述机架81安装于基座1内，具体采用螺栓连接固定，所述机架81的上部设有供导向套13穿过的通孔，通孔内通过轴承安装有所述的同步套筒82，所述齿圈83安装于同步套筒82的外圆周上，且齿圈83与主动齿轮84啮合，主动齿轮84连接至驱动电机一85的输出端，驱动电机一85安装于机架81上。
在本实施例中，所述驱动机构10包括驱动电机二101、丝杠102以及丝杠螺母103，驱动电机二101安装于基座1的一端且其输出端连接至丝杠102，丝杠102的另一端转动连接于机架81上，移动座一2上设有贯通孔，贯通孔内安装有与丝杠102配合的所述丝杠螺母103。
在本实施例中，所述移动座一2包括底座21和设备箱22，所述设备箱22安装于底座21的顶部，设备箱22为壳体结构，用于安装同步齿轮一4、从动齿轮一6，其顶部安装有盖板。
在本实施例中，所述同步齿轮一4与同步齿轮二5之间以及从动齿轮一6与从动齿轮二7之间均共轴心，满足了汽车排气管与消音器在压装时的同心度要求。
在本实施例中，所述焊接机构9包括横板91和焊接头92，所述焊接头92安装于横板91上并正对着焊接位，所述横板91安装于移动座二3的侧面。焊接头92外接焊接设备，以实现焊接操作。
在本实施例中，所述基座1的底部设有脚撑11，用于将基座1支撑起来。
工作过程及原理：首先，移动座一2位于基座1的一端，与移动座二3之间的距离最远，人工将已涂抹上焊料的汽车排气管、消音器分别套在移动座一2、移动座二3上的固定座15内，接着启动驱动机构10，丝杠102带动移动座一2向移动座二3和机架81处靠拢，当移动到指定距离后，驱动电机二101关闭，此时的汽车排气管与消音器已完成压装定位，摩擦轮86(类似于刹车片)此时也与同步套筒82接触，驱动电机一85启动，带动同步套筒82、摩擦轮86旋转，接着同步齿轮一4、同步齿轮二5、从动齿轮一6、从动齿轮二7均开始旋转，压装后的产品也会同步转动，焊接头92启动并开始对产品进行焊接固定，完成一个产品的焊接工序。焊接完成后，关闭焊接头92和驱动电机一85，驱动电机二101反转，取下产品即可。需要指出的是，上述的电气设备(如驱动电机一、驱动电机二等)均通过后台的PLC控制器控制，以实现全程自动压装、焊接，节省焊接定位工时。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于，包括基座(1)、移动座、同步齿轮一(4)、同步齿轮二(5)、从动齿轮一(6)、从动齿轮二(7)、旋转机构(8)以及焊接机构(9)，所述基座(1)内设有滑轨(12)，所述移动座包括结构相同的移动座一(2)和移动座二(3)，移动座一(2)和移动座二(3)均配合安装于滑轨(12)上，移动座一(2)还连接有驱动机构(10)以驱动其沿着滑轨(12)做横向移动，所述移动座二(3)通过基座(1)一侧的固定板与基座(1)安装固定，所述同步齿轮一(4)和从动齿轮一(6)均转动连接于移动座一(2)内且相互啮合，同步齿轮二(5)和从动齿轮二(7)均转动连接于移动座二(3)内且相互啮合，同步齿轮一(4)轴向连接有导向套(13)，同步齿轮二(5)轴向连接有与导向套(13)配合的导向杆(14)，导向杆(14)的横截面形状为正多边形，导向套(13)上还固定有摩擦轮(86)，所述旋转机构(8)安装于移动座一(2)与移动座二(3)之间的基座(1)内并位于摩擦轮(86)一侧，在摩擦轮(86)与旋转驱动结合时，所述旋转机构(8)用于驱动摩擦轮(86)旋转，所述焊接机构(9)安装于移动座二(3)的一侧并用于实现汽车排气管与消音器的焊接，所述从动齿轮一(6)、从动齿轮二(7)上分别轴向设置有用于安装汽车排气管、消音器的固定座(15)。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述旋转机构(8)包括机架(81)、同步套筒(82)、齿圈(83)、主动齿轮(84)以及驱动电机一(85)，所述机架(81)安装于基座(1)内，所述机架(81)的上部设有供导向套(13)穿过的通孔，通孔内通过轴承安装有所述的同步套筒(82)，所述齿圈(83)安装于同步套筒(82)的外圆周上，且齿圈(83)与主动齿轮(84)啮合，主动齿轮(84)连接至驱动电机一(85)的输出端，驱动电机一(85)安装于机架(81)上。
3.所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述驱动机构(10)包括驱动电机二(101)、丝杠(102)以及丝杠螺母(103)，驱动电机二(101)安装于基座(1)的一端且其输出端连接至丝杠(102)，丝杠(102)的另一端转动连接于机架(81)上，移动座一(2)上设有贯通孔，贯通孔内安装有与丝杠(102)配合的所述丝杠螺母(103)。
4.根据权利要求3所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述移动座一(2)包括底座(21)和设备箱(22)，所述设备箱(22)安装于底座(21)的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述同步齿轮一(4)与同步齿轮二(5)之间以及从动齿轮一(6)与从动齿轮二(7)之间均共轴心。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述焊接机构(9)包括横板(91)和焊接头(92)，所述焊接头(92)安装于横板(91)上并正对着焊接位，所述横板(91)安装于移动座二(3)的侧面。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽车排气管的快速定位焊接机器人，其特征在于：所述基座(1)的底部设有脚撑(11)。
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