CN112404774A - 一种自动化智能车身焊接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动化智能车身焊接系统，涉及智能车身焊接技术领域。该种自动化智能车身焊接系统，包括加工底座，所述加工底座顶部的两侧分别固定连接有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间设置有旋转框架；所述旋转框架底部的两侧分别固定连接有第一框架和第二框架，所述旋转框架底部的中心固定连接有限位齿条，所述加工底座顶部的中心安装有伺服电机，所述伺服电机输出轴的前端固定连接有与限位齿条相对应的传动齿轮。通过设计简单的支撑机构、旋转机构、移动限位机构、夹紧机构和升降焊接机构，可以对汽车的车身进行自动焊接加工，而且可以根据焊接点的变化，进行快速自动调整，值得大力推广。

Description

一种自动化智能车身焊接系统
技术领域
本发明涉及智能车身焊接技术领域，具体为一种自动化智能车身焊接系统。
背景技术
汽车自车身构件主要由冲压和焊接工艺性良好的冷轧钢板冲压件经装配、焊接制成，其焊接生产批量大、生产速度快、对被焊零件装配焊接精度要求高，多采用流水作业的生产方式，机械化、自动化程度高，大量采用专用设备及工装夹具，焊接工作越来越多的由自动焊机、焊接机器人来完成。由于组成车身的钢板较薄，为防止焊接变形，车身焊接以电阻焊为主，CO2气体保护焊、螺柱焊、电弧焊、钎焊等工艺方法也在生产中得到应用。车身生产中还采用火焰钎焊、冲联等工艺方法实现工件间的连接。在先进的汽车车身生产线上，激光焊接、激光钎焊技术的应用也在逐步增加。具有效率高、焊接质量稳定、自动化程度高、柔性好等优点，在汽车焊接生产中大量采用。焊接生产线上的机器人可以完成焊接、切割、打磨修整工件、自动上、下工件和装配、尺寸检测等工作。
随着科技的不断发展，汽车加工的很多流程都已经由全自动化加工设备来完成了，智能车身焊接系统就是用来对车身进行自动焊接的，其可以代替人工快速完成简单的自动焊接工作，但目前现有的智能车身焊接系统的设计也存在一定的缺陷，现有的焊接系统结构设计过于复杂，日常维护十分困难，而且由于结构复杂，生产和维护成本也较高，不利于节约成本，为此，我们研发出了新的一种自动化智能车身焊接系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动化智能车身焊接系统，解决了目前现有的智能车身焊接系统的设计也存在一定的缺陷，现有的焊接系统结构设计过于复杂，日常维护十分困难，而且由于结构复杂，生产和维护成本也较高，不利于节约成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自动化智能车身焊接系统，包括加工底座，所述加工底座顶部的两侧分别固定连接有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间设置有旋转框架；
所述旋转框架底部的两侧分别固定连接有第一框架和第二框架，所述旋转框架底部的中心固定连接有限位齿条，所述加工底座顶部的中心安装有伺服电机，所述伺服电机输出轴的前端固定连接有与限位齿条相对应的传动齿轮，所述第一支撑架和第二支撑架内侧的顶部均固定连接有多个转动轮；
所述旋转框架的顶部设置有移动限位机构，所述移动限位机构顶部的两侧均设置有夹紧机构，所述加工底座顶部后端的中心固定连接有升降焊接机构。
优选的，所述第一框架、第二框架和限位齿条均呈半环形结构设置。
优选的，所述第一框架和第二框架与限位齿条之间的前后两端均固定连接有加固杆。
优选的，所述第一框架和第二框架的中心均开设有与多个转动轮相对应的限位滑轨。
优选的，多个所述转动轮均呈倒三角形结构分布。
优选的，所述移动限位机构包括移动平台，所述旋转框架的顶部滑动连接有移动平台，所述移动平台底部的前后两端分别固定连接有第一滑块和第二滑块，所述旋转框架顶部的前后两端均开设有与第一滑块和第二滑块相对应的限位滑槽，所述移动平台底部的中心固定连接有同步齿条，所述旋转框架底部的一侧安装有与同步齿条相对应的驱动电机。
优选的，所述夹紧机构包括两个第一夹紧气缸和两个第二夹紧气缸，所述移动平台顶部前后两端的两侧分别固定连接有两个第一夹紧气缸和两个第二夹紧气缸，两个所述第一夹紧气缸和两个第二夹紧气缸的外侧均固定连接有与移动平台相对应的固定架，两个所述第一夹紧气缸和两个第二夹紧气缸输出轴的一端均固定连接有固定夹板。
优选的，所述升降焊接机构包括安装架，所述加工底座顶部后端的中心固定连接有安装架，所述安装架的顶部固定连接有支撑座，所述支撑座顶部的中心固定连接有升降气缸，所述升降气缸活塞杆的底端固定连接有自动焊枪。
工作原理：在使用该种自动化智能车身焊接系统时，可以将汽车车身零件放置在移动平台1301上之后，然后通过两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402的活塞杆带动多个固定夹板1404进行移动，从而使多个固定夹板1404能够同步夹紧待焊接的汽车车身零件，从而实现对汽车车身零件的定位与固定，移动限位机构13上的移动平台1301用来带动其顶部的汽车车身零件进行横向移动，驱动电机1306的输出端固定连接有固定齿轮，通过固定齿轮带动同步齿条1305进行移动，从而使同步齿条1305带动移动平台1301进行横向移动，旋转框架4底部的中心固定连接有限位齿条7，加工底座1顶部的中心安装有伺服电机9，伺服电机9输出轴的前端固定连接有与限位齿条7相对应的传动齿轮10，伺服电机9可以通过传动齿轮10带动限位齿条7进行角度旋转，从而带动整个旋转框架4和汽车车身零件进行角度旋转，于此同时，可以通过升降气缸1503的活塞杆带动自动焊枪1504进行升降，从而使自动焊枪1504可以对汽车车身零件的待焊接部进行快速自动焊接加工。
(三)有益效果
本发明提供了一种自动化智能车身焊接系统。具备以下有益效果：
1、该种自动化智能车身焊接系统，通过设计简单的智能车身焊接设备，既保证了焊接加工进度，同时其简单的结构设计也便于进行维护和检修，大大降低了生产和维护成本。
2、该种自动化智能车身焊接系统，通过设计简单的支撑机构、旋转机构、移动限位机构、夹紧机构和升降焊接机构，可以对汽车的车身进行自动焊接加工，而且可以根据焊接点的变化，进行快速自动调整，使其整体的加工效率大大提高，值得大力推广。
附图说明
图1为本发明一种自动化智能车身焊接系统的主视结构图；
图2为本发明一种自动化智能车身焊接系统移动限位机构的侧视结构图；
图3为本发明一种自动化智能车身焊接系统第一框架的剖视结构图；
图4为本发明一种自动化智能车身焊接系统限位齿条的侧视结构图；
图5为本发明一种自动化智能车身焊接系统移动平台的仰视结构图。
其中，1、加工底座；2、第一支撑架；3、第二支撑架；4、旋转框架；5、第一框架；6、第二框架；7、限位齿条；8、加固杆；9、伺服电机；10、传动齿轮；11、转动轮；12、限位滑轨；13、移动限位机构；1301、移动平台；1302、第一滑块；1303、第二滑块；1304、限位滑槽；1305、同步齿条；1306、驱动电机；14、夹紧机构；1401、第一夹紧气缸；1402、第二夹紧气缸；1403、固定架；1404、固定夹板；15、升降焊接机构；1501、安装架；1502、支撑座；1503、升降气缸；1504、自动焊枪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-5所示，本发明实施例提供一种自动化智能车身焊接系统，包括加工底座1，加工底座1顶部的两侧分别固定连接有第一支撑架2和第二支撑架3，第一支撑架2和第二支撑架3之间设置有旋转框架4；
旋转框架4底部的两侧分别固定连接有第一框架5和第二框架6，旋转框架4底部的中心固定连接有限位齿条7，加工底座1顶部的中心安装有伺服电机9，伺服电机9输出轴的前端固定连接有与限位齿条7相对应的传动齿轮10，第一支撑架2和第二支撑架3内侧的顶部均固定连接有多个转动轮11；
旋转框架4的顶部设置有移动限位机构13，移动限位机构13顶部的两侧均设置有夹紧机构14，加工底座1顶部后端的中心固定连接有升降焊接机构15。
第一框架5、第二框架6和限位齿条7均呈半环形结构设置，呈半环形结构设置的第一框架5、第二框架6和限位齿条7方便进行旋转调节。
第一框架5和第二框架6与限位齿条7之间的前后两端均固定连接有加固杆8，通过在第一框架5和第二框架6与限位齿条7之间的前后两端均固定连接加固杆8，可以加强第一框架5和第二框架6与限位齿条7之间的牢固性。
第一框架5和第二框架6的中心均开设有与多个转动轮11相对应的限位滑轨12，通过在第一框架5和第二框架6的中心均开设与多个转动轮11相对应的限位滑轨12，从而使第一框架5和第二框架6能够进行定向转动。
多个转动轮11均呈倒三角形结构分布，呈倒三角形结构分布的多个转动轮11既可以对第一框架5和第二框架6起到支撑作用，同时也方便第一框架5和第二框架6进行转动。
移动限位机构13包括移动平台1301，旋转框架4的顶部滑动连接有移动平台1301，移动平台1301底部的前后两端分别固定连接有第一滑块1302和第二滑块1303，旋转框架4顶部的前后两端均开设有与第一滑块1302和第二滑块1303相对应的限位滑槽1304，移动平台1301底部的中心固定连接有同步齿条1305，旋转框架4底部的一侧安装有与同步齿条1305相对应的驱动电机1306，移动限位机构13上的移动平台1301用来带动其顶部的汽车车身零件进行横向移动，驱动电机1306的输出端固定连接有固定齿轮，通过固定齿轮带动同步齿条1305进行移动，从而使同步齿条1305带动移动平台1301进行横向移动。
夹紧机构14包括两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402，移动平台1301顶部前后两端的两侧分别固定连接有两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402，两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402的外侧均固定连接有与移动平台1301相对应的固定架1403，两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402输出轴的一端均固定连接有固定夹板1404，在将汽车车身零件放置在移动平台1301上之后，可以通过两个第一夹紧气缸1401和两个第二夹紧气缸1402的活塞杆带动多个固定夹板1404进行移动，从而使多个固定夹板1404能够同步夹紧待焊接的汽车车身零件，从而实现对汽车车身零件的定位与固定。
升降焊接机构15包括安装架1501，加工底座1顶部后端的中心固定连接有安装架1501，安装架1501的顶部固定连接有支撑座1502，支撑座1502顶部的中心固定连接有升降气缸1503，升降气缸1503活塞杆的底端固定连接有自动焊枪1504，升降焊接机构15可以通过升降气缸1503的活塞杆带动自动焊枪1504进行升降，从而使自动焊枪1504可以对汽车车身零件的待焊接部进行快速自动焊接加工。
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 (8)

1.一种自动化智能车身焊接系统，包括加工底座(1)，其特征在于：所述加工底座(1)顶部的两侧分别固定连接有第一支撑架(2)和第二支撑架(3)，所述第一支撑架(2)和第二支撑架(3)之间设置有旋转框架(4)；
所述旋转框架(4)底部的两侧分别固定连接有第一框架(5)和第二框架(6)，所述旋转框架(4)底部的中心固定连接有限位齿条(7)，所述加工底座(1)顶部的中心安装有伺服电机(9)，所述伺服电机(9)输出轴的前端固定连接有与限位齿条(7)相对应的传动齿轮(10)，所述第一支撑架(2)和第二支撑架(3)内侧的顶部均固定连接有多个转动轮(11)；
所述旋转框架(4)的顶部设置有移动限位机构(13)，所述移动限位机构(13)顶部的两侧均设置有夹紧机构(14)，所述加工底座(1)顶部后端的中心固定连接有升降焊接机构(15)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述第一框架(5)、第二框架(6)和限位齿条(7)均呈半环形结构设置。
3.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述第一框架(5)和第二框架(6)与限位齿条(7)之间的前后两端均固定连接有加固杆(8)。
4.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述第一框架(5)和第二框架(6)的中心均开设有与多个转动轮(11)相对应的限位滑轨(12)。
5.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：多个所述转动轮(11)均呈倒三角形结构分布。
6.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述移动限位机构(13)包括移动平台(1301)，所述旋转框架(4)的顶部滑动连接有移动平台(1301)，所述移动平台(1301)底部的前后两端分别固定连接有第一滑块(1302)和第二滑块(1303)，所述旋转框架(4)顶部的前后两端均开设有与第一滑块(1302)和第二滑块(1303)相对应的限位滑槽(1304)，所述移动平台(1301)底部的中心固定连接有同步齿条(1305)，所述旋转框架(4)底部的一侧安装有与同步齿条(1305)相对应的驱动电机(1306)。
7.根据权利要求6所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述夹紧机构(14)包括两个第一夹紧气缸(1401)和两个第二夹紧气缸(1402)，所述移动平台(1301)顶部前后两端的两侧分别固定连接有两个第一夹紧气缸(1401)和两个第二夹紧气缸(1402)，两个所述第一夹紧气缸(1401)和两个第二夹紧气缸(1402)的外侧均固定连接有与移动平台(1301)相对应的固定架(1403)，两个所述第一夹紧气缸(1401)和两个第二夹紧气缸(1402)输出轴的一端均固定连接有固定夹板(1404)。
8.根据权利要求1所述的一种自动化智能车身焊接系统，其特征在于：所述升降焊接机构(15)包括安装架(1501)，所述加工底座(1)顶部后端的中心固定连接有安装架(1501)，所述安装架(1501)的顶部固定连接有支撑座(1502)，所述支撑座(1502)顶部的中心固定连接有升降气缸(1503)，所述升降气缸(1503)活塞杆的底端固定连接有自动焊枪(1504)。
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