CN113770572A - 一种刹车铁蹄焊接站 - Google Patents

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方炜栋
梁帆锋
毛淑毅
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Xingyi Metalworking Technology Zhejiang Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种刹车铁蹄焊接站，包括面板上料工装、筋板储存架、可抓取筋板和面板并送到焊接机构上的送料机械手、输送带、将面板和筋板焊接在一起的焊接机构和将焊接好的刹车铁蹄从焊接机构取出并放置在输送带上的卸料工装，面板上料工装和筋板储存架位于输送带一侧，卸料工装和焊接机构位于输送带另一侧，送料机械手位于面板上料工装和筋板储存架之间。本刹车铁蹄焊接站可以自动抓取料件、自动卸料并输送，自动化程度高，大大提高生产效率。

Description

一种刹车铁蹄焊接站
技术领域
本发明属于刹车蹄片焊接技术领域，涉及一种刹车铁蹄焊接站。
背景技术
刹车铁蹄是指受刹车凸轮或推杆的作用而被向外推展、压制刹车鼓从而起到制动作用的制动配件，它被安装于刹车鼓上，是汽车制动系统中关键的安全零部件之一。刹车铁蹄包括弧形筋板和钢片面板，两平行的弧形筋板垂直焊接于弧形筋板内侧。现有的刹车蹄片焊接机都是单台设备单独焊接，工作效率低，而且需要工人取料和卸料，自动化程度低。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种刹车铁蹄焊接站，可以自动抓取料件、自动卸料并输送，自动化程度高，大大提高生产效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种刹车铁蹄焊接站，包括面板上料工装、筋板储存架、可抓取筋板和面板并送到焊接机构上的送料机械手、输送带、将面板和筋板焊接在一起的焊接机构和将焊接好的刹车铁蹄从焊接机构取出并放置在输送带上的卸料工装，其特征在于，面板上料工装和筋板储存架位于输送带一侧，卸料工装和焊接机构位于输送带另一侧，送料机械手位于面板上料工装和筋板储存架之间；
所述焊接机构包括焊接底座、焊接机械手、旋转架、两个支撑箱体、旋转架两端各设有一个工件定位组件，支撑箱体固定在焊接底座上，支撑箱体上端设有自由转动的转动盘，旋转架位于两个支撑箱体之间且旋转架两侧分别连接在转动盘上，其中一个支撑箱体上设有驱动转动盘转动的主电机，焊接机械手固定在焊接底座上且靠近旋转架的一端；
两个工件定位组件以转动盘的中心轴为中心呈中心对称布置，所述工件定位组件包括滑动立柱、焊接气缸、面板定位座和筋板定位座，焊接气缸固定在旋转架的下安装板上，旋转架两端分别固定有四根滑动立柱，面板定位座套在滑动立柱上，筋板定位座固定在旋转架的上安装板上且与在面板定位座正对，焊接气缸驱动面板定位座作靠近或远离筋板定位座的动作；
面板定位座包括与焊接气缸的伸缩杆连接的升降板、与面板具有相同弧度的弧面板、面板夹紧块和面板夹紧气缸，弧形板固定在升降板上且弧面板中间具有凸起的定位销一，弧形板上开有供面板夹紧块伸出的方形孔，面板夹紧气缸固定在升降板上，面板夹紧气缸的伸缩杆与面板夹紧块连接且驱动面板夹紧块将面板夹持在弧形板上；
筋板定位座包括固定在上安装板上的呈弧形的弯座、筋板夹紧气缸、筋板夹紧块，筋板夹紧块具有两个分别位于弯座的两侧，弯座中部具有凸起的定位销二，筋板夹紧气缸的伸缩杆与筋板夹紧块固定且可以在筋板夹紧气缸的作用下将筋板夹持在弯座上。
进一步的，焊接底座上设有两个焊接机械手，两个焊接机械手位于旋转架的两侧。
进一步的，弧形板上开有四个方形孔，方形孔呈矩阵分布。
进一步的，面板上料工装包括工作台、用于存放面板的存储机构、上料滑座、平推气缸，所述的工作台上设有呈长条状的上料滑轨，工作台前端固定有突出的条形块，平推气缸固定在条形块下端，所述的存储机构包括侧挡板、支撑柱、支撑条，若干个支撑柱竖直固定在工作台上，侧挡板通过螺栓固定在支撑柱上，支撑条固定在工作台上并位于侧挡板下方，所述的上料滑座沿着上料滑轨直线滑动，上料滑座上具有可以将存储机构最下面的一块面板推出存储机构的推块，平推气缸的活塞杆的一端与上料滑座固定连接并驱动上料滑座沿着上料滑轨滑动，工作台前端固定有阻挡面板继续前进的挡料块。
进一步的，所述的推块具有两个。
进一步的，所述的支撑条具有两个且平行设置。
进一步的，所述工作台上设有限位挡板，所述限位挡板位于支撑条两侧。
进一步的，工作台上还设有定位气缸，定位气缸的伸缩杆上固定位可插入面板工艺孔内的定位锥头。
进一步的，卸料工装包括卸料臂、旋转台、卸料气缸、固定底座、升降座、转台气缸、升降气缸、夹爪和抓取气缸，两个夹爪分别固定在抓取气缸的伸缩杆的两端，抓取气缸固定在卸料臂的前端，卸料臂下端面具有长条的滑轨一，旋转台上端卡嵌在滑轨一上且与滑轨一滑动连接，所述的卸料气缸固定在旋转台顶部，卸料气缸的伸缩杆的一端与卸料臂的尾部固定连接，所述的旋转台底部穿设在升降座上端且相对升降座自由转动，转台气缸固定在升降座侧面，转台气缸的伸缩杆与旋转台底部铰接连接并驱动旋转台转动，所述的升降座背面固定有滑动块，固定底座上固定有竖直设置的滑轨二，滑动块卡嵌在滑轨二上且沿着滑轨二上下滑动，所述的升降气缸固定在固定底座上且升降气缸的伸缩杆与升降座的下端连接。
进一步的，送料机械手包括送料机械臂、送料支撑板、可夹持住筋板的筋板夹持组件、可夹持住面板的面板夹持组件，所述筋板夹持组件固定在送料支撑板一端，面板夹持组件固定在送料支撑板另一端。
面板和筋板焊接在一起后组合成刹车铁蹄，本刹车铁蹄焊接站在于实现工件的全自动化焊接。首先，面板上料工装的平推气缸拉动上料滑座向前移动，上料滑座上的推块推动存储机构内的最下面的一块面板沿着支撑条平移，限位挡板用于限制面板左右移动，直到面板的前端与挡料块相抵靠，面板停止移动，定位气缸驱动定位锥头上移，插入到面板的定位孔内，保证夹取面板时面板保持位置不动。送料机械手分别从面板上料工装、筋板储存架中分别夹取面板和筋板，然后依次放置到焊接机构的卸料工位上。启动面板夹紧气缸，驱动面板夹紧块将面板定位在弧面板上，启动筋板夹紧气缸，驱动筋板夹紧块将筋板定位在弯座上；启动卸料工位上的焊接气缸，使面板与筋板相互靠近并最终相抵靠。主电机带动转动盘旋转，转动盘带动旋转架转动180°，使卸料工位上的工件定位组件转到焊接工位上，焊接机械手将面板和筋板焊接在一起形成刹车铁蹄，再次转动旋转架180°，使刹车铁蹄回到卸料工位。卸料工装的升降气缸、转台气缸、卸料气缸相互配合，将卸料臂上的夹爪移动到卸料工位，抓取气缸驱动夹爪抓取刹车铁蹄，然后再将刹车铁蹄转移到输送带上。
与现有技术相比，本刹车铁蹄焊接站具有以下优点：
1.可以自动抓取料件、自动卸料并输送，自动化程度高，大大提高生产效率。
2.焊接机构内可以同时保存两套工件，在焊接完一套工件后，将旋转架旋转180°，焊接另一头的工件，而焊接完的工件刚好可以在此时进行卸料，卸料和焊接位于不同工位上，所以卸料工序不耽误焊接的时间。
附图说明
图1是本刹车铁蹄焊接站的布局图。
图2是焊接机构的结构示意图。
图3是旋转架的结构示意图。
图4是面板定位座的结构示意图。
图5是筋板定位座的结构示意图。
图6是面板上料工装的结构示意图。
图7是工作台的结构示意图。
图8是卸料工装的俯视图。
图9是卸料工装的仰视图。
图10是送料机械手的结构示意图。
图中，1、面板上料工装；11、工作台；12、上料滑座；13、挡料块；14、平推气缸；15、上料滑轨；16、条形块；17、存储机构；171、侧挡板；172、支撑柱；173、支撑条；18、推块；19、限位挡板；110、定位气缸；111、定位锥头；2、筋板储存架；3、送料机械手；31、送料机械臂；32、送料支撑板；33、筋板夹持组件；34、面板夹持组件；4、输送带；5、焊接机构；51、焊接底座；52、焊接机械手；53、旋转架；531、上安装板；532、下安装板；533、滑动立柱；54、支撑箱体；55、转动盘；56、主电机；57、焊接气缸；58、面板定位座；581、升降板；582、弧形板；583、面板夹紧块；584、面板夹紧气缸；585、定位销一；586、方形孔；59、筋板定位座；591、弯座；592、筋板夹紧气缸；593、筋板夹紧块；594、定位销二；6、卸料工装；61、卸料臂；62、旋转台；63、卸料气缸；64、固定底座；65、升降座；66、转台气缸；67、升降气缸；68、夹爪；69、抓取气缸；610、滑轨一；611、滑动块；612、滑轨二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本刹车铁蹄焊接站包括面板上料工装(1)、筋板储存架(2)、可抓取筋板和面板并送到焊接机构(5)上的送料机械手(3)、输送带(4)、将面板和筋板焊接在一起的焊接机构(5)和将焊接好的刹车铁蹄从焊接机构(5)取出并放置在输送带(4)上的卸料工装(6)。面板上料工装(1)和筋板储存架(2)位于输送带(4)一侧，卸料工装(6)和焊接机构(5)位于输送带(4)另一侧，送料机械手(3)位于面板上料工装(1)和筋板储存架(2)之间。
所述焊接机构(5)包括焊接底座(51)、焊接机械手(52)、旋转架(53)、两个支撑箱体(54)、旋转架(53)两端各设有一个工件定位组件，支撑箱体(54)固定在焊接底座(51)上，支撑箱体(54)上端设有自由转动的转动盘(55)，旋转架(53)位于两个支撑箱体(54)之间且旋转架(53)两侧分别连接在转动盘(55)上，其中一个支撑箱体(54)上设有驱动转动盘(55)转动的主电机(56)，焊接机械手(52)固定在焊接底座(51)上且靠近旋转架(53)的一端。
两个工件定位组件以转动盘(55)的中心轴为中心呈中心对称布置，所述工件定位组件包括滑动立柱(533)、焊接气缸(57)、面板定位座(58)和筋板定位座(59)，焊接气缸(57)固定在旋转架(53)的下安装板(532)上，旋转架(53)两端分别固定有四根滑动立柱(533)，面板定位座(58)套在滑动立柱(533)上，筋板定位座(59)固定在旋转架(53)的上安装板(531)上且与在面板定位座(58)正对，焊接气缸(57)驱动面板定位座(58)作靠近或远离筋板定位座(59)的动作。
面板定位座(58)包括与焊接气缸(57)的伸缩杆连接的升降板(581)、与面板具有相同弧度的弧面板、面板夹紧块(583)和面板夹紧气缸(584)，弧形板(582)固定在升降板(581)上且弧面板中间具有凸起的定位销一(585)，弧形板(582)上开有供面板夹紧块(583)伸出的方形孔(586)，面板夹紧气缸(584)固定在升降板(581)上，面板夹紧气缸(584)的伸缩杆与面板夹紧块(583)连接且驱动面板夹紧块(583)将面板夹持在弧形板(582)上。
筋板定位座(59)包括固定在上安装板(531)上的呈弧形的弯座(591)、筋板夹紧气缸(592)、筋板夹紧块(593)，筋板夹紧块(593)具有两个分别位于弯座(591)的两侧，弯座(591)中部具有凸起的定位销二(594)，筋板夹紧气缸(592)的伸缩杆与筋板夹紧块(593)固定且可以在筋板夹紧气缸(592)的作用下将筋板夹持在弯座(591)上。
焊接底座(51)上设有两个焊接机械手(52)，两个焊接机械手(52)位于旋转架(53)的两侧，弧形板(582)上开有四个方形孔(586)，方形孔(586)呈矩阵分布。
面板上料工装(1)包括工作台(11)、用于存放面板的存储机构(17)、上料滑座(12)、平推气缸(14)，所述的工作台(11)上设有呈长条状的上料滑轨(15)，工作台(11)前端固定有突出的条形块(16)，平推气缸(14)固定在条形块(16)下端，所述的存储机构(17)包括侧挡板(171)、支撑柱(172)、支撑条(173)，若干个支撑柱(172)竖直固定在工作台(11)上，侧挡板(171)通过螺栓固定在支撑柱(172)上，支撑条(173)固定在工作台(11)上并位于侧挡板(171)下方，所述的上料滑座(12)沿着上料滑轨(15)直线滑动，上料滑座(12)上具有可以将存储机构(17)最下面的一块面板推出存储机构(17)的推块(18)，平推气缸(14)的活塞杆的一端与上料滑座(12)固定连接并驱动上料滑座(12)沿着上料滑轨(15)滑动，工作台(11)前端固定有阻挡面板继续前进的挡料块(13)。
所述的推块(18)具有两个，所述的支撑条(173)具有两个且平行设置。所述工作台(11)上设有限位挡板(19)，所述限位挡板(19)位于支撑条(173)两侧，工作台(11)上还设有定位气缸(110)，定位气缸(110)的伸缩杆上固定位可插入面板工艺孔内的定位锥头(111)。
卸料工装(6)包括卸料臂(61)、旋转台(62)、卸料气缸(63)、固定底座(64)、升降座(65)、转台气缸(66)、升降气缸(67)、夹爪(68)和抓取气缸(69)，两个夹爪(68)分别固定在抓取气缸(69)的伸缩杆的两端，抓取气缸(69)固定在卸料臂(61)的前端，卸料臂(61)下端面具有长条的滑轨一(610)，旋转台(62)上端卡嵌在滑轨一(610)上且与滑轨一(610)滑动连接，所述的卸料气缸(63)固定在旋转台(62)顶部，卸料气缸(63)的伸缩杆的一端与卸料臂(61)的尾部固定连接，所述的旋转台(62)底部穿设在升降座(65)上端且相对升降座(65)自由转动，转台气缸(66)固定在升降座(65)侧面，转台气缸(66)的伸缩杆与旋转台(62)底部铰接连接并驱动旋转台(62)转动，所述的升降座(65)背面固定有滑动块(611)，固定底座(64)上固定有竖直设置的滑轨二(612)，滑动块(611)卡嵌在滑轨二(612)上且沿着滑轨二(612)上下滑动，所述的升降气缸(67)固定在固定底座(64)上且升降气缸(67)的伸缩杆与升降座(65)的下端连接。
送料机械手(3)包括送料机械臂(31)、送料支撑板(32)、可夹持住筋板的筋板夹持组件(33)、可夹持住面板的面板夹持组件(34)，所述筋板夹持组件(33)固定在送料支撑板(32)一端，面板夹持组件(34)固定在送料支撑板(32)另一端。
整个焊接过程如下：
面板和筋板焊接在一起后组合成刹车铁蹄，本刹车铁蹄焊接站在于实现工件的全自动化焊接。首先，面板上料工装(1)的平推气缸(14)拉动上料滑座(12)向前移动，上料滑座(12)上的推块(18)推动存储机构(17)内的最下面的一块面板沿着支撑条(173)平移，限位挡板(19)用于限制面板左右移动，直到面板的前端与挡料块(13)相抵靠，面板停止移动，定位气缸(110)驱动定位锥头(111)上移，插入到面板的定位孔内，保证夹取面板时面板保持位置不动。送料机械手(3)分别从面板上料工装(1)、筋板储存架(2)中分别夹取面板和筋板，然后依次放置到焊接机构(5)的卸料工位上。启动面板夹紧气缸(584)，驱动面板夹紧块(583)将面板定位在弧面板上，启动筋板夹紧气缸(592)，驱动筋板夹紧块(593)将筋板定位在弯座(591)上；启动卸料工位上的焊接气缸(57)，使面板与筋板相互靠近并最终相抵靠。主电机(56)带动转动盘(55)旋转，转动盘(55)带动旋转架(53)转动180°，使卸料工位上的工件定位组件转到焊接工位上，焊接机械手(52)将面板和筋板焊接在一起形成刹车铁蹄，再次转动旋转架(53)180°，使刹车铁蹄回到卸料工位。卸料工装(6)的升降气缸(67)、转台气缸(66)、卸料气缸(63)相互配合，将卸料臂(61)上的夹爪(68)移动到卸料工位，抓取气缸(69)驱动夹爪(68)抓取刹车铁蹄，然后再将刹车铁蹄转移到输送带(4)上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种刹车铁蹄焊接站，包括面板上料工装(1)、筋板储存架(2)、可抓取筋板和面板并送到焊接机构(5)上的送料机械手(3)、输送带(4)、将面板和筋板焊接在一起的焊接机构(5)和将焊接好的刹车铁蹄从焊接机构(5)取出并放置在输送带(4)上的卸料工装(6)，其特征在于，面板上料工装(1)和筋板储存架(2)位于输送带(4)一侧，卸料工装(6)和焊接机构(5)位于输送带(4)另一侧，送料机械手(3)位于面板上料工装(1)和筋板储存架(2)之间；
所述焊接机构(5)包括焊接底座(51)、焊接机械手(52)、旋转架(53)、两个支撑箱体(54)、旋转架(53)两端各设有一个工件定位组件，支撑箱体(54)固定在焊接底座(51)上，支撑箱体(54)上端设有自由转动的转动盘(55)，旋转架(53)位于两个支撑箱体(54)之间且旋转架(53)两侧分别连接在转动盘(55)上，其中一个支撑箱体(54)上设有驱动转动盘(55)转动的主电机(56)，焊接机械手(52)固定在焊接底座(51)上且靠近旋转架(53)的一端；
两个工件定位组件以转动盘(55)的中心轴为中心呈中心对称布置，所述工件定位组件包括滑动立柱(533)、焊接气缸(57)、面板定位座(58)和筋板定位座(59)，焊接气缸(57)固定在旋转架(53)的下安装板(532)上，旋转架(53)两端分别固定有四根滑动立柱(533)，面板定位座(58)套在滑动立柱(533)上，筋板定位座(59)固定在旋转架(53)的上安装板(531)上且与在面板定位座(58)正对，焊接气缸(57)驱动面板定位座(58)作靠近或远离筋板定位座(59)的动作；
面板定位座(58)包括与焊接气缸(57)的伸缩杆连接的升降板(581)、与面板具有相同弧度的弧面板、面板夹紧块(583)和面板夹紧气缸(584)，弧形板(582)固定在升降板(581)上且弧面板中间具有凸起的定位销一(585)，弧形板(582)上开有供面板夹紧块(583)伸出的方形孔(586)，面板夹紧气缸(584)固定在升降板(581)上，面板夹紧气缸(584)的伸缩杆与面板夹紧块(583)连接且驱动面板夹紧块(583)将面板夹持在弧形板(582)上；
筋板定位座(59)包括固定在上安装板(531)上的呈弧形的弯座(591)、筋板夹紧气缸(592)、筋板夹紧块(593)，筋板夹紧块(593)具有两个分别位于弯座(591)的两侧，弯座(591)中部具有凸起的定位销二(594)，筋板夹紧气缸(592)的伸缩杆与筋板夹紧块(593)固定且可以在筋板夹紧气缸(592)的作用下将筋板夹持在弯座(591)上。
2.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，焊接底座(51)上设有两个焊接机械手(52)，两个焊接机械手(52)位于旋转架(53)的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，弧形板(582)上开有四个方形孔(586)，方形孔(586)呈矩阵分布。
4.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，面板上料工装(1)包括工作台(11)、用于存放面板的存储机构(17)、上料滑座(12)、平推气缸(14)，所述的工作台(11)上设有呈长条状的上料滑轨(15)，工作台(11)前端固定有突出的条形块(16)，平推气缸(14)固定在条形块(16)下端，所述的存储机构(17)包括侧挡板(171)、支撑柱(172)、支撑条(173)，若干个支撑柱(172)竖直固定在工作台(11)上，侧挡板(171)通过螺栓固定在支撑柱(172)上，支撑条(173)固定在工作台(11)上并位于侧挡板(171)下方，所述的上料滑座(12)沿着上料滑轨(15)直线滑动，上料滑座(12)上具有可以将存储机构(17)最下面的一块面板推出存储机构(17)的推块(18)，平推气缸(14)的活塞杆的一端与上料滑座(12)固定连接并驱动上料滑座(12)沿着上料滑轨(15)滑动，工作台(11)前端固定有阻挡面板继续前进的挡料块(13)。
5.根据权利要求4所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，所述的推块(18)具有两个。
6.根据权利要求5所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，所述的支撑条(173)具有两个且平行设置。
7.根据权利要求6所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，所述工作台(11)上设有限位挡板(19)，所述限位挡板(19)位于支撑条(173)两侧。
8.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，工作台(11)上还设有定位气缸(110)，定位气缸(110)的伸缩杆上固定位可插入面板工艺孔内的定位锥头(111)。
9.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，卸料工装(6)包括卸料臂(61)、旋转台(62)、卸料气缸(63)、固定底座(64)、升降座(65)、转台气缸(66)、升降气缸(67)、夹爪(68)和抓取气缸(69)，两个夹爪(68)分别固定在抓取气缸(69)的伸缩杆的两端，抓取气缸(69)固定在卸料臂(61)的前端，卸料臂(61)下端面具有长条的滑轨一(610)，旋转台(62)上端卡嵌在滑轨一(610)上且与滑轨一(610)滑动连接，所述的卸料气缸(63)固定在旋转台(62)顶部，卸料气缸(63)的伸缩杆的一端与卸料臂(61)的尾部固定连接，所述的旋转台(62)底部穿设在升降座(65)上端且相对升降座(65)自由转动，转台气缸(66)固定在升降座(65)侧面，转台气缸(66)的伸缩杆与旋转台(62)底部铰接连接并驱动旋转台(62)转动，所述的升降座(65)背面固定有滑动块(611)，固定底座(64)上固定有竖直设置的滑轨二(612)，滑动块(611)卡嵌在滑轨二(612)上且沿着滑轨二(612)上下滑动，所述的升降气缸(67)固定在固定底座(64)上且升降气缸(67)的伸缩杆与升降座(65)的下端连接。
10.根据权利要求1所述的一种刹车铁蹄焊接站，其特征在于，送料机械手(3)包括送料机械臂(31)、送料支撑板(32)、可夹持住筋板的筋板夹持组件(33)、可夹持住面板的面板夹持组件(34)，所述筋板夹持组件(33)固定在送料支撑板(32)一端，面板夹持组件(34)固定在送料支撑板(32)另一端。
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