CN114043128B - 一种非标准螺钉的定位轨道及具有该定位轨道的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非标准螺钉的定位轨道及具有该定位轨道的焊接装置。目的是解决一种非标准螺钉需要人工定位、无法自动上料的技术问题。所采用的技术方案是：一种非标准螺钉的定位轨道，包括：引导非标准螺钉竖立的引导槽、自引导槽向下游延伸的导向肋；所述引导槽的宽度由上游端向下游端逐渐收束；所述非标准螺钉转为竖立状态时，所述导向肋的顶部对非标准螺钉的帽部构成支撑；竖立状态的非标准螺钉满足定位要求时，所述导向肋的顶部位于非标准螺钉的杆部与凸起之间，所述导向肋的两相对侧面分别对非标准螺钉的杆部与凸起构成限位。此外，本发明还提供了具有前述定位轨道的焊接装置，其能在焊接时实现一种非标准螺钉的自动定位与自动上料。

Description

一种非标准螺钉的定位轨道及具有该定位轨道的焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，具体涉及一种非标准螺钉的定位轨道及具有该定位轨道的焊接装置。

背景技术

我公司在生产过程中采用的一种非标准螺钉：非标准螺钉的帽部呈圆形，且在对应于杆部的一面设有三个凸起；凸起近似于半球状，且沿帽部的周向均匀分布。在加工过程中，需要将该非标准螺钉穿设在工件，并将非标准螺钉帽部的凸起与工件焊接在一起；为了提高焊接效果，需要对非标准螺钉帽部的凸起的方位进行调整定位，使凸起与工件的焊点对应。

现有技术通过人工来调整定位非标准螺钉帽部的凸起的方位，这对实现非标准螺钉的自动上料造成了阻碍。并进而导致在对非标准螺钉与工件进行焊接时，存在着自动化程度低，劳动强度大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非标准螺钉的定位轨道，其与振动盘配合，可以筛选出凸起方位符合定位要求的非标准螺钉，从而实现非标准螺钉的自动定位。

基于同样的发明构思，本发明的另一个目的在于提供一种具有前述定位轨道的焊接装置，其能实现非标准螺钉的自动上料，从而提高自动化程度、降低劳动强度。

具体地，

一种非标准螺钉的定位轨道，包括：引导非标准螺钉竖立的引导槽、自引导槽向下游延伸的导向肋；其中，所述引导槽的宽度由上游端向下游端逐渐收束；所述非标准螺钉转为竖立状态时，所述导向肋的顶部对非标准螺钉的帽部构成支撑；转为竖立状态的非标准螺钉满足定位要求时，所述导向肋的顶部位于非标准螺钉的杆部与凸起之间，所述导向肋的两相对侧面分别对非标准螺钉的杆部与凸起构成限位。

上述定位轨道的工作原理为：将该定位轨道安装在振动盘的出料端。当振动盘将非标准螺钉以单个排列的方式输送到引导槽后，由于引导槽的宽度由上游端向下游端逐渐收束；沿引导槽移动的非标准螺钉，其帽部会逐渐向上抬升，从而由横躺状态转为竖立状态。在非标准螺钉由横躺状态转为竖立状态时，非标准螺钉的帽部会支托在导向肋的顶部。此时，若非标准螺钉杆部与非标准螺钉帽部的其中一个凸起分别位于导向肋的两侧面，则导向肋的两侧面会对该凸起以及非标准螺钉杆部构成限位；这种受到限位的非标准螺钉，即是完成定位的非标准螺钉，可以沿导向肋顺利地向下游移动。反之，若非标准螺钉帽部的三个凸起与非标准螺钉杆部均位于导向肋的同一侧面，则非标准螺钉会失去导向肋的限位；这种不满足定位要求的非标准螺钉在沿导向肋向下游移动时，会由于力矩不平衡而从导向肋翻落，落入振动盘内重新输送。

该定位轨道的有益效果是：通过与振动盘配合，可以筛选出凸起方位符合定位要求的非标准螺钉，从而实现非标准螺钉的自动定位，提高了自动化程度、降低了劳动强度。

可选的，所述导向肋的上游段适配一限位件；所述限位件包括竖支撑部与横支撑部；所述导向肋的上游段、竖支撑部、横支撑部围成的空间构成引导槽；所述导向肋的上游段顶部低于竖支撑部的顶部。

可选的，所述竖支撑部朝向导向肋的一面为斜面，且由上往下逐渐靠近导向肋。

可选的，所述导向肋背向竖支撑部的一面具有折部，所述折部与横支撑部对应设置一定位孔，并通过穿设于定位孔的螺栓固接。

可选的，所述竖支撑部的下游段超出横支撑部的下游端，并配合导向肋构成供非标准螺钉调整位置的缓冲槽。

可选的，所述竖支撑部上游段朝向导向肋的一面由上游端向下游端逐渐靠近导向肋，以使所述引导槽的宽度由上游端向下游端逐渐收束；所述缓冲槽的宽度与引导槽的最小宽度相同。

可选的，所述导向肋背向非标准螺钉杆部的一侧设置一限位肋；所述限位肋的顶部从上游端向下游端逐渐升高，直至与导向肋的顶部齐平；所述限位肋与导向肋之间具有与非标准螺钉帽部的凸起相适配的限位间隔。

本发明还提供了一种非标准螺钉的焊接装置，包括：上述定位轨道；及与定位轨道的上游端连通的振动盘；及与定位轨道的下游端连通的储料通道；及将储料通道内的非标准螺钉转运到焊接工位的转运机构；及设于焊接工位的焊接机构；其中，所述储料通道具有沿其长度方向延伸，对非标准螺钉帽部的凸起构成限位的滑槽；所述储料通道的下游端封闭；所述转运机构包括用于吸放非标准螺钉的真空吸嘴，以及驱动真空吸嘴平移的第一动力源。

可选的，所述转运机构还包括：对真空吸嘴松放的非标准螺钉进行承接的气动手指、驱动气动手指平移的第二动力源；所述气动手指的两夹爪并拢时，形成容纳非标准螺钉帽部的容纳槽以及供非标准螺钉杆部穿出的孔道；所述容纳槽由上往下逐渐收束；所述储料通道的下方设有用于检测非标准螺钉长度的光学传感器。

可选的，所述焊接机构包括：上电极帽、下电极帽、驱动上电极帽上下移动的第三动力源；所述下电极帽的中部设置与非标准螺钉杆部适配的定位件，所述定位件的底部设置驱动其向上复位的弹簧。

上述焊接装置的工作原理为：通过振动盘将非标准螺钉以单个排列的方式输送到引导槽；引导槽的宽度由上游端向下游端逐渐收束，沿引导槽移动的螺栓，其帽部会逐渐向上抬升，从而由横躺状态转为竖立状态。当处于竖立状态的非标准螺钉的凸起方位满足定位要求时，非标准螺钉的其中一凸起与非标准螺钉的杆部分别位于导向肋的两侧，从而限位于导向肋，并沿导向肋滑动到下游的储料通道。若处于竖立状态的非标准螺钉的凸起方位不满足定位要求，没有受到限位的非标准螺钉会在沿导向肋滑动的过程中，由于力矩不平衡而从导向肋翻落，落入振动盘重新进行输送。转运机构会吸取储料通道内确定好凸起方位的非标准螺钉，并以平移的方式转运到焊接工位，从而通过焊接机构对非标准螺钉与放置在焊接工位的工件进行焊接。

该焊接装置的有益效果是：可以实现特定结构的非标准螺钉的自动上料，从而提高自动化程度、降低劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为定位轨道的结构示意图；

图2为定位轨道对非标准螺钉进行筛选定位的示意图；

图3为图2另一个角度的示意图；

图4为非标准螺钉沿导向肋滑动的示意图；

图5为焊接装置的结构示意图；

图6为定位轨道与储料通道进行配合的示意图；

图7为储料通道的结构示意图；

图8为气动手指设置容纳槽的示意图；

图9为焊接机构的结构示意图；

附图标记：1、引导槽；2、导向肋；3、限位件；4、竖支撑部；5、横支撑部；6、折部；7、定位孔；8、缓冲槽；9、限位肋；10、振动盘；11、储料通道；12、转运机构；13、焊接机构；14、滑槽；15、真空吸嘴；16、气动手指；17、容纳槽；18、上电极帽；19、下电极帽；20、定位件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上游”、“下游”是基于非标准螺钉的输送线路进行定义的。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1～附图4所示，本发明实施例提供了一种非标准螺钉的定位轨道。该定位轨道包括：引导非标准螺钉竖立的引导槽1、自引导槽1向下游延伸的导向肋2。其中，所述引导槽1的宽度由上游端向下游端逐渐收束；所述非标准螺钉转为竖立状态时，所述导向肋2的顶部对非标准螺钉的帽部构成支撑；应当理解的是，当非标准螺钉转为竖立状态时，其对应于非标准螺钉杆部的一面大致与非标准螺钉杆部相切。转为竖立状态的非标准螺钉满足定位要求时，所述导向肋2的顶部位于非标准螺钉的杆部与凸起之间，所述导向肋2的两相对侧面分别对非标准螺钉的杆部与凸起构成限位。应当理解的是，可令导向肋2的厚度等于或略小于非标准螺钉凸起与非标准螺钉杆部之间的间距。

下面阐述该定位轨道的具体实施方式，将该定位轨道安装在振动盘10的出料端，使该定位轨道随振动盘10的螺旋轨道同步振动。当振动盘10将非标准螺钉以单个排列的方式输送到引导槽1后，由于引导槽1的宽度由上游端向下游端逐渐收束；沿引导槽1移动的非标准螺钉，其帽部会逐渐向上抬升，从而由横躺状态转为竖立状态。在非标准螺钉由横躺状态转为竖立状态时，非标准螺钉的帽部会支托在导向肋2的顶部。此时，若非标准螺钉杆部与非标准螺钉帽部的其中一个凸起分别位于导向肋2的两侧面，则导向肋2的两侧面会对该凸起以及非标准螺钉杆部构成限位；这种受到限位的非标准螺钉，即是完成定位的非标准螺钉，可以沿导向肋2顺利地向下游移动。反之，若非标准螺钉帽部的三个凸起与非标准螺钉杆部均位于导向肋2的同一侧面，则非标准螺钉会失去导向肋2的限位；这种不满足定位要求的非标准螺钉在沿导向肋2向下游移动时，会由于力矩不平衡而从导向肋2翻落，落入振动盘10内重新输送。该定位轨道通过与振动盘10配合，可以筛选出凸起方位符合定位要求的非标准螺钉，从而实现非标准螺钉的自动定位，提高了自动化程度、降低了劳动强度。

进一步地，所述导向肋2的上游段适配一限位件3；所述限位件3包括竖支撑部4与横支撑部5；所述导向肋2的上游段、竖支撑部4、横支撑部5围成的空间构成引导槽1。

进一步地，所述导向肋2的上游段顶部低于竖支撑部4的顶部；所述竖支撑部4朝向导向肋2的一面为斜面，且由上往下逐渐靠近导向肋2。应当理解的是，竖支撑部4朝向导向肋2的一面由上往下逐渐靠近导向肋2，可以引导非标准螺钉杆部下滑，从而使非标准螺钉的长度方向与引导槽1的长度方向保持一致。此外，当非标准螺钉由横躺状态转为竖立状态时，其帽部的一侧边沿支撑在竖支撑部4朝向导向肋2的一面；由于导向肋2的上游段顶部低于竖支撑部4的顶部，且非标准螺钉有沿竖支撑部4下滑的趋势，故有利于非标准螺钉帽部的另一侧底部支撑在导向肋2的顶部。

进一步地，所述导向肋2背向竖支撑部4的一面具有折部6，所述折部6与横支撑部5对应设置一定位孔7，并通过穿设于定位孔7的螺栓固接。应当理解的是，可通过焊接令限位件3与振动盘10的出料端固接，再令限位件3与导向肋2固接。此外，可通过转动导向肋2微调引导槽1的宽度。

进一步地，所述竖支撑部4的下游段超出横支撑部5的下游端，并配合导向肋2构成供非标准螺钉调整位置的缓冲槽8。应当理解的是，当非标准螺钉移动到引导槽1的下游端时，正好完全转为竖立状态。部分非标准螺钉转为竖立状态时，其凸起会压在导向肋2的顶部；由于凸起近似于半球状，受力不平衡，因此，非标准螺钉会自发转动而调整位置。通过设置缓冲槽8，可以避免非标准螺钉在调整位置的过程中从导向肋2脱落，从而使那些调整位置后满足定位要求的非标准螺钉能保持在导向肋2上，进而使非标准螺钉能有更高比例满足定位要求、通过筛选。

进一步地，所述竖支撑部4上游段朝向导向肋2的一面由上游端向下游端逐渐靠近导向肋2，以使所述引导槽1的宽度由上游端向下游端逐渐收束；所述缓冲槽8的宽度与引导槽1的最小宽度相同。

进一步地，所述导向肋2背向非标准螺钉杆部的一侧设置一限位肋9；所述限位肋9的顶部从上游端向下游端逐渐升高，直至与导向肋2的顶部齐平；所述限位肋9与导向肋2之间具有与非标准螺钉帽部的凸起相适配的限位间隔。

如附图5～附图9所示，本发明实施例还提供了一种非标准螺钉的焊接装置，包括：上述定位轨道、与定位轨道的上游端连通的振动盘10、与定位轨道的下游端连通的储料通道11、将储料通道11内的非标准螺钉转运到焊接工位的转运机构12、设于焊接工位的焊接机构13。应当理解的是，用于焊接非标准螺钉的工件，一般通过人工放置在焊接工位；当然，为了进一步提高自动化程度，也可通过设备自动取放。其中，所述储料通道11具有沿其长度方向延伸，对非标准螺钉帽部的凸起构成限位的滑槽14；所述储料通道11的下游端封闭；应当理解的是，储料通道11与定位轨道的连通处，应设置在振动盘10的范围内；当储料通道11被非标准螺钉完全占据后，可使沿定位轨道滑向储料通道11的非标准螺栓在受到撞击后掉落到振动盘10内。所述转运机构12包括用于吸放非标准螺钉的真空吸嘴15，以及驱动真空吸嘴15平移的第一动力源。应当理解的是，第一动力源通常是气缸，也可以是液压缸或电缸；且至少设置两组，以驱动真空吸嘴15竖向平移、横向平移。

该焊接装置的工作原理为：通过振动盘10将非标准螺钉以单个排列的方式输送到引导槽1；引导槽1的宽度由上游端向下游端逐渐收束，沿引导槽1移动的螺栓，其帽部会逐渐向上抬升，从而由横躺状态转为竖立状态。当处于竖立状态的非标准螺钉的凸起方位满足定位要求时，非标准螺钉的其中一凸起与非标准螺钉的杆部分别位于导向肋2的两侧，从而限位于导向肋2，并沿导向肋2滑动到下游的储料通道11。若处于竖立状态的非标准螺钉的凸起方位不满足定位要求，没有受到限位的非标准螺钉会在沿导向肋2滑动的过程中，由于力矩不平衡而从导向肋2翻落，落入振动盘10重新进行输送。转运机构12会吸取储料通道11内确定好凸起方位的非标准螺钉，并以平移的方式转运到焊接工位，从而通过焊接机构13对非标准螺钉与放置在焊接工位的工件进行焊接。该焊接装置可以实现特定结构的非标准螺钉的自动上料，从而提高自动化程度、降低劳动强度。

进一步地，所述转运机构12还包括：对真空吸嘴15松放的非标准螺钉进行承接的气动手指16、驱动气动手指16平移的第二动力源；所述气动手指16的两夹爪并拢时，形成容纳非标准螺钉帽部的容纳槽17以及供非标准螺钉杆部穿出的孔道；所述容纳槽17由上往下逐渐收束；所述储料通道11的下方设有用于检测非标准螺钉长度的光学传感器。应当理解的是，第二动力源通常为气缸，也可以是液压缸或电缸。此外，光学传感器位于真空吸嘴15从储料通道吸取非标准螺钉处的下方，且与报警器电性连接，当光学传感器检测到非标准螺钉的长度过长或过短时，报警器会发出警报，从而对操作人员进行提醒。

进一步地，所述焊接机构13包括：上电极帽18、下电极帽19、驱动上电极帽18上下移动的第三动力源；应当理解的是，第三动力源可以是气缸或液压缸。所述下电极帽19的中部设置与非标准螺钉杆部适配的定位件20，所述定位件20的底部设置驱动其向上复位的弹簧。应当理解的是，工件具有供非标准螺钉杆部穿过的通孔，当通过人工取放用于焊接非标准螺钉的工件时，可令工件的通孔套在定位件20上，即可实现工件的快速定位。真空吸嘴15在第一动力源的驱动下将非标准螺钉平移到气动手指16后，气动手指16会在第二动力源的驱动下将非标准螺钉平移到定位件20的顶部；接着，随着第三动力源驱动上电极帽18下压非标准螺钉，气动手指16的两夹爪同步张开，即可使非标准螺钉下压定位件20并穿过工件的通孔；最后，对上电极帽18、下电极帽19通电，即可完成非标准螺钉与工件的焊接。弹簧的上下两端分别固接定位件20、基准座。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种非标准螺钉的定位轨道，其特征在于，所述非标准螺钉的帽部呈圆形，在帽部对应于杆部的一面设有三个凸起，三个凸起沿帽部的周向均匀分布，包括：

引导非标准螺钉竖立的引导槽（1）；及

自引导槽（1）向下游延伸的导向肋（2）；

其中，

所述引导槽（1）的宽度由上游端向下游端逐渐收束；

所述非标准螺钉转为竖立状态时，所述导向肋（2）的顶部对非标准螺钉的帽部构成支撑；

转为竖立状态的非标准螺钉满足定位要求时，所述导向肋（2）的顶部位于非标准螺钉的杆部与一凸起之间；所述导向肋（2）的两相对侧面分别对非标准螺钉的杆部与一凸起构成限位；

所述导向肋（2）的上游段适配一限位件（3）；所述限位件（3）包括竖支撑部（4）与横支撑部（5）；

所述导向肋（2）的上游段、竖支撑部（4）、横支撑部（5）围成的空间构成引导槽（1）；

所述导向肋（2）的上游段顶部低于竖支撑部（4）的顶部；

所述竖支撑部（4）朝向导向肋（2）的一面为斜面，且由上往下逐渐靠近导向肋（2）；

所述导向肋（2）背向竖支撑部（4）的一面具有折部（6），所述折部（6）与横支撑部（5）对应设置一定位孔（7），并通过穿设于定位孔（7）的螺栓固接；

所述竖支撑部（4）的下游段超出横支撑部（5）的下游端，并配合导向肋（2）构成供非标准螺钉调整位置的缓冲槽（8）；

所述竖支撑部（4）上游段朝向导向肋（2）的一面由上游端向下游端逐渐靠近导向肋（2），以使所述引导槽（1）的宽度由上游端向下游端逐渐收束；

所述缓冲槽（8）的宽度与引导槽（1）的最小宽度相同；

所述导向肋（2）背向非标准螺钉杆部的一侧设置一限位肋（9）；

所述限位肋（9）的顶部从上游端向下游端逐渐升高，直至与导向肋（2）的顶部齐平；

所述限位肋（9）与导向肋（2）之间具有与非标准螺钉帽部的一凸起相适配的限位间隔。

2.一种非标准螺钉的焊接装置，其特征在于，包括：

权利要求1中所述的非标准螺钉的定位轨道；及

与定位轨道的上游端连通的振动盘（10）；及

与定位轨道的下游端连通的储料通道（11）；及

将储料通道（11）内的非标准螺钉转运到焊接工位的转运机构（12）；及

设于焊接工位的焊接机构（13）；

所述储料通道（11）具有沿其长度方向延伸，对非标准螺钉帽部的一凸起构成限位的滑槽（14）；

所述储料通道（11）的下游端封闭；

所述转运机构（12）包括用于吸放非标准螺钉的真空吸嘴（15），以及驱动真空吸嘴（15）平移的第一动力源。

3.根据权利要求2所述的非标准螺钉的焊接装置，其特征在于，所述转运机构（12）还包括：

对真空吸嘴（15）松放的非标准螺钉进行承接的气动手指（16）；及

驱动气动手指（16）平移的第二动力源；

所述气动手指（16）的两夹爪并拢时，形成容纳非标准螺钉帽部的容纳槽（17）以及供非标准螺钉杆部穿出的孔道；

所述容纳槽（17）由上往下逐渐收束；

所述储料通道（11）的下方设有用于检测非标准螺钉长度的光学传感器。

4.根据权利要求3所述的非标准螺钉的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构（13）包括：

上电极帽（18）；及

下电极帽（19）；及

驱动上电极帽（18）上下移动的第三动力源；

所述下电极帽（19）的中部设置与非标准螺钉杆部适配的定位件（20），所述定位件（20）的底部设置驱动其向上复位的弹簧。