CN114212487A - 一种门板锁扣焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种门板锁扣焊接系统，具有这样的特征，包括：焊接装置；螺母分拣输送装置，用于将薄板螺母进行分拣输送，从而提供符合预定朝向的薄板螺母；螺母供料装置，用于将来自螺母分拣输送装置的薄板螺母输送到第一指定位置；螺母用工装夹具，用于抵持待焊接的薄板螺母；锁扣底板供料装置，用于将待焊接的锁扣底板输送到第二指定位置；以及定位机构，用于对待焊接在一起的薄板螺母和锁扣底板进行定位，其中，螺母用工装夹具可移动地设置在焊接装置上，定位机构设置在焊接装置下方。

Description

一种门板锁扣焊接系统

技术领域

本发明涉及汽车配件加工技术领域，具体涉及一种门板锁扣焊接系统。

背景技术

随着经济的发展，汽车成了人们日常使用的代步工具，汽车需求量的增加使对汽车配件的加工要求也越来越高。

在将如图16所示的薄板螺母与如图17所示的锁扣底板焊接成为如图18、19所示的成品门板锁扣时，需要将薄板螺母的焊接凸起面朝向锁扣底板，因此在焊接之前需要先筛选薄板螺母焊接凸起面的朝向。在现有技术中，薄板螺母朝向的选择通常采用人工分拣的方式，分拣的效率低下，人工劳动强度大，成本较高。

在完成螺母分拣后还需将单个螺母提供到指定位置以供工装夹具夹取。在现有技术中通常采用人工供料，供料效率低下且成本较高。

现有的用于固定螺母的夹具普遍为夹爪式，从螺母外侧夹持，与焊接装置等加工装置分别独立设置，结构复杂且占据较大空间，加工效率低，不便于使用。

在现有技术中，锁扣底板的供料通常采用人工手动上料的方式，供料速度慢且容易出错，成品合格率低。

定位机构用于把工件快速而精确地固定在指定的位置上。在现有技术中，焊接门板锁扣时，通常将锁扣底板先通过安装孔定位，薄板螺母则通过从外部夹持的方式固定。这样薄板螺母和锁扣底板通过两个机构分别进行定位，然后再焊接在一起，无法实现对上述两个结构同时定位，且定位过程繁琐，效率较低，不便于生产加工过程中使用。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种门板锁扣焊接系统，用于将薄板螺母焊接在锁扣底板上。

本发明提供了一种门板锁扣焊接系统，具有这样的特征，包括：焊接装置；螺母分拣输送装置，用于将薄板螺母进行分拣输送，从而提供符合预定朝向的薄板螺母；螺母供料装置，用于将来自螺母分拣输送装置的薄板螺母输送到第一指定位置；螺母用工装夹具，用于抵持待焊接的薄板螺母；锁扣底板供料装置，用于将待焊接的锁扣底板输送到第二指定位置；以及定位机构，用于对待焊接在一起的薄板螺母和锁扣底板进行定位，其中，螺母用工装夹具可移动地设置在焊接装置上，定位机构设置在焊接装置下方。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，锁扣底板供料装置包括储料机构、供料台以及输送机构，储料机构用于存储锁扣底板，包括储料滑槽和夹紧单元，储料滑槽沿竖直方向设置，用于存放沿竖直方向叠放的多个锁扣底板，夹紧单元设置在储料滑槽上，用于夹紧和放松储料滑槽中的锁扣底板，供料台设置在储料滑槽底部，用于放置供机械手夹持的锁扣底板，供料台远离储料滑槽的一侧开有夹持口，输送机构包括承托单元和推送单元，用于将锁扣底板从储料机构输送至供料台，承托单元可移动地设置在储料滑槽的下部，用于承托夹紧单元放松时落下的锁扣底板并将落下的锁扣底板移动至储料滑槽的底部，推送单元，用于将承托单元上的锁扣底板推送到供料台上。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，锁扣底板的前端平滑，后部边缘具有凹口，锁扣底板正面朝上放置在水平面上时，前端翘起并与水平面间存在间隙；锁扣底板反面朝上放置在水平面上时，前端与水平面贴合，后端翘起并与水平面存在间隙，储料滑槽的内部还设置有限位挡板，限位挡板的形状与凹口相配合，用于阻挡前后反置的锁扣底板通过储料滑槽，供料台上还设置有限位凸起，限位凸起的高度与间隙配合，用于限制反面朝上的锁扣底板进入供料台。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，薄板螺母具有光滑面和焊接凸起面，光滑面为光滑平面，焊接凸起面具有多个焊接凸起，薄板螺母的预定朝向为焊接凸起面的朝向为外侧，螺母分拣输送装置包括传送部、感应部以及分拣输送部，传送部用于传送薄板螺母，感应部用于探测薄板螺母是否符合预定朝向，分拣输送部与传送部相连接，包括第一输送通道和第二输送通道，分拣输送部用于将符合预定朝向的薄板螺母通过第一输送通道输送至螺母供料装置，将不符合预定朝向的薄板螺母通过第二输送通道输送至螺母起始位置，第一输送通道和第二输送通道入口处均分别设置有第一通道开关和第二通道开关，符合预定朝向的薄板螺母经过第一通道开关通过第一输送通道后到达螺母供料装置，不符合预定朝向的薄板螺母经过第二通道开关通过第二输送通道后到达螺母起始位置。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，螺母供料装置包括输送部、推送部以及夹持部，输送部与第一输送通道相连接，用于输送薄板螺母，推送部与输送部相连接，用于将薄板螺母推送到指定位置，夹持部用于夹持薄板螺母，推送部将薄板螺母推送到夹持部中。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，螺母供料装置的夹持部设置在焊接装置的下方，夹持部夹紧薄板螺母后，螺母用工装夹具伸入薄板螺母的螺孔，从而固定薄板螺母用于后续焊接。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，螺母用工装夹具包括夹具主体、抵持部以及连接部，夹具主体呈圆柱形，直径与薄板螺母的内径相配合，用于伸入薄板螺母的螺孔内，一端具有沿径向的通孔，抵持部包括弹簧和由弹簧的两端连接的凸起物，用于对薄板螺母的内侧施加压力从而抵持住薄板螺母，连接部设置在夹具主体的另一端，可拆卸连接在焊接装置上，弹簧安装在通孔内并且凸起物突出夹具主体的表面。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，焊接装置包括焊接筒以及可伸缩地设置在焊接筒内的移动件，螺母用工装夹具设置在移动件上。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征：其中，定位机构包括基座以及定位凸台，定位凸台可升降地设置在基座上，具有第一凸部和设置在该第一凸部上的第二凸部，薄板螺母具有螺纹孔，锁扣底板具有安装孔，第二凸部的形状、大小与螺纹孔相适配，第一凸部的形状、大小与安装孔相适配，基座和第一凸部相配合，用于对锁扣底板进行支撑和定位，第一凸部和第二凸部相配合用于对薄板螺母进行支撑和定位。

在本发明提供的门板锁扣焊接系统中，还可以具有这样的特征，还包括：机械手，用于夹持并移动锁扣底板，控制器，用于控制焊接装置、螺母分拣输送装置、螺母供料装置、螺母用工装夹具、锁扣底板供料装置、定位机构以及机械手。

发明的作用与效果

本发明所涉及的门板锁扣焊接系统，包括焊接装置、螺母分拣输送装置、螺母供料装置、螺母用工装夹具、锁扣底板供料装置以及定位机构，这些结构具有以下效果：

螺母分拣输送装置用于将薄板螺母进行分拣输送从而提供符合预定朝向的薄板螺母，分拣效率高，可减少人力消耗，同时避免分拣过程中的人为失误，提高成品率。

螺母供料装置用于将来自螺母分拣输送装置的薄板螺母输送到第一指定位置，可实现自动供料，减少人力成本，提高加工效率。

螺母用工装夹具用于抵持待焊接的薄板螺母，螺母用工装夹具可移动地设置在焊接装置上，可减少整体占用的空间，工装夹具和焊接装置相互配合工作，可有效提高加工效率。

锁扣底板供料装置用于将待焊接的锁扣底板输送到第二指定位置，可实现自动供料，减少人力成本，提高加工效率。

定位机构用于对待焊接在一起的薄板螺母和锁扣底板进行定位。定位机构设置在焊接装置下方，可减少焊接装置的工作行程，缩短定位和焊接的时间间隔，有效提高加工效率。

焊接装置用于将定位机构上的锁扣底板和薄板螺母焊接在一起，从而得到成品门板锁扣。

门板锁扣焊接系统可实现锁扣底板供料、薄板螺母分拣输送及供料、锁扣底板和薄板螺母定位、将薄板螺母和锁扣底板焊接在一起的自动加工过程，可保证成品质量的一致性，且加工效率较高。

附图说明

图1是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的右视图；

图2是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的俯视图；

图3是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的焊接装置与螺母用工装夹具装配示意图；

图4是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母用工装夹具结构示意图；

图5是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母用工装夹具的抵持部局部示意图；

图6是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的剖视图；

图7是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的结构示意图；

图8是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的左视图；

图9是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母供料装置的左视图；

图10是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母供料装置的主视图；

图11是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的结构示意图；

图12是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的夹紧单元局部示意图；

图13是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的输送机构局部示意图；

图14是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的供料台局部示意图；

图15是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的定位机构的结构示意图；

图16是本发明的实施例中薄板螺母的示意图；

图17是本发明的实施例中锁扣底板的示意图；

图18是本发明的实施例中成品门板锁扣的主视图；以及

图19是本发明的实施例中成品门板锁扣的左视图。

具体实施方式

为了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，以下实施例结合附图对本发明门板锁扣焊接系统作具体阐述。

图1是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的右视图，图2是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的俯视图。

如图1、2所示，门板锁扣焊接系统100包括焊接装置10、螺母用工装夹具20、螺母分拣输送装置30、螺母供料装置40、锁扣底板供料装置50、定位机构60、机械手70以及控制器80。

在本实施例中，焊接装置10包括焊接筒11、移动件12、焊接主机13、第一升降部14以及第二升降部(图中未示出)。焊接主机13用于控制焊接筒11、移动件12、第一升降部14以及第二升降部运作。焊接筒11可升降地设置在焊接主机13上，焊接筒11的头部作为焊头用于对薄板螺母1和锁扣底板5进行焊接。第一升降部包括升降电机、导杆以及可移动地套设在导杆上的套筒，导杆设置在焊接主机13上，焊接筒11与套筒连接，升降电机驱动套筒沿导杆移动，从而带动焊接筒11升降。第二升降部设置在焊接筒11上，第二升降部为常用的气缸驱动式升降结构，用于带动移动件12在焊接筒11内升降。

图3是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的焊接装置与螺母用工装夹具装配示意图。

如图3所示，焊接筒11内侧还具有限位凸起111，移动件12可伸缩地设置在焊接筒11内。螺母用工装夹具20可拆卸地设置在焊接装置10上，用于抵持待焊接的薄板螺母1。

图4是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母用工装夹具结构示意图。

如图4所示，螺母用工装夹具20包括夹具主体21、抵持部22以及连接部23。

在本实施例中，夹具主体21呈圆柱形，直径与薄板螺母1的内径相配合，用于伸入薄板螺母1的螺孔内。夹具主体21的一端具有沿径向的通孔211，中部具有长方形的限位槽212。限位槽212与限位凸起111相配合，用于限制螺母用工装夹具20的伸缩长度。通孔211在夹具主体21的表面上的开口具有向内缩小的倒圆角，开口的直径小于通孔211的内部直径。夹具主体21靠近抵持部22的一端边缘具有倒圆角。

图5是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母用工装夹具的抵持部局部示意图。

如图5所示，在本实施例中抵持部22包括弹簧221和由弹簧221的两端连接的凸起物222，弹簧221安装在通孔211内并且凸起物222突出夹具主体21的表面。抵持部22用于对薄板螺母1的内侧施加压力从而抵持住薄板螺母1。凸起物222包括圆柱体2221和设置在圆柱体2221一端的半球体2222，圆柱体2221用于与弹簧221连接，半球体2222突出夹具主体21的表面。凸起物222设置为两个，两个凸起物222分别由弹簧221的两头连接。

在本实施例中，连接部23设置在夹具主体21的另一端，通过螺纹可拆卸地连接在移动件12上。

图16是本发明的实施例中薄板螺母的示意图。

如图16所示，薄板螺母1具有光滑面2和焊接凸起面3，光滑面2为光滑平面，焊接凸起面3具有三个焊接凸起4。薄板螺母1的预定朝向为焊接凸起面3的朝向为外侧，螺母分拣输送装置30用于将薄板螺母1进行分拣输送，从而提供符合预定朝向的薄板螺母1。

图6是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的剖视图，图7是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的结构示意图，图8是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母分拣输送装置的左视图。

如图6～8所示，本实施例的螺母分拣输送装置30包括盛放部31、连接部32、传送部33、感应部34、分拣输送部35以及气推部36。

在本实施例中，盛放部31为料箱，设置在连接部32的上方，可以盛放多个薄板螺母1。

在本实施例中，连接部32与盛放部31相连接，用于限制通入的薄板螺母1的数量。连接部32为一个上宽下窄的梯形状壳体进料口，进料口的下部每次仅允许一个薄板螺母1通过。

在本实施例中，传送部33与连接部32相连接，用于传送薄板螺母1。图6、图8中带箭头的虚线为薄板螺母1的移动轨迹。传送部33包括驱动电机(图中未示出)和可顺时针旋转的转盘331，驱动电机用于驱动转盘331旋转，转盘331的外边缘处设置有传送通道3311，传送通道3311的宽度与薄板螺母1的外径相适配，转盘331进行旋转带动薄板螺母1运动，从而实现薄板螺母1的传送以及使薄板螺母1的焊接凸起面3朝向外侧或内侧。

在本实施例中，感应部34为感应探针，设置在传送部33的下方，用于探测薄板螺母1的焊接凸起面3是否朝向外侧。

在本实施例中，分拣输送部35与传送部33相连接，包括第一输送通道351和第二输送通道352。第一输送通道351的入口处设置有第一通道开关，第二输送通道352的入口处设置有第二通道开关。第一通道开关和第一通道开关均为电控开关。分拣输送部35用于将焊接凸起面3朝向外侧的薄板螺母1经过第一通道开关通过第一输送通道351后输送至螺母供料装置40，将焊接凸起面3朝向内侧的薄板螺母1经过第二通道开关通过第二输送通道352后输送回盛放部31。

在本实施例中，气推部36分别与第一输送通道351和第二输送通道352相连接，气推部36的高压气体推动薄板螺母1运动，从而为薄板螺母1在第一输送通道351和第二输送通道352中的输送提供输送动力。本实施例中的气推部为气动推进器。

图9是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母供料装置的左视图，图10是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的螺母供料装置的主视图。

螺母供料装置40用于将来自螺母分拣输送装置30的薄板螺母1输送到螺母用工装夹具20正下方的第一指定位置。如图9、10所示，螺母供料装置40包括输送部41、推送部42、夹持部43、挡料部(图中未示出)以及传感部(图中未示出)。

在本实施例中，输送部41为输送通道，用于输送薄板螺母1。输送通道的结构为中空管体，中空管体与第一输送通道351连接。

在本实施例中，推送部42与输送通道相连接，用于将薄板螺母1推送到夹持部43。推送部42包括推送装置和推送用驱动单元，推送用驱动单元驱动推送装置运动从而推送薄板螺母1。推送装置包括第一推送单元和第二推送单元，第一推送单元用于将输送通道中的薄板螺母1顶起到中间位置，第二推送单元用于将中间位置的薄板螺母1推送到夹持部43。本实施例中的第一推送单元和第二推送单元均为与薄板螺母1相适配的推块。推送用驱动单元包括第一推送电机和第二推送电机，第一推送电机用于驱动第一推送单元运动，第二推送电机用于驱动第二推送单元运动。

在本实施例中，夹持部43设置在焊接装置10的下方，夹持部43夹紧薄板螺母后1，螺母用工装夹具20前端伸入薄板螺母1的螺孔，从而固定薄板螺母用于后续焊接。夹持部43包括两个夹持半部431和432，两个夹持半部431和432的根部通过弹簧连接。因此两个夹持半部431和432在弹簧的抵持作用下在自然状态下为打开状态。第二推送单元可活动地套设在两个夹持半部431和432的根部上，第二推送单元向前推送压紧弹簧从而使得两个夹持半部431和432收拢。两个夹持半部431和432的头部分别相对设置有侧向的开槽，两个夹持半部431和432收拢时两个开槽组成的形状与薄板螺母1的形状相适配，从而在两个夹持半部431和432收拢时夹紧薄板螺母1。

在本实施例中，挡料部设置在输送通道末端，用于防止薄板螺母1滑出输送通道。

在本实施例中，传感部用于检测夹持部43是否有薄板螺母1。

图11是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的结构示意图。图17是本发明的实施例中锁扣底板的示意图。

锁扣底板供料装置50用于将待焊接的锁扣底板5输送到供机械手70夹取的第二指定位置。如图11所示，锁扣底板用供料装置50包括储料机构51、输送机构52以及供料台53。

图12是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的夹紧单元局部示意图。

在本实施例中，储料机构51用于存储锁扣底板5，储料机构51包括储料滑槽511和夹紧单元512。储料滑槽511沿竖直方向设置，用于存放沿竖直方向叠放的多个锁扣底板5。储料滑槽的内部还设置有限位挡板(图中未示出)，限位挡板沿竖直方向延伸设置。如图17所示，锁扣底板5的前端6边缘平滑，后端7边缘具有凹口8。限位挡板的形状与凹口8相配合，用于阻挡前后反置的锁扣底板5通过储料滑槽511。如图12所示，夹紧单元512设置在储料滑槽511上，用于夹紧和放松储料滑槽中的锁扣底板5。夹紧单元512包括两个夹紧块5121和两个夹紧电机5122。两个夹紧块5121分别安装在锁扣底板5的两侧相对位置，用于夹紧锁扣底板5。两个夹紧电机5122分别与两个夹紧块5121连接，用于在控制器80的控制下驱动对应的两个夹紧块5121相互配合同时对锁扣底板5的两侧施加夹紧力，从而夹紧锁扣底板5。

图13是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的输送机构局部示意图。

如图13所示，输送机构52包括承托单元521和推送单元522，用于将锁扣底板5从储料机构51输送至供料台53。承托单元521可移动地设置在储料滑槽511的下部，用于承托夹紧单元512放松时落下的锁扣底板5并将落下的锁扣底板5移动至储料滑槽511的底部。在本实施例中，承托单元521包括承托板5211、丝杆5212以及承托电机5222，承托电机5222驱动丝杆5212转动，从而带动承托板5211移动。推送单元522设置在储料滑槽511上，用于将承托单元521上的锁扣底板5推送到供料台53上。推送单元522包括推板5221和推送电机5222。推送电机5222驱动推板5221沿水平方向移动，使推板5221抵住锁扣底板5的后端7，从而推动锁扣底板5。

图14是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的锁扣底板供料装置的供料台局部示意图。

在本实施例中，供料台53设置在储料滑槽511底部，用于放置供机械手70夹持的锁扣底板5。如图14所示，供料台53远离储料滑槽511的一侧开有夹持口531。锁扣底板5正面朝上放置在水平面上时，前端6翘起并与水平面间存在间隙；锁扣底板反面朝上放置在水平面上时，前端6与水平面贴合，后端7翘起并与水平面存在间隙。供料台53上设置有限位凸起(图中未示出)，限位凸起的高度与间隙配合，用于限制反面朝上的锁扣底板5进入供料台。供料台53具有供料槽532，推送单元522将锁扣底板5沿供料槽532推送至供料台53上。供料槽532的深度大于锁扣底板5的厚度，形状大小与锁扣底板5相配合，用于对锁扣底板5的左右和前方进行限制。供料台53上设置有支架533、顶块534以及弹簧，支架533安装在供料台53的上表面上，顶块534通过弹簧连接在支架533上，用于抵住锁扣底板5的后部7边缘，对锁扣底板5的后方进行限制。顶块534的宽度小于锁扣底板5的凹口8的宽度。当锁扣底板5的前端6边缘与供料槽532靠近夹持口531处的内壁接触，同时顶块534顶住凹口8的边缘，为锁扣底板在供料槽532内的第二指定位置。供料台53上还设置有传感器，用于感应是否有锁扣底板5在供料槽532内的第二指定位置。

图15是本发明的实施例中门板锁扣焊接系统的定位机构的结构示意图。

螺母用工装夹具20夹持薄板螺母1，并将薄板螺母1传递给定位机构60。定位机构60设置在焊接装置10的正下方，用于对待焊接在一起的薄板螺母1和锁扣底板5进行定位。如图15所示，定位机构60包括基座61、定位凸台62和驱动部63。

在本实施例中，基座61为“凸”形圆柱体，边缘具有倒圆角，中间具有贯穿孔611。

在本实施例中，定位凸台62的表面光滑，边缘具有倒角，定位凸台62可升降地设置在基座61的贯穿孔611内。定位凸台20具有第一凸部621和设置在第一凸部621上的第二凸部622，第一凸部621和第二凸部622的连接处具有倒角。第一凸部621为圆柱形，直径与锁扣底板5的两个安装孔相适配，高度大于锁扣底板5的厚度。基座61的上表面与锁扣底板5的下表面接触，第一凸部621的圆周外表面与锁扣底板5的安装孔的内表面接触，用于对锁扣底板5进行支撑和定位。第二凸部622为圆柱形，直径与薄板螺母1的螺纹孔相适配，高度大于薄板螺母1的厚度。第二凸部622的圆周外表面与薄板螺母1的螺孔内表面接触，第一凸部21的上表面与薄板螺母1的焊接凸起面3接触，用于对薄板螺母1进行支撑和定位。

在本实施例中，驱动部63与定位凸台62连接，用于驱动定位凸台62升降。驱动部63包括连接台631、连接杆632和电机(图中未示出)。连接杆632的一端与电机连接，另一端与连接台631相连。电机驱动连接杆632，带动设置在连接台631上的定位凸台62升降。

在本实施例中，定位机构60的材质为45号钢，在实际应用中还可采用其他材质。

在本实施例中，门板锁扣焊接系统100还包括机械手70和控制器80。机械手70为现有的六轴机械手，用于夹持并移动锁扣底板5。控制器80用于控制焊接装置10、螺母用工装夹具20、螺母分拣输送装置30、螺母供料装置40、锁扣底板供料装置50、定位机构60以及机械手70协同工作。

以下结合附图1～19来说明本发明门板锁扣焊接系统100的具体使用过程和方法：

步骤1：锁扣底板供料装置50内的传感器感知到供料槽532内的第二指定位置无锁扣底板5并反馈给控制器80。控制器80控制承托电机5213运作，驱动丝杆5212转动，使承托板5211向上移动，靠近被夹紧单元512固定在储料滑槽511内的锁扣底板5的下方，然后控制器80控制夹紧电机5122使夹紧块5121放松，锁扣底板5在重力作用下下落。锁扣底板5下落至承托板5211上，同时，控制器80控制夹紧单元512重新夹紧锁扣底板5。下落至夹紧块5121下方的锁扣底板5由承托单元521带动下降到储料滑槽511的底部，其余锁扣底板5在夹紧单元512的作用下留在储料滑槽511内。控制器80控制推送电机5222驱动推板5221将承托板5211上的锁扣底板5沿供料槽532向供料台53推送，顶块534被锁扣底板5的前端6顶起，锁扣底板5从顶块534下方通过后，顶块534在弹簧作用下顶住锁扣底板5的凹口8处。控制器80控制机械手70靠近夹持口531，夹持住锁扣底板5后将其转移至定位机构60。

步骤2：控制器80控制定位机构60内的电机运作，电机驱动连接杆32移动，使连接台631的上缘与基座61的上表面持平，第一凸部621高于基座61的上表面。定位凸台62整体从基座61内升出并插入放置于基座61上的锁扣底板5的安装孔内。基座61的上表面与锁扣底板5的下表面接触，第一凸部621的圆周外表面与锁扣底板5安装孔的内表面接触，从而确定锁扣底板5的位置。

步骤3：控制器80控制螺母分拣输送装置30运作，盛放部31向连接部32输送薄板螺母1，薄板螺母1从连接部32的下方依次进入转盘331。驱动电机在控制器80的控制下运转，使转盘331旋转，从而带动薄板螺母1沿着传送通道3311进行传送，传送过程中调整薄板螺母1的朝向，使焊接凸起面3朝向外侧或内侧。调整朝向后的薄板螺母1从转盘331的下方经过感应部34，控制器80控制感应探针对薄板螺母1的朝向进行探测，控制器80接收感应结果。若薄板螺母1的朝向为焊接凸起面3朝内，则控制器80控制第二通道开关打开，薄板螺母1在气推部36的气推作用下，通过第二输送通道回到盛放部31。若薄板螺母1的朝向为焊接凸起面3朝外，则控制器80控制第一通道开关打开，薄板螺母1在气推部36的气推作用下通过第一输送通道到达输送部41，然后在气推部36的持续作用下进入推送部42。控制器80控制第一推送电机和第二推送电机运作，推送部42中的第一推送单元在第一推送电机的驱动作用下将薄板螺母1顶起到中间位置，推送部42中的第二推送单元在第二推送电机的驱动作用下将薄板螺母1从中间位置向前推送到夹持部43。第二推送单元在推送过程中两个夹持半部431和432的头部收拢，从而使夹持部43夹紧薄板螺母1，将薄板螺母1固定在螺母用工装夹具20正下方的第一指定位置。

步骤4：控制器80控制焊接主机13运作，焊接主机13控制第二升降部使移动件12在焊接筒11内下降，螺母用工装夹具20在移动件12带动下从焊接筒11中伸出，夹具主体21的前端伸入被夹持部43夹持住的薄板螺母1的螺孔内，凸起物222与螺孔内壁接触，弹簧221通过凸起物222向螺孔内壁施加压力，从而稳定抵持住薄板螺母1，限位凸起111与限位槽212靠近连接部23的一侧内壁抵接。焊接主机13控制第一升降部14和第二升降部，使焊接筒11和焊接筒11内的移动件12同步下降，将薄板螺母1靠近定位机构60，薄板螺母1从第二凸部622的上端套入，第二凸部622的圆周外表面与薄板螺母1的螺孔内表面接触，第一凸部621的上表面与薄板螺母1的焊接凸起面3接触，从而确定薄板螺母1的位置。移动件12不动，第一升降部14带动焊接筒11继续向前靠近螺母外壁，驱动部63带动定位凸台62下降，焊接筒11带动薄板螺母1同步下降，薄板螺母1的焊接凸起4与锁扣底板5的上表面接触，焊接装置10对薄板螺母1和锁扣底板5进行焊接。驱动部63带动定位凸台62下降直至第二凸部622的上表面低于基座61的上表面，定位凸台62回到贯穿孔611内的初始位置。焊接完成后，控制器80通过焊接主机13控制移动件12和焊接筒11同步后退并回到初始位置，限位凸起111与限位槽212靠近通孔211的一侧内壁抵接。

步骤5：控制器80控制机械手70移动锁扣底板5，使锁扣底板5的另一个未与薄板螺母1焊接的安装孔对准定位机构60中心放置在定位机构60的基座61上，重复步骤2～4使锁扣底板5的两个安装孔上各对应焊接有一个薄板螺母1成为成品门板锁扣。

步骤6：控制器80控制机械手70松开焊接好的成品门板锁扣，重复步骤1～5进行下一个门板锁扣的焊接。

为提高加工效率，在实际使用过程中，控制器80可控制焊接装置10、螺母用工装夹具20、螺母分拣输送装置30、螺母供料装置40、锁扣底板供料装置50、定位机构60以及机械手70协同工作，使步骤1～6同时循环进行。

实施例的作用与效果

本发明所涉及的门板锁扣焊接系统包括焊接装置、螺母用工装夹具、螺母分拣输送装置、螺母供料装置、锁扣底板供料装置、定位机构、机械手以及控制器，这些结构具有以下效果：

螺母分拣输送装置用于将薄板螺母进行分拣输送，从而提供符合预定朝向的薄板螺母，包括盛放部、连接部、传送部、感应部、分拣输送部以及气推部。盛放部可以盛放大量的薄板螺母，无需频繁补料。连接部可以限制通入的薄板螺母的数量，使薄板螺母有序依次进入传送部，不易被螺母堵塞而发生故障。传送部可以对薄板螺母进行依次传送，既能够传送大量薄板螺母，又不容易发生堵塞，进一步提升了装置的稳定性。本实施例中薄板螺母的预定朝向为焊接凸起面的朝向为外侧，使得薄板螺母的焊接凸起点用于后续的焊接工作。传送部除传送功能外还可以调整薄板螺母的方向，使薄板螺母的焊接凸起面朝向外侧或内侧，提高输送出正确朝向螺母的概率，提升装置效率。感应部可以精准探测薄板螺母的朝向，分拣输送部对不同朝向的螺母进行分拣输送，使得所需朝向的螺母输依次送至指定位置，错误朝向的薄板螺母依次送回盛放部，提高了本实施例的供料系统的分拣效率和精度。气推部为螺母输送提供动力，使得薄板螺母能够更快地输送。

螺母供料装置用于将来自分拣输送装置的薄板螺母输送到第一指定位置。螺母供料装置的输送部与第一输送通道相连接，用于输送薄板螺母。输送部可以依次输送多个薄板螺母，提升螺母供料速率。推送部与输送部相连接，用于将薄板螺母推送到第一指定位置。推送部可以依次将薄板螺母推送到夹持部中，对薄板螺母的有序推送避免了机器故障的发生。推送部包括推送装置和推送用驱动单元，推送装置还包括第一推送单元和第二推送单元，两个推送单元的设计能够实现更精准的螺母供料，且避免螺母堵塞而使机器发生故障。夹持部用于夹持薄板螺母，推送部将薄板螺母推送到夹持部中。夹持部可以对薄板螺母固定，使薄板螺母精准地停在第一指定位置，以便下一阶段的进行。夹持部为两个夹持半部的设计，两个夹持半部设置侧向开槽，第二推送单元在推送薄板螺母的同时两个夹持半部收拢，完成推送加夹紧的同步功能，实现螺母的精确定位，用于下一步的焊接。挡料部的设置防止薄板螺母滑出输送通道，减少浪费。传感部可检测夹持部是否有薄板螺母，防止重复供料导致的机器故障。

螺母用工装夹具包括夹具主体、抵持部以及连接部。夹具主体呈圆柱形，直径与螺母的内径相配合，用于伸入螺母的螺孔内，限制螺母的径向移动。夹具主体的一端具有沿径向的通孔，便于抵持部的安装。夹具主体中部具有长方形的限位槽，与焊接装置上的限位凸起相配合，便于限制工装夹具的伸缩长度。抵持部包括弹簧和由弹簧的两端连接的凸起物，弹簧安装在通孔内并且凸起物突出夹具主体的表面。通孔在夹具主体的表面上的开口具有向内缩小的倒圆角，开口的直径小于通孔的内部直径，使弹簧能够稳定安装在通孔内，不易掉出。凸起物包括圆柱体和设置在圆柱体一端的半球体，圆柱体用于与弹簧连接，半球体突出夹具主体的表面。螺母经过装有抵持部的通孔处时，螺母的螺孔内壁与凸起物接触，两个凸起物受到螺孔内壁挤压，使中间的弹簧被压缩，同时弹簧也通过凸起物向螺孔内壁施加压力，有效增强凸起物与螺母的螺孔内壁之间的摩擦力，从而从内侧抵持住螺母使之不脱落。夹具主体靠近抵持部的一端边缘具有倒圆角，便于夹具主体伸入螺母的螺孔内。连接部设置在夹具主体的另一端，与焊接装置采用螺接，可拆卸，易于更换。螺母用工装夹具设置在焊接装置的焊接筒中，减少占用的空间。螺母用工装夹具和焊接装置同时配合工作，有效提高加工效率。

锁扣底板供料装置，包括控制器、储料机构、输送机构以及供料台。储料机构用于存储锁扣底板，包括储料滑槽和夹紧单元。储料滑槽沿竖直方向设置，用于存放沿竖直方向叠放的多个锁扣底板，有效减少占用空间。储料滑槽的内部的限位挡板的形状与锁扣底板的凹口相配合，用于阻挡前后反置的锁扣底板通过储料滑槽，避免焊接错误。夹紧单元设置在储料滑槽上，包括夹紧块和夹紧电机，通过夹紧和放松储料滑槽中的锁扣底板控制锁扣底板在重力作用下移动，有效提高供料速度。输送机构包括承托单元和推送单元，用于将锁扣底板从储料机构输送至供料台。承托单元可移动地设置在储料滑槽的下部，用于承托夹紧单元放松时落下的锁扣底板并将落下的锁扣底板移动至储料滑槽的底部，承托单元包括承托板、丝杆以及承托电机，承托电机驱动丝杆转动，从而带动承托板移动。推送单元包括推板和推送电机，用于将承托单元上的锁扣底板推送到供料台上。供料台设置在储料滑槽底部，用于放置供机械手夹持的锁扣底板。供料台远离储料滑槽的一侧开有夹持口，便于机械手靠近并夹持住锁扣底板。供料台上设置的限位凸起高度与间隙配合，用于限制反面朝上的锁扣底板进入供料台，避免焊接错误。供料台具有供料槽，推送单元将锁扣底板沿供料槽推送至供料台上。供料槽的深度大于锁扣底板的厚度，形状大小与锁扣底板相配合，用于对锁扣底板的左右和前方进行限制。供料台上设置有支架、顶块以及弹簧，支架安装在供料台上，顶块通过弹簧连接在支架上，顶块的宽度小于锁扣底板后端凹口的宽度，用于抵住锁扣底板的后部边缘，对锁扣底板的后方进行限制。供料台上设置有传感器，用于感应供料槽内的第二指定位置是否有锁扣底板并将信息反馈至控制器，节省人工，有效提高供料效率。

定位机构包括基座、定位凸台以及驱动部。基座中间具有贯穿孔，定位凸台可升降地设置在贯穿孔内，便于对锁扣底板和薄板螺母进行定位。定位凸台的表面光滑，边缘具有倒角，便于锁扣底板和薄板螺母套入。定位凸台具有第一凸部和设置在第一凸部上的第二凸部。第一凸部和第二凸部的连接处具有倒角，便于锁扣底板经过第二凸部后顺利套在第一凸部上。第一凸部为圆柱形，直径与锁扣底板的安装孔相适配，高度大于锁扣底板的厚度。基座的上表面与锁扣底板的下表面接触，第一凸部的圆周外表面与锁扣底板安装孔的内表面接触，用于对锁扣底板进行支撑和定位。第二凸部为圆柱形，直径与螺母的螺纹孔相适配，高度大于螺母的厚度。第二凸部的圆周外表面与螺母的螺孔内表面接触，第一凸部的上表面与螺母的焊接凸起面接触，用于对螺母进行支撑和定位。驱动部与定位凸台连接，用于驱动定位凸台升降。驱动部包括连接台、连接杆和电机，连接杆的一端与电机连接，另一端与连接台相连。电机驱动连接杆，带动设置在连接台上的定位凸台升降。定位机构设置在焊接装置的正下方，便于焊接工序的进行。定位机构的材质为45号钢，具有较高的强度和抗变形能力。在焊接过程中，定位机构将螺母和锁扣底板通过同一机构一起定位，使定位更精准，整体占用空间小，容易布局，方便配合焊接装置设置，操作步骤简单，可有效提高加工效率，非常适合在生产加工中使用。

焊接装置包括焊接筒、移动件、焊接主机、第一升降部以及第二升降部。焊接主机用于控制焊接筒、移动件、第一升降部以及第二升降部运作。第一升降部包括升降电机、导杆以及可移动地套设在导杆上的套筒，导杆设置在焊接主机上，焊接筒与套筒连接，升降电机驱动套筒沿导杆移动，从而带动焊接筒升降。第二升降部设置在焊接筒上，第二升降部为常用的气缸驱动式升降结构，用于带动移动件在焊接筒内升降。焊接筒可升降地设置在焊接主机上，焊接筒的头部作为焊头用于对薄板螺母和锁扣底板进行焊接。焊接筒的设计便于同时对薄板螺母的三个焊接凸起进行焊接，提高焊接效率。

机械手能够在焊接前将锁扣底板从供料台转移到定位机构的基座上，在焊接过程中夹持并移动锁扣底板更换焊接孔位，可缩短锁扣底板供料和焊接的时间，提高加工效率，保证成品质量的同时避免人工操作的安全隐患。

控制器能够控制焊接装置、螺母用工装夹具、螺母分拣输送装置、螺母供料装置、锁扣底板供料装置、定位机构以及机械手一起协同工作，使系统内的各装置同时循环运作，缩短加工多个门板锁扣的时间间隔，有效提高加工效率。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种门板锁扣焊接系统，用于将薄板螺母焊接在锁扣底板上，其特征在于，包括：

焊接装置；

螺母分拣输送装置，用于将薄板螺母进行分拣输送，从而提供符合预定朝向的薄板螺母；

螺母供料装置，用于将来自分拣输送装置的薄板螺母输送到第一指定位置；

螺母用工装夹具，用于抵持待焊接的薄板螺母；

锁扣底板供料装置，用于将待焊接的锁扣底板输送到第二指定位置；以及

定位机构，用于对待焊接在一起的薄板螺母和锁扣底板进行定位，

其中，所述螺母用工装夹具可移动地设置在所述焊接装置上，

所述定位机构设置在所述焊接装置下方。

2.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述锁扣底板供料装置包括储料机构、供料台以及输送机构，

所述储料机构用于存储所述锁扣底板，包括储料滑槽和夹紧单元，

所述储料滑槽沿竖直方向设置，用于存放沿竖直方向叠放的多个所述锁扣底板，

所述夹紧单元设置在所述储料滑槽上，用于夹紧和放松所述储料滑槽中的所述锁扣底板，

所述供料台设置在所述储料滑槽底部，用于放置供所述机械手夹持的所述锁扣底板，所述供料台远离所述储料滑槽的一侧开有夹持口，

所述输送机构包括承托单元和推送单元，用于将所述锁扣底板从所述储料机构输送至所述供料台，

所述承托单元可移动地设置在所述储料滑槽的下部，用于承托所述夹紧单元放松时落下的所述锁扣底板并将落下的所述锁扣底板移动至所述储料滑槽的底部，

所述推送单元，用于将所述承托单元上的所述锁扣底板推送到所述供料台上。

3.根据权利要求2所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述锁扣底板的前端平滑，后部边缘具有凹口，

所述锁扣底板正面朝上放置在水平面上时，前端翘起并与所述水平面间存在间隙；所述锁扣底板反面朝上放置在所述水平面上时，前端与所述水平面贴合，后端翘起并与所述水平面存在间隙，

所述储料滑槽的内部还设置有限位挡板，所述限位挡板的形状与所述凹口相配合，用于阻挡前后反置的所述锁扣底板通过储料滑槽，

所述供料台上还设置有限位凸起，所述限位凸起的高度与所述间隙配合，用于限制反面朝上的所述锁扣底板进入所述供料台。

4.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述薄板螺母具有光滑面和焊接凸起面，

所述光滑面为光滑平面，所述焊接凸起面具有多个焊接凸起，

所述薄板螺母的预定朝向为所述焊接凸起面的朝向为外侧，

所述螺母分拣输送装置包括传送部、感应部以及分拣输送部，

传送部用于传送所述薄板螺母，

感应部用于探测所述薄板螺母是否符合所述预定朝向，

分拣输送部与所述传送部相连接，包括第一输送通道和第二输送通道，所述分拣输送部用于将符合所述预定朝向的所述薄板螺母通过所述第一输送通道输送至所述螺母供料装置，将不符合所述预定朝向的所述薄板螺母通过所述第二输送通道输送至螺母起始位置，

所述第一输送通道和所述第二输送通道入口处均分别设置有第一通道开关和第二通道开关，

符合所述预定朝向的所述薄板螺母经过所述第一通道开关通过第一输送通道后到达所述螺母供料装置，不符合所述预定朝向的所述薄板螺母经过所述第二通道开关通过所述第二输送通道后到达螺母起始位置。

5.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述螺母供料装置包括输送部、推送部以及夹持部，

所述输送部与所述第一输送通道相连接，用于输送所述薄板螺母，

所述推送部与所述输送部相连接，用于将所述薄板螺母推送到指定位置，

所述夹持部用于夹持所述薄板螺母，

所述推送部将所述薄板螺母推送到所述夹持部中。

6.根据权利要求5所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述螺母供料装置的所述夹持部设置在所述焊接装置的下方，

所述夹持部夹紧所述薄板螺母后，所述螺母用工装夹具伸入所述薄板螺母的螺孔，从而固定所述薄板螺母用于后续焊接。

7.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述螺母用工装夹具包括夹具主体、抵持部以及连接部，

所述夹具主体呈圆柱形，直径与所述薄板螺母的内径相配合，用于伸入所述薄板螺母的螺孔内，一端具有沿径向的通孔，

所述抵持部包括弹簧和由弹簧的两端连接的凸起物，用于对所述薄板螺母的内侧施加压力从而抵持住所述薄板螺母，

所述连接部设置在所述夹具主体的另一端，可拆卸连接在所述焊接装置上，

所述弹簧安装在所述通孔内并且所述凸起物突出所述夹具主体的表面。

8.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，焊接装置包括焊接筒以及可伸缩地设置在焊接筒内的移动件，

所述螺母用工装夹具设置在所述移动件上。

9.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于：

其中，所述定位机构包括基座以及定位凸台，

所述定位凸台可升降地设置在所述基座上，具有第一凸部和设置在该第一凸部上的第二凸部，

所述薄板螺母具有螺纹孔，所述锁扣底板具有安装孔，

所述第二凸部的形状、大小与所述螺纹孔相适配，

所述第一凸部的形状、大小与所述安装孔相适配，

所述基座和所述第一凸部相配合，用于对所述锁扣底板进行支撑和定位，

所述第一凸部和所述第二凸部相配合用于对所述薄板螺母进行支撑和定位。

10.根据权利要求1所述的门板锁扣焊接系统，其特征在于，还包括：

机械手，用于夹持并移动所述锁扣底板，

控制器，用于控制所述焊接装置、所述螺母分拣输送装置、所述螺母供料装置、所述螺母用工装夹具、所述锁扣底板供料装置、所述定位机构以及所述机械手。

Images