CN114406528B - 基于振盘上料的螺母焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车部件加工技术领域，尤其是基于振盘上料的螺母焊接系统；它包括底板、振盘上料器、螺母抓取装置、螺母排队装置、螺母放置装置和焊接装置，底板按照物料前进方向依次安装有振盘上料器、螺母抓取装置、支架和焊接装置，支架上安装有工作台，工作台上按照物料前进方向依次安装有螺母排队装置和螺母放置装置，工作台上且位于螺母放置装置左方的位置上安装有用于固定汽车部件和螺母的固定杆；通过振盘上料，振盘可以将零散的螺母按照固定方向和固定速率上料，减轻工人的劳动强度；当系统将螺母放置好后通过套筒式焊枪将螺母与部件固接，避免手工点焊，提高了工作效率并保证焊接的一致性。

Description

基于振盘上料的螺母焊接系统

技术领域

本发明涉及汽车部件加工技术领域，尤其是基于振盘上料的螺母焊接系统。

背景技术

在一些汽车部件的螺孔位上焊接有用于后续锁定螺丝的螺母(螺帽)，螺母的样式参考图1。焊接时螺母的开口端(大头)贴合在螺孔处，而后将螺母端部与螺孔外周焊接，现有技术为了让螺母在焊接完成前可以固定在汽车部件上通常需要使用夹具将螺母与汽车部件夹紧。现有技术的不足在于：1、需要人工上料，效率不高；2、螺母上端与夹具接触，下端与汽车部件接触，故无法使用套筒式焊枪，只能通过点焊围绕螺母下端焊接一圈，效率低下且各个位点的焊接一致性稍差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种自动上料的螺母焊接系统，该方式可以大幅度提升效率。

本发明的技术方案为：

基于振盘上料的螺母焊接系统，它包括底板、振盘上料器、螺母抓取装置、螺母排队装置、螺母放置装置和焊接装置，底板按照物料前进方向依次安装有振盘上料器、螺母抓取装置、支架和焊接装置，支架上安装有工作台，工作台上按照物料前进方向依次安装有螺母排队装置和螺母放置装置，工作台上且位于螺母放置装置左方的位置上安装有用于固定汽车部件和螺母的固定杆；

所述振盘上料器的振动盘出料口处向前延伸出两根导杆，其中一根导杆前端安装有一拦截气缸，拦截气缸的推杆伸出时刚好接触到另一根导杆，从而将振动盘出料口沿着导杆滑落的螺母拦住；

所述螺母抓取装置包括第一滑轨、第一滑块、第一滑动气缸、机械手和夹爪，第一滑轨安装在底板上，第一滑轨上可前后滑动的安装有第一滑块，第一滑轨末端安装有第一滑动气缸，第一滑动气缸的推杆连接第一滑块，第一滑块上安装有机械手，机械手的转臂上安装有夹爪；

所述螺母排队装置包括电缸、双向气缸、夹持块、背板、压平气缸、压板、压块以及托板，电缸安装在工作台上，电缸的活动块上安装有双向气缸，双向气缸的两个推杆左右设置，双向气缸的推杆端部各安装有一支撑架，支撑架顶部设置有一夹持块，其中一块夹持块顶面安装有一背板，背板上竖直安装有一压平气缸，压平气缸的推杆朝下设置，压平气缸的推杆下端安装有一压板，压板上设置有若干压块，底板顶面且位于电缸前后方各竖直设置有一立柱，两立柱顶部共同安装一托板，托板与夹持块互不干涉；

所述螺母放置装置包括第二滑轨、第二滑块、第一升降气缸以及电动夹，第二滑轨横向安装在工作台上，第二滑轨为电动滑轨，第二滑轨上可左右滑动的安装有第二滑块，第二滑块上安装有第一升降气缸，第一升降气缸的推杆朝上设置，第一升降气缸的推杆上安装有电动夹，电动夹的夹钳安装在左侧；

所述焊接装置包括第二升降气缸、安装架、固定环以及套筒式焊枪，第二升降气缸安装在工作台上，第二升降气缸推杆朝上设置，推杆上安装有安装架，安装架通过固定环套设有套筒式焊枪，套筒式焊枪的枪头朝下，套筒式焊枪的末端外接焊机。

进一步地，所述夹爪包括两个对向设置的弧形手指，弧形的手指分别位于导杆的上下方，夹取导杆上的螺母时不会剐蹭拦截气缸及其推杆，且弧形手指的宽度小于螺母的最大直径，使得夹持块可以夹住螺母而不会夹住夹爪的两个弧形手指。

进一步地，所述压板上设置有螺孔，所述压块为螺杆状并旋入螺孔，其好处是可以调节各个压块的底面高度，从而使得各个压块底面处于同一水平面。

进一步地，基于振盘上料的螺母焊接系统的控制方法包括下列步骤：

1)将待焊接部件的螺孔套入固定杆；

2)通过振盘上料器将螺母调整成大头在前并按照一定节奏向前送料；

3)当螺母到达两根导杆处时，螺母大头直径超过两根导杆之间的距离而主体直径小于两根导杆之间的距离，主体自然垂下，形成螺母大头在上的姿态；

4)当螺母到达导杆末端后机械手在第一滑动气缸的带动下靠近导杆，与此同时旋转转臂并张开夹爪，当夹爪的两个弧形手指刚好位于螺母的上下方时，合拢夹爪夹持主螺母，而后拦截气缸推杆收缩；

5)第一滑动气缸带动机械手连通螺母向前移动，螺母脱离拦截气缸范围后机械手旋动悬臂使得夹爪上的螺母翻转(大头在下)，并将螺母伸入两个夹持块之间；

6)夹持块在双向气缸的带动下夹住夹爪上的螺母，第一滑动气缸带动夹爪脱离夹持块范围；

7)夹持块夹住螺母向前运动一定距离，而后夹持块上的压平气缸带动压块将螺母下压，使得螺母下端接触托板，而后夹持块以及压块均各自复位；

8)重复步骤2)到7)若干后，最前端的螺母到达夹持块的最前端，此时螺母放置装置的电动夹张开，其第二滑轨驱动电动夹向左移动，而后电动夹夹住螺母顶部，与此同时夹持块和压块复位，第二滑轨继续驱动电动夹向左移动，当螺母到达固定杆上方时，第一升降气缸下降将螺母套在固定杆上，而后复位；

9)第二气缸下降将套筒式枪头套在螺母上并对螺母下端以及待焊接部件环绕螺孔的位置进行焊接，从而使得螺母固定在待焊接部件的螺孔外，以此类推。

本发明的有益效果为：通过振盘上料，振盘可以将零散的螺母按照固定方向和固定速率上料，减轻工人的劳动强度；当系统将螺母放置好后通过套筒式焊枪将螺母与部件固接，避免手工点焊，提高了工作效率并保证焊接的一致性。

附图说明

图1为螺母样式示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明使用示意图；

图4为振盘上料器结构示意图；

图5为螺母抓取装置结构示意图；

图6为螺母排队装置结构示意图；

图7为螺母放置装置结构示意图；

图8为焊接装置结构示意图。

图中：

1、底板；2、振盘上料器；3、螺母抓取装置；4、螺母排队装置；5、螺母放置装置；6、焊接装置；7、固定杆；8、螺母；

201、振动盘；202、导杆；203、拦截气缸；

301、第一滑轨；302、第一滑动气缸；303、第一滑块；304、机械手；305、夹爪；

401、工作台；402、电缸；403、双向气缸；404、支撑架；405、夹持块；406、背板；407、压平气缸；408、压板；409、压块；410、立柱；411、托板；

501、第二滑轨；502、第二滑块；503、第一升降气缸；504、电动夹；505、夹钳；

601、第二升降气缸；602、安装架；603、固定环；604、套筒式焊枪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图2-8所示，基于振盘上料的螺母焊接系统，它包括底板1、振盘上料器2、螺母抓取装置3、螺母排队装置4、螺母放置装置5和焊接装置6，底板1按照物料前进方向依次安装有振盘上料器2、螺母抓取装置3、支架和焊接装置6，支架上安装有工作台401，工作台401上按照物料前进方向依次安装有螺母排队装置4和螺母放置装置5，工作台401上且位于螺母放置装置5左方的位置上安装有用于固定汽车部件和螺母8的固定杆7；

所述振盘上料器2的振动盘201出料口处向前延伸出两根导杆202，其中一根导杆202前端安装有一拦截气缸203，拦截气缸203的推杆伸出时刚好接触到另一根导杆202，从而将振动盘201出料口沿着导杆202滑落的螺母8拦住；

所述螺母抓取装置3包括第一滑轨301、第一滑块303、第一滑动气缸302、机械手304和夹爪305，第一滑轨301安装在底板1上，第一滑轨301上可前后滑动的安装有第一滑块303，第一滑轨301末端安装有第一滑动气缸302，第一滑动气缸302的推杆连接第一滑块303，第一滑块303上安装有机械手304，机械手304的转臂上安装有夹爪305；

所述螺母排队装置4包括电缸402、双向气缸403、夹持块405、背板406、压平气缸407、压板408、压块409以及托板411，电缸402安装在工作台401上，电缸402的活动块上安装有双向气缸403，双向气缸403的两个推杆左右设置，双向气缸403的推杆端部各安装有一支撑架404，支撑架404顶部设置有一夹持块405，其中一块夹持块405顶面安装有一背板406，背板406上竖直安装有一压平气缸407，压平气缸407的推杆朝下设置，压平气缸407的推杆下端安装有一压板408，压板408上设置有若干压块409，底板1顶面且位于电缸402前后方各竖直设置有一立柱410，两立柱410顶部共同安装一托板411，托板411与夹持块405互不干涉；

所述螺母放置装置5包括第二滑轨501、第二滑块502、第一升降气缸503以及电动夹504，第二滑轨501横向安装在工作台401上，第二滑轨501为电动滑轨，第二滑轨501上可左右滑动的安装有第二滑块502，第二滑块502上安装有第一升降气缸503，第一升降气缸503的推杆朝上设置，第一升降气缸503的推杆上安装有电动夹504，电动夹504的夹钳505安装在左侧；

所述焊接装置6包括第二升降气缸601、安装架602、固定环603以及套筒式焊枪604，第二升降气缸601安装在工作台401上，第二升降气缸601推杆朝上设置，推杆上安装有安装架602，安装架602通过固定环603套设有套筒式焊枪604，套筒式焊枪604的枪头朝下，套筒式焊枪604的末端外接焊机。

所述夹爪305包括两个对向设置的弧形手指，弧形的手指分别位于导杆的上下方，夹取导杆上的螺母时不会剐蹭拦截气缸及其推杆，且弧形手指的宽度小于螺母的最大直径，使得夹持块可以夹住螺母而不会夹住夹爪的两个弧形手指。

所述压板408上设置有螺孔，所述压块409为螺杆状并旋入螺孔，其好处是可以调节各个压块409的底面高度，从而使得各个压块底面处于同一水平面。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.基于振盘上料的螺母焊接系统，它包括底板、振盘上料器、螺母抓取装置、螺母排队装置、螺母放置装置和焊接装置，底板按照物料前进方向依次安装有振盘上料器、螺母抓取装置、支架和焊接装置，支架上安装有工作台，工作台上按照物料前进方向依次安装有螺母排队装置和螺母放置装置，工作台上且位于螺母放置装置左方的位置上安装有用于固定汽车部件和螺母的固定杆；

所述振盘上料器的振动盘出料口处向前延伸出两根导杆，其中一根导杆前端安装有一拦截气缸，拦截气缸的推杆伸出时刚好接触到另一根导杆，从而将振动盘出料口沿着导杆滑落的螺母拦住；

所述螺母抓取装置包括第一滑轨、第一滑块、第一滑动气缸、机械手和夹爪，第一滑轨安装在底板上，第一滑轨上可前后滑动的安装有第一滑块，第一滑轨末端安装有第一滑动气缸，第一滑动气缸的推杆连接第一滑块，第一滑块上安装有机械手，机械手的转臂上安装有夹爪；

所述螺母排队装置包括电缸、双向气缸、夹持块、背板、压平气缸、压板、压块以及托板，电缸安装在工作台上，电缸的活动块上安装有双向气缸，双向气缸的两个推杆左右设置，双向气缸的推杆端部各安装有一支撑架，支撑架顶部设置有一夹持块，其中一块夹持块顶面安装有一背板，背板上竖直安装有一压平气缸，压平气缸的推杆朝下设置，压平气缸的推杆下端安装有一压板，压板上设置有若干压块，底板顶面且位于电缸前后方各竖直设置有一立柱，两立柱顶部共同安装一托板，托板与夹持块互不干涉；

所述螺母放置装置包括第二滑轨、第二滑块、第一升降气缸以及电动夹，第二滑轨横向安装在工作台上，第二滑轨为电动滑轨，第二滑轨上可左右滑动的安装有第二滑块，第二滑块上安装有第一升降气缸，第一升降气缸的推杆朝上设置，第一升降气缸的推杆上安装有电动夹，电动夹的夹钳安装在左侧；

所述焊接装置包括第二升降气缸、安装架、固定环以及套筒式焊枪，第二升降气缸安装在工作台上，第二升降气缸推杆朝上设置，推杆上安装有安装架，安装架通过固定环套设有套筒式焊枪，套筒式焊枪的枪头朝下，套筒式焊枪的末端外接焊机。

2.根据权利要求1所述的基于振盘上料的螺母焊接系统，其特征在于：所述夹爪包括两个对向设置的弧形手指，弧形的手指分别位于导杆的上下方，且弧形手指的宽度小于螺母的最大直径。

3.根据权利要求2所述的基于振盘上料的螺母焊接系统，其特征在于：所述压板上设置有螺孔，所述压块为螺杆状并旋入螺孔。

4.根据权利要求1所述的基于振盘上料的螺母焊接系统，其特征在于：基于振盘上料的螺母焊接系统的控制方法包括下列步骤：

1)将待焊接部件的螺孔套入固定杆；

2)通过振盘上料器将螺母调整成大头在前并按照一定节奏向前送料；

3)当螺母到达两根导杆处时，螺母大头直径超过两根导杆之间的距离而主体直径小于两根导杆之间的距离，主体自然垂下，形成螺母大头在上的姿态；

4)当螺母到达导杆末端后机械手在第一滑动气缸的带动下靠近导杆，与此同时旋转转臂并张开夹爪，当夹爪的两个弧形手指刚好位于螺母的上下方时，合拢夹爪夹持主螺母，而后拦截气缸推杆收缩；

5)第一滑动气缸带动机械手连通螺母向前移动，螺母脱离拦截气缸范围后机械手旋动悬臂使得夹爪上的螺母翻转(大头在下)，并将螺母伸入两个夹持块之间；

6)夹持块在双向气缸的带动下夹住夹爪上的螺母，第一滑动气缸带动夹爪脱离夹持块范围；

7)夹持块夹住螺母向前运动一定距离，而后夹持块上的压平气缸带动压块将螺母下压，使得螺母下端接触托板，而后夹持块以及压块均各自复位；

8)重复步骤2)到7)若干后，最前端的螺母到达夹持块的最前端，此时螺母放置装置的电动夹张开，其第二滑轨驱动电动夹向左移动，而后电动夹夹住螺母顶部，与此同时夹持块和压块复位，第二滑轨继续驱动电动夹向左移动，当螺母到达固定杆上方时，第一升降气缸下降将螺母套在固定杆上，而后复位；

9)第二气缸下降将套筒式枪头套在螺母上并对螺母下端以及待焊接部件环绕螺孔的位置进行焊接，从而使得螺母固定在待焊接部件的螺孔外，以此类推。