CN115156683B - 一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其包括多组自动凸焊机、多组螺母分料装置以及至少一组螺母移料装置，其中所述自动凸焊机与螺母分料装置呈环形结构分布，所述螺母移料装置设置于环形结构的中心位置；所述螺母分料装置相邻间隔设置，所述螺母移料装置处于相邻自动凸焊机之间的侧边位置，该系统通过对自动凸焊机、螺母分料装置以及至螺母移料装置进行结构布局，不仅实现了单个螺母分料装置向多个自动凸焊机输送物料，可实现多焊枪同时工作，缩短焊接时间，提高焊接效率，还可通过多个螺母分料装置项单个自动凸焊机输送物料，实现多型号物料供料，可实现多型号物料同时焊接，提高焊接工艺效率。

Description

一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统。

背景技术

随着市场对自动化生产的规模要求不断地提高，新能源汽车的崛起，汽车零部件厂家对生产线的要求越来越高。传统用于白车身紧固件的自动输送物料系统，通常为振动盘+输送杆的形式来进行送料，振动盘与输送杆装置是对应连接，即每台振动盘只能匹配一套输送杆装置。输送杆装置可安装在焊机两侧，由于空间占地的问题，一台焊机通常最多只能在两侧各安装一套输送杆装置，因此一台焊机只能自动输送两种类型的紧固件。并且一个振动盘只能向一台焊机输送紧固件。而如果需要进行多类型的紧固件生产时，则需要分成多道工序并增加焊接工位，该方式无疑是增加了生产成本，焊接工艺更加复杂，所占用的生产用地也更大，不利于现有生产。

现有专利文献CN107570855A中公开一种螺母自动凸焊机，其包括螺母输送机、凸焊机、举升机构、伺服机构、工装夹具；所述螺母输送机设置在所述凸焊机的侧面，所述伺服机构由底座支撑，与所述举升机构导轨连接，所述举升机构共设置两套，所述伺服机构对应的设置两个滑动托架与所述举升机构连接，所述工装夹具共四套，分成两组，每组两个分别安装在所述举升机构上，所述工装夹具与所述举升机构固定连接，该装置中焊接侧方可设置一套螺母输送机，该装置最多可设置两套螺母输送机构，但对于多类型的紧固件生产状况，该装置无法实现多信号紧固件的同时作业，极大限制了作业效率。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明公布了一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，该系统中通过对自动凸焊机、螺母分料装置以及至螺母移料装置进行结构布局，改变了现有焊接机设备物料单线输送的问题，可实现提高了物料输送效率。

本发明具体公开有一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其包括多组自动凸焊机、多组螺母分料装置以及至少一组螺母移料装置，其中所述自动凸焊机与螺母分料装置呈环形结构分布，所述螺母移料装置设置于环形结构的中心位置；所述螺母分料装置相邻间隔设置，所述螺母移料装置处于相邻自动凸焊机之间的侧边位置。

进一步的，所述螺母分料装置包括螺母振动机构、螺母举升机构、伺服移动机构、型号检测机构和螺母抓取机构，所述螺母振动机构用于对螺母进行外形筛选；每组螺母振动机构分别振动输出一种螺母；所述伺服移动机构上设有至少一组螺母抓取机构，且通过所述伺服移动机构驱动螺母抓取机构水平移动；所述螺母举升机构位于伺服移动机构下方，通过螺母举升机构将螺母振动机构输出的螺母举升至螺母抓取机构上，所述型号检测机构相对设置于伺服移动机构上方，通过型号检测机构对螺母振动机构输出的螺母型号进行检测。

进一步的，所述伺服移动机构包括伺服电机和移动轨道，所述移动轨道上设有用于螺母抓取机构进行直线运动的限位移动槽，所述螺母抓取机构安设于限位移动槽内，且通过伺服电驱动所述螺母抓取机构沿限位移动槽直线移动。

进一步的，所述螺母移料装置包括多轴机械臂和抓手机构，所述抓手机构用于夹取螺母抓取机构输出的螺栓并转运至自动凸焊机。

进一步的，所述多轴机械臂采用至少三轴的机械臂结构。

进一步的，所述抓手机构包括连接板和定位板，所述连接板一侧与多轴机械臂连接，所述连接板的相对侧并排连接多组所述定位板，每组定位板的端部表面设有定位孔；所述定位孔内设有用于吸附螺母的磁吸装置和用于顶出螺母的顶升机构，所述磁吸装置设有两组，且两组磁吸装置相对设置于顶升机构的两侧。

进一步的，所述顶升机构包括顶升块、顶升连接杆以及顶升气缸，其中所述顶升块安装于定位孔内，所述顶升块下部设有顶升限位槽，所述顶升限位槽的延伸轴向与顶升块顶部表面呈夹角设置；所述顶升气缸固定安设于定位板下方，且所述顶升气缸的驱动轴固定连接顶升连接杆的一端，所述顶升连接杆的另一端设有限位轴销，所述限位轴销与顶升限位槽配合连接，通过顶升气缸驱动顶升连接杆水平直线位移，并通过限位轴销与顶升限位槽将顶升连接杆在水平方向的直线运动转换为顶升块沿定位孔轴向的直线运动。

进一步的，所述自动凸焊机侧方连接有螺母上料机构，所述螺母上料机构用于将螺母移料装置输送的螺母转移至自动凸焊机的焊接工位。

进一步的，所述螺母上料机构包括有螺母上料调节机构、螺母Z轴移动机构和夹爪机构，所述夹爪机构设置于螺母Z轴移动机构下部，所述螺母上料调节机构的一端连接螺母Z轴移动机构，另一端连接至自动凸焊机。

1)本发明的自动送料系统通过对自动凸焊机、螺母分料装置以及至螺母移料装置进行结构布局，不仅实现了单个螺母分料装置向多个自动凸焊机输送物料，可实现多焊枪同时工作，缩短焊接时间，提高焊接效率，还可通过多个螺母分料装置向单个自动凸焊机输送物料，实现多型号物料供料，可实现多型号物料同时焊接，提高焊接工艺效率。

2)本发明的自动送料系统的螺母移料装置采用三轴及以上的机械臂结构，与机械臂连接的抓手机构中定位板可根据物料需要增加定位板数量，从而扩展抓手机构一次性抓取的数量。同时定位板可以兼容四角螺母、六角螺赠、多边形螺母、圆螺母、螺栓等紧固件，可实现多型号、高效率的供料过程。同时通过顶升气缸与顶升块可实现物料有效脱离定位板，确保焊接过程稳定。

3)本发明的自动送料系统中自动凸焊机、螺母分料装置以及螺母移料装置分别单独动作，在完成焊接任务时，可为焊接工件提供更大的空间，避免出现干涉现象；并且该自动送料系统中多组自动凸焊机及螺母分料装置单独运作，当某一设备故障时，可便于转换至另一设备进行工作，可保障焊接稳定。

附图说明

图1为本实施例中用于白车身凸焊生产线的自动送料系统的整体布局示意图；

图2为本实施例自动送料系统中自动凸焊机的整体结构示意图；

图3为本实施例自动凸焊机中螺母上料机构的正面结构示意图；

图4为本实施例自动凸焊机中螺母上料机构的侧面结构示意图；

图5为本实施例自动送料系统中螺母分料装置的整体结构示意图；

图6为本实施例自动送料系统中螺母移料装置的整体结构示意图；

图7为本实施例螺母移料装置中抓手机构的侧面结构示意图；

图8为本实施例螺母移料装置中抓手机构的正面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例：

结合图1所示，本实施例具体公开有一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其包括多组自动凸焊机1、多组螺母分料装置2以及至少一组螺母移料装置3，其中所述自动凸焊机1与螺母分料装置2呈环形结构分布，所述螺母移料装置3设置于环形结构的中心位置；所述螺母分料装置2相邻间隔设置，所述螺母移料装置3处于相邻自动凸焊机1之间的侧边位置。本实施例中设置有5组螺母分料装置2、2组自动凸焊机1以及1组螺母移料装置3，其中5组螺母分料装置2和2组自动凸焊机1呈圆环形结构，螺母移料装置3则设置于圆环结构的中心，通过螺母移料装置3环绕圆环结构中心旋转，可将螺母分料装置2输出的螺母转运至自动凸焊机1。需说明的是，本实施例中每组螺母分料装置2可分别只输出一种型号的螺母，当焊接对应型号的螺母时，只需螺母移料装置3旋转至对应的螺母分料装置2，抓取螺母分料装置2输出的螺母即可，通过本实施例中的自动送料系统，可实现单对多、多对多以及多对单的输料方式，即一台螺母分料装置2可对多台自动凸焊机1进行同一型号螺母的供料，或者多台螺母分料装置2可对多台自动凸焊机1分别进行不同型号螺母的供料，又或者多台螺母分料装置2可对一台自动凸焊机1进行多型号螺母的供料，提高供料效率。

具体的，如图5所示，所述螺母分料装置2包括螺母振动机构201、螺母举升机构202、伺服移动机构203、型号检测机构204和螺母抓取机构205，所述螺母振动机构201用于对螺母进行外形筛选；每组螺母振动机构201分别振动输出一种螺母；所述伺服移动机构203上设有至少一组螺母抓取机构205，且通过所述伺服移动机构203驱动螺母抓取机构205水平移动；所述螺母举升机构202位于伺服移动机构203下方，通过螺母举升机构202将螺母振动机构201输出的螺母举升至螺母抓取机构205上，所述型号检测机构204相对设置于伺服移动机构203上方，通过型号检测机构204对螺母振动机构201输出的螺母型号进行检测。其中所述伺服移动机构203包括伺服电机和移动轨道，所述移动轨道上设有用于螺母抓取机构205进行直线运动的限位移动槽，所述螺母抓取机构205安设于限位移动槽内，且通过伺服电驱动所述螺母抓取机构205沿限位移动槽直线移动。通过螺母振动机构201筛选，每个螺母振动机构201只振动输出一种型号的螺母，以确保抓取螺母时型号准确，每一个螺母采用一组螺母抓取机构205夹持，该螺母抓取机构205的数量可根据焊接产品的螺母需求进行配置，当需要焊接多个螺母时，可增加对应数量的螺母抓取机构205，从而当螺母移料装置3可同时抓取多个相同型号的螺母，以减少螺母振动机构201往复抓取过程。

本实施例的螺母分料装置2首先通过螺母振动机构201进行螺母筛选，经过螺母振动机构201震动输送至固定位置，由螺母举升机构202将螺母举升至固定高度，并由型号检测机构204下压对螺母孔径及高度进行再次检测，确保输出的螺母为正确型号，针对检测合格的螺母则由一组螺母抓取机构205进行夹取，并通过伺服移动机构203将夹取螺母的螺母抓取机构205移动至待转运位置，螺母举升机构202与型号检测机构204复位至初始位置，而另一组螺母抓取机构205移动至待抓取螺母的正上方，执行下一次抓取动作，通过重复上述动作，可实现多个螺母的抓取，并由多个螺母抓取机构205携带螺母出现在待转运位置。此时螺母移料装置3进行转运时，可同时将多个螺母抓取机构205所携带的螺母放置于螺母移料装置3。

更进一步的，如图6所示，本实施例中所述螺母移料装置3包括多轴机械臂31和抓手机构32，所述多轴机械臂31则用于驱动抓手机构32在一定空间动作，所述抓手机构32用于夹取螺母抓取机构205输出的螺栓并转运至自动凸焊机1。本实施例中所述多轴机械臂31采用至少三轴的机械臂结构。所述抓手机构32包括连接板301和定位板302，所述连接板301一侧与多轴机械臂31连接，所述连接板301的相对侧并排连接多组所述定位板302，每组定位板302的端部表面设有定位孔，本实施例中定位板302数量可根据一次性所要抓取的螺母数量进行配置；所述定位孔内设有用于吸附螺母的磁吸装置306和用于顶出螺母的顶升机构，所述磁吸装置306设有两组，且两组磁吸装置306相对设置于顶升机构的两侧。当每个定位板302进行螺母抓取时，定位板302放置于螺母抓取机构205的下方位置，当螺母抓取机构205松开夹爪后，螺母将通过磁吸装置306吸附至定位孔位置进行自动定位。

进一步的，如图7-8所示，本实施例中所述顶升机构包括顶升块305、顶升连接杆304以及顶升气缸303，其中所述顶升块305安装于定位孔内，所述顶升块305下部设有顶升限位槽，所述顶升限位槽的延伸轴向与顶升块305顶部表面呈夹角设置；所述顶升气缸303固定安设于定位板302下方，且所述顶升气缸303的驱动轴固定连接顶升连接杆304的一端，所述顶升连接杆304的另一端设有限位轴销，所述限位轴销与顶升限位槽配合连接，通过顶升气缸303驱动顶升连接杆304水平直线位移，并通过限位轴销与顶升限位槽将顶升连接杆304在水平方向的直线运动转换为顶升块305沿定位孔轴向的直线运动。本实施例中当螺母移料装置3将螺母转运至自动凸焊机1位置时，自动凸焊机1侧方连接的螺母上料机构102将抓取螺母移料装置3上的螺母，并运输至自动凸焊机1的焊接位置，本实施例中为便于螺母与螺母移料装置3脱离，通过顶升机构辅助螺母进行分离，通过顶升气缸303驱动顶升连接杆304进行直线运动，而由于顶升连接杆304的限位轴销与顶升块305下部的顶升限位槽进行配合，当限位轴销沿顶升连接杆304的长度方向移动时，顶升块305在顶升限位槽的作用下，将沿定位孔轴向进行升起，从而顶起螺母，使得螺母与定位板302分离一定距离，减小磁吸装置306与螺母之间的吸力，进而便于螺母上料机构102抓取螺母。

本实施例中所述自动凸焊机1侧方连接有螺母上料机构102，如图2所示，所述螺母上料机构102用于将螺母移料装置3输送的螺母转移至自动凸焊机1的焊接工位。进一步的，结合图3-4所示，所述螺母上料机构102包括有螺母上料调节机构1023、螺母Z轴移动机构1022和夹爪机构1021，所述夹爪机构1021设置于螺母Z轴移动机构1022下部，所述螺母上料调节机构1023的一端连接螺母Z轴移动机构1022，另一端连接至自动凸焊机1。通过螺母上料调节机构1023可调节螺母上料机构102整体的安装位置，当抓取螺母时，螺母Z轴移动机构1022控制夹爪机构1021上下移动，夹爪机构1021则对螺母进行夹紧，首先夹爪机构1021夹取螺母移料装置3的螺母，并通过螺母Z轴移动机构1022控制上移，并转至自动凸焊机1的焊接位置，将螺母放置在自动凸焊机1的焊接位置上，然后螺母Z轴移动机构1022上升复位，自动凸焊机1中的电极加压机构下压，对螺母进行固定并焊接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其特征在于，包括多组自动凸焊机、多组螺母分料装置以及至少一组螺母移料装置，其中所述自动凸焊机与螺母分料装置呈环形结构分布，所述螺母移料装置设置于环形结构的中心位置；所述螺母分料装置相邻间隔设置；

所述螺母移料装置包括多轴机械臂和抓手机构，所述抓手机构用于夹取螺母抓取机构输出的螺母并转运至自动凸焊机；

所述抓手机构包括连接板和定位板，所述连接板一侧与多轴机械臂连接，所述连接板的相对侧并排连接多组所述定位板，每组定位板的端部表面设有定位孔；所述定位孔内设有用于吸附螺母的磁吸装置和用于顶出螺母的顶升机构，所述磁吸装置设有两组，且两组磁吸装置相对设置于顶升机构的两侧；

所述顶升机构包括顶升块、顶升连接杆以及顶升气缸，其中所述顶升块安装于定位孔内，所述顶升块下 部设有顶升限位槽，所述顶升限位槽的延伸轴向与顶升块顶部表面呈夹角设置；所述顶升气缸固定安设于定位板下方，且所述顶升气缸的驱动轴固定连接顶升连接杆的一端，所述 顶升连接杆的另一端设有限位轴销，所述限位轴销与顶升限位槽配合连接，通过顶升气缸 驱动顶升连接杆水平直线位移，并通过限位轴销与顶升限位槽将顶升连接杆在水平方向的直线运动转换为顶升块沿定位孔轴向的直线运动；

所述螺母分料装置包括螺母振动机构、螺母举升机构、伺服移动机构、型号检测机构和螺母抓取机构，所述螺母振动机构用于对螺母进行外形筛选；每组螺母振动机构分别振动输出一种螺母；所述伺服移动机构上设有至少一组螺母抓取机构，且通过所述伺服移动机构驱动螺母抓取机构水平移动；所述螺母举升机构位于伺服移动机构下方，通过螺母举升机构将螺母振动机构输出的螺母举升至螺母抓取机构上，所述型号检测机构相对设置于伺服移动机构上方，通过型号检测机构对螺母振动机构输出的螺母型号进行检测；

所述自动凸焊机侧方连接有螺母上料机构，所述螺母上料机构用于将螺母移料装置输送的螺母转移至自动凸焊机的焊接工位。

2.根据权利要求1所述用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其特征为：所述伺服移动机构包括伺服电机和移动轨道，所述移动轨道上设有用于螺母抓取机构进行直线运动的限位移动槽，所述螺母抓取机构安设于限位移动槽内，且通过伺服电驱动所述螺母抓取机构沿限位移动槽直线移动。

3.根据权利要求1所述用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其特征为：所述多轴机械臂采用至少三轴的机械臂结构。

4.根据权利要求1所述用于白车身凸焊生产线的自动送料系统，其特征为：所述螺母上料机构包括有螺母上料调节机构、螺母Z轴移动机构和夹爪机构，所述夹爪机构设置于螺母Z轴移动机构下部，所述螺母上料调节机构的一端连接螺母Z轴移动机构，另一端连接至自动凸焊机。