CN115365689B - 柔性定位焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接装置技术领域，公开了柔性定位焊接装置。柔性定位焊接装置用于将若干个杆件焊接成网状件，包括：搬料机构、摆型固定机构以及用于焊接所述网状件的焊接机构；所述摆型固定机构包括下模组，所述下模组包括多个用于放置所述杆件的载座，且所述载座能够沿第一方向和第二方向移动，以使置于所述载座的若干个所述杆件能够形成不同的网格状结构；所述搬料机构用于抓取所述杆件并放置于所述载座。有益效果为：能够加工形成多种不同结构的网状件，通用性较好。

Description

柔性定位焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其涉及柔性定位焊接装置。

背景技术

在机架的制作过程中，需要先将各个杆件焊接成单片的网状件，再将若干网状件进行组合焊接，从而形成完整的机架。

其中，构成机架的网状件的结构较多，然而目前的焊接装置通常只能对一种结构的网状件进行焊接加工，不能够对多种不同结构的网状件进行焊接加工，即一种焊接装置通常只能够焊接加工形成一种结构的网状件，而对于不同结构的网状件，需要分别配置不同的焊接装置；不仅增加了生产成本和焊接装置的闲置浪费，还增加了占地使用面积，并且使焊接装置的通用性较差。

因此，亟需柔性定位焊接装置，能够解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提出柔性定位焊接装置，能够加工形成多种不同结构的网状件，通用性较好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性定位焊接装置，用于将若干个杆件焊接成网状件，所述柔性定位焊接装置包括：

搬料机构、摆型固定机构以及用于焊接所述网状件的焊接机构；

所述摆型固定机构包括下模组，所述下模组包括多个用于放置所述杆件的载座，且所述载座能够沿第一方向和第二方向移动，以使置于所述载座的若干个所述杆件能够形成不同的网格状结构；

所述搬料机构用于抓取所述杆件并放置于所述载座；所述第一方向与所述下模组的长度方向平行，所述第二方向与所述第一方向垂直。

进一步地，所述摆型固定机构还包括上模组，所述上模组设置在所述下模组的上方，所述上模组能够靠近所述下模组并抵压至所述载座上的所述杆件，以对所述杆件进行竖直方向上的限位。

进一步地，所述下模组还包括：

多个安装座，所述安装座沿所述第二方向延伸，多个所述安装座在所述第一方向上间隔设置，所述安装座能够在所述第一方向上移动，且每个所述安装座上均设置有多个所述载座，所述载座能够在所述安装座上沿所述第二方向上移动，以使各个所述载座相互之间能够形成多个不同的所述网格状结构。

进一步地，所述载座的上方表面具有沿所述第一方向和所述第二方向设置的且呈十字形的开槽，所述杆件置于所述开槽内；

所述开槽的内侧壁设有凸出于槽壁的弹性压块，所述弹性压块用于在所述杆件插置所述载座内时抵紧所述杆件。

进一步地，所述弹性压块包括转动件和弹性块，所述开槽的侧壁具有一容纳腔，所述转动件转动设置在所述容纳腔内，且所述转动件的自由端凸出所述开槽的槽壁，所述弹性块作用于所述转动件，以使所述转动件的自由端保持凸出所述开槽的槽壁。

进一步地，所述下模组的相邻两侧或者四周设有若干端部限位杆，所述端部限位杆能够沿所述第一方向和/或所述第二方向滑动，滑动的所述端部限位杆能够调节其与所述下模组上位于最外侧的所述载座的距离，以调整置入所述载座内的所述杆件的位置。

进一步地，所述上模组包括组成龙门架结构的立架和挂梁，所述挂梁设有多个且为平行设置，多个所述挂梁均能够沿所述第一方向运动至所述下模组的上方，所述挂梁滑动连接有若干扣盖，滑动连接的所述扣盖的运动方向为所述第二方向，所述扣盖的数量与所述载座的数量对应；

所述扣盖或所述挂梁还能够沿竖直方向往复运动，下行的所述扣盖能够抵顶所述载座并能够跟随所述载座沿所述第一方向或所述第二方向运动。

进一步地，所述挂梁上还设有弹性限位杆，所述弹性限位杆的一端连接于所述挂梁，另一端朝下方伸出；

所述扣盖与所述载座分离时，所述弹性限位杆的弹性力作用于所述挂梁，以限制所述扣盖的滑动；

所述扣盖与所述载座抵触时，所述弹性限位杆的另一端抵触所述载座或者置于所述载座上的所述杆件，以使所述弹性限位杆作用于所述挂梁的弹性力解除。

进一步地，所述立架包括两个相对设置的上模架，所述上模架沿所述第一方向延伸，所述上模架能够在所述第一方向上滑动，每个所述上模架的顶端均设置有沿所述第一方向延伸的第一横梁，所述第一横梁能够相对于所述上模架在竖直方向上移动；

多个所述挂梁间隔且并排设置在两个所述第一横梁上，且所述挂梁能够在所述第一横梁上沿所述第一方向移动；

所述立架还包括止刹件，所述止刹件设置在所述第一横梁上，所述止刹件用于对所述挂梁在所述第一方向上的移动限位。

进一步地，所述止刹件包括：

气囊，所述气囊设置在所述第一横梁的凹腔内；

止刹螺栓和弹性件，所述止刹螺栓和所述弹性件均连接于所述气囊；

当所述气囊充气时，所述气囊带动所述止刹件和所述弹性件向上移动并抵接所述挂梁的底端面，以限制所述挂梁在所述第一横梁上沿所述第一方向移动，且所述弹性件被压缩；

当所述气囊放气时，所述弹性件复位并带动所述止刹螺栓向下移动至脱离所述挂梁的底端面，以使所述挂梁在所述第一横梁上沿所述第一方向移动。

本发明的有益效果为：

通过使摆型固定机构的下模组包括多个用于放置杆件的载座，且载座能够沿第一方向和第二方向移动，以使置于载座的若干个杆件能够形成不同的网格状结构，使搬料机构抓取杆件并放置在载座上，再使焊接机构对位于网格状结构内的各个杆件相互之间进行焊接，从而能够形成网状件；由于放置在各个载座上的若干个杆件能够形成多个不同的网格状结构，从而能够焊接形成多种不同结构的网状件；即对于不同结构的网状件，不再需要分别配置不同的柔性定位焊接装置；不仅降低了生产成本和避免了柔性定位焊接装置的闲置浪费，还减少了占地使用面积，从而使得柔性定位焊接装置的通用性较好。

附图说明

图1是本发明提供的机架焊接装置的结构示意图；

图2是本发明提供的柔性定位焊接装置（上模组与下模组处于开模状态一）的结构示意图一；

图3是本发明提供的下模组的结构示意图；

图4是图3中C处的局部放大示意图；

图5是本发明提供的扣盖与载座之间的装配结构示意图；

图6是图3中D处的局部放大示意图；

图7是本发明提供的柔性定位焊接装置（上模组与下模组处于开模状态二）的结构示意图二；

图8是本发明提供的柔性定位焊接装置（上模组与下模组处于合模状态）的结构示意图三；

图9是图7中H处的局部放大示意图；

图10是图8中F处的局部放大示意图；

图11是图2中E处的局部放大示意图。

附图标记：

1-输送机构；

2-上料机构；

31-搬料机构；311-龙门架；312-第二横梁；313-第一驱动件；314-第二驱动件；315-第三驱动件；316-第四驱动件；317-夹爪；

32-摆型固定机构；

321-上模组；3211-地轨；3212-上模架；3213-第一横梁；3214-挂梁；3215-扣盖；3216-弹性限位杆；3210-止刹件；3217-气囊；3218-止刹螺栓；3219-弹性件；3221-挂环；3222-横移驱动件；3223-驱动电机；3224-减速机；3225-第二传动轴；3226-螺旋升降机；3227-限位挡梁；3228-滚轮；

323-下模组；3231-安装座；3232-伺服电机；3230-载座；3234-开槽；3236-转动件；3238-端部限位杆；3239-第一限位座；3241-第二限位座；3242-长形孔槽；3243-活动板；3244-齿条；3245-下模电机；3246-齿轮；

33-焊接机构；331-第三横梁；332-第五驱动件；333-第六驱动件；334-焊接机器人；

4-激光切割机。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例中提出了一种柔性定位焊接装置，该柔性定位焊接装置用于将若干个杆件焊接形成网状件，网状件具体指的是机架的基本组成构件，通过将多个不同结构或者多个相同结构的网状件进行相互组合焊接，从而能够形成完整的机架。其中，网状件还可以为支撑架或者其它工架的基本组成构件。

具体地，如图1和图2所示，柔性定位焊接装置包括搬料机构31、摆型固定机构32以及焊接机构33；其中，摆型固定机构32包括下模组323，下模组323包括多个用于放置杆件的载座3230，且载座3230能够沿第一方向和第二方向移动，以使置于载座3230的若干个杆件相互之间能够形成不同的网格状结构，搬料机构31用于抓取杆件并放置在载座3230上；焊接机构33对位于网格状结构内的多个杆件进行焊接，以使各个杆件焊接形成网状件。其中，第一方向与下模组323的长度方向相平行，第二方向与第一方向垂直且位于同一水平面上，第一方向具体如图1和图2中的箭头A所示，第二方向具体如图1和图2中的箭头B所示。

另外，焊接机构33包括连接于机械臂的焊枪，这里所述的机械臂包括平移式移动模组所构成的多轴移动机械臂，或者安装于机械手式的焊接机器人，其目的是控制焊枪能够移动至摆型固定机构32处焊接各个杆件之间的连接节点，以固定摆型完成的网状件。

通过使载座3230分别沿第一方向和第二方向移动，以使置于载座3230的若干个杆件相互之间能够形成不同的网格状结构，且使搬料机构31抓取杆件并放置在载座3230上，再使焊接机构33对位于网格状结构内的各个杆件相互之间进行焊接，从而能够焊接形成网状件；由于置于载座3230的若干个杆件相互之间能够形成不同的网格状结构，从而能够焊接形成多种不同结构的网状件；即对于不同结构的网状件，不再需要分别配置不同的柔性定位焊接装置；不仅降低了生产成本和避免了柔性定位焊接装置的闲置浪费，还减少了占地使用面积，从而使得柔性定位焊接装置的通用性较好。

进一步地，如图1和图2所示，摆型固定机构32还包括上模组321；其中，上模组321设置在下模组323的上方，上模组321能够向靠近下模组323的方向移动，并抵压至放置在载座3230上的各个杆件，以对杆件进行竖直方向上的限位，从而能够将形成网格状结构的各个杆件压紧限位在上模组321与下模组323之间，以便于对各个杆件进行焊接。

值得说明的是，上模组321还能够对下模组323上的相邻两个杆件之间的间隙进行调节，以使相邻两个杆件之间的焊接间隙较小，以保证焊接形成的网状件的焊接效果。

进一步地，如图2-图4所示，下模组323还包括多个安装座3231；其中，各个安装座3231均位于两个相对设置的地轨3211之间，地轨3211沿第一方向延伸，安装座3231沿第二方向延伸，多个安装座3231在第一方向上间隔设置，安装座3231能够在第一方向上移动；在每个安装座3231上均设置有多个载座3230，载座3230能够在安装座3231上沿第二方向上移动，以使各个载座3230相互之间能够形成多个不同的网格状结构；当将各个杆件放置在形成网格状结构的各个载座3230上时，从而使各个杆件相互之间能够形成不同的网格状结构。

具体地，如图4所示，在每个载座3230的上方表面均具有沿第一方向和第二方向设置的且呈十字形的开槽3234，杆件置于开槽3234内。

进一步地，在开槽3234的内侧壁设有凸出于槽壁的弹性压块，弹性压块用于在杆件插置在载座3230内时沿杆件的径向抵紧杆件的侧面，以对开槽3234内的杆件进行径向限位，径向限位具体指的是弹性压块能够从杆件的径向方向对杆件进行限位。

具体而言，当杆件自上而下放置在开槽3234内时，凸设于开槽3234的槽壁的两个弹性压块能够同时且分别抵压至杆件的相对两侧面，从而对杆件进行左右方向上的径向限位。

具体地，如图5所示，弹性压块包括转动件3236以及弹性块；其中，开槽3234的侧壁具有一容纳腔，转动件3236转动设置在容纳腔内，且转动件3236的自由端凸出开槽3234的槽壁，弹性块作用于转动件3236，以使转动件3236的自由端保持凸出开槽3234的槽壁；具体而言，弹性块具有初始状态和水平抵接状态；当弹性块位于初始状态时，弹性块相对于开槽3234的槽壁倾斜设置；当从上往下将杆件放置在开槽3234内时，此时，杆件抵压弹性块，以使弹性块具有向下运动的趋势，从而使弹性块带动转动件3236进行转动，使得弹性块在转动件3236的转动作用下转动至水平抵接状态，并且弹性块被压缩，进而能够使得弹性块沿杆件的径向水平抵接至杆件的侧面，以实现对杆件的左右方向上的径向限位；当从开槽3234内取走杆件之后，弹性块能够在自身弹性力作用下自动复位至初始状态，以便于下一次对杆件的径向限位。

进一步地，如图3所示，在下模组323的相邻两侧或者四周设有若干端部限位杆3238，端部限位杆3238能够沿第一方向和/或第二方向滑动，滑动的端部限位杆3238能够调节其与下模组323上位于最外侧的载座3230的距离，以调整置入载座3230内的杆件的位置；即在每个安装座3231的两端部分别设置有一个端部限位杆3238，也即是说，在一个安装座3231上，端部限位杆3238位于载座3230的外侧；端部限位杆3238能够在安装座3231上沿第二方向移动，以使端部限位杆3238抵接至插置在开槽3234内的杆件的端部，以能够进一步对杆件进行抵紧限位，以保证后续对各个杆件相互之间焊接的稳定性。其中，端部限位杆3238具体为弹性端部限位杆，以能够弹性抵接至杆件的端部，避免对杆件造成损伤。

具体地，如图3所示，下模组323还包括均沿第二方向延伸的两个第一限位座3239和一个第二限位座3241；其中，两个第一限位座3239分别设置在多个安装座3231的两侧，即多个安装座3231均位于两个第一限位座3239之间，第二限位座3241位于第一限位座3239与安装座3231之间，且第二限位座3241能够在第一方向上移动，第一限位座3239不能在第一方向上进行移动，从而能够将第二限位座3241和各个安装座3231均限制在两个第一限位座3239之间的范围内进行第一方向上的移动。其中，在每个第一限位座3239上固定设置有多个端部限位杆3238，在第二限位座3241上沿第二方向滑动设置有多个端部限位杆3238，以对杆件的端部进行抵紧限位。

具体而言，通过根据机架的具体结构使各个载座3230沿第一方向移动或第二方向移动，以使各个载座3230相互之间形成多个相同或者多个不同结构的网格状结构，从而确定需要对各个杆件的端部进行抵接的端部限位杆3238的位置和数量，进而能够使各个端部限位杆3238从水平方向上对各个杆件的端部进行抵接限位。

进一步地，下模组323还包括第一驱动模组和第二驱动模组；其中，第一驱动模组用于驱动第二限位座3241和各个安装座3231在第一方向上移动；第二驱动模组用于驱动各个载座3230在第二方向上移动，从而使得各个载座3230相互之间能够摆放形成多个不同的网格状结构。

其中，如图3所示，第一驱动模组具体可以为伺服电机3232、减速机构、齿轮齿条组合的结构形式，但不仅局限于此，还可采用电机和丝杠组合或者直线气缸的结构形式，只要能够通过第一驱动模组实现对第二限位座3241和多个安装座3231在第一方向上的移动即可。

进一步地，如图3和图6所示，在第二限位座3241、其中一个第一限位座3239、以及各个安装座3231上均设置有长形孔槽3242，长形孔槽3242沿第二方向延伸；具体地，第二驱动模组包括活动板3243、两个齿条3244、以及均分别安装在活动板3243上的下模电机3245和齿轮3246；齿条3244沿第二方向延伸，两个齿条3244分别设置在两个第一限位座3239的外侧面上，活动板3243沿第一方向延伸，活动板3243分别贯穿第一限位座3239、第二限位座3241以及多个安装座3231上的长形孔槽3242，且活动板3243与多个载座3230连接，下模电机3245通过减速件和齿轮3246传动连接，齿轮3246与齿条3244传动连接；下模电机3245能够驱动齿轮3246转动，以使齿轮3246能够在齿条3244上移动，从而带动活动板3243在第二方向上移动，以使活动板3243上的各个载座3230在第二方向上移动。

其中，如图2和图3所示，在一个活动板3243上均设置有两个下模电机3245、两个齿轮3246，两个下模电机3245分别设置在活动板3243的两端部，一个下模电机3245与一个齿轮3246驱动连接，一个齿轮3246与一个齿条3244传动连接，能够从活动板3243的两端带动活动板3243在第二方向上移动，以使活动板3243以及载座3230在第二方向上的移动较为稳定。其中，活动板3243的数量设置有多个，且每个活动板3243的两端部均设置有一个下模电机3245和一个齿轮3246，从而能够通过第二驱动模组带动所有载座3230在第二方向上进行移动。

值得注意的是，活动板3243与载座3230之间沿第一方向滑动连接，即在载座3230上连接有连接架，连接架伸置在长形孔槽3242内并与活动板3243沿第一方向滑动连接，以使整个载座3230能够在活动板3243上沿第一方向滑动；如此设置，能够在当第一驱动模组动作时，由于载座3230与活动板3243之间沿第一方向滑动连接，因此能够驱动第二限位座3241、多个安装座3231及安装座3231上的各个载座3230沿第一方向进行移动，以调节各个载座3230在第一方向上的位置，不会使活动板3243对载座3230在第一方向上的移动产生干涉；而当第二驱动模组动作时，活动板3243能够带动与其相连的各个载座3230沿第二方向进行移动，以调节各个载座3230在第二方向上的位置，从而能够使各个载座3230根据机架的具体结构相互移动以形成网格状结构，以便于将多个杆件放置在形成网格状结构的各个载座3230上，从而使得多个杆件能够摆放形成与机架结构相匹配的网格状结构。

具体地，如图2、图7和图8所示，上模组321包括组成龙门架结构的立架和挂梁3214，挂梁3214设有多个且为平行设置，挂梁3214沿第二方向延伸，多个挂梁3214均能够沿第一方向运动至下模组323的上方，挂梁3214滑动连接有若干扣盖3215，滑动连接的扣盖3215的运动方向为第二方向，扣盖3215的数量与载座3230的数量对应；其中，扣盖3215或挂梁3214还能够沿竖直方向往复运动，下行的扣盖3215能够抵顶载座3230并能够跟随载座3230沿第一方向或第二方向运动。

进一步地，如图9和图10所示，挂梁3214上还设置有多个弹性限位杆3216，弹性限位杆3216的一端通过挂环3221连接于挂梁3214，弹性限位杆3216的另一端朝下方伸出；当扣盖3215与载座3230分离时，即扣盖3215不扣至载座3230，弹性限位杆3216的弹性力作用于挂梁3214，从而能够限制扣盖3215在挂梁3214上沿第二方向的滑动；当扣盖3215与载座3230抵触时，即扣盖3215扣至载座3230，弹性限位杆3216的另一端抵触载座3230或置于载座3230上的杆件，此时弹性限位杆3216能够解除作用于挂梁3214上的弹性力，以使扣盖3215能够带动挂环3221和弹性限位杆3216在第二方向进行滑动，弹性限位杆3216能够带动杆件在第二方向进行移动，以对下模组323上相邻两个杆件之间的焊接间隙进行调节。

其中，当弹性限位杆3216抵压至载座3230上的杆件时，弹性限位杆3216能够对杆件进行竖直方向上的限位，以避免杆件在竖直方向上发生运动。

具体而言，弹性限位杆3216包括弹簧和抵接杆，弹簧的一端与挂环3221固定连接，弹簧的另一端与抵接杆固定连接；如图9所示，当扣盖3215未与载座3230盖合时，弹性限位杆3216处于自由下垂状态，抵接杆拉动弹簧，即弹簧能够对挂环3221产生向下的拉力，使得挂环3221及扣盖3215不能够在挂梁3214上沿第二方向移动；如图10所示，当扣盖3215盖设在载座3230上时，抵接杆的底端面能够弹性抵接至载座3230上或者载座3230上的杆件上，此时弹簧被压缩，从而能够解除弹簧对挂环3221向下的拉力，使得挂环3221及扣盖3215具有一定的自由度，以使扣盖3215和挂环3221能够在挂梁3214上沿第二方向移动。

进一步地，如图10所示，在抵接杆的底端面上设置有滚轮3228，滚轮3228能够增大与杆件之间的接触面积，从而在弹性限位杆3216带动杆件在第二方向进行移动的过程中，能够避免弹性限位杆3216的抵接杆直接接触杆件而与杆件之间产生摩擦，以能够较好地保护杆件，以避免抵接杆对杆件产生损伤的问题。

具体地，如图2、图7和图8所示，立架包括两个相对设置的上模架3212；其中，每个地轨3211上沿第一方向滑动设置有上模架3212，上模架3212沿第一方向延伸，在上模架3212的顶端面设置有沿第一方向延伸的第一横梁3213，第一横梁3213能够相对于上模架3212在竖直方向上移动；多个挂梁3214间隔且并排设置在两个第一横梁3213上，挂梁3214能够在第一横梁3213上沿第一方向移动。

其中，如图2所示，通过横移驱动件3222驱动两个上模架3212同步在地轨3211上沿第一方向移动；通过升降驱动件驱动两个第一横梁3213相对于上模架3212同步在竖直方向上移动；横移驱动件3222具体包括两个直线气缸，一个直线气缸驱动一个上模架3212在地轨3211上移动；升降驱动件具体包括两个，且每个升降驱动件均包括驱动电机3223、减速机3224、第二传动轴3225和螺旋升降机3226，螺旋升降机3226与第一横梁3213连接；其中，驱动电机3223能够通过减速机3224驱动第二传动轴3225转动，第二传动轴3225能够带动螺旋升降机3226在竖直方向上进行升降，以使螺旋升降机3226能够带动第一横梁3213相对于上模架3212在竖直方向上进行升降。其中，对于横移驱动件3222和升降驱动件的具体结构不作限定，只要能够通过横移驱动件3222驱动两个上模架3212同步在地轨3211上沿第一方向移动，通过升降驱动件驱动两个第一横梁3213相对于上模架3212同步在竖直方向上移动即可。

具体地，如图2所示，在第一横梁3213的两端部分别固定设置有一个限位挡梁3227，限位挡梁3227沿第二方向延伸，两个限位挡梁3227用于将多个挂梁3214限制在两个限位挡梁3227之间的范围内进行第一方向上的移动。

进一步地，如图2和图11所示，立架还包括止刹件3210，止刹件3210设置在第一横梁3213上，止刹件3210用于对挂梁3214在第一方向上的移动限位，以使每个挂梁3214能够在两个限位挡梁3227之间的范围内止停在第一横梁3213上的任一位置处。

具体地，如图11所示，止刹件3210包括气囊3217、多个止刹螺栓3218和多个弹性件3219；其中，气囊3217沿第一横梁3213的长度方向设置在第一横梁3213的凹腔内，即凹腔沿第一横梁3213的长度方向延伸；多个止刹螺栓3218和多个弹性件3219均匀设置在气囊3217上，在位于第二方向上的止刹螺栓3218与弹性件3219通过连接座连接，即连接座设置在气囊3217上，位于第二方向上的止刹螺栓3218与弹性件3219均固定设置在连接座上，且止刹螺栓3218和弹性件3219均位于挂梁3214的底端面的下方；其中，气囊3217具有充气状态和放气状态；当气囊3217处于充气状态时，气囊3217能够带动连接座向上移动，以带动连接座上的止刹件3210和弹性件3219同时向上移动至抵接挂梁3214的底端面，从而限制挂梁3214在第一横梁3213上沿第一方向移动，以使挂梁3214止停于第一横梁3213上的任一位置，此时弹性件3219被压缩；当气囊3217处于放气状态时，弹性件3219解除压缩，此时弹性件3219能够在自身弹性力作用下带动连接座向下移动，以带动止刹螺栓3218向下移动至脱离挂梁3214的底端面，以使挂梁3214能够在第一横梁3213上沿第一方向移动。其中，弹性件3219能够在自身弹性力作用下向下抵压至气囊3217，以快速将气囊3217内的气体放出，从而确保气囊3217能够快速排尽气体。本实施例中的弹性件3219具体为压缩弹簧。

进一步地，如图1所示，搬料机构31包括第一驱动件313、相对设置的两个龙门架311、第二驱动件314、第一连接板、第三驱动件315、第二连接板、第四驱动件316及夹爪317；其中，龙门架311沿第一方向延伸，两个龙门架311上设置有第二横梁312，即第二横梁312的两端分别滑动设置在两个龙门架311上；第一驱动件313的固定端设置在龙门架311上，第一驱动件313的驱动端与第二横梁312驱动连接，第一驱动件313用于驱动第二横梁312相对于龙门架311在第一方向上移动；第二驱动件314的固定端设置在第二横梁312上，第二驱动件314的驱动端与第一连接板驱动连接，第二驱动件314用于驱动第一连接板相对于第二横梁312在第二方向上移动；第三驱动件315的固定端设置在第一连接板上，第三驱动件315的驱动端与第二连接板驱动连接，第三驱动件315用于驱动第二连接板相对于第一连接板在竖直方向上移动；第四驱动件316的固定端设置在第二连接板上，第四驱动件316的驱动端与夹爪317驱动连接，第四驱动件316用于驱动夹爪317相对于第二连接板旋转，夹爪317用于抓取抓料工位的杆件至摆型固定机构32。其中，夹爪317具体为气动夹爪，从而能够调节夹爪317的抓取空间，以能够使夹爪317抓取多种不同结构的杆件。其中，整个摆型固定机构32位于两个龙门架311之间，以使夹爪317抓取到的杆件能够便于直接放置在摆型固定机构32上。

通过设置第一驱动件313、第二驱动件314、第三驱动件315以及第四驱动件316，从而能够调节夹爪317的位置，以使夹爪317能够准确抓取到杆件。本实施例中，第一驱动件313、第二驱动件314和第三驱动件315具体为直线气缸，第四驱动件316具体为旋转气缸。此处，对于第一驱动件313、第二驱动件314、第三驱动件315以及第四驱动件316的具体结构形式不作限定，只要能够最终实现对夹爪317位置的调节即可。

进一步地，如图1所示，焊接机构33包括第三横梁331、第五驱动件332、第六驱动件333、第三连接板以及焊接机器人334；其中，第三横梁331的两端分别滑动设置在两个龙门架311上，第五驱动件332的固定端设置在龙门架311上，第五驱动件332的驱动端与第三横梁331驱动连接，第五驱动件332用于驱动第三横梁331在龙门架311上沿第一方向移动；第六驱动件333的固定端设置在第三横梁331上，第六驱动件333的驱动端与第三连接板驱动连接，第六驱动件333用于驱动第三连接板在第三横梁331上沿第二方向移动；焊接机器人334固定设置在第三连接板上，焊接机器人334用于焊接插置在载座3230上的多个杆件，以将摆放形成网格状结构的各个载座3230上的多个杆件相互之间焊接形成网状件。其中，第五驱动件332和第六驱动件333具体可以为直线气缸，对于第五驱动件332和第六驱动件333的具体结构不作具体限定，只要能够通过第五驱动件332驱动第三横梁331在龙门架311上沿第一方向移动，第六驱动件333驱动第三连接板在第三横梁331上沿第二方向移动即可。

其中，对杆件的具体焊接位置为两个或多个杆件相互叠加的位置，且杆件相互叠加的位置位于扣盖3215内，从而能够保证在焊接位置处进行焊接时的稳定性。其中，扣盖3215的顶端并非封闭结构，而是镂空结构，以使焊接机器人334能够通过该镂空结构移动至焊接位置处进行焊接，以保证扣盖3215不会对焊接机器人334的焊接操作产生干涉。其中，焊接机器人334可以为六轴焊接机器人或者四轴焊接机器人，具体需要根据生产需求决定。

本实施例中的柔性定位焊接装置结构简单，布局合理、自动化程度较高，能够焊接加工形成多种不同结构的网状件，适用性和通用性均较强；同时，上模组321中的扣盖3215和下模组323中的载座3230的具体数量可以通过具体的生产需求决定，实用性较好。

本实施例中还提出了一种机架焊接装置，该机架焊接装置包括上述的柔性定位焊接装置，该机架焊接装置用于焊接加工形成机架；由于上述柔性定位焊接装置能够焊接形成多种不同结构的网状件，因此该机架焊接装置能够将多种不同结构的网状件进行焊接，以形成多种不同结构的机架，通用性较好。其中，该机架焊接装置不仅能够焊接加工形成机架，也可以焊接加工形成与机架结构类似的零件。

具体地，如图1所示，机架焊接装置还包括输送机构1、上料机构2和机架焊接组件；其中，输送机构1用于沿第一方向输送多个杆件，多个杆件的结构可以相同也可以不同；上料机构2连接至输送机构1，上料机构2的长度沿第二方向延伸，上料机构2用于承接输送机构1上的多个相同结构或者多个不同结构的杆件，并能够将各个杆件移动至抓料工位，抓料工位即为夹爪317便于抓取的位置；机架焊接组件用于将柔性定位焊接装置焊接加工形成的多个相同结构和多个不同结构的网状件相互之间进行组合焊接，从而能够形成多种不同结构的机架。其中，上述的第一方向与输送机构1的长度方向相平行，即第一方向为输送机构1的输送方向。

通过设置输送机构1、上料机构2、柔性定位焊接装置以及机架焊接组件；当需要将多个杆件焊接加工成机架时，首先使输送机构1沿第一方向输送多个杆件，再使上料机构2依次承接输送机构1上的多个杆件，并将各个杆件依次移动至抓料工位；而后再使柔性定位焊接装置的搬料机构31依次抓取抓料工位上的多个杆件至柔性定位焊接装置的摆型固定机构32上，从而使摆型固定机构32能够将搬料机构31抓取至的多个杆件摆放成网格状结构，并将由多个杆件摆放形成的网格状结构进行压紧，以便于使柔性定位焊接装置的焊接机构33对网格状结构进行焊接，以形成网状件；重复上述过程，以形成多个网状件；最后再通过机架焊接组件将多个网状件相互焊接形成机架，从而完成对机架的焊接加工。本实施例中的输送机构1和上料机构2均为现有焊接装置中常见的输送结构和上料结构，此处不再对输送机构1和上料机构2的具体结构进行详细赘述。

本实施例中的机架焊接装置现对于现有技术而言，本实施例中机架焊接装置中的输送机构1可以兼容输送多种不同结构的杆件，且上料机构2可以兼容承接多种不同结构的杆件，同时摆型固定机构32能够将多个杆件摆放成多种不同结构的网格状结构并压紧，从而使得焊接机构33能够焊接形成多种不同结构的网状件，再对多种不同结构的网状件之间进行相互组合焊接，从而能够形成多种不同结构的机架；即对于不同结构的机架，不再需要分别配置不同的机架焊接装置；不仅降低了生产成本和避免了机架焊接装置的闲置浪费，还减少了占地使用面积，从而使得机架焊接装置的通用性较好。

值得说明的是，在机架焊接装置与机架焊接组件之间设置有组装站，组装站用于根据需要焊接加工形成的机架的具体结构将机架焊接装置焊接形成的各个网状件进行相互组合装配，以便于机架焊接组件将组合装配的结构进行焊接，从而形成完整的机架。其中，组装站可以通过人工的方式进行组装，也可以通过组装机器人的方式进行自动化组装。本实施例中的机架焊接组件具体可以为双焊接机器人。

进一步地，如图1所示，机架焊接装置还包括激光切割机4，激光切割机4用来将管料切割形成各个设定尺寸的杆件，以使输送机构1将切割形成的各个设定尺寸的杆件进行输送，以便于后续的使用，从而能够将各个杆件相互焊接形成网状件。

本实施例中的机架焊接装置的具体工作过程如下：

首先，使用激光切割机4将管料切割形成各个设定尺寸的杆件，并使杆件位于输送机构1上；之后，使输送机构1对杆件进行输送至上料机构2处。

而后，使上模架3212在地轨3211上沿第一方向移动以及第一横梁3213相对于上模架3212在竖直方向上移动，从而能够带动挂梁3214上的扣盖3215在第一方向和竖直方向上移动，进而能够使一个扣盖3215移动并扣至一个载座3230，以实现上模组321与下模组323的合模；其中，由于在对上一个机架焊接加工完成之后，回事各个扣盖3215和各个载座3230按照预设位置进行均匀排布，从而能够快速移动各个扣盖3215，以使一个扣盖3215扣至一个载座3230，以快速实现上模组321与下模组323之间的合模。

之后，根据需要焊接加工形成的机架的具体结构，获得构成机架的各个网状件的具体结构；再根据获得的网状件结构使第一驱动模组和第二驱动模组分别进行动作，以带动各个载座3230在第一方向和第二方向上进行移动，从而使得一个载座3230带动一个扣盖3215在第一方向和第二方向上移动，即能够在载座3230的带动下使挂梁3214能够在第一横梁3213上沿第一方向移动，使扣盖3215在挂梁3214上沿第二方向移动，进而使得上模组321上的各个扣盖3215与下模组323上的各个载座3230共同移动至与机架结构相匹配的网格状结构。其中，由于，此时上模组321与下模组323为合模状态，即挂梁3214上的弹性限位杆3216的抵接杆的底端面弹性抵接至下模组323上，从而能够解除弹簧对挂环3221向下的拉力，使得挂环3221及扣盖3215具有一定的自由度，以使扣盖3215和挂环3221能够在载座3230的带动下在挂梁3214上沿第二方向移动。

然后，使第一横梁3213内的气囊3217处于充气状态，气囊3217能够带动连接座向上移动，以带动连接座上的止刹件3210和弹性件3219同时向上移动至抵接挂梁3214的底端面，从而限制挂梁3214在第一横梁3213上继续沿第一方向移动，以使挂梁3214止停于第一横梁3213上。

再后，再使上模架3212在地轨3211上沿第一方向移动以及第一横梁3213相对于上模架3212在竖直方向上移动，从而能够带动挂梁3214上的扣盖3215在第一方向和竖直方向上移动，以使上模架3212和第一横梁3213能够分别移动回至初始位置，进而能够使扣盖3215与载座3230之间相互脱离，即实现上模组321与下模组323的开模；此时，上模组321上的扣盖3215和挂梁3214均保持为不能移动的状态。

之后，再使搬料机构31的夹爪317将杆件抓取并移至下模组323上的各个载座3230的开槽3234内；重复上述抓取步骤，从而将多个杆件依次放置在摆放形成网格状结构的各个载座3230上，以将多个杆件摆放形成与机架结构相匹配的网格状结构。

其中，当夹爪317上的杆件自上而下放置在开槽3234内时，位于开槽3234的槽壁上的两个弹性压块能够同时且分别抵压至杆件的相对两侧面，从而对一个开槽3234内的杆件进行径向上的抵紧限位。

而后，再使上模架3212在地轨3211上沿第一方向移动以及第一横梁3213相对于上模架3212在竖直方向上移动，从而能够带动挂梁3214上的扣盖3215在第一方向和竖直方向上移动，进而能够使一个扣盖3215移动并扣至一个载座3230，以实现上模组321与下模组323之间的再次合模，此时，挂梁3214上的弹性限位杆3216的抵接杆的底端面弹性抵接至开槽3234内的杆件上，从而对一个开槽3234内的杆件进行上下方向上的抵紧限位。

通过设置扣盖3215，能够预先根据机架的结构将各个扣盖3215的位置移动并限位在适宜位置处，当在下模组323上的载座3230插置杆件之后，能够再将一个扣盖3215扣至一个载座3230内，从而能够在上模组321与下模组323再次合模时，使扣盖3215能够准确地盖设在载座3230上，从而保证挂梁3214上的弹性限位杆3216能够准确地抵接在载座3230上的杆件上，以实现对杆件的上下方向上的限位。其中，由于此时挂梁3214上的弹性限位杆3216的抵接杆的底端面弹性抵接至开槽3234处的杆件上，从而能够解除弹簧对挂环3221向下的拉力，使得挂环3221及扣盖3215具有一定的自由度，以使扣盖3215和挂环3221能够在挂梁3214上沿第二方向移动。

而后，使气囊3217处于放气状态时，以使弹性件3219解除压缩，此时弹性件3219能够在自身弹性力作用下带动连接座向下移动，以带动止刹螺栓3218向下移动至脱离挂梁3214的底端面，以解除挂梁3214在第一横梁3213上的移动限位，以使挂梁3214能够在第一横梁3213上沿第一方向移动。

再之后，第一驱动模组和第二驱动模组动作，以通过载座3230带动挂梁3214在第一横梁3213上沿第一方向移动以及带动扣盖3215在挂梁3214上沿第二方向上移动，从而带动载座3230上的杆件进行间隙微调，即载座3230会带动扣盖3215微动，挂梁3214上的弹性限位杆3216能够带动杆件微动，以对两个杆件之间的间隙进行调节，从而使相邻两个杆件之间的焊接间隙达到最小，有利于对插置在各个载座3230上的各个杆件相互之间进行焊接，以保证两个杆件之间的焊缝达到最小间隙。

而后，再根据各个载座3230上的各个杆件的具体摆放位置，调节第二限位座3241和各个安装座3231上的端部限位杆3238的位置和数量，以使各个端部限位杆3238能够插入开槽3234内并抵接至杆件的端部，从而实现从水平方向上对杆件的端部进行抵紧限位。

之后，使焊接机器人334穿过扣盖3215并移动至焊接位置，从而能够将插置在各个载座3230上的各个杆件相互之间进行焊接，以形成网状件。

再之后，使气囊3217处于放气状态时，以使弹性件3219解除压缩，此时弹性件3219能够在自身弹性力作用下带动连接座向下移动，以带动止刹螺栓3218向下移动至脱离挂梁3214的底端面，以解除挂梁3214在第一横梁3213上的移动限位，以使挂梁3214能够在第一横梁3213上沿第一方向移动；并使上模架3212在地轨3211上沿第一方向移动以及第一横梁3213相对于上模架3212在竖直方向上移动，从而能够带动挂梁3214上的扣盖3215在第一方向和竖直方向上移动，以使上模架3212和第一横梁3213能够分别移动回至初始位置，进而能够使扣盖3215与载座3230之间相互脱离，即实现上模组321与下模组323之间的再次开模，以便于取走载座3230上的网状件。

而后，重复上述输送、上料、摆位固定、焊接以及再次开模的步骤，以焊接形成多个相同结构或者多个不同结构的网状件。

最后，将从载座3230上取走的多个网状件移动至组装站，以在组装站能够根据需要焊接加工形成的机架的具体结构将多个网状件进行相互组合装配；再使机架焊接组件将组合装配的结构进行焊接，从而形成多种不同结构的机架。

明显的，设置于上模组321的扣盖3215是没有主动运动的能力的，其位置变化是通过下模组323的载座3230调节的，该设置一是能够减少动力部件，极大的降低成本，而且采用配对的方式调节，精度更容易达到要求，而不需要更加精密的动力部件（精密的直线模组和伺服电机成本很高）。

通过上述过程，能够焊接加工形成多种不同结构的机架，适用性和通用性较高；且整个过程自动化程度较高，机架的焊接精度可控，人工成本较低；整个机架焊接装置的结构较为简单，且机架焊接装置中的输送机构1、上料机构2以及摆型固定机构32相互之间的空间布置合理，空间利用率较高。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种柔性定位焊接装置，用于将若干个杆件焊接成网状件，其特征在于，所述柔性定位焊接装置包括：

搬料机构（31）、摆型固定机构（32）以及用于焊接所述网状件的焊接机构（33）；

所述摆型固定机构（32）包括下模组（323），所述下模组（323）包括多个用于放置所述杆件的载座（3230），且所述载座（3230）能够沿第一方向和第二方向移动，以使置于所述载座（3230）的若干个所述杆件能够形成不同的网格状结构；

所述搬料机构（31）用于抓取所述杆件并放置于所述载座（3230）；所述第一方向与所述下模组（323）的长度方向平行，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述摆型固定机构（32）还包括上模组（321），所述上模组（321）设置在所述下模组（323）的上方，所述上模组（321）能够靠近所述下模组（323）并抵压至所述载座（3230）上的所述杆件，以对所述杆件进行竖直方向上的限位；

所述上模组（321）包括组成龙门架结构的立架和挂梁（3214），所述挂梁（3214）设有多个且为平行设置，多个所述挂梁（3214）均能够沿所述第一方向运动至所述下模组（323）的上方，所述挂梁（3214）滑动连接有若干扣盖（3215），滑动连接的所述扣盖（3215）的运动方向为所述第二方向，所述扣盖（3215）的数量与所述载座（3230）的数量对应；

所述扣盖（3215）或所述挂梁（3214）还能够沿竖直方向往复运动，下行的所述扣盖（3215）能够抵顶所述载座（3230）并能够跟随所述载座（3230）沿所述第一方向或所述第二方向运动；

所述挂梁（3214）上还设有弹性限位杆（3216），所述弹性限位杆（3216）的一端连接于所述挂梁（3214），另一端朝下方伸出；

所述扣盖（3215）与所述载座（3230）分离时，所述弹性限位杆（3216）的弹性力作用于所述挂梁（3214），以限制所述扣盖（3215）的滑动；

所述扣盖（3215）与所述载座（3230）抵触时，所述弹性限位杆（3216）的另一端抵触所述载座（3230）或者置于所述载座（3230）上的所述杆件，以使所述弹性限位杆（3216）作用于所述挂梁（3214）的弹性力解除。

2.如权利要求1所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述下模组（323）还包括：

多个安装座（3231），所述安装座（3231）沿所述第二方向延伸，多个所述安装座（3231）在所述第一方向上间隔设置，所述安装座（3231）能够在所述第一方向上移动，且每个所述安装座（3231）上均设置有多个所述载座（3230），所述载座（3230）能够在所述安装座（3231）上沿所述第二方向上移动，以使各个所述载座（3230）相互之间能够形成多个不同的所述网格状结构。

3.如权利要求2所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述载座（3230）的上方表面具有沿所述第一方向和所述第二方向设置的且呈十字形的开槽（3234），所述杆件置于所述开槽（3234）内；

所述开槽（3234）的内侧壁设有凸出于槽壁的弹性压块，所述弹性压块用于在所述杆件插置所述载座（3230）内时抵紧所述杆件。

4.如权利要求3所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述弹性压块包括转动件（3236）和弹性块，所述开槽（3234）的侧壁具有一容纳腔，所述转动件（3236）转动设置在所述容纳腔内，且所述转动件（3236）的自由端凸出所述开槽（3234）的槽壁，所述弹性块作用于所述转动件（3236），以使所述转动件（3236）的自由端保持凸出所述开槽（3234）的槽壁。

5.如权利要求2-4中任一项所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述下模组（323）的相邻两侧或者四周设有若干端部限位杆（3238），所述端部限位杆（3238）能够沿所述第一方向和/或所述第二方向滑动，滑动的所述端部限位杆（3238）能够调节其与所述下模组（323）上位于最外侧的所述载座（3230）的距离，以调整置入所述载座（3230）内的所述杆件的位置。

6.如权利要求1所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述立架包括两个相对设置的上模架（3212），所述上模架（3212）沿所述第一方向延伸，所述上模架（3212）能够在所述第一方向上滑动，每个所述上模架（3212）的顶端均设置有沿所述第一方向延伸的第一横梁（3213），所述第一横梁（3213）能够相对于所述上模架（3212）在竖直方向上移动；

多个所述挂梁（3214）间隔且并排设置在两个所述第一横梁（3213）上，且所述挂梁（3214）能够在所述第一横梁（3213）上沿所述第一方向移动；

所述立架还包括止刹件（3210），所述止刹件（3210）设置在所述第一横梁（3213）上，所述止刹件（3210）用于对所述挂梁（3214）在所述第一方向上的移动限位。

7.如权利要求6所述的柔性定位焊接装置，其特征在于，所述止刹件（3210）包括：

气囊（3217），所述气囊（3217）设置在所述第一横梁（3213）的凹腔内；

止刹螺栓（3218）和弹性件（3219），所述止刹螺栓（3218）和所述弹性件（3219）均连接于所述气囊（3217）；

当所述气囊（3217）充气时，所述气囊（3217）带动所述止刹件（3210）和所述弹性件（3219）向上移动并抵接所述挂梁（3214）的底端面，以限制所述挂梁（3214）在所述第一横梁（3213）上沿所述第一方向移动，且所述弹性件（3219）被压缩；

当所述气囊（3217）放气时，所述弹性件（3219）复位并带动所述止刹螺栓（3218）向下移动至脱离所述挂梁（3214）的底端面，以使所述挂梁（3214）在所述第一横梁（3213）上沿所述第一方向移动。

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