CN116252070A - 一种挖掘机马达座自动组对装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挖掘机马达座自动组对装置及系统，马达座自动组对装置包括工作台，工作台上设置底板定位夹紧装置、中心板弯板支撑限位装置、中心板夹紧装置、弯板夹紧装置及弯板换型支撑机构，通过可变换定位设计，能够使工件型号尺寸兼容性多，即提高了装置的通用性、结合自动上料，自动化程度高、焊接质量及尺寸一致性稳定、提高了组对效率，设备利用率高。马达座自动组对装置可以适用两种及两种以上马达座型号组对拼焊，不在是针对单一型号的马达座组对。通过调整各装置的限位及支撑，切换不同型号的组对程序，便可快速切换不同型号的马达座工件组对焊接。马达座自动组对装置配合自动上料装置上下料可完全替代人工工作，实现无人化。

Description

一种挖掘机马达座自动组对装置及系统

技术领域

本发明涉及挖掘机马达座组对技术领域，更具体的说是涉及一种挖掘机马达座自动组对装置及系统。

背景技术

挖掘机是一种工程基础建设非常重要的设备，用途十分广泛。马达座作为挖掘机下车架安装驱动电机的重要核心部件，对挖掘机的使用性能、质量寿命起着至关重要作用，但是挖掘机马达座组对焊接复杂十分耗费人力，人工组对时，对工件尺寸的一致性要求把握不住，因此控制马达座组对尺寸的一致性直接影响着产品的质量，一旦组对的尺寸不合格，流到下一工序就直接导致产品报废，亦或者人工把尺寸异常的产品重新返工，这样很大程度降低了效率，故保证马达座组对尺寸的一致性尤为关键。随着基础建设不断扩大，工程机械挖掘机需求量也是逐年增长，马达座作为挖掘机驱动系统的关键零部件，其组对焊接效率也直接关系到挖掘机的产能和企业的经济效益。目前大多数马达座组对焊接仍为手工组对及小部分人工借用粗略的定位工装进行组对，产品质量尺寸不可控，效率低。

具体的，现有技术中存在的一种技术方案为：完全由人工完成对马达座底板、弯板、中心板的组对焊接。该方案主要有人工、工作平台、卡钳、扳手工具等组成。组对时人工需将每种物料搬运到工作台上，手动操作夹紧钳固对马达座底板、弯板、中心板进行夹紧，然后人工点焊成件。该方案操作繁琐，效率低，尺寸一致性不好很难把控，增加人工成本，如遇到大吨位挖掘机马达座结构件人工借助工具无法进行组对，不具备兼容多种型号定位，自动化程度低。传统的手工组对工艺已经不能满足要求。

与本发明相关的现有第二种技术方案为：设备包含底座、台面，垫块、弧形板限位销、弧形板夹紧座、基准板限位块、底座限位块等部件组成。该设备是一套人工辅助夹紧装置，利用人工上下料，手动旋转夹紧板把手对工件定位夹紧，人工完成马达座的拼焊。相对现有方案一其简化了人工繁琐操作的夹紧过程，结构简单，方便了人工对工件夹紧的过程。但是扔需人工辅助上下料，操作把手回转机构完成马达座的夹紧定位，且左右马达座不能兼容，需更换定位块，效率低下自动化程度低，设备使用局限性较大。

因此，如何提供一种组对效率高、具备兼容多种型号定位的挖掘机马达座自动组对装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种挖掘机马达座自动组对装置，解决现有马达座组对效率低、不能兼容多种型号工件定位的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种挖掘机马达座自动组对系统，提供一种自动化效率高的马达座组对系统，进一步提高马达座组对效率。

本发明提供的一种挖掘机马达座自动组对装置，包括：

工作台，所述工作台固定于地基上，其顶部形成作业支撑平面；

底板定位夹紧装置，所述底板定位夹紧装置位于所述作业支撑平面一端，且与所述工作台滑动连接，可避让自动装置上料，同时用于工件的底板的自动定位和夹紧；

中心板弯板支撑限位装置，所述作业支撑平面中部固定有所述中心板弯板支撑限位装置，用于工件中心板和弯板的自动限位；

中心板夹紧装置，所述作业支撑平面中部预留有圆孔，所述中心板夹紧装置经所述圆孔伸缩，并用于自动夹紧工件的中心板；

弯板夹紧装置，所述作业支撑平面上沿所述中心板弯板支撑限位装置外部设置有多个所述弯板夹紧装置，用于弯板随形的自动夹紧；以及

弯板换型支撑机构，所述弯板换型支撑机构连接于所述作业支撑平面上、且位于工件的所述弯板附近，在换型时动作支撑不同型号工件的弯板。

进一步地，所述底板定位夹紧装置包括：

可移动安装支架，所述可移动安装支架底部滑动连接于所述作业支撑平面上，其前端面中部形成由前向后凹陷的安装区，其底部中部预留有穿过区；

安装支架驱动油缸，所述作业支撑平面上位于所述可移动安装支架后部设置有所述安装支架驱动油缸，用于驱动所述可移动安装支架滑动；

底板吸附机构，所述安装区内安装有所述底板吸附机构，用于吸附工件的底板底平面；

左右夹紧机构，所述底板吸附机构两侧安装相对安装有一对左右夹紧机构，用于从两侧夹紧工件的底板的左右定位面；

底板检测开关，所述可移动安装支架顶部朝向工件的底板处安装有多个用于检测底板是否贴合的底板检测开关；

液压系统及控制阀，所述可移动安装支架上具有液压系统及控制阀，形成对底板的自动夹紧控制。

进一步地，所述底板定位夹紧装置还包括底板支撑提升装置，所述底板支撑提升装置包括：

底板调节支撑机构，所述底板调节支撑机构呈L形，竖直段与所述可移动安装支架平行、且滑动连接，其水平段从所述可移动安装支架底部预留的穿过区自后向前穿出，穿出后位于所述底板吸附机构底部，用于支撑所述底板的底部；

调节机构驱动油缸，所述底板调节支撑机构的竖直段后部通过连接件连接所述调节机构驱动油缸的驱动端；

调节机构安装板，所述调节机构驱动油缸连接所述调节机构安装板，所述调节机构安装板连接所述可移动安装支架后端面。

进一步地，所述底板调节支撑机构包括：L形支架，所述L形支架的竖直段通过滑轨、滑块与所述可移动安装支架滑动连接；其水平段顶部安装有底板支撑滚子用于支撑底板底部。

进一步地，所述底板吸附机构包括：

吸附机构安装板，所述吸附机构安装板固定于所述安装区，且向外部凸出，其上通过电磁铁安装板安装有电磁铁；

底板限位块，所述吸附机构安装板周围安装有三个所述底板限位块。

进一步地，所述中心板弯板支撑限位装置包括：

安装板，所述安装板固定于所述工作台上，其上开设有与所述圆孔对应的中心孔；

中心板支撑块、弯板支撑块，所述安装板围绕所述中心孔周围安装有中心板支撑块和弯板支撑块；

中心板检测机构，所述安装板靠近其所述中心孔、且位于两组所述中心板支撑块之间设置有所述中心板检测机构；

弯板接近开关，所述安装板上、且远离所述中心板检测机构位置固定有所述弯板接近开关。

进一步地，所述中心板支撑块包括支撑块，所述支撑块安装于安装块，且所述安装块靠近所述安装板的中心孔，所述支撑块相对远离所述安装板的中心孔；所述支撑块包括上细下粗的立柱，所述立柱顶部可拆卸有耐磨块；所述立柱底部侧面削平，该削平位置与所述安装块之间可增加侧向调整垫片，用于支撑不同型号的中心板。

进一步地，所述中心板夹紧装置包括

中心板夹紧安装板，所述中心板夹紧安装板固定于所述工作台底部，且位于圆孔两侧，所述圆孔与中心板的中心孔位置对应；

升降油缸，所述中心板夹紧安装板底部安装有所述升降油缸；

导向筒，所述中心板夹紧安装板上安装有多个所述导向筒；

导向轴，每一个所述导向筒内均对应安装一个所述导向轴；

驱动气缸安装板，所述驱动气缸安装板上设置有导向孔，所述导向孔内穿过所述导向轴；驱动气缸安装板向上依次安装有压爪驱动气缸、压爪升降机构；

所述升降油缸驱动其上的驱动气缸安装板、压爪驱动气缸及压爪机构升降，从中心板的中心孔伸出或退回。

进一步地，所述弯板换型支撑机构为四组，每一组均包括：

弯板驱动气缸，所述弯板驱动气缸通过气缸安装板安装在工作台上；

弯板调整垫块，所述弯板调整垫块滑动于导轨安装板上、且所述导轨安装板与所述气缸安装板相对布置，所述弯板调整垫块与所述弯板驱动气缸驱动端连接；

弯板检测开关，其安装于所述导轨安装板侧边，其上表面低于所述弯板调整垫块支撑面。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种挖掘机马达座自动组对装置，与现有技术一和现有技术二相比，具有如下有益效果：

(1)马达座自动组对装置包括工作台，工作台上设置底板定位夹紧装置、中心板弯板支撑限位装置、中心板夹紧装置、弯板夹紧装置及弯板换型支撑机构，通过可变换定位设计，能够使工件型号尺寸兼容性多，即提高了装置的通用性、结合自动上料，自动化程度高、焊接质量及尺寸一致性稳定、提高了组对效率，设备利用率高。

(2)马达座自动组对装置可以适用两种及两种以上马达座型号组对拼焊，不在是针对单一型号的马达座组对。通过调整各装置的限位及支撑，切换不同型号的组对程序，便可快速切换不同型号的马达座工件组对焊接。

(3)马达座自动组对装置配合自动上料装置上下料可完全替代人工工作，实现无人化。

本发明提供的一种挖掘机马达座自动组对系统，包括：

搬运机器人，所述搬运机器人两侧分别布置有物料托架区和成品区；

如上述任一项所述的自动组对装置，其位于所述搬运机器人底座的远端；

焊接机器人，所述焊接机器人靠近所述自动组对装置布置；

控制系统，所述控制系统与所述搬运机器人、焊接机器人以及自动组对装置电性连接；

液压系统，所述液压系统与所述自动组对装置液压连接。

本发明公开提供了一种挖掘机马达座自动组对系统，采用模块化设计，根据需求进行定制组合，配合焊接、搬运机器人信息交互自动上下料，可集成为生产线自动化批量生产马达座，进而提高了马达座组对的效率。本发明突破了手工组对及部分人工组对工装瓶颈。该系统可自动控制实现马达座的组对拼焊。该系统将成为马达座生产的主要设备，不仅具备自动夹紧定位功能，同时还具备兼容产品多种型号的柔性化生产特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种挖掘机马达座自动组对装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种挖掘机马达座自动组对装置的爆炸图；

图3和图4附图示出了底板定位夹紧装置的立体图；

图5和图6附图示出了可移动安装支架的结构示意图；

图7附图示出了左右夹紧机构的结构示意图；

图8附图示出了底板调节支撑机构的组装图；

图9附图示出了底板调节支撑机构的爆炸图；

图10附图示出了底板吸附机构的结构示意图；

图11附图示出了中心板弯板支撑限位装置的结构示意图；

图12附图示出了支撑块与安装块等的爆炸图；

图13附图示出了中心板检测机构的爆炸图；

图14附图示出了中心板夹紧装置的爆炸图；

图15附图示出了弯板夹紧装置的结构示意图；

图16附图示出了四组弯板换型支撑机构的结构示意图；

图17附图示出了一组弯板换型支撑机构的爆炸图；

图18附图示出了工作台的结构示意图；

图19附图示出了挖掘机马达座自动组对系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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；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。

由于挖掘机发展趋势所带来的产品工艺不断优化及型号种类不同，使马达座的种类和产能不断增加，目前马达座组对拼焊仍为人工拼焊，手动装夹，自动化程度低，效率和质量都不可控；现有的组对工装一般仅能实现单一型号组对拼焊，即人工辅助工装组对拼焊时功能单一，操作繁琐，兼容性差。

鉴于此，本发明实施例公开了一种挖掘机马达座自动组对装置，参见附图1和2，本发明设计多种液压式的定位夹紧装置，实现对马达座的底板G1、弯板G3、中心板G2自动加紧定位。实现了马达座组对的自动装夹，保证尺寸稳定性，可配合自动装置(如机器人)信息交互自动上下料，实现无人化，极大程度地提高了马达座组对焊接的质量和效率。

具体包括：工作台6，所述工作台6固定于地基上，其顶部形成作业支撑平面；

底板定位夹紧装置1，所述底板定位夹紧装置1位于所述作业支撑平面一端，且与所述工作台6滑动连接，可避让自动装置上料，同时用于工件的底板G1的自动定位和夹紧；

中心板弯板支撑限位装置2，所述作业支撑平面中部固定有所述中心板弯板支撑限位装置2，用于工件中心板G2和弯板G3的自动限位；

中心板夹紧装置3，所述作业支撑平面中部预留有圆孔，所述中心板夹紧装置3经所述圆孔伸缩，并用于自动夹紧工件的中心板G2；

弯板夹紧装置4，所述作业支撑平面上沿所述中心板弯板支撑限位装置2外部设置有多个所述弯板夹紧装置4，用于弯板G3随形的自动夹紧；以及

弯板换型支撑机构5，所述弯板换型支撑机构5连接于所述作业支撑平面上、且位于工件的所述弯板G3附近，在换型时动作支撑不同型号工件的弯板G3。

由此，本发明提供的组对装置通过各装置及机构的变换，可灵活用于马达座拼焊，满足多种型号马达座组对，充分避免了人工更换配件的繁琐操作，极大提高设备利用率。可采用自动上下料，在提高自动化程度的同时保证尺寸一致性以及组对生产效率和焊接质量。

参见附图3-6，本发明的实施例中，底板定位夹紧装置作为马达座组对过程中通过机械装置实现底板定位，具备兼容多种不同尺寸马达座，且兼容每种尺寸马达座左右底板的自动夹紧等功能。所述底板定位夹紧装置1包括：

可移动安装支架1-1，所述可移动安装支架1-1底部滑动连接于所述作业支撑平面上，其前端面中部形成由前向后凹陷的安装区，其底部中部预留有穿过区；

安装支架驱动油缸1-6，所述作业支撑平面上位于所述可移动安装支架1-1后部设置有所述安装支架驱动油缸1-6，用于驱动所述可移动安装支架1-1滑动；

底板吸附机构1-4，所述安装区内安装有所述底板吸附机构1-4，用于吸附工件的底板G1底平面；

左右夹紧机构1-2，所述底板吸附机构1-4两侧安装相对安装有一对左右夹紧机构1-2，用于从两侧夹紧工件的底板G1的左右定位面；

底板检测开关1-5，所述可移动安装支架1-1顶部朝向工件的底板G1处安装有多个用于检测底板是否贴合的底板检测开关1-5；

由此，通过底板吸附机构1-4吸附工件的底板G1底平面，一对左右夹紧机构1-2从两侧夹紧工件的底板G1的左右定位面，实现不同型号底板G1的定位和夹紧，同时通过底板检测开关1-5检测是否贴合到位；通过所述可移动安装支架1-1上具有液压系统及控制阀，形成对底板G1的自动夹紧控制。

参见附图7给出了一种左右夹紧机构1-2的结构示意图，两套左右夹紧机构1-2分别装在可移动安装支架1-1的两侧，分别由伺服电缸1-2-1、L形电缸安装板1-2-2、夹紧导向轴1-2-3、导套1-2-4、转接头1-2-5、连接板1-2-6、调整垫片1-2-7、底板夹紧块1-2-8、护罩1-2-9组成，伺服电缸1-2-1可根据程序控制其行程，通过导向轴、导套、转接头、连接板将前端底板夹紧块1-2-8推送到不同位置，用于不同型号的马达座底板左右侧定位。

更有利的是，参见附图8和9，所述底板定位夹紧装置1还包括底板支撑提升装置，所述底板支撑提升装置包括：

底板调节支撑机构1-3，所述底板调节支撑机构1-3呈L形，竖直段与所述可移动安装支架1-1平行、且滑动连接，其水平段从所述可移动安装支架1-1底部预留的穿过区自后向前穿出，穿出后位于所述底板吸附机构1-4底部，用于支撑所述底板G1的底部；

调节机构驱动油缸1-8，所述底板调节支撑机构1-3的竖直段后部通过连接件连接所述调节机构驱动油缸1-8的驱动端；

调节机构安装板1-7，所述调节机构驱动油缸1-8连接所述调节机构安装板1-7，所述调节机构安装板1-7连接所述可移动安装支架1-1后端面。

具体而言，参见附图9，所述底板调节支撑机构1-3包括：L形支架1-3-1，所述L形支架1-3-1的竖直段通过滑轨1-3-3、滑块与所述可移动安装支架1-1滑动连接；其水平段顶部安装有底板支撑滚子1-3-4用于支撑底板G1底部。

底板定位夹紧装置整个装置通过导轨滑块安装在工作台上，可前后滑动；其中的左右夹紧机构1-2、底板吸附机构1-4、分别安装在可移动安装支架1-1的两侧和中间位置，用于吸附马达座底板及底板的左右定位；底板调节支撑机构1-3、安装支架驱动油缸1-6、调节机构安装板1-7、调节机构驱动油缸1-8分别安装在可移动安装支架1-1后侧，其中底板支撑机构1-3支撑底座底部；底板检测开关1-5装在可移动安装支架1-1顶部位置，用于检测底板是否到位，传递信号进行下一步动作。底板检测开关1-5可以为摄像头。

底板调节支撑机构1-3还包括：上侧限位块1-3-2、滚子安装板1-3-5、前端限位块1-3-6、气嘴1-3-7、底部限位块1-3-8、底部滚子安装板1-3-9；上侧限位块1-3-2安装在可移动安装支架1-1后上方，用于L形支架1-3-1在调节机构驱动油缸1-8的作用下向上移动时的限位；其中滚子安装板1-3-5安装于L形支架1-3-1底部，作为安装底板支撑滚子1-3-4连接板；其中前端限位块1-3-6安装在工作台的工作面上，位于底板定位夹紧装置1的前侧，用以底板定位夹紧装置1向前移动夹紧时的前端限位；其中气嘴1-3-7装在工作台的工作面上，出气口朝前用于马达座工作台表面的焊渣灰尘清理；其中底部限位块1-3-8安装在工作台的工作面上，用于L形支架1-3-1在调节机构驱动油缸1-8的作用下向下移动时的限位；其中底部滚子安装板1-3-9安装在工作台的工作面上，位于L形支架1-3-1下侧，对底板定位夹紧装置1起到一定支撑作用；其中调节油缸安装板1-7、上侧限位块1-3-2、导轨1-3-3、滑块安装在可移动安装支架1-1相应位置。具体动作：机器人抓取马达座底板将底板底侧放置到底板支撑滚子1-3-4上，通过底板吸附机构1-4将底板吸附着，根据不同型号的马达座底板位置在调节机构驱动油缸1-8的带动下通过导轨滑块1-3-3将整个底板调节支撑机构1-3提升至所需位置，完成不同型号马达座底板的上下尺寸定位。

参见附图10，所述底板吸附机构1-4包括：

吸附机构安装板1-4-3，所述吸附机构安装板1-4-3可以为两个、并列固定于所述安装区，且向外部凸出，其上通过电磁铁安装板1-4-1安装有电磁铁1-4-5；

底板限位块1-4-2，所述吸附机构安装板1-4-3周围安装有三个所述底板限位块1-4-2。

还包括滑动轴1-4-4、导向套1-4-6，其中滑动轴1-4-4安装在两个所述吸附机构安装板1-4-3中间位置，与所述导向套1-4-6相对滑动，在电磁铁1-4-5吸附底板G1夹紧时，将面与面的硬磨擦转化为滑动轴1-4-4与导向套1-4-6的滑动摩擦；其中导向套1-4-6安装与电磁铁安装板1-4-1前端，与所述滑动轴1-4-4相对滑动；整个机构通过吸附机构安装板1-4-3固定于可移动安装支架1-1前侧，机器人将马达座底板放置到位后电磁铁1-4-5通电将底板吸靠在底板限位块1-4-2端面上，防止底板倾倒滑落的情况发生。

整个底板定位夹紧装置具体动作：机器人抓取底板上料时，整个底板定位夹紧系统在驱动油缸1-6的作用下向后退回，让出机器人上料空间，将马达座底板底面靠在底板吸附机构1-4上，侧面搭靠在底板支撑机构1-3上，当底板检测开关1-5检测有料底板吸附机构1-4电磁铁动作进行底板吸附，两侧左右夹紧机构1-2的伺服电缸动作，可实现不同型号的马达座底板定位到相应位置，完成整个底板定位。待弯板、中心板完成上料后，在安装支架驱动油缸1-6的作用下整个底板定位夹紧系统向前移动夹紧整个马达座工件。

更换不同型号时，根据不同型号的马达座底板位置在调节机构驱动油缸1-8的带动下通过导轨1-3-3、滑块将整个底板调节支撑机构1-3提升至所需位置，完成不同型号马达座底板的上下尺寸定位；伺服电缸1-2-1可根据程序控制其行程，通过导向轴、导套、转接头、连接板将前端底板夹紧块1-2-8推送到不同位置，用于不同型号的马达座底板左右侧定位，完成换型，实现不同型号马达座的组对焊接，底板调节支撑机构1-3设有制动装置，采用油缸限位块定位，上件时制动装置，保证上件位置的准确性和整体设备的稳定性。

参见附图11，所述中心板弯板支撑限位装置2包括：

安装板2-6，所述安装板2-6固定于所述工作台6上，其上开设有与所述圆孔对应的中心孔；

中心板支撑块、弯板支撑块，所述安装板2-6围绕所述中心孔周围安装有中心板支撑块和弯板支撑块；

中心板检测机构2-8，所述安装板2-6靠近其所述中心孔、且位于两组所述中心板支撑块之间设置有所述中心板检测机构2-8；

弯板接近开关2-4，所述安装板2-6上、且远离所述中心板检测机构2-8位置固定有所述弯板接近开关2-4。

中心板弯板支撑限位装置中支撑块由中心板支撑块2-1、2-2弯板支撑块1、2-3中心板支撑模块安装块、2-5弯板支撑块2、2-7不同型号弯板限位块。各支撑块都安装在安装板上，安装板再通过螺栓固定在工作平台上。

参见附图12，所述中心板支撑块包括支撑块2-1，所述支撑块2-1安装于安装块2-3，且所述安装块2-3靠近所述安装板2-6的中心孔，所述支撑块2-1相对远离所述安装板2-6的中心孔；所述支撑块2-1包括上细下粗的立柱2-1-1，所述立柱2-1-1顶部可拆卸有耐磨块2-1-3；所述立柱2-1-1底部侧面削平，该削平位置与所述安装块2-3之间可增加侧向调整垫片2-1-5，用于支撑不同型号的中心板G2。

中心板支撑块2-1装在安装块2-3上，可在调试过程中添加侧向调整垫片2-1-5对支撑块的位置进行调节，实现中心板和弯板定位的稳定性；立柱2-1-1上细下粗的锥形结构，对机器人从上往下放置马达座弯板时起到导向作用，提高机器人自动组对的稳定；不同型号弯板限位块2-7根据不同型号的马达座弯板尺寸将其装在对应位置即可实现兼容不同型号尺寸的弯板；耐磨块2-1-3为可拆卸淬火耐磨材质制成，并通过固定螺钉2-1-4装在立柱2-1-1上，可通过累加调整垫片2-1-2实现对不同型号的中心板支撑定位作用。

参见附图13，中心板检测机构2-8由安装底座2-8-1、检测开关固定块2-8-2、浮动轴2-8-3，弹簧2-8-4、末端浮动块2-8-5，检测接近开关2-8-6组成，具体动作：浮动轴2-8-3的直径为上粗下细，直径细端穿弹簧2-8-4装在检测开关固定块2-8-2的上端可在孔中滑动；浮动轴2-8-3下端锁上末端浮动块2-8-5起到阻挡作用，防止浮动轴2-8-3在弹簧弹力作用下弹出；当中心板下压浮动轴2-8-3同时压缩弹簧，浮动轴带动末端浮动块2-8-5向下移动，当末端浮动块底部靠近检测开关时，检测接近开关被触发传递信号从而达到检测工件有无，检测接近开关放置检测开关固定块2-8-2下侧，充分避免了焊接温度高对检测设备的损坏。

在本发明的另一实施例中，参见附图14，中心板夹紧装置3可以包括升降油缸3-1、中心板夹紧安装板3-2、导向套3-3、导向轴3-4、驱动气缸安装板3-5、压爪驱动气缸3-6、安装法兰3-7、压爪安装块3-8、3-9连接铰链1、压爪3-10、3-11连接铰链2、铰链固定座3-12、侧边护板3-13；升降油缸3-1、导向套3-3装在中心板夹紧安装板3-2上；导向轴3-4穿过导向套3-3连接在驱动气缸安装板3-5上；升降油缸3-1油缸杆驱动驱动气缸安装板3-5、压爪驱动气缸3-6及压爪机构升降，从中心板的中间孔伸出和退回；压爪3-10通过连接铰链装在安装法兰3-7与压爪安装块3-8上，通过控制压爪驱动气缸3-6使三个压爪张开，在升降油缸3-1退回的作用下实现对中心板的夹紧；整个装置的定位夹紧无需人工参与，很大程度提高了自动化率，并且极大保证上件位置的准确性和整体设备的稳定性。

其中，所述中心板夹紧安装板3-2固定于所述工作台6底部，且位于圆孔两侧，所述圆孔与中心板G2的中心孔位置对应；所述中心板夹紧安装板3-2底部安装所述升降油缸3-1；所述中心板夹紧安装板3-2上安装有多个所述导向筒3-3；每一个所述导向筒3-3内均对应安装一个所述导向轴3-4；所述驱动气缸安装板3-5上设置有导向孔，所述导向孔内穿过所述导向轴3-4；驱动气缸安装板3-5向上依次安装有压爪驱动气缸3-6、压爪升降机构；所述升降油缸3-1驱动其上的驱动气缸安装板3-5、压爪驱动气缸3-6及压爪机构升降，从中心板G2的中心孔伸出或退回。

参见附图15，弯板夹紧装置4可以包括：夹紧油缸4-1、油缸安装板4-2、导向套4-3、导向轴4-4、顶部夹紧块4-5、侧面夹紧块4-6、侧边油缸导向轴4-7、侧边油缸安装板4-8、导向轴护罩4-9、底部夹紧块4-10、底部导向轴4-11、底部油缸安装板4-12、油缸杆4-13。具体动作：弯板的夹紧有五组夹紧模块均安装在工作台上，每种模块结构组成类似，均为驱动油缸安装在油缸安装板上；为防止油缸杆工作中旋转，添加了导向轴装在夹紧块上并与安装在油缸安装板上的导向套相配合来回滑动，使油缸杆端部安装的夹紧块始终保持一种状态夹紧退出；油缸前端的夹紧块根据弯板特征设有不同的压紧块，分别对应弯板的不同位置夹紧，实现了弯板固定，保证弯板位置尺寸的准确性。

参见附图16和17，所述弯板换型支撑机构5为四组，分别支撑在弯板下侧不同位置，每一组均包括：

弯板驱动气缸5-1，所述弯板驱动气缸5-1通过气缸安装板5-4安装在工作台6上；

弯板调整垫块5-5，所述弯板调整垫块5-5滑动于导轨安装板5-7上、且所述导轨安装板5-7与所述气缸安装板5-4相对布置，所述弯板调整垫块5-5与所述弯板驱动气缸5-1驱动端连接；

弯板检测开关5-9，其安装于所述导轨安装板5-7侧边，其上表面低于所述弯板调整垫块5-5支撑面，以防弯板G3上件时碰撞。

具体而言，每个弯板换型支撑机构均包括气缸5-1、气缸杆5-2、连接块5-3、气缸安装板5-4、弯板调整垫块5-5、导轨滑块5-6、导轨安装板5-7、导轨护盖5-8、弯板检测开关5-9、气缸护罩5-10，气缸通过气缸安装板5-4安装在工作台上；导轨滑块通过导轨安装板安装在工作台上；弯板调整垫块与导轨滑块中的滑块安装在一起；其中气缸通过气缸杆和连接块与弯板调整垫块相连接，通过气缸带动弯板调整垫块在导轨滑块的导轨上来回移动到指定位置，实现不同型号的弯板支撑作用。弯板检测开关用于检测弯板是否放置到位，可采用现有的检测开关，放置到位则触发信号，反则不触发，信号反馈控制系统进行下一步动作完成工件夹紧定位。

参见附图18，本发明的工作台6是安装定位结构件及控制阀的一套机构，至少包括工作台本体6-1、油缸控制阀组6-2、气动阀及三联件6-3、调节螺栓6-4、调整垫板6-5、化学螺栓6-6。调整垫板6-5通过化学螺栓固定地基上，整个平台根据调节螺栓6-4进行调平，为定位系统提供安全可靠的保障；在工作台侧边装有油缸控制阀组6-2、气动阀及三联件6-3，为走线走管提供方便，一定程度上降低成本；油缸控制阀组6-2用于将各个油缸通过油管连接到阀组上，阀组配有每个油缸控制阀的信号线连接到控制系统，实现对每个油缸的精准控制；气动阀及三联件6-3通过气管将弯板换型支撑机构5中的气缸、中心板压紧装置中的压爪驱动气缸3-6连接到气动控制阀上，通过控制阀的信号控制气缸动作，以实现对弯板的支撑和中心板的夹紧。

工作台安装固定在地基上，并通过调平螺栓将台面调平固定；底板定位夹紧装置通过导轨滑块形式安装在工作台上，并进行前后方向的滑动，自动装置(可为机器人)在对工件底板上料时，底板定位系统滑动到末端，从而让开机器人的上料空间；中心板弯板定位装置结构件通过装置安装底板固定在工作台面中部位置，对中心板和弯板起到支撑限位作用；中心板夹紧压爪的升降系统从工作平台下侧安装，其压爪从工作台上的工艺圆孔中升降和退回，既不干涉机器人抓取工件又实现对中心板的夹紧定位；弯板夹紧装置通过油缸安装板固定在工作台上，分布在马达座弯板周围实现对马达座弯板不同位置的夹紧；弯板换型支撑机构通过气缸(利用气动切换机构，实现同型号左右马达座共用一套，可兼容多种型号的马达座组对焊接，避免了人工更换配件的繁琐操作；)安装板固定在工作台面上，分布在马达座弯板周围，在换型时动作对不同型号马达座弯板起支撑作用。

具体动作：工作台安装固定在地基上通过调平螺栓将台面调平固定；底板定位夹紧装置通过导轨滑块安装在工作平台上前后可滑动，底板定位夹紧装置通过油缸的驱动在平台的导轨上向后滑动至末端，让出机器人上料空间，机器人抓取马达座底板将底板底面靠在底板吸附机构1-4上，侧面靠在底板调节支撑机构1-3上，底板检测开关1-5检测到底板通过信号传递控制底板吸附机构1-4电磁铁通电产生磁性进行底板吸附，两侧左右夹紧机构1-2的伺服电缸动作实现底板的定位，此时底板定位系统待中心板上料完成后再向前动作；随即机器人抓取马达座弯板直接放置到中心板、弯板支撑限位装置2的支撑限位块上，弯板两侧油缸待中心板上料完成再夹紧弯板；随即机器人抓取中心板放置到弯板内侧的中心板弯板支撑限位装置2上，这时弯板两侧油缸先对弯板进行夹紧，底板定位系统1在油缸驱动下带着底板向前滑动贴合在弯板底部，之后中心板夹紧装置3通过升降油缸3-1的带动下，使整个手爪机构从中心板的中间孔伸出，再通过控制压爪驱动气缸3-6使手爪张开，在升降油缸3-1退回的作用下实现对中心板的夹紧；整个马达座拼接定位完成，配合焊接机器人焊接系统对马达座底板、弯板、中心板每条对接缝相应位置进行拼焊，实现马达座的组对成品工作。

上述由机器人取代人工上下料以及拼焊过程，工装自动夹紧定位，极大的节省工人成本和劳动强度及组对拼焊时间，可兼容多种型号左右件的马达座组对拼接，尺寸稳定性高，提高了焊接质量和组对拼焊效率。

本发明还提供了一种挖掘机马达座自动组对系统，参见附图19，包括：搬运机器人S1，所述搬运机器人S1两侧分别布置有物料托架区S4和成品区S5；如上述任一实施例所述的自动组对装置S3，其位于所述搬运机器人S1底座的远端；焊接机器人S2，所述焊接机器人S2靠近所述自动组对装置S3布置；控制系统S6，所述控制系统S6与所述搬运机器人S1、焊接机器人S2以及自动组对装置S3电性连接；液压系统，所述液压系统与所述自动组对装置S3液压连接。

具体的说，马达座自动组对工艺主要是搬运机器人自动抓取底板放置到底板定位夹紧装置，再抓取弯板放置到弯板定位夹紧装置，最后抓取中心板放置到中心板定位夹紧装置，控制系统传递信号给液压系统动作驱动工装上的油缸进行自动夹紧定位，焊接机器人携带焊枪进行马达座的组对拼焊，最后搬运机器人将拼焊完成的马达座工件搬运到成品区，完成整个系统的自动组对上下料。

详细的工作流程：

底板定位夹紧装置1在安装支架驱动油缸1-6的作用下，在工作台的导轨上向后滑动至末端，让出机器人上料空间，机器人抓取马达座底板将底板底面靠在底板吸附机构1-4上，底板的底侧面靠在底板调节支撑机构1-3的底板支撑滚子1-3-4上，底板检测开关1-5检测到底板通过信号传递控制底板吸附机构1-4中电磁铁1-4-5通电产生磁性进而将底板吸附；两侧左右夹紧机构1-2的伺服电缸1-2-1动作根据程序控制其行程，将底板夹紧块1-2-8向前移动夹紧底板左右两侧，实现底板的定位夹紧，此时底板定位夹紧装置1保持状态待马达座中心板上料完成后再向前动作；随即机器人抓取马达座弯板直接放置到中心板、弯板支撑限位装置2的弯板支撑块2-2、2-5上，立柱2-1-1上细下粗的锥形结构，机器人从上往下放置马达座弯板时起到导向作用，且立柱2-1-1下端圆柱面起到对马达座弯板的内侧限位作用，此时中心板、弯板支撑限位装置2被马达座弯板围在内侧；随即机器人抓取马达座中心板放置到弯板内侧的中心板、弯板支撑限位装置2中的中心板支撑模块2-1上。这时弯板夹紧机构4的五组夹紧模块油缸先对马达座弯板进行夹紧；底板定位系统1在安装支架驱动油缸1-6的驱动下使底板向前滑动贴合在弯板底部；中心板夹紧装置3通过升降油缸3-1的带动下，使整个压爪3-10从马达座中心板的中间孔向上伸出，再通过控制压爪驱动气缸3-6使压爪3-10张开，在升降油缸3-1退回的作用下实现对中心板的夹紧；整个马达座拼接定位完成，配合焊接机器人焊接系统对马达座底板、弯板、中心板每条对接缝相应位置进行拼焊，实现马达座的组对成品。马达座下件时，控制中心板夹紧装置3中的压爪驱动气缸3-6动作使压爪3-10收回，通过升降油缸3-1的带动下，使整个压爪3-10从马达座中心板的中间孔向下退出，防止干涉机器人抓取工件；弯板夹紧机构4的五组夹紧模块油缸4-1带动夹紧块退回；底板定位夹紧装置1再次通过安装支架驱动油缸1-6的作用下，在工作台的导轨上向后滑动至末端，机器人抓取组对拼接后的马达座工件放置到成品托盘完成下料。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，包括：

工作台(6)，所述工作台(6)固定于地基上，其顶部形成作业支撑平面；

底板定位夹紧装置(1)，所述底板定位夹紧装置(1)位于所述作业支撑平面一端，且与所述工作台(6)滑动连接，可避让自动装置上料，同时用于工件的底板(G1)的自动定位和夹紧；

中心板弯板支撑限位装置(2)，所述作业支撑平面中部固定有所述中心板弯板支撑限位装置(2)，用于工件中心板(G2)和弯板(G3)的自动限位；

中心板夹紧装置(3)，所述作业支撑平面中部预留有圆孔，所述中心板夹紧装置(3)经所述圆孔伸缩，并用于自动夹紧工件的中心板(G2)；

弯板夹紧装置(4)，所述作业支撑平面上沿所述中心板弯板支撑限位装置(2)外部设置有多个所述弯板夹紧装置(4)，用于弯板(G3)随形的自动夹紧；以及

弯板换型支撑机构(5)，所述弯板换型支撑机构(5)连接于所述作业支撑平面上、且位于工件的所述弯板(G3)附近，在换型时动作支撑不同型号工件的弯板(G3)。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述底板定位夹紧装置(1)包括：

可移动安装支架(1-1)，所述可移动安装支架(1-1)底部滑动连接于所述作业支撑平面上，其前端面中部形成由前向后凹陷的安装区，其底部中部预留有穿过区；

安装支架驱动油缸(1-6)，所述作业支撑平面上位于所述可移动安装支架(1-1)后部设置有所述安装支架驱动油缸(1-6)，用于驱动所述可移动安装支架(1-1)滑动；

底板吸附机构(1-4)，所述安装区内安装有所述底板吸附机构(1-4)，用于吸附工件的底板(G1)底平面；

左右夹紧机构(1-2)，所述底板吸附机构(1-4)两侧安装相对安装有一对左右夹紧机构(1-2)，用于从两侧夹紧工件的底板(G1)的左右定位面；

底板检测开关(1-5)，所述可移动安装支架(1-1)顶部朝向工件的底板(G1)处安装有多个用于检测底板是否贴合的底板检测开关(1-5)；

液压系统及控制阀，所述可移动安装支架(1-1)上具有液压系统及控制阀，形成对底板(G1)的自动夹紧控制。

3.根据权利要求2所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述底板定位夹紧装置(1)还包括底板支撑提升装置，所述底板支撑提升装置包括：

底板调节支撑机构(1-3)，所述底板调节支撑机构(1-3)呈L形，竖直段与所述可移动安装支架(1-1)平行、且滑动连接，其水平段从所述可移动安装支架(1-1)底部预留的穿过区自后向前穿出，穿出后位于所述底板吸附机构(1-4)底部，用于支撑所述底板(G1)的底部；

调节机构驱动油缸(1-8)，所述底板调节支撑机构(1-3)的竖直段后部通过连接件连接所述调节机构驱动油缸(1-8)的驱动端；

调节机构安装板(1-7)，所述调节机构驱动油缸(1-8)连接所述调节机构安装板(1-7)，所述调节机构安装板(1-7)连接所述可移动安装支架(1-1)后端面。

4.根据权利要求3所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述底板调节支撑机构(1-3)包括：L形支架(1-3-1)，所述L形支架(1-3-1)的竖直段通过滑轨(1-3-3)、滑块与所述可移动安装支架(1-1)滑动连接；其水平段顶部安装有底板支撑滚子(1-3-4)用于支撑底板(G1)底部。

5.根据权利要求3所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述底板吸附机构(1-4)包括：

吸附机构安装板(1-4-3)，所述吸附机构安装板(1-4-3)固定于所述安装区，且向外部凸出，其上通过电磁铁安装板(1-4-1)安装有电磁铁(1-4-5)；

底板限位块(1-4-2)，所述吸附机构安装板(1-4-3)周围安装有三个所述底板限位块(1-4-2)。

6.根据权利要求1所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述中心板弯板支撑限位装置(2)包括：

安装板(2-6)，所述安装板(2-6)固定于所述工作台(6)上，其上开设有与所述圆孔对应的中心孔；

中心板支撑块、弯板支撑块，所述安装板(2-6)围绕所述中心孔周围安装有中心板支撑块和弯板支撑块；

中心板检测机构(2-8)，所述安装板(2-6)靠近其所述中心孔、且位于两组所述中心板支撑块之间设置有所述中心板检测机构(2-8)；

弯板接近开关(2-4)，所述安装板(2-6)上、且远离所述中心板检测机构(2-8)位置固定有所述弯板接近开关(2-4)。

7.根据权利要求6所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述中心板支撑块包括支撑块(2-1)，所述支撑块(2-1)安装于安装块(2-3)，且所述安装块(2-3)靠近所述安装板(2-6)的中心孔，所述支撑块(2-1)相对远离所述安装板(2-6)的中心孔；所述支撑块(2-1)包括上细下粗的立柱(2-1-1)，所述立柱(2-1-1)顶部可拆卸有耐磨块(2-1-3)；所述立柱(2-1-1)底部侧面削平，该削平位置与所述安装块(2-3)之间可增加侧向调整垫片(2-1-5)，用于支撑不同型号的中心板(G2)。

8.根据权利要求6所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述中心板夹紧装置(3)包括

中心板夹紧安装板(3-2)，所述中心板夹紧安装板(3-2)固定于所述工作台(6)底部，且位于圆孔两侧，所述圆孔与中心板(G2)的中心孔位置对应；

升降油缸(3-1)，所述中心板夹紧安装板(3-2)底部安装有所述升降油缸(3-1)；

导向筒(3-3)，所述中心板夹紧安装板(3-2)上安装有多个所述导向筒(3-3)；

导向轴(3-4)，每一个所述导向筒(3-3)内均对应安装一个所述导向轴(3-4)；

驱动气缸安装板(3-5)，所述驱动气缸安装板(3-5)上设置有导向孔，所述导向孔内穿过所述导向轴(3-4)；驱动气缸安装板(3-5)向上依次安装有压爪驱动气缸(3-6)、压爪升降机构；

所述升降油缸(3-1)驱动其上的驱动气缸安装板(3-5)、压爪驱动气缸(3-6)及压爪机构升降，从中心板(G2)的中心孔伸出或退回。

9.根据权利要求6所述的一种挖掘机马达座自动组对装置，其特征在于，所述弯板换型支撑机构(5)为四组，每一组均包括：

弯板驱动气缸(5-1)，所述弯板驱动气缸(5-1)通过气缸安装板(5-4)安装在工作台(6)上；

弯板调整垫块(5-5)，所述弯板调整垫块(5-5)滑动于导轨安装板(5-7)上、且所述导轨安装板(5-7)与所述气缸安装板(5-4)相对布置，所述弯板调整垫块(5-5)与所述弯板驱动气缸(5-1)驱动端连接；

弯板检测开关(5-9)，其安装于所述导轨安装板(5-7)侧边，其上表面低于所述弯板调整垫块(5-5)支撑面。

10.一种挖掘机马达座自动组对系统，其特征在于，包括：

搬运机器人(S1)，所述搬运机器人(S1)两侧分别布置有物料托架区(S4)和成品区(S5)；

如权利要求1-9任一项所述的自动组对装置(S3)，其位于所述搬运机器人(S1)底座的远端；

焊接机器人(S2)，所述焊接机器人(S2)靠近所述自动组对装置(S3)布置；

控制系统(S6)，所述控制系统(S6)与所述搬运机器人(S1)、焊接机器人(S2)以及自动组对装置(S3)电性连接；

液压系统，所述液压系统与所述自动组对装置(S3)液压连接。

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