CN208614065U - 一种焊接与检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接与检测装置，包括控制模块，以及与所述控制模块连接的：五轴机器人，用于抓取和搬运托盘工件；夹具模块，用于固定所述托盘工件的位置；焊接模块，用于焊接所述托盘工件；检测模块，用于检测所述托盘工件的焊接质量；工件转移模块，用于将所述托盘工件输入至所述焊接及检测系统或自所述焊接及检测系统输出。所述焊接与检测装置，将汽车电瓶托盘的点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测设置为一整体系统，实现了电瓶托盘点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测的联动，由机器人自动执行取件及搬运工件等操作，解决了工件凸焊难、凸焊后难取件。

Description

一种焊接与检测装置

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种焊接与检测装置。

背景技术

现有技术中，汽车电瓶托盘的焊接(点焊和凸焊)主要为工人手工焊接，焊接完成后进行漏焊检测，最后进行气密性检测。

现有的汽车电瓶托盘焊接检测设备存在以下缺陷：(1)电瓶托盘工件大，点焊焊点数量多，人工焊接易产生漏焊，且工件搬运不方便；(2)电瓶托盘的上下板标准件凸焊时，由于工件大，人工凸焊时难以找平，凸焊后工件不易取出，工件易变形；(3)凸焊易出现漏焊，且焊接过程中不易发现；(4)发现漏焊可能无法返修；(5)焊接完成后需要人工搬运至气密性检测设备处进行检测，人工成本高，效率低下。

因此，希望有一种技术方案能够克服现有技术中的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种克服现有技术中的上述缺陷的焊接与检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供

一种焊接与检测装置，包括控制模块，还包括与所述控制模块连接的：

五轴机器人，用于抓取和搬运托盘工件；

夹具模块，用于固定所述托盘工件的位置；

焊接模块，用于焊接所述托盘工件；

检测模块，用于检测所述托盘工件的焊接质量；

工件转移模块，用于将所述托盘工件输入至所述焊接及检测系统或自所述焊接及检测系统输出；

其中，所述夹具模块包括点焊夹具和补焊夹具；所述焊接模块包括点焊设备、凸焊设备和补焊设备；所述检测模块包括视觉检测设备和气密性检测设备；所述工件转移模块包括工件输入设备和工件输出设备；

所述五轴机器人，包括一四轴机器人，所述四轴机器人具有一执行轴，所述执行轴的底端固定安装有第一固定座，所述第一固定座内嵌装有一谐波减速器，所述谐波减速器的输入侧传动连接一步进伺服电机，谐波减速器的输出侧传动连接第二固定块，所述第二固定块固定连接一夹抓气缸，所述夹抓气缸上驱动连接一对夹抓，夹抓气缸底部、一对夹抓之间固定安装有一缓冲件安装板，所述缓冲件安装板上固定安装有一缓冲件。

在另外的一个实施例中，所述控制模块包括PLC控制器和触摸显示屏。

在另外的一个实施例中，所述工件输入设备或工件输出设备为输送线。

在另外的一个实施例中，所述输送线为皮带输送线、链式输送线或滚轮输送线中的一种。

在另外的一个实施例中，所述工件输入设备或工件输出设备为吊具。

在另外的一个实施例中，所述吊具为链式吊具或钳式吊具中的一种。

在另外的一个实施例中，所述四轴机器人为SCARA四轴机器人。

在另外的一个实施例中，所述四轴机器人的执行轴垂直于水平面设置，所述谐波减速器的旋转中心轴线平行于水平面设置。

在另外的一个实施例中，所述缓冲件为一圆环形的优力胶材质构件。

在另外的一个实施例中，所述谐波减速器具有原点复位功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的焊接与检测装置，将汽车电瓶托盘的点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测设置为一整体系统，实现了电瓶托盘点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测的联动，由机器人自动执行取件及搬运工件等操作，解决了电瓶托盘工件凸焊难、凸焊后难取件、易产生变形的问题，并可有效防止漏焊，减少人力，降低劳动强度，提高生产效率，节约成本。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例中焊接与检测装置的结构框图。

图2是本实用新型一较佳实施例中焊接与检测装置的俯视示意图。

图3为本实用新型中五轴机器人的结构示意图。

图4为本实用新型中五轴机器人的机器人执行端底部放大后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型的一实施例提供了一种焊接与检测装置，用于对汽车电瓶托盘进行点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测，将汽车电瓶托盘的点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测设置为一整体系统，实现了电瓶托盘点焊、凸焊、视觉检测及气密性检测的联动，且由机器人自动执行取件及搬运工件操作，提高了电瓶托盘的品质，自动化程度高。

请参阅图1，图1是本实施例中焊接与检测装置100的结构框图，所述焊接与检测装置100包括控制模块60；以及与所述控制模块60连接的：

五轴机器人10，用于抓取和搬运托盘工件；

夹具模块20，用于固定所述托盘工件的位置；

焊接模块30，用于焊接所述托盘工件；

检测模块40，用于检测所述托盘工件的焊接质量；

工件转移模块50，用于将所述托盘工件输入至所述焊接及检测系统100或自所述焊接及检测系统100输出；

所述控制模块60用于控制所述五轴机器人10、夹具模块20、焊接模块30、检测模块40、工件转移模块50的自动协调作业。

参阅图3和图4，所述五轴机器人包括一SCARA四轴机器人1，所述四轴机器人1具有一执行轴10，执行轴10垂直于水平面设置，所述执行轴10的底端固定安装有第一固定座21，所述第一固定座21内嵌装有一谐波减速器22，谐波减速器的旋转中心轴线平行于水平面设置，所述谐波减速器22的输入侧传动连接一步进伺服电机220，谐波减速器22的输出侧传动连接第二固定块23，所述第二固定块23固定连接一夹抓气缸24，所述夹抓气缸24上驱动连接一对夹抓25，夹抓气缸24底部、一对夹抓25之间固定安装有一缓冲件安装板，所述缓冲件安装板上固定安装有一缓冲件，优选的，所述缓冲件为一圆环形的优力胶材质构件，所述谐波减速器具有原点复位功能，其中谐波减速器的原点复位功能已在专利CN201620465964.8一种带有原点复位功能的谐波减速器中有详细说明，本文在此不做更多赘述，该功能主要便于每次夹取时能够保持相同的夹取角度。

工作原理：本实施例比四轴机器人相比，多了一个绕第五轴A的旋转运动，该第五轴A平行于水平面设置，本实施例在夹取物料时，通过步进伺服电机220驱动谐波减速器22，使一对夹抓25能够绕第五轴A作旋转运动，可以调节夹取角度，从而在空间内多方位的夹取物料，克服现有的SCARA四轴机器人只能在水平面内夹取物料的不足，同时与现有的六轴机器人相比，其成本大大降低。

请同时参阅图2，图2是本实施例中焊接与检测装置100的俯视示意图，所述夹具模块20包括点焊夹具21和补焊夹具22；所述焊接模块30包括点焊设备、凸焊设备31和补焊设备32，所述点焊设备设置在所述点焊夹具21下方，图中未视出；所述检测模块40包括视觉检测设备41和气密性检测设备42；所述工件转移模块50包括工件输入设备51和工件输出设备52。

本实施例中，所述控制模块60包括电连接的PLC控制器和触摸显示屏，可通过所述PLC控制器编写控制程序，实现对所述焊接与检测装置100各模块之间的自动协调作业的控制；所述触摸显示屏为所述焊接与检测装置100的操作及监控窗口，可通过所述触摸显示屏进行所述各模块的开启关闭操作、相关标准参数的输入设定及监视所述焊接与检测装置100的实时运作情况等。在本实用新型的其他实施例中，所述CPU控制器也可以替换为FPGA(Field Programmable Gate Array，元件可编程逻辑闸阵列)或CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)中的一种。

开启所述焊接与检测装置100后，所述工件输入设备51将待焊接托盘工件输入至所述焊接及检测系统100，由所述电焊机器人11抓取所述托盘工件至所述点焊夹具21上，所述点焊夹具21将所述托盘工件夹紧固定，所述点焊机器人11在所述点焊设备上对所述托盘工件进行点焊操作，克服了人工焊接容易产生漏焊的缺陷；点焊工序结束后，所述凸焊机器人12抓取所述托盘工件至所述凸焊设备31上进行凸焊操作，可确保托盘工件垂直于凸焊设备，焊接完成后由机器人垂直取件，工件不易产生变形；凸焊工序完成后，所述凸焊机器人12将所述托盘工件搬运至所述视觉检测设备41上进行漏焊检测，若所述托盘工件上没有漏焊的部分，则由所述补焊机器人13搬运所述托盘工件至所述气密性检测设备42上进行气密性检测；若所述托盘工件上存在漏焊的部分，所述补焊机器人13抓取所述托盘工件至所述补焊夹具22上，所述补焊夹具22将所述托盘工件夹紧固定，所述补焊机器人13操作所述补焊设备32完成对所述托盘工件上漏焊部分的补焊；完成补焊后，所述补焊机器人13搬运所述托盘工件至所述气密性检测设备42上进行气密性检测；气密性检测通过后，由所述工件输出设备52将完成焊接与检测的托盘工件输出。

其中，所述检测单元40与所述PLC控制器的输入端连接，向所述PLC控制器发送检测结果，如所述视觉检测设备41对所述托盘工件进行的漏焊检测，并将检测结果传输至所述PLC控制器，所述PLC控制器将所接收到的检测结果与其上相应的设定标准参数进行对比分析，发送相应的控制指令至所述补焊机器人13，控制所述补焊机器人13执行相应的操作，如搬运所述托盘工件至所述气密性检测设备42上进行气密性检测或抓取所述托盘工件至所述补焊夹具22上进行补焊；所述五轴机器人10、夹具模块20、焊接模块30、工件转移模块50与所述PLC控制器的输出端连接，根据所述PLC控制器上的控制程序自动执行相应的操作，控制方法与对所述补焊机器人13的相似，此处不再赘述。

本实施例中，所述工件输入设备51为输送线，所述工件输出设备52为吊具，优选的，所述工件输入设备51为滚轮输送线，所述工件输出设备52为钳式吊具。

本实施例中，所述焊接与检测装置100还包括与所述PLC控制器输出端连接的警报装置70，当所述PLC控制器接收到的所述气密性检测设备42的检测结果与标准参数不符合时，所述PLC控制器发送控制指令，开启所述警报装置70，在一个实施方式中，所述警报装置70包括指示灯，所述警报装置70启动时，所述指示灯亮起或闪动，以提示工作人员及时处理不合格工件。在其他的实施方式中，所述警报装置70也可以包括通过特定的音乐提示工作人员的音频组件。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接与检测装置，包括控制模块，其特征在于，还包括与所述控制模块连接的：

五轴机器人，用于抓取和搬运托盘工件；

夹具模块，用于固定所述托盘工件的位置；

焊接模块，用于焊接所述托盘工件；

检测模块，用于检测所述托盘工件的焊接质量；

工件转移模块，用于将所述托盘工件输入至所述焊接及检测系统或自所述焊接及检测系统输出；

其中，所述夹具模块包括点焊夹具和补焊夹具；所述焊接模块包括点焊设备、凸焊设备和补焊设备；所述检测模块包括视觉检测设备和气密性检测设备；所述工件转移模块包括工件输入设备和工件输出设备；

所述五轴机器人，包括一四轴机器人，所述四轴机器人具有一执行轴，所述执行轴的底端固定安装有第一固定座，所述第一固定座内嵌装有一谐波减速器，所述谐波减速器的输入侧传动连接一步进伺服电机，谐波减速器的输出侧传动连接第二固定块，所述第二固定块固定连接一夹抓气缸，所述夹抓气缸上驱动连接一对夹抓，夹抓气缸底部、一对夹抓之间固定安装有一缓冲件安装板，所述缓冲件安装板上固定安装有一缓冲件。

2.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述控制模块包括PLC控制器和触摸显示屏，所述点焊夹具的制作材料中黄铜与铁的比例是2比1。

3.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述工件输入设备或工件输出设备为输送线。

4.根据权利要求3所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述输送线为皮带输送线、链式输送线或滚轮输送线中的一种。

5.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述工件输入设备或工件输出设备为吊具。

6.根据权利要求5所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述吊具为链式吊具或钳式吊具中的一种。

7.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述四轴机器人为SCARA四轴机器人。

8.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述四轴机器人的执行轴垂直于水平面设置，所述谐波减速器的旋转中心轴线平行于水平面设置。

9.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述缓冲件为一圆环形的优力胶材质构件。

10.根据权利要求1所述的焊接与检测装置，其特征在于，所述谐波减速器具有原点复位功能。