CN210099202U - 一种天窗焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种天窗焊接工作站，包括防护框、PLC控制器、工件输送台、六轴机器人、第一凸焊机、第二凸焊机、螺母自动输送机、螺栓自动输送机。本实用新型的有益效果是：通过设置由PLC控制器控制进行协同配合作业的六轴机器人、工件输送台、第一凸焊机、第二凸焊机、螺母自动输送机、螺栓自动输送机，使天窗框架由六轴机器人在各机器工位之间进行搬运，并有安装在六轴机器人的机械臂末端的机械手夹持进行螺母和螺栓的焊接工作，避免了焊接时的高温对工人的伤害，并且使用机械手对天窗框架进行夹持，能够使每个天窗框架的受力位置和受力大小都相同，减少了天窗框架受外力挤压变形的可能性。

Description

一种天窗焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及汽车天窗焊接设备领域，尤其涉及一种天窗焊接工作站。

背景技术

天窗框架完成冲压后，需要将一些螺栓、螺母焊接在天窗框架上，以便于将天窗框架的安装。但现有的天窗框架在焊接作业时，主要由工人手持着天窗框架进行焊接，存在以下问题：1、焊接时的高温、强光容易对工人的身体造成伤害；2、焊接时由工人手持，容易因工人每次手持的位置和施力的大小不同造成天窗框架产生不同的形变。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种天窗焊接工作站。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种天窗焊接工作站，包括由防护网围成呈矩形的防护框，所述防护框的一侧安装有PLC控制器，所述防护框的一侧设置有工件入口和工件出口，所述工件入口和工件出口处分别安装一套部分位于防护框外的工件输送台，所述防护框的中心安装有六轴机器人，所述六轴机器人的机械臂末端安装有用于抓取工件的机械手，所述防护框中与工件输送台相对的一侧安装有第一凸焊机和第二凸焊机，所述第一凸焊机的旁边安装有向第一凸焊机的焊接位置输送螺母的螺母自动输送机，所述第二凸焊机的旁边安装有向第二凸焊机的焊接位置输送螺栓的螺栓自动输送机，PLC控制器分别与六轴机器人、工件输送台、第一凸焊机、第二凸焊机、螺母自动输送机、螺栓自动输送机连接。

其中，所述工件输送台包括安装在地面上的支撑座体、用于放置工件的台车、驱动台车移动的第一气缸，所述支撑座体的顶部安装有两根相互平行的滑轨，所述台车的底部安装有与滑轨滑动配合的滑块，所述第一气缸的尾端固定安装在支撑座体的后侧，所述第一气缸的首端与台车的底部连接，为第一气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第一电磁换向阀。

其中，所述支撑座体的后侧安装有两块向上突出的L型的限位挡板，每块所述限位挡板的顶部前侧面安装有橡胶缓冲块。

其中，所述台车包括长方形的底板，所述滑块安装在底板的底端，所述第一气缸的首端与固接在底板底端中心的凸块连接，所述底板的顶端中部安装有呈长方体的框架，所述底板顶端的每一侧分别安装两块L型的支撑板，每块支撑板的一侧固接一根J型的导向杆，其中两块位于同一对角线上的支撑板上铰接有由第二气缸驱动的夹板，为第二气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第二电磁换向阀，所述框架上安装有与机械手的定位插座配合的定位插块。

其中，位于工件出口的工件输送台的支撑座体上安装有扩散反射型光电开关，所述扩散反射型光电开关的检测口朝向工件出口外侧的工件下方，所述扩散反射型光电开关与PLC控制器连接，并且向PLC控制器发送开关信号。

其中，位于工件入口的工件输送台一侧安装有按钮开关，所述按钮开关与PLC控制器连接，并向PLC控制器发送开关信号。

其中，所述机械手包括矩形的安装框、定位插座，所述安装框的顶端中心固接有与六轴机器人的机械臂末端连接的连接法兰，所述安装框的底端每一侧均固定安装有固定夹块和第三气缸，所述固定夹块的底部铰接有活动夹块，所述第三气缸的首端与活动夹块的尾部铰接，第三气缸驱动活动夹块与固定夹块配合夹紧工件，为第三气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第三电磁换向阀，所述定位插座安装在安装框的底端中部。

本实用新型的有益效果是：通过设置由PLC控制器控制进行协同配合作业的六轴机器人、工件输送台、第一凸焊机、第二凸焊机、螺母自动输送机、螺栓自动输送机，使天窗框架由六轴机器人在各机器工位之间进行搬运，并有安装在六轴机器人的机械臂末端的机械手夹持进行螺母和螺栓的焊接工作，避免了焊接时的高温对工人的伤害，并且使用机械手对天窗框架进行夹持，能够使每个天窗框架的受力位置和受力大小都相同，减少了天窗框架受外力挤压变形的可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中安装于工件入口处的工件输送台的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中安装于工件出口处的工件输送台的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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实用新型的限制。

如图1至图4所示，一种天窗焊接工作站，包括由防护网围成呈矩形的防护框2，防护框2的一侧安装有PLC控制器3，防护框2的一侧设置有工件入口21和工件出口22，工件入口21和工件出口22处分别安装一套部分位于防护框2外的工件输送台4，防护框2的中心安装有六轴机器人5，六轴机器人5的机械臂末端安装有用于抓取工件1的机械手6，防护框2中与工件输送台4相对的一侧安装有第一凸焊机7和第二凸焊机8，第一凸焊机7的旁边安装有向第一凸焊机7的焊接位置输送螺母的螺母自动输送机9，第二凸焊机8的旁边安装有向第二凸焊机8的焊接位置输送螺栓的螺栓自动输送机10，PLC控制器3分别与六轴机器人5、工件输送台4、第一凸焊机7、第二凸焊机8、螺母自动输送机9、螺栓自动输送机10连接。

工件输送台4包括安装在地面上的支撑座体401、用于放置工件的台车、驱动台车移动的第一气缸410，支撑座体401的顶部安装有两根相互平行的滑轨408，台车的底部安装有与滑轨滑动配合的滑块409，第一气缸410的尾端固定安装在支撑座体401的后侧，第一气缸410的首端与台车的底部连接，为第一气缸410输送气体的管道上安装有由PLC控制器3控制的第一电磁换向阀。

支撑座体401的后侧安装有两块向上突出的L型的限位挡板411，每块限位挡板411的顶部前侧面安装有橡胶缓冲块412。

台车包括长方形的底板402，滑块409安装在底板402的底端，第一气缸410的首端与固接在底板402底端中心的凸块连接，底板402的顶端中部安装有呈长方体的框架406，底板402顶端的每一侧分别安装两块L型的支撑板403，每块支撑板403的一侧固接一根J型的导向杆，其中两块位于同一对角线上的支撑板403上铰接有由第二气缸404驱动的夹板405，为第二气缸404输送气体的管道上安装有由PLC控制器3控制的第二电磁换向阀，框架406上安装有与机械手的定位插座606配合的定位插块407。定位插块407和定位插座606的投影均为正方形，定位插块407的顶端中心设置有竖直向上的插销，定位插座606的底端中心设置有竖直向上的插孔，插销与插孔配合实现定位功能。

位于工件出口22的工件输送台的支撑座体上安装有扩散反射型光电开关12，扩散反射型光电开关12的检测口朝向工件1出口外侧的工件1下方，扩散反射型光电开关12与PLC控制器3连接，并且向PLC控制器3发送开关信号。

位于工件入口21的工件输送台一侧安装有按钮开关11，按钮开关11与PLC控制器3连接，并向PLC控制器3发送开关信号。

机械手6包括矩形的安装框601、定位插座，安装框601的顶端中心固接有与六轴机器人5的机械臂末端连接的连接法兰602，安装框601的底端每一侧均固定安装有固定夹块603和第三气缸604，固定夹块603的底部铰接有活动夹块605，第三气缸604的首端与活动夹块605的尾部铰接，第三气缸604驱动活动夹块605与固定夹块603配合夹紧工件1，为第三气缸604输送气体的管道上安装有由PLC控制器3控制的第三电磁换向阀，定位插座606安装在安装框的底端两侧。

本专利中的气缸是由工厂的中心气源供气。

操作过程：1、工人将工件（天窗框架）放置在工件入口处的工件输送台上，然后工人按动按钮开关，PLC控制器接收到按钮开关的开关信号后，控制工件入口处的工件输送台的第二电磁换向阀给所供气的第二气缸供气，对应的第二气缸伸长驱动夹板与支撑板配合将工件夹紧，接着PLC控制器控制工件入口处的工件输送台的第一电磁换向阀将所供气的第一气缸中的气体排出，对应的第一气缸收缩将台车和工件拉入防护栏中，然后控制入口处的工件输送台的第二电磁换向阀将所供气的第二气缸中的气体排出，对应的第二气缸收缩驱动夹板与工件分离；2、六轴机器人驱动机械手移动至入口处的工件输送台上工件的上方，并使固定夹板与工件接触，接着控制第三电磁换向阀给所供气的第三气缸供气，第三气缸伸长驱动活动夹块与固定夹块配合将工件夹紧，然后六轴机器人驱动机械手夹持工件依次通过第一凸焊机和第二凸焊机完成螺母和螺栓的焊接；3、六轴机器人驱动机械手夹紧工件移动至等候在工件出口处的工件输送台的支撑板上，PLC控制器控制第三电磁换向阀将所供气的第三气缸中的气体排出，第三气缸收缩使活动夹块与工件分离，工件落在工件出口处的工件输送台的支撑板上，接着，PLC控制器控制工件出口处的工件输送台的第二电磁换向阀给所供气的第二气缸供气，对应的第二气缸伸长驱动夹板与支撑板配合将工件夹紧，然后控制工件出口处的工件输送台的第一电磁换向阀给所供气的第一气缸供气，第一气缸伸长将台车连同工件推到防护框外；4、PLC控制器控制工件出口处的工件输送台的第二电磁换向阀将所供气的第二气缸中的气体排出，然后工人将工件从工件出口处的工件输送台上取出，此时扩散反射型光电开关突然接收不到光信号就会向PLC控制器发送一个开关信号，PLC控制器就会控制工件出口处的工件输送台的第一电磁换向阀将所供气的第一气缸中的气体排出，第一气缸收缩将台车拉回到防护框内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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实用新型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一定指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。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。

Claims (7)

1.一种天窗焊接工作站，包括由防护网围成呈矩形的防护框，所述防护框的一侧安装有PLC控制器，其特征在于：所述防护框的一侧设置有工件入口和工件出口，所述工件入口和工件出口处分别安装一套部分位于防护框外的工件输送台，所述防护框的中心安装有六轴机器人，所述六轴机器人的机械臂末端安装有用于抓取工件的机械手，所述防护框中与工件输送台相对的一侧安装有第一凸焊机和第二凸焊机，所述第一凸焊机的旁边安装有向第一凸焊机的焊接位置输送螺母的螺母自动输送机，所述第二凸焊机的旁边安装有向第二凸焊机的焊接位置输送螺栓的螺栓自动输送机，PLC控制器分别与六轴机器人、工件输送台、第一凸焊机、第二凸焊机、螺母自动输送机、螺栓自动输送机连接。

2.根据权利要求1所述的天窗焊接工作站，其特征在于：所述工件输送台包括安装在地面上的支撑座体、用于放置工件的台车、驱动台车移动的第一气缸，所述支撑座体的顶部安装有两根相互平行的滑轨，所述台车的底部安装有与滑轨滑动配合的滑块，所述第一气缸的尾端固定安装在支撑座体的后侧，所述第一气缸的首端与台车的底部连接，为第一气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第一电磁换向阀。

3.根据权利要求2所述的天窗焊接工作站，其特征在于：所述支撑座体的后侧安装有两块向上突出的L型的限位挡板，每块所述限位挡板的顶部前侧面安装有橡胶缓冲块。

4.根据权利要求2所述的天窗焊接工作站，其特征在于：所述台车包括长方形的底板，所述滑块安装在底板的底端，所述第一气缸的首端与固接在底板底端中心的凸块连接，所述底板的顶端中部安装有呈长方体的框架，所述底板顶端的每一侧分别安装两块L型的支撑板，每块支撑板的一侧固接一根J型的导向杆，其中两块位于同一对角线上的支撑板上铰接有由第二气缸驱动的夹板，为第二气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第二电磁换向阀，所述框架上安装有与机械手的定位插座配合的定位插块。

5.根据权利要求2所述的天窗焊接工作站，其特征在于：位于工件出口的工件输送台的支撑座体上安装有扩散反射型光电开关，所述扩散反射型光电开关的检测口朝向工件出口外侧的工件下方，所述扩散反射型光电开关与PLC控制器连接，并且向PLC控制器发送开关信号。

6.根据权利要求2所述的天窗焊接工作站，其特征在于：位于工件入口的工件输送台一侧安装有按钮开关，所述按钮开关与PLC控制器连接，并向PLC控制器发送开关信号。

7.根据权利要求1所述的天窗焊接工作站，其特征在于：所述机械手包括矩形的安装框、定位插座，所述安装框的顶端中心固接有与六轴机器人的机械臂末端连接的连接法兰，所述安装框的底端每一侧均固定安装有固定夹块和第三气缸，所述固定夹块的底部铰接有活动夹块，所述第三气缸的首端与活动夹块的尾部铰接，第三气缸驱动活动夹块与固定夹块配合夹紧工件，为第三气缸输送气体的管道上安装有由PLC控制器控制的第三电磁换向阀，所述定位插座安装在安装框的底端中部。

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