CN211219138U - 一种焊接设备的全自动上料下料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊接设备的全自动上料下料设备，依次包括上料装置，焊接装置和下料装置；上料装置包括上料桁架结构、上料桁架机械手和回流皮带线，用于将待焊接零件传输到焊接装置上；下料装置包括下料桁架结构、下料桁架机械手和下料传输带，用于将焊接完毕的零件移出焊接装置，输送到下一道工序；焊接装置为摩擦焊主机，用于对零件的焊接。本实用新型的有益效果是：通过自动上料和自动下料实现全自动的焊接过程，提高制造效率，减少人力成本，提高生产过程的安全性；通过机械进行焊接定位，能够显著提高零件焊接的合格率，也保证了焊接状态的一致性，避免出现焊接差异；通过能够多层排列的物料托盘的承载，也保证焊接过程能够快速连续的进行。

Description

一种焊接设备的全自动上料下料设备

技术领域

本实用新型属于自动焊接设备领域，尤其是涉及一种焊接设备的全自动上料下料设备。

背景技术

随着我国经济的高速发展，汽车工业正在经历从传统燃油汽车向未来电池汽车的发展历程。该实用新型为实现电动汽车行业的智能制造，全自动对汽车零件进行上下料设备，从而取代传统人工进行上下料，节省劳动力，提高设备一致性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种焊接设备的全自动上料下料设备。

本实用新型采用的技术方案是：一种焊接设备的全自动上料下料设备，依次包括上料装置，焊接装置和下料装置；

上料装置包括上料桁架结构、上料桁架机械手和回流皮带线，上料桁架结构和回流皮带线设置在上料框架上，上料桁架机械手设置在上料桁架结构上；

下料装置包括下料桁架结构、下料桁架机械手和下料传输带，下料桁架结构设置在下料框架上，下料桁架机械手设置在下料桁架结构上，下料传输带前端设置在下料桁架结构末端的下方；

焊接装置为摩擦焊主机，上料桁架机械手和下料桁架机械手能够将零件放置或移出摩擦焊主机的操作台面。

优选地，操作台面上设有压紧定位装置，压紧定位装置包括导向板和压紧气缸，导向板为一个或并列设置的多个，每一个导向板两侧均设有压紧气缸；

优选地，导向板包括并列设置的三个，每一个导向板的四个角均对应设有一个压紧气缸。

优选地，上料桁架机械手包括水平滑动板、固定板和气缸夹爪，固定板固定设置在水平滑动板上方，气缸夹爪通过夹爪丝杠与固定板连接，夹爪丝杠穿过固定板；

上料桁架结构包括相互匹配的直线导轨和桁架丝杠，滑动板在桁架丝杠的带动下在直线导轨上移动；

下料桁架结构和下料桁架机械手与上料桁架结构和上料桁架机械手结构相同。

优选地，回流皮带线包括上回流传输装置、下回流传输装置和分别设置在上料框架前后侧的提升装置；

上回流传输装置和下回流传输装置分别设置在上料桁架机械手的上方和下方，两个提升装置均能够与上回流传输装置和下回流传输装置平稳过渡。

优选地，提升装置包括第一底板、垂直移动装置、垂直滑动板、第二底板和水平移动装置，第一底板固定设置在上料框架侧面，垂直滑动板通过垂直移动装置设置在第一底板上，第二底板垂直固定在垂直滑动板上，水平移动装置设置在第二底板上。

优选地，回流皮带线还包括物料托盘，用于承载待焊接零件，物料托盘包括托盘底板、托盘导向板和提手，提手设置在托盘底板两侧，托盘导向板固定设置在托盘底板上；

优选地，托盘底板四角设有定位孔，提手上设有定位销，定位销与定位孔位置匹配；

优选地，每一个物料托盘上均匀设有三个托盘导向板，三个物料托盘相互插接形成一组。

优选地，回流皮带线上设有拆分装置，两个拆分装置固定安装在前侧的提升装置的两侧；

拆分装置包括拆分固定板，拆分气缸和支撑爪，拆分气缸固定在拆分固定板上，拆分固定板固定在上料框架上，拆分气缸活塞端连接支撑爪，支撑爪能够伸入到提手中。

优选地，回流皮带线上设有合并装置，两个合并装置固定安装在后侧的提升装置的两侧；

合并装置包括合并固定板和翻板结构，翻板结构铰接在固定板上，翻板结构下表面为弧面或斜面。

优选地，水平移动装置、上回流传输装置和下回流传输装置均为能够独立控制的传送带。

本实用新型具有的优点和积极效果是：通过自动上料和自动下料实现全自动的焊接过程，提高制造效率，减少人力成本，提高生产过程的安全性；通过机械进行焊接定位，能够显著提高零件焊接的合格率，也保证了焊接状态的一致性，避免出现焊接差异；通过能够多层排列的物料托盘的承载，提高了焊接效率，也保证焊接过程能够快速连续的进行。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例压紧定位装置结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例上料装置结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例上料装置结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例上料桁架结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例下料装置结构示意图；

图7是本实用新型一个实施例上料桁架机械手结构示意图；

图8是本实用新型一个实施例提升装置结构示意图；

图9是本实用新型一个实施例物料托盘结构示意图；

图10是本实用新型一个实施例拆分装置结构示意图；

图11是本实用新型一个实施例合并装置结构示意图。

图中：

1、上料装置 11、上料桁架结构 12、上料桁架机械手

121、水平滑动板 122、固定板 123、气缸夹爪

13、提升装置 131、第一底板 132、垂直移动装置

133、垂直滑动板 134、第二底板 135、水平移动装置

14、上回流传输装置 15、下回流传输装置 16、拆分装置

161、拆分固定板 162、拆分气缸 163、支撑爪

17、合并装置 171、合并固定板 172、翻板结构

181、托盘底板 182、托盘导向板 183、提手

184、定位销 2、下料装置 21、下料桁架结构

22、下料桁架机械手 23、下料传输带 3、焊接装置

31、操作平台 32、压紧气缸 33、导向板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例做出说明。

如图1所示，本实用新型涉及一种焊接设备的全自动上料下料设备，依次包括上料装置1，焊接装置3和下料装置2；焊接装置3用于对零件的焊接，采用现有使用的焊接设备即可；上料装置1用于将待焊接的零件移动道焊接装置3的操作平台31上，相应的下料装置2将焊接好的零件从操作平台31上移出，放置到传输带上，将其传输到下一工序。

焊接装置3为摩擦焊主机，上料装置1和下料装置2能够将零件放置或移出摩擦焊主机的操作台面；为了避免在焊接过程中产生零件移位现象，操作台面上设有压紧定位装置，能够将放置在操作台面上的零件压紧定位；压紧定位装置包括导向板33和压紧气缸32，导向板33通过螺栓固定在操作台面上，可以为与零件匹配的凸起结构或凹槽结构，将零件放置在导向板33上后，能够限制零件在焊接过程中部产生位移，为了进一步确保零件的相对静止，再通过压紧气缸32压紧零件，导向板33为一个或并列设置的多个，当为多个导向板33时，可同时对相应数目的零件进行焊接，每一个导向板33两侧均设有压紧气缸32，四个压紧气缸32压筋零件的四角；压紧气缸32上方罩有保护罩，避免焊接时对压紧气缸32产生破坏，导向板33两侧分别设有中继电箱和气控箱，均与压紧气缸32连接，实现压筋气缸的自动压紧动作。

如图3-5所示，上料装置1包括上料桁架结构11、上料桁架机械手12和回流皮带线，上料桁架结构11和回流皮带线设置在上料框架上，上料桁架结构11为上料装置1的安装提供支撑基础，上料桁架机械手12设置在上料桁架结构11上，上料桁架机械手12前后移动，将抓取的零件放置在焊接装置3的操作台面上；回流皮带线设置在上料桁架机械手12行进路线的下方，用于传输零件，使得上料桁架机械手12能够将零件从回流皮带线上抓取。上料桁架结构11上设有相互匹配的直线导轨和桁架丝杠，上料桁架机械手12能够在桁架丝杠的带动下沿着直线导轨前后移动；如图7所示，上料桁架机械手12包括水平滑动板121、固定板122和气缸夹爪123，水平滑动板121可移动连接在桁架丝杠上，固定板122固定设置在水平滑动板121上方，气缸夹爪123通过夹爪丝杠与固定板122连接，夹爪丝杠穿过固定板122；气缸夹爪123设置在滑动板下方，方便抓取零件，气缸夹爪123能够在夹爪丝杠和匹配的导轨的协同作用下上下移动，在桁架丝杠的作用下前后移动；为了匹配焊接装置3同时对多个零件进行焊接，气缸夹爪123的数量与导向板33数量相同，并且位置匹配，气缸夹爪123夹持的零件能够准确放置到导向板33上，气缸夹爪123可由设置在其上方的加紧气缸控制开闭。

如图6所示，下料装置2包括下料桁架结构21、下料桁架机械手22和下料传输带23，其中下料桁架结构21和下料桁架机械手22与上料桁架结构11和上料桁架机械手12结构相同，对称设置，下料桁架结构21为下料装置2的安装提供支撑基础，下料桁架机械手22设置在下料桁架结构21上，下料桁架机械手22前后移动，抓取焊接装置3的操作台面上焊接好的零件，放置在下料传输带23上，下料传输带23前端设置在下料桁架结构21末端的下方，方便下料桁架机械手22将焊接好的零件放在下料传输带23上，传输到下一工序。上料桁架机械手12和下料桁架机械手22能够将零件放置或移出摩擦焊主机的操作台面。

为了方便自动上料，并及时回收空的物料托盘，回流皮带线包括上回流传输装置14、下回流传输装置15和分别设置在上料框架前后侧的提升装置13；通过上回流传输装置14、下回流传输装置15和两个提升装置13形成环状结构，使得零件能够按需求上下前后移动，两个提升装置13均能够与上回流传输装置14和下回流传输装置15平稳过渡，上回流传输装置14和下回流传输装置15均为带式传动机。上回流传输装置14和下回流传输装置15分别设置在上料桁架机械手12的上方和下方，零件传输到下回流传输装置15上，通过上料桁架机械手12进行抓取，上回流传输装置14可用于传输或暂存空的物料托盘。

如图8所示，提升装置13包括第一底板131、垂直移动装置132、垂直滑动板133、第二底板134和水平移动装置135，第一底板131固定设置在上料框架侧面，方便将提升装置13固定在上料桁架上，垂直滑动板133通过垂直移动装置132设置在第一底板131上，使得垂直滑动板133能够上下移动，垂直移动装置132包括平行的导轨和齿条，以及与齿条连接的伺服电机，通过伺服电机与齿条的配合控制垂直滑动板133沿着导轨上下移动；第二底板134垂直固定在垂直滑动板133上，保持水平，用于承载物料托盘，水平移动装置135设置在第二底板134上，水平移动装置135与上回流传输装置14和下回流传输装置15相同，均为带式传送机，具体可为通过两条同步带连接的主动轴和从动轴，主动轴连接由减速电机，从而实现水平传输的作用；第二底板134上向上设有挡块，挡柱物料托盘避免脱落。

回流皮带线还包括物料托盘，用于承载待焊接零件，如图9所示，物料托盘包括托盘底板181、托盘导向板182和提手183，提手183设置在托盘底板181两侧，方便提拉物料托盘，托盘导向板182固定设置在托盘底板181上，用于放置零件，托盘导向板182与导向板33结构相同，为与零件匹配的凸起结构或凹槽结构，零件放置在托盘导向板182上，避免移动过程中脱落；为了适应多零件焊接工艺，每个物料托盘上的托盘导向板182数量与导向板33数量相同；多个物料托盘能够上下叠放，并定位插接，托盘底板181四角设有定位孔，提手183上设有定位销184，定位销184与定位孔位置匹配，多个物料托盘叠放时，下位物料托盘的定位销184插入上位物料托盘的定位孔中；一次上料可搬运多个叠放在一起的物料托盘，再依次传输到回流皮带线上进行上料并焊接。

为了在传输过程中能够顺利的拆分或合并多层叠放的物料托盘，可在前后侧的提升装置13两侧设置拆分装置16和合并装置17，拆分装置16和合并装置17均设置在提升装置13提升范围的中部。两个拆分装置16固定安装在前侧的提升装置13的两侧，如图10所示，拆分装置16包括拆分固定板161，拆分气缸162和支撑爪163，拆分固定板161固定在上料框架上，拆分气缸162固定在拆分固定板161背侧，拆分气缸162的活塞穿过拆分固定板161，拆分气缸162活塞端连接有支撑爪163，支撑爪163能够伸入到提手183中，两侧的支撑爪163伸入到提手183中，能够将相应的物料托盘固定住，不会再跟随提升装置13下落，提升装置13即可托着最底端的物料托盘下降并传输到下回流传输装置15上。两个合并装置17固定安装在后侧的提升装置13的两侧，如图11所示，合并装置17包括合并固定板171和翻板结构172，翻板结构172铰接在固定板122上，翻板结构172下表面为弧面或斜面，翻板结构172自然状态呈水平状，物料托盘上升时，提手183推动翻板结构172弧面或斜面的下表面，使得翻板结构172翻起，提手183超过翻板结构172后，翻板结构172回落，提手183在翻板结构172上，限定物料托盘不继续下落。

实施例：

一种焊接设备的全自动上料下料设备，依次包括上料装置1，焊接装置3和下料装置2；

焊接装置3为摩擦焊主机，上料桁架机械手12和下料桁架机械手22能够将零件放置或移出摩擦焊主机的操作台面；操作台面上设有压紧定位装置，压紧定位装置包括导向板33和压紧气缸32，导向板33包括并列设置的三个，每一个导向板33的四个角均对应设有一个压紧气缸32。

上料装置1包括上料桁架结构11、上料桁架机械手12和回流皮带线，上料桁架结构11和回流皮带线设置在上料框架上，上料桁架机械手12设置在上料桁架结构11上；下料装置2包括下料桁架结构21、下料桁架机械手22和下料传输带23，下料桁架结构21设置在下料框架上，下料桁架机械手22设置在下料桁架结构21上，下料传输带23前端设置在下料桁架结构21末端的下方。上料桁架机械手12包括水平滑动板121、固定板122和气缸夹爪123，固定板122固定设置在水平滑动板121上方，气缸夹爪123通过夹爪丝杠与固定板122连接，夹爪丝杠穿过固定板122；上料桁架结构11包括相互匹配的直线导轨和桁架丝杠，滑动板在桁架丝杠的带动下在直线导轨上移动；下料桁架结构21和下料桁架机械手22与上料桁架结构11和上料桁架机械手12结构相同。

回流皮带线包括上回流传输装置14、下回流传输装置15和分别设置在上料框架前后侧的提升装置13；上回流传输装置14和下回流传输装置15分别设置在上料桁架机械手12的上方和下方，两个提升装置13均能够与上回流传输装置14和下回流传输装置15平稳过渡；提升装置13包括第一底板131、垂直移动装置132、垂直滑动板133、第二底板134和水平移动装置135，第一底板131固定设置在上料框架侧面，垂直滑动板133通过垂直移动装置132设置在第一底板131上，第二底板134垂直固定在垂直滑动板133上，水平移动装置135设置在第二底板134上。回流皮带线还包括物料托盘，用于承载待焊接零件，物料托盘包括托盘底板181、托盘导向板182和提手183，提手183设置在托盘底板181两侧，托盘导向板182固定设置在托盘底板181上；托盘底板181四角设有定位孔，提手183上设有定位销184，定位销184与定位孔位置匹配；每一个物料托盘上均匀设有三个托盘导向板182，三个物料托盘相互插接形成一组。

回流皮带线上设有拆分装置16，两个拆分装置16固定安装在前侧的提升装置13的两侧；拆分装置16包括拆分固定板161，拆分气缸162和支撑爪163，拆分气缸162固定在拆分固定板161上，拆分固定板161固定在上料框架上，拆分气缸162活塞端连接支撑爪163，支撑爪163能够伸入到提手183中。回流皮带线上设有合并装置17，两个合并装置17固定安装在后侧的提升装置13的两侧；合并装置17包括合并固定板171和翻板结构172，翻板结构172铰接在固定板122上，翻板结构172下表面为弧面或斜面。

本设备操作过程如下：

向一个物料托盘上放三个待焊接零件，将三个物料托盘叠放在一起形成一组，分别取两组上料到回流皮带线上前后两个提升装置13上，后侧提升装置13上的三个物料托盘在提升装置13的作用下上升，当水平移动装置135与上回流传输装置14平齐后，三个物料托盘传输放置在上回流传输装置14上；前侧的三个物料托盘在提升装置13的带动下上升，中间的物料托盘与拆分装置16平齐后，拆分装置16的支撑爪163在拆分气缸162的作用下前伸，插入到中间物料托盘的提手183中，提升装置13下降带动最下部的一个托盘下降到与下回流传输装置15平齐，在水平移动装置135的作用下移动到下回流传输装置15上，上料桁架机械手12移动到下回流传输装置15上方，抓取物料托盘上的三个零件，移动放置到焊接装置3的操作平台31上，通过压紧定位装置压紧后进行同时焊接；焊接完成后，压紧定位装置松开，下料桁架机械手22抓取焊接后的零件，将其移动到下料传输带23上传送到下以工序。

上料桁架机械手12抓取零件后，空的物料托盘，通过下回流传输装置15传输到后侧提升装置13的水平移动装置135上，在提升机的带动下上升，通过合并装置17后卡在合并装置17上方，等待后续的物料托盘的到来；前侧提升装置13将第一个物料托盘移动到下回流传输装置15上后，向上提升拖住被卡住的原中间物料托盘，拆分装置16回缩，前侧提升装置13下移，拆分装置16卡住上侧的物料托盘，与前一个物料托盘相同操作，进行上料过程；上料后第二个孔的物料托盘在后侧提升装置13的作用下向上移动，通过定位销184和定位孔与第一个物料托盘插接后，被合并装置17限定位置；通过同样的方法对第三个物料托盘进行上料操作，从而完成一组物料的上料过程；后侧的提升装置13将空的三个物料托盘传输到上回流传输装置14上，上回流传输装置14上的载有零件的物料托盘组移动到前侧提升装置13上，依次进行上料操作；当两组物料托盘均完成上料过程后，人工更换新的物料托盘。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：依次包括上料装置，焊接装置和下料装置；

所述上料装置包括上料桁架结构、上料桁架机械手和回流皮带线，所述上料桁架结构和所述回流皮带线设置在上料框架上，所述上料桁架机械手设置在所述上料桁架结构上；

所述下料装置包括下料桁架结构、下料桁架机械手和下料传输带，所述下料桁架结构设置在下料框架上，所述下料桁架机械手设置在所述下料桁架结构上，所述下料传输带前端设置在所述下料桁架结构末端的下方；

所述焊接装置为摩擦焊主机，所述上料桁架机械手和所述下料桁架机械手能够将零件放置或移出所述摩擦焊主机的操作台面。

2.根据权利要求1所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述操作台面上设有压紧定位装置，所述压紧定位装置包括导向板和压紧气缸，所述导向板为一个或并列设置的多个，每一个导向板两侧均设有所述压紧气缸。

3.根据权利要求1或2所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述上料桁架机械手包括水平滑动板、固定板和气缸夹爪，所述固定板固定设置在所述水平滑动板上方，所述气缸夹爪通过夹爪丝杠与所述固定板连接，所述夹爪丝杠穿过所述固定板；

所述上料桁架结构包括相互匹配的直线导轨和桁架丝杠，所述滑动板在所述桁架丝杠的带动下在所述直线导轨上移动；

所述下料桁架结构和所述下料桁架机械手与所述上料桁架结构和所述上料桁架机械手结构相同。

4.根据权利要求3所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述回流皮带线包括上回流传输装置、下回流传输装置和分别设置在所述上料框架前后侧的提升装置；

所述上回流传输装置和所述下回流传输装置分别设置在上料桁架机械手的上方和下方，两个所述提升装置均能够与所述上回流传输装置和所述下回流传输装置平稳过渡。

5.根据权利要求4所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述提升装置包括第一底板、垂直移动装置、垂直滑动板、第二底板和水平移动装置，所述第一底板固定设置在所述上料框架侧面，所述垂直滑动板通过所述垂直移动装置设置在所述第一底板上，所述第二底板垂直固定在所述垂直滑动板上，所述水平移动装置设置在所述第二底板上。

6.根据权利要求5所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述回流皮带线还包括物料托盘，用于承载待焊接零件，所述物料托盘包括托盘底板、托盘导向板和提手，所述提手设置在所述托盘底板两侧，所述托盘导向板固定设置在所述托盘底板上。

7.根据权利要求6所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述托盘底板四角设有定位孔，所述提手上设有定位销，所述定位销与所述定位孔位置匹配；每一个所述物料托盘上均匀设有三个托盘导向板，三个所述物料托盘相互插接形成一组。

8.根据权利要求6所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述回流皮带线上设有拆分装置，两个所述拆分装置固定安装在前侧的所述提升装置的两侧；

所述拆分装置包括拆分固定板，拆分气缸和支撑爪，所述拆分气缸固定在所述拆分固定板上，所述拆分固定板固定在所述上料框架上，所述拆分气缸活塞端连接所述支撑爪，所述支撑爪能够伸入到所述提手中。

9.根据权利要求6所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述回流皮带线上设有合并装置，两个所述合并装置固定安装在后侧的所述提升装置的两侧；

所述合并装置包括合并固定板和翻板结构，所述翻板结构铰接在所述固定板上，所述翻板结构下表面为弧面或斜面。

10.根据权利要求5所述的焊接设备的全自动上料下料设备，其特征在于：所述水平移动装置、所述上回流传输装置和所述下回流传输装置均为能够独立控制的传送带。

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