CN212217366U - 一种柔性智能板料拼焊装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柔性智能板料拼焊装备，涉及拼焊设备技术领域，以解决传统的加工方式直截了当的显示出在整个制造过程中，无形的增加了制造成本、物流运输成本、焊接变形影响装配精度以及产品废品率的提高的问题，包括操作台；所述操作台顶部平面的横向铺设有间隔均匀的格栅状的特质耐磨毛刷。本实用新型中由于焊接主机系统顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构，其X轴移动机构由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，当缝隙有误时，会给系统反馈信号并给出文本提示，板料需重新定位装夹，防止废品产生，材料用量节省了10％～50％。

Description

一种柔性智能板料拼焊装备

技术领域

本实用新型涉及拼焊设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种柔性智能板料拼焊装备。

背景技术

传统的板料对边焊接加工方式主要表现为：

1、板料焊接热变形量大，焊缝尺寸控制不合理，手工焊接有晃动造成焊缝送丝不均匀凹陷、一致性差，整条焊缝必须打密封胶；焊缝外形高低不平、焊缝宽度不一致，质量不达标、效率低等；

2、焊接前预热条件不充分，会造成焊接应力集中，产生热裂纹开裂严重影响焊接强度质量；

3、要想满足拼焊板整体刚性，对拼焊接的板料必须增加高强度加强板，从而产生整体重量增加、焊材成本增加、车身零部件数目增加及装配工作量等。

这些传统的加工方式直截了当的显示出在整个制造过程中，无形的增加了制造成本、物流运输成本、焊接变形影响装配精度以及产品废品率的提高。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种柔性智能板料拼焊装备，以期达到更加实用的目的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种柔性智能板料拼焊装备，以解决传统的加工方式直截了当的显示出在整个制造过程中，无形的增加了制造成本、物流运输成本、焊接变形影响装配精度以及产品废品率的提高的问题。

本实用新型柔性智能板料拼焊装备的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种柔性智能板料拼焊装备，包括操作台；所述操作台顶部平面的横向铺设有间隔均匀的格栅状的特质耐磨毛刷；所述操作台的左端和右端分别纵向固定安装有龙门式自动抓取系统，右端的龙门式自动抓取系统的下端固定安装有横向水平的框架式真空吸盘；所述特质耐磨毛刷顶部平面上的右端处固定安装有下料定位辅助平台，而特质耐磨毛刷顶部平面上的左端处则固定安装有上料定位辅助平台；所述下料定位辅助平台和上料定位辅助平台之间的操作台上纵向固定安装有焊接主机系统；

所述焊接主机系统左侧的操作台上纵向固定安装有抽风除尘系统，而抽风除尘系统和焊接主机系统之间则固定安装有两个对称的琴键式压紧机构；所述琴键式压紧机构的前端和后端均固定安装有液压翻转机构；所述料定位辅助平台的前端间隔均匀固定安装有侧伺服挡边装置；所述操作台的左端中部和右端中部分别固定安装有抓取拖曳机构。

进一步的，所述侧伺服挡边装置包括电动气缸、机械行程限位结构和定位销结构，所述侧伺服挡边装置的主体由纵向的电动气缸构成，其电动气缸的活塞端与定位销结构固定相连接，其定位销结构滑动内置在特质耐磨毛刷上的间隔空隙之间，而侧伺服挡边装置左右两端的位置处分别固定安装有机械行程限位结构，纵向拼焊缝位置对中、靠齐提供基准点，下料定位辅助平台和上料定位辅助平台整体基准点与定位销结构的直线度保持在0.02MM以内。

进一步的，所述焊接主机系统包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、激光跟踪系统、焊缝跟踪补偿轴和激光焊接头，所述焊接主机系统顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构，其X轴移动机构由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，X轴移动机构上固定安装有横向的Y轴移动机构，其Y轴移动机构采用精密直线导轨构成，而Y轴移动机构的左端垂直固定安装有Z轴移动机构，其Z轴移动机构采用高精度滚珠丝杠作为传动元件，Z轴移动机构的左端侧壁上固定安装有竖向的激光跟踪系统，而激光跟踪系统的上端固定安装有垂直的焊缝跟踪补偿轴，激光跟踪系统的下端面中部则固定安装有激光焊接头。

进一步的，所述抓取拖曳机构包括前后行走轴移动机构、夹持卡爪和定位挡棍，所述抓取拖曳机构的主体由前后行走轴移动机构驱动，其前后行走轴移动机构中由伺服电机构成，前后行走轴移动机构的上端固定安装有至少两组的夹持卡爪，而夹持卡爪的前端则固定安装有与特质耐磨毛刷之间间隔相一致的定位挡棍。

进一步的，每个所述液压翻转机构由椰树夹持加压液压油缸机构组成，每个压紧块配置相应的液压缸与导轨滑块机构，液压缸压力调节阀、空气过滤元件、比例溢流阀，压紧块采用铜材质制作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

由于焊接主机系统顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构，其X轴移动机构由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，有效的保证了设备运动时的安全性，X轴移动机构上固定安装有横向的Y轴移动机构，其Y轴移动机构采用精密直线导轨构成，精度高、运行速度快，而Y轴移动机构的左端垂直固定安装有Z轴移动机构，其Z轴移动机构采用高精度滚珠丝杠作为传动元件，负责完成激光焊接头竖直方向上的运动实现不同板厚的高度调节，Z轴移动机构的左端侧壁上固定安装有竖向的激光跟踪系统，而激光跟踪系统的上端固定安装有垂直的焊缝跟踪补偿轴，激光跟踪系统的下端面中部则固定安装有激光焊接头，可以实时检测拼焊板缝隙误差，当缝隙有误时，会给系统反馈信号并给出文本提示，板料需重新定位装夹，防止废品产生，材料用量节省了10％～50％。

由于下料定位辅助平台和上料定位辅助平台整体基准点与定位销结构的直线度保持在0.02MM以内，以便于保证定位销结构的重复定位精度，且每个液压翻转机构由椰树夹持加压液压油缸机构组成，每个压紧块配置相应的液压缸与导轨滑块机构，液压缸压力调节阀、空气过滤元件、比例溢流阀，压紧块采用铜材质制作，实现不同板厚不同压力调整，并且在压紧的同时具有向前的一部分作用力，消除纵向焊缝定位存在间隙，焊缝强度安全性增强了10％～30％，并且使得生产质量、效率大幅度提升。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的左前上方轴视结构示意图。

图2是本实用新型的图1中A放大部分结构示意图。

图3是本实用新型的图1中B放大部分结构示意图。

图4是本实用新型的图1中C放大部分结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、操作台；2、龙门式自动抓取系统；3、框架式真空吸盘；4、下料定位辅助平台；5、侧伺服挡边装置；501、电动气缸；502、机械行程限位结构；503、定位销结构；6、琴键式压紧机构；7、抽风除尘系统；8、焊接主机系统；801、X轴移动机构；802、Y轴移动机构；803、Z轴移动机构；804、激光跟踪系统；805、焊缝跟踪补偿轴；806、激光焊接头；9、上料定位辅助平台；10、抓取拖曳机构；1001、前后行走轴移动机构；1002、夹持卡爪；1003、定位挡棍；11、特质耐磨毛刷；12、液压翻转机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图4所示：

本实用新型提供一种柔性智能板料拼焊装备，包括操作台1；操作台1顶部平面的横向铺设有间隔均匀的格栅状的特质耐磨毛刷11；操作台1的左端和右端分别纵向固定安装有龙门式自动抓取系统2，右端的龙门式自动抓取系统2的下端固定安装有横向水平的框架式真空吸盘3；特质耐磨毛刷11顶部平面上的右端处固定安装有下料定位辅助平台4，而特质耐磨毛刷11顶部平面上的左端处则固定安装有上料定位辅助平台9；下料定位辅助平台4和上料定位辅助平台9之间的操作台1上纵向固定安装有焊接主机系统8；焊接主机系统8包括X轴移动机构801、Y轴移动机构802、Z轴移动机构803、激光跟踪系统804、焊缝跟踪补偿轴805和激光焊接头806，焊接主机系统8顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构801，其X轴移动机构801由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，有效的保证了设备运动时的安全性，X轴移动机构801上固定安装有横向的Y轴移动机构802，其Y轴移动机构802采用精密直线导轨构成，精度高、运行速度快，而Y轴移动机构802的左端垂直固定安装有Z轴移动机构803，其Z轴移动机构803采用高精度滚珠丝杠作为传动元件，负责完成激光焊接头806竖直方向上的运动实现不同板厚的高度调节，Z轴移动机构803的左端侧壁上固定安装有竖向的激光跟踪系统804，而激光跟踪系统804的上端固定安装有垂直的焊缝跟踪补偿轴805，激光跟踪系统804的下端面中部则固定安装有激光焊接头806，可以实时检测拼焊板缝隙误差，当缝隙有误时，会给系统反馈信号并给出文本提示，板料需重新定位装夹，防止废品产生；

焊接主机系统8左侧的操作台1上纵向固定安装有抽风除尘系统7，而抽风除尘系统7和焊接主机系统8之间则固定安装有两个对称的琴键式压紧机构6；琴键式压紧机构6的前端和后端均固定安装有液压翻转机构12；料定位辅助平台4的前端间隔均匀固定安装有侧伺服挡边装置5；操作台1的左端中部和右端中部分别固定安装有抓取拖曳机构10；抓取拖曳机构10包括前后行走轴移动机构1001、夹持卡爪1002和定位挡棍1003，抓取拖曳机构10的主体由前后行走轴移动机构1001驱动，其前后行走轴移动机构1001中由伺服电机构成，前后行走轴移动机构1001的上端固定安装有至少两组的夹持卡爪1002，而夹持卡爪1002的前端则固定安装有与特质耐磨毛刷11之间间隔相一致的定位挡棍1003，可利用定位挡棍1003将板料在向前推进的过程中自动找正，并且在侧边区域定位之后继续向前推进到板料前边通过夹持卡爪1002夹紧，当两块板焊接完之后，下料定位辅助平台4这侧的抓取拖曳机构10将两块板向后夹紧拽拉。

其中，侧伺服挡边装置5包括电动气缸501、机械行程限位结构502和定位销结构503，侧伺服挡边装置5的主体由纵向的电动气缸501构成，其电动气缸501的活塞端与定位销结构503固定相连接，其定位销结构503滑动内置在特质耐磨毛刷11上的间隔空隙之间，而侧伺服挡边装置5左右两端的位置处分别固定安装有机械行程限位结构502，纵向拼焊缝位置对中、靠齐提供基准点，下料定位辅助平台4和上料定位辅助平台9整体基准点与定位销结构503的直线度保持在0.02MM以内，以便于保证定位销结构503的重复定位精度。

其中，每个液压翻转机构12由椰树夹持加压液压油缸机构组成，每个压紧块配置相应的液压缸与导轨滑块机构，液压缸压力调节阀、空气过滤元件、比例溢流阀，压紧块采用铜材质制作，实现不同板厚不同压力调整，并且在压紧的同时具有向前的一部分作用力，消除纵向焊缝定位存在间隙。

本实施例的具体使用方式与作用：

在使用过程中，选用西门子808D PLC为主控制器，配套工业触摸屏可对激光功率、摆动焊接头摆幅、焊接行走速度等参数进行数字化显示设置，与高速高精闭环控制系统全数字伺服控制器、动态数字响应电机相配合，焊接主机系统8顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构801，其X轴移动机构801由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，有效的保证了设备运动时的安全性，X轴移动机构801上固定安装有横向的Y轴移动机构802，其Y轴移动机构802采用精密直线导轨构成，精度高、运行速度快，而Y轴移动机构802的左端垂直固定安装有Z轴移动机构803，其Z轴移动机构803采用高精度滚珠丝杠作为传动元件，负责完成激光焊接头806竖直方向上的运动实现不同板厚的高度调节，Z轴移动机构803的左端侧壁上固定安装有竖向的激光跟踪系统804，而激光跟踪系统804的上端固定安装有垂直的焊缝跟踪补偿轴805，激光跟踪系统804的下端面中部则固定安装有激光焊接头806，可以实时检测拼焊板缝隙误差，当缝隙有误时，会给系统反馈信号并给出文本提示，板料需重新定位装夹，防止废品产生，当两块板焊接完之后，下料定位辅助平台4这侧的抓取拖曳机构10将两块板向后夹紧拽拉，并且每个液压翻转机构12由椰树夹持加压液压油缸机构组成，每个压紧块配置相应的液压缸与导轨滑块机构，液压缸压力调节阀、空气过滤元件、比例溢流阀，压紧块采用铜材质制作，实现不同板厚不同压力调整，并且在压紧的同时具有向前的一部分作用力，消除纵向焊缝定位存在间隙，还有侧伺服挡边装置5的主体由纵向的电动气缸501构成，其电动气缸501的活塞端与定位销结构503固定相连接，其定位销结构503滑动内置在特质耐磨毛刷11上的间隔空隙之间，而侧伺服挡边装置5左右两端的位置处分别固定安装有机械行程限位结构502，纵向拼焊缝位置对中、靠齐提供基准点，下料定位辅助平台4和上料定位辅助平台9整体基准点与定位销结构503的直线度保持在0.02MM以内，以便于保证定位销结构503的重复定位精度。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (5)

1.一种柔性智能板料拼焊装备，其特征在于：包括操作台(1)；所述操作台(1)顶部平面的横向铺设有间隔均匀的格栅状的特质耐磨毛刷(11)；所述操作台(1)的左端和右端分别纵向固定安装有龙门式自动抓取系统(2)，右端的龙门式自动抓取系统(2)的下端固定安装有横向水平的框架式真空吸盘(3)；所述特质耐磨毛刷(11)顶部平面上的右端处固定安装有下料定位辅助平台(4)，而特质耐磨毛刷(11)顶部平面上的左端处则固定安装有上料定位辅助平台(9)；所述下料定位辅助平台(4)和上料定位辅助平台(9)之间的操作台(1)上纵向固定安装有焊接主机系统(8)；

所述焊接主机系统(8)左侧的操作台(1)上纵向固定安装有抽风除尘系统(7)，而抽风除尘系统(7)和焊接主机系统(8)之间则固定安装有两个对称的琴键式压紧机构(6)；所述琴键式压紧机构(6)的前端和后端均固定安装有液压翻转机构(12)；所述下料定位辅助平台(4)的前端间隔均匀固定安装有侧伺服挡边装置(5)；所述操作台(1)的左端中部和右端中部分别固定安装有抓取拖曳机构(10)。

2.如权利要求1所述柔性智能板料拼焊装备，其特征在于：所述侧伺服挡边装置(5)包括电动气缸(501)、机械行程限位结构(502)和定位销结构(503)，所述侧伺服挡边装置(5)的主体由纵向的电动气缸(501)构成，其电动气缸(501)的活塞端与定位销结构(503)固定相连接，其定位销结构(503)滑动内置在特质耐磨毛刷(11)上的间隔空隙之间，而侧伺服挡边装置(5)左右两端的位置处分别固定安装有机械行程限位结构(502)，纵向拼焊缝位置对中、靠齐提供基准点，下料定位辅助平台(4)和上料定位辅助平台(9)整体基准点与定位销结构(503)的直线度保持在0.02MM以内。

3.如权利要求1所述柔性智能板料拼焊装备，其特征在于：所述焊接主机系统(8)包括X轴移动机构(801)、Y轴移动机构(802)、Z轴移动机构(803)、激光跟踪系统(804)、焊缝跟踪补偿轴(805)和激光焊接头(806)，所述焊接主机系统(8)顶部平面上纵向固定安装有X轴移动机构(801)，其X轴移动机构(801)由伺服电机和减速机带动齿轮齿条实现运动，并且配备限位开关控制行程，X轴移动机构(801)上固定安装有横向的Y轴移动机构(802)，其Y轴移动机构(802)采用精密直线导轨构成，而Y轴移动机构(802)的左端垂直固定安装有Z轴移动机构(803)，其Z轴移动机构(803)采用高精度滚珠丝杠作为传动元件，Z轴移动机构(803)的左端侧壁上固定安装有竖向的激光跟踪系统(804)，而激光跟踪系统(804)的上端固定安装有垂直的焊缝跟踪补偿轴(805)，激光跟踪系统(804)的下端面中部则固定安装有激光焊接头(806)。

4.如权利要求1所述柔性智能板料拼焊装备，其特征在于：所述抓取拖曳机构(10)包括前后行走轴移动机构(1001)、夹持卡爪(1002)和定位挡棍(1003)，所述抓取拖曳机构(10)的主体由前后行走轴移动机构(1001)驱动，其前后行走轴移动机构(1001)中由伺服电机构成，前后行走轴移动机构(1001)的上端固定安装有至少两组的夹持卡爪(1002)，而夹持卡爪(1002)的前端则固定安装有与特质耐磨毛刷(11)之间间隔相一致的定位挡棍(1003)。

5.如权利要求1所述柔性智能板料拼焊装备，其特征在于：每个所述液压翻转机构(12)由椰树夹持加压液压油缸机构组成，每个压紧块配置相应的液压缸与导轨滑块机构，液压缸压力调节阀、空气过滤元件、比例溢流阀，压紧块采用铜材质制作。

Images