CN212734808U - 一种焊接机械手的送料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及一种焊接机械手的送料机构，包括连续进料仓、焊枪、零件转运机构、工装平台、旋转夹具台和工装夹具部件，所述工装夹具部件安装在旋转夹具台上，所述连续进料仓、零件转运机构和旋转夹具台安装在工装平台上，且三者在工装平台上形成一条工作线用于焊接组件的输送和焊接，所述零件转运机构包括横移模组、纵移模组和模组立架，所述旋转夹具台包括驱动电机、转盘和夹紧气缸，以上多个结构部件相互配合，完成焊接组件从上料、夹持、焊接、下料的一系列工序，实现多工位无人操作、自动化焊接技术的功能，以及实现了少人工、少焊接器械、少工时的加工目的。

Description

一种焊接机械手的送料机构

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及一种焊接机械手的送料机构，具体适用于钣金折弯件与轴类零件360°旋转焊接。

背景技术

目前，机械手应用已经被广泛应用，机械手应用于物料搬运、产品抓取、产品切割加工、焊接等多种工位，在方便生产的同时，也解决了人工成本的问题，在产品生产加工过程中，往往需要采用焊接工艺来实现对产品的固定连接。

现有一种类似拨叉形状的钣金折弯件，在钣金折弯件的本体上有两个孔，其中一个孔内需要焊接一个轴类零件，两者的接触面至少要360°点焊一周，或者是360°满焊一周，使用人工焊接技术其效率势必很慢，采用多轴焊接机器人焊接一是没有适合的工装、二是肯定至少需要三个面站立多轴机器人才能焊接、三是在工装夹具上上、下料不方便，没有更自动化、无人工操作的机械设备来完成一系列工艺。总体来说，现有的焊接该种零件的技术，耗费人力、耗费工时、效率地下，没有实现少人工、少焊接器械、少工时的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焊接机械手的送料机构，对背景技术中的两个专用零件进行360°自动焊接，并且自动进行上下料，减少人工劳动，自动化的焊接技术提高加工效率，达到了少人工、少焊接器械、少工时的加工目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种焊接机械手的送料机构，包括连续进料仓和焊枪，所述的连续进料仓上依次排列有组合在一起的焊接组件，还包括零件转运机构、工装平台、旋转夹具台和工装夹具部件，所述工装夹具部件安装在旋转夹具台上，所述连续进料仓、零件转运机构和旋转夹具台安装在工装平台上，且三者在工装平台上形成一条工作线用于焊接组件的输送和焊接；

所述零件转运机构包括横移模组、纵移模组和模组立架，所述模组立架置于连续进料仓与旋转夹具台之间，所述横移模组固定在模组立架上，所述纵移模组安装在横移模组上并随着横移模组移动而进行水平移动，所述纵移模组朝着旋转夹具台的方向纵向移动；

所述旋转夹具台包括驱动电机、转盘和夹紧气缸，所述驱动电机固定在工装平台的下底面，其驱动电机的电机轴穿过工装平台延伸至工装平台上方，所述转盘置于工装平台上方并安装在驱动电机的电机轴上，所述夹紧气缸安装在转盘上，所述工装夹具部件罩在夹紧气缸上方，其焊接组件的一端扣在工装夹具部件上、另一端被夹紧气缸夹紧固定。

为了能带着待焊接件从连续进料仓上自动转运到旋转夹具台上，那么零件转运机构就需具有在X、Y平面上移动的功能，方便夹持起焊接组件进行水平移动后，在竖直移动后放置在旋转夹具台上，因此，设计出了横移模组和纵移模组。

所述横移模组包括横移架和横移气缸，所述横移架固定在模组立架上，所述横移气缸水平安装在横移架上，横移气缸的缸轴前端固定着纵移模组。

所述纵移模组包括纵移架、纵移气缸、连接滑块、连接杆和两个转移夹持气缸，所述纵移架呈L形，其竖直部固定在横移气缸的缸轴前端，其水平部上固定着纵移气缸，纵移气缸的缸轴朝下伸缩，所述连接滑块固定在纵移气缸的缸轴上，所述连接杆水平穿过连接滑块，所述转移夹持气缸固定在连接杆的两端。

为了保证横移气缸和纵移气缸伸缩的稳定性，并稳定带动相关零件进行移动，所以，所述横移模组和纵移模组均还包括加强滑杆和滑杆座，所述滑杆座分别固定在横移架和纵移架的水平部上，横移模组的加强滑杆穿过滑杆座平行于横移气缸，且纵移架的竖直部固定在横移模组的加强滑杆其中一端头，纵移模组的加强滑杆其中一端穿过其滑杆座固定在连接滑块上。

具体的，两个转移夹持气缸之间的间隔距离等于连续进料仓的出料端口与旋转夹具台的夹持位之间的间隔距离，此设计距离是确保焊接组件能顺利的被转运，实现从上一工位顺利的转移至下一工位的目的。

所述工装夹具部件包括盖在夹紧气缸上的平台板，所述平台板上设有工装圆柱台，工装圆柱台用于卡接焊接组件；此工装夹具部件的设计优点在于：待零件转运机构将焊接组件放在工装夹具部件上后，焊接组件的钣金折弯件的其中一个孔就直接扣在工装圆柱台，避免旋转夹具台字旋转时将焊接组件甩出去，防止其做离心运动，致使后续焊接出现位置偏差。

所述夹紧气缸的两个夹手上均设有两个辅助夹持块，两个辅助夹持块的相对面上设有夹持缺口。

本实用新型采用的技术具有以下突出的技术效果：零件转运机构用于将连续进料仓上的零件挨个转运至旋转夹具台上夹持好，工装夹具部件用于锁住焊机组件，便于焊枪直接焊接，以上多个结构部件相互配合，完成焊接组件从上料、夹持、下料的一系列工序，实现多工位无人操作、自动化焊接技术的功能，这样加快钣金折弯件和轴类零件组合成的焊接组件的快速结合，焊接组件旋转，另外在利用焊枪进行焊接，焊枪固定不动，只需要一个工位的焊枪，便能完成360°的焊接工艺，整体实现了少人工、少焊接器械、少工时的加工目的。

附图说明

图1为本实用新型一种焊接机械手的送料机构的主视结构示意图；

图2为本实用新型一种焊接机械手的送料机构的立体结构示意图；

图3为本实用新型连续进料仓和零件转运机构的立体结构示意图；

图4为本实用新型零件转运机构的立体结构示意图；

图5为本实用新型连续进料仓的立体爆炸结构示意图；

图6为本实用新型连续进料仓的立体爆炸结构示意图；

图7为本实用新型焊枪支架机构的立体结构示意图；

图8为本实用新型焊枪支架机构、旋转夹具台和工装夹具部件安装在工装平台上的立体结构示意图；

图9为旋转夹具台和工装夹具部件的立体结构示意图；

图10为焊接组件的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例进一步阐述本实用新型。

如图1—图10所示的一种焊接机械手的送料机构，包括连续进料仓1和焊枪2，所述的连续进料仓上依次排列有组合在一起的焊接组件，所述的连续进料仓包括支撑座10、倾斜着固定在支撑座10上的送料部件11、固定在送料部件11上的限料部件13，所述送料部件11包含由多根斜杆组成的可容纳多个焊接组件2的进料通道，所述限料部件13设置在进料通道的尾端，当所述限料部件13允许焊接组件2通过时，所述进料通道的最下端设有挡料块14，用于将焊接组件挡在该位置，便于后续的零件转运机构来此位置夹持待焊接的焊接组件。

如图5、图6所示，具体的，上述限料部件13包括限料气缸130、限料移动轴131、限料挡板132、上挡料杆133和下挡料杆134，所述限料挡板132固定在进料通道的两侧，限料移动轴131固定连接着两个限料挡板132，所述限料气缸130固定在其中一个限料挡板132上并与限料移动轴131同轴方向固定，所述上挡料杆133和下挡料杆134的其中一端分别固定在两个限料挡板132上，上挡料杆133和下挡料杆134沿着进料通道的焊接组件2进料方向呈前后间隔距离固定，在限料气缸130伸缩一次就将上挡料杆133挡住的焊接组件2下放至下挡料杆134和上挡料杆133之间放置，那么事先上挡料杆133与下挡料杆134之间的焊接组件就下滑至挡料块14位置处。以上结构还可以参照专利号为“201920635942.5”的、专利名称为“气门锥面探伤用的全自动上下料装置”的实用新型专利。

如图10所示，其焊接组件2由钣金折弯件20和轴类零件21组成，在钣金折弯件20上设有两个圆孔22，轴类零件21需要焊接在其中一个圆孔22内，事先在进入连续进料仓之前轴类零件便已经套在钣金折弯件的其中一个圆孔22内，那么后续就需要圆孔22内壁与轴类零件21外周点焊或者满焊一周。

还包括零件转运机构3、焊枪支架机构4、工装平台5、旋转夹具台6和工装夹具部件7，所述工装夹具部件7安装在旋转夹具台6上，所述连续进料仓、零件转运机构3和旋转夹具台6安装在工装平台5上，且三者在工装平台5上形成一条工作线用于焊接组件的输送和焊接，所述焊枪支架机构4垂直于工作线方向安装在工装平台5上，焊枪支架机构4上架设有焊枪，其焊枪的枪头正对于工装夹具部件7位置；焊接组件由连续进料仓1陆续进入，然后零件转运机构3从挡料块14位置处将焊接组件转运至旋转夹具台6上，利用工装夹具部件7固定好焊接组件，最后固定在焊枪支架结构上的焊枪对准钣金折弯件和轴类零件的焊接点处焊接，并且是旋转夹具台6一边旋转一边焊接，这样能沿着轴类零件外周焊接一圈。

如图4所示，所述零件转运机构3包括横移模组30、纵移模组31和模组立架32，所述模组立架32置于连续进料仓1与旋转夹具台6之间，所述横移模组30固定在模组立架32上，所述纵移模组31安装在横移模组30上并随着横移模组30移动而进行水平移动，所述纵移模组31朝着旋转夹具台6的方向纵向移动；具体的横移模组30、纵移模组31的详细结构和作用如下：

所述横移模组30包括横移架300和横移气缸301，所述横移架300固定在模组立架32上，所述横移气缸301水平安装在横移架300上，横移气缸301的缸轴前端固定着纵移模组31。

所述纵移模组31包括纵移架310、纵移气缸311、连接滑块312、连接杆313和两个转移夹持气缸314，所述纵移架310呈L形，其竖直部固定在横移气缸301的缸轴前端，其水平部上固定着纵移气缸311，纵移气缸311的缸轴朝下伸缩，所述连接滑块312固定在纵移气缸311的缸轴上，所述连接杆313水平穿过连接滑块312，所述转移夹持气缸314固定在连接杆的两端，最好是以连接滑块312为对称中心，两个转移夹持气缸314对称固定在连接杆313上，避免失衡。

所述横移模组30和纵移模组31均还包括加强滑杆315和滑杆座316，所述滑杆座316分别固定在横移架300和纵移架310的水平部上，横移模组30的加强滑杆315穿过滑杆座316平行于横移气缸301，且纵移架310的竖直部固定在横移模组30的加强滑杆315其中一端头，纵移模组31的加强滑杆315其中一端穿过其滑杆座316固定在连接滑块312上。需注意的是，加强滑杆315的长度均长于横移气缸301和纵移气缸311的伸缩行程，避免加强滑杆315脱离滑杆座316，从而导致整个结构散架。

优选的，两个转移夹持气缸314之间的间隔距离等于连续进料仓1的挡料块14与旋转夹具台6的夹持位之间的间隔距离。保证一抓一放的时候，左边的转移夹持气缸314能从挡料块14位置处抓取一个待焊接的焊接组件2，同时，右边的转移夹持气缸314能夹起工装夹具部件7上已经焊接好的焊接组件2。另外，在工装平台5上还设有出料口50，当横移气缸301做水平运动，纵移气缸311做竖直运动后，当左边的转移夹持气缸314放置待焊接的焊接组件2时，右边的转移夹持气缸314能松开焊接好的焊接组件2，使该焊接组件2能从出料口50位置处放下，并且在出料口50下方设置滑道，让焊接组件2滑入下方的储存框中。

如图7、图8所示，在本实施例中，所述焊枪架设在焊枪支架机构4上，焊枪支架机构4包括支撑倾斜架40、移动调节架41、调节摇手42和摆动连杆43，所述支撑倾斜架40的其中一端铰接在移动调节架41的的其中一端，所述支撑倾斜架40的另一端通过摆动连杆43活动连接在移动调节架41的另一端，并且支撑倾斜架40带有摆动连杆43的一端其位置高度高于另一端，所述调节摇手42安装在靠近有摆动连杆43一侧的移动调节架41上，调节摇手42用于调节摆动连杆43的支撑角度；

具体的，焊枪支架机构4的详细结构和结构设计原理如下：

所述移动调节架41包括调节滑杆410、轨道丝杠411、轨道滑块412、支撑立架413，所述调节滑杆410和轨道丝杠411相互平行，其调节滑杆410的两端固定连接在两个支撑立架413之间，所述轨道丝杠411的其中一端或两端通过联轴器固定在支撑立架413上，所述轨道滑块412套在调节滑杆410和轨道丝杠411上，其中轨道滑块412套在轨道丝杠411上的中间孔带内螺纹，另外，轨道滑块412套在调节滑杆410上的边孔内还嵌有辅助滑块414，且轨道滑块412是通过刚性连接的方式套在辅助滑块412上的，当轨道滑块412移动时，辅助滑块414也是要随着轨道滑块412移动的。所述的调节摇手42安装在轨道丝杠411的端头，当摇动调节摇手42时，轨道丝杠411转动会带着轨道滑块412移动，那么，摆动连杆43就能调节斜撑的角度，致使支撑倾斜架40绕着铰接端调整斜撑的角度，从而调整焊枪相对于工装夹具部件7位置的角度，保证焊接位置准确。

所述支撑倾斜架40包括焊枪调节立架400、双向气缸401和倾斜底板402，所述倾斜底板402的其中一端铰接在靠近旋转夹具台6一侧的支撑立架413上，倾斜底板402的另一端与摆动连杆43的上端铰接，摆动连杆43的下端铰接在轨道滑块412上，所述双向气缸401的缸体固定在倾斜底板402上，所述焊枪调节立架400为两个分别安装在双向气缸401的首尾轴端头，所述焊枪可调节安装在两个焊枪调节立架400上。双向气缸401的作用配合移动调节架41的角度调整，保证焊枪的枪头更能准确的对准焊接组件2的焊接位置。

优选的，所述焊枪调节立架400包括立架基座部和调节锁紧部，立架基座部和调节锁紧部之间利用螺栓可调节固定，立架基座部和调节锁紧部上设有半圆缺口，两者对接后两个半圆缺口合成一个圆形焊枪孔，此焊枪调节立架400的形状还可以根据焊枪的具体形状而设计，目的是用于固定焊枪即可。

如图8、图9和图10所示，在本实施例中，所述旋转夹具台6包括驱动电机60、转盘61和夹紧气缸62，所述驱动电机60固定在工装平台5的下底面，其驱动电机60的电机轴穿过工装平台5延伸至工装平台5上方，所述转盘61置于工装平台5上方并安装在驱动电机60的电机轴上，所述夹紧气缸62安装在转盘61上，所述工装夹具部件7罩在夹紧气缸62上方，其焊接组件2的一端扣在工装夹具部件7上、另一端被夹紧气缸62夹紧固定。当焊接组件2就位后，驱动电机60带动转盘61转动，那么焊枪不动，焊接组件旋转360°，完成钣金折弯件20与轴类零件21的焊接。

所述工装夹具部件7包括盖在夹紧气缸32上的平台板70，所述平台板70上设有工装圆柱台71，工装圆柱台71用于卡接焊接组件2，焊接组件2分为钣金折弯件20和轴类零件21，轴类零件占用钣金折弯件20的其中一个圆孔，那么焊接组件2固定时，另外一个圆孔就卡在工装圆柱台71上，避免转盘61转动时，焊接组件2做离心运动而导致移位。

优选的，所述夹紧气缸62的两个夹手上均设有两个辅助夹持块63，两个辅助夹持块63的相对面上设有夹持缺口64，夹持缺口用于夹持焊接组件的轴类零件，这样与工装圆柱台71配合卡接焊接组件，使其在焊接时卡接的更牢固。

本实用新型的一种焊接机械手的送料机构在使用时，首先是上料工序和工装夹紧工序：

焊接组件首先从连续进料仓1的进料通道排列进入，通过限料部件13的限行，每次供一个焊接组件2达到挡料块14位置处；接着，横移模组30移动，使得纵移模组31的其中一个转移夹持气缸314对着挡料块14上方位置，之后，纵移模组31移动，使得转移夹持气缸314向下移动，从而夹持住待焊接的焊接组件，转移夹持气缸314夹持焊接组件时，是夹持焊接组件的钣金折弯件的两边侧，然后纵移模组31上升复位，横移气缸301往前伸出，将焊接组件的移动至工装夹具部件7上方，纵移模组31再一次下移将焊接组件放置在平台板70和夹紧气缸62上，让工装圆柱台71与辅助夹持块63卡紧焊接组件。

焊接组件放好后，接下来就是焊接工序和下料工序：

焊接组件就位后，焊枪对准其焊接位置，驱动电机60带动转盘61旋转，旋转360°后就将轴类零件和钣金折弯件焊接在一起，组成一个完整的焊接组件2，最后，横移模组和纵移模组再次配合启动，其中一个转移夹持气缸314将新的一个待焊接的焊接组件放置工装夹具部件7上，另一个转移夹持气缸314将焊接好的焊接组件夹持起从出料口50处丢下，完成下料，如此反复工作，完成连续进料、焊接和下料的工作过程。

以上对本实用新型提供的一种焊接机械手的送料机构进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种焊接机械手的送料机构，包括连续进料仓和焊枪，所述的连续进料仓上依次排列有组合在一起的焊接组件，其特征在于：还包括零件转运机构、工装平台、旋转夹具台和工装夹具部件，所述工装夹具部件安装在旋转夹具台上，所述连续进料仓、零件转运机构和旋转夹具台安装在工装平台上，且三者在工装平台上形成一条工作线用于焊接组件的输送和焊接；

所述零件转运机构包括横移模组、纵移模组和模组立架，所述模组立架置于连续进料仓与旋转夹具台之间，所述横移模组固定在模组立架上，所述纵移模组安装在横移模组上并随着横移模组移动而进行水平移动，所述纵移模组朝着旋转夹具台的方向纵向移动；

所述旋转夹具台包括驱动电机、转盘和夹紧气缸，所述驱动电机固定在工装平台的下底面，其驱动电机的电机轴穿过工装平台延伸至工装平台上方，所述转盘置于工装平台上方并安装在驱动电机的电机轴上，所述夹紧气缸安装在转盘上，所述工装夹具部件罩在夹紧气缸上方，其焊接组件的一端扣在工装夹具部件上、另一端被夹紧气缸夹紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：所述横移模组包括横移架和横移气缸，所述横移架固定在模组立架上，所述横移气缸水平安装在横移架上，横移气缸的缸轴前端固定着纵移模组。

3.根据权利要求2所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：所述纵移模组包括纵移架、纵移气缸、连接滑块、连接杆和两个转移夹持气缸，所述纵移架呈L形，其竖直部固定在横移气缸的缸轴前端，其水平部上固定着纵移气缸，纵移气缸的缸轴朝下伸缩，所述连接滑块固定在纵移气缸的缸轴上，所述连接杆水平穿过连接滑块，所述转移夹持气缸固定在连接杆的两端。

4.根据权利要求3所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：所述横移模组和纵移模组均还包括加强滑杆和滑杆座，所述滑杆座分别固定在横移架和纵移架的水平部上，横移模组的加强滑杆穿过滑杆座平行于横移气缸，且纵移架的竖直部固定在横移模组的加强滑杆其中一端头，纵移模组的加强滑杆其中一端穿过其滑杆座固定在连接滑块上。

5.根据权利要求4所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：两个转移夹持气缸之间的间隔距离等于连续进料仓的出料端口与旋转夹具台的夹持位之间的间隔距离。

6.根据权利要求1所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：所述工装夹具部件包括盖在夹紧气缸上的平台板，所述平台板上设有工装圆柱台，工装圆柱台用于卡接焊接组件。

7.根据权利要求6所述的一种焊接机械手的送料机构，其特征在于：所述夹紧气缸的两个夹手上均设有两个辅助夹持块，两个辅助夹持块的相对面上设有夹持缺口。

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