CN216607736U - 汽车零部件机器人焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车零部件机器人焊接工作站，包括定位底座、带有抓取机构的机械手、若干焊接装置、若干送料装置以及控制装置；所述定位底座用于定位、安装带有待焊接工件的上下件工装；所述机械手用于安装抓取机构，实现上下件工装与焊接装置之间以及两两焊接装置之间的待焊接工件转移；所述抓取机构用于对汽车零部件进行定位与抓取，该抓取机构上固定有用于对焊接装置进行打磨处理的打磨机构；若干所述焊接装置用于在待焊接工件上焊接不同的螺母或螺柱；所述送料装置的出料口与焊接装置的焊接点相对应。其显著效果是：降低了人工劳动强度，加快了焊接线的生产节拍，提高了生产效率，节约了生产成本，保障了焊接质量。

Description

汽车零部件机器人焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及到汽车零部件焊接技术领域，具体涉及一种汽车零部件机器人焊接工作站。

背景技术

随着自动化技术的快速发展，越来越多的自动生产线应用在工业生产中。传统的汽车部件焊接一般采用手工操作的方式，工人手动搬运需要焊接的板件到焊机处进行焊接作业，劳作强度大，而且人工作业难以保持设备连续的生产状态，生产效率较低，焊接质量也无法保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种汽车零部件机器人焊接工作站，以解决现有技术中采用人工完成汽车零部件焊接的上下料以及输送中转时所产生的生产效率不高、劳动强度较大以及产线自动化程度受限的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种汽车零部件机器人焊接工作站，其关键在于：包括定位底座、带有抓取机构的机械手、若干焊接装置、若干送料装置以及控制装置；

所述定位底座用于定位、安装带有待焊接工件的上下件工装；

所述机械手设置在靠近所述定位底座、焊接装置处，用于安装抓取机构，实现上下件工装与焊接装置之间以及两两焊接装置之间的待焊接工件转移；

所述抓取机构用于对汽车零部件进行定位与抓取，该抓取机构上固定有用于对焊接装置进行打磨处理的打磨机构；

若干所述焊接装置用于在待焊接工件上焊接不同的螺母或螺柱；

所述送料装置靠近所述焊接装置设置，该送料装置的出料口与焊接装置的焊接点相对应；

在所述控制装置的控制作用下，所述机器人通过抓取机构实现对待焊接工件的抓取转移以及对焊接装置焊头的打磨过程，若干所述焊接装置实现待焊接工件上螺母或螺柱的焊接过程。

进一步的，所述定位底座包括支撑结构，在该支撑结构的左右两侧壁上分别设置有一块导引条，在所述支撑结构的中心设置有预定位气缸，该预定位气缸的伸缩端与位于其上方的预定位柱相连，在所述支撑结构的左右两侧分别设置有两个二次定位气缸，两个二次定位气缸的伸缩端均与其上方的支撑板相连接，所述支撑板的上表面设置有至少一个二次定位柱，在所述预定位气缸与二次定位气缸之间设置有驱动气缸，该驱动气缸的伸缩端连接有塞块，所述驱动气缸能够驱动塞块运动至所述支撑板的下方。

进一步的，所述导引条的前端向内侧弯曲形成导向部。

进一步的，所述抓取机构包括主支架以及垂直连接在主支架中部的副支架，所述主支架的左端部固定有位移检测机构、第一定位组件与第一夹持组件，所述主支架的中部固定有用于与机械手相连接的连接座，且该连接座位于所述副支架的后方，所述副支架的左侧从上至下设置有第二夹持组件、第二定位组件、第三夹持组件，所述副支架的右侧从上至下设置有第四夹持组件、第三定位组件与第五夹持组件，在所述副支架右侧的主支架上设置两组背向设置的所述打磨机构，在所述主支架的右端部固定有第六夹持组件与第四定位组件，所述第一夹持组件、第二夹持组件与第三夹持组件以及第四夹持组件、第五夹持组件与第六夹持组件分别用于夹取待焊接工件，所述第一定位组件与第二定位组件以及第三定位组件与第四定位组件分别用于对待焊接工件进行定位。

进一步的，所述位移检测机构包括与所述主支架相连接的第一检测连接块、固定连接在第一检测连接块左端的第二检测连接块以及固定在第二检测连接块上表面的位移传感器，该位移传感器的感应端朝前设置。

进一步的，所述打磨机构包括连接在副支架顶端的打磨连接块、固定于打磨连接块顶端的打磨座、开设在打磨座上的安装槽、并排安装在安装槽内的两根连接柱、通过衬套滑动设置在连接柱上的安装板以及固定在安装板上的打磨机，在所述安装板两侧的连接柱上设有浮动弹簧。

进一步的，所述第二夹持组件、第三夹持组件、第四夹持组件与第五夹持组件的结构一致，均包括呈Z字形的第一夹持连接块，该第一夹持连接块的后侧与所述副支架垂直连接，所述第一夹持连接块的前侧连接有第一夹钳。

进一步的，所述第一夹持组件与第六夹持组件对称设置且结构一致，均包括与所述主支架固定连接的第二夹持连接块，在所述第二夹持连接块的前端固定有第二夹钳，所述第二夹钳下方的第二夹持连接块上还通过第二连接件安装有第二接近开关。

进一步的，所述第一定位组件与第四定位组件的结构一致，均包括与所述副支架垂直连接的第一定位座，所述第一定位座上固定有第一定位气缸，该第一定位气缸的伸缩端连接有第一定位销，在所述第一定位座上还通过第一连接件安装有第一接近开关。

进一步的，所述第二定位组件与第三定位组件对称设置且结构一致，均包括与所述主支架固定连接的第二定位座，在所述第二定位座上固定有朝向左前侧设置的第二定位气缸，所述第二定位气缸的伸缩端连接有第二定位销。

本实用新型的显著效果是：能够进行汽车零部件焊接过程中的自动抓取和放开，结构简单，控制方便，利于实现自动化生产，减轻人工劳作强度，采用抓手安装至机械手上，可以自动化完成汽车零部件抓取和输送，同时采用送料装置自动实现螺母螺柱的送料，降低了人工劳动强度，加快了焊接线的生产节拍，提高了生产效率，节约了生产成本，避免了人工上料造成的焊接出错等现象；设置的打磨机构还能够对焊接头进行打磨，有效防止焊头表面氧化而造成的虚焊，保障了焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是所述定位底座的结构示意图；

图3是定位底座的俯视图；

图4是定位底座的仰视图；

图5是抓取机构的结构示意图；

图6是主支架与副支架的结构示意图；

图7是所述位移检测机构的结构示意图；

图8是所述打磨机构的结构示意图；

图9是所述第一夹持组件的结构示意图；

图10是所述第一定位组件的结构示意图；

图11是所述第二夹持组件的结构示意图；

图12是所述第二定位组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种汽车零部件机器人焊接工作站，包括定位底座1、带有抓取机构2的机械手3、若干焊接装置4、若干送料装置5以及控制装置6；

所述定位底座1位于焊接工作站的前侧，用于定位、安装带有待焊接工件的上下件工装；

所述机械手3位于焊接工作站的中心，设置在靠近所述定位底座1、焊接装置4处，用于安装抓取机构2，实现上下件工装与焊接装置4之间以及两两焊接装置4之间的待焊接工件转移；

所述抓取机构2固定在机械手2上，用于对汽车零部件进行定位与抓取，该抓取机构2上固定有用于对焊接装置4进行打磨处理的打磨机构7；

四台所述焊接装置4分别位于焊接工作站的左侧与后侧，用于在待焊接工件上焊接不同的螺母或螺柱；

三台所述送料装置5分别设置左侧两台焊接装置4的前后两侧以及后侧两台焊接装置4的中间，该送料装置5的出料口与焊接装置4的焊接点相对应，用于为焊接装置4供应不同的螺母或螺柱；

所述控制装置位于焊接工作站的左前侧，在所述控制装置6的控制作用下，所述机器人通过抓取机构2实现对待焊接工件的抓取转移以及对焊接装置4焊头的打磨过程，若干所述焊接装置4实现待焊接工件上螺母或螺柱的焊接过程。

参见附图2-附图4，所述定位底座1包括支撑结构11，在该支撑结构11的左右两侧壁上分别设置有一块导引条12，在所述支撑结构11的中心设置有预定位气缸13，该预定位气缸13的伸缩端与位于其上方的预定位柱14相连，在所述支撑结构11的左右两侧分别设置有两个二次定位气缸15，两个二次定位气缸15的伸缩端均与其上方的支撑板16相连接，所述支撑板16的上表面设置有至少一个二次定位柱17，在所述预定位气缸13与二次定位气缸15之间的支撑结构11上设置有驱动气缸18，该驱动气缸18的伸缩端连接有塞块19，所述驱动气缸18能够驱动塞块19运动至所述支撑板15的下方。

进一步的，所述导引条12的前端向内侧弯曲形成导向部。所述支撑结构11的后端设置有限位挡块110，在所述限位挡块110上以及靠近支撑板前端的支撑结构11、靠近支撑板后端的支撑结构11上分别设置有若干到位检测机构111，以对上下件工装的位置进行检测。

在更换上下件工装时，首先上下件工装由所述导引条12的导向部进行导向，使得上下件工装能够准确的滑动至定位底座1的上方，然后预定位气缸驱动预定位柱上升伸入上下件工装的预定位孔内，实现上下件工装进行预定位，预定位完成后二次定位气缸15向上顶升所述支撑板16，使得二次定位柱17伸入所述上下件工装的二次定位孔内，实现对上下件工装的二次精确定位，此时二次定位气缸15将带动上下件工装向上运动并离开地面，之后驱动气缸18驱动塞块19伸入至支撑板16的下方，最后二次定位气缸15恢复至初始位置，而支撑板16由于塞块19的支撑作用，将使得上下件工装不能落在地面上而始终脱离于地面，方便焊接过程中带焊接工件的上下件。

参见附图5-附图12，所述抓取机构2包括主支架21以及垂直连接在主支架21中部的副支架22，所述主支架21的左端部固定有位移检测机构23、第一定位组件24与第一夹持组件25，所述主支架21的中部固定有用于与机械手3相连接的连接座26，且该连接座26位于所述副支架22的后方，所述副支架22的左侧从上至下设置有第二夹持组件27、第二定位组件28、第三夹持组件29，所述副支架22的右侧从上至下设置有第四夹持组件210、第三定位组件211与第五夹持组件212，在所述副支架22右侧的主支架21上设置两组背向设置的所述打磨机构7，在所述主支架21的右端部固定有第六夹持组件213与第四定位组件214，所述第一夹持组件25、第二夹持组件27与第三夹持组件29以及第四夹持组件210、第五夹持组件212与第六夹持组件213分别用于夹取待焊接工件，所述第一定位组件24与第二定位组件28以及第三定位组件211与第四定位组件214分别用于对待焊接工件进行定位。

如图7所示，所述位移检测机构23包括与所述主支架21相连接的第一检测连接块231、固定连接在第一检测连接块231左端的第二检测连接块232以及固定在第二检测连接块232上表面的位移传感器233，该位移传感器233的感应端朝前设置。

如图8所示，所述打磨机构7包括连接在副支架22顶端的打磨连接块71、固定于打磨连接块71顶端的打磨座72、开设在打磨座72上的安装槽73、并排安装在安装槽73内的两根连接柱74、通过衬套滑动设置在连接柱74上的安装板75以及固定在安装板75上的气动打磨机76，在所述安装板75两侧的连接柱74上设有浮动弹簧。通过打磨机构7与激光传感器配合，从而能够在控制装置6的控制下调节焊件的轨迹和位置，能够实现自动的对焊接装置4的焊接电极进行打磨，避免焊接电极上形成氧化层而使得产品存在虚焊的现象，有力保证了产品的焊接质量。

本例中，所述第一夹持组件25与第六夹持组件213对称设置且结构一致，如图9所示，均包括与所述主支架21固定连接的第二夹持连接块251，在所述第二夹持连接块251的前端固定有第二夹钳252，所述第二夹钳252下方的第二夹持连接块251上还通过第二连接件253安装有第二接近开关254。

本例中，所述第一定位组件24与第四定位组件214的结构一致，如图10所示，均包括与所述副支架22垂直连接的第一定位座241，所述第一定位座241上固定有第一定位气缸242，该第一定位气缸242的伸缩端连接有第一定位销243，在所述第一定位座241上还通过第一连接件244安装有第一接近开关245。

优选的，所述第二夹持组件27、第三夹持组件29、第四夹持组件210与第五夹持组件212的结构一致，如图11所示，均包括呈Z字形的第一夹持连接块271，该第一夹持连接块271的后侧与所述副支架22垂直连接，所述第一夹持连接块271的前侧连接有第一夹钳272。

本例中，所述第二定位组件28与第三定位组件211对称设置且结构一致，如图12所示，均包括与所述主支架21固定连接的第二定位座281，在所述第二定位座281上固定有朝向左前侧设置的第二定位气缸282，所述第二定位气缸282的伸缩端连接有第二定位销283。

本实施例中，所述第一定位销243与第二定位销283均采用陶瓷制成，从而保证定位销的耐磨性，使其在使用过程中不会因温度变化而变形造成卡销的现象。

焊接生产时，所述第一定位组件24与第二定位组件28相配合用于对左侧的带焊接工件进行定位，所述第三定位组件211与第四定位组件214相配合用于对右侧的带焊接工件进行定位，定位完成之后，所述第一夹持组件25、第二夹持组件27与第三夹持组件29则对左侧的带焊接工件进行夹紧固定，第四夹持组件210、第五夹持组件212与第六夹持组件213则对右侧的待焊接工件进行夹紧固定，之后机械手3即可将待焊接工件从上下件工装转移至焊接装置4或从某一台焊接装置4转移至另一台焊接装置4又或者自焊接装置4转移至上下件工装，当待焊接工件位于焊接装置4上时，送料装置5将所需要焊接的螺母或螺柱输送至焊接位置处，自动实现焊接。在每次机械手将待焊接工件放上或取下焊接装置4是，打磨机构7均对焊接装置4的焊接电极进行打磨，避免电极上形成氧化层造成虚焊的现象，有效的确保了焊接质量。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上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 (10)

1.一种汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：包括定位底座、带有抓取机构的机械手、若干焊接装置、若干送料装置以及控制装置；

所述定位底座用于定位、安装带有待焊接工件的上下件工装；

所述机械手设置在靠近所述定位底座、焊接装置处，用于安装抓取机构，实现上下件工装与焊接装置之间以及两两焊接装置之间的待焊接工件转移；

所述抓取机构用于对汽车零部件进行定位与抓取，该抓取机构上固定有用于对焊接装置进行打磨处理的打磨机构；

若干所述焊接装置用于在待焊接工件上焊接不同的螺母或螺柱；

所述送料装置靠近所述焊接装置设置，该送料装置的出料口与焊接装置的焊接点相对应；

在所述控制装置的控制作用下，所述机器人通过抓取机构实现对待焊接工件的抓取转移以及对焊接装置焊头的打磨过程，若干所述焊接装置实现待焊接工件上螺母或螺柱的焊接过程。

2.根据权利要求1所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述定位底座包括支撑结构，在该支撑结构的左右两侧壁上分别设置有一块导引条，在所述支撑结构的中心设置有预定位气缸，该预定位气缸的伸缩端与位于其上方的预定位柱相连，在所述支撑结构的左右两侧分别设置有两个二次定位气缸，两个二次定位气缸的伸缩端均与其上方的支撑板相连接，所述支撑板的上表面设置有至少一个二次定位柱，在所述预定位气缸与二次定位气缸之间设置有驱动气缸，该驱动气缸的伸缩端连接有塞块，所述驱动气缸能够驱动塞块运动至所述支撑板的下方。

3.根据权利要求2所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述导引条的前端向内侧弯曲形成导向部。

4.根据权利要求1所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述抓取机构包括主支架以及垂直连接在主支架中部的副支架，所述主支架的左端部固定有位移检测机构、第一定位组件与第一夹持组件，所述主支架的中部固定有用于与机械手相连接的连接座，且该连接座位于所述副支架的后方，所述副支架的左侧从上至下设置有第二夹持组件、第二定位组件、第三夹持组件，所述副支架的右侧从上至下设置有第四夹持组件、第三定位组件与第五夹持组件，在所述副支架右侧的主支架上设置两组背向设置的所述打磨机构，在所述主支架的右端部固定有第六夹持组件与第四定位组件，所述第一夹持组件、第二夹持组件与第三夹持组件以及第四夹持组件、第五夹持组件与第六夹持组件分别用于夹取待焊接工件，所述第一定位组件与第二定位组件以及第三定位组件与第四定位组件分别用于对待焊接工件进行定位。

5.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述位移检测机构包括与所述主支架相连接的第一检测连接块、固定连接在第一检测连接块左端的第二检测连接块以及固定在第二检测连接块上表面的位移传感器，该位移传感器的感应端朝前设置。

6.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述打磨机构包括连接在副支架顶端的打磨连接块、固定于打磨连接块顶端的打磨座、开设在打磨座上的安装槽、并排安装在安装槽内的两根连接柱、通过衬套滑动设置在连接柱上的安装板以及固定在安装板上的打磨机，在所述安装板两侧的连接柱上设有浮动弹簧。

7.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述第二夹持组件、第三夹持组件、第四夹持组件与第五夹持组件的结构一致，均包括呈Z字形的第一夹持连接块，该第一夹持连接块的后侧与所述副支架垂直连接，所述第一夹持连接块的前侧连接有第一夹钳。

8.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述第一夹持组件与第六夹持组件对称设置且结构一致，均包括与所述主支架固定连接的第二夹持连接块，在所述第二夹持连接块的前端固定有第二夹钳，所述第二夹钳下方的第二夹持连接块上还通过第二连接件安装有第二接近开关。

9.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述第一定位组件与第四定位组件的结构一致，均包括与所述副支架垂直连接的第一定位座，所述第一定位座上固定有第一定位气缸，该第一定位气缸的伸缩端连接有第一定位销，在所述第一定位座上还通过第一连接件安装有第一接近开关。

10.根据权利要求4所述的汽车零部件机器人焊接工作站，其特征在于：所述第二定位组件与第三定位组件对称设置且结构一致，均包括与所述主支架固定连接的第二定位座，在所述第二定位座上固定有朝向左前侧设置的第二定位气缸，所述第二定位气缸的伸缩端连接有第二定位销。

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