CN216758690U - 焊接用顶升设备及自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了焊接用顶升设备及自动焊接系统，焊接用顶升设备，包括：两个以上顶升部件，能被升高或降低；驱动部件，包括两个以上传动轴；两个以上连杆结构，连杆结构与传动轴以及顶升部件分别一对一地布置并连接与之对应的传动轴和顶升部件；驱动部件通过传动轴和连杆结构驱动顶升部件升高或降低。本实用新型的焊接用顶升设备采用一个驱动部件驱动两个以上的顶升部件，提高了两个以上的顶升部件之间的同步性和协调性，保证了两个以上顶升部件所共同承载的待处理工件的位置精度，减少了驱动部件的数量，有效降低成本。利用连杆结构联动传动轴和顶升部件，连杆结构能提供更高的支撑力，有效提升产品的负载能力，同时实现同步顶升与重负载。

Description

焊接用顶升设备及自动焊接系统

技术领域

本实用新型涉及自动焊接领域，具体涉及一种焊接用顶升设备及一种自动焊接系统。

背景技术

在自动焊接领域，例如白车身焊装生产线中越来越多开始使用AGV来输送物料和待处理件。虽然伴随AGV的技术发展精度越来越高，但也无法满足车身焊接精度要求，因此需要一款配合AGV到位后对待处理件做精定位的顶升设备。而当前的顶升设备存在同步性和重负载难以兼容的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种同步性高、尤其适用于重载场景的焊接用顶升设备及一种自动焊接系统。

上述的目的是通过如下技术方案来实现的：

本实用新型提供一种焊接用顶升设备，包括：

两个以上顶升部件，能被升高或降低；

驱动部件，具有两个以上传动轴；

两个以上连杆结构，所述连杆结构与所述传动轴以及所述顶升部件分别一对一地布置并连接与之对应的所述传动轴和所述顶升部件；

所述驱动部件通过所述传动轴和所述连杆结构驱动所述顶升部件升高或降低。

根据本实用新型的一个技术方案，所述连杆结构具有多个杆体，多个所述杆体至少包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和与之对应的所述传动轴相连并能被所述传动轴驱动而转动，所述第二杆体和与之对应的所述顶升部件之间铰接，且所述第二杆体和所述第一杆体之间铰接并能相对于所述第一杆体转动。

根据本实用新型的一个技术方案，所述连杆结构的运动具有死点位置，当所述传动轴驱动与之对应的所述连杆结构运动至所述死点位置，所述连杆结构支撑所述顶升部件。

根据本实用新型的一个技术方案，焊接用顶升设备还包括：

限位件，当所述连杆结构运动至所述死点位置，所述限位件限制所述连杆结构继续运动。

根据本实用新型的一个技术方案，焊接用顶升设备还包括：

底座，所述驱动部件设置于所述底座上；

支架，设置于所述底座上，所述支架设有导向滑轨，所述顶升部件包括导向滑块，所述导向滑块与所述导向滑轨之间连接并沿所述导向滑轨滑动；

限位结构，设置于所述支架上，所述限位结构配置为能与所述导向滑块配合以限制所述导向滑块继续运动。

根据本实用新型的一个技术方案，所述顶升部件还包括：

承载结构，适于承载待处理工件，所述承载结构设置于所述导向滑块上，所述连杆结构位于所述导向滑块的一侧并与所述承载结构相连；

连接件，连接所述承载结构和所述导向滑块，其中，所述连接件的中部区域朝远离所述连杆结构的方向凹陷形成避让空间。

根据本实用新型的一个技术方案，所述顶升部件还包括：

定位结构，设置在所述承载结构上，所述定位结构配置为能用于所述待处理工件的定位。

根据本实用新型的一个技术方案，焊接用顶升设备还包括：

检测装置，设置于所述顶升部件上并与所述驱动部件通信连接，所述检测装置配置为能用于检测待处理工件的位置，并能将检测的结果反馈至所述驱动部件；

所述驱动部件包括电机，所述电机具有至少两个输出轴，至少两个所述输出轴与至少两个所述传动轴一对一地设置，并通过联轴器和与之对应的所述传动轴相连；

轴承支撑座，所述传动轴与所述轴承支撑座转动配合，并适于支撑所述传动轴；

气动快插，配置为能与所述待处理工件可拆卸连接，用于对所述待处理工件提供压缩气体；

通信模块，配置为用于与所述待处理工件通信连接。

本实用新型还提供一种自动焊接系统，包括：

如前述任一项技术方案中的焊接用顶升设备；

运载设备，配置为能承载并运输待处理工件，所述运载设备配置为能运动至所述焊接用顶升设备所在区域。

根据本实用新型的一个技术方案，所述自动焊接系统包括至少两组所述焊接用顶升设备，两组所述焊接用顶升设备相对且间隔地设置；

所述运载设备配置为能运动至两组所述焊接用顶升设备之间的位置。

本实用新型提供的焊接用顶升设备采用一个驱动部件驱动两个以上的顶升部件，相较于现有技术中的利用多个气缸顶升或多个电机顶升的方案而言，提高了两个以上的顶升部件之间的同步性和协调性，保证了两个以上顶升部件所共同承载的待处理工件的位置精度，并且减少了驱动部件的数量，有效降低成本。

利用连杆结构联动传动轴和顶升部件，连杆结构能提供更高的支撑力，有效提升产品的负载能力，同时实现同步顶升与重负载。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是本实用新型的实施例提供的焊接用顶升设备的立体结构示意图。

图2是图1中示意出的A部的放大结构示意图。

图3是本实用新型的实施例提供的自动焊接系统的立体结构示意图。

附图标记说明如下：

焊接用顶升设备10；顶升部件100A；顶升部件100A`；顶升部件100B；承载结构110；连接件120；导向滑块130；避让空间140；定位结构150；

驱动部件200；电机210；输出轴211A；输出轴211B；传动轴220A；传动轴220B；联轴器230A；

连杆结构300A；连杆结构300B；第一杆体310；第二杆体320；

限位件400；

底座510；支架520；导向滑轨521；限位结构522；检测装置600；轴承支撑座700；气动快插800；通信模块900；

自动焊接系统20；运载设备21。

具体实施方式

尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、内、外)用于解释本实用新型的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本实用新型的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

以下结合本说明书的附图，对本申请的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种焊接用顶升设备10，包括驱动部件200、两个以上顶升部件和两个以上连杆结构。

顶升部件能被升高或降低，驱动部件200包括两个以上传动轴。连杆结构与传动轴以及顶升部件分别一对一地布置并连接与之对应的传动轴和顶升部件。驱动部件200通过传动轴和连杆结构驱动顶升部件升高或降低。

更详细地，以焊接用顶升设备包括顶升部件100A、顶升部件100B、连杆结构300A、连杆结构300B，驱动部件200具有传动轴220A和传动轴220B为例，连杆结构300A连接顶升部件100A和传动轴220A，连杆结构300B连接顶升部件100B和传动轴220B。

请参看图1和图2，图2中示意出了顶升部件的两个运动位置，其中，示意为实线的顶升部件100A为连杆结构300A驱动顶升部件100A，使得顶升部件100A升高后的运动位置，示意为虚线的顶升部件100A`为连杆结构300A驱动顶升部件100A，使得顶升部件100A降低后的运动位置。

本实施例提供的焊接用顶升设备10采用一个驱动部件200驱动两个以上的顶升部件，相较于现有技术中的利用多个气缸顶升或多个电机顶升的方案而言，提高了两个以上的顶升部件之间的同步性和协调性，保证了两个以上顶升部件所共同承载的待处理工件的位置精度，并且减少了驱动部件200的数量，有效降低成本。

利用连杆结构联动传动轴和顶升部件，连杆结构能提供更高的支撑力，有效提升产品的负载能力，同时实现同步顶升与重负载。

下面主要以顶升部件100A、连杆结构300A和传动轴220A为例进行详细介绍，可以理解，对于顶升部件100B、连杆结构300B和传动轴220B的相关结构及效果等内容，未作单独说明的地方可大致参照下文中顶升部件100A、连杆结构300A和传动轴220A的描述进行理解。

在某些实施例中，如图2所示，连杆结构300A具有多个杆体，多个杆体至少包括第一杆体310和第二杆体320，第一杆体310和与之对应的传动轴220A相连并能被传动轴220A驱动而转动，第二杆体320和与之对应的顶升部件100A之间铰接，且第二杆体320和第一杆体310之间铰接并能相对于第一杆体310转动。

当然，可以理解的是，连杆结构300A并不局限于上述的结构形式，在其他实施例中，连杆结构300A也可以为剪刀交叉型连杆、平行四边形连杆等。

举例地，剪刀交叉型连杆包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端与顶升部件100A铰接，另一端与传动轴220A相连，第二连杆的一端与顶升部件100A滑动连接。

在某些实施例中，连杆结构300A的运动具有死点位置，当传动轴220A驱动与之对应的连杆结构300A运动至死点位置，连杆结构300A支撑顶升部件100A。从而在断电等情形下，顶升部件100A仍能支撑待处理件，提升顶升部件100A顶升的可靠性。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：限位件400，当连杆结构300A运动至死点位置，限位件400限制连杆结构300A继续运动。举例地，限位件400包括限位挡板、限位挡块等。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：底座510和支架520。驱动部件200和支架520设置于底座上，支架520设有导向滑轨521，顶升部件100A包括导向滑块130，导向滑块130与导向滑轨521之间连接并沿导向滑轨521滑动。实现顶升部件100A运动的导向，进一步提升位置精度。

进一步地，焊接用顶升设备10还包括限位结构522，限位结构522设置于支架520上，限位结构522配置为能与导向滑块130配合以限制导向滑块130继续运动。避免导向滑块130运动过度而脱轨的情形。

在某些实施例中，顶升部件100A还包括：承载结构110和连接件120，承载结构110适于承载待处理工件，承载结构110设置于导向滑块130上，连杆结构300A位于导向滑块130的一侧并与承载结构110相连。连接件120连接承载结构110和导向滑块130，提升承载结构110与导向滑块130的连接可靠性，以及提升承载结构110的承载能力。

其中，连接件120的中部区域朝远离连杆结构300A的方向凹陷形成避让空间140。避免连杆结构300A被连接件120所遮挡，方便对设备的检修。

在某些实施例中，顶升部件100A还包括：定位结构150，设置在承载结构110上，定位结构150配置为能用于待处理工件的定位，提升待处理件的位置精度。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：检测装置600，设置于顶升部件100A上并与驱动部件200通信连接，检测装置600配置为能用于检测待处理工件的位置，并能将检测的结果反馈至驱动部件200。

在某些实施例中，驱动部件200包括电机210，电机210具有至少两个输出轴，至少两个输出轴与至少两个传动轴一对一地设置，并通过联轴器和与之对应的传动轴相连。详细地，电机210具有输出轴211A和输出轴211B，以输出轴211A为例，输出轴211A通过联轴器230A和传动轴220A。

电机210能够提供更大的驱动力并且其控制更精准可靠，两组以上传动轴的同步性更好，提升两组以上顶升部件的同步性和协调性。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：轴承支撑座700，传动轴与轴承支撑座700转动配合，并适于支撑传动轴。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：气动快插800，配置为能与待处理工件可拆卸连接，用于对待处理工件提供压缩气体。

在某些实施例中，焊接用顶升设备10还包括：通信模块900，配置为用于与待处理工件通信连接。

本实用新型还提供一种自动焊接系统20，包括：如前述任一项实施例的焊接用顶升设备10和运载设备21，运载设备21配置为能承载并运输待处理工件，运载设备21配置为能运动至焊接用顶升设备10所在区域。

在某些实施例中，自动焊接系统20包括至少两组焊接用顶升设备10，两组焊接用顶升设备10相对且间隔地设置；运载设备21配置为能运动至两组焊接用顶升设备10之间的位置。这样两侧的顶升部件分别具有各自的驱动部件200，在保证同步性、协调性的同时，进一步提升系统的承载能力。

一个具体实施例

如图1至图3所示，本具体实施例提供了一种自动焊接系统20，其包括两组焊接用顶升设备10以及AGV(Automated Guided Vehicle)小车。

其中，AGV小车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

两组焊接用顶升设备10相应为焊接用顶升设备10、焊接用顶升设备10B。当然，可以理解是，在其他实施例中，焊接用顶升设备10的数量可以基于需求进行调整，例如调整为3组、4组、5组等。

如图3所示，两组焊接用顶升设备10相对且间隔地设置，AGV小车的运动轨迹能经过两组焊接用顶升设备10之间的位置，能在两组焊接用顶升设备10停留。

本具体实施例提供的焊接用顶升设备10是一种精度高、稳定可靠、大负载的顶升定位结构150。解决了重载AGV背负待处理件到位精度不够的问题。目前AGV进度普遍控制在3mm～5mm左右，而车身焊接工艺上对待处理件要求是±0.5mm，重点工位比如激光焊要控制在±0.2mm以内。通过本具体实施例提供的焊接用顶升设备10可以达到生成要求。

焊接用顶升设备10至少包括两个以上顶升部件、两个以上连杆结构和驱动部件200。

焊接用顶升设备10具体还包括底座510、支架520、限位件400、限位结构522、检测装置600、轴承支撑座700、气动快插800及通信模块900。

底座510可以通过紧固件(例如化学螺柱)固定在地面或其他位置上，举例地，底座510包括Base底座。

驱动部件200包括电机210(例如伺服电机)，电机210安装于底座510上，电机210设有输出轴211A和输出轴211B，输出轴211A和输出轴211B相对分布，能用于提供旋转驱动力。

驱动部件200还包括两组联轴器和两组传动轴，其中传动轴220A通过联轴器230A与输出轴211A传动连接，传动轴220B通过另一个联轴器与输出轴211B传动连接。

轴承支撑座700的数量为两个，两个轴承支撑座700位于电机210相对的两侧，并用于与两组传动轴转动连接以支撑两组传动轴。

两组连杆结构与两组传动轴一对一地连接，使得电机210能够通过两组输出轴、两组联轴器、两组传动轴驱动两组连杆结构同步运动，同步性和协调性更好。

两组连杆结构与两组顶升部件一对一地连接，更详细地，两组连杆结构均至少包括第一杆体310和第二杆体320，第一杆体310的一端与传动轴相连并能被传动轴驱动而转动，第二杆体320的一端与顶升部件之间铰接，且第一杆体310的另一端与第二杆体320的另一端之间铰接，从而传动轴能够通过连杆结构驱动顶升部件升高或降低。

更进一步地，两组连杆结构的运动均具有死点位置，当传动轴驱动连杆结构运动至死点位置，连杆结构支撑顶升部件。从而在断电的情形下，顶升部件仍能支撑待处理件，提升顶升部件顶升的可靠性。

再进一步地，限位件400设置在底座510上，当连杆结构运动至死点位置，限位件400限制连杆结构继续运动。

支架520的数量为两个，两个支架520位于电机210相对的两侧，两个支架520分别设有导向滑轨521，更进一步地，导向滑轨521的延伸方向垂直于底座510。

两组顶升部件均包括承载结构110和导向滑块130，导向滑块130与导向滑轨521滑动连接，承载结构110设置在导向滑块130上，导向滑块130沿导向滑轨521滑动使得承载结构110升高或降低。

更进一步地，限位结构522设置在支架520上，详细举例地，限位结构522位于导向滑轨521的端部位置，当导向滑块130运动至限位结构522所在区域，二者能相互接触以限制导向滑块130继续运动，避免导向滑块130运动过度而脱轨的情形。

两组顶升部件均还包括连接件120(例如连接板)，连接件120连接承载结构110和导向滑块130，提升承载结构110与导向滑块130的连接可靠性，以及提升承载结构110的承载能力。

连接件120的中部区域朝远离连杆结构的方向凹陷形成避让空间140，避免连杆结构被连接件120所遮挡，方便对设备的检修。

两组顶升部件均还包括至少一个定位结构150，定位结构150用于与待处理件配合以对待处理件定位，提升待处理件的位置精度。

检测装置600包括到位检测气缸，两组顶升部件均设置有到位检测气缸，到位检测气缸与驱动部件200通信连接，更详细地，检测装置600设置在支架520上，用于检测待处理工件的位置。

焊接用顶升设备10还具有辅助功能:气动快插800包括浮动式气动快插800，用于给待处理件上的气缸提供压缩空气。通信模块900包括无线耦合模块，用于待处理件上的设备和PLC之间传输信号。

本具体实施例所提供的自动焊接系统20的工作流程具体如下：

当AGV小车背负待处理件移到两组焊接用顶升设备10之间的区域时，到位检测气缸关闭再次确定AGV小车是否到位，并确认停止位是否合理范围内。确定到位后到位检测气缸上的传感器输出信号至电机210，变频器控制伺服电机210开始旋转，通过联轴器、传动轴带动连杆结构旋转，连杆结构旋转后驱动两组顶升部件沿各自的导向滑轨521升高，当顶升部件升高至一定位置，顶升部件的定位结构150与待处理件上的定位销配置实现定位，定位后再继续抬升直到待处理件脱离AGV小车。两组顶升部件开始定位待处理件。

当焊接工艺完成后，控制系统给变频器发信号，控制电机210反转相同的角度，两组顶升部件均下降，并将待处理件放到AGV小车上，到位检测气缸打开放行，AGV小车背负待处理件移到下一个工位。

本实用新型的焊接用顶升设备10，采用单电机210驱动，不仅解决了输出的同步性问题，而且可以适应重载要求。另外也降低了AGV到位精度要求，解决了AGV到位精度难题。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种焊接用顶升设备，其特征在于，包括：

两个以上顶升部件，能被升高或降低；

驱动部件，包括两个以上传动轴；

两个以上连杆结构，所述连杆结构与所述传动轴以及所述顶升部件分别一对一地布置并连接与之对应的所述传动轴和所述顶升部件；

所述驱动部件通过所述传动轴和所述连杆结构驱动所述顶升部件升高或降低。

2.根据权利要求1所述的焊接用顶升设备，其特征在于，

所述连杆结构具有多个杆体，多个所述杆体至少包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和与之对应的所述传动轴相连并能被所述传动轴驱动而转动，所述第二杆体和与之对应的所述顶升部件之间铰接，且所述第二杆体和所述第一杆体之间铰接并能相对于所述第一杆体转动。

3.根据权利要求1或2所述的焊接用顶升设备，其特征在于，

所述连杆结构的运动具有死点位置，当所述传动轴驱动与之对应的所述连杆结构运动至所述死点位置，所述连杆结构支撑所述顶升部件。

4.根据权利要求3所述的焊接用顶升设备，其特征在于，还包括：

限位件，当所述连杆结构运动至所述死点位置，所述限位件限制所述连杆结构继续运动。

5.根据权利要求1或2所述的焊接用顶升设备，其特征在于，还包括：

底座，所述驱动部件设置于所述底座上；

支架，设置于所述底座上，所述支架设有导向滑轨，所述顶升部件包括导向滑块，所述导向滑块与所述导向滑轨之间连接并沿所述导向滑轨滑动；

限位结构，设置于所述支架上，所述限位结构配置为能与所述导向滑块配合以限制所述导向滑块继续运动。

6.根据权利要求5所述的焊接用顶升设备，其特征在于，所述顶升部件还包括：

承载结构，适于承载待处理工件，所述承载结构设置于所述导向滑块上，所述连杆结构位于所述导向滑块的一侧并与所述承载结构相连；

连接件，连接所述承载结构和所述导向滑块，其中，所述连接件的中部区域朝远离所述连杆结构的方向凹陷形成避让空间。

7.根据权利要求6所述的焊接用顶升设备，其特征在于，所述顶升部件还包括：

定位结构，设置在所述承载结构上，所述定位结构配置为能用于所述待处理工件的定位。

8.根据权利要求1或2所述的焊接用顶升设备，其特征在于，还包括：

检测装置，设置于所述顶升部件上并与所述驱动部件通信连接，所述检测装置配置为能用于检测待处理工件的位置，并能将检测的结果反馈至所述驱动部件；

所述驱动部件包括电机，所述电机具有至少两个输出轴，至少两个所述输出轴与至少两个所述传动轴一对一地设置，并通过联轴器和与之对应的所述传动轴相连；

轴承支撑座，所述传动轴与所述轴承支撑座转动配合，并适于支撑所述传动轴；

气动快插，配置为能与所述待处理工件可拆卸连接，用于对所述待处理工件提供压缩气体；

通信模块，配置为用于与所述待处理工件通信连接。

9.一种自动焊接系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的焊接用顶升设备；

运载设备，配置为能承载并运输待处理工件，所述运载设备配置为能运动至所述焊接用顶升设备所在区域。

10.根据权利要求9所述的自动焊接系统，其特征在于，

所述自动焊接系统包括至少两组所述焊接用顶升设备，两组所述焊接用顶升设备相对且间隔地设置；

所述运载设备配置为能运动至两组所述焊接用顶升设备之间的位置。

Images