CN218193349U - 铝合金油箱端盖焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动焊接设备技术领域，具体涉及一种铝合金油箱端盖焊接工作站。该焊接工作站的平台基座上设置有供运输小车滑动的第一导轨。第一导轨位于左对中机构和右对中机构之间。左对中机构的一侧和右对中机构的一侧均具有一焊接机器人。运输小车中滑座的底部与第一导轨相连。运输电机的固定端与滑座相连。上平台与滑座的顶部相连。左对中机构和右对中机构分别通过焊接夹具对端盖形成夹持，并将端盖装配到箱体的端部，左对中机构中的转动电机驱动左侧法兰盘带动焊接夹具转动，端盖和箱体一同随左侧法兰盘转动，一对焊接机器人在端盖和箱体的连接处完成一圈焊缝的焊接，保证了端盖的焊接精度，提高了铝合金油箱的焊接效率。

Description

铝合金油箱端盖焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及自动焊接设备技术领域，具体涉及一种铝合金油箱端盖焊接工作站。

背景技术

铝合金油箱适用于汽车制造行业，具有质量轻、耐腐蚀性能好的优点。铝合金油箱的制作工艺复杂，尤其是它的焊接工艺。目前，为了保证铝合金油箱的焊接精度以及铝合金油箱成型的加工效率，在焊接工位配备焊接机器人形成焊接工作站。焊接工作站通常包括弧焊机器人系统、焊接系统和定位装夹系统等。油箱被定位装夹完成后，利用激光跟踪器以获取最佳的焊接位置，保证焊接精度。

然而，现有的用于铝合金油箱端板焊接工序的焊接工作站，自动化程度低，焊接速率难以匹配铝合金油箱焊接流水线的生产节拍。例如，在焊接同一个油箱的两侧端盖时，需要预先压装好端盖，同时需人工翻转油箱本体，焊接两侧的端盖。如此一来，操作人员的工作强度大，需要进行大量的重复翻转动作。除此之外，焊接工作站针对不同规格的铝合金油箱，切换定位工装夹具繁琐，每次焊缝位置都需要调整，难以保证同类产品的一致性。

综上所述，在铝合金油箱的端盖焊接的过程中，如何设计一种焊接工作站，用以保证端盖的焊接精度，提高铝合金油箱的焊接效率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，为铝合金油箱焊接的过程中，提供一种焊接工作站，用于保证端盖的焊接精度，提高铝合金油箱的焊接效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种铝合金油箱端盖焊接工作站，包括平台基座、运输小车、左对中机构、右对中机构、焊接机器人和对端盖形成夹持的焊接夹具，所述左对中机构、右对中机构和焊接机器人均安装在平台基座上；

所述平台基座上设置有供运输小车滑动的第一导轨，所述第一导轨位于左对中机构和右对中机构之间，所述左对中机构的一侧和右对中机构的一侧均具有一焊接机器人；

所述运输小车包括滑座、驱动运输小车沿第一导轨滑动的运输电机和承载铝合金油箱的箱体的上平台，所述滑座的底部与第一导轨相连，所述运输电机的固定端与滑座相连，所述上平台与滑座的顶部相连；

所述左对中机构包括第一支撑台、第一底座、转动电机、第一支架、左对中气缸、第一安装架、第二导轨和左侧法兰盘，所述第一底座通过第一支撑台与平台基座相连，所述第一底座上设置有第二导轨，所述第一支架与第二导轨相连，所述左对中气缸通过第一安装架与第一底座相连，所述左对中气缸的伸缩端与第一支架相连，所述转动电机的固定端与第一支架相连，所述转动电机的输出轴与左侧法兰盘的一端相连，所述左侧法兰盘的另一端与焊接夹具相连；

所述右对中机构包括第二支撑台、第二底座、转轴、第二支架、右对中气缸、第二安装架、第三导轨和右侧法兰盘，所述第二底座通过第二支撑台与平台基座相连，所述第二底座上设置有第三导轨，所述第二支架与第三导轨相连，所述右对中气缸通过第二安装架与第二底座相连，所述右对中气缸的伸缩端与第二支架相连，所述转轴的一端与第二支架相连，所述转轴的另一端通过右侧法兰盘与焊接夹具相连，所述转轴的轴线平行于转动电机的输出轴的轴线。

作为优选，滑座与上平台之间设置有升降气缸，升降气缸的固定端与滑座相连，升降气缸的伸缩端与上平台相连。如此设置，便于运输小车抬升铝合金油箱的箱体，使得箱体的轴线与转动电机的输出轴的轴线处于同一高度，有利于左对中机构和右对中机构分别将端盖与箱体装配，保证了端盖与箱体装配的位置精度。

作为优选，平台基座上具有容纳左对中机构、右对中机构和焊接机器人的焊接区域，焊接区域的边沿设置有围栏。如此设置，围栏用于对焊接区域形成防护，有利于进一步提升焊接工作站的安全性。

作为优选，围栏在第一导轨的延伸方向上设置有供运输小车通过的开口，开口处设置有卷帘门。如此设置，卷帘门具有打开状态和关闭状态，当卷帘门处于打开状态时，运输小车装载待焊接的铝合金油箱的箱体或者装载完成端盖焊接的铝合金油箱，沿着第一导轨运动通过围栏的开口；当卷帘门处于关闭状态时，焊接机器人对完成定位装夹的端盖实施焊接，如此一来，既保证了运输小车移动的便捷性，又进一步加强了焊接工作站的安全性。

作为优选，卷帘门的外侧设置有龙门架，龙门架的起吊端连接有吊具。如此设置，龙门架用于吊装铝合金油箱的箱体，有利于向运输小车上装载或者卸载铝合金油箱，进一步降低了操作人员的工作强度。

作为优选，左侧法兰盘上设置有左吸盘，左吸盘的固定端与左侧法兰盘的端面相连，右侧法兰盘上设置有右吸盘，右吸盘的固定端与右侧法兰盘的端面相连，焊接夹具的中部具有供左吸盘和右吸盘穿过的圆孔。如此设置，左吸盘和右吸盘均用于固定装夹铝合金油箱的端盖，进一步避免了端盖与箱体之间产生相对滑动，有利于铝合金油箱在焊接过程中两端同步转动，保证了两侧端盖实现同步焊接。

作为优选，上平台上设置有限位块，限位块呈L形。如此设置，限位块用于对铝合金油箱的侧壁形成支撑，避免了运输小车在转运箱体的过程中发生晃动，有利于保证了铝合金油箱的箱体与端盖之间的装配位置精度。

本实用新型提供的一种铝合金油箱端盖焊接工作站与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：该铝合金油箱端盖焊接工作站利用运输小车承载待焊接的铝合金油箱的箱体，并沿着第一导轨运送至左对中机构和右对中机构之间，左对中机构和右对中机构分别通过焊接夹具对端盖形成夹持，并将端盖装配到箱体的端部，左对中机构中的转动电机驱动左侧法兰盘带动焊接夹具转动，端盖和箱体一同随左侧法兰盘转动，一对焊接机器人在端盖和箱体的连接处完成一圈焊缝的焊接，保证了端盖的焊接精度，提高了铝合金油箱的焊接效率，整个工作站自动化程度高，双焊接机器人同时生产，生产效率高，降低了人员工作强度。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种铝合金油箱端盖焊接工作站的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种铝合金油箱端盖焊接工作站的内部结构示意图；

图3是运输小车的立体结构示意图；

图4是左对中机构的立体结构示意图；

图5是右对中机构的立体结构示意图。

附图标记：1、箱体；2、平台基座；3、龙门架；4、围栏；5、卷帘门；6、吊具；7、运输小车；8、左对中机构；9、右对中机构；10、焊接机器人；11、焊接夹具；12、第一导轨；13、焊接设备；14、控制柜；71、滑座；72、上平台；73、升降气缸；81、第一支撑台；82、第一底座；83、第一支架；84、左对中气缸；85、第一安装架；86、第二导轨；87、左吸盘；88、左侧法兰盘；91、第二支撑台；92、第二底座；93、第二支架；94、右对中气缸；95、第二安装架；96、第三导轨；97、右吸盘；98、右侧法兰盘。

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进行详细描述。

如图1-5所示的一种铝合金油箱端盖焊接工作站，用以在铝合金油箱端盖焊接的过程中，保证端盖的焊接精度，提高铝合金油箱的焊接效率。该铝合金油箱端盖焊接工作站利用运输小车承载待焊接的铝合金油箱的箱体，并沿着第一导轨运送至左对中机构和右对中机构之间。左对中机构和右对中机构分别通过焊接夹具对端盖形成夹持，并将端盖装配到箱体的端部。左对中机构中的转动电机驱动左侧法兰盘带动焊接夹具转动，端盖和箱体一同随左侧法兰盘转动，一对焊接机器人在端盖和箱体的连接处完成一圈焊缝的焊接，保证了端盖的焊接精度，提高了铝合金油箱的焊接效率，整个工作站自动化程度高，双焊接机器人同时生产，生产效率高，降低了人员工作强度。

如图2所示，一种铝合金油箱端盖焊接工作站包括平台基座2、运输小车7、左对中机构8、右对中机构9、焊接机器人10和对端盖形成夹持的焊接夹具11。左对中机构8、右对中机构9和焊接机器人10均安装在平台基座2上。平台基座2上设置有供运输小车7滑动的第一导轨12。第一导轨12位于左对中机构8和右对中机构9之间。左对中机构8的一侧和右对中机构9的一侧均具有一焊接机器人10。

如图3所示，运输小车7包括滑座71、驱动运输小车7沿第一导轨12滑动的运输电机和承载铝合金油箱的箱体1的上平台72。滑座71的底部与第一导轨12相连。运输电机的固定端与滑座71相连。上平台72与滑座71的顶部相连。

如图4所示，左对中机构8包括第一支撑台81、第一底座82、转动电机、第一支架83、左对中气缸84、第一安装架85、第二导轨86和左侧法兰盘88。第一底座82通过第一支撑台81与平台基座2相连。第一底座82上设置有第二导轨86。第一支架83与第二导轨86相连。左对中气缸84通过第一安装架85与第一底座82相连。左对中气缸84的伸缩端与第一支架83相连。转动电机的固定端与第一支架83相连。转动电机的输出轴与左侧法兰盘88的一端相连。左侧法兰盘88的另一端与焊接夹具11相连。

如图5所示，右对中机构9包括第二支撑台91、第二底座92、转轴、第二支架93、右对中气缸94、第二安装架95、第三导轨96和右侧法兰盘98。第二底座92通过第二支撑台91与平台基座2相连。第二底座92上设置有第三导轨96。第二支架93与第三导轨96相连。右对中气缸94通过第二安装架95与第二底座92相连。右对中气缸94的伸缩端与第二支架93相连。转轴的一端与第二支架93相连。转轴的另一端通过右侧法兰盘98与焊接夹具11相连。转轴的轴线平行于转动电机的输出轴的轴线。

如图1所示，平台基座2上具有容纳左对中机构8、右对中机构9和焊接机器人10的焊接区域。焊接区域的边沿设置有围栏4。如此设置，围栏4用于对焊接区域形成防护，有利于进一步提升焊接工作站的安全性。

围栏4在第一导轨12的延伸方向上设置有供运输小车7通过的开口。开口处设置有卷帘门5。如此设置，卷帘门5具有打开状态和关闭状态，当卷帘门5处于打开状态时，运输小车7装载待焊接的铝合金油箱的箱体1或者装载完成端盖焊接的铝合金油箱，沿着第一导轨12运动通过围栏4的开口；当卷帘门5处于关闭状态时，焊接机器人10对完成定位装夹的端盖实施焊接，如此一来，既保证了运输小车7移动的便捷性，又进一步加强了焊接工作站的安全性。

其中，焊接区域内还设置有焊接设备13和控制柜14。焊接设备13包括弧焊机器人系统、MIG （惰性气体保护电弧焊）焊接系统、机器人专用水冷气保焊枪及电缆、跟踪系统、PLC 系统控制器及操作盒。弧焊机器人系统可选用Motoman 机器人本体HP20、机器人控制器和示教编程器、激光跟踪器的接口软件、焊枪防碰撞传感器软件、焊枪安装支架、外部轴交流伺服电机及其伺服包和外部轴控制软件等。

MIG 焊接系统包括数字式双脉冲焊接电源 TPS－5000 及送丝装置、ROB5000 机器人接口等。跟踪系统可选用META 激光跟踪系统，包括传感头、摄像机电缆、控制器、激光调试工具软件等。根据实际焊缝的情况及要求，可以通过调整摄像机的视场来获取良好的跟踪效果。控制柜14可选用PLC控制柜。

如图3所示，滑座71与上平台72之间设置有升降气缸73。升降气缸73的固定端与滑座71相连。升降气缸73的伸缩端与上平台72相连。如此设置，便于运输小车7抬升铝合金油箱的箱体1，使得箱体1的轴线与转动电机的输出轴的轴线处于同一高度，有利于左对中机构8和右对中机构9分别将端盖与箱体1装配，保证了端盖与箱体1装配的位置精度。

为了进一步保证箱体1在转运过程中的稳定性，上平台72上设置有限位块。限位块呈L形。如此设置，限位块用于对铝合金油箱的侧壁形成支撑，避免了运输小车7在转运箱体1的过程中发生晃动，有利于保证了铝合金油箱的箱体1与端盖之间的装配位置精度。

如图1所示，卷帘门5的外侧设置有龙门架3。龙门架3的起吊端连接有吊具6。如此设置，龙门架3用于吊装铝合金油箱的箱体1，有利于向运输小车7上装载或者卸载铝合金油箱，进一步降低了操作人员的工作强度。例如，吊具6为对组吸头构成的吊装夹具。

如图4所示，左侧法兰盘88上设置有左吸盘87。左吸盘87的固定端与左侧法兰盘88的端面相连。如图5所示，右侧法兰盘98上设置有右吸盘97。右吸盘97的固定端与右侧法兰盘98的端面相连。焊接夹具11的中部具有供左吸盘87和右吸盘97穿过的圆孔。如此设置，左吸盘87和右吸盘97均用于固定装夹铝合金油箱的端盖，进一步避免了端盖与箱体1之间产生相对滑动，有利于铝合金油箱在焊接过程中两端同步转动，保证了两侧端盖实现同步焊接。

本实用新型实施例中提出的一种铝合金油箱端盖焊接工作站使用时，围栏4开口处的卷帘门5处于打开状态，运输小车7沿着第一导轨12运动至龙门架3的下方；操作人员利用龙门架3通过吊具6将铝合金油箱的箱体1吊装至运输小车7的上平台72上；操作人员在左对中机构8上的焊接夹具上装夹第一端盖，在右对中机构9上的焊接夹具上装夹第二端盖；运输小车7沿着第一导轨12将箱体1运送至左对中机构8和右对中机构9之间，运输小车7上的升降气缸将箱体的轴线抬升至转动电机的输出轴的轴线同一高度；左对中机构8中的左对中气缸84驱动第一支架83沿着第二导轨86向箱体的一端滑动，右对中机构9中的右对中气缸94驱动第二支架93沿着第三导轨96向箱体的另一端滑动，左对中机构8和右对中机构9对端盖与箱体形成夹持；两台焊接机器人10同时对端盖与箱体的连接处进行焊接，转动电机驱动左侧法兰盘88带动焊接夹具转动，端盖和箱体一同随左侧法兰盘转动，一对焊接机器人10在端盖和箱体的连接处完成一圈焊缝的焊接，保证了端盖的焊接精度，提高了铝合金油箱的焊接效率。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，包括平台基座（2）、运输小车（7）、左对中机构（8）、右对中机构（9）、焊接机器人（10）和对端盖形成夹持的焊接夹具（11），所述左对中机构（8）、右对中机构（9）和焊接机器人（10）均安装在平台基座（2）上；

所述平台基座（2）上设置有供运输小车（7）滑动的第一导轨（12），所述第一导轨（12）位于左对中机构（8）和右对中机构（9）之间，所述左对中机构（8）的一侧和右对中机构（9）的一侧均具有一焊接机器人（10）；

所述运输小车（7）包括滑座（71）、驱动运输小车（7）沿第一导轨（12）滑动的运输电机和承载铝合金油箱的箱体（1）的上平台（72），所述滑座（71）的底部与第一导轨（12）相连，所述运输电机的固定端与滑座（71）相连，所述上平台（72）与滑座（71）的顶部相连；

所述左对中机构（8）包括第一支撑台（81）、第一底座（82）、转动电机、第一支架（83）、左对中气缸（84）、第一安装架（85）、第二导轨（86）和左侧法兰盘（88），所述第一底座（82）通过第一支撑台（81）与平台基座（2）相连，所述第一底座（82）上设置有第二导轨（86），所述第一支架（83）与第二导轨（86）相连，所述左对中气缸（84）通过第一安装架（85）与第一底座（82）相连，所述左对中气缸（84）的伸缩端与第一支架（83）相连，所述转动电机的固定端与第一支架（83）相连，所述转动电机的输出轴与左侧法兰盘（88）的一端相连，所述左侧法兰盘（88）的另一端与焊接夹具（11）相连；

所述右对中机构（9）包括第二支撑台（91）、第二底座（92）、转轴、第二支架（93）、右对中气缸（94）、第二安装架（95）、第三导轨（96）和右侧法兰盘（98），所述第二底座（92）通过第二支撑台（91）与平台基座（2）相连，所述第二底座（92）上设置有第三导轨（96），所述第二支架（93）与第三导轨（96）相连，所述右对中气缸（94）通过第二安装架（95）与第二底座（92）相连，所述右对中气缸（94）的伸缩端与第二支架（93）相连，所述转轴的一端与第二支架（93）相连，所述转轴的另一端通过右侧法兰盘（98）与焊接夹具（11）相连，所述转轴的轴线平行于转动电机的输出轴的轴线。

2.根据权利要求1所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述滑座（71）与上平台（72）之间设置有升降气缸（73），所述升降气缸（73）的固定端与滑座（71）相连，所述升降气缸（73）的伸缩端与上平台（72）相连。

3.根据权利要求1所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述平台基座（2）上具有容纳左对中机构（8）、右对中机构（9）和焊接机器人（10）的焊接区域，所述焊接区域的边沿设置有围栏（4）。

4.根据权利要求3所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述围栏（4）在第一导轨（12）的延伸方向上设置有供运输小车（7）通过的开口，所述开口处设置有卷帘门（5）。

5.根据权利要求4所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述卷帘门（5）的外侧设置有龙门架（3），所述龙门架（3）的起吊端连接有吊具（6）。

6.根据权利要求1所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述左侧法兰盘（88）上设置有左吸盘（87），所述左吸盘（87）的固定端与左侧法兰盘（88）的端面相连，所述右侧法兰盘（98）上设置有右吸盘（97），所述右吸盘（97）的固定端与右侧法兰盘（98）的端面相连，所述焊接夹具（11）的中部具有供左吸盘（87）和右吸盘（97）穿过的圆孔。

7.根据权利要求1所述的铝合金油箱端盖焊接工作站，其特征在于，所述上平台（72）上设置有限位块，所述限位块呈L形。

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