CN218311619U - 摩托车消音器自动焊接生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种摩托车消音器自动焊接生产线，属于焊接技术领域，包括上料机构、焊接机构、焊点检测机构以及第一输送机构。上料机构包括多个振动上料组件和多个上料夹持机械手，振动上料组件包括振动料盘以及固定于振动料盘的出料口的直线振料槽，直线振料槽的出料端设有撞停块；焊接机构包括布局于振动上料组件和上料夹持机械手附近的焊接机械手以及装配于焊接机械手上的焊枪；焊点检测机构包括检测夹持机械手以及用于检测的工业相机；第一输送机构设置于焊接机构与焊点检测机构之间，用于将焊接后的消音器输送至焊点检测机构。采用本实施例提供的生产线，大大降低了人工劳动强度，提升了生产效率和焊接精度，降低了安全隐患。

Description

摩托车消音器自动焊接生产线

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种摩托车消音器自动焊接生产线。

背景技术

在整个摩托车的设计中，运输发动机不仅有消声的作用，而且直接影响发动机的性能。排气系统的性能将影响进气系统，并因此影响整个引擎的动力特性。所以，消音器在整个摩托车中十分重要，消音器的质量也直接影响着摩托车的性能。

在消音器的制作中，焊接又尤为重要。由于大多数摩托车使用者居住在农村，道路和地形区域较差，因此对摩托车消音器的性能和焊接能力的要求较高。现阶段，摩托车消音器的焊接过程主要是人工操作，生产的机械化水平不高，生产效率也不高。另外，手工焊对工人的技术要求也很高，在使用中容易发生灼伤、着火等事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种摩托车消音器自动焊接生产线，旨在减轻人工操作强度，降低安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种摩托车消音器自动焊接生产线，包括：

上料机构，包括多个振动上料组件和多个上料夹持机械手，所述振动上料组件包括振动料盘以及固定于所述振动料盘的出料口的直线振料槽，所述直线振料槽的出料端设有撞停块；

焊接机构，包括布局于所述振动上料组件和所述上料夹持机械手附近的焊接机械手以及装配于所述焊接机械手上的焊枪；

焊点检测机构，包括检测夹持机械手以及用于检测的工业相机；以及

第一输送机构，设置于所述焊接机构与所述焊点检测机构之间，用于将焊接后的消音器输送至焊点检测机构。

在一种可能的实现方式中，所述上料夹持机械手包括底座、设置于所述底座上的旋转电机、与所述旋转电机连接的旋转底板、安装于所述旋转底板上且依次连接的多级机械臂、设置于末级机械臂的夹爪气缸；其中，所述多级机械臂包括一级机械臂、二级机械臂，依次类推，直至末级机械臂；各级机械臂之间通过第一齿轮传动组件转动连接，末级机械臂与夹爪气缸之间通过第二齿轮传动组件使所述夹爪气缸360°旋转。

在一种可能的实现方式中，所述一级机械臂通过一级转轴转动连接于所述旋转底板上，所述旋转底板上设有安装所述一级转轴的支板；所述第一齿轮传动组件包括第一驱动电机、与第一驱动电机的主轴连接的第一主动齿轮以及装配于所述一级转轴上的第一从动齿轮，用于驱动所述一级机械臂的所述第一驱动电机固定于所述旋转底板上；所述二级机械臂与所述一级机械臂之间通过二级转轴转动连接，用于驱动所述二级机械臂转动的第一驱动电机固定于所述一级机械臂上，所述二级转轴上设有第一从动齿轮；依次类推直至所述末级机械臂与上级机械臂的转动连接，其中，各级转轴相互平行。

在一种可能的实现方式中，所述上料夹持机械手还包括装配夹爪气缸的旋转支架，所述旋转支架通过旋转转轴与所述末级机械臂连接，所述第二齿轮传动组件包括第二驱动电机、第二主动齿轮和第二从动齿轮；其中，所述第二驱动电机固定于所述末级机械臂上，第二从动齿轮装配于所述旋转转轴上，所述旋转转轴与所述一级转轴垂直。

在一种可能的实现方式中，各级机械臂上均设有支撑各所述第一驱动电机的支撑板。

在一种可能的实现方式中，所述第一输送机构为皮带输送机，其中所述皮带输送机的皮带上设有多个挡板，所述挡板垂直于皮带传送的方向，相邻的两个所述挡板之间构成一个用于放置消音器的隔间。

在一种可能的实现方式中，所述皮带输送机的出料端设有定位架，所述定位架的两侧分别设有纠偏机构。

在一种可能的实现方式中，所述定位架的两侧分别设有弧形架，所述弧形架与所述皮带之间设有具有倾斜导向面的导向架。

在一种可能的实现方式中，所述纠偏机构包括纠偏支架、设于所述纠偏支架上的直线推杆以及设于所述直线推杆端部的推板。

在一种可能的实现方式中，还包括第二输送机构、废品箱和第三输送机构，所述第二输送机构设置于所述检测夹持机械手与所述第三输送机构之间，所述工业相机和所述废品箱分别设置在所述第二输送机构的两侧，所述第二输送机构和所述第三输送机构的交接处设有取料机械手，所述第三输送机构的输送带上设有多个包装箱。

本实用新型提供的摩托车消音器自动焊接生产线，与现有技术相比，有益效果在于：借助机械手的上料及夹持，采用不同的上料夹持机械手夹持不同的零件，利于焊接机械手带动焊枪，对夹持的不同零件进行焊接，将各零件都焊接完整一个消音器后，上料夹持机械手将消音器放入第一输送机构上，将消音器输送到焊点检测机构进行检测，剔除不合格的消音器。采用机械手协同配合的上料、焊接、检测，大大降低了人工上料及手持焊枪焊接费时费力的问题；利用机械手调节焊枪的角度及焊接的位置，能够按程序设计及标准进行焊接，不会存在手工焊接技术差异性造成的缺陷，避免了人工焊接造成的误差；而采用机械手上料及焊接，也避免了人工作业砸伤、灼伤及磕碰的问题。

采用本实施例提供的自动焊接生产线极大减小了过程中危险发生的可能性，工作过程更安全，过程稳定，精度较高，减少了废料的产生；并且可持续工作，减轻了工人的工作压力，使工作的效率得到了提升。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的摩托车消音器自动焊接生产线的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的摩托车消音器自动焊接生产线的平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一输送机构、检测机械手和工业相机的结构示意图；

图4为图3所示的第一输送机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所采用的振动上料组件的立体结构示意图一；

图6为本实用新型实施例所采用的振动上料组件的立体结构示意图二；

图7为本实用新型实施例所采用的上料夹持机械手的立体结构示意图一；

图8为本实用新型实施例所采用的上料夹持机械手的立体结构示意图二；

图9为本实用新型实施例提供的焊接机械手的立体结构示意图一；

图10为本实用新型实施例提供的焊接机械手的立体结构示意图二；

附图标记说明：

1、振动上料组件；101、振动料盘；102、直线振料槽；103、撞停块；2、焊接机械手；3、上料夹持机械手；301、旋转底板；302、第一驱动电机；303、第一主动齿轮；304、第一从动齿轮；305、一级转轴；306、一级机械臂；307、二级转轴；308、二级机械臂；309、第二从动齿轮；310、旋转支架；311、夹爪气缸；4、料仓；5、纠偏机构；501、推板；502、直线推杆；6、第二输送机构；7、消音器；8、第三输送机构；9、包装箱；10、取料机械手；11、废品箱； 12、工业相机；13、检测机械手；14、定位架；141、导向架；142、弧形架； 15、第一输送机构；151、挡板；16、相机支架；17、焊枪。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，其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。

请一并参阅图1至图10，现对本实用新型提供的摩托车消音器7自动焊接生产线进行说明。所述摩托车消音器7自动焊接生产线，包括上料机构、焊接机构、焊点检测机构以及第一输送机构15。上料机构包括多个振动上料组件1 和多个上料夹持机械手3，振动上料组件1包括振动料盘101以及固定于振动料盘101的出料口的直线振料槽102，直线振料槽102的出料端设有撞停块103；焊接机构包括布局于振动上料组件和上料夹持机械手3附近的焊接机械手2以及装配于焊接机械手2上的焊枪17；焊点检测机构包括检测夹持机械手以及用于检测的工业相机12；第一输送机构15设置于焊接机构与焊点检测机构之间，用于将焊接后的消音器7输送至焊点检测机构。

本实施例上料机构采用了多个振动上料组件1及上料夹持机械手3，上料机构是为摩托车消音器7焊接工作生产线中运送物料的机构，焊接过程需要将六个零部件焊接成一个完整消音器7。由于六个零部件的大小尺寸及形状均不同，所以采用不同的上料方式进行供料。例如，形状较为规则、尺寸较小的零件用振动料盘101上料；零件尺寸较大，且形状不规则，采用人工上料，人工把零件成批放到指定料仓4，再用上料夹持机械手3从振动料盘101和料仓4 内夹取零件。

本实施例提供的摩托车消音器7自动焊接生产线，与现有技术相比，借助机械手的上料及夹持，采用不同的上料夹持机械手3夹持不同的零件，利于焊接机械手2带动焊枪17，对夹持的不同零件进行焊接，将各零件都焊接完整一个消音器7后，上料夹持机械手3将消音器7放入第一输送机构15上，将消音器7输送到焊点检测机构进行检测，剔除不合格的消音器7。采用机械手协同配合的上料、焊接、检测，大大降低了人工上料及手持焊枪17焊接费时费力的问题；利用机械手调节焊枪17的角度及焊接的位置，能够按程序设计及标准进行焊接，不会存在手工焊接技术差异性造成的缺陷，避免了人工焊接造成的误差；而采用机械手上料及焊接，也避免了人工作业砸伤、灼伤及磕碰的问题。

采用本实施例提供的生产线，大大降低了人工劳动强度，提高了消音器7 焊接的机械化水平，提升了生产效率和焊接精度，降低了安全隐患。

其中，直线振料槽102出料端设置的撞停块103，振动出的零件进行限位和止挡，防止零件掉落。

在一些实施例中，参见图1及图2、图7及图8所示，所述上料夹持机械手3包括底座、设置于底座上的旋转电机、与旋转电机连接的旋转底板301、安装于旋转底板301上且依次连接的多级机械臂、设置于末级机械臂的夹爪气缸311；其中，多级机械臂包括一级机械臂306、二级机械臂308，依次类推，直至末级机械臂；各级机械臂之间通过第一齿轮传动组件转动连接，末级机械臂与夹爪气缸311之间通过第二齿轮传动组件使所述夹爪气缸360°旋转。利用旋转电机可实现各机械臂同时360°的旋转，而各级机械臂各自还能够摆动，夹爪气缸311还能够360°的旋转，从而大大提高了上料夹持机械手3各个方位的精准灵活旋转。

如图7及图8所示，在一些实施例中，一级机械臂306通过一级转轴305 转动连接于旋转底板301上，旋转底板301上设有安装一级转轴305的支板；第一齿轮传动组件包括第一驱动电机302、与第一驱动电机302的主轴连接的第一主动齿轮303以及装配于一级转轴305上的第一从动齿轮304，用于驱动所述一级机械臂306的第一驱动电机302固定于旋转底板301上；二级机械臂 308与一级机械臂306之间通过二级转轴307转动连接，用于驱动二级机械臂 308转动的第一驱动电机302固定于一级机械臂306上，二级转轴307上设有第一从动齿轮304；依次类推直至末级机械臂与上级机械臂的转动连接，其中，各级转轴相互平行。

本实施例通过各级机械臂的分别旋转，实现夹爪气缸311的精准夹持零件。

在一些实施例中，如图7及图8所示，上料夹持机械手3还包括装配夹爪气缸311的旋转支架310，旋转支架310通过旋转转轴与末级机械臂连接，第二齿轮传动组件包括第二驱动电机、第二主动齿轮和第二从动齿轮309；其中，第二驱动电机固定于末级机械臂上，第二从动齿轮309装配于旋转转轴上，旋转转轴与一级转轴305垂直。通过旋转支架310，驱动夹爪气缸311360°旋转，实现不同方位的精准夹持上料。

如图7及图8所示，在一些实施例中，各级机械臂上均设有支撑各所述第一驱动电机302的支撑板。

焊接机械手2的结构与上料夹持机械手3的结构类似，其中，各级机械臂可采用框架型结构，也可以采用盒体型结构，例如，各机械臂为盒体臂，驱动电机及齿轮可以置于盒体臂内，而齿轮传动的结构也可以采用伞齿轮配合的方式。焊接时，各个机械臂采用电机驱动，通过锥齿轮传动来驱动机械臂的转动，通过控制系统操控伺服电机转动，电机轴通过联轴器与锥齿轮轴连接，通过锥齿轮传动带动传动轴的另一侧相连接的机械臂进行相关的转动，从而来完成控制系统所要求的动作，以及到达相应的位置。

可选地，如图9及图10所示，焊接机械手2与上料夹持机械手3不同之处，在末级机械臂设有焊枪17转盒，焊枪17转盒内也装有电动机，为焊枪17的旋转提供动力源，可以使焊枪17头部翻转180°，对零件相关的部分进行焊接。

焊接机械手2是摩托车消音器7焊接机工作生产线中对夹持机械手夹持的零部件进行焊接的系统。由于零部件较多，需要焊接的位置较多，且焊缝大小形状也不同，为方便焊接，采用机械手的运动完成，通过程序控制机械手的不同位置来带动焊枪17的移动，从而实现不同焊缝的焊接。考虑到消音器7的材料和技术要求，综合比较本实施例采用气焊的方式。

在一些实施例中，如图1至图4所示，第一输送机构15为皮带输送机，其中皮带输送机的皮带上设有多个挡板151，挡板151垂直于皮带传送的方向，相邻的两个挡板151之间构成一个用于放置消音器7的隔间。皮带将消音器7 传送至检测皮带的出料端，并利用检测机械手13将消音器7夹持到第二输送机构6上，利用工业相机12检测焊缝。

在一些实施例中，如图3至图4所示，皮带输送机的出料端设有定位架14，定位架14的两侧分别设有纠偏机构5。其中定位架14的高度低于皮带的高度，消音器7在出料端，可落入定位架14上，便于检测机械手13抓取。

如图3至图4所示的一些实施例中，定位架14的两侧分别设有弧形架142，弧形架142与皮带之间设有具有倾斜导向面的导向架141。弧形架142对消音器7定位，倾斜导向面便于消音器7从皮带滚落至弧形架142上。

如图3至图4所示的一些实施例中，纠偏机构5包括纠偏支架、设于纠偏支架上的直线推杆502以及设于直线推杆502端部的推板501。其中，推板501 的下端还设有支撑板，支撑板与纠偏支架上的导轨滑动连接，保证推板501推动整理时有足够的推力保持平衡。

定位架14上设有工作台，用于安装弧形架142，弧形架142的弧形凹槽主要是根据摩托车消音器7的外形来进行设计，能够使消音器7滚动到弧形架142，利用其自身重力对消音器7Y轴和Z轴上的自由度进行限制(其中，Y向为第一输送机构15传输的方向，Z向为竖直方向)，然后两侧的直线推杆502(例如气缸)分别推动与之相连的推板501，从而推动消音器7到达机械手抓取的指定位置。其中，气缸可以为双杆气缸。

在一些实施例中，如图1至图2所示，生产线还包括第二输送机构6、废品箱11和第三输送机构8，第二输送机构6设置于检测夹持机械手与第三输送机构8之间，工业相机12和废品箱11分别设置在第二输送机构6的两侧，第二输送机构6和第三输送机构8的交接处设有取料机械手10，第三输送机构8 的输送带上设有多个包装箱9。

焊缝检测主要由机械手和工业相机12配合完成。考虑到机械手整体手部夹具无法完成整个圆周的转动，本实施例采用两个工业相机12进行焊缝采集，配合检测机械手13首部夹具的整体转动，可以将所有的焊缝进行图像采集。两个工业相机12的高度不一致，调节两个工业相机12使其镜头相对，检测机械手 13抓取车消音器7，使消音器7中心轴线在两个工业相机12的中间位置，通过检测机械手13的运动使消音器7进行120°的转动，从而使其焊缝完全呈现给工业相机12。

采用两套高度不同的相机支架16对工业相机12固定，其中，相机支架16 上设有导轨，工业相机12通过主要通过万向球结构安放在相机支架16，万向球结构能够使工业相机12拍摄位置进行随意调整，并且工业相机12通过万向球结构能够沿导轨往复移动，调整拍摄的位置，相对于固定的连接结构灵活性更强。

焊点检测及剔除系统是摩托车消音器7焊接机工作生产线中对焊接系统焊接的消音器7的焊缝质量进行检测，并对不合格的产品进行剔除的机构。焊接机械手2对消音器7焊接完成后，上料夹持机械手3会把完整的消音器7放置到第一输送机构15的皮带上，检测机械手13将消音器7抓取起来，然后检测机械手13整体通过滚珠丝杠移动到检测区域，工业相机12对焊缝进行拍照，传送到电脑端进行检测。将不合格的产品直接放到废料箱，而合格的产品将会放到第二输送机构6上，传送至取料机械手10能够取到的位置，取料机械手 10将合格的消音器7放到第三输送机构8上的包装箱9内，运往打包机进行打包封装。

封装是摩托车消音器7焊接机工作生产线中对焊点检测的消音器7进行封装，并将封装完成后的摩托车消音器7输送至码垛指定工位的机构。焊点检测合格的消音器7将会被第二输送机构6传送到指定位置，利用取料机械手10 将消音器7抓取起来并放入到包装箱9内，包装箱9在运输带的输送下经过包装机完成包装封口过程，后运送到码垛指定工位，到此即完成了所有的工作。

本次设计的摩托车消音器7自动焊接机从环境、安全等方面都有改进和提升，具体如下：

(1)自动焊接机自动化程度高，只有个别零部件需要人工成批上料，后通过焊接机工作的加工生产线，便可得到焊缝检测合格的并且包装好的产品，极大减少了工人的工作强度，也使工人工作环境得到了改善，减少了焊接产生的气体、辐射对人体的危害。

(2)机器焊接精度高，焊缝质量好，会极大减少因工人技术或操作问题而造成的废料的产生。

(3)机器整体均采用电力驱动或气压驱动，低碳环保，不污染环境。

(4)机械的废料处理均有废料箱，不会造成废料污染。

(5)机器可连续工作时间长，降低生产成本的同时还提高了效益。

摩托车消音器7的自动焊接是焊接消音器7的一次升级，其焊接过程比人工焊接和现有机器焊接过程的自动化程度更高，能够完成放入消音器7所有零部件后，通过焊接机便可焊接成为一个完整的产品，并对焊缝质量进行检测，把不合格产品剔除，直接得到合格产品并完成封装工作。通过自动焊接系统，解决了人工劳动强度大、技术要求高、成本高等问题，使产品的生产效率和产品质量得到了极大地改善。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，包括：

上料机构，包括多个振动上料组件(1)和多个上料夹持机械手(3)，所述振动上料组件(1)包括振动料盘(101)以及固定于所述振动料盘(101)的出料口的直线振料槽(102)，所述直线振料槽(102)的出料端设有撞停块(103)；

焊接机构，包括布局于所述振动上料组件(1)和所述上料夹持机械手(3)附近的焊接机械手(2)以及装配于所述焊接机械手(2)上的焊枪(17)；

焊点检测机构，包括检测夹持机械手以及用于检测的工业相机(12)；以及

第一输送机构(15)，设置于所述焊接机构与所述焊点检测机构之间，用于将焊接后的消音器(7)输送至焊点检测机构。

2.如权利要求1所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述上料夹持机械手(3)包括底座、设置于所述底座上的旋转电机、与所述旋转电机连接的旋转底板(301)、安装于所述旋转底板(301)上且依次连接的多级机械臂、设置于末级机械臂的夹爪气缸(311)；其中，所述多级机械臂包括一级机械臂(306)、二级机械臂(308)，依次类推，直至末级机械臂；各级机械臂之间通过第一齿轮传动组件转动连接，末级机械臂与夹爪气缸(311)之间通过第二齿轮传动组件使所述夹爪气缸(311)360°旋转。

3.如权利要求2所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述一级机械臂(306)通过一级转轴(305)转动连接于所述旋转底板(301)上，所述旋转底板(301)上设有安装所述一级转轴(305)的支板；所述第一齿轮传动组件包括第一驱动电机(302)、与第一驱动电机(302)的主轴连接的第一主动齿轮(303)以及装配于所述一级转轴(305)上的第一从动齿轮(304)，用于驱动所述一级机械臂(306)的所述第一驱动电机(302)固定于所述旋转底板(301)上；所述二级机械臂(308)与所述一级机械臂(306)之间通过二级转轴(307)转动连接，用于驱动所述二级机械臂(308)转动的第一驱动电机(302)固定于所述一级机械臂(306)上，所述二级转轴(307)上设有第一从动齿轮(304)；依次类推直至所述末级机械臂与上级机械臂的转动连接，其中，各级转轴相互平行。

4.如权利要求3所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述上料夹持机械手(3)还包括装配夹爪气缸(311)的旋转支架(310)，所述旋转支架(310)通过旋转转轴与所述末级机械臂连接，所述第二齿轮传动组件包括第二驱动电机、第二主动齿轮和第二从动齿轮(309)；其中，所述第二驱动电机固定于所述末级机械臂上，第二从动齿轮(309)装配于所述旋转转轴上，所述旋转转轴与所述一级转轴(305)垂直。

5.如权利要求3所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，各级机械臂上均设有支撑各所述第一驱动电机(302)的支撑板。

6.如权利要求1所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述第一输送机构(15)为皮带输送机，其中所述皮带输送机的皮带上设有多个挡板(151)，所述挡板(151)垂直于皮带传送的方向，相邻的两个所述挡板(151)之间构成一个用于放置消音器(7)的隔间。

7.如权利要求6所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述皮带输送机的出料端设有定位架(14)，所述定位架(14)的两侧分别设有纠偏机构(5)。

8.如权利要求7所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述定位架(14)的两侧分别设有弧形架(142)，所述弧形架(142)与所述皮带之间设有具有倾斜导向面的导向架(141)。

9.如权利要求7所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，所述纠偏机构(5)包括纠偏支架、设于所述纠偏支架上的直线推杆(502)以及设于所述直线推杆(502)端部的推板(501)。

10.如权利要求1所述的摩托车消音器自动焊接生产线，其特征在于，还包括第二输送机构(6)、废品箱(11)和第三输送机构(8)，所述第二输送机构(6)设置于所述检测夹持机械手与所述第三输送机构(8)之间，所述工业相机(12)和所述废品箱(11)分别设置在所述第二输送机构(6)的两侧，所述第二输送机构(6)和所述第三输送机构(8)的交接处设有取料机械手(10)，所述第三输送机构(8)的输送带上设有多个包装箱(9)。

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