CN220330345U - 一种可切换工装自动焊螺母装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可切换工装自动焊螺母装置，包括传送带、第一工业机械臂、第二工业机械臂、视觉检测装置、可切换定位工装和螺母焊机，所述传送带上设有零件放置工位和零件取件工位，所述视觉检测装置置于所述零件放置工位的上方，所述第一工业机械臂将零件放置工位的零件抓取放在所述可切换定位工装上，所述第二工业机械臂将所述可切换定位工装上的零件抓取送到所述螺母焊机进行焊接，焊接后所述第二工业机械臂将零件投入所述零件取件工位。本方案采用传送带上料方式，并利用工业机械臂、视觉检测装置以及螺母焊机等有效实现零件焊接作业自动化，本方案将定位工装设计成具有多个安装面的多边形安装滚筒，可以装夹更多的零件，提高工作效率。

Description

一种可切换工装自动焊螺母装置

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体为一种可切换工装自动焊螺母装置。

背景技术

在汽车制造行业，对于螺母等零部件的焊接，主要是采用人工方式，作业员在长期作业中难以保持专注，难免会出现疏忽，因此无法杜绝不良产生。因螺母、螺栓的型号繁多，需焊接螺母、螺栓等零部件也非常多，导致螺母实现自动化焊接的难度较大，生产效率极其低下。

授权公告号CN218533157U的中国实用新型专利公开一种汽车白车身螺母自动焊接系统，包括螺母输送机、螺母焊接机以及搬运装置；所述螺母输送机包括机身、振动盘、送料管、输送枪组件和支撑组件，所述振动盘设置在所述机身内，所述输送枪组件通过所述送料管连接所述机身；所述输送枪组件包括枪管，枪管上设有第一气缸，第一气缸连接有伸缩杆，伸缩杆套接在所述枪管中，所述伸缩杆的一端连接有气动夹爪；所述气动夹爪包括两个夹指，两个夹指之间形成有对螺母进行周向限位的容置腔；所述支撑组件包括支撑板；所述送料管的输出端对应所述容置腔的上端，所述支撑组件的支撑板对应位于所述容置腔的下端；所述螺母焊接机包括底模以及焊接头；所述搬运装置用于搬运汽车白车身零件。该方案采用送料管的方式对螺母有节奏的输送，提高对螺母接载的稳定性，实现螺母与汽车白车身零件的自动化焊接加工。但是该焊接系统的送料管只能匹配一种型号的螺母，如果需要更换不同尺寸的螺母进行焊接，则需要更换不同的送料管，这样会大大降低生产效率。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提出的问题，本方案提供一种结构简单，成本交底的可切换工装自动焊螺母系统，其可通过更换自动焊螺母的定位工装，实现多个产品共用一个工装，无需频繁更换产品夹具，这样就可以装夹更多的产品供焊机进行焊接，确保焊机不停歇作业，提高生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用技术方案为：一种可切换工装自动焊螺母装置，包括传送带、第一工业机械臂、第二工业机械臂、视觉检测装置、可切换定位工装和螺母焊机，所述传送带上设有零件放置工位和零件取件工位，所述视觉检测装置置于所述零件放置工位的上方，所述第一工业机械臂将零件放置工位的零件抓取放在所述可切换定位工装上进行精确定位，所述第二工业机械臂将所述可切换定位工装上的零件抓取送到所述螺母焊机进行焊接，焊接后所述第二工业机械臂将零件投入所述零件取件工位。本方案仅采用2个工业机械臂实现零件焊接加工作业过程自动化，可切换定位工装就相当于一个中转平台，承接了2个工业机械臂的工作衔接，结构较现有的焊接系统简单，成本较低，适于推广应用。

进一步的，所述可切换定位工装包括安装座、多边形安装滚筒和切换装置，所述多边形安装滚筒上设有若干零件定位面，每一所述零件定位面上分别设有匹配装夹不同零件的定位块或定位孔，所述多边形安装滚筒通过转轴可转动的安装在所述安装座上，所述切换装置连接并可驱动所述多边形安装滚筒转动，使相应的零件定位面朝向所述第一工业机械臂或第二工业机械臂的作业面，方便第一工业机械臂或第二工业机械臂装夹或抓取零件。这样，不同的零件也可以在一次排产中共同放置在零件放置工位上，等待视觉检测装置识别其型号，匹配不同的零件定位面后，所述切换装置驱动所述多边形安装滚筒转动，使相应的零件定位朝上(也可以根据第一工业机械臂或第二工业机械臂的作业面朝向不同方位)进行装夹和取件的作业。

进一步的，所述零件定位面的数量为3～8个；优选为6个，所述多边形安装滚筒的截面为正六边形，这样结构较为稳定，转动顺畅。

进一步的，为了使得装夹和取件的作业更加稳定，每一所述零件定位面上还可以设置有吸附零件的电磁吸附装置，保证零件不易从多边形安装滚筒上掉落。作为本方案的另一种构思，每一所述零件定位面上也可以设置有吸附零件的真空吸附装置。

进一步的，所述切换装置包括气缸和连接板，所述气缸的活塞杆连接所述连接板的一端，所述连接板的另一端连接所述转轴，通过控制气缸的活塞杆伸出长度，可以实现所述多边形安装滚筒的定角度旋转，从而匹配第一工业机械臂或第二工业机械臂的作业面。所述切换装置也可以由电机和定角度转盘组成。

进一步的，所述零件放置工位和零件取件工位上分别放置有装件框和取件框，所述传送带上设有分别卡挡所述装件框和取件框的定位装置，使所述装件框和取件框分别停留在所述零件放置工位和零件取件工位上等待相应作业结束。其中，所述传送带采用链轮滚筒输送带，所述定位装置包括设置在所述链轮滚筒输送带下方的伸缩杆，所述伸缩杆置于所述链轮滚筒输送带的滚筒间隙中，并可上下伸缩，从而卡挡所述装件框或取件框。作为本方案的另一种构思，所述传送带也可以采用皮带输送线，而定位装置也可以采用设置在传送带的侧面进行卡挡。

进一步的，所述传送带上还设有若干用于检测所述装件框和取件框位置的光电传感器。

进一步的，所述传送带的两侧设有护栏，以规范装件框和取件框的输送。

本实用新型的有益效果是：本方案采用传送带上料方式，并利用工业机械臂、视觉检测装置以及螺母焊机等有效实现零件从自动上料、定位、焊接到下料的所有作业过程自动化。本方案将定位工装设计成具有多个安装面的多边形安装滚筒，可以装夹更多的零件，可以调节2个工业机械臂的节拍均衡。在多边形安装滚筒的每一个安装面上，设计统一的安装位置，便于拆卸，每一个零件只需制作新的定位块安装在各个安装面上，这样就可以实现共用，为每一个零件设计的定位块较为简单，制造成本很低，可以通过很少的投入就能够实现共用，这样就可以装夹更多的产品供焊机进行焊接。确保焊机不停歇作业，提高工作效率。

附图说明

图1a和图1b为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型的传送带结构示意图；

图4为本实用新型的可切换定位工装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行进一步的说明。值得注意的是，该具体实施例仅为本实用新型代表性之具体实施例，其中所举例之特定方法、装置、条件、材质等并非用于限定本实用新型或对应之具体实施例。

一种可切换工装自动焊螺母装置，如图1a-图4所示，包括有机座1、传送带2、第一工业机械臂3、第二工业机械臂4、视觉检测装置5、可切换定位工装6、螺母焊机7和电控柜8，所述传送带2、第一工业机械臂3、第二工业机械臂4、视觉检测装置5、可切换定位工装6、螺母焊机7和电控柜8设置在所述机座1上，所述机座1上设有围蔽所述传送带2、第一工业机械臂3、第二工业机械臂4、视觉检测装置5、可切换定位工装6、螺母焊机7和电控柜8的墙板，使得焊接系统在一个相对封闭的空间内作业，提高作业安全性。所述传送带2上设有零件放置工位和零件取件工位，所述墙板上对应零件放置工位和零件取件工位的位置分别设有入料口11和出料口12，所述墙板上还设有控制面板13、透明视窗14和检修门15等，所述零件放置工位和零件取件工位上分别放置有装件框21和取件框22，所述传送带2上设有分别卡挡所述装件框21和取件框22的定位装置23，使所述装件框21和取件框22分别停留在所述零件放置工位和零件取件工位上等待相应作业结束。所述视觉检测装置5置于所述装件框21的上方，所述视觉检测装置5对装件框21中的零件进行拍照校对，判断零件的类型、位置等信息后，所述第一工业机械臂3将装件框21的零件抓取放在所述可切换定位工装6上进行精确定位，所述第二工业机械臂4将所述可切换定位工装6上的零件抓取送到所述螺母焊机7进行焊接，焊接后所述第二工业机械臂4再将零件投入所述取件框22。所述电控柜8分别电气连接所述传送带2、第一工业机械臂3、第二工业机械臂4、视觉检测装置5、螺母焊机7和控制面板13等，所述控制面板13控制连接所述传送带2、第一工业机械臂3、第二工业机械臂4和螺母焊机7等。

进一步的，如图3所示，所述传送带2采用链轮滚筒输送带，所述定位装置23包括设置在所述链轮滚筒输送带下方的伸缩杆，所述伸缩杆置于所述链轮滚筒输送带的滚筒间隙中，并可上下伸缩，从而卡挡所述装件框21或取件框22。作为本方案的另一种构思，所述传送带2也可以采用皮带输送线，而定位装置也可以采用设置在传送带的侧面进行卡挡。

进一步的，所述传送带2上还设有若干用于检测所述装件框21和取件框22位置的光电传感器24。

进一步的，所述传送带2的两侧设有护栏，以规范装件框21和取件框22的输送。

进一步的，如图4所示，所述可切换定位工装6包括安装座61、多边形安装滚筒65和切换装置，所述多边形安装滚筒65上设有若干零件定位面，每一所述零件定位面上分别设有匹配装夹不同零件的定位块66(或定位孔)，所述定位块66的表面设计为装夹不同零件的夹具，所述定位块66的底面固定在所述零件定位面上的安装孔上，每一所述零件定位面上的安装孔均为统一设计，即每一所述零件定位面上的安装孔的孔距、位置和孔型等均相同，这样便于拆卸，而且每一种零件只需制作新的定位块66安装在零件定位面上，这样就可以实现共用，为每一种零件设计的定位块66较为简单，制造成本很低。所述多边形安装滚筒65通过转轴63可转动的安装在所述安装座61上，所述切换装置连接并可驱动所述多边形安装滚筒66转动，使相应的零件定位面朝向所述第一工业机械臂3或第二工业机械臂4的作业面，方便第一工业机械臂3或第二工业机械臂4装夹或抓取零件。这样，不同的零件也可以在一次排产中共同放置在零件放置工位上，等待视觉检测装置5识别其型号，匹配不同的零件定位面后，所述切换装置驱动所述多边形安装滚筒转动，使相应的零件定位朝上(也可以根据第一工业机械臂或第二工业机械臂的作业面朝向不同方位)进行装夹和取件的作业。

进一步的，所述零件定位面的数量为3～8个；优选的，在本实施例中，所述多边形安装滚筒65的截面为正六边形，所述零件定位面的数量为6个，这样结构较为稳定，转动顺畅。

进一步的，为了使得装夹和取件的作业更加稳定，每一所述零件定位面上还可以设置有吸附零件的电磁吸附装置，保证零件不易从多边形安装滚筒上掉落。作为本方案的另一种构思，每一所述零件定位面上也可以设置有吸附零件的真空吸附装置。

进一步的，所述切换装置包括气缸62和连接板64，所述气缸62的活塞杆连接所述连接板64的一端，所述连接板64的另一端连接所述转轴63，通过控制气缸62的活塞杆伸出长度，可以实现所述多边形安装滚筒66的定角度旋转，从而匹配第一工业机械臂3或第二工业机械臂4的作业面。作为本方案的另一种构思，所述切换装置也可以由电机和定角度转盘组成。

本方案仅采用2个工业机械臂实现零件焊接加工作业过程自动化，可切换定位工装就相当于一个中转平台，承接了2个工业机械臂的工作衔接，结构较现有的焊接系统简单，成本较低，适于推广应用。本方案采用切换定位工装6，定位工装设计成多边型，每一个面都可以定位零件，这样就可以装夹更多的零件供焊机进行焊接，确保焊机不停歇作业。每一个面上的零件焊接完后就可以根据设定的旋转角度把另一面装夹好的零件旋转到作业面，第一工业机械臂3或第二工业机械臂4的装夹作业面和焊接作业面相互之间不影响，如此往复工作，就可以实现自动化生产。

以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，包括传送带、第一工业机械臂、第二工业机械臂、视觉检测装置、可切换定位工装和螺母焊机，所述传送带上设有零件放置工位和零件取件工位，所述视觉检测装置置于所述零件放置工位的上方，所述第一工业机械臂将零件放置工位的零件抓取放在所述可切换定位工装上，所述第二工业机械臂将所述可切换定位工装上的零件抓取送到所述螺母焊机进行焊接，焊接后所述第二工业机械臂将零件投入所述零件取件工位。

2.根据权利要求1所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述可切换定位工装包括安装座、多边形安装滚筒和切换装置，所述多边形安装滚筒上设有若干零件定位面，每一所述零件定位面上分别设有匹配装夹不同零件的定位块或定位孔，所述多边形安装滚筒通过转轴可转动的安装在所述安装座上，所述切换装置连接并可驱动所述多边形安装滚筒转动。

3.根据权利要求2所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述零件定位面的数量为6个，所述多边形安装滚筒的截面为正六边形。

4.根据权利要求2所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述切换装置包括气缸和连接板，所述气缸的活塞杆连接所述连接板的一端，所述连接板的另一端连接所述转轴。

5.根据权利要求1所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述零件放置工位和零件取件工位上分别放置有装件框和取件框，所述传送带上设有分别卡挡所述装件框和取件框的定位装置。

6.根据权利要求5所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述传送带采用链轮滚筒输送带，所述定位装置包括设置在所述链轮滚筒输送带下方的伸缩杆，所述伸缩杆置于所述链轮滚筒输送带的滚筒间隙中，并可上下伸缩。

7.根据权利要求5所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述传送带上还设有若干用于检测所述装件框和取件框位置的光电传感器。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种可切换工装自动焊螺母装置，其特征在于，所述传送带的两侧设有护栏。