CN220614964U - 一种自动化双单元多方位超声波焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，包括焊接支架；第一超声波焊接单元设置在焊接支架上；Z轴伺服模组设于焊接支架上；X轴伺服模组设置在Z轴伺服模组上；第二超声波焊接单元设置在X轴移动模组上，且第二超声波焊接单元位于第一超声波焊接单元的相对一侧，第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元均可通过补偿移动模组在焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿；本实用新型中的第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元可多角度的旋转以及分别通过对应的补偿移动模组在Z轴方向上进行位移补偿，满足不同的焊接深度，还可以调整第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元之间的距离以及高度落差，焊接效率高，通用性广。

Description

一种自动化双单元多方位超声波焊接装置

技术领域

本实用新型属于汽车焊接技术领域，尤其涉及一种自动化的双单元多方位超声波焊接装置。

背景技术

为迎接未来汽车行业高频率的更新换代、较快的生产需求以及工业4.0智能制造的实施，汽车塑料焊接行业会更多的选择机器人自动化焊接设备。

目前市场常见的机器人超声波焊接方式均为每次焊接1个点，这样可以使得机器人焊接拥有高柔性化优点，但是在实际的焊接作用中发现，当需要焊接至少两个点时，需要单个焊头来进行多位置点的焊接，这样的焊接效率低；并且针对不同方向、不同深度以及不同间距的焊点，还需要对同一个焊头的位置进行多方向的调整，这样就要进一步的降低了焊接效率，通用性差，无法满足不同位置的焊接加工需求。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，能同时焊接两个不同方向、不同深度以及不同间距焊点，焊接效率高，通用性好。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，包括：

焊接支架；

第一超声波焊接单元，设置在所述焊接支架上，并且通过补偿移动模组可在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿；

Z轴伺服模组，设于所述焊接支架上；

X轴伺服模组，设置在所述Z轴伺服模组上，用以经由所述Z轴伺服模组驱动在所述焊接支架的Z轴方向移动；

第二超声波焊接单元，设置在所述X轴移动模组上，用以经由所述X轴伺服模组驱动可在所述焊接支架的X方向移动，且，所述第二超声波焊接单元位于所述第一超声波焊接单元的相对一侧，所述第二超声波焊接单元通过补偿移动模组可在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿；

其中，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元均可在所述焊接支架的下方进行多角度旋转。

进一步的，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元的结构相同；所述第一超声波焊接单元包括通过伺服电机和齿轮减速箱驱动旋转的超声波换能器，所述超声波换能器的下方设有超声波焊头，在所述超声波换能器上还设有高频模块。

进一步的，所述齿轮减速箱与超声波换能器之间还设有快换装置，用以快速的对超声波换能器和超声波焊头进行更换。

进一步的，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元通过补偿移动模组在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿的补偿距离比Z轴伺服模组驱动第二超声波焊接单元在焊接支架的Z轴方向上的移动距离短。

进一步的，所述补偿移动模组包括补偿气缸，所述补偿气缸驱动位于伺服直线模组上的滑动部件上下移动，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元分别设于对应的滑动部件上。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型方案中的两个超声波焊头可分别通过对应的补偿移动模组在焊接支架的Z轴方向上进行深度的位移补偿，满足不同深度的焊点，两个超声波焊头也可分别通过旋转电机进行360°的旋转；同时，第二超声波焊接单元通过X轴伺服模组和Z轴伺服模组在焊接支架的X轴方向和Z轴方向移动，从而可以调整两个超声波焊头之间的距离以及相互之间的高度落差，能一次性焊接两个不同位置的焊点，焊接效率高，并且可以适配不同的方向的两个焊点，通用性广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1为本实用新型一实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中第二超声波焊接单元与Z轴伺服模组、X轴伺服模组装配时的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中略去超声波焊头后第一超声波焊接单元的结构示意图；

图4为为本实用新型一实施例中位移补偿模组与第一超声波焊接单元装配时的局部示意图；

其中：焊接支架1、第一超声波焊接单元2、Z轴伺服模组3、X轴伺服模组4、第二超声波焊接单元5、位移补偿模组6、伺服电机20、齿轮减速箱21、超声波换能器22、超声波焊头23、高频模块24、快换装置25、补偿气缸60、伺服直线模组61、滑动部件62。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本实用新型提供了一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，以解决现有技术中单个焊头焊接两个焊点时的效率低，并且针对不同方向、不同深度以及不同间距的焊点，还需要对同一个焊头的位置进行多方向的调整而导致焊接效率进一步降低，通用性差的问题。

为了便于理解，下面对本申请实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1至图2，本申请实施例中的一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，包括焊接支架1、第一超声波焊接单元2、Z轴伺服模组3、X轴伺服模组4和第二超声波焊接单元5；第一超声波焊接单元2竖向安装在所述焊接支架1上，并且通过补偿移动模组6可在所述焊接支架1的Z轴方向上进行相关的位移补偿；Z轴伺服模组3安装在所述焊接支架1上，X轴伺服模组4安装在所述Z轴伺服模组3上，用以经由所述Z轴伺服模组3驱动在所述焊接支架1的Z轴方向移动。

第二超声波焊接单元5安装在所述X轴移动模组4上，用以经由所述X轴伺服模组4驱动可在所述焊接支架1的X方向移动，并且所述第二超声波焊接单元5位于所述第一超声波焊接单元2的相对平行一侧，所述第二超声波焊接单元5通过补偿移动模组可在所述焊接支架1的Z轴方向上进行位移补偿，并且所述第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5均可在所述焊接支架1的下方进行360°的旋转。

本实用新型的自动化双单元多方位超声波焊接装置，第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5可分别通过对应的补偿移动模组6在焊接支架1的Z轴方向上进行深度的位移补偿，用以满足不同深度的焊点，同时第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5也可分别进行360°的旋转，对焊接的角度进行调整。

另外，第二超声波焊接单元5通过X轴伺服模组4和Z轴伺服模组3在焊接支架1的X轴方向和Z轴方向移动，从而可以调整第二超声波焊接单元5与第一超声波焊接单元2之间的距离以及相互之间的高度落差，从而实现了一次能焊接两个不同位置的焊点，焊接效率高，并且通用性广。

基于图1和图3，所述第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5的结构相同，本实施例中以第一超声波焊接单元2进行具体的描述，所述第一超声波焊接单元2包括通过伺服电机20和齿轮减速箱21驱动旋转的超声波换能器22，所述超声波换能器22的下方设有超声波焊头23，在所述超声波换能器23上还设有高频模块24，用于保证超声波焊头23的正常工作；工作时，超声波焊头23可以经由伺服电机20和齿轮减速箱21驱动进行多角度的旋转，从而可以满足不同焊点角度的焊接。

另外，所述齿轮减速箱21与超声波换能器23之间还设有快换装置25，通过快换装置25可以快速的对超声波换能器23和超声波焊头23进行更换，便于实际的使用。

同时，第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5均可完成自动换刀，采用高能力夹持器及自研的微型电气路对接模块。

基于图1和图4，本实施例中，所述补偿移动模组6包括补偿气缸60，所述补偿气缸驱动位于伺服直接模61组上的滑动部件62进行滑动，所述第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5分别设于对应的滑动部件62上；这样当补偿气缸60工作时，带动位于伺服直接模61组上的滑动部件62往下移动，从而对第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5在Z轴方向的位移进行适当的补偿。

此外，所述第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5通过补偿移动模组6在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿的补偿距离比Z轴伺服模组驱动第二超声波焊接单元5在焊接支架1的Z轴方向上的移动距离短，这是因为Z轴伺服模组驱动第二超声波焊接单元5的移动距离是为了调整第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5之间的高度差，而补偿移动模组6只是对第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5在Z轴方向上的距离进行一定的距离的微调，满足不同的焊接深度需求。

同时，本实施例中的Z轴伺服模组3、X轴伺服模组4均采用伺服直线模组的方式进行驱动。

实际工作的流程如下所述：

当需要对两个焊点进行同步焊接时，先确定第一个焊点的位置，通过匹配的机械手将本超声波焊接装置移动到第一个焊点的位置，接着通过第一超声波焊接单元2对应的位移补偿模组6对第一超声波焊接单元2中的超声波焊头23进行Z轴方向的深度位移补偿来保证焊接的深度，使得焊接第一焊点的位置准确。

确定好第二个焊点的位置，通过X轴伺服模组4驱动第二超声波焊接单元5在X方向移动，从而适配第二个焊点与第一个焊点之间的相对距离，通过Z轴伺服模组3驱动第二超声波焊接单元5在Z轴方向移动，从而适配第二个焊点与第一个焊点之间的高度差，最后可以通过位移补偿模组6来对第二超声波焊接单元5中的超声波焊头23在Z轴上进行深度的位移补偿。

通过伺服电机20和齿轮减速箱21驱动位于第一超声波焊接单元2和第二超声波焊接单元5上的超声波焊头23进行360°旋转，从而能够适配第一焊点和第二焊点的角度，确保了一次性焊接两个焊点精准且高效的焊接。

综上所述，通过本超声波焊接装置，可以快速且精准的对两个不同方向、不同高度差以及不同角度的焊点进行同步焊接，焊接效率高，适配性好，满足了企业的焊接需求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种自动化双单元多方位超声波焊接装置，其特征在于，包括：

焊接支架；

第一超声波焊接单元，设置在所述焊接支架上，并且通过补偿移动模组可在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿；

Z轴伺服模组，设于所述焊接支架上；

X轴伺服模组，设置在所述Z轴伺服模组上，用以经由所述Z轴伺服模组驱动在所述焊接支架的Z轴方向移动；

第二超声波焊接单元，设置在所述X轴伺服模组上，用以经由所述X轴伺服模组驱动可在所述焊接支架的X方向移动，且，所述第二超声波焊接单元位于所述第一超声波焊接单元的相对一侧，所述第二超声波焊接单元通过补偿移动模组可在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿；

其中，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元均可在所述焊接支架的下方进行多角度旋转。

2.如权利要求1所述的自动化双单元多方位超声波焊接装置，其特征在于：所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元的结构相同；所述第一超声波焊接单元包括通过伺服电机和齿轮减速箱驱动旋转的超声波换能器，所述超声波换能器的下方设有超声波焊头，在所述超声波换能器上还设有高频模块。

3.如权利要求2所述的自动化双单元多方位超声波焊接装置，其特征在于：所述齿轮减速箱与超声波换能器之间还设有快换装置，用以快速的对超声波换能器和超声波焊头进行更换。

4.如权利要求1所述的自动化双单元多方位超声波焊接装置，其特征在于：所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元通过补偿移动模组在所述焊接支架的Z轴方向上进行位移补偿的补偿距离比Z轴伺服模组驱动第二超声波焊接单元在焊接支架的Z轴方向上的移动距离短。

5.如权利要求1所述的自动化双单元多方位超声波焊接装置，其特征在于：所述补偿移动模组包括补偿气缸，所述补偿气缸驱动位于伺服直线模组上的滑动部件上下移动，所述第一超声波焊接单元和第二超声波焊接单元分别设于对应的滑动部件上。