WO2021248982A1 - 一种自动化激光焊接流水线 - Google Patents

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缪磊
袁文卿
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苏州富强科技有限公司
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to the field of laser welding, in particular to an automated laser welding assembly line.
  • the degree of automation is low, and there are many steps that require manual assistance, which causes the problems of low welding efficiency and uncontrollable welding quality; secondly, some auxiliary materials that play a role in auxiliary welding often need to be broken and removed after welding.
  • the existing The integration of laser welding lines is low, and it is often necessary to arrange one or more sets of auxiliary material breaking lines. On the one hand, this leads to the problem of excessively large plant area. On the other hand, it also increases equipment procurement costs. In addition, lower integration The degree of damage makes the product prone to problems such as damage, welding seam falling off, and welding seam cracking during the frequent transfer process between the assembly lines, which affects the welding quality of the product.
  • a laser generator installed on the laser mounting base plate
  • the suction mechanism further includes a manipulator and a visual inspection assembly installed on the manipulator, and the suction mounting seat is installed on the manipulator through the mounting plate.
  • a lifting rail installed on the lifting mounting plate and extending in a vertical direction;
  • the breaking assembly is fixedly connected with the rotating disk
  • the rotating disc is coaxially rotatably connected to the center of the adjustment disc; the adjustment disc is provided with at least three adjustment through holes arranged along its circumference, and there are two adjacent adjustment through holes. There are unlocking through holes; the rotation angle adjustment between the rotating disc and the adjusting disc is realized by screwing in or out the locking bolt in each unlocking through hole.
  • One of the above technical solutions has the following advantages or beneficial effects: due to its high degree of automation and integration, it improves welding efficiency and quality on the one hand, and greatly saves redundant equipment on the other hand. The footprint of the factory is reduced, and the welding efficiency and welding quality are further improved.
  • Another one of the above technical solutions has the following advantages or beneficial effects: because it drives the laser source to make the laser beam emitted by the laser source switch back and forth between at least four emission angles, and make the laser beam during the switching process The focus is kept on the same level, so that it can quickly switch between multiple welding stations on the same operating plane to achieve the purpose of improving welding efficiency.
  • FIG. 12 is a perspective view of the suction nozzle in the automated laser welding assembly line proposed according to an embodiment of the present invention from another perspective, in which the bottom three-dimensional structure of the suction nozzle can be seen;
  • Figure 13 shows the extension path of the suction air path inside the suction nozzle with a dotted line
  • Fig. 29 is a perspective view of a sliding finger in an automated laser welding assembly line proposed according to an embodiment of the present invention.
  • the suction nozzle 100 installed on the suction mounting seat 53;
  • An extension section which is installed to the bottom of the suspension section 120;
  • the lifting drive assembly 24 includes:
  • the auxiliary material breaking mechanism 25 includes:
  • the jacking driver 253 is installed on the broken mounting plate 251;

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Abstract

一种自动化激光焊接流水线，包括：传送线(1)，其上设有沿其传送方向依次布置的焊接工位(11)及辅料折断工位(12)；激光发生机构(4)，其设于焊接工位处；吸取机构(5)，其设于激光发生机构的旁侧；以及辅料折断装置(2)，其设于辅料折断工位处，其中，传送线上周期性的传送有载满待焊接产品的载具(3)，当载具传送至焊接工位时，吸取机构吸取待焊接的工件至载具中的产品上，激光发生机构进行激光焊接；当焊接完成后，载具传送至辅料折断工位，辅料折断装置将焊接后工件上的辅料进行折断。该焊接流水线具有较高的自动化程度及集成度，提高了焊接效率及焊接质量。

Description

一种自动化激光焊接流水线 技术领域
本发明涉及激光焊接领域，特别涉及一种自动化激光焊接流水线。
背景技术
在激光焊接领域中，采用不同结构形式的激光焊接流水线将待焊接的工件焊接至待焊接的产品上是众所周知的。在研究和实现激光焊接的过程中，发明人发现现有技术中的激光焊接流水线至少存在如下问题：
首先，自动化程度低，需要人工辅助的步骤较多，由此造成焊接效率低下及焊接质量不可控的问题；其次，焊接后往往需要对一些起到辅助焊接作用的辅料进行折断去除，现有的激光焊接流水线集成度较低，往往需要额外再布置一条甚至多套辅料折断流水线，这一方面导致厂区占地面积过大的问题，另一方面也增加了设备采购成本，此外，较低的集成度使得产品在流水线间频繁转移过程中容易出现损坏、焊缝脱落、焊缝开裂等问题，影响产品的焊接质量。
有鉴于此，实有必要开发一种自动化激光焊接流水线，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的主要目的是，提供一种自动化激光焊接流水线，其具有较高的自动化程度及集成度，一方提高了焊接效率及提高了焊接质量，另一方面大幅节省了冗余的设备，减小了厂区占地空间，进一步提高了焊接效率及焊接质量。
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种自动化激光焊接流水线，包括：
传送线，其上设有沿其传送方向依次布置的焊接工位及辅料折断工位；
激光发生机构，其设于所述焊接工位处；
吸取机构，其设于所述激光发生机构的旁侧；以及
辅料折断装置，其设于所述辅料折断工位处，
其中，所述传送线上周期性的传送有载满待焊接产品的载具，当载具传送至所述焊接工位时，所述吸取机构吸取待焊接的工件至载具中的产品上，激光发生机构进行激光焊接；当焊接完成后，载具传送至所述辅料折断工位，辅料折断装置将焊接后工件上的辅料进行折断。
可选的，所述激光发生机构包括：
激光安装座，其设于所述传送线的旁侧；
激光安装底板，其与所述激光安装座滑动连接；
激光发生器，其安装于所述激光安装底板上；以及
升降驱动器，其安装于激光安装座上并与所述激光安装底板传动连接；
其中，所述激光发生器包括安装于所述激光安装底板上的转向驱动器以及与所述转向驱动器传动连接的激光源，所述激光源在所述转向驱动器驱动下使得由激光源射出的激光束在至少四个出射角度间往复切换，并且在切换过程中所述激光束的焦点始终位于同一水平面上。
可选的，所述吸取机构包括：
吸取安装座；以及
安装于所述吸取安装座上的吸嘴；
其中，所述吸取安装座包括：
沿竖直方向延伸的安装立板；
与所述安装立板的侧面滑动连接的滑动安装板，所述滑动安装板可沿竖直方向相对于所述安装立板往复滑移以在自然状态及缓冲状态之间切换；以及
与所述滑动安装板固定安装的吸嘴安装座，所述吸嘴安装座的侧面固接有吸嘴安装悬臂，所述吸嘴安装悬臂从所述吸嘴安装座的侧面出发水平向外延伸，所述吸嘴可拆卸地安装于吸嘴安装悬臂上。
可选的，所述吸取安装座还包括固接于所述安装立板的顶部的安装平板，所述滑动安装板的侧面一体式地形成有水平向外凸起的缓冲承接台，所述安装平板沿水平方向延伸并且至少部分地延伸至所述缓冲承接台的上方，所述安装平板与缓冲承接台之间连接有可弹性变形的缓冲部件，所述缓冲部件作 用于所述缓冲承接台使得当吸嘴受到压迫力消失后，所述滑动安装板能够沿着竖直方向向下滑移以从所述缓冲状态复位至所述自然状态。
可选的，所述吸取机构还包括机械手及安装于机械手上的视觉检测组件，所述吸取安装座通过所述安装平板安装至所述机械手上。
可选的，所述辅料折断装置包括：
折断安装架，其架设于传送线之上；
Y向驱动组件，其设于所述折断安装架上；
X向驱动组件，其与所述Y向驱动组件传动连接；以及
升降驱动组件，其与所述X向驱动组件传动连接；
其中，所述升降驱动组件包括：
升降安装板，其与所述X向驱动组件的动力输出端传动连接；
升降导轨，其安装于所述升降安装板上并沿竖直方向延伸；以及
升降驱动器，其安装于所述升降安装板上；
其中，所述升降导轨上滑动连接有辅料折断机构，所述辅料折断机构与所述升降驱动器的动力输出端传动连接，所述辅料折断机构在所述升降驱动器的驱动下沿着所述升降导轨往复升降。
可选的，所述辅料折断机构包括：
升降板，其与所述升降驱动器的动力输出端传动连接；
调节盘，其与所述升降板固定连接；
转动盘，其与所述调节盘转动连接；以及
折断组件，其与所述转动盘固定连接，
其中，所述转动盘同轴转动连接于所述调节盘的圆心处；所述调节盘上设有至少三个沿其周向布置的调节通孔，相邻两个所述调节通孔间设有解锁通孔；通过在每个解锁通孔中旋入或旋出锁定螺栓来实现所述转动盘与调节盘之间的转动角度调节。
可选的，所述折断组件包括：
折断安装板，其与所述升降板固定连接；
顶推驱动器，其安装于所述折断安装板上；
杆状的固定指，其与所述折断安装板相固接并且从所述折断安装板出发 向下悬垂；以及
杆状的滑动指，其与所述顶推驱动器的动力输出端传动连接并且从所述顶推驱动器出发向下悬垂；
其中，所述折断安装板在所述升降驱动器的驱动下在竖直平面内往复升降；所述固定指的底部敞开形成有折断容纳腔；所述滑动指与所述固定指相对设置，所述滑动指上与所述固定指相对的侧面固接有折断穿套杆；所述滑动指在所述顶推驱动器的驱动下靠近或远离所述固定指以使得所述折断穿套杆插入所述折断容纳腔中或者从所述折断容纳腔中抽离。
可选的，所述折断容纳槽大致呈倒置的U字形结构以在相对位置上形成：
远离所述固定指的前侧壁；以及
与所述固定指相对的后侧壁；
其中，所述滑动指在所述顶推驱动器的驱动下靠近或远离所述固定指以使得所述折断穿套杆穿过所述后侧壁后插入所述折断容纳腔中并至少部分地没入所述前侧壁中或者从所述折断容纳腔中抽离。
可选的，所述后侧壁上开设有贯穿其前后的第一穿套孔，所述前侧壁上开设有贯穿其前后的第二穿套孔；当所述滑动指在所述顶推驱动器的驱动下靠近所述固定指时，所述折断穿套杆依次穿过所述第一穿套孔、折断容纳槽后至少部分没入所述第二穿套孔中。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：由于其具有较高的自动化程度及集成度，一方提高了焊接效率及提高了焊接质量，另一方面大幅节省了冗余的设备，减小了厂区占地空间，进一步提高了焊接效率及焊接质量。
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：由于其通过驱动激光源使得由激光源射出的激光束在至少四个出射角度间往复切换，并且在切换过程中使得所述激光束的焦点保持在同一水平面上，从而能够在同一操作平面上的多个焊接工位之间进行快速切换来到达提高焊接效率的目的。
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：由于其通过将折耳穿套于折断穿套杆上来使得在将折耳折断过程中，折耳通过沿着折 断穿套杆往复滑移来减弱或消逝折断过程中产生的横向剪切力，从而防止由于施加在折耳上的弯折力过大而导致焊点脱落、焊缝开裂、工件变形等问题，提高了焊接成品率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
图1为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线的立体图；
图2为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中的俯视图；
图3为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中激光发生机构与吸取机构相配合的立体图；
图4为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸取机构的立体图；
图5为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸取安装座的左视图；
图6为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸取安装座的立体视图；
图7为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸取机构与激光束相配合时的立体图；
图8为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中的吸取机构隐藏了吸嘴安装座后的左视图；
图9为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中的吸取机构隐藏了吸嘴后的立体图；
图10为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴安装座的左视图；
图11为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴 的立体图，图中对外凸部进行了局部放大；
图12为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中的吸嘴在另一视角下的立体图，图中能够看到吸嘴的底部立体结构；
图13中以虚线示出了吸取气路在吸嘴内部的延伸路径；
图14为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴的左视图，图中以虚线示出了吸取气路在吸嘴内部的延伸路径；
图15为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴的正视图；
图16为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴的俯视图；
图17为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中吸嘴的仰视图；
图18为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中辅料折断装置的立体图；
图19为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中辅料折断机构的立体图；
图20为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中辅料折断机构的左视图；
图21为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中辅料折断机构的俯视图；
图22为根据本发明一个实施方式提出的工件；
图23为根据本发明一个实施方式提出的工件在折断过程中的弯折方向趋势图；
图24为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中折断组件的立体图；
图25为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中折断组件的前视图；
图26为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中折断组件的右视图，图中示出了固定指与滑动指相分离时的状态；
图27为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中折断组件的右视图，图中示出了固定指与滑动指相合时的状态；
图28为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中固定指的立体图；
图29为根据本发明一个实施方式提出的自动化激光焊接流水线中滑动指的立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因 此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。
涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
根据本发明的一实施方式结合图1和图2的示出，可以看出，自动化激光焊接流水线包括：
传送线1，其上设有沿其传送方向依次布置的焊接工位11及辅料折断工位12；
激光发生机构4，其设于所述焊接工位11处；
吸取机构5，其设于所述激光发生机构4的旁侧；以及
辅料折断装置2，其设于所述辅料折断工位12处，
其中，所述传送线1上周期性的传送有载满待焊接产品的载具3，当载具3传送至所述焊接工位11时，所述吸取机构5吸取待焊接的工件至载具3中的产品上，激光发生机构4进行激光焊接；当焊接完成后，载具3传送至所述辅料折断工位12，辅料折断装置2将焊接后工件上的辅料进行折断。
参照图3，所述激光发生机构4包括：
激光安装座41，其设于所述传送线1的旁侧；
激光安装底板42，其与所述激光安装座41滑动连接；
激光发生器44，其安装于所述激光安装底板42上；以及
升降驱动器43，其安装于激光安装座41上并与所述激光安装底板42传动连接；
其中，所述激光发生器44包括安装于所述激光安装底板42上的转向驱动器以及与所述转向驱动器传动连接的激光源，所述激光源在所述转向驱动器驱动下使得由激光源射出的激光束441在至少四个出射角度间往复切换，并且在切换过程中所述激光束441的焦点始终位于同一水平面上。在具体的实施过程中，所述激光源在所述转向驱动器驱动下使得由激光源射出的激光束441在至少四个出射角度间往复切换，同时，在切换过程中所述激光束441的焦点均匀地布置于同一圆周上。
结合图4～图10的示出，可以看出，用于激光焊接的吸取机构5包括：
吸取安装座53；以及
安装于所述吸取安装座53上的吸嘴100；
其中，所述吸取安装座53包括：
沿竖直方向延伸的安装立板531；
与所述安装立板531的侧面滑动连接的滑动安装板532，所述滑动安装板532可沿竖直方向相对于所述安装立板531往复滑移以在自然状态及缓冲状态之间切换；以及
与所述滑动安装板532固定安装的吸嘴安装座533，所述吸嘴安装座533的侧面固接有吸嘴安装悬臂5331，所述吸嘴安装悬臂5331从所述吸嘴安装座533的侧面出发水平向外延伸，所述吸嘴100、200、300可拆卸地安装于吸嘴安装悬臂5331上。采用上述特征所述的结构，由于涉及的零部件较少，结构紧凑，这使得整体结构在径向方向及纵向方向上的安装空间被保持得足够小，有利于提高吸取待焊接工件的准确度，尤其是提高了细小工件的吸取成功率，而且还进一步减小了整体重量，有利于提高吸取工件后在转移过程中的稳定性。
参照图5及图6，所述吸取安装座53还包括固接于所述安装立板531的顶部的安装平板535，所述滑动安装板532的侧面一体式地形成有水平向外凸起的缓冲承接台5322，所述安装平板535沿水平方向延伸并且至少部分地延伸至所述缓冲承接台5322的上方，所述安装平板535与缓冲承接台5322之间连接有可弹性变形的缓冲部件534，所述缓冲部件534作用于所述缓冲承接台5322使得当吸嘴100、200、300受到压迫力消失后，所述滑动安装板532能够沿着竖直方向向下滑移以从所述缓冲状态复位至所述自然状态。采用上述特征所述的结构，由于所述安装平板535与缓冲承接台5322之间连接有可弹性变形的缓冲部件534，使得吸嘴在吸取待焊接工件时，缓冲部件534能够吸收吸嘴与待焊接工件接触瞬间产生的冲击力，防止工件(尤其是脆性材料制成的工件)在吸取过程中受到损坏，同时还能保证吸嘴将吸取后的工件压至焊接基底上进行焊接的过程中，复位部件534能够通过其自身的弹力，对工件起到一个预压的作用，防止由于在下压定位过程中由于冲击力过大对 工件(尤其是脆性材料制成的工件)造成损坏。
再次参照图4，还包括机械手51及安装于机械手51上的视觉检测组件52，所述吸取安装座53通过所述安装平板535安装至所述机械手51上。视觉检测组件52能够在吸取之前拍摄待吸取工件，并且将待吸取工件的位置信息传送给机械手51的控制系统，控制系统根据位置信息来控制机械手的转动、平移路径以提高吸嘴100吸取工件的定位精度。
参照图8～图10，所述滑动安装板532的侧面形成有向其内部凹陷的安装槽5321，所述吸嘴安装座533包括竖直段5334及水平段5333，所述水平段5333与所述竖直段5334一体式地结合摒弃从该竖直段5334出发水平向外延伸，当所述吸嘴安装座533安装至所述滑动安装板532上时，所述竖直段5334与滑动安装板532的主体部分相贴合，所述水平段5333被至少部分地接收在所述安装槽5321的内部。采用上述特征所述的结构，使得吸嘴安装座533与滑动安装板532之间的连接不需要出紧固螺钉之外的其他零部件，提高了吸嘴安装座533与滑动安装板532之间的安装稳定性的同时，使得吸取机构5的整体结构在径向方向及纵向方向上的安装空间被保持得足够小。
参照图11～图13，可以看出，所述吸嘴100包括：
安装段110；
悬垂段120，其在所述安装段110的其中一端一体式地结合该安装段110并且从该安装段110出发向下延伸；以及
延伸段，其安装至所述悬垂段120的底部；
其中，所述延伸段的外周至少部分凸出于所述悬垂段120的外侧以形成外凸部130，所述外凸部130中开设有贯穿其上下表面的透光孔133，所述透光孔133在其外侧敞开从而将所述外凸部130分隔成吸取块131与压紧块134。参照图4，焊接时，吸嘴100通过外凸部130将工件541吸取后转移至焊接基底54的相应位置处，工件541的待焊接区域被透光孔133所暴露，激光发生器44发出的激光束441从透光孔133的上方射入工件541的待焊接区域进行焊接作业。采用上述技术方案所述的结构，其将透光孔133开设于吸嘴100上不需要在吸嘴的旁侧额外预留激光避让工位，这一方面使得吸嘴的横向安装空间被保持得足够小，激光束441可以通过透光孔133从工件的正 上方射入，减小了由于激光光路被刻意延长导致的激光束441的能量耗散，提高了焊接效率及焊接质量，另一方面，透光孔133的设置可以降低其他零部件对激光光路造成的干涉影响，进一步提高了焊接效率及焊接质量，最后，透光孔133的设置可以对焊接过程中产生的高温焊屑起到一定的阻挡作用，防止焊屑飞溅对工件造成破坏及安全隐患。
参照图14及图17，所述安装段110上一体式的形成有突出于其侧面的安装定位条114，所述安装定位条114的延伸方向与所述安装段110的长度方向相一致，所述吸嘴安装悬臂5331上开设有吸嘴安装槽5332，当所述吸嘴100安装至所述吸嘴安装悬臂5331上时，所述安装定位条114被至少部分地接收在所述吸嘴安装槽5332的内部。
再次参照图11，可以看出，所述透光孔的至少部分侧壁135从底部出发向上延伸呈锥状，以使得所述透光孔的内径沿着从下往上的方向呈渐扩之势。在具体的实施过程中，侧壁135可以设成上大下小的圆锥状，也可以设成上大下小的方锥状。采用上述技术方案所述的结构，由于透光孔的内径沿着从下往上的方向呈渐扩之势，使得激光束从透光孔的上方射入时，进一步降低了透光孔的内壁对激光束造成的干涉影响，同时便于操作人员或视觉检测系统对工件上的焊接区域实时跟踪、监控。
参照图13及图14，其中详细示出了吸嘴100的内部结构，具体地，所述吸取块131的底部开设有吸取孔，所述吸嘴100的内部开设有延伸至所述吸取孔的吸取气路140。
进一步地，所述吸取气路140包括分别在所述安装段110、悬垂段120及延伸段的内部延伸的第一气路141、第二气路142及第三气路143，其中，所述第二气路142分别与所述第一气路141及第三气路143相连通，所述第三气路143与所述吸取孔相导通。
在具体的实施过程中，所述第一气路141的延伸方向与所述安装段110的长度方向相一致；
其中，所述第一气路141从所述安装段110的内部出发向外延伸直至在所述安装段110的侧面形成第一加工孔111；所述第二气路142从所述悬垂段120的内部出发向外延伸直至在所述安装段110或悬垂段120的侧面形成第 二加工孔113。虽然没有全部示出于此，应该理解第二加工孔113的开设位置不唯一，在本实施例中，第二加工孔113开设于悬垂段120的顶部。
加工时，钻孔刀具可以从第一加工孔111沿着安装段110的长度方向钻入，直至将第一气路141扩充至安装段110与悬垂段120的相接处，随后在第二加工孔113上开始钻设第二气路142，最终使得第二气路142与第一气路141相导通，最后从吸取块131的底部开始钻设第三气路143，最终使得第三气路143与第二气路142相导通，第一气路141、第二气路142及第三气路143加工完毕后，在安装段110的侧面上开设通往第一气路141的真空发生孔112，使用时，用堵头将第一加工孔111、第二加工孔113进行封堵，同时将真空发生器的吸气管与真空发生孔112相对接，即可在吸取气路140的内部产生吸取负压。采用上述技术方案所述的结构，由于吸嘴上设置有内置式的吸取气路，同时根据吸取气路的延伸路径将吸取气路设置成三段，不仅避免了传统外置式气路以对激光束造成干涉的问题，还避免了传统内置式气路难加工、生产制造成本高的问题。
接下来参照图12、图13、图14及图17，其中详细示出了弹性体132。具体地，所述吸取块131的底部设有覆盖于所述吸取孔的外周的弹性体132，所述弹性体132中开设有与所述吸取孔相连通的吸气端口1321。
在具体的实施过程中，所述弹性体132由形如聚苯乙烯类的热塑性弹性材料制成，所述弹性体132采用双色注塑的方式固定至所述吸取块131的底部；所述安装段110、悬垂段120及延伸段由铍铜或陶瓷材料制成；所述安装段110、悬垂段120及延伸段的表层镀设有类金刚石薄膜层。采用上述技术方案所述的结构，由于吸取孔的外周覆盖有由热塑性弹性材料制成的弹性体，提高了吸嘴与工件间的接触摩擦力，便于准确吸取工件上的预设吸取区域，同时降低了吸嘴在吸取过程中破真空的几率，也避免了工件在吸取过程中被吸嘴划伤；进一步地，由于吸嘴采用铍铜或陶瓷材质，同时吸嘴的表层镀设有类金刚石薄膜层，极大地提高了吸嘴承受激光侵蚀的能力，延长了吸嘴使用寿命；进一步地，由于所述弹性体采用双色注塑的方式固定至所述吸取块的底部，弹性体经过一段时间使用出现磨损后，为了不影响吸取精度，可以通过将磨损的弹性体剥离后二次注塑新的弹性体的方式来实现对弹性体 的更换，不仅使得吸嘴的维护保养更加经济，而且更换后的弹性体不会出现性能上的差异，这无疑有助于提高焊接质量。
现将参照图12及图16，其展示了吸嘴100的底部，可以看出，所述透光孔133的底部边缘设有至少一个特征定位块136，所述特征定位块136、压紧块134及弹性体132的底部均处于同一水平面上。在本实施例中，特征定位块136仅设有一个，特征定位块136主要起到将工件待焊接区域的外周区域与焊接基底稳定压紧，防止在焊接过程中由于该外周区域的起伏、翘曲等变形导致的焊接不牢、脱焊、焊缝开裂等质量问题。虽然没示出于此，应该理解如果期望将工件与焊接基底保持得更为紧密，特征定位块136可以沿透光孔133的底部边缘设置多个。
根据本发明的一实施方式结合图18的示出，可以看出，辅料折断装置2包括：
折断安装架21，其架设于传送线1之上；
Y向驱动组件22，其设于所述折断安装架21上；
X向驱动组件23，其与所述Y向驱动组件22传动连接；以及
升降驱动组件24，其与所述X向驱动组件23传动连接；
其中，所述升降驱动组件24包括：
升降安装板241，其与所述X向驱动组件23的动力输出端传动连接；
升降导轨242，其安装于所述升降安装板241上并沿竖直方向延伸；以及
升降驱动器243，其安装于所述升降安装板241上；
其中，所述升降导轨242上滑动连接有辅料折断机构25，所述辅料折断机构25与所述升降驱动器243的动力输出端传动连接，所述辅料折断机构25在所述升降驱动器243的驱动下沿着所述升降导轨242往复升降。
根据本发明的一实施方式结合图22的示出可以看出，工件26包括工件本体261及与工件本体261相连的辅料262，所述辅料262上一体式地形成有向上折起的折耳263，所述折耳263上开设有贯穿孔2631，所述工件本体261与辅料262的连接处形成有易折断的折痕264。在焊接过程中，焊接吸嘴可以通过吸取辅料262来实现对工件261(尤其是小尺寸工件)的稳定吸取 及定位，本发明的目的之一是将辅料262从工件26上沿折痕264进行折断，以使得辅料262与工件本体261相分离，在分离过程中，并尽可能地减小对工件本体261造成的形变影响。
根据本发明的一实施方式结合图19～图21的示出，可以看出，辅料折断机构25包括：
升降板258，其与所述升降驱动器243的动力输出端传动连接；
调节盘256，其与所述升降板258固定连接；
转动盘257，其与所述调节盘256转动连接；以及
折断组件，其与所述转动盘257固定连接，
其中，所述转动盘257同轴转动连接于所述调节盘256的圆心处；所述调节盘256上设有至少三个沿其周向布置的调节通孔2561，相邻两个所述调节通孔2561间设有解锁通孔2562；通过在每个解锁通孔2562中旋入或旋出锁定螺栓来实现所述转动盘257与调节盘256之间的转动角度调节。
进一步地，所述升降板258固接于所述调节盘256的边缘。采用这种结构，能够加强升降板258与调节盘256连接稳定性的同时，还能避免升降板258对转动盘257上的解锁通孔2562及调节通孔2561造成阻挡或干涉，从而提高调节的便捷性。
进一步地，所述折断组件固接于所述转动盘257的底部。
接下来参照图22～图25，可以看出，所述折断组件包括：
折断安装板251，其与所述升降板258固定连接；
顶推驱动器253，其安装于所述折断安装板251上；
杆状的固定指252，其与所述折断安装板251相固接并且从所述折断安装板251出发向下悬垂；以及
杆状的滑动指254，其与所述顶推驱动器253的动力输出端传动连接并且从所述顶推驱动器253出发向下悬垂；
其中，所述折断安装板251在所述升降驱动器的驱动下在竖直平面内往复升降；所述固定指252的底部敞开形成有折断容纳腔255；所述滑动指254与所述固定指252相对设置，所述滑动指254上与所述固定指252相对的侧面固接有折断穿套杆2542；所述滑动指254在所述顶推驱动器253的驱动下 靠近或远离所述固定指252以使得所述折断穿套杆2542插入所述折断容纳腔255中或者从所述折断容纳腔255中抽离。参照图26及图27，当工件26焊接完成后，将工件26放置于折断组件25的下方，使得折耳263与折断容纳腔255相对并位于折断容纳腔255的正下方，升降驱动器驱动折断安装板251下降，使得折耳263被所述折断容纳腔255所接收，并且至少部分贯穿孔2631没入所述折断容纳腔255中，随后顶推驱动器253驱动滑动指254靠近固定指，折断穿套杆2542进入折断容纳腔255后穿过贯穿孔2631使得折耳263穿套于折断穿套杆2542上，接着升降驱动器驱动折断安装板251在竖直平面内往复升降，参照图6，由于工件本体261被固定焊接于焊接基底上，辅料262只能以折痕264为边界线沿着箭头A及箭头B作围绕工件本体261的往复弯折运动，最终使得辅料262与工件本体261相分离。采用上述特征所述的技术方案，通过将折耳263穿套于折断穿套杆2542上来使得在将折耳263折断过程中，折耳263通过沿着折断穿套杆2542往复滑移来减弱或消逝折断过程中产生的横向剪切力，从而防止由于施加在折耳263上的弯折力过大而导致焊点脱落、焊缝开裂、工件变形等问题，提高了焊接成品率，降低了生产成本。
再次参照图26或图27，所述折断容纳槽255大致呈倒置的U字形结构以在相对位置上形成：
远离所述固定指252的前侧壁2522；以及
与所述固定指252相对的后侧壁2521；
其中，所述滑动指254在所述顶推驱动器253的驱动下靠近或远离所述固定指252以使得所述折断穿套杆2542穿过所述后侧壁2521后插入所述折断容纳腔255中并至少部分地没入所述前侧壁2522中或者从所述折断容纳腔255中抽离。
进一步地，所述前侧壁2522与所述后侧壁2521从所述折断容纳槽255的顶部出发彼此平行或带一定张开角地至少近似沿着竖直方向延伸。采用这种结构能够防止折耳263在进入折断容纳槽255的过程中与前侧壁2522或后侧壁2521刮擦，从而提高折耳263进入折断容纳槽255的成功率，并防止折耳263在进入折断容纳槽255的过程中受到阻碍而变形。
参照图28及图29，所述后侧壁2521上开设有贯穿其前后的第一穿套孔2524，所述前侧壁2522上开设有贯穿其前后的第二穿套孔2525；当所述滑动指254在所述顶推驱动器253的驱动下靠近所述固定指252时，所述折断穿套杆2542依次穿过所述第一穿套孔2524、折断容纳槽255后至少部分没入所述第二穿套孔2525中。第二穿套孔2525的设置可以对折断穿套杆2542的前端形成封闭，以防止在折弯过程中折耳263从折断穿套杆2542的前端滑脱。
进一步地，所述第一穿套孔2524的孔径尺寸与所述折断穿套杆2542的径向尺寸相适配；所述第二穿套孔2525的孔径尺寸在竖直方向上大于所述折断穿套杆2542的径向尺寸，所述第二穿套孔2525的孔径尺寸在水平方向上与所述折断穿套杆2542的径向尺寸相适配。采用这种结构，可以允许在折弯过程中，折断穿套杆2542收到折耳263的牵引后可以相对其在滑动杆254上的根部作小角度的转动，这有助于缓冲在折弯过程中折耳263收到的冲击力，进一步防止由于施加在折耳263上的弯折力过大而导致焊点脱落、焊缝开裂、工件变形等问题。
参照图25，定义所述第二穿套孔2525在竖直方向上的尺寸为H，定义折断穿套杆2542的径向尺寸为D，则有H:D＝1.1～2.5。在具体的实施过程中，H:D优选为2。
再次参照图27及图28，所述固定指252与所述滑动指254相对的侧面上开设有导向孔2523，所述滑动指254上固接有与所述导向孔2523相对的导向杆2541，所述导向孔2523的延伸方向与所述滑动指254的滑行方向相平行；当所述滑动指254在所述顶推驱动器253的驱动下靠近所述固定指252时，所述导向杆2541至少部分地插入所述导向孔2523之中。导向孔2523及与之对应的导向杆2541的设置可以使得所述滑动指254能够在所述顶推驱动器253的驱动下平稳地靠近所述固定指252，同时也有助于提高折断穿套杆2542穿入第二穿套孔2525的对接精度。
再次参照图27，所述滑动指254的前侧与所述固定指252的后侧相适配，所述滑动指254在所述顶推驱动器253的驱动下靠近所述固定指252直至所述滑动指254的前侧与所述固定指252的后侧相贴合。采用上述特征所述的 技术方案，可以提高滑动指254与固定指252的配合紧密度，防止在弯折过程中由于滑动指254与固定指252发生错动而造成的折断失败。
应当理解的是，在本文中所使用的技术术语“折断失败”包括但不限于辅料262未能从工件本体261上折下，还包括虽然辅料262从工件本体261上折下但工件本体261也发生形如焊点松脱、焊缝开裂、工件变形、焊接基底受损等不可逆的破坏。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

  1. 一种自动化激光焊接流水线，其特征在于，包括：
    传送线(1)，其上设有沿其传送方向依次布置的焊接工位(11)及辅料折断工位(12)；
    激光发生机构(4)，其设于所述焊接工位(11)处；
    吸取机构(5)，其设于所述激光发生机构(4)的旁侧；以及
    辅料折断装置(2)，其设于所述辅料折断工位(12)处，
    其中，所述传送线(1)上周期性的传送有载满待焊接产品的载具(3)，当载具(3)传送至所述焊接工位(11)时，所述吸取机构(5)吸取待焊接的工件至载具(3)中的产品上，激光发生机构(4)进行激光焊接；当焊接完成后，载具(3)传送至所述辅料折断工位(12)，辅料折断装置(2)将焊接后工件上的辅料进行折断。
  2. 如权利要求1所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述激光发生机构(4)包括：
    激光安装座(41)，其设于所述传送线(1)的旁侧；
    激光安装底板(42)，其与所述激光安装座(41)滑动连接；
    激光发生器(44)，其安装于所述激光安装底板(42)上；以及
    升降驱动器(43)，其安装于激光安装座(41)上并与所述激光安装底板(42)传动连接；
    其中，所述激光发生器(44)包括安装于所述激光安装底板(42)上的转向驱动器以及与所述转向驱动器传动连接的激光源，所述激光源在所述转向驱动器驱动下使得由激光源射出的激光束(441)在至少四个出射角度间往复切换，并且在切换过程中所述激光束(441)的焦点始终位于同一水平面上。
  3. 如权利要求1所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述吸取机构(5)包括：
    吸取安装座(53)；以及
    安装于所述吸取安装座(53)上的吸嘴(100)；
    其中，所述吸取安装座(53)包括：
    沿竖直方向延伸的安装立板(531)；
    与所述安装立板(531)的侧面滑动连接的滑动安装板(532)，所述滑动安装板(532)可沿竖直方向相对于所述安装立板(531)往复滑移以在自然状态及缓冲状态之间切换；以及
    与所述滑动安装板(532)固定安装的吸嘴安装座(533)，所述吸嘴安装座(533)的侧面固接有吸嘴安装悬臂(5331)，所述吸嘴安装悬臂(5331)从所述吸嘴安装座(533)的侧面出发水平向外延伸，所述吸嘴(100)可拆卸地安装于吸嘴安装悬臂(5331)上。
  4. 如权利要求3所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述吸取安装座(53)还包括固接于所述安装立板(531)的顶部的安装平板(535)，所述滑动安装板(532)的侧面一体式地形成有水平向外凸起的缓冲承接台(5322)，所述安装平板(535)沿水平方向延伸并且至少部分地延伸至所述缓冲承接台(5322)的上方，所述安装平板(535)与缓冲承接台(5322)之间连接有可弹性变形的缓冲部件(534)，所述缓冲部件(534)作用于所述缓冲承接台(5322)使得当吸嘴(100)受到压迫力消失后，所述滑动安装板(532)能够沿着竖直方向向下滑移以从所述缓冲状态复位至所述自然状态。
  5. 如权利要求4所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述吸取机构(5)还包括机械手(51)及安装于机械手(51)上的视觉检测组件(52)，所述吸取安装座(53)通过所述安装平板(535)安装至所述机械手(51)上。
  6. 如权利要求1所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述辅料折断装置(2)包括：
    折断安装架(21)，其架设于传送线(1)之上；
    Y向驱动组件(22)，其设于所述折断安装架(21)上；
    X向驱动组件(23)，其与所述Y向驱动组件(22)传动连接；以及
    升降驱动组件(24)，其与所述X向驱动组件(23)传动连接；
    其中，所述升降驱动组件(24)包括：
    升降安装板(241)，其与所述X向驱动组件(23)的动力输出端传动连接；
    升降导轨(242)，其安装于所述升降安装板(241)上并沿竖直方向延伸；以及
    升降驱动器(243)，其安装于所述升降安装板(241)上；
    其中，所述升降导轨(242)上滑动连接有辅料折断机构(25)，所述辅料折断机构(25)与所述升降驱动器(243)的动力输出端传动连接，所述辅料折断机构(25)在所述升降驱动器(243)的驱动下沿着所述升降导轨(242)往复升降。
  7. 如权利要求6所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述辅料折断机构(25)包括：
    升降板(258)，其与所述升降驱动器(243)的动力输出端传动连接；
    调节盘(256)，其与所述升降板(258)固定连接；
    转动盘(257)，其与所述调节盘(256)转动连接；以及
    折断组件，其与所述转动盘(257)固定连接，
    其中，所述转动盘(257)同轴转动连接于所述调节盘(256)的圆心处；所述调节盘(256)上设有至少三个沿其周向布置的调节通孔(2561)，相邻两个所述调节通孔(2561)间设有解锁通孔(2562)；通过在每个解锁通孔(2562)中旋入或旋出锁定螺栓来实现所述转动盘(257)与调节盘(256)之间的转动角度调节。
  8. 如权利要求7所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述折断组件包括：
    折断安装板(251)，其与所述升降板(258)固定连接；
    顶推驱动器(253)，其安装于所述折断安装板(251)上；
    杆状的固定指(252)，其与所述折断安装板(251)相固接并且从所述折断安装板(251)出发向下悬垂；以及
    杆状的滑动指(254)，其与所述顶推驱动器(253)的动力输出端传动连接并且从所述顶推驱动器(253)出发向下悬垂；
    其中，所述折断安装板(251)在所述升降驱动器的驱动下在竖直平面内往复升降；所述固定指(252)的底部敞开形成有折断容纳腔(255)；所述滑动指(254)与所述固定指(252)相对设置，所述滑动指(254)上与所述固定指(252)相对的侧面固接有折断穿套杆(2542)；所述滑动指(254)在所述顶推驱动器(253)的驱动下靠近或远离所述固定指(252)以使得所述折 断穿套杆(2542)插入所述折断容纳腔(255)中或者从所述折断容纳腔(255)中抽离。
  9. 如权利要求8所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述折断容纳槽(255)大致呈倒置的U字形结构以在相对位置上形成：
    远离所述固定指(252)的前侧壁(2522)；以及
    与所述固定指(252)相对的后侧壁(2521)；
    其中，所述滑动指(254)在所述顶推驱动器(253)的驱动下靠近或远离所述固定指(252)以使得所述折断穿套杆(2542)穿过所述后侧壁(2521)后插入所述折断容纳腔(255)中并至少部分地没入所述前侧壁(2522)中或者从所述折断容纳腔(255)中抽离。
  10. 如权利要求9所述的自动化激光焊接流水线，其特征在于，所述后侧壁(2521)上开设有贯穿其前后的第一穿套孔(2524)，所述前侧壁(2522)上开设有贯穿其前后的第二穿套孔(2525)；当所述滑动指(254)在所述顶推驱动器(253)的驱动下靠近所述固定指(252)时，所述折断穿套杆(2542)依次穿过所述第一穿套孔(2524)、折断容纳槽(255)后至少部分没入所述第二穿套孔(2525)中。
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