一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，用于汽車座椅支架卡座的裝夾與焊接，該工裝包括：工裝底板、定位裝置和夾緊裝置。工裝底板被分為多個設(shè)有兩個對稱工位的工作區(qū)域；對稱工位上設(shè)有一固定在工裝底板上的定位裝置，用于對焊接件進(jìn)行定位；工作區(qū)域上設(shè)有一固定在工裝底板和定位裝置上的夾緊裝置，用于對兩個對稱工位上的焊接件進(jìn)行固定。本發(fā)明具有定位穩(wěn)定準(zhǔn)確、固定快速可靠的特點，并且通過一次裝夾可對多個工位的焊接件進(jìn)行焊接，能夠明顯提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人焊接工裝，尤其涉及一種與焊接機(jī)器人配套使用的多工位氣動工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]某汽車座椅支架卡座焊接件由異平面U型鋼絲與不銹鋼薄板組成，在生產(chǎn)過程中，需先將各部件定位、固定后再進(jìn)行焊接。傳統(tǒng)的焊接定位、裝夾方式都是先將焊接件逐一手工定位并緊固在工裝上，然后通過手工或者機(jī)器進(jìn)行焊接。由于該焊接件具有定位精度要求高、不銹鋼薄板易變形等特點，采用這種傳統(tǒng)焊接方式對該焊接件進(jìn)行焊接時，存在效率低下、定位不準(zhǔn)的缺點，并且對操作人員的技能水平要求較高，影響生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。
[0003]傳統(tǒng)的氣動工裝往往無法調(diào)教壓緊裝置對焊接件夾緊力的大小，過大或者過小的壓緊力都容易導(dǎo)致廢品的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種定位快速準(zhǔn)確、裝夾方便省力、可調(diào)節(jié)夾緊力的應(yīng)用于機(jī)器人焊接的多工位工裝。
[0005]為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，包括:工裝底板、定位裝置和夾緊裝置;所述工裝底板被分為多個設(shè)有兩個對稱工位的工作區(qū)域，工裝底板上開有用于固定定位裝置和夾緊裝置的安裝孔和基準(zhǔn)孔。
[0006]進(jìn)一步，所述工位上設(shè)有定位裝置，固定在工裝底板上，用于對焊接件進(jìn)行定位；所述工作區(qū)域上設(shè)有夾緊裝置，固定在工裝底板和定位裝置上，用于對兩個對稱工位上的焊接件進(jìn)行固定。
[0007]進(jìn)一步，工作區(qū)域的數(shù)量為2?4個，工裝底板上設(shè)少于2個工作區(qū)域時，由于工位過少無法發(fā)揮焊接機(jī)器人的工作能力，多于4個工作區(qū)域時，會到導(dǎo)致工作臺面積過大、操作困難。
[0008]進(jìn)一步，所述定位裝置包括從外向內(nèi)依次排列第一定位組件、第二定位組件和第三定位組件，所述第一定位組件、第二定位組件和第三定位組件分別對不銹鋼薄板、異平面U型鋼絲前段、異平面U型鋼絲后段進(jìn)行定位。
[0009]進(jìn)一步，所述第一定位組件包括第一定位塊、圓柱定位銷以及菱形定位銷，所述第一定位塊上端面設(shè)有第一定位銷孔和第二定位銷孔，所述圓柱定位銷和菱形定位銷分別固定在第一定位銷孔和第二定位銷孔內(nèi)，用于定位不銹鋼薄板，通過第一定位塊限制了不銹鋼薄板的I個平移自由度，通過兩個定位銷的配合限制了不銹鋼薄板的2個平移自由度以及3個旋轉(zhuǎn)自由度，且可以有效避免采用2個相同圓柱定位銷進(jìn)行定位時出現(xiàn)過定位的現(xiàn)象。
[0010]進(jìn)一步，所述第二定位組件包括2個第二定位塊以及2個第一卡槽定位塊，第一卡槽定位塊通過第二定位塊固定在工裝底板上，用于固定異平面U型鋼絲前段。
[0011]進(jìn)一步，所述第三定位組件包括第三定位塊以及第二卡槽定位塊，第二卡槽定位塊通過第三定位塊固定在工裝底板上，用于固定異平面U型鋼絲后段。
[0012]進(jìn)一步，第一卡槽定位塊和第二卡槽定位塊上的卡槽呈U形或V形。
[0013]進(jìn)一步，所述的夾緊裝置包括:氣缸、壓緊過渡塊、導(dǎo)向架、壓頭以及壓頭調(diào)節(jié)桿，所述壓緊過渡塊安裝在氣缸上方，并通過導(dǎo)向架導(dǎo)向定位，其兩端連接有壓頭調(diào)節(jié)桿，壓頭調(diào)節(jié)桿的端部設(shè)有與焊接件接觸的壓頭。
[0014]進(jìn)一步，所述壓緊過渡塊由直線過渡塊和對稱設(shè)置在直線過渡塊兩端的壓緊塊組成，所述壓緊塊呈L型，所述壓緊塊上開設(shè)有3個連接壓頭調(diào)節(jié)桿的連接孔，連接孔呈L型分布在壓緊塊上。
[0015]進(jìn)一步，所述的壓頭以及壓頭調(diào)節(jié)桿對稱設(shè)置在壓緊過渡塊兩端，壓頭調(diào)節(jié)桿采用可調(diào)節(jié)設(shè)計，通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿可以改變壓頭對焊接件的壓力。
[0016]進(jìn)一步，在調(diào)教壓頭對焊接件的壓力時，先通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿使壓頭對焊接件加一個較大的壓力，然后慢慢減小對焊接件的壓力，直到剛好壓住焊接件不會因小的振動而位移為止。根據(jù)經(jīng)驗壓頭對焊接件的壓力為I到10牛頓。
[0017]進(jìn)一步，經(jīng)過反復(fù)的分析與計算及實驗結(jié)果，壓頭對焊接件的壓力為3牛頓，裝夾及焊接效果最好。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、在本發(fā)明中，所述的工裝上設(shè)置有多個工位，通過一次裝夾便可以對多個工位上的焊接件進(jìn)行焊接作業(yè)，能夠提高焊接機(jī)器人的使用率；
2、本發(fā)明重復(fù)定位精度高，通過設(shè)置定位銷、卡槽定位塊使焊接件在定位時不需要手工測量，從而減少焊接變形，避免焊接后的修整工作，提高生產(chǎn)效率；
3、在本發(fā)明中，每個氣缸帶動一個壓緊過渡塊對兩個工位上的焊接件進(jìn)行固定，該種結(jié)構(gòu)使工裝上焊接件的布置更為緊湊，能夠減少焊接機(jī)器人的運動距離，從而提高生產(chǎn)效率；
4、在本發(fā)明中，通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿改變壓頭對焊接件的壓緊力，以防止壓緊力過大而產(chǎn)生焊接后的應(yīng)力變形。
【附圖說明】
[0019]圖1一為本發(fā)明的不意圖；
圖2—為本發(fā)明的不意圖；
圖3—為本發(fā)明的焊接件；
圖4一為圖1中工裝底板不意圖。
[0020]圖中:丨一工裝底板，2—第一右定位塊，3—第一左定位塊，4一圓柱定位銷，5—菱形定位銷，6一第二定位塊，7—第—^槽定位塊，8一第二卡槽定位塊，9一第三定位塊，10—氣缸，11 一壓緊過渡塊，12—壓頭，13—壓頭調(diào)節(jié)桿，14 一導(dǎo)向架，15—不銹鋼薄板，16—異平面U型鋼絲，17—工裝底板第一安裝孔，18—工裝底板第二安裝孔，19 一第一定位塊基準(zhǔn)孔，20—第一定位塊安裝孔，21—第二定位塊安裝孔，22—第二定位塊基準(zhǔn)孔，23-第三定位塊基準(zhǔn)孔，24—第三定位塊安裝孔，25—導(dǎo)向架基準(zhǔn)孔，26—導(dǎo)向架安裝孔，27—氣缸安裝孔。[0021 ]名詞解釋:異平面U型鋼絲:為U型鋼絲組成，它的后段翹起，使得后段與U型前段不在同一個平面上。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1所示:本發(fā)明包括工裝底板1，工裝底板I上開有用于固定定位裝置和夾緊裝置的安裝孔和基準(zhǔn)孔。
[0024]所述的工裝底板I被分為2個工作區(qū)域。每個工作區(qū)域被劃分為2個對稱的工位，每個對稱工位都設(shè)有以下裝置:用于定位不銹鋼薄板15的第一定位組件、用于定位異平面U型鋼絲16前段兩側(cè)的第二定位組件、用于定位異平面U型鋼絲16后段的第三定位組件;每個工作區(qū)域上設(shè)有夾緊裝置，固定在工裝底板I和定位裝置上，用于對兩個對稱工位上的不銹鋼薄板15及異平面U型鋼絲16進(jìn)行固定。
[0025]所述的第一定位組件包括:第一左定位塊3或第一右定位塊2、圓柱定位銷4和菱形定位銷5，所述第一左定位塊3或第一右定位塊2上端面設(shè)有第一定位銷孔和第二定位銷孔，所述圓柱定位銷4、菱形定位銷5分別固定在第一定位銷孔和第二定位銷孔內(nèi)，用于固定不銹鋼薄板15，通過第一左定位塊3或第一右定位塊2限制了不銹鋼薄板15的I個平移自由度，通過兩個定位銷的配合限制了不銹鋼薄板15的2個平移自由度以及3個旋轉(zhuǎn)自由度，且可以有效避免采用2個相同圓柱定位銷進(jìn)行定位時出現(xiàn)過定位的現(xiàn)象。
[0026]所述的第二定位組件包括第二定位塊6以及第一卡槽定位塊7，第一卡槽定位塊7通過第二定位塊6固定在工裝底板I上，用于固定異平面U型鋼絲16前段，限制了異平面U型鋼絲16的2個平移自由度和2個旋轉(zhuǎn)自由度。
[0027]所述的第三定位組件包括第二卡槽定位塊8和第三定位塊9，第二卡槽定位塊8通過第三定位塊9固定在工裝底板I上，用于固定異平面U型鋼絲16后段，限制了異平面U型鋼絲16的I個平移自由度和I個旋轉(zhuǎn)自由度。
[0028]第一卡槽定位塊7和第二卡槽定位塊8上的卡槽呈U型。
[0029]所述的夾緊裝置包括氣缸10、壓緊過渡塊11、壓頭12、壓頭調(diào)節(jié)桿13、導(dǎo)向架14，所述壓緊過渡塊11安裝在氣缸10上方，并通過導(dǎo)向架14導(dǎo)向定位，其兩端連接有壓頭調(diào)節(jié)桿13，壓頭調(diào)節(jié)桿13的端部設(shè)有與焊接件接觸的壓頭12。導(dǎo)向架14固定工裝底板I上，位于氣缸10的兩側(cè)。
[0030]所述壓緊過渡塊11由直線過渡塊和對稱設(shè)置在直線過渡塊兩端的壓緊塊組成，所述壓緊塊呈L型，所述壓緊塊上開設(shè)有3個連接壓頭調(diào)節(jié)桿13的連接孔，連接孔呈L形分布在壓緊塊上。
[0031]所述的壓頭12以及壓頭調(diào)節(jié)桿13對稱設(shè)置在壓緊過渡塊11兩端，壓頭調(diào)節(jié)桿13采用可調(diào)節(jié)設(shè)計，通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿13可以改變壓頭12對焊接件的壓力。
[0032]調(diào)整壓頭12對焊接件的壓力時，先通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿13使壓頭12對焊接件加一個較大的壓力，然后慢慢調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿13，減小壓頭12對焊接件的壓力，直到剛好壓住焊接件不會因小的振動而產(chǎn)生位移為止。因為壓頭12對焊接件加一個較大的壓力，確實可以將焊接件壓得更緊固，但在焊接過程中，焊接產(chǎn)生的高溫會使焊接件變軟，這樣，在過大的壓力作用下，焊接件會產(chǎn)生微小的變形，影響焊接件的質(zhì)量。所以，需要調(diào)節(jié)直到剛好壓住焊接件而其不會因小的振動而產(chǎn)生位移為止。
[0033]壓頭12對焊接件的壓力為I到10牛頓。過大的壓力使得焊接件變形，過小壓力會使得焊接件定位不準(zhǔn)確，因為在焊接的過程中，會產(chǎn)生小的振動，如壓得不緊，會出現(xiàn)焊接件的連接部位定位不準(zhǔn)確，產(chǎn)生廢品。所以，一個合適的壓力選擇是十分重要的。
[0034]經(jīng)過反復(fù)的分析與計算及實驗結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)把壓力調(diào)為3牛頓時，效果最好。
[0035]本發(fā)明的用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝的使用方法:通過第一定位組件對不銹鋼薄板15焊接件進(jìn)行定位，通過第二定位組件和第三定位組件對異平面U型鋼絲16定位，然后，通過氣缸10帶動壓緊過渡塊11動作，并配合導(dǎo)向架14的導(dǎo)向作用，實現(xiàn)壓頭12對焊接件(不銹鋼薄板和異平面U型鋼絲)的夾緊和放松。
[0036]本發(fā)明的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，可以根據(jù)焊接工裝底板I的大小及焊接件的多少，所述工作區(qū)域的數(shù)量還可以為3個或4個，均布在工裝底板I上；以上技術(shù)特征的改變，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過文字描述可以理解并實施，故不再另作附圖加以說明。
[0037]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，包括工裝底板、定位裝置和夾緊裝置，所述的工裝底板被分為多個設(shè)有兩個對稱工位的工作區(qū)域;所述工位上設(shè)有一固定在工裝底板上的定位裝置;所述工作區(qū)域上設(shè)有一固定在工裝底板和定位裝置上的夾緊目.02.如權(quán)利要求1所述一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述工裝底板上的工作區(qū)域為2?4個。3.如權(quán)利要求1或2所述一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述的工裝底板上開有用于固定定位裝置和夾緊裝置的安裝孔和基準(zhǔn)孔。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述的定位裝置包括從外向內(nèi)依次排列第一定位組件、第二定位組件和第三定位組件，所述第一定位組件、第二定位組件和第三定位組件分別對不銹鋼薄板、異平面U型鋼絲前段、異平面U型鋼絲后段進(jìn)行定位。5.如權(quán)利要求4所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述第一定位組件包括第一定位塊、圓柱定位銷以及菱形定位銷，所述第一定位塊上端面設(shè)有第一定位銷孔和第二定位銷孔，所述圓柱定位銷、菱形定位銷分別固定在第一定位銷孔和第二定位銷孔內(nèi)，用于固定不銹鋼薄板;所述第二定位組件包括第二定位塊以及第一卡槽定位塊，第一卡槽定位塊通過第二定位塊固定在工裝底板上，用于固定異平面U型鋼絲前段;所述第三定位組件包括第三定位塊以及第二卡槽定位塊，第二卡槽定位塊通過第三定位塊固定在工裝底板上，用于固定異平面U型鋼絲后段。6.如權(quán)利要求1所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述的夾緊裝置包括:氣缸、壓緊過渡塊、導(dǎo)向架、壓頭以及壓頭調(diào)節(jié)桿，所述壓緊過渡塊安裝在氣缸上方，并通過導(dǎo)向架導(dǎo)向定位，其兩端連接有壓頭調(diào)節(jié)桿，壓頭調(diào)節(jié)桿的端部設(shè)有與焊接件接觸的壓頭。7.如權(quán)利要求6所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，所述的壓頭以及壓頭調(diào)節(jié)桿對稱設(shè)置在壓緊過渡塊兩端，壓頭調(diào)節(jié)桿采用可調(diào)節(jié)設(shè)計，通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿可以改變壓頭對焊接件的壓力。8.如權(quán)利要求7所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，先通過調(diào)節(jié)壓頭調(diào)節(jié)桿使壓頭對焊接件加一個較大的壓力，然后慢慢減小對焊接件的壓力，直到剛好壓住焊接件不會因小的振動而位移為止。9.如權(quán)利要求7所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，壓頭對焊接件的壓力為I到10牛頓。10.如權(quán)利要求7所述的一種用于機(jī)器人焊接的多工位氣動工裝，其特征在于，壓頭對焊接件的壓力為3牛頓。
【文檔編號】B23K37/04GK105921933SQ201610470608
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】陳鋼
【申請人】長沙市金佰利汽車零部件有限公司