CN113681224A - 一种基于六轴机器人的柔性定位装置 - Google Patents

一种基于六轴机器人的柔性定位装置 Download PDF

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Abstract

一种基于六轴机器人的柔性定位装置,涉及汽车加工焊接技术领域,用于对多种型号零件进行定位辅助车切焊接,包括工作底座,所述工作底座上固定设置有多轴机器人、以及设置在多轴机器人输出末端的定位夹紧组件,所述定位夹紧组件包括固定在所述多轴机器人输出末端的定位模组、以及活动连接在所述多轴机器人输出末端的夹紧模组、以及驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作的夹紧驱动模组,本发明实现了定位夹紧组件在空间多个自由度的车切焊接,满足多车型生产的共用性,满足不同板厚零件的夹紧需求。

Description

一种基于六轴机器人的柔性定位装置
技术领域
本发明涉及汽车加工焊接技术领域,具体一种基于六轴机器人的柔性定位装置。
背景技术
汽车车身构件主要由冲压和焊接工艺性良好的冷轧钢板冲压件经装配、焊接制成,其焊接生产批量大、生产速度快、对被焊零件装配焊接精度要求高,多采用流水作业的生产方式,机械化、自动化程度高,大量采用专用设备及工装夹具,焊接工作越来越多的由自动焊机、焊接机器人来完成。
车身焊接行业内,多车型共用的焊接夹具定位基准车切的使用,目前现有车切方式主要采用两种方式,一是根据不同车型状态(参照说明书附图图1),利用气缸动作进行车切变化;二是利用NC伺服机构进行车切(参照说明书附图图2);目前车切方式的缺点在于:车切适用性差,难以满足多车型使用、车切结构复杂,与焊枪干涉性大、车切范围有限,无法满足一定范围内任意自由度的车型状态、通用性差,对于后期导入车型,夹具改动大、利用NC车切,结构相对复杂,且局限于X、Y、Z三个直线运动方向的切换,因此,现有的车切方式并不能满足现有的车切生产需求。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的车切焊接方式适用性差,难以满足多车型使用、通用性差、结构复杂、不能满足现有的车切生产需求的技术缺陷。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:
一种基于六轴机器人的柔性定位装置,用于对多种型号零件进行定位辅助车切焊接,包括工作底座,所述工作底座上固定设置有多轴机器人、以及设置在多轴机器人输出末端的定位夹紧组件,所述定位夹紧组件包括固定在所述多轴机器人输出末端的定位模组、以及活动连接在所述多轴机器人输出末端的夹紧模组、以及驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作的夹紧驱动模组。
进一步的,所述定位模组包括与所述多轴机器人输出末端固定的固定座,所述固定座上固定设置有定位板,所述定位板一侧固定设置有定位座,所述定位座上设置有方向向上的定位销。
进一步的,所述夹紧模组包括固定在所述定位板远离所述定位座一侧顶部的铰接定位板,所述铰接定位板上通过第一铰接件与夹紧块铰接,所述第一铰接件的下端与所述铰接定位板转动铰接,所述第一铰接件的上端与所述夹紧块固定连接。
进一步的,所述夹紧块包括第一夹紧块、第二夹紧块,所述第一夹紧块的中部与所述第一铰接件的上端固定连接,所述第一铰接件的下端与所述铰接定位板转动铰接,所述第一夹紧块靠近所述第二夹紧块的一端为第一连接端,所述第一夹紧块远离所述第二夹紧块的一端为动力端,所述动力端与所述夹紧驱动模组配合连接。
进一步的,所述第二夹紧块靠近所述第一夹紧块的一端为第二连接端,所述第二夹紧块远离所述第一夹紧块的一端为夹紧端,所述夹紧端上设置有夹紧座,所述夹紧座上设置有与所述定位销相对应的夹紧销,所述定位销与夹紧销对待焊接零件进行定位夹紧。
进一步的,所述第一连接端与第二连接端为绝缘固定连接,所述第一连接端与第二连接端通过绝缘垫、绝缘销形成绝缘固定连接。
进一步的,所述夹紧驱动模组包括电缸,所述电缸通过第二铰接件铰接固定在所述定位板远离所述定位销的一侧,所述电缸的输出轴与所述动力端转动铰接配合。
进一步的,还包括固定设置在所述定位板侧部的支撑件,所述第一夹紧块上对应设置有支撑块,所述夹紧模组与定位模组形成夹紧动作时,所述支撑件支撑所述支撑块。
进一步的,还包括设置在所述定位板上用于检测零件是否到位的传感器。
进一步的,所述多轴机器人为六轴机器人,所述六轴机器人包括第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、以及第六轴,所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、以及第六轴形成对所述定位夹紧组件六个自由度的车切焊接变化。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提出了一种基于六轴机器人的柔性定位装置,设置工作底座、多轴机器人、定位夹紧组件、定位模组、夹紧模组、夹紧驱动模组,通过采用多轴机器人搭载定位夹紧组件相结合,实现了定位夹紧组件在空间多个自由度的车切焊接,利用所述夹紧驱动模组驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作,从而对待焊接零件形成定位、夹紧效果,搭配多轴机器人,从而满足夹具多车型生产的共用性,利用夹紧模组以及定位模组可满足不同车型、不同板厚零件的夹紧需求,本发明结构紧凑新颖,实用性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术气缸车切结构示意图;
图2为现有技术NC车切结构示意图;
图3为本发明的安装使用结构示意图;
图4为本发明结构示意图;
图5为本发明夹紧状态结构示意图;
图6为本发明非夹紧状态结构示意图;
图7为本发明定位夹紧组件夹紧状态结构示意图;
图8为本发明定位夹紧组件非夹紧状态结构示意图;
图9为本发明多轴机器人结构示意图。
图中:1.工作底座、2.多轴机器人、21.第一轴、22.第二轴、23.第三轴、24.第四轴、25.第五轴、26.第六轴、3.定位夹紧组件、310.固定座、311.定位板、312.定位座、313.定位销、314.铰接定位板、315.第一铰接件、316.第一夹紧块、3161.动力端、3162.第一连接端、317.第二夹紧块、3171.第二连接端、3172.夹紧端、318.夹紧座、319.夹紧销、320.电缸、321.第二铰接件、322.输出轴、323.支撑件、324.支撑块、325.传感器、326.绝缘垫。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示为现有技术的示意图,图3-图9为本发明示意图,具体提出了一种基于六轴机器人的柔性定位装置,用于对多种型号零件进行定位辅助车切焊接,包括工作底座1,所述工作底座1上固定设置有多轴机器人2、以及设置在多轴机器人2输出末端的定位夹紧组件3,所述定位夹紧组件3包括固定在所述多轴机器人2输出末端的定位模组、以及活动连接在所述多轴机器人2输出末端的夹紧模组、以及驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作的夹紧驱动模组。
本发明提出了一种基于六轴机器人的柔性定位装置,设置工作底座1、多轴机器人2、定位夹紧组件3、定位模组、夹紧模组、夹紧驱动模组,通过采用多轴机器人2搭载定位夹紧组件3相结合,实现了定位夹紧组件3在空间多个自由度的车切焊接,利用所述夹紧驱动模组驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作,从而对待焊接零件形成定位、夹紧效果,搭配多轴机器人,从而满足夹具多车型生产的共用性,利用夹紧模组以及定位模组可满足不同车型、不同板厚零件的夹紧需求,本发明结构紧凑新颖,实用性高。
具体的,如图所示,所述定位模组包括与所述多轴机器人2输出末端固定的固定座310,所述固定座310上固定设置有定位板311,所述定位板311一侧固定设置有定位座312,所述定位座312上设置有方向向上的定位销313。使用时,根据不同车型的基准位置信息,多轴机器人带动所述定位夹紧组件移动至板件处,通过定位销313对板件形成基准定位,传感器感应到板件到位。
具体的,如图所示,所述夹紧模组包括固定在所述定位板311远离所述定位座312一侧顶部的铰接定位板314,所述铰接定位板314上通过第一铰接件315与夹紧块铰接,所述第一铰接件315的下端与所述铰接定位板314转动铰接,所述第一铰接件314的上端与所述夹紧块固定连接。传感器感应到板件到位且形成基准定位,通过所述夹紧驱动模组驱动所述夹紧块动作做夹紧动作,形成对板件零件的夹紧。
具体的,如图所示,所述夹紧块包括第一夹紧块316、第二夹紧块317,所述第一夹紧块316的中部与所述第一铰接件314的上端固定连接,所述第一铰接件314的下端与所述铰接定位板314转动铰接,所述第一夹紧块316靠近所述第二夹紧块317的一端为第一连接端3162,所述第一夹紧块316远离所述第二夹紧块317的一端为动力端3161,所述动力端3161与所述夹紧驱动模组配合连接。使用时,通过所述夹紧驱动模组驱动所述第一夹紧块316沿铰接点转动,从而带动所述第二夹紧块317同步转动,所述第二夹紧块317做靠近所述定位销313动作时,为夹紧动作,相反为松开动作。
具体的,如图所示,所述第二夹紧块317靠近所述第一夹紧块316的一端为第二连接端3171,所述第二夹紧块317远离所述第一夹紧块316的一端为夹紧端3172,所述夹紧端3172上设置有夹紧座318,所述夹紧座318上设置有与所述定位销313相对应的夹紧销319,所述定位销313与夹紧销319对待焊接零件进行定位夹紧。做夹紧动作时,所述夹紧销319与定位销313形成对板件零件进行定位夹紧。
具体的,如图所示,所述第一连接端3162与第二连接端3171为绝缘固定连接,所述第一连接端3162与第二连接端3171通过绝缘垫326、绝缘销形成绝缘固定连接。通过设置绝缘连接,有效将焊接过程中产生的电流与伺服***断开,保证伺服***的稳定运行,有效降低生产线故障率。
具体的,如图所示,所述夹紧驱动模组包括电缸320,所述电缸320通过第二铰接件321铰接固定在所述定位板311远离所述定位销313的一侧,所述电缸320的输出轴322与所述动力端3161转动铰接配合。
具体的,如图所示,还包括固定设置在所述定位板311侧部的支撑件323,所述第一夹紧块316上对应设置有支撑块324,所述夹紧模组与定位模组形成夹紧动作时,所述支撑件323支撑所述支撑块324。
具体的,如图所示,还包括设置在所述定位板311上用于检测零件是否到位的传感器325。
具体的,如图所示,所述多轴机器人2为六轴机器人,所述六轴机器人包括第一轴21、第二轴22、第三轴23、第四轴24、第五轴25、以及第六轴26,所述第一轴21、第二轴22、第三轴23、第四轴24、第五轴25、以及第六轴26形成对所述定位夹紧组件3六个自由度的车切焊接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于六轴机器人的柔性定位装置,用于对多种型号零件进行定位辅助车切焊接,包括工作底座(1),其特征在于,所述工作底座(1)上固定设置有多轴机器人(2)、以及设置在多轴机器人(2)输出末端的定位夹紧组件(3),所述定位夹紧组件(3)包括固定在所述多轴机器人(2)输出末端的定位模组、以及活动连接在所述多轴机器人(2)输出末端的夹紧模组、以及驱动所述夹紧模组相对所述定位模组做夹紧动作的夹紧驱动模组。
2.根据权利要求1所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述定位模组包括与所述多轴机器人(2)输出末端固定的固定座(310),所述固定座(310)上固定设置有定位板(311),所述定位板(311)一侧固定设置有定位座(312),所述定位座(312)上设置有方向向上的定位销(313)。
3.根据权利要求2所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述夹紧模组包括固定在所述定位板(311)远离所述定位座(312)一侧顶部的铰接定位板(314),所述铰接定位板(314)上通过第一铰接件(315)与夹紧块铰接,所述第一铰接件(315)的下端与所述铰接定位板(314)转动铰接,所述第一铰接件(314)的上端与所述夹紧块固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述夹紧块包括第一夹紧块(316)、第二夹紧块(317),所述第一夹紧块(316)的中部与所述第一铰接件(314)的上端固定连接,所述第一铰接件(314)的下端与所述铰接定位板(314)转动铰接,所述第一夹紧块(316)靠近所述第二夹紧块(317)的一端为第一连接端(3162),所述第一夹紧块(316)远离所述第二夹紧块(317)的一端为动力端(3161),所述动力端(3161)与所述夹紧驱动模组配合连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述第二夹紧块(317)靠近所述第一夹紧块(316)的一端为第二连接端(3171),所述第二夹紧块(317)远离所述第一夹紧块(316)的一端为夹紧端(3172),所述夹紧端(3172)上设置有夹紧座(318),所述夹紧座(318)上设置有与所述定位销(313)相对应的夹紧销(319),所述定位销(313)与夹紧销(319)对待焊接零件进行定位夹紧。
6.根据权利要求5所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述第一连接端(3162)与第二连接端(3171)为绝缘固定连接,所述第一连接端(3162)与第二连接端(3171)通过绝缘垫(326)、绝缘销形成绝缘固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述夹紧驱动模组包括电缸(320),所述电缸(320)通过第二铰接件(321)铰接固定在所述定位板(311)远离所述定位销(313)的一侧,所述电缸(320)的输出轴(322)与所述动力端(3161)转动铰接配合。
8.根据权利要求7所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,还包括固定设置在所述定位板(311)侧部的支撑件(323),所述第一夹紧块(316)上对应设置有支撑块(324),所述夹紧模组与定位模组形成夹紧动作时,所述支撑件(323)支撑所述支撑块(324)。
9.根据权利要求8所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,还包括设置在所述定位板(311)上用于检测零件是否到位的传感器(325)。
10.根据权利要求9所述的一种基于六轴机器人的柔性定位装置,其特征在于,所述多轴机器人(2)为六轴机器人,所述六轴机器人包括第一轴(21)、第二轴(22)、第三轴(23)、第四轴(24)、第五轴(25)、以及第六轴(26),所述第一轴(21)、第二轴(22)、第三轴(23)、第四轴(24)、第五轴(25)、以及第六轴(26)形成对所述定位夹紧组件(3)六个自由度的车切焊接。
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