CN207656605U - 全方位360°机器人装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全方位360°机器人装配工装，包括胎膜翻转机构、翻转驱动机构、翻转支撑机构，该翻转驱动机构驱动胎膜翻转机构可以360°旋转，实现产品（例如汽车前保险杠）正反面装配和焊接，当胎膜翻转机构翻转至180°时，即可使产品正反面进行切换，利用翻转支撑机构对产品的A位和B位支撑，使之不会从胎膜翻转机构中掉落。通过这种设计，产品正反面两组装配工作合并在一套工装中，节省设备占地空间，并且结构简单，使用方便，装配更加快捷高效。

Description

全方位360°机器人装配工装

技术领域

本实用新型涉及自动化设备领域技术，尤其是指一种全方位360°机器人装配工装。

背景技术

目前，现有的汽车保险杠通常采用超声波焊接机对组装的零件（如雷达支架、摄像对支架等）进行焊接固定，但是现有应用于保险杠的零件组装和焊接的工作台一般不能进行翻转和水平转动或者只是小角度移位，必要时，还需要人工对待焊接产品进行角度调整，待焊接产品通常是于工作台上表面依次进行焊接，严重影响了焊接效率。因此，应针对现有应用于汽车保险杠的超声波焊接机进行改进，以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种全方位360°机器人装配工装，只需要一套设备便可以实现产品正反面的装配工作，比传统工艺减少一套模具，而且装配效率大大提升

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种全方位360°机器人装配工装，包括

一机座，用于整机的支撑作用；

一胎膜翻转机构，包括翻转台和设置于翻转台两端的第一翻转位、第二翻转位，该第一翻转位和第二翻转位枢接于机座的两侧；

一翻转驱动机构，包括伺服马达和减速箱，该伺服马达的输出动力传输到减速箱，该减速箱的输出端与第一翻转位或第二翻转位相接，带动胎膜翻转机构在机座的翻转空间内转动；

一翻转支撑机构，包括摆臂、摆臂上推气缸、支撑块、支撑块上推气缸；该摆臂枢接于机座，该摆臂上推气缸连接在摆臂上，驱动摆臂以枢接点为支点旋转运动，所述支撑块上推气缸固定于摆臂，该支撑块上推气缸的活动端连接支撑块，使支撑块推出压紧在翻转后的产品底部。

作为一种优选方案，所述翻转支撑机构还包括一摆臂定位气缸，所述摆臂上设有定位孔，当摆臂沿支点上升到指定位置时，该摆臂定位气缸的活塞杆推出，使定位柱***定位孔内。

作为一种优选方案，所述翻转支撑机构还包括一摆臂助推气缸模组，包括一级助推气缸组、二级助推气缸组、三级助推气缸组，该一级助推气缸组的活塞杆连接于二级助推气缸组的安装支架上，该二级助推气缸组的活塞杆连接于三级助推气缸组的安装支架上，该三级助推气缸组的活塞杆连接摆臂，逐级推动摆臂沿支点旋转向上升起。

作为一种优选方案，所述翻转台为梯形结构，该翻转台上设有便于进行反面自动装配和焊接的镂空部。

作为一种优选方案，所述翻转台的其中一面设有防撞垫片和吸盘。

作为一种优选方案，所述翻转台的其中一面上设有产品自动锁紧机构，包括上锁气缸、锁闩、插销，所述上锁气缸的活塞杆连接锁闩，当产品放置于翻转台后，该上锁气缸驱动锁闩与插销对插从而上锁。

作为一种优选方案，所述翻转台的其中一面上设有产品正向压紧机构，包括压紧气缸、压紧钩，所述压紧气缸的活塞杆连接压紧钩，当产品放置于翻转台后，该压紧气缸驱动压紧钩压在产品的表面。

作为一种优选方案，所述翻转台上设有产品背向压紧机构，包括压紧气缸和压紧头，该压紧气缸的活塞杆端部连接压紧头，驱动压紧头压紧在产品的背面两侧。

作为一种优选方案，所述产品背向压紧机构进一步包括推出气缸、滑动座、导轨与滑槽，所述压紧气缸固定于滑动座，所述滑动座通过导轨与滑槽的配合连接推出气缸，所述推出气缸的活动轨迹与压紧气缸的的活动轨迹呈夹角，该夹角的大小与梯形结构翻转台的夹角相匹配。

作为一种优选方案，所述翻转台的两侧设有胎膜定位机构，包括胎模到位传感器、定位槽、定位块和定位气缸，所述胎模到位传感器装配于第一翻转位或第二翻转位的侧边，该定位槽固定在翻转台上，该定位气缸固定于机座，当胎模到位传感器检测到翻转台旋转180°，使伺服马达停止，并且定位气缸的活塞杆推出，带动定位块卡入定位槽内。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，藉由设计了胎膜翻转机构、翻转驱动机构、翻转支撑机构，该翻转驱动机构驱动胎膜翻转机构可以360°旋转，实现产品（例如汽车前保险杠）正反面装配和焊接，当胎膜翻转机构翻转至180°时，即可使产品正反面进行切换，利用翻转支撑机构对产品的A位和B位支撑，使之不会从胎膜翻转机构中掉落。通过这种设计，产品正反面两组装配工作合并在一套工装中，节省设备占地空间，并且结构简单，使用方便，装配更加快捷高效。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的装配工装未翻转状态第一视角立体示意图。

图2是本实用新型之实施例的装配工装未翻转状态第二视角立体示意图。

图3是图2中O处的放大图。

图4是本实用新型之实施例的装配工装翻转180°的主视图。

图5是本实用新型之实施例的胎膜翻转机构的背面视角图。

图6是本实用新型之实施例的胎膜翻转机构的正面视角图。

图7是图6中C处的放大图。

图8是图6中D处的放大图。

图9是本实用新型之实施例的产品背向压紧机构的立体图。

图10是本实用新型之实施例的翻转支撑机构的立体图。

图11是本实用新型之实施例的翻转支撑机构的部分分解图。

附图标识说明：

10、机座 11、地脚

12、叉车位

20、胎膜翻转机构 21、翻转台

211、镂空部 22、第一翻转位

23、第二翻转位 24、胎膜定位机构

241、胎模到位传感器 242、定位槽

243、定位块 244、定位气缸

25、防撞垫片 26、吸盘

27、产品自动锁紧机构 271、上锁气缸

272、锁闩 273、插销

28、产品正向压紧机构 281、正向压紧气缸

282、压紧钩 29、产品背向压紧机构

291、背向压紧气缸 292、压紧头

293、推出气缸 294、滑动座

295、导轨 296、滑槽

30、翻转驱动机构 31、伺服马达

32、减速箱 40、翻转支撑机构

41、摆臂 411、定位孔

42、摆臂上推气缸 43、支撑块

44、支撑块上推气缸 45、摆臂定位气缸

451、定位柱 46、摆臂助推气缸模组

461、一级助推气缸组 462、二级助推气缸组

463、三级助推气缸组。

具体实施方式

请参照图1至图11所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种全方位360°机器人装配工装，包括机座10、胎膜翻转机构20、翻转驱动机构30、翻转支撑机构40，各机构安装于机座10上，该翻转驱动机构30驱动胎膜翻转机构20可以360°旋转，实现产品（例如汽车前保险杠）正反面装配和焊接，当胎膜翻转机构20翻转至180°时，即可使产品正反面进行切换，利用翻转支撑机构40对产品支撑，使之不会从胎膜翻转机构20中掉落。通过这种设计，产品正反面两组装配工作合并在一套工装中，节省设备占地空间，并且结构简单，使用方便，装配更加快捷高效。

其中，所述机座10用于整机的支撑作用。该机座10是用方通焊接形成的U字形支架，底部设置有地脚11。以及，机座10的底部还设有叉车位12，用厚重的金属板焊接在机座10上，防止叉车搬运过程中压坏方通。

所述胎膜翻转机构20包括翻转台21和设置于翻转台21两端的第一翻转位22、第二翻转位23，该第一翻转位22和第二翻转位23枢接于机座10的两侧。所述翻转驱动机构30，包括伺服马达31和减速箱32，该伺服马达31的输出动力传输到减速箱32，该减速箱32的输出端与第一翻转位22或第二翻转位23相接，带动胎膜翻转机构20在机座10的翻转空间内转动。所述胎膜翻转机构20进行180°后的状态如图4所示。

如图3所示，所述翻转台21的两侧设有胎膜定位机构24，包括胎模到位传感器241、定位槽242、定位块243和定位气缸244。所述胎模到位传感器241装配于第一翻转位22或第二翻转位23的侧边，该定位槽242固定在翻转台21上，该定位气缸244固定于机座10，当胎模到位传感器241检测到翻转台21旋转180°，使伺服马达31停止，并且定位气缸244的活塞杆推出，带动定位块243卡入定位槽内。

所述翻转台21为梯形结构，该翻转台21上设有便于进行反面自动装配和焊接的镂空部211。藉由设计了镂空部211，一方面相对于传统无镂空的整块板，节省了材料和成本，减轻了重量，使翻转台21进行翻转过程更为轻松容易，另一方面又可以使机器手从翻转后的镂空位置穿过，对反面的产品进行装配和焊接，缩短了焊接时间，提高效率。例如，其中一种实际应用过程是：从正面插装汽车前保险杠的雷达支架，通过镂空部211从背面将雷达支架拉紧，充分利用镂空部211的设计，使装配快速完成。另一种应用是：从汽车前保险杠的其中一面装配摄像头支架后，通过镂空部211在另一面直接进行超声波焊接。

如图5和图6所示，所述翻转台21呈梯形，整体形状与汽车的保险杆相近似。该翻转台21上具有正面和反面，本实施例，将凹面定议为正面，将凸面定义为反面。所述翻转台21的其中一面设有防撞垫片25、吸盘26、产品自动锁紧机构27、产品正向压紧机构28、产品背向压紧机构29。实际应用中，这些机构均设在凹面上。

其中，防撞垫片25可以为圆柱形、方形、矩形或异形，这些防撞垫片可以为一片式整体连接结构，也可以是各个单独的装配结构，本实施例中，各防撞垫片均是独立分开的，仅在需要的地方设置防撞垫片，可以减少防撞垫片的数量，减小密度，从而减轻翻转台21的重量，使翻转更轻易。各防撞垫片是采用弹性胶料制成，可以防止与产品接触时刮花油漆。所述吸盘26随着产品的外形弧形而设置有多个，可以将产品紧紧吸住从而定位，以便于零件精确装配和焊接。

如图6和图7所示，所述产品自动锁紧机构27包括上锁气缸271、锁闩272、插销273。所述上锁气缸271的活塞杆连接锁闩272，当产品放置于翻转台21后，该上锁气缸271驱动锁闩272与插销273对插从而上锁。通过这种结构设计，使得产品稳固地固定在翻转台21上，无论是正面装配还是翻转后的反面装配，均能保证产品不偏位，保证了装配精度。

如图6和图8所示，所述产品正向压紧机构28包括正向压紧气缸281、压紧钩282。所述正向压紧气缸281的活塞杆连接压紧钩282，当产品放置于翻转台21后，该正向压紧气缸281驱动压紧钩282压在产品的表面，这样，可以防止产品在装配过程中移位、掉落等情况。

如5和图9所示，所述产品背向压紧机构29安装于翻转台21的凸面两个转角处，其包括背向压紧气缸291和压紧头292。该背向压紧气缸291的活塞杆端部连接压紧头292，利用压紧头292从背向两侧压紧产品。由于翻转台21正反面均用于装配，使得产品背向压紧机构的安装空间非常有限，因此还做了以下设计:所述产品背向压紧机构进一步包括推出气缸293、滑动座294、导轨295与滑槽296。所述背向压紧气缸291固定于滑动座294，所述滑动座294通过导轨295与滑槽296的配合连接推出气缸293，所述推出气缸293的活动轨迹与背向压紧气缸291的的活动轨迹呈夹角，该夹角的大小与梯形结构翻转台21的夹角相匹配。这样，使得压紧头292的推出分两级，并且推出轨迹可以转弯，有效利用空间，装配非常紧凑。

如图4、图10、图11所示，所述翻转支撑机构40包括摆臂41、摆臂上推气缸42、支撑块43、支撑块上推气缸44。该摆臂41枢接于机座10，该摆臂上推气缸42连接在摆臂41上，驱动摆臂41以枢接点为支点旋转运动，所述支撑块上推气缸44固定于摆臂41，该支撑块上推气缸44的活动端连接支撑块43，使支撑块43推出压紧在翻转后的产品底部20表面。

以及，所述翻转支撑机构40还包括一摆臂定位气缸45，所述摆臂41上设有定位孔411，当摆臂41沿支点上升到指定位置时，该摆臂定位气缸45的活塞杆推出，使定位柱451***定位孔411内。进一步的，所述翻转支撑机构40还包括一摆臂助推气缸模组46。该摆臂助推气缸模组46包括一级助推气缸组461、二级助推气缸组462、三级助推气缸组463。该一级助推气缸组461的活塞杆连接于二级助推气缸组462的安装支架上，该二级助推气缸组462的活塞杆连接于三级助推气缸组的安装支架上，该三级助推气缸组的活塞杆连接摆臂41，逐级推动摆臂41沿支点旋转向上升起。

本实用新型之全方位360°机器人装配工装的工作过程如下：所述胎膜翻转机构20的起始状态见图1和图2，此时通过机器人将产品（汽车前保险杠）放置到胎膜翻转机构20的表面，接着产品自动锁紧机构27进行上锁，产品正向压紧机构28和产品背向压紧机构29对产品压紧定位；机器人依据工装程序一步步地安装雷达、摄像头等配件，以及进行焊接等工序。完成其中一面的装配后，翻转驱动机构30自动开启，利用其伺服马达31和减速箱32，带动胎膜翻转机构20旋转180°，当胎模到位传感器241被触发后，伺服马达31停止，定位气缸244伸出，使定位块243***到242内。同时，翻转支撑机构40自动开启，摆臂上推气缸42和摆臂助推气缸模组46同步伸出驱动摆臂41沿支点向上旋转抬起，当到达一定角度，摆臂定位气缸45伸出，使定位柱451***到定位孔411内。接着，支撑块上推气缸44伸出，推动支撑块43抵靠在产品的A位和B位上（见图4）。进而可以对产品的背面进行装配焊接等工序，所有装配工序完成后，胎膜翻转机构20回落到底部，恢复图1和图2的状态，各自动锁紧机构27、正向压紧机构28、产品背向压紧机构29等依次归位，最后通过机器人将产品下料。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种全方位360°机器人装配工装，其特征在于：包括

一机座（10），用于整机的支撑作用；

一胎膜翻转机构（20），包括翻转台（21）和设置于翻转台两端的第一翻转位（22）、第二翻转位（23），该第一翻转位和第二翻转位枢接于机座的两侧；

一翻转驱动机构（30），包括伺服马达（31）和减速箱（32），该伺服马达的输出动力传输到减速箱，该减速箱的输出端与第一翻转位或第二翻转位相接，带动胎膜翻转机构在机座的翻转空间内转动；

一翻转支撑机构（40），包括摆臂（41）、摆臂上推气缸（42）、支撑块（43）、支撑块上推气缸（44）；该摆臂枢接于机座，该摆臂上推气缸连接在摆臂上，驱动摆臂以枢接点为支点旋转运动，所述支撑块上推气缸固定于摆臂，该支撑块上推气缸的活动端连接支撑块，使支撑块推出压紧在翻转后的产品底部。

2.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转支撑机构（40）还包括一摆臂定位气缸（45），所述摆臂（41）上设有定位孔（411），当摆臂沿支点上升到指定位置时，该摆臂定位气缸的活塞杆推出，使定位柱（451）***定位孔（411）内。

3.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转支撑机构（40）还包括一摆臂助推气缸模组（46），该摆臂助推气缸模组包括一级助推气缸组（461）、二级助推气缸组（462）、三级助推气缸组（463），该一级助推气缸组的活塞杆连接于二级助推气缸组的安装支架上，该二级助推气缸组的活塞杆连接于三级助推气缸组的安装支架上，该三级助推气缸组的活塞杆连接摆臂（41），逐级推动摆臂沿支点旋转向上升起。

4.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）为梯形结构，该翻转台上设有便于进行反面自动装配和焊接的镂空部（211）。

5.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）的其中一面设有防撞垫片（25）和吸盘（26）。

6.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）的其中一面上设有产品自动锁紧机构（27），包括上锁气缸（271）、锁闩（272）、插销（273），所述上锁气缸的活塞杆连接锁闩，当产品放置于翻转台后，该上锁气缸驱动锁闩与插销对插从而上锁。

7.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）的其中一面上设有产品正向压紧机构（28），包括正向压紧气缸（281）、压紧钩（282），所述压紧气缸的活塞杆连接压紧钩，当产品放置于翻转台后，该压紧气缸驱动压紧钩压在产品的表面。

8.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）上设有产品背向压紧机构（29），包括背向压紧气缸（291）和压紧头（292），该压紧气缸的活塞杆端部连接压紧头，驱动压紧头压紧在产品的背面两侧。

9.根据权利要求8所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述产品背向压紧机构进一步包括推出气缸（293）、滑动座（294）、导轨（295）与滑槽（296），所述压紧气缸固定于滑动座，所述滑动座通过导轨与滑槽的配合连接推出气缸，所述推出气缸（293）的活动轨迹与背向压紧气缸（291）的活动轨迹呈夹角，该夹角的大小与梯形结构翻转台（21）的夹角相匹配。

10.根据权利要求1所述的全方位360°机器人装配工装，其特征在于：所述翻转台（21）的两侧设有胎膜定位机构（24），包括胎模到位传感器（241）、定位槽（242）、定位块（243）和定位气缸（244），所述胎模到位传感器装配于第一翻转位（22）或第二翻转位（23）的侧边，该定位槽固定在翻转台（21）上，该定位气缸（244）固定于机座（10），当胎模到位传感器（241）检测到翻转台（21）旋转180°，使伺服马达（31）停止，并且定位气缸（244）的活塞杆推出，带动定位块（243）卡入定位槽内。