CN209754325U - 一种全自动铝模板机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动铝模板机器人工作站，一种全自动铝模板机器人工作站，包括入料部分，处理部分，出料部分；所述处理部分包括传输辊道，设置在传输辊道上方且用于铝模板定位的定位装置，设置在传输辊道两侧的机器人辊道，设置在定位装置对应位置的筋板送料机构、封板送料机构和三角板送料机构，设置在机器人辊道上且用于将筋板送料机构、封板送料机构和三角板送料机构上的材料搬运至传输辊道的机器人行走组件，所述传输辊道贯穿定位装置。本实用新型在焊接时无需调整及其焊接位置，在工件换型时无需大量时间调整夹具以适应不同的工件，降低了工作量，达到了适应性强的效果，且自动化程度高，从而提高了工作效率。

Description

一种全自动铝模板机器人工作站

技术领域

本实用新型涉及工业生产领域，具体地说，是涉及一种全自动铝模板机器人工作站。

背景技术

在传统的设备生产中，由于所用的产品工件的尺寸、焊接缝隙都不相同，若在半自动焊接工作站上进行作业，则需要经常更换不同的夹具，会使得夹具的调整时间变长，影响生产效率；在传统的半自动焊接生产过程中，由于夹具调整的位置与机器人所焊接的位置经常不一致，经常需要人工对机器焊接位置进行修正，会延长调整时间而降低了工作时间；在此种焊接方式的过程中，所用到的三角板焊接不稳定，需要手动放置三角板，若位置的一致性不好，则会影响焊接的效果；在半自动焊接工作站中，不能实现全自动焊接，需要人力的配合，由于工件较重，会使得工人搬运的劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动铝模板机器人工作站，解决现有工作站不能实现全自动化，在焊接时需人工修正焊接位置，使得焊接不稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种全自动铝模板机器人工作站，包括入料部分，处理部分，出料部分，以及用于控制工作站运行的电气控制柜；

所述处理部分包括传输辊道，设置在传输辊道上方且用于铝模板定位的定位装置，设置在所述定位装置两侧的机器人辊道，设置在定位装置对应位置上的筋板送料机构、封板送料机构和三角板送料机构，以及设置在机器人辊道上且用于将筋板送料机构、封板送料机构和三角板送料机构上的材料搬运至传输辊道的机器人行走组件，所述传输辊道贯穿定位装置；

所述定位装置包括用于铝模板纵向定位的纵向定位结构，用于铝模板横向定位的横向定位结构，所述传输辊道设置在纵向定位结构的下方；

所述纵向定位结构包括底架，设置在底架上的伺服驱动电机，与伺服驱动电机的输出轴连接的升降架，通过移动块与升降架滑动连接的带有U形口的凸楞板开口定位夹具，设置在升降架纵向上的伺服定位结构，以及设置在底架上且位于传输辊道传输方向前后的限位阻挡结构；

所述横向定位结构包括设置在凸楞板开口定位夹具下方一侧的固定墙，设置在另一侧的贴边夹具，以及用于驱动贴边夹具横向移动的驱动气缸。

进一步的，所述传输辊道位于凸楞板开口定位夹具的U形口的正下方，且U形口的宽度与传输辊道适应，所述固定墙固定在传输辊道的一侧，所述贴边夹具设置在传输辊道的另一侧。

进一步的，所述机器人行走组件包括在机器人辊道上运行的滑动座，设置在行走小车上方的机器人底座，设置在机器人底座上的机器人本体，通过过渡法兰与机器人本体连接的换枪盘，设置在换枪盘上的转换使用的焊枪、第一抓取夹具和第二抓取夹具，通过清枪机支架与滑动座连接的清枪机，与滑动座连接的放置座，以及设置在放置座上方的控制箱，所述第一抓取夹具用于抓取筋板、封板，所述第二抓取夹具用于抓取三角板。

进一步的，所述第二抓取夹具包括用于定位三角板的定位销，设置在夹具底部的气缸，设置在气缸上方的过渡板，通过垫板与过渡板连接的端盖，设置在所述第二抓取夹具内部的腔体，设置在腔体内的固定柱、滑动块和定位压钩，所述定位压钩一端设置有孔洞、另一端延伸至定位销外，所述滑动块下表面与气缸的输出轴连接、上表面与定位压钩的底部活动连接，所述固定柱安装在孔洞内，所述孔洞呈弧状。

进一步的，所述入料部分包括入料侧辊道，设置在入料侧辊道上的用于装载铝模板的上料小车，用于将上料小车上的铝模板抓取至传输辊道的上料空中移栽小车，所述入料侧辊道与传输辊道并列设置，所述上料空中移栽小车的抓取机构采用浮动抓取结构。

进一步的，所述出料部分包括出料侧辊道，设置在出料侧辊道上的用于运输成品的下料小车，用于将传输辊道上的成品抓取至下料小车的下料空中移栽小车，所述出料侧辊道与传输辊道并列设置，所述下料空中移栽小车的抓取机构与上料空中移栽小车的抓取机构相同。

进一步的，所述浮动抓取结构包括与移栽小车主体连接的提升梁，通过连接板连接在提升梁两侧的弹簧浮动结构，与弹簧浮动结构连接的活动部件，设置在活动部件上的纵向调节结构，与活动部件连接的固定板，设置在固定板侧面的横向调节结构，设置在固定板下表面的连接部件，与连接部件活动连接的限位板，设置在限位板下方的夹爪。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型设置的定位装置在传统基础上添加了凸楞板开口定位夹具，可撑开铝模板的U型口，可解决因铝模板U型开口自动收缩超过国家标准的-0.3°，使筋板、封板无法精确放置的问题，无需修正机器的焊接位置，在工件换型时，无需大量时间调整夹具以适应不同的工件，实现自动定位，降低了工作量，解决了现有工作站不能实现全自动化，在焊接时需人工修正焊接位置，使得焊接不稳定的问题，达到了适应性强的效果，且自动化程度高，从而提高了工作效率。

(2)本实用新型设置了专用于抓取三角板的第二抓取夹具，在抓取时利用气缸伸缩带动滑动块移动，最后在固定柱的限位下利用定位压钩压紧三角板，并将三角板放置在铝模板上，在焊接点定之后，松开定位压钩，完成一次操作，实现了自动化放置，且焊接稳定。

(3)本实用新型在上料空中移栽小车和下料空中移栽小车中采用的浮动抓取结构可在横向、纵向和垂直方向随意移动，自动抓取铝模板，替代人工上料下料，实现自动化，减小了因抓取位置变化而引起的工件变形，使之适应性更强，运用更广泛。

(4)本实用新型的上料小车和下料小车采用柔性设计，换型调整方便。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1中定位装置的结构示意图。

图3为机器人行走组件的结构示意图。

图4为图3中第二抓取夹具的结构示意图。

图5为图4的剖面示意图。

图6为上下料空中移栽小车的立体图。

图7为上下料空中移栽小车主视图。

图8为图7中浮动抓取结构的结构示意图。

图9为筋板、封板送料机构的结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-上料小车，2-上料空中移栽小车，3-传输辊道，4-定位装置，5-筋板送料机构，6-封板送料机构，7-三角板送料机构，8-机器人行走组件，9-下料空中移栽小车，10-下料小车，11-电气控制柜，

21-Z向伺服升降结构，22-Y向伺服移动结构，23-X向伺服移动结构，24-浮动抓取结构，

241-固定板，242-弹簧浮动结构，243-纵向调节结构，244-横向调节结构，245-限位板，246-夹爪，247-提升梁，248-活动部件，

401-底架，402-凸楞板开口定位夹具，403-限位阻挡结构，404-贴边夹具，405-伺服定位结构，406-伺服驱动电机，407-升降架，408-移动块，409-驱动气缸，

561-直线滑轨，562-移动滑块，563-推送定位块，564-浮动压紧结构，565-长度自定心夹具，

801-滑动座，802-机器人本体，803-清枪机，804-第一抓取夹具，805-焊枪，806-第二抓取夹具，807-过渡法兰，808-换枪盘，809-控制箱，810-放置座，811-机器人底座，812-清枪机支架，813-放置架，

861-定位销，862-气缸，863-端盖，864-垫板，865-过渡板，866-固定柱，867-滑动块，868-定位压钩。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1所示，本实用新型公开的一种全自动铝模板机器人工作站，包括入料部分，处理部分，出料部分，以及用于控制工作站运行的电气控制柜11；

所述处理部分包括传输辊道3，设置在传输辊道3上方且用于铝模板定位的定位装置4，设置在所述定位装置4两侧的机器人辊道，设置在定位装置4对应位置上的筋板送料机构5、封板送料机构6和三角板送料机构7，以及设置在机器人辊道上且用于将筋板送料机构5、封板送料机构6和三角板送料机构7上的材料搬运至传输辊道3的机器人行走组件8，所述传输辊道3贯穿定位装置4；

所述入料部分包括入料侧辊道，设置在入料侧辊道上的用于装载铝模板的上料小车1，用于将上料小车1上的铝模板抓取至传输辊道3的上料空中移栽小车2，所述入料侧辊道与传输辊道3并列设置，所述上料空中移栽小车2的抓取机构采用浮动抓取结构24。

所述出料部分包括出料侧辊道，设置在出料侧辊道上的用于运输成品的下料小车10，用于将传输辊道3上的成品抓取至下料小车10的下料空中移栽小车9，所述出料侧辊道与传输辊道3并列设置，所述下料空中移栽小车9的抓取机构与上料空中移栽小车2的抓取机构相同。

本实用新型由两个平行的机器人工作站组成，在上料时共用一组上料空中移栽小车2，在下料时共用一组下料空中移栽小车9，筋板送料机构5、封板送料机构6和三角板送料机构7组成一个站，每个上料空中移栽小车2或下料空中移栽小车9上设置有两个机器人行走组件8，一个用于定位和焊接，另一个用于搬运、定位及焊接。

如图2所示，所述定位装置4包括用于铝模板纵向定位的纵向定位结构，用于铝模板横向定位的横向定位结构，所述传输辊道3设置在纵向定位结构的下方；所述纵向定位结构包括底架401，设置在底架401上的伺服驱动电机406，与伺服驱动电机406的输出轴连接的升降架407，通过移动块408与升降架407滑动连接的带有U形口的凸楞板开口定位夹具402，设置在升降架407纵向上的伺服定位结构405，以及设置在底架401上且位于传输辊道3传输方向前后的限位阻挡结构403；所述横向定位结构包括设置在凸楞板开口定位夹具402下方一侧的固定墙，设置在另一侧的贴边夹具404，以及用于驱动贴边夹具404横向移动的驱动气缸409。

在底架401的左右两侧各设置有两个伺服驱动电机406，横向的两个伺服驱动电机406共同作用于升降架407的升降，该定位装置4在传统夹具的基础上增加了开口定位夹具402，可以撑开铝模板的U型口，通过贴边夹具404和伺服定位结构405自动定位铝模板，对一定范围内的工件可自适应调整，针对不同的工件，不需要花大量时间调整夹具，适应性强，降低了工作量。

如图3所示，所述机器人行走组件8包括在机器人辊道上运行的滑动座801，设置在行走小车上方的机器人底座811，设置在机器人底座811机器人本体802，通过过渡法兰807与机器人本体802连接的换枪盘808，设置在换枪盘808上的转换使用的焊枪805、第一抓取夹具804和第二抓取夹具806，在机器人行走组件8执行不同的任务时换取不同的工具；还包括通过清枪机支架812与滑动座801连接的清枪机803，与滑动座801连接的放置座810，以及设置在放置座810上方的控制箱809，所述第一抓取夹具804用于抓取筋板、封板，所述第二抓取夹具806用于抓取三角板。

如图4-5所示，所述第二抓取夹具806包括用于定位三角板的定位销861，设置在夹具底部的气缸862，设置在气缸862上方的过渡板865，通过垫板864与过渡板865连接的端盖863，设置在所述第二抓取夹具806内部的腔体，设置在腔体内的固定柱866、滑动块867和定位压钩868，所述定位压钩868一端设置有孔洞、另一端延伸至定位销861外，所述滑动块867下表面与气缸862的输出轴连接、上表面与定位压钩868的底部活动连接，所述固定柱866安装在孔洞内，所述孔洞呈弧状；当气缸862的轴向上移动时，带动滑动块867向上移动，带动定位压钩868整体向上移动，由于定位压钩868的一端设有孔洞，因此，在安装在孔洞内的固定柱866的限位下，定位压钩868松开；当气缸862的轴向下移动时，定位压钩868压紧。

如图6-7所示的上下料空中移栽小车结构示意图，该装置横跨在传输辊道3与入料、出料侧辊道上，主要由Z向伺服升降结构21、Y向伺服移动结构22、X向伺服移动结构23和浮动抓取结构24组成，实现铝模板的上下料；

如图8所示，所述浮动抓取结构24与移栽小车主体连接的提升梁247，通过连接板连接在提升梁247两侧的弹簧浮动结构242，与弹簧浮动结构242连接的活动部件248，设置在活动部件248上的纵向调节结构243，与活动部件248连接的固定板249，设置在固定板249侧面的横向调节结构244，设置在固定板249下表面的连接部件，与连接部件活动连接的限位板245，设置在限位板245下方的夹爪246；该浮动抓取结构24在横向、纵向和垂直方向随意移动，自动抓取铝模板，替代人工上料下料，实现自动化，减小了因抓取位置变化而引起的工件变形，使之适应性更强。

如图9所示的筋板、封板送料机构的结构示意图，主要由直线滑轨561、用于推送筋板或封板的移动滑块562、用于定位移动滑块562的推送定位块563、浮动压紧结构564和长度自定心夹具565组成，实现筋板、封板的推送。

本实用新型的实施过程如下：

将装载有铝模板的上料小车1推送在入料侧辊道上，上料空中移栽小车2通过浮动抓取结构24将铝模板抓取至传输辊道3，传输辊道3将铝模板传输至定位装置4，驱动气缸409驱动贴边夹具404向中间移动，横向压紧铝模板后向两侧推开，伺服驱动电机406驱动升降架407向下移动，从而带动开口定位夹具402向下移动，使开口定位夹具402的U型口紧贴着铝模板U型口的内侧面，撑开铝模板的U型口；同时利用伺服定位结构405纵向压紧铝模板，最终实现铝模板定位；定位完成后，一侧的机器人行走组件8开始放置由筋板送料机构5和封板送料机构6运输而来的筋板和封板，另一侧的机器人行走组件8点定筋板和封板；点定完成后，两侧的机器人行走组件8均将第一抓取夹具804换为焊枪805，同时焊接筋板和封板，焊接完成后，一侧的机器人行走组件8将焊枪805换为第二抓取夹具806，用于抓取三角板，另一机器人行走组件8点定三角板，固定位置，抓取完成之后将第二抓取夹具806换为焊枪805，再焊接三角板，完成焊接之后伺服驱动电机406驱动升降架407向上移动，限位阻挡结构403下降，最后由下料空中移栽小车9抓取至出料侧辊道上的下料小车10。

本实用新型通过上述设计，有效地解决了现有工作站不能实现全自动化，在焊接时需人工修正焊接位置，使得焊接不稳定的问题，设备自动化程度高，对一定范围内的工件可自适应调整，无需调整筋板、封板的焊接位置，工件换型时间短，对工人要求低，且可长时间进行无人化运转。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，包括入料部分，处理部分，出料部分，以及用于控制工作站运行的电气控制柜(11)；

所述处理部分包括传输辊道(3)，设置在传输辊道(3)上方且用于铝模板定位的定位装置(4)，设置在所述定位装置(4)两侧的机器人辊道，设置在定位装置(4)对应位置上的筋板送料机构(5)、封板送料机构(6)和三角板送料机构(7)，以及设置在机器人辊道上且用于将筋板送料机构(5)、封板送料机构(6)和三角板送料机构(7)上的材料搬运至传输辊道(3)的机器人行走组件(8)，所述传输辊道(3)贯穿定位装置(4)；

所述定位装置(4)包括用于铝模板纵向定位的纵向定位结构，用于铝模板横向定位的横向定位结构，所述传输辊道(3)设置在纵向定位结构的下方；

所述纵向定位结构包括底架(401)，设置在底架(401)上的伺服驱动电机(406)，与伺服驱动电机(406)的输出轴连接的升降架(407)，通过移动块(408)与升降架(407)滑动连接的带有U形口的凸楞板开口定位夹具(402)，设置在升降架(407)纵向上的伺服定位结构(405)，以及设置在底架(401)上且位于传输辊道(3)传输方向前后的限位阻挡结构(403)；

所述横向定位结构包括设置在凸楞板开口定位夹具(402)下方一侧的固定墙，设置在另一侧的贴边夹具(404)，以及用于驱动贴边夹具(404)横向移动的驱动气缸(409)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述传输辊道(3)位于凸楞板开口定位夹具(402)的U形口的正下方，且U形口的宽度与传输辊道(3)适应，所述固定墙固定在传输辊道(3)的一侧，所述贴边夹具(404)设置在传输辊道(3)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述机器人行走组件(8)包括在机器人辊道上运行的滑动座(801)，设置在行走小车上方的机器人底座(811)，设置在机器人底座(811)上的机器人本体(802)，通过过渡法兰(807)与机器人本体(802)连接的换枪盘(808)，设置在换枪盘(808)上的转换使用的焊枪(805)、第一抓取夹具(804)和第二抓取夹具(806)，通过清枪机支架(812)与滑动座(801)连接的清枪机(803)，与滑动座(801)连接的放置座(810)，以及设置在放置座(810)上方的控制箱(809)，所述第一抓取夹具(804)用于抓取筋板、封板，所述第二抓取夹具(806)用于抓取三角板。

4.根据权利要求3所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述第二抓取夹具(806)包括用于定位三角板的定位销(861)，设置在夹具底部的气缸(862)，设置在气缸(862)上方的过渡板(865)，通过垫板(864)与过渡板(865)连接的端盖(863)，设置在所述第二抓取夹具(806)内部的腔体，设置在腔体内的固定柱(866)、滑动块(867)和定位压钩(868)，所述定位压钩(868)一端设置有孔洞、另一端延伸至定位销(861)外，所述滑动块(867)下表面与气缸(862)的输出轴连接、上表面与定位压钩(868)的底部活动连接，所述固定柱(866)安装在孔洞内，所述孔洞呈弧状。

5.根据权利要求1所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述入料部分包括入料侧辊道，设置在入料侧辊道上的用于装载铝模板的上料小车(1)，用于将上料小车(1)上的铝模板抓取至传输辊道(3)的上料空中移栽小车(2)，所述入料侧辊道与传输辊道(3)并列设置，所述上料空中移栽小车(2)的抓取机构采用浮动抓取结构(24)。

6.根据权利要求5所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述出料部分包括出料侧辊道，设置在出料侧辊道上的用于运输成品的下料小车(10)，用于将传输辊道(3)上的成品抓取至下料小车(10)的下料空中移栽小车(9)，所述出料侧辊道与传输辊道(3)并列设置，所述下料空中移栽小车(9)的抓取机构与上料空中移栽小车(2)的抓取机构相同。

7.根据权利要求5所述的一种全自动铝模板机器人工作站，其特征在于，所述浮动抓取结构(24)包括与移栽小车主体连接的提升梁(247)，通过连接板连接在提升梁(247)两侧的弹簧浮动结构(242)，与弹簧浮动结构(242) 连接的活动部件(248)，设置在活动部件(248)上的纵向调节结构(243)，与活动部件(248)连接的固定板(241)，设置在固定板(241)侧面的横向调节结构(244)，设置在固定板(241)下表面的连接部件，与连接部件活动连接的限位板(245)，设置在限位板(245)下方的夹爪(246)。