CN210549020U - 机器人自动焊接搬运*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人自动焊接搬运***，焊接区域内的焊接夹紧治具能夹紧待焊接的车架，焊接机器一一对应的对焊接夹紧治具上的车架指定位置进行焊接，上、下料台位于焊接区域两侧，上、下料台上形成有车架定位装置，搬运机器人上有运动机构和夹紧装置，夹紧装置安装于运动机构上，夹紧装置能夹紧和松开车架，运动机构能使夹紧装置与焊接夹紧治具和上、下料台的车架定位装置位置正对，上、下料台的车架定位装置及焊接夹紧治具上的有料感应装置能感应到车架是否存在并传信于控制***，控制***控制搬运机器人的运动机构、夹紧装置和焊接机器工作，本实用新型实现了车架智能化生产，生产效率高，节省人工，车架生产成本低，车架焊接质量高。

Description

机器人自动焊接搬运***

技术领域

本实用新型涉及一种自行车制造领域，特别涉及一种机器人自动焊接搬运***。

背景技术

自行车的车架在生产过程中，先对管件之间进行点焊组装，然后在将电焊组装的车架整体固定定位后，进行整圈的满焊焊接，目前自行车车架焊接以及车架由组装工位到焊接工位都是人工完成，导致车架生产效率低，人工成本高，焊接质量不稳定，搬运过程中容易损伤车架等_。

发明内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种机器人自动焊接搬运***，该机器人自动焊接搬运***能够实现车架的自动搬运和焊接，大大提高了车架生产效率，降低了人工成本，提高了车架整体焊接质量。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人自动焊接搬运***，包括搬运机器人、焊接机器、上料台、下料台、焊接夹紧治具、有料感应装置和控制***，至少一个焊接夹紧治具间隔排列设置于焊接区域内，焊接夹紧治具能够固定夹紧待焊接的车架，至少一个能够与控制***通信的焊接机器一一对应的设于焊接夹紧治具一侧并能够对焊接夹紧治具上的车架指定位置进行焊接，上料台和下料台分别位于焊接区域两侧，上料台和下料台上形成有至少一个车架定位装置，车架能够止动放置于车架定位装置上，搬运机器人上设有运动机构和夹紧装置，所述夹紧装置安装于运动机构上，夹紧装置能够夹紧和松开车架，运动机构能够使夹紧装置与焊接夹紧治具、上料台和下料台的车架定位装置位置正对，所述上料台和下料台的车架定位装置以及焊接夹紧治具上分别设有有料感应装置，有料感应装置能够感应到车架是否存在并传信于控制***，控制***控制搬运机器人的运动机构、夹紧装置和焊接机器工作。

作为本实用新型的进一步改进,所述上料台、焊接区域内各个焊接夹紧治具和下料台位于同心圆上，搬运机器人位于该通信圆的圆心上，搬运机器人的运动机构包括底座、转盘和手臂，所述转盘能够绕竖直轴转动的安装于底座上，手臂铰接设于转盘上，夹紧装置固定安装于手臂端部。

作为本实用新型的进一步改进,所述夹紧装置包括夹爪和夹紧气缸，夹紧气缸驱动夹爪张开和闭合。

作为本实用新型的进一步改进,所述夹爪内侧形成有与车架上竖管外形匹配的夹紧壁。

作为本实用新型的进一步改进,所述夹紧气缸上设有位置感应器，位置感应器能够感应夹紧气缸的活塞位置并传信于控制***。

作为本实用新型的进一步改进,所述搬运机器人的运动机构上间隔的设有两个夹紧装置。

作为本实用新型的进一步改进,所述上料台和下料台的车架定位装置包括五通定位件和立管定位件，其中五通定位件上形成有与车架五通外形匹配的五通定位凹槽，立管定位件包括端面支撑平台和插销，所述插销固定安装于端面支撑平台上，车架立管下端面恰能够放置于端面支撑平台上，插销恰能够插设于车架立管内。

作为本实用新型的进一步改进,车架定位装置还包括适应性调节装置，适应性调节装置包括纵向定位支架、纵向调节螺杆、横向调节支架和横向调节螺杆，所述纵向定位支架和横向调节支架固定连接形成L形结构，纵向定位支架设有沿纵向延伸的纵向滑轨，横向定位支架上设有沿水平方向延伸的横向滑轨，五通定位件仅能够沿横向滑轨延伸方向滑动的套设于横向滑轨上，端面支撑平台仅能够沿纵向滑轨延伸方向滑动的套设于纵向滑轨上，横向调节螺杆和纵向调节螺杆分别圆周方向能够转动且轴向止动的安装于横向定位支架和纵向定位支架上，横向调节螺杆和纵向调节螺杆分别与五通定位件和端面支撑平台对应螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进,所述焊接夹紧治具包括焊接底座、焊接支架、旋转驱动装置、五通夹紧机构、立管夹紧机构、五通夹紧驱动装置和立管夹紧驱动装置，所述焊接支架形成L形结构，焊接支架纵向的侧壁能够绕水平转轴转动的安装于焊接底座上，旋转驱动装置驱动焊接支架旋转，立管夹紧机构包括第一夹紧面、定位销和第二夹紧面，所述第一夹紧面能够固定定位于焊接支架纵向的侧壁上，定位销固定安装于第一夹紧面上，定位销能够插设于立管内侧，第二夹紧面能够沿纵向滑动的安装于焊接支架，立管夹紧驱动装置驱动第二夹紧面纵向朝向第一夹紧面方向运动，五通夹紧机构包括五通搁置台、第三夹紧面和第四夹紧面，所述五通搁置台能够支撑车架五通圆周外侧壁，第三夹紧面和第四夹紧面能够相对滑动的安装于五通搁置台两侧，五通夹紧驱动装置能够驱动第三夹紧面和第四夹紧面运动分别紧抵车架五通两端端面，控制***控制旋转驱动装置、五通夹紧驱动装置和立管夹紧驱动装置工作。

作为本实用新型的进一步改进,所述焊接支架纵向侧壁和横向侧壁上分别设有纵向焊接滑轨和横向焊接滑轨，第一夹紧面仅能够沿纵向焊接滑轨延伸方向滑动的套设于纵向滑轨上，五通搁置台仅能够沿横向焊接滑轨延伸方向滑动的套设于横向滑轨上，焊接夹紧治具还包括纵向焊接调节螺杆和横向焊接调节螺杆，焊接支架纵向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的纵向焊接调节螺杆，焊接支架横向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的横向焊接调节螺杆，且纵向焊接调节螺杆于第一夹紧面螺接，横向调节螺杆于五通搁置台螺接。

本实用新型的有益技术效果是：本实用新型通过设置上料台和下料台来放置和定位车架，通过搬运机器人根据上料台、下料台和焊接夹紧治具上有料感应装置的信息进行车架的智能搬运和自动焊接，本实用新型实现了车架智能化生产，生产效率高，节省人工，降低了车架生产成本，提高了车架焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图；

图2为本实用新型的车架定位装置主视图；

图3为本实用新型的焊接夹紧治具主视图；

图4为本实用新的焊接夹紧治具俯视图；

图5为本实用新型的焊接夹紧治具右视图。

具体实施方式

实施例：一种机器人自动焊接搬运***，包括搬运机器人 1、焊接机器2、上料台3、下料台4、焊接夹紧治具5、有料感应装置和控制***28，至少一个焊接夹紧治具5间隔排列设置于焊接区域内，焊接夹紧治具5能够固定夹紧待焊接的车架29，至少一个能够与控制***28通信的焊接机器2一一对应的设于焊接夹紧治具5一侧并能够对焊接夹紧治具5上的车架指定位置进行焊接，上料台3和下料台4分别位于焊接区域两侧，上料台3和下料台4上形成有至少一个车架定位装置，车架29能够止动放置于车架定位装置上，搬运机器人1上设有运动机构和夹紧装置，所述夹紧装置安装于运动机构上，夹紧装置能够夹紧和松开车架29，运动机构能够使夹紧装置与焊接夹紧治具5、上料台3和下料台4的车架定位装置位置正对，所述上料台3和下料台4的车架定位装置以及焊接夹紧治具5上分别设有有料感应装置，有料感应装置能够感应到车架29是否存在并传信于控制***28，控制***28控制搬运机器人1的运动机构、夹紧装置和焊接机器2工作。

车架管件经点焊组立完成后放入上料台3的车架定位装置上进行止动放置，上料台3上的有料感应装置感应到车架29后将该信息传输给控制***28，控制***28则控制搬运机器人1 的运动机构动作，使其上的夹紧装置与上料台3上的车架定位装置位置正对，然后控制***28控制夹紧装置夹紧上料台3上的车架竖管，控制***28再控制搬运机器人1的运动机构运动，将车架29放到没有车架29的焊接夹紧治具5上，焊接夹紧治具5 上感应到有车架29到位后，对车架29进行夹紧定位，车架29 夹紧定位完成后，焊接机器2在控制***28控制下开始对车架 29进行焊接作业，焊接完成后，控制***28接收到焊接机器2 跑完一个工作循环，就控制焊接夹紧治具5打开，并控制搬运机器人1的运动机构运动使其到达焊接完成的焊接剑姬治具处夹紧车架竖管，然后控制***28控制搬运机器人1的运动机构动作将车架29搬运到下料台4空置的车架定位装置上进行下料定位，其中所述有料感应装置可以为红外感应器，也可以为接触开关。

所述上料台3、焊接区域内各个焊接夹紧治具5和下料台4 位于同心圆上，搬运机器人1位于该通信圆的圆心上，搬运机器人1的运动机构包括底座、转盘和手臂，所述转盘能够绕竖直轴转动的安装于底座上，手臂铰接设于转盘上，夹紧装置固定安装于手臂端部。搬运机器人1在同心圆的圆心上通过转盘转动指定的角度即可实现搬运手臂末端的夹紧装置在不同的位置进行转换，搬运机器人1的手臂通过摆动实现上下料，手臂可以通过关节进行多节铰接设置，形成类似人胳臂的结构，实现对车架29的灵活搬运。

所述夹紧装置包括夹爪6和夹紧气缸，夹紧气缸驱动夹爪6 张开和闭合。夹爪6可以是相对运动改变夹爪6间距离的结构，也可以是铰接设置通过夹角变化实现夹紧松开的结构，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的。

所述夹爪6内侧形成有与车架29上竖管外形匹配的夹紧壁。所述夹紧装置的夹紧壁表面设有弹性垫。避免损坏车架竖管。

所述夹紧气缸上设有位置感应器，位置感应器能够感应夹紧气缸的活塞位置并传信于控制***28。用于获得夹夹紧装置的夹紧状态信息。

所述搬运机器人1的运动机构上间隔的设有两个夹紧装置。一个用来对焊接夹紧治具5上焊接完成的车架29进行下料，一个用来将未焊接的车架29放置到焊接夹紧治具5上进行上料，车架管件经点焊组立完成后放入上料台3，搬运机器人1 一个夹紧装置抓取车架29后，通过运动机构将其带至等待位置，当焊接机器2完成焊接后，搬运机器人1另一个夹紧装置取下焊接夹紧治具5上焊接完成的车架29后，搬运机器人1一个夹紧装置将待焊接的车架29更换上即可，最后将焊接完成的车架 29放到下料台4上完成动作，通过两个夹紧装置的设置，实现了下料和上料同步完成，节省搬运时间，有利于提高搬运效率，降低能耗。

所述上料台3和下料台4的车架定位装置包括五通定位件7 和立管定位件，其中五通定位件7上形成有与车架29五通外形匹配的五通定位凹槽，立管定位件包括端面支撑平台8和插销，所述插销固定安装于端面支撑平台8上，车架29立管下端面恰能够放置于端面支撑平台8上，插销恰能够插设于车架29立管内。车架29在上料台3和下料台4上定位时，将车架29的立管套装在端面支撑平台8上的插销外侧，同时将车架29五通放置在五通定位凹槽内即可，车架29即可稳定的放置，搬运机器人1 搬运时，只需夹住车架29向上提及可，且该结构能够对车架29 稳定的定位，确保搬运机器人1准确抓取车架29，除了此种定位结构外，还可以是在上料台3和下料台4上设置仅可容纳一个车架29的框形结构，夹紧机构等等。

车架定位装置还包括适应性调节装置，适应性调节装置包括纵向定位支架9、纵向调节螺杆10、横向调节支架11和横向调节螺杆12，所述纵向定位支架和横向调节支架固定连接形成 L形结构，纵向定位支架9设有沿纵向延伸的纵向滑轨13，横向定位支架上设有沿水平方向延伸的横向滑轨14，五通定位件7 仅能够沿横向滑轨14延伸方向滑动的套设于横向滑轨14上，端面支撑平台8仅能够沿纵向滑轨13延伸方向滑动的套设于纵向滑轨13上，横向调节螺杆12和纵向调节螺杆10分别圆周方向能够转动且轴向止动的安装于横向定位支架和纵向定位支架9 上，横向调节螺杆12和纵向调节螺杆10分别与五通定位件7和端面支撑平台8对应螺纹连接。通过纵向调节螺杆10和横向调节螺杆12转动即可调节端面支撑平台8和五通定位件7的位置，进而适应不同尺寸的车架29的定位，提高上料台3和下料台4 的通用性。

所述焊接夹紧治具5包括焊接底座15、焊接支架16、旋转驱动装置、五通夹紧机构、立管夹紧机构、五通夹紧驱动装置 17和立管夹紧驱动装置18，所述焊接支架16形成L形结构，焊接支架16纵向的侧壁能够绕水平转轴转动的安装于焊接底座 15上，旋转驱动装置驱动焊接支架16旋转，立管夹紧机构包括第一夹紧面19、定位销和第二夹紧面20，所述第一夹紧面19 能够固定定位于焊接支架16纵向的侧壁上，定位销固定安装于第一夹紧面19上，定位销能够插设于立管内侧，第二夹紧面20 能够沿纵向滑动的安装于焊接支架16，立管夹紧驱动装置18 驱动第二夹紧面20纵向朝向第一夹紧面19方向运动，五通夹紧机构包括五通搁置台21、第三夹紧面22和第四夹紧面23，所述五通搁置台21能够支撑车架29五通圆周外侧壁，第三夹紧面22 和第四夹紧面23能够相对滑动的安装于五通搁置台21两侧，五通夹紧驱动装置17能够驱动第三夹紧面22和第四夹紧面23运动分别紧抵车架29五通两端端面，控制***28控制旋转驱动装置、五通夹紧驱动装置17和立管夹紧驱动装置18工作。将车架 29的立管放置在第一夹紧面19上，第一夹紧面19上的定位销插设在车架29立管内定位，同时立管夹紧驱动装置18驱动第二夹紧面20下降压紧立管上端面，实现车架29立管的夹紧定位，同时，车架29的五通放在五通搁置台21上后，第三、四夹紧面在五通夹紧驱动装置17的作用下相互靠近夹紧五通两端端面，实现五通的夹紧定位，车架29被固定在焊接支架16上后，焊接机器2开始对车架29进行焊接，焊接时，焊接支架16带着车架29 绕水平轴旋转，便于焊接机器2对车架29实施圆形焊缝封闭焊接，其中立管夹紧驱动装置18和五通夹紧驱动装置17均可采用气缸来实现，旋转驱动装置可以为伺服电机。

所述焊接支架16纵向侧壁和横向侧壁上分别设有纵向焊接滑轨24和横向焊接滑轨25，第一夹紧面19仅能够沿纵向焊接滑轨24延伸方向滑动的套设于纵向滑轨13上，五通搁置台21仅能够沿横向焊接滑轨25延伸方向滑动的套设于横向滑轨14上，焊接夹紧治具5还包括纵向焊接调节螺杆26和横向焊接调节螺杆27，焊接支架16纵向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的纵向焊接调节螺杆26，焊接支架16横向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的横向焊接调节螺杆27，且纵向焊接调节螺杆26于第一夹紧面19螺接，横向调节螺杆12于五通搁置台21螺接。通过横向焊接调节螺杆 27和纵向焊接调节螺杆26转动实现对焊接支架16上第一夹紧面19和五通搁置台21位置的调节，进而适应不同尺寸的车架29的夹紧定位，还可以设置纵向旋转驱动装置和横向旋转驱动装置，纵向旋转驱动装置和横向旋转驱动装置分别驱动纵向焊接调节螺杆26和横向焊接调节螺杆27旋转，控制*** 28控制纵向旋转驱动装置和横向旋转驱动装置工作，通过纵向旋转驱动装置和横向旋转驱动装置实现智能化自动调节，调节快速而准确，纵向旋转驱动装置和横向旋转驱动装置可以采用伺服电机。

Claims (10)

1.一种机器人自动焊接搬运***，其特征为：包括搬运机器人(1)、焊接机器(2)、上料台(3)、下料台(4)、焊接夹紧治具(5)、有料感应装置和控制***(28)，至少一个焊接夹紧治具间隔排列设置于焊接区域内，焊接夹紧治具能够固定夹紧待焊接的车架，至少一个能够与控制***通信的焊接机器一一对应的设于焊接夹紧治具一侧并能够对焊接夹紧治具上的车架指定位置进行焊接，上料台和下料台分别位于焊接区域两侧，上料台和下料台上形成有至少一个车架定位装置，车架(29)能够止动放置于车架定位装置上，搬运机器人上设有运动机构和夹紧装置，所述夹紧装置安装于运动机构上，夹紧装置能够夹紧和松开车架，运动机构能够使夹紧装置与焊接夹紧治具、上料台和下料台的车架定位装置位置正对，所述上料台和下料台的车架定位装置以及焊接夹紧治具上分别设有有料感应装置，有料感应装置能够感应到车架是否存在并传信于控制***，控制***控制搬运机器人的运动机构、夹紧装置和焊接机器工作。

2.根据权利要求1所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述上料台、焊接区域内各个焊接夹紧治具和下料台位于同心圆上，搬运机器人位于该通信圆的圆心上，搬运机器人的运动机构包括底座、转盘和手臂，所述转盘能够绕竖直轴转动的安装于底座上，手臂铰接设于转盘上，夹紧装置固定安装于手臂端部。

3.根据权利要求1所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述夹紧装置包括夹爪(6)和夹紧气缸，夹紧气缸驱动夹爪张开和闭合。

4.根据权利要求3所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述夹爪内侧形成有与车架上竖管外形匹配的夹紧壁。

5.根据权利要求3所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述夹紧气缸上设有位置感应器，位置感应器能够感应夹紧气缸的活塞位置并传信于控制***。

6.根据权利要求1所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述搬运机器人的运动机构上间隔的设有两个夹紧装置。

7.根据权利要求1所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述上料台和下料台的车架定位装置包括五通定位件(7)和立管定位件，其中五通定位件上形成有与车架五通外形匹配的五通定位凹槽，立管定位件包括端面支撑平台(8)和插销，所述插销固定安装于端面支撑平台上，车架立管下端面恰能够放置于端面支撑平台上，插销恰能够插设于车架立管内。

8.根据权利要求7所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：车架定位装置还包括适应性调节装置，适应性调节装置包括纵向定位支架(9)、纵向调节螺杆(10)、横向调节支架(11)和横向调节螺杆(12)，所述纵向定位支架和横向调节支架固定连接形成L形结构，纵向定位支架设有沿纵向延伸的纵向滑轨(13)，横向定位支架上设有沿水平方向延伸的横向滑轨(14)，五通定位件仅能够沿横向滑轨延伸方向滑动的套设于横向滑轨上，端面支撑平台仅能够沿纵向滑轨延伸方向滑动的套设于纵向滑轨上，横向调节螺杆和纵向调节螺杆分别圆周方向能够转动且轴向止动的安装于横向定位支架和纵向定位支架上，横向调节螺杆和纵向调节螺杆分别与五通定位件和端面支撑平台对应螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述焊接夹紧治具包括焊接底座(15)、焊接支架(16)、旋转驱动装置、五通夹紧机构、立管夹紧机构、五通夹紧驱动装置(17)和立管夹紧驱动装置(18)，所述焊接支架形成L形结构，焊接支架纵向的侧壁能够绕水平转轴转动的安装于焊接底座上，旋转驱动装置驱动焊接支架旋转，立管夹紧机构包括第一夹紧面(19)、定位销和第二夹紧面(20)，所述第一夹紧面能够固定定位于焊接支架纵向的侧壁上，定位销固定安装于第一夹紧面上，定位销能够插设于立管内侧，第二夹紧面能够沿纵向滑动的安装于焊接支架，立管夹紧驱动装置驱动第二夹紧面纵向朝向第一夹紧面方向运动，五通夹紧机构包括五通搁置台(21)、第三夹紧面(22)和第四夹紧面(23)，所述五通搁置台能够支撑车架五通圆周外侧壁，第三夹紧面和第四夹紧面能够相对滑动的安装于五通搁置台两侧，五通夹紧驱动装置能够驱动第三夹紧面和第四夹紧面运动分别紧抵车架五通两端端面，控制***控制旋转驱动装置、五通夹紧驱动装置和立管夹紧驱动装置工作。

10.根据权利要求9所述的机器人自动焊接搬运***，其特征为：所述焊接支架纵向侧壁和横向侧壁上分别设有纵向焊接滑轨(24)和横向焊接滑轨(25)，第一夹紧面仅能够沿纵向焊接滑轨延伸方向滑动的套设于纵向滑轨上，五通搁置台仅能够沿横向焊接滑轨延伸方向滑动的套设于横向滑轨上，焊接夹紧治具还包括纵向焊接调节螺杆(26)和横向焊接调节螺杆(27)，焊接支架纵向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的纵向焊接调节螺杆，焊接支架横向的侧壁上设有圆周方向能够转动且轴向止动的横向焊接调节螺杆，且纵向焊接调节螺杆于第一夹紧面螺接，横向调节螺杆于五通搁置台螺接。

Images