CN210615535U - 一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接设备技术领域，公开了一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置。该装置包括点焊机器人、弧焊机器人、点焊区、弧焊区、传感器、点焊伺服焊钳、弧焊焊接设备、PLC控制***和变位机，所述变位机包括从上到下依次设置有三个夹具、连接部和底座，每个夹具均与一个第三驱动装置相连，且第三驱动装置均设置于所述连接部的外侧，所述底座的内部从上到下依次设置有回转滑环和第四驱动装置。本实用新型所述的装置，可以一次性在变位机上装夹三个零件同时进行点焊和弧焊，且变位机可以单方向无限旋转，不会出现线路缠绕问题，单方向无限旋转的三工位变位机结合点焊‑弧焊，可实现高度连续自动化操作，焊接速度快、效率高。

Description

一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置。

背景技术

汽车制造中焊接生产具有批量大、生产速度快、对被焊零件装配焊接精度要求高等特点，且不同的零件需要采用不同的焊接方式。因此，在焊接过程中，采用自动化程度高、多种焊接方式结合的焊接工艺是必然选择。但是，在现有技术中，通常都是将不同的焊接方式分开进行，且焊接自动化程度不高，导致耗时耗力，焊接效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的焊接自动化程度不高，焊接效率低的问题，提供一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置，该装置能够在三工位变位机上同时进行点焊和弧焊，且焊接过程采用自动化操作，焊接效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置，该装置包括点焊机器人、弧焊机器人、点焊区、弧焊区、传感器、点焊伺服焊钳、弧焊焊接设备、PLC控制***和变位机，其中，所述点焊机器人与所述传感器、所述点焊伺服焊钳、所述PLC控制***相连，所述弧焊机器人与所述传感器、所述弧焊焊接设备、所述PLC控制***相连，所述点焊伺服焊钳和所述弧焊焊接设备均与所述传感器相连，所述变位机与所述PLC控制***相连，

其中，所述变位机包括从上到下依次设置有三个夹具、连接部和底座，每个夹具均与一个第三驱动装置相连，且所述第三驱动装置均设置于所述连接部的外侧，所述底座的内部从上到下依次设置有回转滑环和第四驱动装置，

所述回转滑环包括转轴、环体、滑片和电刷，所述电刷包括电刷体和电刷毛，所述滑片设置于所述转轴的外表面，所述电刷设置于所述环体上，所述滑片与所述电刷毛相互接触。

优选地，所述点焊机器人和所述弧焊机器人包括机身、机械臂，所述机身与信号控制装置相连，所述机械臂与控制装置和第一驱动装置相连。

优选地，在所述点焊机器人和所述弧焊机器人中，所述机械臂的末端分开设置有焊接装置和夹持工具。

优选地，所述点焊机器人中还设置有修磨机。

优选地，在所述弧焊机器人中，所述焊接装置中还设置有吹扫装置和清洗机构。

优选地，在所述点焊机器人和所述弧焊机器人中，所述机身的下方还设置有滑动装置，所述滑动装置与第二驱动装置相连。

优选地，在所述点焊机器人和所述弧焊机器人中，所述信号控制装置包括信号传输装置和信号分析装置。

优选地，在所述变位机中，所述第三驱动装置为电机，驱动与之相连的夹具进行单独旋转。

优选地，在所述变位机中，所述第四驱动装置为电机，可以驱动变位机整体进行单方向旋转。

优选地，在所述回转滑环中，所述转轴上还设置有滑环转子导线，所述电刷上设置有滑环定子导线。

在本实用新型所述的装置中，可以一次性在变位机上装夹三个零件同时进行点焊和弧焊，且变位机可以单方向无限旋转，不会出现线路缠绕问题，单方向无限旋转的三工位变位机结合点焊-弧焊，焊接过程可实现高度连续自动化操作，焊接速度快、效率高。

附图说明

图1是本实用新型所述的在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置示意图；

图2是本实用新型所述的三工位变位机的俯视图；

图3是本实用新型所述的底座的内部结构示意图；

图4是本实用新型所述的回转滑环的结构示意图；

图5是本实用新型所述的回转滑环中的转轴的结构示意图；

图6是本实用新型所述的点焊机器人和弧焊机器人的结构示意图。

附图标记说明

1点焊机器人 2弧焊机器人

3点焊区 4弧焊区

5传感器 6点焊伺服焊钳

7弧焊焊接设备 8PLC控制***

9变位机 11机身

12机械臂 13控制装置

14第一驱动装置 15滑动装置

16信号控制装置 17第二驱动装置

121焊接装置 122夹持工具

10底座 20夹具

30第三驱动装置 40第四驱动装置

50回转滑环 51转轴

52环体 53滑片

54电刷 55电刷体

56电刷毛

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本实用新型提供了一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置，如图1所示，该装置包括点焊机器人1、弧焊机器人2、点焊区3、弧焊区4、传感器5、点焊伺服焊钳6、弧焊焊接设备7、PLC控制***8和变位机9，其中，所述点焊机器人1与所述传感器5、所述点焊伺服焊钳6、所述PLC控制***8相连，所述弧焊机器人2与所述传感器5、所述弧焊焊接设备7、所述PLC控制***8相连，所述点焊伺服焊钳6和所述弧焊焊接设备7均与所述传感器5相连，所述变位机9与所述PLC控制***8相连，

其中，如图2-3所示，所述变位机9包括从上到下依次设置有三个夹具20、连接部和底座10，每个夹具20均与一个第三驱动装置30相连，且所述第三驱动装置30均设置于所述连接部的外侧，所述底座10的内部从上到下依次设置有回转滑环50和第四驱动装置40，

如图4-5所示，所述回转滑环50包括转轴51、环体52、滑片53和电刷54，所述电刷54包括电刷体55和电刷毛56，所述滑片53设置于所述转轴51的外表面，所述电刷54设置于所述环体52上，所述滑片53与所述电刷毛56相互接触。

在本实用新型所述的装置中，先由人工上件将待焊接零件装在三个夹具20上，然后人工输入信号给PLC控制***8，PLC控制***8控制变位机9中的第四驱动装置40驱动变位机9进行旋转，同时弧焊机器人控制第三驱动装置30翻转，调整夹具角度，然后由点焊机器人1和弧焊机器人2进行焊接。

在焊接过程中，点焊机器人1到达所述点焊区3开始进行点焊，弧焊机器人2到达弧焊区4开始进行弧焊，当点焊机器人1的焊接部位和焊接角度需要变换时，点焊机器人1发出信号，通过传感器5传送给弧焊机器人2，弧焊机器人2接收到信号后继续焊接直到所焊接的部位完成焊接，当弧焊机器人2完成焊接后，向点焊机器人1发出信号，点焊机器人1收到弧焊机器人2的信号后发出信号，通过传感器5传到点焊伺服焊钳6，控制点焊伺服焊钳6转动，使点焊夹持位发生改变，点焊机器人1开始焊接新的部位；同样地，当弧焊机器人2需要焊接新的部位时，通过传感器5向点焊机器人1传递信号，点焊机器人1所焊接的部位完成后，向弧焊机器人2发出信号，弧焊机器人2控制弧焊焊接设备7转动，使弧焊夹持位发生改变，弧焊机器人2开始焊接新的部位，如此操作下去，直至所有点焊和弧焊部位全部完成后，点焊机器人1和弧焊机器人2向PLC控制***8发送信号，PLC控制***8控制变位机9中的第四驱动装置40驱动变位机9旋转到人工卸件位置。

在整个过程中，回转滑环50的转轴51转动而电刷54静止或电刷54转动而转轴51静止时，在360°旋转的过程中电刷54与滑片53两者之间会相互摩擦，传递各种能源和信号，能够解决变位机单方向无限旋转过程中的线路缠绕问题。因此，可以实现在三工位变位机单方向无限旋转的过程中，点焊机器人1和弧焊机器人2连续焊接的自动化操作。

在本实用新型所述的装置中，如图6所示，所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2包括机身11、机械臂12，所述机身11与信号控制装置16相连，所述机械臂12与控制装置13和第一驱动装置14相连。

在本实用新型所述的装置中，所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2分别进行点焊和弧焊，所述机械臂12可以进行自由伸缩和转动，所述机械臂12的自由伸缩和转动通过控制装置13和第一驱动装置14共同控制，所述信号控制装置16可以实现点焊机器人1和所述弧焊机器人2与***中其他装置进行联系。

在本实用新型所述的装置中，在所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2中，所述机械臂12的末端分开设置有焊接装置121和夹持工具122。

所述焊接装置121用来焊接待焊接工件，在焊接过程中，可以通过控制所述机械臂12的伸缩和转动进而使所述焊接装置121处于待焊接部位的合适位置；所述夹持工具122用于夹住工件，精确而稳定地焊接，当待焊接工件较小时，为了方便焊接，所述夹持工具122可以夹住整个工件，当待焊接工件较大时，所述夹持工具122可以只夹住待焊接部位，且所述点焊伺服焊钳6和所述弧焊焊接设备7分别控制所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2上设置的所述夹持工具122的转动及位置变换。

在本实用新型所述的装置中，所述点焊机器人中还设置有修磨机，对工件进行修磨。

在本实用新型所述的装置中，在所述弧焊机器人中，所述焊接装置中还设置有吹扫装置和清洗机构。

当工件焊接完成后会留下一些残渣，或者在焊接过程中，工件会被污染，所述吹扫装置和所述清洗机构可以对焊接部位进行吹扫和清洗，保证工件表面的清洁无污染。

在本实用新型所述的装置中，在所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2中，所述机身11的下方还设置有滑动装置15，所述滑动装置15与第二驱动装置17相连。

在所述机身11的下方设置滑动装置15，可以使所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2自由移动，迅速移动到焊接区和待焊接部位，节省时间，提高工作效率；所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2的自由移动通过第二驱动装置17进行驱动。

在本实用新型所述的装置中，在所述点焊机器人1和所述弧焊机器人2中，所述信号控制装置16包括信号传输装置和信号分析装置。所述信号传输装置用于接收***中其他装置发出的信号以及向***中其他装置发出信号，所述信号分析装置用于分析***中其他装置传输来的信号。

在本实用新型所述的装置中，在所述变位机9中，所述第三驱动装置30可以为本领域的常规选择，具体地，可以为气动驱动装置、液动驱动装置和电动驱动装置，优选情况下，所述第三驱动装置30为电机；所述第三驱动装置30的作用是驱动与之相连的夹具进行单独旋转。

在本实用新型所述的装置中，在所述变位机9中，所述第四驱动装置40可以为本领域的常规选择，具体地，可以为气动驱动装置、液动驱动装置和电动驱动装置，优选情况下，所述第四驱动装置40为电机；所述第四驱动装置40的作用是可以驱动变位机整体进行单方向旋转。

在本实用新型所述的装置中，在所述回转滑环50中，所述转轴51上还设置有滑环转子导线，所述电刷54上设置有滑环定子导线，用于传导电流。

本实用新型所述的在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置的工作原理为：先由人工将待焊接零件装在三个夹具20上，然后人工输入信号给PLC控制***8，PLC控制***8控制变位机9中的第四驱动装置40驱动变位机9进行旋转一定的角度，同时弧焊机器人控制第三驱动装置30翻转，调整夹具角度，然后由点焊机器人1和弧焊机器人2进行焊接；在焊接过程中，点焊机器人1和弧焊机器人2通过滑动装置15快速到达点焊区3和弧焊区4先通过夹持工具122将工件夹住，然后通过焊接装置121开始焊接，当点焊机器人1的焊接部位和焊接角度需要变换时，点焊机器人1发出信号，通过传感器5传送给弧焊机器人2，弧焊机器人2接收到信号后继续焊接直到所焊接的部位完成焊接，当弧焊机器人2完成焊接并通过吹扫装置和清洗机构对焊接部位进行吹扫和清洗后，立即向点焊机器人1发出信号，点焊机器人1收到弧焊机器人2的信号后发出信号，通过传感器5传到点焊伺服焊钳6，控制点焊伺服焊钳6转动，使点焊夹持位发生改变，点焊机器人1开始焊接新的部位；同样地，当弧焊机器人2需要焊接新的部位时，通过传感器5向点焊机器人1传递信号，点焊机器人1所焊接的部位完成后，向弧焊机器人2发出信号，弧焊机器人2控制弧焊焊接设备7转动，使弧焊夹持位发生改变，弧焊机器人2开始焊接新的部位，如此操作下去，直至所有点焊和弧焊部位全部完成后，点焊机器人1和弧焊机器人2向PLC控制***8发送信号，PLC控制***8控制变位机9中的第四驱动装置40驱动变位机9旋转到人工卸件位置。在整个过程中，回转滑环50的转轴51转动而电刷54静止或电刷54转动而转轴51静止时，在360°旋转的过程中电刷54与滑片53两者之间会相互摩擦，传递各种能源和信号，能够解决变位机单方向无限旋转过程中的线路缠绕问题，可以实现在三工位变位机单方向无限旋转的过程中，点焊机器人1和弧焊机器人2连续焊接的自动化操作。

在本实用新型所述的装置中，可以一次性在变位机上装夹三个零件同时进行点焊和弧焊，且变位机可以单方向无限旋转，不会出现线路缠绕问题，单方向无限旋转的三工位变位机结合点焊-弧焊，焊接过程可实现高度连续自动化操作，焊接速度快、效率高。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种在三工位变位机上实施点焊和弧焊的自动化装置，其特征在于，该装置包括点焊机器人(1)、弧焊机器人(2)、点焊区(3)、弧焊区(4)、传感器(5)、点焊伺服焊钳(6)、弧焊焊接设备(7)、PLC控制***(8)和变位机(9)，其中，所述点焊机器人(1)与所述传感器(5)、所述点焊伺服焊钳(6)、所述PLC控制***(8)相连，所述弧焊机器人(2)与所述传感器(5)、所述弧焊焊接设备(7)、所述PLC控制***(8)相连，所述点焊伺服焊钳(6)和所述弧焊焊接设备(7)均与所述传感器(5)相连，所述变位机(9)与所述PLC控制***(8)相连，

其中，所述变位机(9)包括从上到下依次设置有三个夹具(20)、连接部和底座(10)，每个夹具(20)均与一个第三驱动装置(30)相连，且所述第三驱动装置(30)均设置于所述连接部的外侧，所述底座(10)的内部从上到下依次设置有回转滑环(50)和第四驱动装置(40)，

所述回转滑环(50)包括转轴(51)、环体(52)、滑片(53)和电刷(54)，所述电刷(54)包括电刷体(55)和电刷毛(56)，所述滑片(53)设置于所述转轴(51)的外表面，所述电刷(54)设置于所述环体(52)上，所述滑片(53)与所述电刷毛(56)相互接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述点焊机器人(1)和所述弧焊机器人(2)包括机身(11)、机械臂(12)，所述机身(11)与信号控制装置(16)相连，所述机械臂(12)与控制装置(13)和第一驱动装置(14)相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述点焊机器人(1)和所述弧焊机器人(2)中，所述机械臂(12)的末端分开设置有焊接装置(121)和夹持工具(122)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述点焊机器人(1)中还设置有修磨机。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述弧焊机器人(2)中，所述焊接装置(121)中还设置有吹扫装置和清洗机构。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述点焊机器人(1)和所述弧焊机器人(2)中，所述机身(11)的下方还设置有滑动装置(15)，所述滑动装置(15)与第二驱动装置(17)相连。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述点焊机器人(1)和所述弧焊机器人(2)中，所述信号控制装置(16)包括信号传输装置和信号分析装置。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述变位机(9)中，所述第三驱动装置(30)为电机，驱动与之相连的夹具进行单独旋转。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述变位机(9)中，所述第四驱动装置(40)为电机，可以驱动变位机整体进行单方向旋转。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述回转滑环(50)中，所述转轴(51)上还设置有滑环转子导线，所述电刷(54)上设置有滑环定子导线。

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