CN219900724U - 一种用于转台的自动组对工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于转台的自动组对工作站，该转台包括第一底板、第二底板、侧腹板和中间板；该自动组对工作站包括工作平台以及抓取机器人、焊接机器人以及组对工装、和物料台；通过抓取机器人及焊接机器人在组对工装上对各个物料工件进行快速组对及焊接，物料台上的各个物料区对应叠放有相应的物料工件，各个组对工装配备有同一抓取机器人和各自所属的焊接机器人，抓取机器人在工装放置架上对应拆装更换适于相应工件的夹具，从而精准抓取上料工件后，在定位架上对应来调整姿态从而进一步匹配于组对工装上对各个工件的组对限位，再配合焊接机器人进行自动工作，大大提升工件上料组对后的自动焊接操作，实现对整个转台的生产制造。

Description

一种用于转台的自动组对工作站

技术领域

本实用新型涉及组装焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于转台的自动组对工作站。

背景技术

目前，起重机的转台作为整机的主要功能部件，由于转台体积大、重量重，采取传统的焊接方式，通过焊接工人拿着焊枪，将转台的各个零部件焊接到一起，但是在焊接个过程中，不能保证焊接工件的限位固定，同时一边焊接一边需要移动焊接设备，非常麻烦。

随着我国工业化和信息化进程的加快，产业结构调整力度不断加大，尤其是在工业自动化上发展迅速，通过对工业生产过程实现自动控制、优化调度、以及智能化管理决策，以达到提高效率、提高质量、降低消耗、确保安全等目的。其工业自动化在一些自动化设备上体现的很明显，以此来解放劳动力进行人力资源优化配置，提高生产效率。而采用传统的手工焊接方式，在整个转台的各工件组装过程中是要借助多个人工参与完成，就会出现各工序间都需要等待耗时较长的情况，工序协调性差，以至于会拖慢生产节奏、降低整体产品的装配效率。虽然现有在工业焊接中，亦存在有自动化焊接线，但其自动焊接线中还是需要人工去组对完成转台，这种方式的加工效率低下，而且人工成本较高，此外，组装后的产品一致性以及合格率也无法满足品质要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于转台的自动组对工作站，以解决上述问题。

本实用新型采用了如下方案：

本申请提供了一种用于转台的自动组对工作站，该转台包括第一底板和第二底板、以及两个侧腹板和多个中间板；该自动组对工作站包括工作平台以及配置在工作平台上的抓取机器人、焊接机器人以及组对工装、和物料台；所述物料台与组对工装之间横置有一直线导轨，所述抓取机器人以及至少两个焊接机器人对应活动配置在直线导轨上，且所述抓取机器人位于焊接机器人之间；所述物料台配置在直线导轨的后方，其至少包含用于叠放第一底板的第一物料区、和用于叠放第二底板的第二物料区、以及用于叠放侧腹板的第三物料区和用于叠放中间板的第四物料区；所述直线导轨的前方设有至少两个间隔对置的组对工装，且每一组对工装至少配属有一个所述焊接机器人，两者共用同一抓取机器人，以此来完成各自转台的组对安装及焊接操作；所述组对工装之间设有邻近摆放的定位架和工装放置架；所述工装放置架上设有多个适于抓取机器人拆装更换的夹具，各夹具分别适配于各自物料区所放置的待组对工件；所述定位架配置成用于在抓取机器人接入夹具并夹取对应工件后适应性地初步调整姿态以适于移转至组对工装上；

基于该自动组对工作站，包括以下步骤：

S1：在各自物料区进行备料，通过抓取机器人在接入一夹具后对应抓取第一底板，经由对位至定位架后进行初步调整，随即将第一底板移转至组对工装上；

S2：由抓取机器人将夹具放回至原位，再接入另一夹具对应去抓取第二底板，通过对位至定位架后进行初步调整，随即将第二底板移转至组对工装上并与第一底板相连接，焊接机器人随即进行两底板的对接焊接；

S3：依次将侧腹板和中间板以同样的抓取及对位方式移转至组对工装上，由远离抓取机器人一侧先于进行侧腹板的组对，再对应组装中间板，最后才由抓取机器人进行另一侧腹板的组对，完成对整个转台的组对、焊接。

作为进一步改进，所述组对工装包含基台和配置在基台上的中部抬高机构、以及侧向吸合机构；所述基台对应安装在工作平台上，所述中部抬高机构居中设置在基台的上端面，用于对第一底板和第二底板进行组装限位；所述的侧向吸合机构配置成用于对两个侧腹板分别进行抓取限位以组对在底板的左右两侧，且远离抓取机器人一侧的底板侧面先实施对侧腹板的组对安装。

作为进一步改进，所述中部抬高机构包括用于第一底板限位固定的定位销、以及用于第二底板靠边抵接的定位块；所述第一底板具有一圆形座圈，且所述第二底板的厚度小于第一底板的厚度，所述中部抬高机构用于将两个底板稳固限定在同一水平高度上。

作为进一步改进，所述侧向吸合机构包括可滑动的对置在中部抬高机构两侧的滑台组件，所述基台上设有一电机件和传动件，所述传动件连接至所述滑台组件用于控制其靠近或远离中部抬高机构；所述滑台组件靠内配置有多个电磁铁，所述电磁铁用于承接抓取机器人所移转而来的侧腹板。

作为进一步改进，所述滑台组件沿水平方向延伸设置，其中一部分电磁铁间隔设置在滑台组件的内侧面，其中一部分电磁铁通过支撑臂安装在滑台组件的上方，且位于同一侧的各个电磁铁处于相同的吸合平面上。

作为进一步改进，所述滑台组件上至少设有两组支撑臂，且其中至少一组支撑臂上的电磁铁由水平导轨可活动的配置在支撑臂的内侧面。

作为进一步改进，所述滑台组件以垫高的方式设置在基台上方，对应形成用于让位出两底板的避让空间。

作为进一步改进，所述工装放置架包括一架体、和配置在架体上的多个挂置部以及放置在挂置部上的第一夹具、第二夹具、第三夹具和第四夹具，所述第一夹具适配于第一底板的抓取操作，所述第二夹具适配于第二底板的抓取操作，所述第三夹具适配于两个侧腹板的抓取操作，所述第四夹具适配于各中间板的抓取操作。

作为进一步改进，所述定位架包括支架以及配置在支架上的导向组件，所述导向组件配置成一屋檐状的引导板和配置在引导板下周缘和侧周缘的引导块，所述引导板和引导块共同协作于定位调节夹具及工件的姿态。

作为进一步改进，所述中间板规则排列组装在底板上以及侧腹板之间，且至少包含一带有弧形面的中间板，该中间板以正面抓取的方式进入至组对工装后，再通过换面的方式进行反面抓取以方便组装在底板及侧腹板的***侧。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本申请的用于转台的自动组对工作站，通过抓取机器人及焊接机器人在组对工装上对各个物料工件进行快速组对及焊接，物料台上的各个物料区对应叠放有相应的物料工件，各个组对工装配备有同一抓取机器人和各自所属的焊接机器人，抓取机器人在工装放置架上对应拆装更换适于相应工件的夹具，从而精准抓取上料工件后，在定位架上对应来调整姿态从而进一步匹配于组对工装上对各个工件的组对限位，再配合焊接机器人进行自动工作，大大提升工件上料组对后的自动焊接操作，实现对整个转台的生产制造。从而大大降低了人工参与，提升整个工作站的自动化及智能化程度，显著改善工作效率和产品质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于转台的自动组对工作站的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的转台的结构示意图；

图3是图2在另一视角下的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的用于转台的自动组对工作站的组对工装的结构示意图；

图5是图4在其他视角下的结构示意图；

图6是图4在另外视角下的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的用于转台的自动组对工作站的定位架和工装放置架的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的用于转台的自动组对工作站的工艺步骤的流程框图。

图标：1-工作平台；2-抓取机器人；3-焊接机器人；4-组对工装；5-直线导轨；6-第一物料区；7-第二物料区；8-第三物料区；9-第四物料区；10-定位架；11-工装放置架；12-基台；13-中部抬高机构；14-侧向吸合机构；15-定位销；16-定位块；17-滑台组件；18-电机件；19-传动件；20-电磁铁；21-支撑臂；22-架体；23-第一夹具；24-第二夹具；25-第三夹具；26-第四夹具；27-支架；28-引导板；29-引导块；30-避让空间；A1-第一底板；A2-第二底板；A3-侧腹板；A4-中间板。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

结合图1至图8，本实施例提供了一种用于转台的自动组对工作站，该转台包括第一底板A1和第二底板A2、以及两个侧腹板A3和多个中间板A4。该自动组对工作站包括工作平台1以及配置在工作平台1上的抓取机器人2、焊接机器人3以及组对工装4、和物料台。

所述物料台与组对工装4之间横置有一直线导轨5，所述抓取机器人2以及至少两个焊接机器人3对应活动配置在直线导轨5上，且所述抓取机器人2位于焊接机器人3之间。所述物料台配置在直线导轨5的后方，其至少包含用于叠放第一底板A1的第一物料区6、和用于叠放第二底板A2的第二物料区7、以及用于叠放侧腹板A3的第三物料区8和用于叠放中间板A4的第四物料区9。

所述直线导轨5的前方设有至少两个间隔对置的组对工装4，且每一组对工装4至少配属有一个所述焊接机器人，两者共用同一抓取机器人2，以此来完成各自转台的组对安装及焊接操作。所述组对工装4之间设有邻近摆放的定位架10和工装放置架11，所述工装放置架11上设有多个适于抓取机器人2拆装更换的夹具，各夹具分别适配于各自物料区所放置的待组对工件。所述定位架10配置成用于在抓取机器人2接入夹具并夹取对应工件后适应性地初步调整姿态以适于移转至组对工装4上。

如图8所示，基于该自动组对工作站，包括以下步骤：

S1：在各自物料区进行备料，通过抓取机器人2在接入一夹具后对应抓取第一底板A1，经由对位至定位架10后进行初步调整，随即将第一底板A1移转至组对工装4上；

S2：由抓取机器人2将夹具放回至原位，再接入另一夹具对应去抓取第二底板A2，通过对位至定位架10后进行初步调整，随即将第二底板A2移转至组对工装4上并与第一底板A1相连接，焊接机器人3随即进行两底板的对接焊接；

S3：依次将侧腹板A3和中间板A4以同样的抓取及对位方式移转至组对工装4上，由远离抓取机器人2一侧先于进行侧腹板A3的组对，再对应组装中间板A4，最后才由抓取机器人2进行另一侧腹板A3的组对，完成对整个转台的组对、焊接。

上述中的用于转台的自动组对工作站，通过抓取机器人2及焊接机器人3在组对工装4上对各个物料工件进行快速组对及焊接，物料台上的各个物料区对应叠放有相应的物料工件，各个组对工装4配备有同一抓取机器人2和各自所属的焊接机器人3，抓取机器人2在工装放置架11上对应拆装更换适于相应工件的夹具，从而精准抓取上料工件后，在定位架10上对应来调整姿态从而进一步匹配于组对工装4上对各个工件的组对限位，再配合焊接机器人3进行自动工作，大大提升工件上料组对后的自动焊接操作，实现对整个转台的生产制造。从而大大降低了人工参与，提升整个工作站的自动化及智能化程度，显著改善工作效率和产品质量。

显然的，抓取机器人2可以采用智能机器人及其机械手，焊接机器人3为现有的自动钎焊机器设备，在此不做限制。

如图4至图5所示，在本实施例中，所述组对工装4包含基台12和配置在基台12上的中部抬高机构13、以及侧向吸合机构14。所述基台12对应安装在工作平台1上，所述中部抬高机构13居中设置在基台12的上端面，用于对第一底板A1和第二底板A2进行组装限位。所述的侧向吸合机构14配置成用于对两个侧腹板A3分别进行抓取限位以组对在底板的左右两侧，且远离抓取机器人2一侧的底板侧面先实施对侧腹板A3的组对安装。在靠近抓取机器人2一侧的底板侧面最后才进行其侧腹板A3的组对安装，方便了中间板A4的组对安装，减少了侧腹板A3与中间板A4在组对过程中的互相干涉。

其中，所述中部抬高机构13包括用于第一底板A1限位固定的定位销15、以及用于第二底板A2靠边抵接的定位块16。所述第一底板A1具有一圆形座圈，且所述第二底板A2的厚度小于第一底板A1的厚度，所述中部抬高机构13用于将两个底板稳固限定在同一水平高度上。通过中部抬高机构13将第一底板A1和第二底板A2铺平放置，进一步地由焊接机器人3将两个底板进行自动焊接。

其中，所述侧向吸合机构14包括可滑动的对置在中部抬高机构13两侧的滑台组件17，所述基台12上设有一电机件18和传动件19，所述传动件19连接至所述滑台组件17用于控制其靠近或远离中部抬高机构13。所述滑台组件17靠内配置有多个电磁铁20，所述电磁铁20用于承接抓取机器人2所移转而来的侧腹板A3。从而，通过传动件19件将电机件18所输出的动力进一步传递给滑台组件17，使得滑台组件17可以相对调节位置，进而在电磁铁20承接侧腹板A3后对应移转至与两底板相贴合，进一步由焊接机器人3将侧腹板A3焊接固定在底板上。

上述中，在开始组对时，组对工装4上的滑台组件17移至最边上。中部抬高机构13上设有多个靠边定位块16和定位销15，根据工件型号的不同，分别设置定位块16的位置，以满足于各个类型的转台工件。尤其是，侧腹板A3在组对工装4的左右两边放置顺序是有先后的，先放置远离直线导轨5的侧腹板A3，然后再组对放置各个中间板A4，最后再放置靠近直线导轨5的侧腹板A3。并且，抓取机器人2将靠近直线导轨5的侧腹板A3安装到位后停止运动，滑台组件17从边缘往前移动，当达到一定扭矩后，导轨停止运动，电磁铁20将工件吸住，抓取机器人2方可松开，同时工装上还设有一对对射感应器(图未示)，用于二次确认工件是否在工装上，可以达到双重保障的目的。

具体地，所述滑台组件17沿水平方向延伸设置，其中一部分电磁铁20间隔设置在滑台组件17的内侧面，其中一部分电磁铁20通过支撑臂21安装在滑台组件17的上方，且位于同一侧的各个电磁铁20处于相同的吸合平面上。在本实施例中，所述滑台组件17上至少设有两组支撑臂21，且其中至少一组支撑臂21上的电磁铁20由水平导轨可活动的配置在支撑臂21的内侧面。

作为优选地，所述滑台组件17以垫高的方式设置在基台12上方，对应形成用于让位出两底板的避让空间30。在滑台组件17移动靠近至中部抬高机构13方向，此时滑台组件17通过其避让空间30与两底板进行让位设置，方便于侧腹板A3组对在底板上。

如图7所示，在本实施例中，所述工装放置架11包括一架体22、和配置在架体22上的多个挂置部以及放置在挂置部上的第一夹具23、第二夹具24、第三夹具25和第四夹具26。所述第一夹具23适配于第一底板A1的抓取操作，所述第二夹具24适配于第二底板A2的抓取操作，所述第三夹具25适配于两个侧腹板A3的抓取操作，所述第四夹具26适配于各中间板A4的抓取操作。可以理解的是，抓取机器人2对应设有与各个夹具相可接合的拆装结构，具体可以是磁吸连接或是插接连接，而挂置部不仅可以起到暂放夹具的目的，还可以在抓取机器人2将其夹具放回至挂置部后，对应能够将夹具拆离至抓取机器人2，方便进行夹具间的快速更换，以此来适配于各个待抓取的工件。

如图7所示，在本实施例中，所述定位架10包括支架27以及配置在支架27上的导向组件，所述导向组件配置成一屋檐状的引导板28和配置在引导板28下周缘和侧周缘的引导块29，所述引导板28和引导块29共同协作于定位调节夹具及工件的姿态。在抓取相应的工件后，需要在定位架10上进行姿态调整，来适应于组对工装4上的进一步组对操作，预处理后的抓取机器人2能够以更有利于组对操作的姿态进入至组对工装4内，大大提升各个工件的组对效率。

更进一步地，所述中间板A4规则排列组装在底板上以及侧腹板A3之间，且至少包含一带有弧形面的中间板A4，该中间板A4以正面抓取的方式进入至组对工装4后，再通过换面的方式进行反面抓取以方便组装在底板及侧腹板A3的***侧。其中，在组对带有弧形曲面的中间板A4时，通过抓取机器人2做个换手动作，因为中间板A4等工件在自动运输到物料台后均是将正面朝上放在料架上，但是由于各中间板A4的朝向的一致性，在焊接最***侧的中间板A4时，由于焊接需要，抓取机器人2需要换面至抓取背面，需要先将工件靠在外部吸盘上进行换面动作，再进而二次抓取带弧形曲面的中间板A4的背面，以此来组对至所需位置处。而显然的，平面的中间板A4工件则无须换面操作。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于转台的自动组对工作站，其特征在于，该转台包括第一底板和第二底板、以及两个侧腹板和多个中间板；该自动组对工作站包括工作平台以及配置在工作平台上的抓取机器人、焊接机器人以及组对工装、和物料台；其中，

所述物料台与组对工装之间横置有一直线导轨，所述抓取机器人以及至少两个焊接机器人对应活动配置在直线导轨上，且所述抓取机器人位于焊接机器人之间；

所述物料台配置在直线导轨的后方，其至少包含用于叠放第一底板的第一物料区、和用于叠放第二底板的第二物料区、以及用于叠放侧腹板的第三物料区和用于叠放中间板的第四物料区；

所述直线导轨的前方设有至少两个间隔对置的组对工装，且每一组对工装至少配属有一个所述焊接机器人，两者共用同一抓取机器人，以此来完成各自转台的组对安装及焊接操作；

所述组对工装之间设有邻近摆放的定位架和工装放置架；所述工装放置架上设有多个适于抓取机器人拆装更换的夹具，各夹具分别适配于各自物料区所放置的待组对工件；所述定位架配置成用于在抓取机器人接入夹具并夹取对应工件后适应性地初步调整姿态以适于移转至组对工装上。

2.根据权利要求1所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述组对工装包含基台和配置在基台上的中部抬高机构、以及侧向吸合机构；所述基台对应安装在工作平台上，所述中部抬高机构居中设置在基台的上端面，用于对第一底板和第二底板进行组装限位；所述的侧向吸合机构配置成用于对两个侧腹板分别进行抓取限位以组对在底板的左右两侧，且远离抓取机器人一侧的底板侧面先实施对侧腹板的组对安装。

3.根据权利要求2所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述中部抬高机构包括用于第一底板限位固定的定位销、以及用于第二底板靠边抵接的定位块；所述第一底板具有一圆形座圈，且所述第二底板的厚度小于第一底板的厚度，所述中部抬高机构用于将两个底板稳固限定在同一水平高度上。

4.根据权利要求2所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述侧向吸合机构包括可滑动的对置在中部抬高机构两侧的滑台组件，所述基台上设有一电机件和传动件，所述传动件连接至所述滑台组件用于控制其靠近或远离中部抬高机构；所述滑台组件靠内配置有多个电磁铁，所述电磁铁用于承接抓取机器人所移转而来的侧腹板。

5.根据权利要求4所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述滑台组件沿水平方向延伸设置，其中一部分电磁铁间隔设置在滑台组件的内侧面，其中一部分电磁铁通过支撑臂安装在滑台组件的上方，且位于同一侧的各个电磁铁处于相同的吸合平面上。

6.根据权利要求5所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述滑台组件上至少设有两组支撑臂，且其中至少一组支撑臂上的电磁铁由水平导轨可活动的配置在支撑臂的内侧面。

7.根据权利要求4所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述滑台组件以垫高的方式设置在基台上方，对应形成用于让位出两底板的避让空间。

8.根据权利要求1所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述工装放置架包括一架体、和配置在架体上的多个挂置部以及放置在挂置部上的第一夹具、第二夹具、第三夹具和第四夹具，所述第一夹具适配于第一底板的抓取操作，所述第二夹具适配于第二底板的抓取操作，所述第三夹具适配于两个侧腹板的抓取操作，所述第四夹具适配于各中间板的抓取操作。

9.根据权利要求1所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述定位架包括支架以及配置在支架上的导向组件，所述导向组件配置成一屋檐状的引导板和配置在引导板下周缘和侧周缘的引导块，所述引导板和引导块共同协作于定位调节夹具及工件的姿态。

10.根据权利要求1所述的用于转台的自动组对工作站，其特征在于，所述中间板规则排列组装在底板上以及侧腹板之间，且至少包含一带有弧形面的中间板，该中间板以正面抓取的方式进入至组对工装后，再通过换面的方式进行反面抓取以方便组装在底板及侧腹板的***侧。