本發(fā)明涉及激光焊領(lǐng)域,具體而言涉及一種激光焊系統(tǒng)的自動(dòng)焊接裝置。
背景技術(shù):
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。
激光焊發(fā)出的激光束強(qiáng)度高,局部溫度高,一旦發(fā)生事故,造成的損傷很嚴(yán)重,另外,涉及到焊接工序的焊件較重,人工對位拼接耗時(shí)久,產(chǎn)能低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提供一種激光焊系統(tǒng)的自動(dòng)焊接裝置,該自動(dòng)焊接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化,焊件在對中臺上完成預(yù)對位后移送至工作臺,在工作臺上完成對位拼接,控制裝置將對位好的焊件固定在工作臺上后啟動(dòng)激光頭,激光頭被設(shè)置為沿激光頭行走軸移動(dòng),在移動(dòng)過程中根據(jù)程序設(shè)定發(fā)出激光束,完成焊接。
該自動(dòng)焊接裝置除了能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化提高產(chǎn)能之外,還可以降低事故發(fā)生率,保證人員和設(shè)備的安全。
本發(fā)明的上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn),從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。
為達(dá)成上述目的,本發(fā)明提出一種激光焊系統(tǒng)的自動(dòng)焊接裝置,該自動(dòng)焊接裝置用于將第一焊件和第二焊件焊接在一起,所述自動(dòng)焊接裝置包括用于預(yù)定位第一焊件的第一對中臺、用于預(yù)定位第二焊件的第二對中臺、用于將第一焊件和第二焊件對位拼接在一起并實(shí)施焊接的工作臺、用于將第一焊件從第一對中臺移至工作臺的第一精定位抓手、用于將第二焊件從第二對中臺移至工作臺的第二精定位抓手、用于發(fā)出焊接光束的激光頭,以及用于輔助第一精定位抓手、第二精定位抓手和激光頭移動(dòng)的鋼構(gòu)和用于控制第一精定位抓手、第二精定位抓手和激光頭移動(dòng)的控制裝置;
所述鋼構(gòu)包括:
第一激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設(shè)置在地面上的第一立柱、第二立柱,以及架設(shè)連接在第一立柱頂端與第二立柱頂端的第一橫梁,其中,第一立柱與第二立柱之間存在間隙,且第一立柱與第二立柱在豎直方向上的高度相同,第一橫梁與地面平行;
第二激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設(shè)置在地面上的第三立柱、第四立柱,以及架設(shè)連接在第三立柱頂端與第四立柱頂端的第二橫梁,其中,第三立柱與第四立柱之間存在間隙,且第三立柱、第四立柱在豎直方向上的高度相同,第二橫梁與地面平行,第二橫梁與第一橫梁相互平行且離地高度相同;
激光頭行走軸,其一端垂直地安裝在所述第一橫梁上,另一端垂直地安裝在所述第二橫梁上,該激光頭行走軸與地面平行;
第一抓手行走軸立柱,其垂直地固定在地面上,位于激光頭行走軸臨近第一立柱的一側(cè);
第二抓手行走軸立柱,其垂直地固定在地面上,位于激光頭行走軸臨近第二立柱的一側(cè);
第一抓手行走軸,其平行于地面,一端垂直地固定在所述第一抓手行走軸立柱上,另一端垂直地固定在所述激光頭行走軸上;
第二抓手行走軸,其平行于地面,一端垂直地固定在所述第二抓手軸立柱上,另一端垂直地固定在所述激光頭行走軸上;
所述激光頭安裝在所述激光頭行走軸上,被設(shè)置為沿激光頭行走軸移動(dòng);
所述工作臺位于所述激光頭行走軸正下方;
所述第一對中臺位于所述工作臺臨近所述第一抓手行走軸立柱的一側(cè),與所述工作臺相鄰放置;
所述第二對中臺位于所述工作臺臨近所述第二抓手行走軸立柱的一側(cè),與所述工作臺相鄰放置;
所述第一精定位抓手可移動(dòng)地設(shè)置在所述第一抓手行走軸上;
所述第二精定位抓手可移動(dòng)地設(shè)置在所述第二抓手行走軸上;
所述控制裝置與所述第一精定位抓手連接,被設(shè)置為響應(yīng)于工作臺上焊件焊接完成,第一精定位抓手將第一焊件從所述第一對中臺移送至所述工作臺;
所述控制裝置與所述第二精定位抓手連接,被設(shè)置為響應(yīng)于工作臺焊件完成,第二精定位抓手將第二焊件從所述第二對中臺移送至所述工作臺;
所述控制裝置還與所述激光頭連接,被設(shè)置為響應(yīng)于第一焊件與第二焊件在工作臺上完成對位,激光頭沿激光頭行走軸移動(dòng)且在移動(dòng)過程中完成對焊件的焊接。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第一抓手行走軸的上表面設(shè)置有第一齒條;
所述第一精定位抓手包括:
第一支撐平臺,其包括與地面平行的第一連接板以及垂直地設(shè)置在第一連接板一端的第二連接板;
第一精定位抓手本體,其安裝在第二連接板上;
第一齒輪,其固定設(shè)置在所述第一連接板上,且與所述第一齒條嚙合;
第一電機(jī),其固定設(shè)置在所述第一連接板上并與所述第一齒輪連接,該第一電機(jī)被設(shè)置成根據(jù)控制裝置的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第一齒輪攜帶第一支撐平臺沿第一齒條移動(dòng)。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第一精定位抓手本體包括:
第一懸臂,其安裝在所述第二連接板上,與地面垂直;
第一抓手,其固定在所述第一懸臂底端,包括第一抓手框架、第一吸盤組以及第一氣缸;
所述第一抓手框架與地面平行,固定連接在所述第一懸臂底端;
所述第一吸盤組,包括K個(gè)吸盤、K個(gè)支氣管以及第一總氣管,其中,該K個(gè)吸盤吸附面朝下,分布設(shè)置在所述第一抓手框架底端,每個(gè)吸盤后端對應(yīng)連接設(shè)置有一個(gè)支氣管,該K個(gè)支氣管匯總連接到所述第一總氣管上;
所述第一氣缸,與所述第一總氣管連接,與所述控制裝置連接,被設(shè)置為用于調(diào)整所述K個(gè)吸盤的吸附狀態(tài);
K為正整數(shù)。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第二激光行走軸的上表面設(shè)置有第二齒條;
所述第二精定位抓手包括:
第二支撐平臺,其包括與地面平行的第三連接板以及垂直地設(shè)置在第三連接板一端的第四連接板;
第二精定位抓手本體,其安裝在第四連接板上;
第二齒輪,其固定設(shè)置在所述第三連接板上,且與所述第二齒條嚙合;
第二電機(jī),其固定設(shè)置在所述第三連接板上并與所述第二齒輪連接,該第二電機(jī)被設(shè)置成根據(jù)控制裝置的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第二齒輪攜帶第二支撐平臺沿第二齒條移動(dòng)。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第二精定位抓手本體包括:
第二懸臂,其安裝在所述第四連接板上,與地面垂直;
第二抓手,其固定在所述第二懸臂底端,包括第二抓手框架、第二吸盤組、第二氣缸;
所述第二抓手框架與地面平行,固定連接在所述第二懸臂底端;
所述第二吸盤組,包括L個(gè)吸盤、L個(gè)支氣管以及第二總氣管,其中,該L個(gè)吸盤吸附面朝下,分布設(shè)置在所述第二抓手框架底端,每個(gè)吸盤后端對應(yīng)連接設(shè)置有一個(gè)支氣管,該L個(gè)支氣管匯總連接到所述第二總氣管上;
所述第二氣缸,與所述第二總氣管連接,與所述控制裝置連接,被設(shè)置為用于調(diào)整所述L個(gè)吸盤的吸附狀態(tài);
L為正整數(shù);
所述第二精定位抓手本體上還設(shè)置有固定壓塊,該固定壓塊包括:
第三氣缸,其固定安裝在第二抓手框架上;
固定壓塊框架,其安裝在第二抓手框架上,與第三氣缸連接,該固定壓塊框架被設(shè)置成在第三氣缸的驅(qū)動(dòng)下沿垂直于地面的方向運(yùn)動(dòng);
L個(gè)壓塊,其固定在固定壓塊框架底端,該L個(gè)壓塊被設(shè)置成當(dāng)固定壓塊框架降到最低時(shí),其與第二焊件接觸,并施加一個(gè)向下的壓力在第二焊件上。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述L個(gè)壓塊與所述第二焊件的接觸面采用彈性材料。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述激光頭行走軸上設(shè)置有第三齒條;
所述激光頭包括:
第三支撐平臺,其包括與地面平行的第五連接板以及垂直地設(shè)置在第五連接板一端的第六連接板;
保護(hù)罩,其安裝在第六連接板上,其朝向地面的一側(cè)設(shè)置有開孔;
激光頭本體,其安裝在保護(hù)罩內(nèi),該激光頭本體的光束發(fā)射端被設(shè)置成位于保護(hù)罩開孔的正上方,使發(fā)出的激光束穿過保護(hù)罩開孔照射在焊件上;
第三齒輪,其固定設(shè)置在所述第五連接板上,且與所述第三齒條嚙合;
第三電機(jī),其固定設(shè)置在所述第五連接板上并與所述第三齒輪連接,該第三電機(jī)被設(shè)置成根據(jù)控制裝置的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第三齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第三齒輪攜帶第三支撐平臺沿第三齒條移動(dòng);
所述激光頭本體與所述控制裝置連接,被設(shè)置成根據(jù)控制裝置的控制信號發(fā)射激光束。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第一對中臺與工作臺相鄰的側(cè)邊被定義為第一側(cè)邊,與第一側(cè)邊相對的側(cè)邊被定義為第二側(cè)邊,與激光頭起始位置臨近的側(cè)邊被定義為第三側(cè)邊,與第三側(cè)邊相對的側(cè)邊被定義為第四側(cè)邊;
所述第一對中臺上設(shè)置有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽的一端位于第四側(cè)邊,另一端位于第一對中臺內(nèi),第一凹槽內(nèi)設(shè)置有第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);第二凹槽與第一凹槽垂直,第二凹槽的一端位于第二側(cè)邊,另一端位于第一對中臺內(nèi),第二凹槽內(nèi)設(shè)置有第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);
所述第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一固定部和第一運(yùn)動(dòng)部,第一固定部位于第四側(cè)邊外側(cè),第一運(yùn)動(dòng)部上固定設(shè)置有第一推動(dòng)板,第一推動(dòng)板部分地凸出于所述第一對中臺表面,且第一推動(dòng)板被設(shè)置為在第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沿第一凹槽移動(dòng),移動(dòng)方向與激光頭的行進(jìn)方向平行;
所述第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二固定部和第二運(yùn)動(dòng)部,第二固定部位于第二側(cè)邊外側(cè),第二運(yùn)動(dòng)部上設(shè)置有第二推動(dòng)板,第二推動(dòng)板部分地凸出于所述第一對中臺表面,且第二推動(dòng)板被設(shè)置為在第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沿第二凹槽移動(dòng),移動(dòng)方向與激光頭的行進(jìn)方向垂直且與地面平行;
所述第一對中臺在第三側(cè)邊處設(shè)置有擋板,擋板凸出于第一對中臺上表面;
所述第一對中臺在第一側(cè)邊處設(shè)置有M個(gè)可升降的定位銷,該M個(gè)定位銷排列成一條直線,該直線方向與激光頭的行進(jìn)方向一致,定位銷的底端固定在同一個(gè)連桿上,連桿位于第一對中臺下方;
所述第一對中臺下方還設(shè)置有活塞行進(jìn)方向與地面垂直的第二氣缸,該第二氣缸與所述連桿連接,用于驅(qū)動(dòng)連桿升降,從而使得所述M個(gè)定位銷部分地凸出于第一對中臺上表面或者完全降至第一對中臺內(nèi);
所述M為正整數(shù),且M大于等于2。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述工作臺與所述第一對中臺之間設(shè)置有第一緩沖臺,所述工作臺與所述第二對中臺之間設(shè)置有第二緩沖臺;
所述第一緩沖臺和第二緩沖臺上表面分布設(shè)置有若干個(gè)具有同樣高度的萬向滾輪;
所述萬向滾輪的頂端與工作臺上表面平齊。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述工作臺被劃分成第一半?yún)^(qū)和第二半?yún)^(qū),第一半?yún)^(qū)與第二半?yún)^(qū)相接觸的端面位于所述激光頭發(fā)出的光束正下方;
所述第一半?yún)^(qū)在臨近第二半?yún)^(qū)的一側(cè)設(shè)置有N個(gè)可升降的定位桿,該N個(gè)定位桿排列成一條直線,該直線方向與激光頭的行進(jìn)方向一致,定位桿的底端固定在同一個(gè)連桿上,連桿位于工作臺下方;
所述工作臺下方還設(shè)置有活塞行進(jìn)方向與地面垂直的第四氣缸,該第四氣缸與所述連桿連接,用于驅(qū)動(dòng)連桿升降,從而使得所述N個(gè)定位桿部分地凸出于工作臺上表面或者完全降至工作臺內(nèi);
所述N為正整數(shù),且N大于等于2;
所述第一半?yún)^(qū)和第二半?yún)^(qū)上各設(shè)置有一列電磁鐵,兩列電磁鐵的排列方向均與激光頭的行進(jìn)方向一致,且兩列電磁鐵均臨近定位桿;
所述電磁鐵與所述控制裝置連接,被設(shè)置成響應(yīng)于第一焊件與第二焊件在工作臺上完成對位拼接,通電啟動(dòng),使第一焊件和第二焊件吸附在工作臺上;
所述電磁鐵還被設(shè)置為響應(yīng)于焊接完成,斷電關(guān)閉,消除施加在第一焊件和第二焊件上的吸附力。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第一齒條上設(shè)置有第一傳感器、第二傳感器,其中第一傳感器相比第二傳感器距離所述第一對中臺更近;
所述第一精定位抓手由第一對中臺上方水平移動(dòng)至工作臺上方時(shí),第一精定位抓手沿第一齒條的行進(jìn)路徑被劃分成第一正常傳送區(qū)、第一減速區(qū)、第一終點(diǎn)區(qū),其中,第一傳感器遠(yuǎn)離第二傳感器的一側(cè)被設(shè)定為第一正常傳送區(qū),第一傳感器與第二傳感器之間的區(qū)域被設(shè)定為第一減速區(qū),第二傳感器遠(yuǎn)離第一傳感器的一側(cè)被設(shè)定為第一終點(diǎn)區(qū);
所述第一終點(diǎn)區(qū)位于所述第一半?yún)^(qū)臨近第二半?yún)^(qū)一側(cè)的正上方;
所述控制裝置被設(shè)置為通過調(diào)整所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整第一齒輪的移速,從而調(diào)整第一精定位抓手的移速;
所述第一傳感器位于所述第一減速區(qū)臨近第一正常傳送區(qū)的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應(yīng)于所述第一傳感器探測到所述第一精定位抓手已到達(dá)第一減速區(qū),降低所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而降低第一精定位抓手的移動(dòng)速度;
所述第二傳感器位于所述第一減速區(qū)臨近第一終點(diǎn)區(qū)的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應(yīng)于第二傳感器探測到所述第一精定位抓手準(zhǔn)備進(jìn)入第一終點(diǎn)區(qū),3s后停止第一電機(jī);
所述第一傳感器、第二傳感器為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述第二齒條上設(shè)置有第三傳感器、第四傳感器,其中第三傳感器相比第四傳感器距離所述第二對中臺更近;
所述第二精定位抓手由第二對中臺上方水平移動(dòng)至工作臺上方時(shí),第二精定位抓手沿第二齒條的行進(jìn)路徑被劃分成第二正常傳送區(qū)、第二減速區(qū)、第二終點(diǎn)區(qū),其中,第三傳感器遠(yuǎn)離第四傳感器的一側(cè)被設(shè)定為第二正常傳送區(qū),第三傳感器與第四傳感器之間的區(qū)域被設(shè)定為第二減速區(qū),第四傳感器遠(yuǎn)離第三傳感器的一側(cè)被設(shè)定為第二終點(diǎn)區(qū);
所述第二終點(diǎn)區(qū)位于所述第二半?yún)^(qū)臨近第一半?yún)^(qū)的正上方;
所述控制裝置被設(shè)置為通過調(diào)整所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整第二齒輪的移速,從而調(diào)整第二精定位抓手的移速;
所述第三傳感器位于所述第二減速區(qū)臨近第二正常傳送區(qū)的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應(yīng)于所述第三傳感器探測到所述第二精定位抓手已到達(dá)第二減速區(qū),降低所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而降低第二精定位抓手的移動(dòng)速度;
所述第四傳感器位于所述第二減速區(qū)臨近第二終點(diǎn)區(qū)的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應(yīng)于第四傳感器探測到所述第二精定位抓手準(zhǔn)備進(jìn)入第二終點(diǎn)區(qū),3s后停止第二電機(jī),同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第三氣缸降下固定壓塊;
所述第三傳感器、第四傳感器為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
由以上本發(fā)明的技術(shù)方案,與現(xiàn)有相比,其顯著的有益效果在于:
1、實(shí)現(xiàn)激光焊系統(tǒng)的自動(dòng)焊接,提高產(chǎn)能。
2、降低事故發(fā)生率,保證人員和設(shè)備安全。
應(yīng)當(dāng)理解,前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。另外,所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。
結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見,或通過根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。
附圖說明
附圖不意在按比例繪制。在附圖中,在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號表示。為了清晰起見,在每個(gè)圖中,并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?,F(xiàn)在,將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個(gè)方面的實(shí)施例,其中:
圖1是本發(fā)明的自動(dòng)焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖以及到位停止傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的對中臺結(jié)構(gòu)示意圖以及緩沖臺結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的工作臺結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的工作臺下氣缸位置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的第一精定位抓手的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的第二精定位抓手的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明的激光頭安裝方式示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。
在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面,附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解,上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例,以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施,這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外,本發(fā)明公開的一些方面可以單獨(dú)使用,或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。
結(jié)合圖1,本發(fā)明提供一種激光焊系統(tǒng)的自動(dòng)焊接裝置,該自動(dòng)焊接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化,焊件在各自的對中臺上完成預(yù)對位后移送至工作臺,在工作臺上完成對位拼接,控制裝置將對位好的焊件固定在工作臺上后啟動(dòng)激光頭,激光頭被設(shè)置為沿激光頭行走軸移動(dòng),在移動(dòng)過程中根據(jù)程序設(shè)定發(fā)出激光束,完成焊接。
該自動(dòng)焊接裝置的工作方法,簡述如下:
第一焊件在第一對中臺上完成預(yù)對位,第二焊件在第二對中臺上完成預(yù)對位;
工作臺上定位銷升起;
第二精定位抓手移至第二焊件上方,抓取第二焊件,第一精定位抓手移至第一焊件上方,抓取第一焊件;
攜帶第二焊件的第二精定位抓手沿第二抓手行走軸平移至工作臺正上方,第二焊件緊貼定位銷后,固定壓塊降下,在第二焊件上施加壓力,使第二焊件固定在工作臺上;
攜帶第一焊件的第一精定位抓手沿第一抓手行走軸平移至工作臺正上方,使第一焊件緊貼第二焊件;
工作臺上的電磁鐵通電啟動(dòng),輔助第一焊件、第二焊件固定在工作臺上;
激光頭沿激光頭行走軸移動(dòng),且根據(jù)設(shè)定程序發(fā)射激光束進(jìn)行焊接。
下面從結(jié)構(gòu)上簡單描述該發(fā)明,結(jié)合圖1、圖2,首先在地面上設(shè)置鋼構(gòu),鋼構(gòu)具有一條激光頭行走軸和分布于激光頭行走軸兩側(cè)的第一抓手行走軸、第二抓手行走軸,其中,激光頭行走軸、第一抓手行走軸、第二抓手行走軸均與地面平行,第一抓手行走軸、第二抓手行走軸位于同一條直線上且均與激光頭行走軸垂直。
激光頭安裝在激光頭行走軸上,被設(shè)置成沿激光頭行走軸移動(dòng),激光頭被設(shè)置成由控制裝置控制發(fā)出激光,因此它的行進(jìn)路徑就是焊縫的形成路徑。
第一精定位抓手安裝在第一抓手行走軸上,被設(shè)置成沿第一抓手行走軸移動(dòng);第二精定位抓手安裝在第二抓手行走軸上,被設(shè)置成沿第二抓手行走軸移動(dòng)。
工作臺固定在激光頭行走軸正下方,以激光頭行走路徑為軸,分為第一半?yún)^(qū)和第二半?yún)^(qū)。工作臺臨近第一抓手行走軸的一側(cè)放置有第一對中臺,工作臺臨近第二抓手行走軸的一側(cè)放置有第二對中臺,第一焊件以自動(dòng)上件裝置或者人工的方式從上件料箱移送至第一對中臺,同樣,第二焊件以自動(dòng)上件裝置或者人工的方式從上件料箱移送至第二對中臺。焊接前,第一焊件和第二焊件先在各自所在的對中臺上完成預(yù)對位,保證兩個(gè)焊接的端面互相平行,且位于同一側(cè)的端面頂點(diǎn)的連線與激光頭行進(jìn)路徑垂直。
結(jié)合圖3,預(yù)對位的方式如下:
我們在每個(gè)對中臺上設(shè)置了兩個(gè)互相垂直的凹槽,凹槽內(nèi)埋設(shè)有行進(jìn)方向均與地面平行的直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),例如氣缸、直線電機(jī),其中一個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部的行進(jìn)方向和激光頭的行進(jìn)方向一致,另一個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部的行進(jìn)方向與激光頭的行進(jìn)方向垂直,兩個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定部均位于對中臺側(cè)邊,不影響焊件放置,兩個(gè)直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部上各自固定一個(gè)推動(dòng)板,推動(dòng)板的初始位置均位于對中臺側(cè)邊,與推動(dòng)板相對應(yīng)的另外兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置有擋板或者定位銷。推動(dòng)板在各自直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下移動(dòng),使被放置在對中臺上的焊件也隨之移動(dòng),直至焊件與兩個(gè)擋板或者定位銷完全貼緊,焊件完成預(yù)定位。為了保證預(yù)對位效果,第一對中臺、第二對中臺不與工作臺接觸或者平行的兩條側(cè)邊被設(shè)置成平齊。
焊件完全預(yù)對位之后,下一步是將焊件移送至工作臺上進(jìn)行焊接前的對位拼接。由于工作臺面積較小,為了不影響整個(gè)焊接過程的自動(dòng)化流程,我們在對中臺和工作臺之間各加了一個(gè)緩沖臺,如此,焊接的焊件,焊接端部分位于工作臺上,其余部分位于緩沖臺上,此時(shí),對中臺空出,下一個(gè)焊接的焊件移送至對中臺預(yù)對位,準(zhǔn)備下一輪生產(chǎn)。
焊件由對中臺移送至工作臺是由精定位抓手完成,如前所述,第一精定位抓手被設(shè)置成沿第一抓手行走軸移動(dòng),第二精定位抓手被設(shè)置成沿第二抓手行走軸移動(dòng),第一抓手行走軸、第二抓手行走軸垂直地設(shè)置在激光頭行走軸兩側(cè),且第一抓手行走軸與第二抓手行走軸位于同一條直線上,該直線與激光頭行走軸垂直交叉。由于第一焊件、第二焊件已經(jīng)分別在第一對中臺、第二對中臺上完成了預(yù)定位,接下來只需要通過兩個(gè)精定位抓手將兩個(gè)焊件分別平移至工作臺上,讓設(shè)計(jì)焊接在一起的兩個(gè)端面正好拼接在激光頭行進(jìn)路徑正下方,使激光頭發(fā)出的激光束照射在端面上,完成焊接。
以下先介紹工作臺和兩個(gè)精定位抓手的結(jié)構(gòu):
結(jié)合圖4、圖5,如前所述,工作臺分為兩個(gè)半?yún)^(qū),假定左側(cè)的為第一半?yún)^(qū),右側(cè)為第二半?yún)^(qū),在第一半?yún)^(qū)臨近第二半?yún)^(qū)的側(cè)邊設(shè)置一排可升降的定位桿,該定位桿排列成一條直線,該直線方向與激光頭的行進(jìn)方向一直,定位桿的底端固定在同一個(gè)連桿上,連桿隱藏在工作臺下方,連桿上還連接設(shè)置有一氣缸,連桿被設(shè)置成在該氣缸的驅(qū)動(dòng)下升降,使固定在連桿上的定位桿部分地凸出于工作臺上表面或者完全降至工作臺內(nèi)。
為了完全固定放置在工作臺上的焊件,我們還在工作臺上設(shè)置有兩列電磁鐵,電磁鐵的排列方向均勻激光頭的行進(jìn)方向一致,這兩列電磁鐵分別位于前述定位銷的兩側(cè),臨近定位銷,焊件對位拼接完成前,電磁鐵不工作,焊件對位拼接完成后,電磁鐵通電啟動(dòng),產(chǎn)生吸力,使焊件緊緊吸附在工作臺上。
結(jié)合圖6,第一精定位抓手的底端安裝有若干吸盤,通過氣缸調(diào)整吸盤的吸附狀態(tài)以抓取或者松開第一焊件。另外,第一精定位抓手被設(shè)置為沿第一抓手行走軸移動(dòng),其固定安裝在一支撐平臺上,支撐平臺上固定安裝有第一齒輪和第一電機(jī),而在第一抓手行走軸上設(shè)置有第一齒條,我們將第一齒輪嚙合在第一齒條上,以這種方式使第一精定位抓手安裝在第一齒條上。第一電機(jī)根據(jù)控制裝置而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于第一齒條是固定不動(dòng)的,因此第一齒輪攜帶第一精定位抓手沿第一齒條移動(dòng)。
第二精定位抓手的結(jié)構(gòu)以及移動(dòng)方式類似于第一精定位抓手,但第二精定位抓手上還多設(shè)置了一個(gè)可升降的固定壓塊,該固定壓塊同樣通過氣缸驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)升降,用來施加一個(gè)壓力在第二焊件上,使第二焊件固定在工作臺上,可以承受一定的側(cè)向推力不發(fā)生位移。
應(yīng)當(dāng)理解,固定壓塊除了可以用升降的方式來實(shí)現(xiàn)施加力或者撤銷力之外,還可以通過翻轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)同樣的目的。
以下簡要說明兩個(gè)焊件在工作臺上對位拼接的過程:
將工作臺上的定位桿升起至部分地凸出工作臺上表面;
第二精定位抓手移至第二對中臺上方,抓取第二焊件;
攜帶第二焊件的第二精定位抓手平移至工作臺上方,使第二焊件將要焊接的端面與定位桿貼緊;
第二精定位抓手上的固定壓塊降下,施加一個(gè)壓力在第二焊件上,使第二焊件固定在工作臺上;
工作臺上的定位桿降下至工作臺內(nèi);
第一精定位抓手移至第一對中臺上方,抓取第一焊件;
攜帶第一焊件的第一精定位抓手平移至工作臺上方,使第一焊件將要焊接的端面與固定在工作臺上的第二焊件貼緊;
電磁鐵通電啟動(dòng),將第一焊件、第二焊件吸附在工作臺上,準(zhǔn)備焊接。
通過以上過程,首先以升起的定位銷作為基準(zhǔn),使第二焊件移至設(shè)定位置,通過設(shè)置在第二精定位抓手上的固定壓塊將第二焊件固定在設(shè)定位置,再以第二焊件為基準(zhǔn),將第一焊件移至設(shè)定位置,完成對位拼接,第一焊件、第二焊件需要焊接的端面固定在激光頭行進(jìn)路徑上。
應(yīng)當(dāng)理解,工作臺、緩沖臺、對中臺的高度應(yīng)當(dāng)相同,為了便于焊件移動(dòng),我們通常在對中臺、緩沖臺上分布設(shè)置若干萬向滾輪,萬向滾輪的作用除了承載焊件的重量之外,更重要的是協(xié)助焊件移動(dòng),萬向滾輪的頂點(diǎn)高度應(yīng)當(dāng)一致,且和工作臺上表面平齊??紤]到臺面對焊件的劃傷影響,我們還可以在對中臺、緩沖臺上鋪設(shè)毛氈。
關(guān)于激光頭和兩個(gè)精定位抓手的到位停止,我們通過三組到位停止傳感器實(shí)現(xiàn),每組到位停止傳感器包括兩個(gè)傳感器,分布在移動(dòng)路徑上,其中被探測物,即激光頭、第一精定位抓手和第二精定位抓手,在移動(dòng)路徑上遇到的第一個(gè)傳感器用來告知控制裝置發(fā)出降速指令,在移動(dòng)路徑上遇到的第二個(gè)傳感器用來告知控制裝置發(fā)出停止指令,為了防止誤操作,還可以設(shè)置第三個(gè)傳感器,放置在第一個(gè)傳感器之前,將控制裝置設(shè)置為只有被探測物同時(shí)被第一個(gè)傳感器和第三個(gè)傳感器探測到,控制裝置發(fā)出降速指令。該到位停止傳感器組涉及的傳感器可以使用位置傳感器或者紅外傳感器中的任意一種。
為了使第二焊件緊貼定位桿,我們可以在第二精定位抓手被其對應(yīng)的第二個(gè)傳感器探測到之后,再向前移動(dòng)若干秒,確保第二焊件已經(jīng)緊貼在定位桿上。同樣的,為了使第一焊件緊貼第二焊件,我們同樣在第一精定位抓手被其對應(yīng)的第二個(gè)傳感器探測到之后,再向前移動(dòng)若干秒,確保第一焊件緊貼在第二焊件上。這個(gè)時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。
激光頭的移動(dòng)以及激光束的發(fā)射則完全根據(jù)控制裝置的控制信號來實(shí)現(xiàn),考慮到焊縫的質(zhì)量,激光頭行走軸被設(shè)置成和工作臺平行,使激光頭與焊件的距離始終保持一致。實(shí)際應(yīng)用中,調(diào)整焊接性能的方式有三種:
第一種,激光頭型號,即使用不同激光能量或者光束大小的激光頭;
第二種,激光頭與工作臺的距離,可以采用螺栓穿過腰型孔的方式將激光頭固定在設(shè)定位置,以此來微調(diào)激光頭的位置;
第三種,激光頭的行進(jìn)速度,直接通過控制裝置調(diào)整。
下面結(jié)合附圖所示并根據(jù)本發(fā)明的目的,示例性地描述前述自動(dòng)上件裝置的實(shí)現(xiàn)。
該自動(dòng)焊接裝置包括用于預(yù)定位第一焊件的第一對中臺5、用于預(yù)定位第二焊件的第二對中臺6、用于將第一焊件和第二焊件對位拼接在一起并實(shí)施焊接的工作臺4、用于將第一焊件從第一對中臺5移至工作臺4的第一精定位抓手2、用于將第二焊件從第二對中臺6移至工作臺4的第二精定位抓手3、用于發(fā)出焊接光束的激光頭10,以及用于輔助第一精定位抓手2、第二精定位抓手3和激光頭10移動(dòng)的鋼構(gòu)1和用于控制第一精定位抓手2、第二精定位抓手3和激光頭10移動(dòng)的控制裝置9。
結(jié)合圖2,鋼構(gòu)1包括第一激光頭行走軸支撐架、第二激光頭行走軸支撐架、激光頭行走軸、第一抓手行走軸立柱、第二抓手行走軸立柱、第一抓手行走軸以及第二抓手行走軸,其中:
第一激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設(shè)置在地面上的第一立柱101a、第二立柱101b,以及架設(shè)連接在第一立柱101a頂端與第二立柱101b頂端的第一橫梁101c,其中,第一立柱101a與第二立柱101b之間存在間隙,且第一立柱101a與第二立柱101b在豎直方向上的高度相同,第一橫梁101c與地面平行。
第二激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設(shè)置在地面上的第三立柱102a、第四立柱102b,以及架設(shè)連接在第三立柱102a頂端與第四立柱102b頂端的第二橫梁102c,其中,第三立柱102a與第四立柱102b之間存在間隙,且第三立柱102a、第四立柱102b在豎直方向上的高度相同,第二橫梁102c與地面平行,第二橫梁102c與第一橫梁101c相互平行且離地高度相同。
激光頭行走軸103,其一端垂直地安裝在第一橫梁101c上,另一端垂直地安裝在第二橫梁102c上,該激光頭行走軸103與地面平行。
第一抓手行走軸立柱104,其垂直地固定在地面上,位于激光頭行走軸103臨近第一立柱101a的一側(cè)。
第二抓手行走軸立柱105,其垂直地固定在地面上,位于激光頭行走軸103臨近第二立柱101b的一側(cè)。
第一抓手行走軸106,其平行于地面,一端垂直地固定在第一抓手行走軸立柱104上,另一端垂直地固定在激光頭行走軸103上。
第二抓手行走軸107,其平行于地面,一端垂直地固定在第二抓手軸立柱105上,另一端垂直地固定在激光頭行走軸103上。
結(jié)合圖1,激光頭10安裝在激光頭行走軸103上,被設(shè)置為沿激光頭行走軸103移動(dòng)。
工作臺4位于激光頭行走軸103正下方。
第一對中臺5位于工作臺4臨近第一抓手行走軸立柱104的一側(cè),與工作臺4相鄰放置。
第二對中臺6位于工作臺4臨近第二抓手行走軸立柱105的一側(cè),與工作臺4相鄰放置.
第一精定位抓手2可移動(dòng)地設(shè)置在第一抓手行走軸106上。
第二精定位抓手3可移動(dòng)地設(shè)置在第二抓手行走軸107上。
控制裝置9與第一精定位抓手2連接,被設(shè)置為響應(yīng)于工作臺4上焊件焊接完成,第一精定位抓手2將第一焊件從第一對中臺5移送至工作臺4。
控制裝置9與第二精定位抓手3連接,被設(shè)置為響應(yīng)于工作臺4焊件完成,第二精定位抓手3將第二焊件從第二對中臺5移送至工作臺4。
控制裝置9還與激光頭10連接,被設(shè)置為響應(yīng)于第一焊件與第二焊件在工作臺4上完成對位,激光頭10沿激光頭行走軸103移動(dòng)且在移動(dòng)過程中完成對焊件的焊接。
結(jié)合圖2,第一抓手行走軸103的上表面設(shè)置有第一齒條103a。
結(jié)合圖6,第一精定位抓手2包括第一支撐平臺201、第一精定位抓手本體、第一齒輪以及第一電機(jī)203,其中:
第一支撐平臺201,其包括與地面平行的第一連接板以及垂直地設(shè)置在第一連接板一端的第二連接板。
第一精定位抓手本體,其安裝在第二連接板上。
第一齒輪,其固定設(shè)置在所述第一連接板上,且與所述第一齒條嚙合。
第一電機(jī)203,其固定設(shè)置在第一連接板上并與第一齒輪連接,該第一電機(jī)203被設(shè)置成根據(jù)控制裝置的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第一齒輪攜帶第一支撐平臺201沿第一齒條移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)第一精定位抓手3沿第一抓手行走軸106的平移。
前述第一精定位抓手本體包括第一懸臂和第一抓手,其中:
第一懸臂202,其安裝在第二連接板上,與地面垂直。
第一抓手,其固定在第一懸臂202底端,包括第一抓手框架206、第一吸盤組204以及第一氣缸205。
第一抓手框架206與地面平行,固定連接在第一懸臂202底端。
第一吸盤組204,包括K個(gè)吸盤、K個(gè)支氣管以及第一總氣管,其中,該K個(gè)吸盤吸附面朝下,分布設(shè)置在第一抓手框架底端,每個(gè)吸盤后端對應(yīng)連接設(shè)置有一個(gè)支氣管,該K個(gè)支氣管匯總連接到所述第一總氣管上。
第一氣缸205,與第一總氣管連接,與控制裝置9連接,被設(shè)置為用于調(diào)整K個(gè)吸盤的吸附狀態(tài)。
K為正整數(shù)。
如此,第一精定位抓手2抓取第一焊件時(shí),第一氣缸205將第一吸盤組204的吸附面接觸第一焊件后調(diào)整為負(fù)壓,第一焊件在外界大氣壓的壓力下吸附在第一吸盤組204表面,第一焊件跟隨第一精定位抓手2移動(dòng)。
同樣的,結(jié)合圖7,第二激光行走軸107的上表面設(shè)置有第二齒條107a。
第二精定位抓手3包括第二支撐平臺301、第二精定位抓手本體、第二齒輪以及第二電機(jī)303,其中:
第二支撐平臺301,其包括與地面平行的第三連接板以及垂直地設(shè)置在第三連接板一端的第四連接板。
第二精定位抓手本體,其安裝在第四連接板上。
第二齒輪,其固定設(shè)置在第三連接板上,且與第二齒條嚙合。
第二電機(jī)303,其固定設(shè)置在第三連接板上并與第二齒輪連接,該第二電機(jī)303被設(shè)置成根據(jù)控制裝置9的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第二齒輪攜帶第二支撐平臺301沿第二齒條107a移動(dòng)。
第二精定位抓手本體包括第二懸臂和第二抓手,其中:
第二懸臂302,其安裝在第四連接板上,與地面垂直。
第二抓手,其固定在第二懸臂302底端,包括第二抓手框架306、第二吸盤組304、第二氣缸305。
第二抓手框架306與地面平行,固定連接在第二懸臂302底端。
第二吸盤組,包括L個(gè)吸盤、L個(gè)支氣管以及第二總氣管,其中,該L個(gè)吸盤吸附面朝下,分布設(shè)置在第二抓手框架306底端,每個(gè)吸盤后端對應(yīng)連接設(shè)置有一個(gè)支氣管,該L個(gè)支氣管匯總連接到第二總氣管上。
第二氣缸305,與第二總氣管連接,與控制裝置9連接,被設(shè)置為用于調(diào)整L個(gè)吸盤的吸附狀態(tài)。
L為正整數(shù)。
與第一精定位抓手2不同的是,第二精定位抓手3上還設(shè)置有固定壓塊,該固定壓塊包括第三氣缸、固定壓塊框架以及L個(gè)壓塊,其中:
第三氣缸(未標(biāo)示),其固定安裝在第二抓手框架306上。
固定壓塊框架307,其安裝在第二抓手框架306上,與第三氣缸連接,該固定壓塊框架307被設(shè)置成在第三氣缸的驅(qū)動(dòng)下沿垂直于地面的方向運(yùn)動(dòng)。
L個(gè)壓塊308,其固定在固定壓塊框架307底端,該L個(gè)壓塊308被設(shè)置成當(dāng)固定壓塊框架307降到最低時(shí),其與第二焊件接觸,并施加一個(gè)向下的壓力在第二焊件上。
為了不劃傷第二焊件表面,前述L個(gè)壓塊與第二焊件的接觸面具有彈性。
至于激光頭的行走方式,與第一精定位抓手、第二精定位抓手類似,同樣是通過一組嚙合在一起的齒輪齒條實(shí)現(xiàn),具體結(jié)構(gòu)如下:
激光頭行走軸103上設(shè)置有第三齒條103a。
結(jié)合圖8,激光頭包括第三支撐平臺1001、保護(hù)罩1002、激光頭本體、第三齒輪以及第三電機(jī),其中:
第三支撐平臺1001,其包括與地面平行的第五連接板以及垂直地設(shè)置在第五連接板一端的第六連接板。
保護(hù)罩1002,其安裝在第六連接板上,其朝向地面的一側(cè)設(shè)置有開孔。
激光頭本體,其安裝在保護(hù)罩1002內(nèi),該激光頭本體的光束發(fā)射端被設(shè)置成位于保護(hù)罩開孔的正上方,使發(fā)出的激光束穿過保護(hù)罩開孔照射在焊件上。
第三齒輪,其固定設(shè)置在第五連接板上,且與第三齒條103a嚙合。
第三電機(jī),其固定設(shè)置在第五連接板上并與第三齒輪連接,該第三電機(jī)被設(shè)置成根據(jù)控制裝置9的控制信號而運(yùn)行以驅(qū)動(dòng)第三齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得第三齒輪攜帶第三支撐平臺沿第三齒條103a移動(dòng)。
激光頭本體與控制裝置9連接,被設(shè)置成根據(jù)控制裝置9的控制信號發(fā)射激光束。
結(jié)合圖1、圖3,第一對中臺5與工作臺4相鄰的側(cè)邊被定義為第一側(cè)邊,與第一側(cè)邊相對的側(cè)邊被定義為第二側(cè)邊,與激光頭10起始位置臨近的側(cè)邊被定義為第三側(cè)邊,與第三側(cè)邊相對的側(cè)邊被定義為第四側(cè)邊。
第一對中臺5上設(shè)置有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽的一端位于第四側(cè)邊,另一端位于第一對中臺內(nèi),第一凹槽內(nèi)設(shè)置有第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5d;第二凹槽與第一凹槽垂直,第二凹槽的一端位于第二側(cè)邊,另一端位于第一對中臺內(nèi),第二凹槽內(nèi)設(shè)置有第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5a。
第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5d包括第一固定部和第一運(yùn)動(dòng)部,第一固定部位于第四側(cè)邊外側(cè),第一運(yùn)動(dòng)部上固定設(shè)置有第一推動(dòng)板5e,第一推動(dòng)板5e部分地凸出于第一對中臺5表面,且第一推動(dòng)板5e被設(shè)置為在第一直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5d的驅(qū)動(dòng)下沿第一凹槽移動(dòng),移動(dòng)方向與激光頭10的行進(jìn)方向平行。
第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5a包括第二固定部和第二運(yùn)動(dòng)部,第二固定部位于第二側(cè)邊外側(cè),第二運(yùn)動(dòng)部上設(shè)置有第二推動(dòng)板5b,第二推動(dòng)板5b部分地凸出于第一對中臺5表面,且第二推動(dòng)板5b被設(shè)置為在第二直線型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5a的驅(qū)動(dòng)下沿第二凹槽移動(dòng),移動(dòng)方向與激光頭10的行進(jìn)方向垂直且與地面平行。
第一對中臺5在第三側(cè)邊處設(shè)置有擋板5f,擋板5f凸出于第一對中臺5上表面。
第一對中臺5在第一側(cè)邊處設(shè)置有M個(gè)可升降的定位銷5c,該M個(gè)定位銷5c排列成一條直線,該直線方向與激光頭10的行進(jìn)方向一致,定位銷5c的底端固定在同一個(gè)連桿上,連桿位于第一對中臺5下方。
第一對中臺5下方還設(shè)置有活塞行進(jìn)方向與地面垂直的第二氣缸,該第二氣缸與連桿連接,用于驅(qū)動(dòng)連桿升降,從而使得M個(gè)定位銷部分地凸出于第一對中臺5上表面或者完全降至第一對中臺5內(nèi)。
M為正整數(shù),且M大于等于2。
第二對中臺6上設(shè)置有同樣結(jié)構(gòu)的預(yù)定位裝置,在此不做贅述。
結(jié)合圖1、圖3,考慮到工作臺4面積較小,無法放置下全部的焊件,我們在工作臺4和第一對中臺5之間設(shè)置第一緩沖臺7,在工作臺4與第二對中臺6之間設(shè)置第二緩沖臺8。
第一緩沖臺7、第二緩沖臺8、第一對中臺5、第二對中臺6上表面均分布設(shè)置有若干個(gè)具有同樣高度的萬向滾輪11。
萬向滾輪11的頂端與工作臺4上表面平齊。
結(jié)合圖4、圖5,工作臺4被劃分成第一半?yún)^(qū)4a和第二半?yún)^(qū)4b,第一半?yún)^(qū)4a與第二半?yún)^(qū)4b相接觸的端面位于激光頭10發(fā)出的光束正下方。
第一半?yún)^(qū)4a在臨近第二半?yún)^(qū)4b的一側(cè)設(shè)置有N個(gè)可升降的定位桿401,該N個(gè)定位桿401排列成一條直線,該直線方向與激光頭10的行進(jìn)方向一致,定位桿401的底端固定在同一個(gè)連桿上,連桿位于工作臺4下方。
工作臺4下方還設(shè)置有活塞行進(jìn)方向與地面垂直的第四氣缸402,該第四氣缸402與連桿連接,用于驅(qū)動(dòng)連桿升降,從而使得所述N個(gè)定位桿401部分地凸出于工作臺4上表面或者完全降至工作臺4內(nèi)。
N為正整數(shù),且N大于等于2。
第一半?yún)^(qū)4a和第二半?yún)^(qū)4b上各設(shè)置有一列電磁鐵403,兩列電磁鐵403的排列方向均與激光頭10的行進(jìn)方向一致,且兩列電磁鐵403均臨近定位銷401。
電磁鐵403與控制裝置9連接,被設(shè)置成響應(yīng)于第一焊件與第二焊件在工作臺4上完成對位拼接,通電啟動(dòng),使第一焊件和第二焊件吸附在工作臺4上。
電磁鐵403還被設(shè)置為響應(yīng)于焊接完成,斷電關(guān)閉,消除施加在第一焊件和第二焊件上的吸附力,不影響完成焊接的焊件離開工作臺,裝入下件料箱。
結(jié)合圖2,如前所述,第一精定位抓手2與第二精定位抓手3的到位停止是通過兩組到位停止傳感器實(shí)現(xiàn),具體如下:
對于第一精定位抓手2,我們在第一齒條106a上設(shè)置有第一傳感器801、第二傳感器802,其中第一傳感器801相比第二傳感器802距離第一對中臺5更近。
第一精定位抓手2由第一對中臺5上方水平移動(dòng)至工作臺4上方時(shí),第一精定位抓手2沿第一齒條106a的行進(jìn)路徑被劃分成第一正常傳送區(qū)、第一減速區(qū)、第一終點(diǎn)區(qū),其中,第一傳感器801遠(yuǎn)離第二傳感器802的一側(cè)被設(shè)定為第一正常傳送區(qū),第一傳感器801與第二傳感器802之間的區(qū)域被設(shè)定為第一減速區(qū),第二傳感器802遠(yuǎn)離第一傳感器801的一側(cè)被設(shè)定為第一終點(diǎn)區(qū)。
第一終點(diǎn)區(qū)位于第一半?yún)^(qū)4a臨近第二半?yún)^(qū)4b一側(cè)的正上方。
控制裝置9被設(shè)置為通過調(diào)整第一電機(jī)203的轉(zhuǎn)速來調(diào)整第一齒輪的移速,從而調(diào)整第一精定位抓手2的移速。
第一傳感器801位于第一減速區(qū)臨近第一正常傳送區(qū)的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應(yīng)于第一傳感器801探測到第一精定位抓手2已到達(dá)第一減速區(qū),降低第一電機(jī)203的轉(zhuǎn)速,從而降低第一精定位抓手2的移動(dòng)速度。
第二傳感器802位于第一減速區(qū)臨近第一終點(diǎn)區(qū)的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應(yīng)于第二傳感器802探測到第一精定位抓手2準(zhǔn)備進(jìn)入第一終點(diǎn)區(qū),3s后停止第一電機(jī)203。
第一傳感器801、第二傳感器802為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
對于第二精定位抓手3,我們在第二齒條107a上設(shè)置有第三傳感器803、第四傳感器804,其中第三傳感器803相比第四傳感器804距離第二對中臺6更近。
第二精定位抓手3由第二對中臺6上方水平移動(dòng)至工作臺4上方時(shí),第二精定位抓手3沿第二齒條107a的行進(jìn)路徑被劃分成第二正常傳送區(qū)、第二減速區(qū)、第二終點(diǎn)區(qū),其中,第三傳感器803遠(yuǎn)離第四傳感器804的一側(cè)被設(shè)定為第二正常傳送區(qū),第三傳感器803與第四傳感器804之間的區(qū)域被設(shè)定為第二減速區(qū),第四傳感器804遠(yuǎn)離第三傳感器803的一側(cè)被設(shè)定為第二終點(diǎn)區(qū)。
第二終點(diǎn)區(qū)位于第二半?yún)^(qū)4b臨近第一半?yún)^(qū)4a的正上方。
控制裝置9被設(shè)置為通過調(diào)整第二電機(jī)303的轉(zhuǎn)速來調(diào)整第二齒輪的移速,從而調(diào)整第二精定位抓手3的移速。
第三傳感器803位于第二減速區(qū)臨近第二正常傳送區(qū)的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應(yīng)于第三傳感器803探測到第二精定位抓手3已到達(dá)第二減速區(qū),降低第二電機(jī)303的轉(zhuǎn)速,從而降低第二精定位抓手3的移動(dòng)速度。
第四傳感器804位于第二減速區(qū)臨近第二終點(diǎn)區(qū)的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應(yīng)于第四傳感器804探測到第二精定位抓手3準(zhǔn)備進(jìn)入第二終點(diǎn)區(qū),3s后停止第二電機(jī)303,同時(shí)驅(qū)動(dòng)第三氣缸305降下固定壓塊框架307,使壓塊308在第二焊件上表面施加一個(gè)向下的壓力,將第二焊件固定在工作臺4上。
第三傳感器803、第四傳感器804為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
從而,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了焊接過程的自動(dòng)化,焊件在對中臺上完成預(yù)對位后移送至工作臺,在工作臺上完成對位拼接,控制裝置將對位好的焊件固定在工作臺上后啟動(dòng)激光頭,激光頭被設(shè)置為沿激光頭行走軸移動(dòng),在移動(dòng)過程中根據(jù)程序設(shè)定發(fā)出激光束,完成焊接。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。