一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，包括移栽機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)頭；焊接機(jī)頭包括安裝基座、焊槍和用于將待焊接工件夾緊的夾緊組件。夾緊組件包括對稱設(shè)置于焊槍外側(cè)、呈一定夾角且可自由轉(zhuǎn)動的兩個夾緊盤，每個夾緊盤的圓周外緣各設(shè)置有一個向外突出的環(huán)形的凸端，位于焊槍前端的兩個凸端能始終相平行。移栽機(jī)構(gòu)與設(shè)置有軌跡插補(bǔ)功能的控制系統(tǒng)相連接。采用上述結(jié)構(gòu)后，上述夾緊盤在焊接過程中始終處于夾緊狀態(tài)，在移載機(jī)構(gòu)移動過程中，夾緊盤在摩擦力的作用下通過自身的旋轉(zhuǎn)保證移動和夾緊同步進(jìn)行，從而使焊接的一致性好。另外，移栽機(jī)構(gòu)在控制系統(tǒng)的作用下能進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，能適應(yīng)各種形狀的待焊接工件的焊接，從而通用性強(qiáng)。
【專利說明】一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄型板材自動化焊接裝置，特別是一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在進(jìn)行薄板端焊時，都是采用固定式的夾具，焊接過程中焊接夾具和待焊接工件固定在一起，不和焊槍一起移動，夾具只是對焊接路徑上的若干個點進(jìn)行固定，此時在焊接過程中的焊接路徑上，待焊接工件在不同點的夾緊力和夾緊狀態(tài)都是不同的，從而導(dǎo)致焊接狀態(tài)不穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性很難保證。同時目前一種固定式的夾具只能適應(yīng)一種或有限的幾種工件形狀的焊接，夾具不能更換，不能互換使用，在進(jìn)行產(chǎn)品換型時需要重新設(shè)計制作夾具，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種待焊接工件在整個焊接過程中夾緊力和夾緊狀態(tài)穩(wěn)定，焊接一致性好且通用性強(qiáng)的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，包括移栽機(jī)構(gòu)和與移栽機(jī)構(gòu)固定連接的焊接機(jī)頭；焊接機(jī)頭包括與移栽機(jī)構(gòu)固定連接的安裝基座、與安裝基座固定連接的焊槍和用于將待焊接工件夾緊的夾緊組件；夾緊組件包括對稱設(shè)置于焊槍外側(cè)且呈一定夾角的兩個夾緊盤，每個夾緊盤均可轉(zhuǎn)動地連接在相應(yīng)的夾緊盤安裝座上，每個夾緊盤安裝座均滑動連接在安裝基座上；每個夾緊盤的圓周外緣各設(shè)置有一個向外突出的環(huán)形的凸端，位于焊槍前端的兩個凸端能始終相平行。
[0005]所述移栽機(jī)構(gòu)與設(shè)置有軌跡插補(bǔ)功能的控制系統(tǒng)相連接。
[0006]所述焊接機(jī)頭還包括用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭Y向誤差的Y軸浮動夾緊組件。
[0007]所述Y軸浮動夾緊組件包括水平設(shè)置的Y軸安裝板，該Y軸安裝板的一端通過Y軸導(dǎo)軌與安裝基座連接，Y軸安裝板的另一端直接或間接與每個夾緊盤安裝座連接，Y軸安裝板的頂部垂直設(shè)置有Y軸浮動夾緊彈簧。
[0008]所述焊接機(jī)頭還包括用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭X向誤差的X軸浮動夾緊組件。
[0009]所述X軸浮動夾緊組件包括水平設(shè)置的X軸安裝板，該X軸安裝板的一端直接或間接與每個夾緊盤安裝座固定連接，X軸安裝板的另一端通過X軸導(dǎo)軌連接有X軸浮動夾緊彈簧。
[0010]所述焊槍可拆卸。
[0011]所述夾緊組件通過夾緊組件安裝板固定于安裝基座上，每個夾緊盤安裝座均滑動連接在夾緊組件安裝板上。
[0012]所述兩個夾緊盤之間所呈的角度不低于20°。[0013]所述每個夾緊盤的凸端的寬度不低于10mm。
[0014]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，上述夾緊盤在焊接過程中始終處于夾緊狀態(tài)，在移載機(jī)構(gòu)移動過程中，夾緊盤在摩擦力的作用下通過自身的旋轉(zhuǎn)保證移動和夾緊同步進(jìn)行，從而使焊接的一致性好。另外，移栽機(jī)構(gòu)在控制系統(tǒng)的作用下能進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，能適應(yīng)各種形狀的待焊接工件的焊接，從而通用性強(qiáng)。進(jìn)一步，焊槍可拆卸，夾緊盤安裝座可上下滑動，可方便不同型號焊接的更換以及快速維修，同時，也能對不同厚度尺寸的待焊接工件進(jìn)行夾緊調(diào)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明中焊接機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中焊接機(jī)頭的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中焊接機(jī)頭與移栽機(jī)構(gòu)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明中Y軸浮動夾緊組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明中X軸浮動夾緊組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明中夾緊組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明中焊接機(jī)頭與待焊接工件裝夾關(guān)系示意圖。
[0016]其中有:1.安裝基座；2.Y軸浮動夾緊組件；3.X軸浮動夾緊組件；4.焊槍；5.夾緊組件；6.Y軸浮動夾緊彈簧；7.Y軸安裝板；8.Y軸導(dǎo)軌；9.X軸導(dǎo)軌；10.X軸浮動夾緊彈簧；11.X軸安裝板；12.夾緊導(dǎo)軌；13.驅(qū)動裝置；14.夾緊盤安裝座；15.夾緊盤；16.移栽機(jī)構(gòu)；17.焊接機(jī)頭；18.待焊接工件；19.凸端；20.夾緊組件安裝板；21.焊槍安裝板；
22.焊槍組件；23.臺階；24.軸承座。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]如圖3所示，一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，包括移栽機(jī)構(gòu)16和與移栽機(jī)構(gòu)16固定連接的焊接機(jī)頭17。移栽機(jī)構(gòu)16可以是現(xiàn)有自動化技術(shù)中常用的一維或多維移動平臺或者機(jī)械手臂等。如圖1和圖2所示，焊接機(jī)頭17包括與移栽機(jī)構(gòu)16固定連接的安裝基座1、焊槍4、用于將待焊接工件18夾緊的夾緊組件5、用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭17在Y向誤差的Y軸浮動夾緊組件2和用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭17在X向誤差的X軸浮動夾緊組件3。夾緊組件5優(yōu)選通過夾緊組件安裝板20固定在安裝基座I上。這樣，夾緊組件5可作為一個整體進(jìn)行更換或維修，將節(jié)省安裝或更換時間，當(dāng)然也可以將夾緊組件5直接固定在安裝基座I上。
[0019]如圖6所示，上述夾緊組件5包括對稱設(shè)置于焊槍4外側(cè)且呈一定夾角的兩個夾緊盤15和兩個夾緊盤安裝座14。每個夾緊盤安裝座14的形狀類似倒置的“7”字形，對稱設(shè)置在焊槍4的外側(cè)。每個夾緊盤安裝座14的一端通過夾緊導(dǎo)軌12與夾緊組件安裝板20或安裝基座I連接，在各自的驅(qū)動裝置13的作用下，能沿著夾緊組件安裝板20或安裝基座I上下滑動，以實現(xiàn)對不同厚度的待焊接工件18的夾緊以及方便焊槍4的更換或維修。每個夾緊盤安裝座14的另一端各設(shè)置有一個軸承座24，每個軸承座24各通過一個轉(zhuǎn)軸連接有一個夾緊盤15，這樣每個夾緊盤15在相應(yīng)的軸承座24內(nèi)的軸承的帶動下均可實現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動，且每個夾緊盤15均可拆卸，可根據(jù)待焊接工件18的尺寸或厚度要求，選擇合適的夾緊盤15。同時，如圖7所示，每個夾緊盤15的圓周外緣各設(shè)置有一個向外突出的環(huán)形的凸端19，位于焊槍4前端的兩個凸端19能始終相平行，位于焊槍4前端的這兩個凸端19正好能將待焊接工件18的臺階23壓緊。
[0020]上述兩個夾緊盤15之間所呈角度越小，則夾緊盤15的凸端19的寬度尺寸就越小，焊接時的可達(dá)性就越好，將可以在狹小空間內(nèi)進(jìn)行焊接。但兩夾緊盤15間必須留有焊槍4的安裝空間，所以在焊槍4安裝空間足夠的前提下，兩夾緊盤15所呈的夾角越小越好，為保證安全，焊槍4與夾緊盤15之間的夾角不小于10°，也即兩夾緊盤15之間所呈的角度不小于20°。上述每個夾緊盤15的凸端19的寬度尺寸可以根據(jù)具體的待焊接工件18的要求進(jìn)行設(shè)計，但為保證夾緊質(zhì)量，凸端19的寬度尺寸最小不得低于10mm。
[0021]如圖5所示，上述X軸浮動夾緊組件3包括水平設(shè)置的X軸安裝板11，該X軸安裝板11的一端通過焊槍安裝板21固定連接有可拆卸的焊槍4，X軸安裝板11的另一端通過X軸導(dǎo)軌9連接有X軸浮動夾緊彈簧10，X軸浮動夾緊彈簧10能沿著X軸導(dǎo)軌9雙向移動。
[0022]上述每個夾緊盤安裝座14連接夾緊導(dǎo)軌12的一端，同時與焊槍安裝板21固定連接。這樣，焊槍4、焊槍安裝板21、兩個夾緊盤安裝座14及X軸安裝板11將成為一個整體，也即X軸安裝板11間接與兩個夾緊盤安裝座14固定連接，X軸浮動夾緊彈簧10的左右浮動，將帶動與X軸安裝板11形成一體的夾緊盤安裝座14的左右移動，最終帶動兩個夾緊盤15的左右移動，從而便于后續(xù)X軸向誤差的消除。作為替換，X軸安裝板11遠(yuǎn)離X軸浮動夾緊彈簧10的一端，也可直接與兩個夾緊盤安裝座14固定連接，X軸浮動夾緊彈簧10的左右浮動直接帶動兩個夾緊盤安裝座14整體的左右移動。
[0023]如圖4所示，上述Y軸浮動夾緊組件2包括水平設(shè)置的Y軸安裝板7，該Y軸安裝板7的一端通過Y軸導(dǎo)軌8與安裝基座I連接，Y軸安裝板7的另一端套裝X軸浮動夾緊彈簧10上，也即間接與每個夾緊盤安裝座14固定連接。當(dāng)然，也可直接將Y軸安裝板7與每個夾緊盤安裝座14固定連接。Y軸安裝板7的頂部垂直設(shè)置有Y軸浮動夾緊彈簧6，該Y軸浮動夾緊彈簧6正好能穿出安裝基座I。這樣，Y軸浮動夾緊彈簧6能沿著Y軸導(dǎo)軌8進(jìn)行雙向移動。
[0024]上述X軸導(dǎo)軌9優(yōu)選固定在Y軸安裝板7的底部，焊槍4的尾端連接的焊槍組件22設(shè)置在X軸安裝板11的下方。
[0025]作為替換，上述X軸浮動夾緊組件3及Y軸浮動夾緊組件2，也可采用彈性橡膠或聚氨酯等，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026]另外，上述移栽機(jī)構(gòu)16優(yōu)選與設(shè)置有軌跡插補(bǔ)功能的控制系統(tǒng)相連接。這樣，移栽機(jī)構(gòu)16在控制系統(tǒng)的作用下能進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，如待焊接工件18為圓形，具有軌跡插補(bǔ)的控制系統(tǒng)目前也是較為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，只需在控制系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置后，移栽機(jī)構(gòu)16將帶動焊接機(jī)頭17進(jìn)行相應(yīng)圓形軌跡的焊接。當(dāng)待焊接工件18為橢圓形或正方形等，也只需要更改控制系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)即可，不需更換夾緊組件5，故能適應(yīng)各種形狀的待焊接工件18的焊接，從而通用性強(qiáng)。
本發(fā)明的焊接機(jī)頭裝置的工作流程如下:
第一步，焊接軌跡設(shè)置:根據(jù)待焊接工件18的形狀，設(shè)置控制系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，使移栽機(jī)構(gòu)16的移動軌跡與待焊接工件18的形狀一致。
[0027]第二步，焊接前夾緊:將待焊接工件18進(jìn)行定位和固定，如圖7所示，焊接機(jī)頭17在移栽機(jī)構(gòu)16的作用下移動到焊接起始位置，使待焊接工件18的待焊接部位與焊槍4對應(yīng)。然后，驅(qū)動裝置13開始工作，使夾緊盤安裝座14能根據(jù)待焊接工件18的厚度，進(jìn)行上下滑動，使夾緊盤15夾緊在待焊接工件18的上下臺階23上或待焊接部位。
[0028]第三步，焊接與夾緊同步:第二步完成后，焊接組件22中的焊接電源起弧，開始焊接。根據(jù)第一步中設(shè)置的焊接軌跡的要求，移載機(jī)構(gòu)16在控制系統(tǒng)作用下進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，帶動焊接機(jī)頭17按要求的軌跡運(yùn)動。在移動過程中，夾緊盤15始終處于夾緊狀態(tài)，另外，夾緊盤15在摩擦力的作用下旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)，保證夾緊盤15跟隨焊槍4同步移動的同時，并使待焊接工件18在不同點的夾緊力和夾緊狀態(tài)都保持相同，從而使焊接狀態(tài)保持穩(wěn)定，產(chǎn)品焊接一致性得以保證。
[0029]第四步，誤差消除:焊接機(jī)頭17在運(yùn)動過程中，由于待焊接工件18本身具有尺寸形狀誤差、移栽機(jī)構(gòu)具有定位誤差等，所以在焊接過程中，為保證焊接質(zhì)量，需要將這些誤差消除。針對待焊接部位有臺階23的待焊接工件18來說，待焊接工件18的臺階23將對夾緊盤15產(chǎn)生X向及Y向兩個方向的作用力，從而對夾緊和焊接產(chǎn)生影響。當(dāng)待焊接工件18的臺階23的橫向存在向上凸起(即Y向凸起)不平時，焊接至該向上凸起部位時，待焊接工件18對夾緊盤15產(chǎn)生向上的力，Y軸浮動夾緊彈簧6開始工作，使得夾緊盤15整體向上移動，進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤。同樣，當(dāng)待焊接工件18的臺階23的豎向存在向右(即X向)凸起不平時，焊接至該向右凸起部位時，待焊接工件18對夾緊盤15產(chǎn)生向右的力，X軸浮動夾緊彈簧10開始工作，使得夾緊盤15整體向右移動，進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤。待焊接工件18在驅(qū)動裝置13、X軸浮動夾緊彈簧10及Y軸浮動夾緊彈簧6的共同作用下緊密貼合在一起，從而保證了焊接質(zhì)量。其它向下或向左凸起，與此類同。
[0030]針對待焊接部位無臺階23的待焊接工件18來說，夾緊盤15將只承受一個方向的力，浮動機(jī)構(gòu)也只有一個工作。根據(jù)使用者需要，也可以只設(shè)置一個浮動機(jī)構(gòu)，如僅設(shè)置X軸浮動夾緊組件3或僅設(shè)置Y軸浮動夾緊組件2。
[0031 ] 除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:包括移栽機(jī)構(gòu)(16)和與移栽機(jī)構(gòu)(16)固定連接的焊接機(jī)頭(17);焊接機(jī)頭(17)包括與移栽機(jī)構(gòu)(16)固定連接的安裝基座(I )、與安裝基座(I)固定連接的焊槍(4)和用于將待焊接工件(18)夾緊的夾緊組件(5);夾緊組件(5)包括對稱設(shè)置于焊槍(4)外側(cè)且呈一定夾角的兩個夾緊盤(15)，每個夾緊盤(15)均可轉(zhuǎn)動地連接在相應(yīng)的夾緊盤安裝座(14)上，每個夾緊盤安裝座(14)均滑動連接在安裝基座(I)上；每個夾緊盤(15)的圓周外緣各設(shè)置有一個向外突出的環(huán)形的凸端(19)，位于焊槍(4)前端的兩個凸端(19)能始終相平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述移栽機(jī)構(gòu)(16)與設(shè)置有軌跡插補(bǔ)功能的控制系統(tǒng)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述焊接機(jī)頭(17)還包括用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭(17) Y向誤差的Y軸浮動夾緊組件(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述Y軸浮動夾緊組件(2)包括水平設(shè)置的Y軸安裝板(7)，該Y軸安裝板(7)的一端通過Y軸導(dǎo)軌(8)與安裝基座(I)連接，Y軸安裝板(7)的另一端直接或間接與每個夾緊盤安裝座(14)固定連接，Y軸安裝板(7)的頂部垂直設(shè)置有Y軸浮動夾緊彈簧(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述焊接機(jī)頭(17)還包括用于調(diào)節(jié)焊接機(jī)頭(17) X向誤差的X軸浮動夾緊組件(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述X軸浮動夾緊組件(3 )包括水平設(shè)置的X軸安裝板(11)，該X軸安裝板(11)的一端直接或間接與每個夾緊盤安裝座(14)固定連接，X軸安裝板(11)的另一端通過X軸導(dǎo)軌(9)連接有X軸浮動夾緊彈黃(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述焊槍(4)可拆卸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述夾緊組件(5 )通過夾緊組件安裝板(20 )固定于安裝基座(I)上，每個夾緊盤安裝座(14 )均滑動連接在夾緊組件安裝板(20)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述兩個夾緊盤(15)之間所呈的角度不低于20°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的通用型隨動夾緊式薄板焊接機(jī)頭裝置，其特征在于:所述每個夾緊盤(15)的凸端(19)的寬度不低于10mm。
【文檔編號】B23K37/02GK103949839SQ201410131454
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】王新祥, 周曙君, 陳建, 朱海元, 潘慧君 申請人:南京鵬力科技有限公司