專利名稱：手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性變位機(jī)，尤其是涉及一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)。
背景技術(shù)：
手動(dòng)托盤車是簡(jiǎn)便、有效的物流搬運(yùn)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于車間、倉(cāng)庫(kù)、車站、港口、機(jī)場(chǎng)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，是裝卸、短距離運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備。隨著經(jīng)濟(jì)、物流業(yè)的快速發(fā)展，手動(dòng)托盤車已出現(xiàn)持續(xù)的供不應(yīng)求的局面。我國(guó)是托盤車制造與消費(fèi)大國(guó)，但其生產(chǎn)模式為勞動(dòng)密集型，技術(shù)含量低、附加值低，隨著勞動(dòng)力成本上升、人民幣升值等因素的惡化，我國(guó)低成本的優(yōu)勢(shì)將逐漸喪失，因此如何加快托盤車生產(chǎn)技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)托盤車自動(dòng)化生產(chǎn)已迫在眉睫。 手動(dòng)托盤車由十八個(gè)零部件構(gòu)成，絕大部分零部件為異型鈑金件，手動(dòng)托盤車的爆炸視圖如附圖6所示，各零部件的焊接加工有嚴(yán)格的焊接次序。由于應(yīng)用場(chǎng)合的不同，手動(dòng)托盤車有多個(gè)規(guī)格，各種規(guī)格的高度基本一致，但長(zhǎng)度和寬度各不相同。因此，目前手動(dòng)托盤車的焊接加工主要采用焊接機(jī)器人+人工補(bǔ)焊的方式組織生產(chǎn)，即對(duì)前面幾道工序，公司自行開發(fā)一些焊接裝備，采用人工定位與夾緊，然后由焊接機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)焊接，如圖6所示中的貨叉32與中檔31、三角24與貨叉32焊接、三角24與頂蓋27、長(zhǎng)軸套25的部分焊接加工等，但對(duì)于一些空間位置有限、難以采用焊接機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)焊接的焊縫，需采用人工補(bǔ)焊的方式完成，而且這些補(bǔ)焊工序?yàn)樽詈蟮膸椎拦ば?，手?dòng)托盤車已基本成形，每個(gè)手動(dòng)托盤車重量為30kg左右，工人需不斷翻轉(zhuǎn)手動(dòng)托盤車才能完成補(bǔ)焊工作，勞動(dòng)強(qiáng)度非常巨大?？梢?，目前手動(dòng)托盤車的補(bǔ)焊加工存在以下的局限性1)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低。目前手動(dòng)托盤車的補(bǔ)焊加工由人工完成，操作工人的技術(shù)水平、工作態(tài)度、心理狀態(tài)等均影響焊接加工質(zhì)量，且生產(chǎn)效率低下。2)工作環(huán)境差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。手動(dòng)托盤車焊接加工一般采用CO2氣體保護(hù)焊，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、塵屑等嚴(yán)重危害焊接工人的身體健康，同時(shí)，操作人員每天需不斷搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)成千上百個(gè)手動(dòng)托盤車，以便有較好的焊接位置進(jìn)行焊接加工，其勞動(dòng)強(qiáng)度十分巨大。3)勞動(dòng)力密集，招工和管理困難。目前手動(dòng)托盤車的補(bǔ)焊工序需要3 4操作工人才能完成加工，隨著中國(guó)勞動(dòng)力成本上升、人民幣升值以及環(huán)境、資源瓶頸等因素惡化，中國(guó)低成本的優(yōu)勢(shì)將逐步消失，出現(xiàn)招工和管理困難，難以按時(shí)完成訂單任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，極大方便了手動(dòng)托盤車補(bǔ)焊加工的工藝過(guò)程，滿足手動(dòng)托盤車的自動(dòng)化補(bǔ)焊加工需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下本發(fā)明包括y向夾緊氣缸、水平定位氣缸、V形槽、V形塊、y向定位塊、下轉(zhuǎn)動(dòng)架、上轉(zhuǎn)動(dòng)架、X向夾緊氣缸、基座、輔助基座、楔形塊、楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸、蝸輪蝸桿副、四個(gè)相同的電磁吸盤以及結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸、兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸、兩個(gè)電磁吸盤座和兩個(gè)X向定位塊；
輔助基座固定連接在基座一側(cè)，y向夾緊氣缸沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向安裝在輔助基座上，下轉(zhuǎn)動(dòng)架通過(guò)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的I向轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上；下轉(zhuǎn)動(dòng)架在靠近輔助基座一側(cè)底面固定安裝有V形塊,水平定位氣缸位于V形塊正下方并固定安裝在基座上，水平定位氣缸上端的氣缸桿套有V形槽，V形槽上端的V形輪廓與V形塊下端的V形輪廓相對(duì)應(yīng)配合；下轉(zhuǎn)動(dòng)架在靠近輔助基座一側(cè)上設(shè)有楔形塊，楔形塊套在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸氣缸桿上，楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)架上；上轉(zhuǎn)動(dòng)架一側(cè)通過(guò)沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的X向轉(zhuǎn)軸與下轉(zhuǎn)動(dòng)架遠(yuǎn)離輔助基座的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，蝸輪蝸桿副的蝸輪固定套在X向轉(zhuǎn)軸上；在上轉(zhuǎn)動(dòng)架另一側(cè)設(shè)有與下轉(zhuǎn)動(dòng)架的楔形塊對(duì)應(yīng)的楔形槽，楔形槽的楔形輪廓與楔形塊的楔形輪廓相配合，y向定位塊安 裝在上轉(zhuǎn)動(dòng)架與I向夾緊氣缸對(duì)應(yīng)的一側(cè)上，y向定位塊實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的定位；上轉(zhuǎn)動(dòng)架對(duì)稱安裝有兩個(gè)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的電磁吸盤座，每個(gè)電磁吸盤座均固定安裝有兩個(gè)電磁吸盤，一個(gè)電磁吸盤安裝在電磁吸盤座位于上轉(zhuǎn)動(dòng)架內(nèi)部的一段上，另一個(gè)電磁吸盤安裝在電磁吸盤座沿遠(yuǎn)離輔助基座方向伸出上轉(zhuǎn)動(dòng)架的一段上，電磁吸盤通過(guò)電磁吸力將位于電磁吸盤座正上方的手動(dòng)托盤車的貨叉吸附；
兩個(gè)電磁吸盤座中任一個(gè)的靠近上轉(zhuǎn)動(dòng)架中心的一側(cè)固定安裝有兩個(gè)X向定位塊,另一側(cè)固定安裝有X向夾緊氣缸，兩個(gè)X向定位塊實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的定位，手動(dòng)托盤車的一個(gè)貨叉安裝在兩個(gè)X向定位塊與X向夾緊氣缸之間；
基座在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿長(zhǎng)度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位；基座在遠(yuǎn)離輔助基座的一側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿寬度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位。所述的每個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括在同一水平面上的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊，下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊安裝在基座的肋板上，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊對(duì)應(yīng)安裝的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸通過(guò)支撐座與基座底面固定連接，下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸的氣缸桿沿手動(dòng)托盤車覽度女裝方向。所述的每個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊與上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸，上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊安裝在基座肋板的一側(cè)面上，與上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊對(duì)應(yīng)安裝的上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸通過(guò)支撐座與基座底面固定連接，上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸的氣缸桿沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向。所述的基座上固定安裝有y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)，y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端與y向轉(zhuǎn)軸連接。所述的下轉(zhuǎn)動(dòng)架上固定安裝有X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)，X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端與蝸輪蝸桿副的蝸桿連接。本發(fā)明的有益效果是
I、通過(guò)本發(fā)明的自動(dòng)變位使手動(dòng)托盤車的各焊縫處于最佳的補(bǔ)焊位置，從而提高了手動(dòng)托盤車的焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境。2、采用X軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、y軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、精密定位機(jī)構(gòu)、空間拓?fù)鋬?yōu)化等方法構(gòu)建手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其裝夾過(guò)程、變位過(guò)程均采用自動(dòng)化技術(shù)，不需人工參與。如采用焊接機(jī)器人進(jìn)行補(bǔ)焊加工，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化加工，滿足手動(dòng)托盤車的自動(dòng)化補(bǔ)焊加工需求。3、本發(fā)明具有柔性化，適用多種規(guī)格的手動(dòng)托盤車補(bǔ)焊加工；有效節(jié)省加工場(chǎng)地面積；極大的減少了用工人數(shù)。并從機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想出發(fā)，彌補(bǔ)或減少現(xiàn)有托盤車生產(chǎn)技術(shù)的局限性，為手動(dòng)托盤車自動(dòng)化柔性補(bǔ)焊加工提供了解決方案。
圖I是本發(fā)明的立體圖。圖2是水平位置焊接加工位置示意圖。圖3是長(zhǎng)軸套的補(bǔ)焊加工位置示意圖。圖4是垂直位置焊接加工位置示意圖。圖5是手動(dòng)托盤車示意圖。圖6是手動(dòng)托盤車結(jié)構(gòu)圖爆炸視圖。圖中1、y向夾緊氣缸,2、水平定位氣缸,3、v形槽,4、v形塊,5、y向定位塊,6、下轉(zhuǎn)動(dòng)架，7、上轉(zhuǎn)動(dòng)架，8、X向定位塊，9、電磁吸盤座，10、電磁吸盤，11、X向夾緊氣缸，12、上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸，13、上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊，14、下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸，15、下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊，16、基座，17、輔助基座，18、楔形塊，19、楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸，20、X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)，21、蝸輪蝸桿副，22、y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)，23、左支架，24、三角，25、長(zhǎng)軸套，26、后蓋板，27、頂蓋，28、頂蓋支座，29、頂蓋 腹板，30、頂蓋固定板，31、中檔，32、貨叉，33、右支架、34、導(dǎo)輪架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，為了便于說(shuō)明，坐標(biāo)系定義如圖I與圖5所示，定義手動(dòng)托盤車寬度安裝方向?yàn)閄向，手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向?yàn)镮向，手動(dòng)托盤車高度方向?yàn)閦向。如圖I 圖4所示，本發(fā)明包括y向夾緊氣缸I、水平定位氣缸2、V形槽3、v形塊
4、y向定位塊5、下轉(zhuǎn)動(dòng)架6、上轉(zhuǎn)動(dòng)架7、x向夾緊氣缸11、基座16、輔助基座17、楔形塊18、楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19、蝸輪蝸桿副21、四個(gè)相同的電磁吸盤10以及結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14、兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12、兩個(gè)電磁吸盤座9和兩個(gè)X向定位塊8。輔助基座17固定連接在基座16 —側(cè)，y向夾緊氣缸I沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向安裝在輔助基座17上，下轉(zhuǎn)動(dòng)架6通過(guò)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的y向轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座16上；下轉(zhuǎn)動(dòng)架6在靠近輔助基座17—側(cè)底面固定安裝有V形塊4，水平定位氣缸2位于V形塊4正下方并固定安裝在基座16上，水平定位氣缸2上端的氣缸桿套有V形槽3，V形槽3上端的V形輪廓與V形塊4下端的V形輪廓相對(duì)應(yīng)配合；下轉(zhuǎn)動(dòng)架6在靠近輔助基座17 —側(cè)上設(shè)有楔形塊18，楔形塊18套在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19氣缸桿上，楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)架6上。上轉(zhuǎn)動(dòng)架7—側(cè)通過(guò)沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的X向轉(zhuǎn)軸與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6遠(yuǎn)離輔助基座17的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，蝸輪蝸桿副21的蝸輪固定套在X向轉(zhuǎn)軸上；在上轉(zhuǎn)動(dòng)架7另一側(cè)設(shè)有與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6的楔形塊18對(duì)應(yīng)的楔形槽，楔形槽的楔形輪廓與楔形塊18的楔形輪廓相配合，I向定位塊5安裝在上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與y向夾緊氣缸I對(duì)應(yīng)的一側(cè)上，y向定位塊5實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的定位；上轉(zhuǎn)動(dòng)架7對(duì)稱安裝有兩個(gè)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的電磁吸盤座9，每個(gè)電磁吸盤座9均固定安裝有兩個(gè)電磁吸盤10，一個(gè)電磁吸盤10安裝在電磁吸盤座9位于上轉(zhuǎn)動(dòng)架7內(nèi)部的一段上，另一個(gè)電磁吸盤10安裝在電磁吸盤座9沿遠(yuǎn)離輔助基座17方向伸出上轉(zhuǎn)動(dòng)架7的一段上，電磁吸盤10通過(guò)電磁吸力將位于電磁吸盤座9正上方的手動(dòng)托盤車的貨叉32吸附。兩個(gè)電磁吸盤座9 中任一個(gè)的靠近上轉(zhuǎn)動(dòng)架7中心的一側(cè)固定安裝有兩個(gè)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向排列的X向定位塊8，另一側(cè)固定安裝有X向夾緊氣缸11，兩個(gè)X向定位塊8與X向夾緊氣缸11之間的距離可通過(guò)螺栓調(diào)整，兩個(gè)X向定位塊8實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的定位，手動(dòng)托盤車的一個(gè)貨叉32安裝在兩個(gè)X向定位塊8與X向夾緊氣缸11之間。貨叉32長(zhǎng)度方向即為手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向。基座16在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿長(zhǎng)度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位；基座16在遠(yuǎn)離輔助基座17的一側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿寬度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位。每個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括在同一水平面上的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15，下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15安裝在基座16的肋板上，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15對(duì)應(yīng)安裝的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14通過(guò)支撐座與基座16底面固定連接，下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14的氣缸桿沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向，下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15的高度均可通過(guò)螺栓調(diào)整。每個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊13與上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12，上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊13安裝在基座16肋板的一側(cè)面上，與上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊13對(duì)應(yīng)安裝的上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12通過(guò)支撐座與基座16底面固定連接，上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12的氣缸桿沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向，上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊13與上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12均可通過(guò)螺栓沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向調(diào)整?；?6上固定安裝有y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22，y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22的輸出端與y向轉(zhuǎn)軸連接。下轉(zhuǎn)動(dòng)架6上固定安裝有X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)20，X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的輸出端與蝸輪蝸桿副21的蝸桿連接。本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程
水平位置焊接加工如圖2所示，該工位可完成三角24與頂蓋27、中檔31與貨叉32的部分補(bǔ)焊加工。首先，啟動(dòng)楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19，將楔形塊18推入上轉(zhuǎn)動(dòng)架7的楔形槽中，將上轉(zhuǎn)動(dòng)架7鎖緊，上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6連接成一體；啟動(dòng)水平定位氣缸2，驅(qū)動(dòng)V形槽3上升，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6的V形塊4配合，鎖定上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6位于水平位置。其次，由上料機(jī)構(gòu)或人工將托盤車放置到本發(fā)明裝置上，使貨叉32的上表面與電磁吸盤10接觸，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車的z方向定位；啟動(dòng)y向夾緊氣缸1，驅(qū)動(dòng)手動(dòng)托盤車向y向移動(dòng)，直至手動(dòng)托盤車三角24的表面與y向定位塊5接觸，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車的y向定位；啟動(dòng)X向夾緊氣缸11，驅(qū)動(dòng)手動(dòng)托盤車X向移動(dòng)，直至手動(dòng)托盤車貨叉32內(nèi)側(cè)表面與X向定位塊8接觸，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車X向定位。至此，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，手動(dòng)托盤車已完全定位，四個(gè)電磁吸盤10上電，通過(guò)電磁吸力將手動(dòng)托盤車吸附固定。然后，退回y向夾緊氣缸1，為焊接加工提供充足空間位置。此時(shí)，手動(dòng)托盤車處于水平位置，三角24與頂蓋27、中檔31與貨叉32的部分補(bǔ)焊焊縫處于最佳焊接位置，可采用焊接機(jī)器人或人工補(bǔ)焊。長(zhǎng)軸套25的補(bǔ)焊加工如圖3所示，該補(bǔ)焊加工由2個(gè)工位組成，分別位于繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的2個(gè)極限位置，極限位置可根據(jù)手動(dòng)托盤車焊接規(guī)格調(diào)整。具體過(guò)程如下首先，待水平位置補(bǔ)焊加工完成后，退回水平定位氣缸2，V形槽3下降，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6的V形塊4脫離接觸，下轉(zhuǎn)動(dòng)架6解鎖，可繞y軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。其次，啟動(dòng)I軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車?yán)@y軸旋轉(zhuǎn)至一側(cè)的極限位置，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)一側(cè)的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14，將手動(dòng)托盤車限位在一側(cè)的下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15上，保障正確的焊接位置，然后由焊接機(jī)器人或人工完成長(zhǎng)軸套25的補(bǔ)焊加工。第三，退回一側(cè)的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14，啟動(dòng)y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車?yán)@I軸旋轉(zhuǎn)至另一側(cè)極限位置，y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22停止運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)另一側(cè)的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14，將手動(dòng)托盤車限位在另一側(cè)的下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊15上，然后由焊接機(jī)器人或人工完成長(zhǎng)軸套25另一側(cè)補(bǔ)焊加工。垂直位置焊接加工如圖4所示，該工位可完成手動(dòng)托盤車其余的補(bǔ)焊加工。具體 過(guò)程如下首先，待長(zhǎng)軸套25的補(bǔ)焊加工完成后，退回下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸14，啟動(dòng)y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)22反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車?yán)@y軸旋轉(zhuǎn)至水平位置，實(shí)現(xiàn)水平位置粗定位。其次，啟動(dòng)水平定位氣缸2，驅(qū)動(dòng)V形槽3上升，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6的V形塊4配合，保證上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6處于水平位置。第三，退回楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19，使楔形塊18脫離上轉(zhuǎn)動(dòng)架7的楔形槽，實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6的解鎖，上轉(zhuǎn)動(dòng)架7可繞X軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。第四，啟動(dòng)X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)20，通過(guò)蝸輪蝸桿副21傳動(dòng)，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車?yán)@X軸旋轉(zhuǎn)至垂直位置(三角24朝上位置)，X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)20停止運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車限位在上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊13上，保證手動(dòng)托盤車處于垂直位置，然后由焊接機(jī)器人或人工完成其余補(bǔ)焊加工。下料工位，下料具體過(guò)程如下首先，待垂直位置焊接加工完成后，退回上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸12，啟動(dòng)X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)20反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)手動(dòng)托盤車?yán)@X軸旋轉(zhuǎn)至水平位置。其次，啟動(dòng)楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸19，將楔形塊18推入上轉(zhuǎn)動(dòng)架7的楔形槽內(nèi)，將上轉(zhuǎn)動(dòng)架7與下轉(zhuǎn)動(dòng)架6鎖緊。第三，停止四個(gè)電磁吸盤10供電，退回X向夾緊氣缸11，由下料機(jī)或人工將手動(dòng)托盤車放置至貨架。本發(fā)明通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)動(dòng)架的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車空間精密變位，使手動(dòng)托盤車的各焊縫處于最佳的補(bǔ)焊位置，結(jié)構(gòu)緊湊，工作效率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，具有很強(qiáng)的頭用性。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理
首先，設(shè)計(jì)了精密工裝夾具，確保各焊縫有最佳的焊接空間位置。手動(dòng)托盤車的零部件均為異型鈑金件，各零部件塑性加工時(shí)不可避免地存在回彈現(xiàn)象等引起的加工誤差；同時(shí)前面的焊接加工工序必然存在熱變形引起的加工誤差。為消除回彈、焊接變形等帶來(lái)的定位困難，根據(jù)六點(diǎn)定位原理，選取左右兩個(gè)貨叉32上表面、貨叉32內(nèi)側(cè)表面2點(diǎn)及三角前面I點(diǎn)作為定位面，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車完全定位。同時(shí)利用四個(gè)電磁吸盤10將手動(dòng)托盤車吸附在工作臺(tái)上，確保手動(dòng)托盤車的定位與夾緊的精密性、穩(wěn)定性和可靠性。第二，從機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想出發(fā)，設(shè)計(jì)了精密X軸、y軸回轉(zhuǎn)及定位機(jī)構(gòu)。為了消除手動(dòng)托盤車的焊接死區(qū)以及保障最優(yōu)的焊接位置，手動(dòng)托盤車必須在特定的空間位置進(jìn)行焊接加工。本發(fā)明采用X軸、y軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及機(jī)械定位方式解決各焊接加工位置的精密定位問(wèn)題，如采用V形配合保障工作臺(tái)位于水平位置，采用限位塊與夾緊氣缸的方法保障長(zhǎng)軸套的補(bǔ)焊加工物理位置、垂直位置等，確保焊縫和產(chǎn)品的焊接加工質(zhì)量。第三，手動(dòng)托盤車自動(dòng)化焊接變位機(jī)柔性設(shè)計(jì)。針對(duì)手動(dòng)托盤車多規(guī)格特點(diǎn)，本發(fā)明采用柔性設(shè)計(jì)技術(shù)解決多規(guī)格手動(dòng)托盤車的焊接加工采用可調(diào)位定位塊、夾緊氣缸實(shí)現(xiàn)多規(guī)格手動(dòng)托盤車精密定位與裝夾；采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)、可調(diào)位定位塊、夾緊氣缸解決多角度回轉(zhuǎn)精密定位問(wèn)題等。用戶可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，調(diào)整相關(guān)定位塊的物理位置，便可方便、快速地實(shí)現(xiàn)多種手動(dòng)托盤車的焊接加工。第四，自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)。本發(fā)明盡量減少人工參與，以避免人為因素影響定位精度、加工質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。本發(fā)明的裝夾過(guò)程、變位過(guò)程均采用自動(dòng)化技術(shù)，不需人工參與。如采用焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接加工，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化加工。如配置自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)，本發(fā)明可作為手動(dòng)托盤車自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線的一個(gè)環(huán)節(jié)，不需人工干預(yù)，自動(dòng)化化程度高。同時(shí)本發(fā)明也可由人工完成焊接工作。 第五，多功能設(shè)計(jì)技術(shù)。本發(fā)明主要作為手動(dòng)托盤車補(bǔ)焊加工的專用裝備，也可作為后蓋板26、頂蓋腹板29、頂蓋固定板30、左支架23、右支架33、導(dǎo)輪架34、頂蓋支座28等焊接加工的裝備。當(dāng)手動(dòng)托盤車自動(dòng)化焊接變位機(jī)處于水平焊接加工位置時(shí)，左支架23、右支架33、導(dǎo)輪架34處于最佳的焊接加工位置。同時(shí)，配置專用的工裝夾具，此位置可進(jìn)行后蓋板26、頂蓋腹板29、頂蓋固定板30、頂蓋支座28的點(diǎn)焊，并在后續(xù)的工步中完善其所有的焊接加工。上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其特征在于包括y向夾緊氣缸(I)、水平定位氣缸(2)、V形槽(3)、V形塊(4)、y向定位塊(5)、下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)、上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)、x向夾緊氣缸(11)、基座(16)、輔助基座(17)、楔形塊(18)、楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸(19)、蝸輪蝸桿副(21)、四個(gè)相同的電磁吸盤(10)以及結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(14)、兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(12)、兩個(gè)電磁吸盤座(9)和兩個(gè)X向定位塊(8)； 輔助基座(17)固定連接在基座(16) 一側(cè)，y向夾緊氣缸(I)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向安裝在輔助基座(17)上，下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)通過(guò)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的y向轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座(16)上；下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)在靠近輔助基座(17) —側(cè)底面固定安裝有V形塊(4)，水平定位氣缸(2)位于V形塊(4)正下方并固定安裝在基座(16)上，水平定位氣缸(2)上端的氣缸桿套有V形槽(3)，V形槽(3)上端的V形輪廓與V形塊(4)下端的V形輪廓相對(duì)應(yīng)配合；下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)在靠近輔助基座(17)—側(cè)上設(shè)有楔形塊(18)，楔形塊(18)套在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸(19)氣缸桿上，楔形塊驅(qū)動(dòng)氣缸(19)安裝在下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)上； 上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7 )一側(cè)通過(guò)沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的X向轉(zhuǎn)軸與下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6 )遠(yuǎn)離輔助基座(17)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，蝸輪蝸桿副(21)的蝸輪固定套在X向轉(zhuǎn)軸上；在上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)另一側(cè)設(shè)有與下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)的楔形塊(18)對(duì)應(yīng)的楔形槽，楔形槽的楔形輪廓與楔形塊(18)的楔形輪廓相配合，y向定位塊(5)安裝在上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)與y向夾緊氣缸(I)對(duì)應(yīng)的一側(cè)上，y向定位塊(5)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的定位；上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)對(duì)稱安裝有兩個(gè)沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的電磁吸盤座(9)，每個(gè)電磁吸盤座(9)均固定安裝有兩個(gè)電磁吸盤(10)，一個(gè)電磁吸盤(10)安裝在電磁吸盤座(9)位于上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)內(nèi)部的一段上，另一個(gè)電磁吸盤(10)安裝在電磁吸盤座(9)沿遠(yuǎn)離輔助基座(17)方向伸出上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)的一段上，電磁吸盤(10)通過(guò)電磁吸力將位于電磁吸盤座(9)正上方的手動(dòng)托盤車的貨叉(32)吸附； 兩個(gè)電磁吸盤座(9)中任一個(gè)的靠近上轉(zhuǎn)動(dòng)架(7)中心的一側(cè)固定安裝有兩個(gè)X向定位塊(8)，另一側(cè)固定安裝有X向夾緊氣缸(11)，兩個(gè)X向定位塊(8)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車寬度安裝方向的定位，手動(dòng)托盤車的一個(gè)貨叉(32)安裝在兩個(gè)X向定位塊(8)與X向夾緊氣缸(11)之間； 基座(16)在沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向的兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿長(zhǎng)度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位；基座(16)在遠(yuǎn)離輔助基座(17)的一側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)托盤車沿寬度方向轉(zhuǎn)動(dòng)的限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其特征在于所述的每個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括在同一水平面上的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(14)與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(15)，下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(15)安裝在基座(16)的肋板上，與下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(15)對(duì)應(yīng)安裝的下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(14)通過(guò)支撐座與基座(16)底面固定連接，下轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(14)的氣缸桿沿手動(dòng)托盤車寬度安裝方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其特征在于所述的每個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置均包括上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(13)與上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(12)，上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(13)安裝在基座(16)肋板的一側(cè)面上，與上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位塊(13)對(duì)應(yīng)安裝的上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(12)通過(guò)支撐座與基座(16)底面固定連接，上轉(zhuǎn)動(dòng)架夾緊氣缸(12)的氣缸、桿沿手動(dòng)托盤車長(zhǎng)度安裝方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其特征在于所述的基座(16)上固定安裝有y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(22)，y軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(22)的輸出端與y向轉(zhuǎn)軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)，其特征在于所述的下轉(zhuǎn)動(dòng)架(6)上固定安裝有X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(20)，X軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)(20)的輸出端與蝸輪蝸桿副(21)的蝸桿連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種手動(dòng)托盤車自動(dòng)化補(bǔ)焊柔性變位機(jī)。輔助基座固定連接在基座一側(cè)，y向夾緊氣缸安裝在輔助基座上，下轉(zhuǎn)動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上，上轉(zhuǎn)動(dòng)架一側(cè)與下轉(zhuǎn)動(dòng)架遠(yuǎn)離輔助基座的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，蝸輪蝸桿副的蝸輪固定套在x向轉(zhuǎn)軸上，上轉(zhuǎn)動(dòng)架對(duì)稱安裝有兩個(gè)電磁吸盤座，每個(gè)電磁吸盤座均固定裝有兩個(gè)電磁吸盤，電磁吸盤通過(guò)電磁吸力將手動(dòng)托盤車的貨叉吸附；基座兩側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置；基座一側(cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)架限位裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，提高了手動(dòng)托盤車的焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，滿足手動(dòng)托盤車的自動(dòng)化補(bǔ)焊加工需求。
文檔編號(hào)B23K37/047GK102744548SQ20121026306
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者傅建中, 徐月同, 沙建峰, 王鄭拓, 蔣豐駿 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)