專利名稱：一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件輸送裝置，尤其是一種汽車連桿零件在焊裝過程中的自動輸送裝置，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車是由成千上萬個零部件組成的，各零部件生產(chǎn)企業(yè)為了降低成本、提升產(chǎn)品品質(zhì)、提高工作效率、降低工人的勞動強度，生產(chǎn)設(shè)備都在朝著自動化、人性化的方向發(fā)展。例如汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定桿連桿的焊接有電阻焊接、普通焊接等多種形式，其中電阻焊接形式由電阻焊機完成，它具有簡單可靠、工作效率高的特點，能夠依靠大電流瞬間融化兩電極間的材料，快速完成產(chǎn)品的焊接，能滿足不同形式連桿產(chǎn)品的焊接要求，在本行業(yè)中應(yīng)用最為普遍。但目前電阻焊機一般由人工操作，需操作工人用手拿取工件后再用氣缸頂緊。操作時，氣缸將連桿桿頂緊在電阻焊的下電極上，如果沒有頂緊會出現(xiàn)電流不能接通或接觸 電阻大，從而影響焊接質(zhì)量。在此過程中，極易發(fā)生氣缸壓住手指現(xiàn)象，給操作人員帶來人身傷害。并且，人手拿取工件存在著放置點不統(tǒng)一的問題，導致產(chǎn)品一致性差。這是因為當人手放置到定位點時，有可能放置的產(chǎn)品不垂直、或沒有將產(chǎn)品放置好就頂緊了氣缸、或者每次放置的力量大小不同而導致產(chǎn)品沒在恰當?shù)奈恢煤附?，造成產(chǎn)品一致性差。另外，在整個焊接過程中，需要對連桿兩頭分別焊接。由于連桿由三個零件組合而成，它包括一根桿、兩個圓頭形的座，焊接是將圓頭形的座分別焊接在桿的兩端，并且圓頭座的形狀為一端孔小，一端孔大，將一端焊接完成后，焊接另一端時需要將焊接完成的轉(zhuǎn)變角度形成180度的角度，也就是焊接完成的產(chǎn)品為圓頭座小孔的朝向正好相反，需將焊接完成了一端的產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)兩個180度，第一個一百八十度為轉(zhuǎn)過來焊接另一端，第二個為圓頭座的朝向，并且是在高溫的情況下完成，既要防止燙傷、又要將半產(chǎn)品焊接另一端時放好位置，不能偏差，且氣缸頂緊不能晃動，以保證產(chǎn)品焊接后的品質(zhì)，這就造成操作人員勞動強度大、以及存在燙傷的潛在風險。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種自動化程度高、運行可靠、能降低操作人員勞動強度、減少安全生產(chǎn)隱患、提高焊接生產(chǎn)效率的雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置。本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，它由工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)、工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)、焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)組成。上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的儲料箱與第一焊機之間，所述兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)與工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第一焊機與第二焊機之間，所述焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第二焊機與后處理裝置之間。
上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)有第一工作臺，在第一工作臺上安裝第一直線運動單元，所述第一直線運動單元上設(shè)置第一左右移動無桿缸，在第一左右移動無桿缸上面固定安裝第一上下移動氣缸，所述第一上下移動氣缸的伸縮桿末端連接第一前后移動氣缸，在第一前后移動氣缸伸縮桿末端連接第一升降氣缸，所述第一升降氣缸伸縮桿末端連接第一步進電機，在第一步進電機的輸出軸上裝配第一工件夾緊單元。上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)設(shè)有第二工作臺，在第二工作臺上安裝第二直線運動單元，所述第二直線運動單元上設(shè)置第二左右移動無桿缸，在第二左右移動無桿缸上面固定安裝第二上下移動氣缸，所述第二上下移動氣缸的伸縮桿末端連接弟_■如后移動氣缸，在弟_■如后移動氣缸伸縮桿末端連接弟~■升降氣缸，所述第二升降氣缸伸縮桿末端連接第二步進電機，在第二步進電機的輸出軸上裝配第二工件夾緊單元。上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)設(shè)有第三工作臺，在第三工作臺上安裝第三直線運動單元，所述第三直線運動單元上設(shè)置第 三左右移動無桿缸，在第三左右移動無桿缸上面固定安裝第三前后移動氣缸，在第三前后移動氣缸伸縮桿末端連接第三升降氣缸，所述第三升降氣缸伸縮桿末端連接第三步進電機，在第三步進電機的輸出軸上裝配與第三工件夾緊單元。上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)與兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)匹配，它包括上下移動無桿缸、第四步進電機、旋轉(zhuǎn)塊和第四工作臺，所述上下移動無桿缸固定在第四工作臺上，所述第四步進電機安裝在上下移動無桿缸側(cè)壁上，在第四步進電機輸出軸末端裝配旋轉(zhuǎn)塊，所述旋轉(zhuǎn)塊上設(shè)有與連桿工件的銷孔座匹配的凹槽。上述雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，所述PLC控制系統(tǒng)與連桿工件焊裝設(shè)備控制系統(tǒng)匹配，所有與PLC控制系統(tǒng)執(zhí)行元件配合的氣缸均為磁力環(huán)氣缸。本發(fā)明由不同的直線運動單元、氣缸、步進電機和工件夾緊單元組成機械手結(jié)構(gòu)，替代人工完成連桿工件焊接過程中工件的取料翻轉(zhuǎn)、兩焊接工序、焊接與后處理工序間的運送，減少了連桿工件焊接耗用時間，可將整個循環(huán)過程控制在12秒內(nèi)完成；本發(fā)明通過PLC系統(tǒng)控制實現(xiàn)工件的移動、轉(zhuǎn)位、旋轉(zhuǎn)等動作，并且所有氣缸均采用磁力環(huán)氣缸，每步動作均有防錯裝置，保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性?？傊?，本發(fā)明具有自動化程度高、運行可靠的特點，能有效降低操作人員勞動強度、減少安全生產(chǎn)隱患，提高產(chǎn)品質(zhì)量和焊接生產(chǎn)效率。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖I是本發(fā)明的總體布置示意 圖2是工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)示意 圖3是兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)示意 圖4是工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)示意 圖5是焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)示意 圖6是連桿工件在焊接過程中空間姿態(tài)變化示意圖。
圖中各標號為1、工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，1-1、第一工作臺，1-2、第一直線運動單元，1-3、第一左右移動無桿缸,1-4、第一上下移動氣缸,1-5、第一前后移動氣缸,1-6、第一步進電機，1-7、第一升降氣缸，1-8、第一夾緊單元，2、兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)，2-1、第二工作臺，2-2、第二直線運動單元，2-3、第二左右移動無桿缸，2-4、第二上下移動氣缸，2-5、第二前后移動氣缸，2-6、第二步進電機，2-7、第二升降氣缸，2-8、第二夾緊單元，3、焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)，3-1、第三工作臺，3-2、第三直線運動單元，3-3、第三左右移動無桿缸，3-4、第三前后移動氣缸，3-5、第三步進電機，3-6、第三夾緊單元，3-7、第三升降氣缸，4、工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)，4-1、上下移動無桿氣缸，4-2、第四步進電機，4-3、旋轉(zhuǎn)塊，4-4、第四工作臺，4-5、凹槽，5、連桿工件，5-1、連桿工件桿身，5-2、連桿第一銷孔座，5-3、連桿第二銷孔座，6、儲料箱，7、第一焊機，8、第二焊機，9、連桿銷孔座輸送裝置，10、后處理裝置(沖標識裝置)。
具體實施例方式參看圖1，本發(fā)明為連桿工件焊裝設(shè)備的配套工裝，它由工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)I、兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)2、工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)4、焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)3 和PLC控制系統(tǒng)組成，其中工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)I布置在連桿工件焊裝設(shè)備的儲料箱6與第一焊機7之間，用于完成工件原材料(連桿桿身)的抓取和空間姿態(tài)的調(diào)整，將連桿由原來的水平放置，轉(zhuǎn)變成桿的兩端為豎直放置。兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)2與工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)4匹配，它們布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第一焊機7與第二焊機8之間，用于完成連桿工件在連桿第一銷孔座焊裝工序和連桿第二銷孔座焊裝工序之間的運送，并在運送過程中完成工件空間姿態(tài)的調(diào)整(此時的狀態(tài)為豎直狀態(tài)，已經(jīng)焊接完的一端在上方，需要將狀態(tài)調(diào)整為將焊接完的一端翻轉(zhuǎn)180度，即焊接完的一端朝下，并且圓頭座的小孔朝向也要旋轉(zhuǎn)180度，使小孔朝向另一端)；焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)3布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第二焊機8與后處理裝置10之間，用于完成連桿工件在連桿第二銷孔座焊裝工序和后處理工序之間的運送，并在運送過程中完成工件空間姿態(tài)的調(diào)整(將豎直放置的產(chǎn)品轉(zhuǎn)為平行放置，為了讓開電阻焊機本身，豎直放置移動的話，會與電阻焊機本身相干涉，翻轉(zhuǎn)后才能進行下一序的作業(yè))。參看圖I 圖6，本發(fā)明可替代人工完成連桿工件焊接過程中工件的取料翻轉(zhuǎn)、兩焊接工序、焊接與后處理工序間的運送，減少了連桿工件焊接耗用時間，可將整個循環(huán)過程控制在12秒內(nèi)完成；本發(fā)明通過PLC控制實現(xiàn)工件的移動、轉(zhuǎn)位、旋轉(zhuǎn)等動作，并且所有氣缸均采用磁力環(huán)氣缸(如SC50X250-S型磁力環(huán)的氣缸)，每步動作均有防錯裝置，保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性。這是因為有了磁力環(huán)的防錯作用，當沒到位時，就不會進行下一步動作從而保證了產(chǎn)品的一致性。本發(fā)明的具體操作步驟為一、工件上料，按下開關(guān)按鈕，工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)I的第一夾緊單元將儲料箱6出口處的連桿桿身抓取后翻轉(zhuǎn)90°，工件5由水平狀態(tài)變?yōu)樨Q直狀態(tài)，再由工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)I輸送至第一焊機7的焊裝作業(yè)區(qū)，在此完成第一連桿銷孔座5-1的焊裝，工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)I退回到初始位置；二、兩頭焊接工序間工件輸送，兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)2的第二夾緊單元將工件抓取后，由第二步進電機2-6驅(qū)動完成工件在豎直面內(nèi)180°旋轉(zhuǎn)，此時工件的第一連桿銷孔座5-1位于工件5下端，經(jīng)工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)調(diào)整，工件5完成水平面內(nèi)180°旋轉(zhuǎn)，再由兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)2輸送至第二焊機8的焊裝作業(yè)區(qū)，在此完成第二連桿銷孔座5-2的焊裝，兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)2退回到初始位置；三、焊接與后處理工序間工件輸送，焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)3的第二夾緊單元將工件抓取后，由第三步進電機3-5驅(qū)動完成工件豎直面內(nèi)90°旋轉(zhuǎn)，此時工件為水平狀態(tài)，再由焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)3輸送至后處理裝置10工作區(qū)，后處理裝置10 (沖標識裝置)對工件5進行沖標識作業(yè)。焊接與后處理工序完成后，工件輸送機構(gòu)3退回到初始位置，至此完成一個工件輸送循環(huán)。
本發(fā)明的三個夾緊單元可采用HDZ-16-15T-2 ;其結(jié)構(gòu)特點為靠氣推動活塞前后運動，活塞通過主軸帶動平行運動的夾片來回移動，完成張開夾緊的動作，平行夾片上可以組裝各種樣式的輔助工具，以夾持各種形狀的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，它由工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)、兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)(2)、工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)(4)、焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)(3)和PLC控制系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的儲料箱(6)與第一焊機(7)之間，所述兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)(2)與工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)(4)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第一焊機(7)與第二焊機(8)之間，所述焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)(3)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第二焊機(8)與后處理裝置(10)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述工件 拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)設(shè)有第一工作臺(1-1)，在第一工作臺(1-1)上安裝第一直線運動單元(1-2)，所述第一直線運動單元(1-2)上設(shè)置第一左右移動無桿缸(1-3)，在第一左右移動無桿缸(1-3)上面固定安裝第一上下移動氣缸(1-4),所述第一上下移動氣缸(1-4)的伸縮桿末端連接第一前后移動氣缸(1-5),在第一前后移動氣缸(1-5)伸縮桿末端連接第一升降氣缸(1-7)，所述第一升降氣缸(1-7)伸縮桿末端連接第一步進電機(1-6)，在第一步進電機(1-6)輸出軸上裝配第一工件夾緊單元(1-8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)(2)設(shè)有第二工作臺(2-1)，在第二工作臺(2-1)上安裝第二直線運動單元(2-2)，所述第二直線運動單元(2-2)上設(shè)置第二左右移動無桿缸(2-3)，在第二左右移動無桿缸(2-3)上面固定安裝第二上下移動氣缸(2-4)，所述第二上下移動氣缸(2-4)的伸縮桿末端連接第二前后移動氣缸(2-5),在第二前后移動氣缸(2-5)伸縮桿末端連接第二升降氣缸(2-7 )，所述第二升降氣缸(2-7 )伸縮桿末端連接第二步進電機(2-6 )，在第二步進電機(2-6)的輸出軸上裝配第二工件夾緊單元(2-8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)(3)設(shè)有第三工作臺(3-1)，在第三工作臺(3-1)上安裝第三直線運動單元(3-2)，所述第三直線運動單元(3-2)上設(shè)置第三左右移動無桿缸(3-3)，在第三左右移動無桿缸(3-3)上面固定安裝第三前后移動氣缸(3-4)，在第三前后移動氣缸(3-4)伸縮桿末端連接第三升降氣缸(3-7)，所述第三升降氣缸(3-7)伸縮桿末端連接第三步進電機(3-5 )，在第三步進電機(3-5 )的輸出軸上裝配與第三工件夾緊單元(3-6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述工件 頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)(4)與兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)(2)匹配，它包括上下移動無桿缸(4-1)、第四步進電機(4-2)、旋轉(zhuǎn)塊(4-3)和第四工作臺(4-4)，所述上下移動無桿缸(4-1)固定在第四工作臺(4-4 )上，所述第四步進電機(4-2 )安裝在上下移動無桿缸(4-1)的側(cè)壁上，在第四步進電機(4-2 )輸出軸末端裝配旋轉(zhuǎn)塊(4-3 )，所述旋轉(zhuǎn)塊(4-3 )上設(shè)有與連桿工件銷孔座匹配的凹槽(4-5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，其特征是，所述PLC控制系統(tǒng)與連桿工件焊裝設(shè)備控制系統(tǒng)匹配，所有與PLC控制系統(tǒng)執(zhí)行元件配合的氣缸均為磁力環(huán)氣缸。
全文摘要
一種雙頭連桿焊接工件自動輸送裝置，它由工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)、工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)、焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)和PLC控制系統(tǒng)組成，所述工件拿取翻轉(zhuǎn)機構(gòu)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的儲料箱與第一焊機之間，所述兩頭焊接工序間工件輸送機構(gòu)與工件頂起轉(zhuǎn)位機構(gòu)匹配，它們布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第一焊機與第二焊機之間，所述焊接與后處理工序間工件輸送機構(gòu)布置在連桿工件焊裝設(shè)備的第二焊機與后處理裝置之間。本發(fā)明具有自動化程度高、運行可靠的特點，能有效降低操作人員勞動強度、減少安全生產(chǎn)隱患，提高產(chǎn)品質(zhì)量和焊接生產(chǎn)效率。
文檔編號B23K37/00GK102862010SQ201210372960
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者劉成軍, 劉云志, 宋力強, 肖靜杰 申請人:長城汽車股份有限公司