机器人焊钳长距离传送切换机构的制作方法

1.本发明涉及汽车制造焊装生产线技术领域，具体领域为机器人焊钳长距离传送切换机构。


背景技术：

2.随着汽车制造技术水平的提高，现阶段国内焊装生产线已基本实现全自动化生产，生产线上大量的机器人已基本替代了人工操作，高产能生产线机器人数量已达到近千台，然而在低产能时生产线仍需全线开动，势必造成能源及资源的浪费。传统机器人焊装工位，工位构成：夹具、机器人、焊钳等部分组成，在焊接过程中，随着焊点位置及特点的变化，机器人实时切换焊钳，实现了本工位的操作，焊装生产线正是由这些许许多多的典型操作工位实现了大规模生产，这种生产方式面对未来汽车制造的发展和用户对产品个性化的需求，逐渐出现了很多不适应性，主要有以下几方面：
3.(1).传统生产线纲领节拍一定，当市场需求较小时，产能过剩、设备闲置；
4.(2).多车型生产时，不能充分利用其他生产线上的柔性设备如机器人、焊钳等；
5.(3).生产线改造时停线停产；
6.(4).多条生产线使用相同型号设备时，重复制造，浪费成本。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供机器人焊钳长距离传送切换机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：机器人焊钳长距离传送切换机构，包括多个焊接工位，每个所述焊接工位均包括夹具，每个所述夹具的左右两侧均设置有多个垫高底座和焊钳支架，每个所述垫高底座上均安装有机器人，每个所述机器人的输出端均安装有机器人侧快换盘，每个所述焊钳支架上均安装有焊钳托架，每个所述焊钳托架上均放置有焊钳，每个所述焊钳上均安装有焊钳侧快换盘，所述机器人侧快焊盘和焊钳侧快换盘成对配套使用，所述焊接工位还包括用于调整焊钳分布的焊钳传送机构，使焊钳侧快换盘拼接在机器人侧快焊盘上。
9.优选的，所述焊钳传送机构包括钢结构框架，所述钢结构框架的下方安装有单轨轨道，所述单轨轨道为环形轨道，所述单轨轨道上安装多个有小车组，每个所述小车组均连接有固定架，每个所述固定架上均安装有升降电动缸，每个所述升降电动缸的输出端均安装有升降架，每个所述升降架的下端均设置有焊接抓取头，所述焊接抓取头用于抓取焊接侧快换盘。
10.优选的，所述钢结构框架包括多个钢结构竖框架，多个所述钢结构竖框架的上端面设置有钢结构横框架，多个所述钢结构竖框架和钢结构横框架之间均设置有加强筋，所述单轨轨道安装于钢结构横框架上。
11.优选的，所述单轨轨道通过多个c型连接件固定于钢结构框架上，多个所述c型连
接件上端固定于钢结构框架上，所述单轨轨道安装于c型连接件的下端。
12.优选的，所述小车组包括主动部分和从动部分，所述主动部分和从动部分之间设置有连接部分，所述固定架安装于连接部分上，所述主动部分和从动部分均安装于单轨轨道上。
13.优选的，所述固定架和升降架之间设置有导向机构，所述导向机构包括导轨和位于导轨上的滑块，所述滑块安装于固定架上，所述导轨安装于升降架上。
14.优选的，所述升降电动缸的尾端连接有安装座，所述安装座安装于下车固定架上，所述升降电动缸的输出端连接有浮动接头，所述浮动接头安装于升降架上。
15.优选的，所述焊接传送机构位于焊钳支架的上方，所述垫高底座分布于夹具和焊钳支架之间。
16.优选的，所述夹具包括底板，所述底板的下表面四周均匀设置有多个支撑腿，每个所述支撑腿的下端面均设置有脚座，所述底板的上表面设置有多个夹具夹紧单元，每个所述夹紧单元均包括夹紧支座，每个所述夹紧支座上均设置有多个夹紧块和带动夹紧块运动的气缸。
17.优选的，所述机器人为多轴机器人，所述机器人包括机器人底座，所述机器人底座转动连接有第一旋转臂，所述第一旋转臂转动连接有第二旋转臂的一端，所述第二旋转臂的另一端连接有第三旋转臂的一端，所述第一快换盘安装于第三旋转臂的另一端，所述机器人底座安装于垫高底座的上端面，所述第一旋转臂相对于底座在水平面内转动，所述第二旋转臂相对第一旋转臂在竖直平面内转动，所述第三旋转臂沿轴向方向上转动。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：机器人焊接长距离传送切换机构，本发明控制的小车组可以在单轨轨道上移动，从而带动固定架和升降电动缸做水平方向上的移动，升降电动缸在导轨和滑块的导向支撑的作用下，带动升降架做竖直方向上的运动，最终实现焊接抓取头在水平和竖直方向上的移动，轻松的将第二焊钳传送到其他工位，将其工作内容转移、整合或分散到其他工作，通过1台设备完成数个前端设备工作，实现生产链的可生长、可剪断、可分杈、可嫁接、可移植功能，实现调节产能的作用，实现焊接工作的集中和分散达到调节产能的作用，本发明可根据市场需求调节生产能力，除了节省装备损耗减少设备维护成本，更能节省不必要的能源浪费；同时此发明比较适合生产线分步的投资策略，减少投资人一次投资压力，而且在后期投资增加时可不影响原生产的情况下进行生产线的嫁接。
附图说明
19.图1为本发明的焊钳传送机构主视结构示意图；
20.图2为本发明的焊钳传送机构侧视结构示意图；
21.图3为本发明的焊钳传送机构俯视结构示意图；
22.图4为本发明的整体俯视结构示意图；
23.图5为本发明夹具的主视结构示意图；
24.图6为本发明垫高底座部分的结构示意图；
25.图7为本发明焊钳支架部分的结构示意图。
26.图中：1-夹具、101-底板、102-支撑腿、103-夹具支座、104-夹紧臂、105-气缸、2-垫
高底座、3-机器人、301-机器人底座、302-第一旋转臂、303-第二旋转臂、304-第三旋转臂、4-机器人侧快换盘、5-焊钳快换盘、6-焊钳支架、7-焊钳托架、8-焊钳、9-钢结构框架、901-钢结构竖框架、902-钢结构横框架、903-加强筋、10-单轨轨道、11-小车组、1101-主动部分、1102-从动部分、1103-连接部分、12-固定架、13-升降电动缸、14-升降架、15-焊接抓取头、16-c型连接件、17-导向机构、1701-导轨、1702-滑块、18-安装座、19-浮动接头。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：机器人焊钳长距离传送切换机构，包括多个焊接工位，每个所述焊接工位均包括夹具1，每个所述夹具1的左右两侧均设置有多个垫高底座2和焊钳支架6，所述垫高底座2和焊钳支架6均起支撑安装的作用，每个所述垫高底座2上均安装有机器人3，每个所述机器人3的输出端均安装有机器人侧快换盘4，每个所述焊钳支架6上均安装有焊钳托架7，每个所述焊钳托架7上均放置有焊钳8，每个所述焊钳8上均安装有焊钳侧快换盘5，所述机器人侧快焊盘4和焊钳侧快换盘5成对配套使用，所述焊接工位还包括用于调整焊钳8分布的焊钳传送机构，使焊钳快侧换盘5拼接在机器人侧快焊盘4上，从而实现焊钳集中。
29.具体而言，所述焊钳传送机构包括钢结构框架9，所述钢结构框架9的下方安装有单轨轨道10，所述单轨轨道10为环形轨道，所述单轨轨道10上安装多个有小车组11，每个所述小车组11均连接有固定架12，每个所述固定架12上均安装有升降电动缸13，每个所述升降电动缸13的输出端均安装有升降架14，每个所述升降架14的下端均设置有焊接抓取头15，所述焊接抓取头15用于抓取焊接侧快换盘5，所述小车组11在单轨轨道10上移动，从而带动固定架12移动，进而带动升降电动缸13做水平方向上的移动，升降架14在升降电动缸13的带动下做竖直方向上的移动，最终实现焊接抓取头15在水平和竖直方向上的移动，从而调整焊钳8的位置。
30.具体而言，所述钢结构框架9包括多个钢结构竖框架901，多个所述钢结构竖框架901的上端面设置有钢结构横框架902，多个所述钢结构竖框架901和钢结构横框架902之间均设置有加强筋903，所述单轨轨道10安装于钢结构横框架902上，所述钢结构框架9用于支撑安装单轨轨道10，所述加强筋筋903起加强连接的作用。
31.具体而言，所述单轨轨道10通过多个c型连接件16固定于钢结构框架9上，多个所述c型连接件16的上端固定于钢结构框架9上，所述单轨轨道10安装于c型连接件16的下端。
32.具体而言，所述小车组11包括主动部分1101和从动部分1102，所述主动部分1101和从动部分1102之间设置有连接部分1103，所述固定架12安装于连接部分1103上，所述主动部分1101和从动部分1102均安装于单轨轨道10上，启动小车组11工作，即可在单轨轨道10上行走，从而搬运第二焊钳8。
33.具体而言，所述固定架12和升降架14之间设置有导向机构17，所述导向机构包括导轨1701和位于导轨1701上的滑块1702，所述滑块1702安装于固定架12上，所述导轨1701
安装于升降架14上，所述导轨1701和滑块1702起导向支撑的作用。
34.具体而言，所述升降电动缸13的尾端连接有安装座18，所述安装座18安装于下车固定架12上，所述升降电动缸13的输出端连接有浮动接头19，所述浮动接头19安装于升降架14上，在导轨1701和滑块1702起导向支撑的作用下，升降电动缸13的输出端带动升降架14做竖直方向上的运动。
35.具体而言，所述焊接传送机构位于焊钳支架6的上方，所述垫高底座2分布于夹具1和焊钳支架6之间。
36.具体而言，所述夹具1包括底板101，所述底板101的下表面四周均匀设置有多个支撑腿102，每个所述支撑腿102的下端面均设置有脚座，所述底板101的上表面设置有多个夹具夹紧单元，每个所述夹紧单元均包括夹紧支座103，每个所述夹紧支座103上均设置有多个夹紧块104和带动夹紧块104运动的气缸105，所述气缸105工作，通过传动组件带动夹紧块104移动，从而夹持固定待焊接工件。
37.具体而言，所述机器人3为多轴机器人，所述机器人3包括机器人底座301，所述机器人底座301转动连接有第一旋转臂302，所述第一旋转臂302转动连接有第二旋转臂303的一端，所述第二旋转臂303的另一端连接有第三旋转臂304的一端，所述第一快换盘4安装于第三旋转臂304的另一端，所述机器人底座301安装于垫高底座2的上端面，所述第一旋转臂302相对于底座301在水平面内转动，所述第二旋转臂303相对第一旋转臂302在竖直平面内转动，所述第三旋转臂304沿轴向方向上转动，所述机器人3具有多个可编程的轴，从而实现焊接自动化。
38.工作原理：本发明在使用过程中，控制小车组11工作，小车组11可以在单轨轨道10上移动，从而带动固定架12移动，进而带动升降电动缸13做水平方向上的移动，在导轨1701和滑块1702的导向支撑的作用下，升降电动缸13的输出端带动升降架14做竖直方向上的运动，最终实现焊接抓取头15在水平和竖直方向上的移动，抓取焊钳侧快换盘5从而调整第二焊钳8的位置。右侧区域焊钳8可以传送到左侧，实现焊钳集中，左侧区域集中焊接，右侧区域机器人3可以闲置节省能源或者用于其他工作。因此将焊接工位的焊钳8移动集中从而实现低产能的要求，将焊接工位闲置的机器人3用于其他工作的安排。
39.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。