汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，包括激光焊接機(jī)器人和變位機(jī)，激光焊接機(jī)器人設(shè)于機(jī)罩內(nèi)，變位機(jī)設(shè)于機(jī)罩周側(cè)預(yù)設(shè)的出入口處，變位機(jī)包括旋轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)源和分割板，旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有至少一焊接夾具；焊接夾具的下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于管子壓緊頭與管子支撐座之間；焊接夾具的上下夾爪機(jī)構(gòu)將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上，推送機(jī)構(gòu)推送沖壓件貼緊轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。本發(fā)明具有防錯(cuò)功能，可以確保不漏裝零件，可自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對(duì)接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備，具體是涉及一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)向柱是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接方向盤和轉(zhuǎn)向器的元件，轉(zhuǎn)向柱管子外焊接有沖壓件，該沖壓件與轉(zhuǎn)向柱管子焊接的結(jié)構(gòu)為:沖壓件具有若干沖壓小腳，轉(zhuǎn)向柱管子上具有對(duì)應(yīng)沖壓小腳的插口，沖壓件的沖壓小腳插入轉(zhuǎn)向柱管子后焊接在一起。汽車轉(zhuǎn)向柱傳統(tǒng)焊接方式為MAG焊接;但隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，客戶對(duì)轉(zhuǎn)向柱焊接件的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)焊接的焊接變形大、焊縫大、焊接速度慢等缺點(diǎn)逐漸暴漏出來(lái)。而激光焊接具有焊接速度快，焊接變形小，可以采用材料自身熔化，焊縫可控制在Imm以內(nèi)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是，激光焊接對(duì)夾具設(shè)計(jì)要求很高，對(duì)轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的配合精度要求很高，夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理直接影響產(chǎn)品品質(zhì)。同時(shí)焊接速度快，要求焊接設(shè)備自動(dòng)化程度高，在減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還要保證安全生產(chǎn)。為此，需要開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一種適用于激光焊接的自動(dòng)化焊接設(shè)備，以達(dá)到高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，具有防錯(cuò)功能，可以確保漏裝零件，可自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對(duì)接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。且增加了焊接前檢測(cè)機(jī)構(gòu)，確保前工序不漏沖小腳。操作過(guò)程中操作工只需要將2個(gè)零件放入設(shè)備上，操作人員按動(dòng)操作按鈕，設(shè)備上氣動(dòng)原件自動(dòng)夾緊，然后旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)入激光焊接機(jī)器內(nèi)部進(jìn)行焊接。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，包括激光焊接機(jī)器人和至少一組變位機(jī)，所述激光焊接機(jī)器人設(shè)于一封閉的機(jī)罩內(nèi)，所述變位機(jī)設(shè)于該機(jī)罩周側(cè)預(yù)設(shè)的出入口處，所述變位機(jī)包括旋轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源和設(shè)有所述旋轉(zhuǎn)盤上將其分為兩部分并可遮擋住所述出入口的分割板，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有至少一焊接夾具;所述焊接夾具包括安裝底座、設(shè)于所述安裝底座上的管子定位機(jī)構(gòu)和沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)，所述管子定位機(jī)構(gòu)包括管子支撐座、管子壓緊頭、止轉(zhuǎn)裝置和下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于所述管子壓緊頭與所述管子支撐座之間，所述止轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于所述管子支撐座一側(cè)的止轉(zhuǎn)塊，所述止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)具有卡槽，所述卡槽卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)；所述沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)包括沖壓件固定塊、上下夾爪機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)，所述沖壓件定位置于所述沖壓件固定塊上，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)能夠?qū)_壓件上下兩端壓緊到所述沖壓件固定塊上，所述推送機(jī)構(gòu)能夠推送所述沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊所述轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。
[0006]進(jìn)一步的，設(shè)有三組所述變位機(jī)，三組所述變位機(jī)設(shè)于所述機(jī)罩相鄰的三側(cè)，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有兩個(gè)所述焊接夾具。
[0007]進(jìn)一步的，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于所述安裝底座上的安裝支座、安裝于所述安裝支座上的安裝支架A、豎向設(shè)于所述安裝支架A—側(cè)的兩導(dǎo)軌A、與所述導(dǎo)軌A滑動(dòng)配合的滑座A和驅(qū)動(dòng)所述滑座A上下運(yùn)動(dòng)的下壓氣缸，所述管子壓緊頭固接于所述滑座A上。
[0008]進(jìn)一步的，所述安裝支架A包括用于固接所述安裝支座的底板A和用于安裝所述導(dǎo)軌A的豎板A，所述豎板A上端具有條形槽口，所述下壓氣缸固設(shè)于所述安裝支座上，且位于所述豎板A背向所述導(dǎo)軌A的一側(cè)，所述下壓氣缸的動(dòng)力輸出軸固接一穿過(guò)所述條形槽口的連接塊A，所述連接塊A與所述滑座A固定連接;所述滑座A與所述安裝支座之間通過(guò)相互配合的兩限位塊進(jìn)行剛性限位。
[0009]進(jìn)一步的，所述管子壓緊頭包括氣缸座、外脹氣缸和外脹機(jī)構(gòu)，所述外脹機(jī)構(gòu)包括套管、驅(qū)動(dòng)桿和若干夾塊，若干所述夾塊圍成一套筒，相鄰?qiáng)A塊之間具有間隙，所述套管一端固設(shè)于所述氣缸座上，所述套管另一端定位鎖住若干所述夾塊一端，所述驅(qū)動(dòng)桿穿設(shè)于所述套管和所述套筒內(nèi)，所述外脹氣缸固設(shè)于所述氣缸座上，所述外脹氣缸的動(dòng)力輸出軸沿所述套筒的軸向驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿可使若干夾塊向外膨脹，消除所述套筒與轉(zhuǎn)向柱管子之間的間隙。
[0010]進(jìn)一步的，所述止轉(zhuǎn)裝置還包括固設(shè)于所述安裝底座上的調(diào)整塊，所述止轉(zhuǎn)塊通過(guò)螺栓可拆卸固接于所述調(diào)整塊一側(cè)，所述調(diào)整塊與所述止轉(zhuǎn)塊之間的距離可調(diào)節(jié)，所述止轉(zhuǎn)塊上設(shè)有用于探測(cè)轉(zhuǎn)向柱管子的光電傳感器A。
[0011]進(jìn)一步的，所述推送機(jī)構(gòu)包括安裝支架B、設(shè)于所述安裝支架B—側(cè)的兩導(dǎo)軌B、滑設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)軌B上的滑座B和推送氣缸，所述推送氣缸通過(guò)連接件固設(shè)于所述安裝支架B該側(cè)，所述推送氣缸的動(dòng)力輸出軸固接于所述滑座B—側(cè)，所述沖壓件固定塊安裝于所述滑座B相對(duì)的另一側(cè)，所述安裝支架B該側(cè)還設(shè)有止擋所述滑座B推進(jìn)的止擋塊;所述上下夾爪機(jī)構(gòu)包括上夾爪機(jī)構(gòu)和下夾爪機(jī)構(gòu)，所述上夾爪機(jī)構(gòu)及所述下夾爪機(jī)構(gòu)均包括夾爪、樞接塊和夾爪氣缸，所述樞接塊固接于所述滑座B上，所述夾爪氣缸安裝于所述樞接塊上，所述夾爪中部樞接于所述樞接塊上，所述夾爪氣缸的動(dòng)力輸出軸與所述夾爪的末端樞接。
[0012]進(jìn)一步的，所述沖壓件固定塊朝向沖壓件的一側(cè)間隔設(shè)有至少兩個(gè)定位銷和至少兩個(gè)定位面塊，所述定位面塊通過(guò)螺栓可拆卸固定于所述沖壓件固定塊上，沖壓件能夠套設(shè)于兩個(gè)定位銷上并與兩個(gè)定位面塊貼緊，所述定位面塊與所述沖壓件固定塊之間的距離可調(diào)節(jié);所述沖壓件固定塊上設(shè)有用于探測(cè)沖壓件的光電傳感器B。
[0013]進(jìn)一步的，所述安裝底座上設(shè)有沖壓件檢測(cè)治具，所述沖壓件檢測(cè)治具包括間隔固設(shè)于所述安裝底座上的兩個(gè)沖壓件支撐座，沖壓件兩端定位架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上，對(duì)應(yīng)沖壓件上的若干沖壓小腳，兩個(gè)所述沖壓件支撐座之間設(shè)有若干用于探測(cè)沖壓小腳的光電傳感器C，所述光電傳感器C底部通過(guò)一固定底座固設(shè)于所述安裝底座上，所述沖壓件支撐座、所述光電傳感器C、所述固定底座外罩設(shè)一防護(hù)罩，該防護(hù)罩頂部具有供沖壓件通過(guò)的窗口；所述光電傳感器C在沒(méi)有探測(cè)到?jīng)_壓小腳時(shí)，其開(kāi)關(guān)信號(hào)控制一報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。
[0014]進(jìn)一步的，沖壓件呈U形，U形沖壓件兩側(cè)壁上具有相對(duì)的沖壓小腳，對(duì)應(yīng)每個(gè)沖壓小腳光電傳感器為對(duì)射式光電傳感器，沖壓件架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上時(shí)，沖壓小腳落入對(duì)射式光電傳感器的發(fā)射器和接收器之間。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，通過(guò)將轉(zhuǎn)向柱管子套置于管子支撐座上，并通過(guò)下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)管子壓緊頭向下運(yùn)動(dòng)，可將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于管子壓緊頭與管子支撐座之間;通過(guò)止轉(zhuǎn)裝置的止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)設(shè)置的卡槽，可以卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)，防止轉(zhuǎn)向柱管子周向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向柱管子的定位。將沖壓件定位置于沖壓件固定塊上，并通過(guò)上下夾爪機(jī)構(gòu)將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上，通過(guò)推送機(jī)構(gòu)推送沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對(duì)接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求;通過(guò)驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，將安裝了轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件的焊接夾具旋轉(zhuǎn)至機(jī)罩內(nèi)，通過(guò)激光焊接機(jī)器人對(duì)其進(jìn)行激光焊接，這樣，可以實(shí)現(xiàn)一邊焊接一邊拆裝，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，其中，分割板用于將機(jī)罩內(nèi)外分離開(kāi)，保證安全生產(chǎn)。通過(guò)在焊接夾具上增加沖壓件檢測(cè)治具，能夠快速檢測(cè)沖壓件是否漏沖小腳，防止有缺陷的沖壓件流入焊接工序，滿足轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接的質(zhì)量要求，使設(shè)備集檢測(cè)和焊接功能于一體。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中A處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明三組變位機(jī)布局結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明中焊接夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明中焊接夾具側(cè)視圖；
[0021 ]圖6為本發(fā)明中焊接夾具俯視圖；
[0022]圖7為本發(fā)明中焊接夾具去除轉(zhuǎn)向柱管子后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明中外脹機(jī)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9為本發(fā)明中沖壓件固定塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖10為本發(fā)明中沖壓件檢測(cè)治具立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖11為本發(fā)明中沖壓件檢測(cè)治具仰視圖；
[0027]圖12為本發(fā)明中沖壓件檢測(cè)治具去掉防護(hù)罩后立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]結(jié)合附圖，作以下說(shuō)明:
[0029]1-激光焊接機(jī)器人，2-變位機(jī)，21-旋轉(zhuǎn)盤，22-驅(qū)動(dòng)源，23-分割板，3_機(jī)罩，31_出入口，4-焊接夾具，41-安裝底座，42-管子定位機(jī)構(gòu)，421-管子支撐座，422-管子壓緊頭，4221-氣缸座，4222-外脹氣缸，4223-外脹機(jī)構(gòu)，42231-套管，42232-驅(qū)動(dòng)桿，42233-夾塊，423-止轉(zhuǎn)裝置，4231-止轉(zhuǎn)塊，42311-卡槽，4232-調(diào)整塊，4233-光電傳感器A，424-下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4241-安裝支座，4242-安裝支架A，42421-底板A，42422-豎板A，42423-條形槽口，4243-導(dǎo)軌A，4244-滑座A，4245-下壓氣缸，4246-連接塊A，4247-限位塊，43-沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)，431-沖壓件固定塊，4311-定位銷，4312-定位面塊，4313-光電傳感器B，432-上下夾爪機(jī)構(gòu)，4321-夾爪，4322-樞接塊，4323-夾爪氣缸，433-推送機(jī)構(gòu)，4331-安裝支架B，4332-導(dǎo)軌B，4333-滑座B，4334-推送氣缸，4335-連接件，4336-止擋塊，5-轉(zhuǎn)向柱管子，51-凸點(diǎn)，6-沖壓件，7-沖壓件檢測(cè)治具，71-沖壓件支撐座，711-缺口，712-凸柱，72-沖壓件，721-沖壓小腳，73-光電傳感器C，731-發(fā)射器，732-接收器，74-固定底座，75-防護(hù)罩，751-窗口。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]如圖1、圖2和圖3所示，一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，包括激光焊接機(jī)器人I和至少一組變位機(jī)2，所述激光焊接機(jī)器人設(shè)于一封閉的機(jī)罩3內(nèi)，所述變位機(jī)設(shè)于該機(jī)罩周側(cè)預(yù)設(shè)的出入口 31處，所述變位機(jī)包括旋轉(zhuǎn)盤21、驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)源22和設(shè)有所述旋轉(zhuǎn)盤上將其分為兩部分并可遮擋住所述出入口的分割板23，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有至少一焊接夾具4。如圖4、圖5、圖6和圖7所示，焊接夾具包括安裝底座41、設(shè)于所述安裝底座上的管子定位機(jī)構(gòu)42和沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)43，所述管子定位機(jī)構(gòu)包括管子支撐座421、管子壓緊頭422、止轉(zhuǎn)裝置423和下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)424，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子5夾緊定位于所述管子壓緊頭與所述管子支撐座之間，所述止轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于所述管子支撐座一側(cè)的止轉(zhuǎn)塊4231，所述止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)具有卡槽42311，所述卡槽卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)441;所述沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)包括沖壓件固定塊431、上下夾爪機(jī)構(gòu)432和推送機(jī)構(gòu)433，所述沖壓件定位置于所述沖壓件固定塊上，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)能夠?qū)_壓件6上下兩端壓緊到所述沖壓件固定塊上，所述推送機(jī)構(gòu)能夠推送所述沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊所述轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。這樣，將轉(zhuǎn)向柱管子套置于管子支撐座上，并通過(guò)下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)管子壓緊頭向下運(yùn)動(dòng)，可將轉(zhuǎn)向柱管子夾緊定位于管子壓緊頭與管子支撐座之間；通過(guò)止轉(zhuǎn)裝置的止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)設(shè)置的卡槽，可以卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)，防止轉(zhuǎn)向柱管子周向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向柱管子的定位。將沖壓件定位置于沖壓件固定塊上，并通過(guò)上下夾爪機(jī)構(gòu)將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上，通過(guò)推送機(jī)構(gòu)推送沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對(duì)接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求;通過(guò)驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，將安裝了轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件的焊接夾具旋轉(zhuǎn)至機(jī)罩內(nèi)，通過(guò)激光焊接機(jī)器人對(duì)其進(jìn)行激光焊接，這樣，可以實(shí)現(xiàn)一邊焊接一邊拆裝，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，其中，分割板用于將機(jī)罩內(nèi)外分離開(kāi)，保證安全生產(chǎn)。具體實(shí)施時(shí)，激光焊接機(jī)器人可采用六軸工業(yè)機(jī)器人，以保證激光焊接頭的空間可達(dá)性，激光焊接機(jī)器人此為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。驅(qū)動(dòng)源可采用具有正反轉(zhuǎn)功能的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
[0032]優(yōu)選的，參見(jiàn)圖3，設(shè)有三組所述變位機(jī)，三組所述變位機(jī)設(shè)于所述機(jī)罩相鄰的三側(cè)，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有兩個(gè)所述焊接夾具。
[0033]優(yōu)選的，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于所述安裝底座上的安裝支座4241、安裝于所述安裝支座上的安裝支架A4242、豎向設(shè)于所述安裝支架A—側(cè)的兩導(dǎo)軌A4243、與所述導(dǎo)軌A滑動(dòng)配合的滑座A4244和驅(qū)動(dòng)所述滑座A上下運(yùn)動(dòng)的下壓氣缸4245，所述管子壓緊頭固接于所述滑座A上。這樣，通過(guò)下壓氣缸驅(qū)動(dòng)滑座A沿導(dǎo)軌A上下移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)固接于滑座A上的管子壓緊頭上下移動(dòng)，從而使管子壓緊頭插入到轉(zhuǎn)向柱管子的上端，并與轉(zhuǎn)向柱管子下端的管子支撐座配合夾緊轉(zhuǎn)向柱管子。具體實(shí)施時(shí)，可采用滾珠式導(dǎo)軌，滑座通過(guò)滑塊滑設(shè)于導(dǎo)軌上，保證精度和滑動(dòng)順暢。
[0034]優(yōu)選的，所述安裝支架A包括用于固接所述安裝支座的底板A42421和用于安裝所述導(dǎo)軌A的豎板A42422，所述豎板A上端具有條形槽口 42423，所述下壓氣缸固設(shè)于所述安裝支座上，且位于所述豎板A背向所述導(dǎo)軌A的一側(cè)，所述下壓氣缸的動(dòng)力輸出軸固接一穿過(guò)所述條形槽口的連接塊A4246，所述連接塊A與所述滑座A固定連接。這樣，安裝支架A設(shè)置的底板A便于與安裝支座的固定連接，豎板A上端的條形槽口為連接下壓氣缸動(dòng)力輸出軸和滑座A的連接塊A提供讓位，以達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)的目的。優(yōu)選的，所述滑座A與所述安裝支座之間通過(guò)相互配合的兩限位塊4247進(jìn)行剛性限位。這樣，通過(guò)剛性限位，保證移動(dòng)部分到位精度。
[0035]優(yōu)選的，所述管子壓緊頭包括氣缸座4221、外脹氣缸4222和外脹機(jī)構(gòu)4223，所述外脹機(jī)構(gòu)包括套管42231、驅(qū)動(dòng)桿42232和若干夾塊42233，若干所述夾塊圍成一套筒，相鄰?qiáng)A塊之間具有間隙，所述套管一端固設(shè)于所述氣缸座上，所述套管另一端定位鎖住若干所述夾塊一端，所述驅(qū)動(dòng)桿穿設(shè)于所述套管和所述套筒內(nèi)，所述外脹氣缸固設(shè)于所述氣缸座上，所述外脹氣缸的動(dòng)力輸出軸沿所述套筒的軸向驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿可使若干夾塊向外膨脹，消除所述套筒與轉(zhuǎn)向柱管子之間的間隙。這樣，在與管子支撐座配合夾緊轉(zhuǎn)向柱管子時(shí)，將若干夾塊組成的套筒插入轉(zhuǎn)向柱管子上端并壓緊，然后通過(guò)外脹氣缸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上下運(yùn)動(dòng)，使若干夾塊向外膨脹，可消除定位間隙。具體實(shí)施時(shí)，參見(jiàn)圖8，套管兩端具有安裝盤，一端的安裝盤與氣缸座固定連接，套筒一端收縮并形成環(huán)槽，環(huán)槽位于套管另一端的安裝盤的一側(cè)，環(huán)槽內(nèi)增加鎖緊件，將套筒定位于該端的安裝盤上。
[0036]優(yōu)選的，參見(jiàn)圖9，所述止轉(zhuǎn)裝置還包括固設(shè)于所述安裝底座上的調(diào)整塊4232，所述止轉(zhuǎn)塊通過(guò)螺栓可拆卸固接于所述調(diào)整塊一側(cè)，所述調(diào)整塊與所述止轉(zhuǎn)塊之間的距離可調(diào)節(jié)，所述止轉(zhuǎn)塊上設(shè)有用于探測(cè)轉(zhuǎn)向柱管子的光電傳感器A4233。這樣，通過(guò)調(diào)整止轉(zhuǎn)塊與調(diào)整塊之間的距離，比如增加墊片，可以方便尺寸調(diào)整。在止轉(zhuǎn)塊上設(shè)置光電傳感器A，可以檢測(cè)是否漏裝零件，提高防錯(cuò)性能。所述推送機(jī)構(gòu)包括安裝支架B4331、橫向設(shè)于所述安裝支架B—側(cè)的兩導(dǎo)軌B4332、滑設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)軌B上的滑座B4333和推送氣缸4334，所述推送氣缸通過(guò)連接件4335固設(shè)于所述安裝支架B該側(cè)，所述推送氣缸的動(dòng)力輸出軸固接于所述滑座B—側(cè)，所述沖壓件固定塊安裝于所述滑座B相對(duì)的另一側(cè)，所述安裝支架B該側(cè)還設(shè)有止擋所述滑座B推進(jìn)的止擋塊4336。這樣，通過(guò)推送氣缸驅(qū)動(dòng)滑座B沿橫向滑動(dòng)，可帶動(dòng)滑座B上安裝的沖壓件固定塊及上下夾爪機(jī)構(gòu)前后移動(dòng)，使沖壓件貼緊轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。通過(guò)止擋塊與滑座B的配合，可以將沖壓件推送到指定位置，避免過(guò)于壓緊。較佳的，止擋塊與滑座B之間通過(guò)限位塊進(jìn)行剛性限位，保證到位精度。
[0037]優(yōu)選的，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)包括上夾爪機(jī)構(gòu)和下夾爪機(jī)構(gòu)，所述上夾爪機(jī)構(gòu)及所述下夾爪機(jī)構(gòu)均包括夾爪4321、樞接塊4322和夾爪氣缸4323，所述樞接塊固接于所述滑座B上，所述夾爪氣缸安裝于所述樞接塊上，所述夾爪中部樞接于所述樞接塊上，所述夾爪氣缸的動(dòng)力輸出軸與所述夾爪的末端樞接。這樣，通過(guò)夾爪氣缸驅(qū)動(dòng)夾爪可實(shí)現(xiàn)上下夾爪機(jī)構(gòu)開(kāi)合的功能，從而將將沖壓件上下兩端壓緊到?jīng)_壓件固定塊上。
[0038]優(yōu)選的，所述沖壓件固定塊朝向沖壓件的一側(cè)間隔設(shè)有至少兩個(gè)定位銷4311和至少兩個(gè)定位面塊4312，所述定位面塊通過(guò)螺栓可拆卸固定于所述沖壓件固定塊上，沖壓件能夠套設(shè)于兩個(gè)定位銷上并與兩個(gè)定位面塊貼緊，所述定位面塊與所述沖壓件固定塊之間的距離可調(diào)節(jié)。這樣，沖壓件固定塊采用兩個(gè)定位銷的定位模式及定位面可調(diào)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整不同沖壓件的壓緊程度。較佳的，所述沖壓件固定塊上設(shè)有用于探測(cè)沖壓件的光電傳感器B4313，可以檢測(cè)是否漏裝零件。
[0039]參見(jiàn)圖10、圖11和圖12所示，所述安裝底座上設(shè)有沖壓件檢測(cè)治具7，所述沖壓件檢測(cè)治具包括間隔固設(shè)于所述安裝底座上的兩個(gè)沖壓件支撐座71，沖壓件72兩端定位架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上，對(duì)應(yīng)沖壓件上的若干沖壓小腳721，兩個(gè)所述沖壓件支撐座之間設(shè)有若干用于探測(cè)沖壓小腳的光電傳感器C73，所述光電傳感器C底部通過(guò)一固定底座74固設(shè)于所述安裝底座上，所述沖壓件支撐座、所述光電傳感器C、所述固定底座外罩設(shè)一防護(hù)罩75，該防護(hù)罩頂部具有供沖壓件通過(guò)的窗口 751;所述光電傳感器C在沒(méi)有探測(cè)到?jīng)_壓小腳時(shí)，其開(kāi)關(guān)信號(hào)控制一報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。這樣，通過(guò)將沖壓件支撐定位于兩個(gè)沖壓件支撐座上，并通過(guò)光電傳感器C對(duì)沖壓件上的沖壓小腳進(jìn)行探測(cè)，在光電傳感器C沒(méi)有探測(cè)到?jīng)_壓小腳時(shí)，通過(guò)光電傳感器C的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制一報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，能夠快速檢測(cè)沖壓件是否漏沖小腳，防止有缺陷的沖壓件流入焊接工序，滿足轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接的質(zhì)量要求。沖壓件支撐座、光電傳感器C及防護(hù)罩固定于安裝底座上，在進(jìn)行激光焊接前先對(duì)沖壓件進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)漏沖沖壓小腳時(shí)，光電傳感器C控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，激光焊接機(jī)器不焊接，形成一種集檢測(cè)和焊接一體功能的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備。
[0040]優(yōu)選的，兩個(gè)所述沖壓件支撐座相對(duì)的一側(cè)具有缺口711，所述缺口內(nèi)形成有與沖壓件卡接的凸柱712。這樣，沖壓件卡接到凸柱上，可以實(shí)現(xiàn)支撐定位的功能，以便光電傳感器C對(duì)其是否有沖壓小腳進(jìn)行檢測(cè)。
[0041 ] 優(yōu)選的，所述光電傳感器C為反射式光電傳感器C或?qū)ι涫焦怆妭鞲衅鰿。這樣，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇反射式光電傳感器C或?qū)ι涫焦怆妭鞲衅鰿，優(yōu)選的，采用對(duì)射式光電傳感器C O反射式光電傳感器C或?qū)ι涫焦怆妭鞲衅鰿也叫反射式光電開(kāi)關(guān)或?qū)ι涫焦怆婇_(kāi)關(guān)，此為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不再贅述。
[0042]優(yōu)選的，所述固定底座呈L形，所述光電傳感器C固接于所述固定底座的豎直部分上，所述固定底座的水平部分與外部設(shè)備固定連接。這樣，可以將光電傳感器C固定在固定底座的豎直部分上，固定底座的水平部分可以通過(guò)螺栓等安裝到外部設(shè)備上，比如汽車轉(zhuǎn)向柱激光焊接夾具的底座上。
[0043]優(yōu)選的，沖壓件呈U形，U形沖壓件兩側(cè)壁上具有相對(duì)的沖壓小腳，對(duì)應(yīng)每個(gè)沖壓小腳光電傳感器C為對(duì)射式光電傳感器C，沖壓件架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上時(shí)，沖壓小腳落入對(duì)射式光電傳感器C的發(fā)射器731和接收器732之間。
[0044]本發(fā)明汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備的動(dòng)作過(guò)程如下:
[0045]首先，將轉(zhuǎn)向柱管子放入管子支撐座上，同時(shí)將沖壓件放入沖壓件檢測(cè)治具上進(jìn)行漏沖小腳檢測(cè)，將已經(jīng)檢測(cè)過(guò)的沖壓件放入沖壓件固定塊上，然后，按動(dòng)機(jī)器按鈕，管子定位機(jī)構(gòu)及沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)的各個(gè)氣缸動(dòng)作，自動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)向柱管子及沖壓件，并將沖壓件推送壓緊到轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)，自動(dòng)化完成轉(zhuǎn)向柱管子與沖壓件的對(duì)接壓緊，保證零件組裝精度，滿足高品質(zhì)、高效率的激光焊接要求。接著，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，將定位好的轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件的焊接夾具旋轉(zhuǎn)至機(jī)罩內(nèi)，激光焊接機(jī)器人動(dòng)作，對(duì)轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件進(jìn)行激光焊接，同時(shí)在分割板外的焊接夾具安裝轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件，激光焊接完成后，驅(qū)動(dòng)源再次驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，將激光焊接后的轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件旋轉(zhuǎn)至機(jī)罩外，拆卸下轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件，同時(shí)，將安裝好的轉(zhuǎn)向柱管子和沖壓件的焊接夾具旋轉(zhuǎn)至機(jī)罩內(nèi)，如此往復(fù)工作。實(shí)現(xiàn)一邊焊接一邊拆裝，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，其中，分割板用于將機(jī)罩內(nèi)外分離開(kāi)，保證安全生產(chǎn)。因此，本發(fā)明激光焊接中應(yīng)用自動(dòng)化焊接夾具，具有以下優(yōu)點(diǎn):I)保證各個(gè)沖壓零件之前組裝精度；2)保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量;3)焊接夾具設(shè)計(jì)防錯(cuò)機(jī)構(gòu)，可以確保漏裝零件;4)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本;5)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。
[0046]以上實(shí)施例是參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:包括激光焊接機(jī)器人(I)和至少一組變位機(jī)(2)，所述激光焊接機(jī)器人設(shè)于一封閉的機(jī)罩(3)內(nèi)，所述變位機(jī)設(shè)于該機(jī)罩周側(cè)預(yù)設(shè)的出入口(31)處，所述變位機(jī)包括旋轉(zhuǎn)盤(21)、驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源(22)和設(shè)有所述旋轉(zhuǎn)盤上將其分為兩部分并可遮擋住所述出入口的分割板(23)，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有至少一焊接夾具(4);所述焊接夾具包括安裝底座(41)、設(shè)于所述安裝底座上的管子定位機(jī)構(gòu)(42)和沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)(43)，所述管子定位機(jī)構(gòu)包括管子支撐座(421)、管子壓緊頭(422)、止轉(zhuǎn)裝置(423)和下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(424)，所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述管子壓緊頭上下運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)向柱管子(5)夾緊定位于所述管子壓緊頭與所述管子支撐座之間，所述止轉(zhuǎn)裝置包括設(shè)于所述管子支撐座一側(cè)的止轉(zhuǎn)塊(4231)，所述止轉(zhuǎn)塊朝向轉(zhuǎn)向柱管子的一側(cè)具有卡槽(42311)，所述卡槽卡住轉(zhuǎn)向柱管子上的凸點(diǎn)(441);所述沖壓件夾緊推送機(jī)構(gòu)包括沖壓件固定塊(431)、上下夾爪機(jī)構(gòu)(432)和推送機(jī)構(gòu)(433)，所述沖壓件定位置于所述沖壓件固定塊上，所述上下夾爪機(jī)構(gòu)能夠?qū)_壓件(6)上下兩端壓緊到所述沖壓件固定塊上，所述推送機(jī)構(gòu)能夠推送所述沖壓件固定塊至指定位置，使沖壓件貼緊所述轉(zhuǎn)向柱管子一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:設(shè)有三組所述變位機(jī)，三組所述變位機(jī)設(shè)于所述機(jī)罩相鄰的三側(cè)，所述分割板兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤上均安裝有兩個(gè)所述焊接夾具。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于所述安裝底座上的安裝支座(4241)、安裝于所述安裝支座上的安裝支架A(4242)、豎向設(shè)于所述安裝支架A—側(cè)的兩導(dǎo)軌A(4243)、與所述導(dǎo)軌A滑動(dòng)配合的滑座A(4244)和驅(qū)動(dòng)所述滑座A上下運(yùn)動(dòng)的下壓氣缸(4245)，所述管子壓緊頭固接于所述滑座A上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述安裝支架A包括用于固接所述安裝支座的底板A(42421)和用于安裝所述導(dǎo)軌A的豎板A(42422)，所述豎板A上端具有條形槽口(42423)，所述下壓氣缸固設(shè)于所述安裝支座上，且位于所述豎板A背向所述導(dǎo)軌A的一側(cè)，所述下壓氣缸的動(dòng)力輸出軸固接一穿過(guò)所述條形槽口的連接塊A(4246 )，所述連接塊A與所述滑座A固定連接;所述滑座A與所述安裝支座之間通過(guò)相互配合的兩限位塊(4247)進(jìn)行剛性限位。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述管子壓緊頭包括氣缸座(4221)、外脹氣缸(4222)和外脹機(jī)構(gòu)(4223)，所述外脹機(jī)構(gòu)包括套管(42231)、驅(qū)動(dòng)桿(42232)和若干夾塊(42233)，若干所述夾塊圍成一套筒，相鄰?qiáng)A塊之間具有間隙，所述套管一端固設(shè)于所述氣缸座上，所述套管另一端定位鎖住若干所述夾塊一端，所述驅(qū)動(dòng)桿穿設(shè)于所述套管和所述套筒內(nèi)，所述外脹氣缸固設(shè)于所述氣缸座上，所述外脹氣缸的動(dòng)力輸出軸沿所述套筒的軸向驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿可使若干夾塊向外膨脹，消除所述套筒與轉(zhuǎn)向柱管子之間的間隙。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述止轉(zhuǎn)裝置還包括固設(shè)于所述安裝底座上的調(diào)整塊(4232)，所述止轉(zhuǎn)塊通過(guò)螺栓可拆卸固接于所述調(diào)整塊一側(cè)，所述調(diào)整塊與所述止轉(zhuǎn)塊之間的距離可調(diào)節(jié)，所述止轉(zhuǎn)塊上設(shè)有用于探測(cè)轉(zhuǎn)向柱管子的光電傳感器A(4233)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述推送機(jī)構(gòu)包括安裝支架B(4331)、設(shè)于所述安裝支架B—側(cè)的兩導(dǎo)軌B(4332)、滑設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)軌B上的滑座B(4333)和推送氣缸(4334)，所述推送氣缸通過(guò)連接件(4335)固設(shè)于所述安裝支架B該側(cè)，所述推送氣缸的動(dòng)力輸出軸固接于所述滑座B—側(cè)，所述沖壓件固定塊安裝于所述滑座B相對(duì)的另一側(cè)，所述安裝支架B該側(cè)還設(shè)有止擋所述滑座B推進(jìn)的止擋塊(4336);所述上下夾爪機(jī)構(gòu)包括上夾爪機(jī)構(gòu)和下夾爪機(jī)構(gòu)，所述上夾爪機(jī)構(gòu)及所述下夾爪機(jī)構(gòu)均包括夾爪(4321)、樞接塊(4322)和夾爪氣缸(4323)，所述樞接塊固接于所述滑座B上，所述夾爪氣缸安裝于所述樞接塊上，所述夾爪中部樞接于所述樞接塊上，所述夾爪氣缸的動(dòng)力輸出軸與所述夾爪的末端樞接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述沖壓件固定塊朝向沖壓件的一側(cè)間隔設(shè)有至少兩個(gè)定位銷(4311)和至少兩個(gè)定位面塊(4312)，所述定位面塊通過(guò)螺栓可拆卸固定于所述沖壓件固定塊上，沖壓件能夠套設(shè)于兩個(gè)定位銷上并與兩個(gè)定位面塊貼緊，所述定位面塊與所述沖壓件固定塊之間的距離可調(diào)節(jié);所述沖壓件固定塊上設(shè)有用于探測(cè)沖壓件的光電傳感器B(4313)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向柱激光自動(dòng)化焊接設(shè)備，其特征在于:所述安裝底座上設(shè)有沖壓件檢測(cè)治具(7)，所述沖壓件檢測(cè)治具包括間隔固設(shè)于所述安裝底座上的兩個(gè)沖壓件支撐座(71)，沖壓件(72)兩端定位架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上，對(duì)應(yīng)沖壓件上的若干沖壓小腳(721)，兩個(gè)所述沖壓件支撐座之間設(shè)有若干用于探測(cè)沖壓小腳的光電傳感器C(73)，所述光電傳感器C底部通過(guò)一固定底座(74)固設(shè)于所述安裝底座上，所述沖壓件支撐座、所述光電傳感器C、所述固定底座外罩設(shè)一防護(hù)罩(75)，該防護(hù)罩頂部具有供沖壓件通過(guò)的窗口(751);所述光電傳感器C在沒(méi)有探測(cè)到?jīng)_壓小腳時(shí)，其開(kāi)關(guān)信號(hào)控制一報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車轉(zhuǎn)向柱焊接用沖壓件檢測(cè)治具，其特征在于:沖壓件呈U形，U形沖壓件兩側(cè)壁上具有相對(duì)的沖壓小腳，對(duì)應(yīng)每個(gè)沖壓小腳光電傳感器為對(duì)射式光電傳感器，沖壓件架設(shè)于兩個(gè)所述沖壓件支撐座上時(shí)，沖壓小腳落入對(duì)射式光電傳感器的發(fā)射器(731)和接收器(732)之間。
【文檔編號(hào)】B23K26/21GK105904090SQ201610454507
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】陳剛
【申請(qǐng)人】江蘇博俊工業(yè)科技股份有限公司