汽车托盘焊接用的全自动双点焊机的制作方法

本发明属于汽车托盘焊接辅助设备领域，具体涉及一种汽车托盘焊接用的全自动双点焊机。

背景技术

目前，汽车托盘其主要是有两块面板焊接而成，然后在面板上形成有外接件，然而在焊接的过程，如何将两块面板定位十分的重要。

因此，为了自动化焊接，大部分厂家先采用外接件的方式将两块面板的相对位置定下来，然后再传送至点焊机进行点焊，当完成焊接时，再将外接件拆除或破坏，进而完成两块面板的焊接，与此同时，采用一个焊枪逐个焊接点进行焊接。

虽然，上述的焊接方式，从自动化程度上说，的确能够实现，但是具体实施的过程相当负责，比如面板的定位，需要前期手动定位和后期手动拆除，显得十分麻烦，然后，一根焊枪在实现整个面板多出焊接时，其焊接的效率非常低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的汽车托盘焊接用的全自动双点焊机。其在双进出的模式下，能够实现双焊枪无间歇的连续焊接，进而大大提高点焊效率。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种汽车托盘焊接用的全自动双点焊机，其包括

机架，其包括沿着x轴和y轴方向延伸且处于同一个水平面上的两条轨道架；

两组焊枪组件，且关于x轴和y轴交叉点对称的设置在x轴所在轨道架上，其中两组焊枪组件能够同步运动以实现汽车托盘关于y轴对称两侧的同步焊接；

两组送料装置，每组送料装置包括汽车托盘的定位单元和移动单元，且两组送料装置关于x轴和y轴交叉点对称的设置在y轴所在轨道架上，其中当一组完成一块汽车托盘点焊并移出焊接区域后，另一组将定位后的汽车托盘向焊接区域移送，以实现连续焊接。

优选地，定位单元用于将形成汽车托盘的两块面板之间相对定位，且定位单元包括能够向点焊区域运动的下模、设置在下模上且能够穿过两块叠设面板的定位销、位于下模移动行径上方的上模、用于驱动上模沿着竖直方向上下移动与下模合模或分离的驱动机构、用于将上模和下模相对锁定或解锁的锁定机构，其中上模和下模上分别设有供点焊枪头穿过的避让孔，定位销处于定位后面板的相对侧边，且至少有两个。

进一步的，在上模和下模上分别设有第一定位模块和第二定位模块，当上模和下模闭合时，第一定位模块和第二定位模块配合形成模腔，且叠设的两块面板顶面和底面分别贴合在上模和下模上。由第一定位模块和第二定位模块的设置，主要是形成符合尺寸的模腔，同时也便于上下模的精准对接。

优选地，第一定位模块和第二定位模块一一对应设置，且呈长条形，其中第一定位模块和第二定位模块上形成有相配合的凹槽或凸起。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，第一定位模块有四个，且分别绕着定位后面板的周向分布，其中每相邻的两个第一定位模块之间的长度延伸方向相垂直设置。进一步验证上下模合模的精准度，从而减少焊接点的偏差。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，在上模上形成有连接耳，驱动机构包括能够与连接耳相对接的挂钩组件、用于驱动挂钩组件上下运动的驱动件。

优选地，连接耳有多个，对应设置在下模移动行径的相对两侧，且均包括自上模的顶部向上延伸的第一连接部、自第一连接部上部向下模移动行径中部延伸的第二连接部，挂钩组件与第二连接部对接且能够将上模钩起而脱离下模。

进一步的，挂钩组件包括挂板、设置在挂板上的与连接耳一一对应设置的挂钩，其中当连接耳沿着下模移动行径水平运动时，挂钩能够避开连接耳。

具体的，挂钩包括自挂板底部向下延伸的第三连接部、自第三连接部的下部设有朝挂板外延伸的第四连接部，其中第三连接部处于两侧第二连接部之间，第四连接部伸入第二连接部的下方，当挂钩组件与连接耳对接时，第四连接部向上钩起第二连接部，所述的上模与所述下模分离。

本例中，第三连接部与第一连接部平行设置；第四连接部与第二连接部平行设置。

进一步的，在第二连接部上设有对接孔，在第四连接部上设有能够与对接孔相匹配的配合部，其中配合部呈外径由上向下逐渐变小的圆锥或圆台状。不仅便于钩取，也便于第二连接部和第四连接部的脱离。

优选地，锁定机构包括绕着水平方向设置的枢轴翻转地设置在下模上的扣件、驱动扣件翻转的动力件，当锁定机构锁定时，扣件水平的扣压在上模上，当锁定机构解锁时，扣件绕着枢轴向下模外张开设置。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，全自动双点焊机还包括汽车托盘全自动焊接用的取料机械手，其用于将两个构成汽车托盘的面板依次取料并放置在定位单元中，该机械手包括与机器人手臂相连接的连接架、设置在连接架上的吸附装置，其中吸附装置包括位于连接架上的吸附头、驱使吸附头吸取或释放汽车托盘面板的驱动件，取料机械手还包括呈十字形设置在连接架上的第一夹臂和第二夹臂、设置在第一夹臂两端部的定位夹头、设置在第二夹臂的两端部且能够自两层面板之间的叠合部楔入的楔入夹头，其中定位夹头用于限制面板取料后的移位；楔入夹头沿着第二夹臂的长度方向相对运动。

优选地，楔入夹头包括形成有端部卡口的夹头本体，其中端部卡口的入口朝向面板的侧部，夹头本体的底部自端部开口的端部向夹头本体内部倾斜设置。便于自叠合部楔入，同时两块面板的分离时，也不会造成面板的移位。

进一步的，端部卡口的高度与面板的厚度相等。限制面板的上下晃动的可能，同时也进一步减小吸附头所提供的吸附力。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，取料机械手还包括设置在第二夹臂上的推杆、用于驱动推杆沿着第二夹臂长度方向运动的伸缩杆，其中推杆远离伸缩杆的端部与楔入夹头相连接。

优选地，推杆位于第二夹臂的上方，在第二夹臂的端部设有导向限位座，其中推杆穿过导向限位座与楔入夹头相连接，当面板夹持时，楔入夹头抵靠在导向限位座的外端部。实现位置的相对固定，使得面板移送过程中更加平稳。

进一步的，导向限位座能够沿着第二夹臂的长度方向活动地调节设置。这样一来，能够满足不同尺寸的面板夹取。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，在面板与定位夹头的相对两侧设有相匹配定位孔，定位夹头包括能够插入定位孔中的定位栓。

优选地，定位栓的长度大于等于两块面板的厚度。这样一来，至少能够限制两块面板在分离夹取过程中，相对移位，确保送料精度。

优选地，定位栓的底部自上而下呈外径逐渐变小的锥台形。方便脱离面板的分离。

此外，吸附头有多个，且绕着连接架的中心均匀分布，驱动件包括形成负压的抽气组件和泄压组件。气压吸附在本领域而言为常用手段，在此不对其进行详细阐述。

优选地，焊枪组件包括底座、设置在底座上能够沿着y轴方向移动的移动架、设置在移动架上的焊枪，其中焊枪具有上枪头和下枪头，该上枪头和下枪头一一对应设置，且能够同步运动对汽车托盘的同一焊接点的顶面和底面进行焊接，以形成焊点，从而确保焊接的品质。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明其在双进出的模式下，能够实现双焊枪无间歇的连续焊接，进而大大提高点焊效率，同时，结构简单，实施方便，成本低。

附图说明

图1为本发明全自动双点焊机的立体结构示意图（上模随下模移出点焊机外）；

图2为图1的主视示意图；

图3为图1的左视放大示意图；

图4为本发明中机械手的主视示意图；

图5为图4的俯视示意图；

其中：a、机架；a1，a2轨道架（对应x轴和y轴）；

b、焊枪组件；b1、底座；b2、移动架；b3、焊枪；b30、上枪头；b31、下枪头；

c、送料装置；c1、定位单元；1、下模；2、定位销；3、上模；a、避让孔；4、驱动机构；40、挂钩组件；400、挂板；401、挂钩；b、第三连接部；c、第四连接部；c1、配合部；41、驱动件；5、锁定机构；50、枢轴；51、扣件；52、驱动件；6、第一定位模块；7、第二定位模块；8、连接耳；81、第一连接部；82、第二连接部；820、对接孔;x、面板；x1、定位孔；c2、移动单元;c20、定位齿条；c21、移动载架；c22、驱动齿轮;c23、马达；c24防护罩；

d、取料机械手；d1、连接架；d2、吸附装置；d20、吸附头；d21、驱动件；d3、第一夹臂；d4、第二夹臂；d5、定位夹头；d50、定位栓；d6、楔入夹头；60、夹头本体；60a、端部卡口；d7、推杆；d8、伸缩杆；d9、导向限位座。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实施例的汽车托盘焊接用的全自动双点焊机，其能够双进出的方式快速实现两块面板的定位和进出料，同时在对称设置的双焊枪同步运动下快速实现整个面板的点焊，从而大大提高焊接效率。

具体结构如下：

如图1至图3所示，汽车托盘焊接用的全自动双点焊机，其包括机架a，其包括沿着x轴和y轴方向延伸且处于同一个水平面上的两条轨道架a1、a2；

两组焊枪组件b，且关于x轴和y轴交叉点对称的设置在x轴所在轨道架a1上，其中两组焊枪组件b能够同步运动以实现汽车托盘关于y轴对称两侧的同步焊接；

两组送料装置c，每组送料装置c包括汽车托盘的定位单元c1和移动单元c2，且两组送料装置关于x轴和y轴交叉点对称的设置在y轴所在轨道架a2上，其中当一组完成一块汽车托盘点焊并移出焊接区域后，另一组将定位后的汽车托盘向焊接区域移送，以实现连续焊接。

具体的，定位单元c1包括能够向点焊区域运动的下模1、设置在下模1上且能够穿过两块叠设面板的定位销2、位于下模1移动行径上方的上模3、用于驱动上模3沿着竖直方向上下移动与下模2合模或分离的驱动机构4、用于将上模3和下模1相对锁定或解锁的锁定机构5，其中上模3和下模1上分别设有供点焊枪头穿过的避让孔a，定位销2有两个，且处于定位后面板的相对两侧。

然后，在上模3和下模1上分别设有第一定位模块6和第二定位模块7，当上模3和下模1闭合时，第一定位模块6和第二定位模块7配合形成模腔，且叠设的两块面板顶面和底面分别贴合在上模3和下模1上。由第一定位模块6和第二定位模块7的设置，主要是形成符合尺寸的模腔，同时也便于上下模的精准对接。

第一定位模块6和第二定位模块7一一对应设置，且呈长条形，其中第一定位模块6和第二定位模块7上形成有相配合的凹槽或凸起。

本例中，第一定位模块6有四个，且分别绕着定位后面板的周向分布，其中每相邻的两个第一定位模块6之间的长度延伸方向相垂直设置。进一步验证上下模合模的精准度，从而减少焊接点的偏差。

同时，为了实现上下模的对接，本例中，在上模3上形成有连接耳8，驱动机构4包括能够与连接耳8相对接的挂钩组件40、用于驱动挂钩组件40上下运动的驱动件41。

连接耳8有多个，对应设置在下模1移动行径的相对两侧，且均包括自上模3的顶部向上延伸的第一连接部81、自第一连接部81上部向下模1移动行径中部延伸的第二连接部82，挂钩组件40与第二连接部82对接且能够将上模3钩起而脱离下模1。

挂钩组件40包括挂板400、设置在挂板400上的与连接耳8一一对应设置的挂钩401，其中当连接耳8沿着下模1移动行径水平运动时，挂钩401能够避开连接耳8。因此，如图1所示，上模3和下模1夹着焊接厚的面板移出点焊机。

挂钩401包括自挂板400底部向下延伸的第三连接部b、自第三连接部b的下部设有朝挂板400外延伸的第四连接部c，其中第三连接部b处于两侧第二连接部82之间，第四连接部c伸入第二连接部82的下方，当挂钩组件40与连接耳8对接时，第四连接部c向上钩起第二连接部82，上模3与下模1分离。

第三连接部b与第一连接部81平行设置；第四连接部c与第二连接部82平行设置。

进一步的，在第二连接部82上设有对接孔820，在第四连接部c上设有能够与对接孔820相匹配的配合部c1，其中配合部c1呈外径由上向下逐渐变小的圆锥或圆台状。不仅便于钩取，也便于第二连接部82和第四连接部c的脱离。

锁定机构5包括绕着水平方向设置的枢轴50翻转地设置在下模1上的扣件51、驱动扣件51翻转的动力件52，当锁定机构锁定时，扣件51水平的扣压在上模3上，当锁定机构解锁时，扣件51绕着枢轴50向下模1外张开设置。

焊枪组件b包括焊接底座b1、设置在底座b1上能够沿着y轴方向移动的移动架b2、设置在移动架b2上的焊枪b3。

进一步的，为了确保焊接效果，本例中，每组焊枪组件b所采用的焊枪具有两个枪头，其中一把用于汽车托盘上表面焊接，即为上枪头b30，另一把用于汽车托盘上表面焊接，即为下枪头b31，同时，两把枪头分别自上下模的避让孔伸入，在汽车托盘同一位置的顶部和底部上形成双焊点，从而确保焊接的品质。

移动单元c2包括定位在轨道架a2上的定位齿条c20、沿着定位齿条c20长度方向滑动的移动载架c21、设置在移动载架c21上且与定位齿条c20相配合的驱动齿轮c22、以及用于带动驱动齿轮c22转动的马达c23，其中下模设置在移动载架c21上，马达c23能够正反向转动。

具体的，由马达c23带动驱动齿轮c22的正转或反转，以实现移动载架c21向焊接区域移动或自焊接区域移出。

同时，为了防止移动单元c2被破坏，本申请中在轨道架a2上还设有能够随着移动载架c21运动而相对伸缩设置的防护罩c24。

本例中，上述全自动双点焊机还包括汽车托盘全自动焊接用的取料机械手d，其用于将两个构成汽车托盘的面板依次取料并放置在定位单元c1中，

如图4和5所示，取料机械手d包括与机器人手臂相连接的连接架d1、设置在连接架d1上的吸附装置d2，其中吸附装置d2包括位于连接架d1上的吸附头d20、驱使吸附头d20吸取或释放汽车托盘面板的驱动件d21，取料机械手d还包括呈十字形设置在连接架d1上的第一夹臂d3和第二夹臂d4、设置在第一夹臂d3两端部的定位夹头d5、设置在第二夹臂d4的两端部且能够自两层面板之间的叠合部楔入的楔入夹头d6，其中定位夹头d5用于限制面板取料后的移位；楔入夹头d6沿着第二夹臂d4的长度方向相对运动。

具体的，楔入夹头d6包括形成有端部卡口60a的夹头本体60，其中端部卡口60a的入口朝向面板的侧部，夹头本体60的底部自端部开口60a的端部向夹头本体60内部倾斜设置。便于自叠合部楔入，同时两块面板的分离时，也不会造成面板的移位。

进一步的，端部卡口60a的高度与面板x的厚度相等。限制面板x的上下晃动的可能，同时也进一步减小吸附头d20所提供的吸附力。

取料机械手还包括设置在第二夹臂d4上的推杆d7、用于驱动推杆d7沿着第二夹臂d4长度方向运动的伸缩杆d8，其中推杆d7远离伸缩杆d8的端部与楔入夹头d6相连接。

优选地，推杆d7位于第二夹臂d4的上方，在第二夹臂d4的端部设有导向限位座d9，其中推杆d7穿过导向限位座d9与楔入夹头d6相连接，当面板x夹持时，楔入夹头d6抵靠在导向限位座d9的外端部。实现位置的相对固定，使得面板移送过程中更加平稳。

导向限位座d9能够沿着第二夹臂d4的长度方向活动地调节设置。这样一来，能够满足不同尺寸的面板夹取。

在面板x与定位夹头d5的相对两侧设有相匹配定位孔x1，定位夹头d5包括能够插入定位孔x1中的定位栓d50。

定位栓d50的长度大于等于两块面板x的厚度。这样一来，至少能够限制两块面板在分离夹取过程中，相对移位，确保送料精度。

定位栓d50的底部自上而下呈外径逐渐变小的锥台形。方便脱离面板的分离。

然后，本例中定位栓d50的位置，也能够根据实际的需要进行调整，换言之，定位栓d50能够沿着第一夹臂d3的长度方向活动地调节设置。

此外，吸附头d20有多个，且绕着连接架d1的中心均匀分布，驱动件d21包括形成负压的抽气组件和泄压组件。气压吸附在本领域而言是常用手段，在此不对其进行详细阐述。

同时，本例中伸缩杆d8的驱动方式为气动，这样与驱动件d21相同，均是气动控制。

因此，采用上述的取料机械手d，具有以下优势：

1.通过楔形夹头的设置，便于两片面板相对分离，同时确保分离后待吸取面板的精准层叠；

2、定位夹头的设置，一方面能够在面板吸取分离时，限制待吸取面板下方面板的相对移位；另一方面在面板移动过程中，限制面板的偏移或偏转。

综上，本实施的实施过程如下：

由取料机械手d，先取一块面板x，放置在下模1上，其中下模1的定位销2自面板两侧的定位穿出，然后再取另一块面板x，也由冒出第一块面板的定位销穿过第二块面板的定位孔，实现两块面板x的叠设定位，然后将下模1向上模3处移送（沿着y轴向交叉中心运动），当下模1处于上模3的正下方时，上模3向下运动进行合模，然后由锁定机构5将上模3和下模1相对锁定，并送入点焊区域，接着由x轴上的两个焊枪组件b的同步运动，并在双焊枪的工作下，快速实现汽车托盘上表面底面每一个焊接位置的点焊，待焊接完成后，将下模移出焊接区域，锁定机构解锁，并在挂钩组件下将上模向上钩起，实现上模与下模的分离，然后将下模以及焊接好的汽车托盘移出焊接机外，即可实现汽车托盘的取料。

与此同时，在下模移出焊接区域的同时，另一组送料装置c也重复上述的面板叠设定位过程，并在由上下模合模后，在该区域等待，直到前一组送料装置c将点焊后的汽车托盘移出点焊区域时，该组送料装置将定位好的汽车托盘送入点焊区域，从而实现可连续性点焊，因此，在双进出的模式下，能够实现双焊枪无间歇的连续焊接，进而大大提高点焊效率。

然后，申请人再解释一下焊枪的移动过程，首先是焊点的分布，焊接点形成在多条平行与x轴和y轴相互交叉所形成分格内，焊枪自面板的侧部每向中部移动一格，并逐个的完成该格在y轴上的每个点的焊接。

此外，本例中所采用的焊枪，其在汽车托盘同一个焊点位置的顶面和底面均形成焊点，进而确保点焊的品质。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。