一种机械手焊接设备的制作方法

本发明涉及焊接设备领域技术，尤其是指一种机械手焊接设备。

背景技术：

汽车制造中焊接生产具有批量大、生产速度快、对被焊零件装配焊接精度要求高等特点，多采用流水作业生产方式。不同零部件需采用不同焊接方式。

焊接，是一种通过加热或者是加压，或者是采用两者共用的方式，在填充材料的作用下，使得工件相互结合起来的一种工艺方法。这种方法与其他连接方法的根本区别在于被焊接的两百分工件之间的原子会相互融合和扩散，并形成共同晶体。对于汽车车身而言，我们通常将其焊接称为焊装。一般来说，对于车身上的小分总成，我们一般在单机上进行焊装，对于大总成的焊装，一般在流水线上完成，因此，车身焊装一般需要很多生产线，生产线上配置何种焊接设备以及工具，定位和夹紧的工装，质量检测和控制系统，安全保护装置，以及运输系统等。

现在生活中人们对汽车的需求量较高，基本上每家每户都至少有一辆汽车，所以厂商需要在汽车生产效率上更进一步的提高，然而提高生产效率的根本就是提高焊接效率，现有汽车焊接技术上，每个机械手基本上安装有一个焊枪，在焊接的过程中，机械手需要进行多次到焊枪库中更换焊枪，在更换焊枪的步骤上消耗了很多的时间，使得生产效率下降。

现在需要一种新技术来提高更换焊枪所需要的时间和减少换枪次数，从而提高焊接效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种机械手焊接设备，其能有效解决现有之焊接设备存在机械手换枪次数多和换枪时间长的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种机械手焊接设备，包括有：

一机架，该机架中有用于加工的空腔，该空腔有可以与外界相通的腔口；

一焊接台，位于空腔中，所述焊接台上包括有工作台、被支撑于工作台表面的工作面板和设置在工作面板上的胎模固定架；

至少一个焊枪库，设置在空腔中，所述焊枪库包括有支架、焊枪收纳板和焊枪，所述焊枪收纳板固定于该支架上，所述焊枪摆放在该焊枪收纳板中；

至少一个机械手，位于空腔内，该机械手上可快拆式安装有一双臂焊接装置，由机械手控制该双臂焊接装置在焊枪库与焊接台之间来回移动，该双臂焊接装置包括有安装连接盘、水平传输机构、垂直传输机构、第一焊接机构以及第二焊接机构；该安装连接盘与机械手安装连接，安装连接盘的下方连接有一安装架，所述水平运输机构和垂直运输机构均安装在安装架上；该水平传输机构和垂直传输机构均固定在安装连接盘的下方；该第一焊接结构设置于水平传输机构上并由水平传输机构带动水平来回活动，所述第一焊接机构包括有第一滑动座、第一焊枪和第一升降机构，该第一滑动座设置于水平传输机构上并由水平传输机构带动水平来回活动，该第一焊枪可竖向来回活动地设置于第一滑动座上，该第一升降机构设置于第一滑动座上并带动第一焊枪竖向来回活动；该第二焊接结构设置于垂直传输机构上并由垂直传输机构带动竖向来回活动，所述第二焊接机构包括有第二滑动座、第二焊枪和第二升降机构，该第二滑动座设置于垂直传输机构上并由垂直传输机构带动竖向来回活动，该第二焊枪可竖向来回活动地设置于第二滑动座上，该第二升降机构设置于第二滑动座上并带动第二焊枪竖向来回活动。

作为一种优选方案：所述水平传输机构包括有水平壳体、第一丝杠和水平驱动电机；前述第一滑动座可水平来回活动地设置于水平壳体上；该第一丝杠可来回转动地设置于水平壳体内并与第一滑动座螺合连接，第一丝杠带动第一滑动座水平来回活动；该水平驱动电机设置于水平壳体上并带动第一丝杠来回转动。

作为一种优选方案：所述垂直传输机构包括有垂直壳体、第二丝杠和垂直驱动电机；前述第二滑动座可竖向来回活动地设置于垂直壳体上；该第二丝杠可来回转动地设置于垂直壳体内并与第二滑动座螺合连接，第二丝杠带动第二滑动座竖向来回活动；该垂直驱动电机设置于垂直壳体上并带动第二丝杠来回转动。

作为一种优选方案：所述焊枪收纳板倾斜设置，该焊枪收纳板上设有多个让位通槽，每一让位通槽的边缘均具有库位，每一库位上均设置有第一定位部和第一磁吸部，每个焊枪上均设置有第二定位部和第二磁吸部，该第一定位部与第二定位部相匹配，所述第一磁吸部与第二磁吸部相吸紧。

作为一种优选方案：所述支架包括有支撑脚和支撑板，该支撑脚和支撑板通过紧固件安装在一起，前述焊枪收纳板固定在支撑板的上表面。

作为一种优选方案：所述第一定位部为多个圆周排列的第一定位孔，所述第二定位部为多个圆周排列的定位柱，该定位柱卡合在第一定位孔中；所述第一磁吸部和第二磁吸部上均设有磁铁，通过磁铁的磁力将第一磁吸部和第二磁吸部吸紧在一起。

作为一种优选方案：所述工作台上表面的左右两侧设有第一滑动机构，前述工作面板的左右两侧面与第一滑动机构接触，该工作面板可随着第一滑动机构在水平方向上前后平移。

作为一种优选方案：所述工作台的左右两侧面均设有控制按钮。

作为一种优选方案：所述腔口的前方还设有胎模更换车，该胎模更换车上表面的左右两侧设有第二滑动机构，该第二滑动机构可带动工作面板在水平方向上前后平移。

作为一种优选方案：所述胎模更换车的后方设有固定卡钩，该胎模更换车的前方设有控制固定卡钩的卡钩控制杆，该固定卡钩可卡合在前述工作台上。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过在空腔中设有至少一个焊枪库，该焊枪收纳板固定于该支架上，各种类型的焊枪摆放在该焊枪收纳板中，使得机械手可以在焊接的过程中快速的实现换枪，同时，在机械手上可快拆式安装有一双臂焊接装置，该双臂焊接装置上设有能够调节第一焊枪和第二焊枪位置的垂直运输机构和水平运输机构，使得第一焊枪与第二焊枪均能够独立的实行焊接，提高了焊接的效率，并且能够使得换枪的次数减半，多方面提高焊接设备的生产效率。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的组装立体示意图；

图2是本发明之较佳实施例的另一状态组装立体示意图；

图3是本发明之较佳实施例之双臂焊接装置的立体示意图；

图4是本发明之较佳实施例之的第一焊接机构和水平传输机构的组装立体示意图；

图5是本发明之较佳实施例之的第二焊接机构和垂直传输机构的组装立体示意图；

图6是本发明之较佳实施例之焊枪库的立体示意图；

图7是本发明之较佳实施例之焊枪收纳板的立体示意图；

图8是本发明之较佳实施例之支撑脚的左视图；

图9是本发明之较佳实施例之焊接台的立体示意图；

图10是本发明之较佳实施例之胎膜更换车的立体示意图。

附图标识说明：

10、机架11、空腔

12、腔口20、焊接台

21、工作台211、第一滑动机构

212、控制按钮22、工作面板

23、胎模固定架30、焊枪库

31、支架311、支撑脚

312、支撑板32、焊枪收纳板

321、让位通槽322、库位

323、第一定位部324、第一磁吸部

33、焊枪331、第二定位部

332、第二磁吸部40、机械手

50、双臂焊接装置51、安装连接盘

52、第一焊接机构521、第一滑动座

522、第一焊枪523、第一升降机构

53、第二焊接机构531、第二滑动座

532、第二焊枪533、第二升降机构

54、水平传输机构541、水平壳体

542、水平驱动电机55、垂直传输机构

551、垂直壳体552、垂直驱动电机

56、安装架60、胎模更换车

61、第二滑动机构62、固定卡钩。

具体实施方式

请参照图1至图10所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有机架10、焊接台20、焊枪33库30、机械手40和胎模更换车60。

该机架10中有用于加工的空腔11，该空腔11有可以与外界相通的腔口12，该腔口12可以供工作人员观察空腔11中的机械手40的工作情况。

该焊接台20位于空腔11中，该焊接台20上包括有工作台21、被支撑于工作台21表面的工作面板22和设置在工作面板22上的胎模固定架23。

该工作台21上表面的左右两侧设有第一滑动机构211，该工作台21的左右两侧面均设有控制第一滑动机构211的控制按钮212，该工作面板22的左右两侧面与第一滑动机构211接触，该工作面板22可随着第一滑动机构211在水平方向上前后平移。当焊接台20上的待加工元件加工完成后，整个工作面板22通过第一滑动机构211水平向前平移的从焊接台20上卸下，并人工更换另一个工作面板22到焊接台20上，该焊接台20上安装有新的待加工元件。

该焊枪33库30设置在空腔11中，该焊枪33库30包括有支架31、焊枪33收纳板32和焊枪33，该焊枪33收纳板32固定于该支架31上，该焊枪33摆放在该焊枪33收纳板32中，该焊枪33收纳板32是倾斜设置的，该焊枪33收纳板32上设有多个让位通槽321，该让位通槽321的边侧位置有库位322，每个库位322上均设置有第一定位部323和第一磁吸部324，每个焊枪33上均设置有第二定位部331和第二磁吸部332，该第一定位部323与第二定位部331相匹配，这样的设计同时能够在换焊枪的时候，起到防错和检测的作用，并且可以同时更换2个以上焊枪；所述第一磁吸部324与第二磁吸部332相吸紧。该第一定位部323为多个圆周排列的第一定位孔，该第二定位部331为多个圆周排列的定位柱，该定位柱卡合在第一定位孔中；该第一磁吸部324和第二磁吸部332上均设有磁铁，通过磁铁的磁力将第一磁吸部324和第二磁吸部332吸紧在一起。通过设有第一磁吸部324和第二磁吸部332，能够将焊枪33更稳固的固定在库位322上，不容易掉落。

该支架31包括有支撑脚311和支撑板312，该支撑脚311和支撑板312通过紧固件安装在一起，前述焊枪33收纳板32通过紧固件固定在支撑板312的上表面，该焊枪33收纳板32的上表面与水平面形成有30°夹角,该夹角a的角度是依据本实施例中的机器人的位置及姿态的最优角度。

该机械手40位于空腔11内，该机械手40上可快拆式安装有一双臂焊接装置50，由机械手40控制该双臂焊接装置50在焊枪33库30与焊接台20之间来回移动。该双臂焊接装置50包括有安装连接盘51、第一焊接机构52、第二焊接机构53、水平传输机构54和垂直传输机构55，该安装连接盘51的下方连接有一安装架56，该安装连接盘51与机械手40安装连接，该水平传输机构54和垂直传输机构55均固定在安装架56上。该水平传输机构54包括有水平壳体541、第一丝杠和水平驱动电机542，该第一丝杠可来回转动地设置于水平壳体541内，该水平壳体541用于保护其内部的第一丝杠，该水平驱动电机542设置于水平壳体541上并带动第一丝杠来回转动。该垂直传输机构55包括有垂直壳体551、第二丝杠和垂直驱动电机552，该第二丝杠可来回转动地设置于垂直壳体551内，该垂直壳体551用于保护其内部的第二丝杠，该垂直驱动电机552设置于垂直壳体551上并带动第二丝杠来回转动。

该第一焊接结构设置于水平传输机构54上并由水平传输机构54带动水平来回活动，该第一焊接机构52包括有第一滑动座521、第一焊枪522和第一升降机构523，该第一滑动座521设置于水平传输机构54上并由水平传输机构54带动水平来回活动，该第一焊枪522可竖向来回活动地设置于第一滑动座521上，该第一焊枪522上设有第一吸气头，该第一吸气头可以辅助第一焊枪522固定在该安装连接盘51上，该第一升降机构523设置于第一滑动座521上并带动第一焊枪522竖向来回活动。该第一滑动座521可水平来回活动地设置于水平壳体541上，前述第一丝杠与第一滑动座521螺合连接，第一丝杠带动第一滑动座521水平来回活动。该第一滑动座521上设置有可竖向来回活动的第一安装座，该第一焊枪522可拆卸地设置于第一安装座上，前述第一升降机构523带动第一安装座竖向来回活动，第一焊枪522随第一安装座竖向来回活动，所以通过第一升降机构523可以带动第一焊枪522在竖直方向上来回活动。该第一滑动座521上设有第一传感器，前述第一安装座上设有与前述第一传感器配合使用的第一限位块，该第一限位块呈“l”型结构，该第一限位块随着第一安装座竖向来回活动，当第一限位块接触到第一传感器就会将第一安装座的活动情况反馈到电脑中，从而对第一安装座的活动进行控制。

该第二焊接结构设置于垂直传输机构55上并由垂直传输机构55带动竖向来回活动，该第二焊接机构53包括有第二滑动座531、第二焊枪532和第二升降机构533，该第二滑动座531设置于垂直传输机构55上并由垂直传输机构55带动竖向来回活动，该第二焊枪532可竖向来回活动地设置于第二滑动座531上，该第二焊枪532上设有第二吸气头，该第二吸气头可以辅助第二焊枪532固定在该安装连接盘51上，该第二升降机构533设置于第二滑动座531上并带动第二焊枪532竖向来回活动。该第二滑动座531可水平来回活动地设置于垂直壳体551上，前述第二丝杠与第二滑动座531螺合连接，第二丝杠带动第二滑动座531竖直来回活动。该第二滑动座531上设置有可竖向来回活动的第二安装座，该第二焊枪532可拆卸地设置于第二安装座上，前述第二升降机构533带动第二安装座竖向来回活动，第二焊枪532随第二安装座竖向来回活动，所以通过第二升降机构533可以带动第二焊枪532在竖直方向上来回活动。该第二滑动座531上设有第二传感器，前述第二安装座上设有与前述第二传感器配合使用的第二限位块，该第二限位块呈“l”型结构，该第二限位块随着第二安装座竖向来回活动，当第二限位块接触到第二传感器就会将第二安装座的活动情况反馈到电脑中，从而对第二安装座的活动进行控制。

该腔口12的前方还设有胎模更换车60，该胎模更换车60上表面的左右两侧设有第二滑动机构61，该第二滑动机构61与第一滑动机构211配合使用，当工作面板22上的待焊接元件焊接完成后，通过第一滑动机构211将工作面板22水平向后滑动靠近胎膜更换车上第二滑动机构61，接着第二滑动机构61紧接着第一滑动机构211将工作面板22继续向后滑动，并将工作面板22滑动到胎膜更换车上方。该胎模更换车60的后方设有固定卡钩62，该胎模更换车60的前方设有控制固定卡钩62的卡钩控制杆，该固定卡钩62可卡合在前述工作台21上，防止胎膜更换车随意走动。

详述本实施例的工作过程如下：

首先，通过胎膜更换车将带有带焊接元件的工作面板22从第二滑动机构61滑向第一滑动机构211，并固定在工作台21上方，接着，通过水平运输机构54和垂直运输机构55对第一焊枪522和第二焊枪532根据不同待焊接元件进行位置调整，并由机械手40带动双臂焊接装置50靠近待焊接元件，然后，通过第一升降机构523和第二升降机构533带动第一焊枪522和第二焊枪532实现焊接，再接着如果需要更换焊枪33，通过机械手40带动下，由水平运输机构54、垂直运输机构55、第一升降机构523和第二升降机构533对第一焊枪522和第二焊枪532的位置进行调整后实现更换焊枪33，最后当工作面板22上的待焊接元件焊接完成后，通过第一滑动机构211将工作面板22水平向后滑动靠近胎膜更换车上第二滑动机构61，接着第二滑动机构61紧接着第一滑动机构211将工作面板22继续向后滑动，并将工作面板22滑动到胎膜更换车上方。

本发明的设计重点在于：

通过在空腔中设有至少一个焊枪库，该焊枪收纳板固定于该支架上，各种类型的焊枪摆放在该焊枪收纳板中，使得机械手可以在焊接的过程中快速的实现换枪，同时，在机械手上可快拆式安装有一双臂焊接装置，该双臂焊接装置上设有能够调节第一焊枪和第二焊枪位置的垂直运输机构和水平运输机构，使得第一焊枪与第二焊枪均能够独立的实行焊接，提高了焊接的效率，并且能够使得换枪的次数减半，多方面提高焊接设备的生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。