专利名称：汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种机械技术领域的设备，尤其涉及一种汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构。
背景技术：
汽车尾气净化器是汽车的关键部件，也是中高档轿车的必备部件。随着城市机动车辆日益增多，汽车排气已严重污染了大气环境，汽车尾气三元净化器的自动化生产线能否实现国产化，对我国汽车产业的自主发展具有很大的影响。捆绑式三元催化净化器，由三类零件组成壳体(不锈钢)、衬垫(石棉)和陶瓷载体，在整条生产线中涉及多个环节，其中自动恒力捆绑点焊系统的作用在于用恒力把三者捆在一起，并在两侧边点焊住，恒力捆绑的目的在于保证捆绑质量，保证批量生产时捆绑力的一致性，防止过紧而导致载体碎裂，或过松而导致载体窜动。该工序的加工效率及精确程度直接影响了净化器的生产效率和质量，是净化器生产中必不可少的环节。国内汽车尾气净化器生产线中，净化器生产的捆绑点焊设备存在两种情况，国外引进的自动生产线，结构复杂，价格昂贵，增加了生产成本，使产品价格居高不下。国内开发的尾气净化器生产线中，捆绑点焊过程多采用熟练工人手工完成操作，或者用半自动化的捆绑设备加人工点焊，劳动强度大且产品质量低，自动化程度不高，生产效率低。
经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利“尾气净化器用的载体捆绑机”，申请号CN00221853.4，公告日为2001年8月8日，该专利公开了一种尾气净化器用的载体捆绑机它包括机架、拉动杆、缸体、设置于机架上的导轨，拉动杆的一端通过丝杠螺母机构与手动转轮相连接，拉动杆的另一端与缸体中的活塞相连接，活塞通过压缩空气将运动和力传递给缸体，缸体的内腔中装有压力表，缸体与导轨滑动连接。通过手动转论转动拉动活塞后可以由缸体拉动包裹载体的包皮，使得包皮紧箍载体，可以根据压力表的压力读数保证批量生产时捆绑力的一致性。该载体捆绑机存在以下不足[1]采取开环控制，拉力手工控制，可靠性低，人眼读取压力表读数，存在人为误差，控制精确度低；[2]进料下料，捆绑点焊均为手工操作，劳动强度大，生产效率低，无法满足大批量生产；[3]此捆绑机只能当作捆绑的工具，没有与之配套的进料下料机构，不能自动实现各项操作，无法满足自动化流水线生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，使之能自动的进料、下料，自动闭环控制恒定的捆绑力，并且自动准确的点焊，可以满足不同型号、不同规格的产品自动化生产的需求。本发明结构简单可靠，提高生产效率，减轻劳动强度。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括机架、力传感器支架、力传感器、力传感器连接块、下料气缸、下料推板、左焊枪集成、位置探测传感器集成、捆绑液压缸连接块、右焊枪集成、点焊机构支架、点焊机构支架移动导轨、点焊机构支架移动气缸、捆绑液压缸、进料气缸、进料推板、送料导轨、捆绑带、捆绑支架、导向滚针。连接关系为力传感器支架焊接在在机架前端，力传感器一端安装在力传感器支架上，另一端与力传感器连接块固定联接；力传感器连接块支撑在导向滚针上，一端与力传感器连接块联接，另一端与捆绑带固定联接在一起。导向滚针安放在捆绑支架上，可以原处转动，捆绑支架焊接在机架上。捆绑带一端通过螺栓与力传感器连接块连接，另一端通过螺栓与捆绑液压缸连接块连接。捆绑液压缸连接块焊接在捆绑液压缸推杆端部，捆绑液压缸固定在机架上。点焊机构支架移动导轨固定在机架上，点焊机构支架移动气缸固定在点焊机构支架移动导轨的一端，点焊机构支架安装在点焊机构移动导轨上，点焊机构支架一端焊接在点焊机构移动气缸推杆末端，点焊机构支架在点焊机构支架移动气缸的驱动下可以在点焊机构支架导轨上往复滑动；点焊机构支架另一端有燕尾槽，左焊枪集成、右焊枪集成以及位置探测传感器集成安装在点焊机构支架的燕尾槽上，且可以沿燕尾槽自由滑动，位置探测传感器集成在左焊枪集成与右焊枪集成中间；送料导轨固定在机架上，进料气缸固定在送料导轨一端，进料推板焊接在进料气缸的推杆末端，进料推板可以在进料气缸的推杆的推动下做往复运动；下料气缸焊接在机架上，下料推板焊接在下料气缸推杆末端，下料推板可以在下料气缸推杆的推动下做往复运动。
所述左焊枪集成，包括焊枪支架、焊条臂、焊条。连接关系为焊枪支架安装在前面所述点焊机构支架上的燕尾槽内，可沿燕尾槽自由滑动，焊枪支架相对点焊机构支架的位置通过焊枪支架上的定位螺钉固定。焊条臂通过一过孔安装在焊枪支架上，焊条臂可以在过孔中相对焊枪支架自由滑动与转动，焊条臂相对焊枪支架的位置通过焊枪支架上的定位螺钉固定。焊条固定在焊条臂末端。
所述右焊枪集成与左焊枪集成机构相同。
所述位置探测传感器集成包括探针、探针臂、探针支架。连接关系为探针支架安装在前面所述点焊机构支架上的燕尾槽内，可沿燕尾槽自由滑动，探针支架相对点焊机构支架的位置通过探针支架上的定位螺钉固定。探针臂通过探针支架上一过孔安装在探针支架上，探针臂可以在过孔中相对探针支架自由滑动与转动，探针臂相对探针支架的位置通过探针支架上的定位螺钉固定。探针固定在探针臂末端。
本发明能自动的进料、恒力捆绑、点焊、下料，满足了自动化流水线生产的需要。捆绑半径可调；捆绑力由力传感器检测并反馈，通过闭环控制，保证了比较稳定的恒力捆绑；通过位置传感器检测焊缝，点焊位置准确；机构简单可靠，尤其是满足了汽车尾气三元净化器自动化生产线上、下料批量生产的需求。本发明可以满足不同型号、不同规格的恒力捆绑点焊自动化大绑点焊的需要。
图1为本发明的结构示意2为本发明的正视3为本发明的右视中各个图号代表的元件名称如下机架1、力传感器支架2、力传感器3、力传感器连接块4、下料气缸5、下料推板6、左焊枪集成7、位置探测传感器集成8、捆绑液压缸连接块9、右焊枪集成10、点焊机构支架11、点焊机构支架移动导轨12、点焊机构支架移动气缸13、捆绑液压缸14、进料气缸15、进料推板16、送料导轨17、捆绑带18、捆绑支架19、导向滚针20、探针21、探针臂22、探针支架23、焊枪支架24、焊条臂25、焊条26。
具体实施例方式
如图1至图3所示，本发明包括机架1、力传感器支架2、力传感器3、力传感器连接块4、下料气缸5、下料推板6、左焊枪集成7、位置探测传感器集成8、捆绑液压缸连接块9、右焊枪集成10、点焊机构支架11、点焊机构支架移动导轨12、点焊机构支架移动气缸13、捆绑液压缸14、进料气缸15、进料推板16、送料导轨17、捆绑带18、捆绑支架19、导向滚针20。连接关系为力传感器支架2焊接在在机架1前端，力传感器3一端安装在力传感器支架2上，另一端与力传感器连接块4固定联接，力传感器连接块4支撑在导向滚针20上，一端与力传感器2联接，另一端与捆绑带18固定联接在一起。导向滚针20安放在捆绑支架19上，可以自由转动，捆绑支架19焊接在机架1上。捆绑带18一端通过螺栓与力传感器连接块4连接，另一端通过螺栓与捆绑液压缸连接块9连接。捆绑液压缸连接块9焊接在捆绑液压缸14推杆端部，捆绑液压固定在机架1上。点焊机构支架移动导轨12固定在机架1上，点焊机构支架移动气缸13固定在点焊机构支架移动导轨12的一端，点焊机构支架11安装在点焊机构支架移动导轨12上，点焊机构支架11一端焊接在点焊机构支架移动气缸13推杆末端，点焊机构支架11在点焊机构支架移动气缸13的驱动下可以在点焊机构支架导轨12上往复滑动；点焊机构支架11另一端有燕尾槽，左焊枪集成7、右焊枪集成10以及位置探测传感器集成8安装在点焊机构支架11的燕尾槽上，且可以沿燕尾槽自由滑动，位置探测传感器集成8在左焊枪集成7与右焊枪集成10中间；送料导轨17固定在机架1上，进料气缸15固定在送料导轨17一端，进料推板16焊接在进料气缸15的推杆末端，进料推板16可以在进料气缸15的推杆的推动下做往复运动；下料气缸5焊接在机架1上，下料推板6焊接在下料气缸5推杆末端，下料推板6可以在下料气缸5推杆的推动下做往复运动。
所述左焊枪集成7，包括焊枪支架24、焊条臂25、焊条26。连接关系为焊枪支架24安装在前面所述点焊机构支架11上的燕尾槽内，可沿燕尾槽自由滑动，焊枪支架24相对点焊机构支架11的位置可以通过拧紧焊枪支架24上的用于焊枪支架24定位的螺钉固定。焊条臂25通过一过孔安装在焊枪支架24上，焊条臂25可以在过孔中相对焊枪支架24自由滑动与转动，焊条臂25相对焊枪支架24的位置可以通过拧紧焊枪支架24上的用于焊条臂25定位的螺钉固定。焊条26固定在焊条臂25末端。
所述右焊枪集成10与左焊枪集成7结构相同。
所述位置探测传感器集成8包括探针21、探针臂22、探针支架23。连接关系为探针支架23安装在前面所述点焊机构支架11上的燕尾槽内，可沿燕尾槽自由滑动，探针支架22相对点焊机构支架11的位置可以通过拧紧探针支架22上的用于探针支架22定位的螺钉固定。探针臂22通过探针支架23上一过孔安装在探针支架23上，探针臂22可以在过孔中相对探针支架23自由滑动与转动，探针臂22相对探针支架23的位置可以通过拧紧探针支架23上的用于探针臂22定位的螺钉固定。探针21固定在探针臂22末端。
下面以实施例结合附图对本发明作进一步描述卷筒(不锈钢材料)、垫料和载体由上一工序装在一起，载体与垫料装在卷筒内，卷筒有折叠边，下面统一将装在一起的卷筒、垫料与载体统称为三元组合体。根据批量生产待捆绑三元组合体的半径值与卷筒长度，事先设置好捆绑力大小，调整左焊枪集成7、右焊枪集成10及位置探测传感器集成8在点焊机构支架11上的位置，并拧紧焊枪支架24的定位螺钉及探针支架23的定位螺钉进行定位，调整左、右焊条臂25位置，并拧紧焊条臂25的定位螺钉定位，调整探针臂22位置，并拧紧探针臂22的定位螺钉定位。
1)三元组合体由送料机械手从上一工序送到送料导轨17待料位置上；2)进料气缸15推杆伸出，进料推板16推动三元组合体进入捆绑带18中；3)捆绑液压缸14推杆收缩拉动捆绑带18，力传感器3反馈拉力大小，经过控制器PID闭环控制流量比例阀，进而调整捆绑液压缸14推杆的伸缩量，保持恒定的捆绑力；4)点焊机构支架移动气缸13推动点焊机构支架11向前移动，当探针碰到卷筒的折叠边时，即检测到点焊位置，点焊机构支架11锁定在此位置上；5)焊条通电，快速点焊完成并断电；6)进料气缸15推杆带动进料推板16收缩至初始位置；7)捆绑液压缸14推杆伸出，捆绑带18松开已捆绑点焊好的三元组合体；
8)下料气缸5推杆伸出，经过下料推板6推动三元组合体一端，从捆绑带18中推出，三元组合体移动至送料导轨17上的待料位置；9)下料气缸5推杆带动下料推板6收缩至初始位置；10)送料机械手夹持三元组合体离开送料导轨17，移至下一加工机组。
重复动作1)至10)，即可实现汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机组的连续自动化生产。
权利要求
1.一种汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，包括机架(1)、力传感器支架(2)、力传感器(3)、力传感器连接块(4)、下料气缸(5)、下料推板(6)、左焊枪集成(7)、位置探测传感器集成(8)、捆绑液压缸连接块(9)、右焊枪集成(10)、点焊机构支架(11)、点焊机构支架移动导轨(12)、点焊机构支架移动气缸(13)、捆绑液压缸(14)、进料气缸(15)、进料推板(16)、送料导轨(17)、捆绑带(18)、捆绑支架(19)、导向滚针(20)，其特征在于，力传感器支架(2)焊接在在机架(1)前端，力传感器(3)一端设在力传感器支架(2)上，另一端与力传感器连接块(4)固定联接，力传感器连接块(4)支撑在导向滚针(20)上，导向滚针(20)设置在捆绑支架(19)上，捆绑支架(19)焊接在机架(1)上，捆绑带(18)一端与力传感器连接块(4)连接，另一端与捆绑液压缸连接块(9)连接，捆绑液压缸连接块(9)焊接在捆绑液压缸(14)推杆端部，捆绑液压固定在机架(1)上，点焊机构支架移动导轨(12)固定在机架(1)上，点焊机构支架移动气缸(13)固定在点焊机构支架移动导轨(12)的一端，点焊机构支架(11)设置在点焊机构支架移动导轨(12)上，左焊枪集成(7)、右焊枪集成(10)以及位置探测传感器集成(8)设置在点焊机构支架(11)上，位置探测传感器集成(8)在左焊枪集成(7)与右焊枪集成(10)中间，送料导轨(17)固定在机架(1)上，进料气缸(15)固定在送料导轨(17)一端，进料推板(16)焊接在进料气缸(15)的推杆末端，下料气缸(5)焊接在机架(1)上，下料推板(6)焊接在下料气缸(5)的推杆末端。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，点焊机构支架(11)一端焊接在点焊机构支架移动气缸(13)推杆末端，点焊机构支架(11)另一端有燕尾槽，左焊枪集成(7)、右焊枪集成(10)以及位置探测传感器集成(8)设置在点焊机构支架(11)的燕尾槽上。
3.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，所述左焊枪集成(7)，包括焊枪支架(24)、焊条臂(25)、焊条(26)，焊枪支架(24)设置在点焊机构支架(11)上，焊条臂(25)通过一过孔设置在焊枪支架(24)上，焊条(26)固定在焊条臂(25)末端。
4.根据权利要求3所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，焊枪支架(24)相对点焊机构支架(11)的位置通过焊枪支架(24)上的定位螺钉固定，焊条臂(25)相对焊枪支架(24)的位置通过焊枪支架(24)上定位螺钉固定。
5.根据权利要求3或者4所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，焊枪支架(24)设置在点焊机构支架(11)上的燕尾槽内，沿燕尾槽自由滑动。
6.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，所述右焊枪集成(10)与左焊枪集成(7)结构相同。
7.根据权利要求1所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，所述位置探测传感器集成(8)，包括探针(21)、探针臂(22)、探针支架(23)，探针支架(23)设置在点焊机构支架(11)上，探针臂(22)通过探针支架(23)上一过孔设置在探针支架(23)上，探针(21)固定在探针臂(22)末端。
8.根据权利要求7所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，探针支架(22)相对点焊机构支架(11)的位置通过探针支架(22)上的定位螺钉固定，探针臂(22)相对探针支架(23)的位置通过探针支架(23)上的定位螺钉固定。
9.根据权利要求7或者8所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，探针支架(23)设置在点焊机构支架(11)上的燕尾槽内，能沿燕尾槽自由滑动。
10.根据权利要求3或者7所述的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构，其特征是，焊条臂(25)在过孔中相对焊枪支架(24)自由滑动与转动，探针臂(22)在过孔中相对探针支架(23)自由滑动与转动。
全文摘要
一种机械技术领域的汽车尾气三元净化器生产线自动恒力捆绑点焊机构。本发明包括机架、力传感器支架、力传感器、力传感器连接块、下料气缸、下料推板、左焊枪集成、位置探测传感器集成、捆绑液压缸连接块、右焊枪集成、点焊机构支架、点焊机构支架移动导轨、点焊机构支架移动气缸、捆绑液压缸、进料气缸、进料推板、送料导轨、捆绑带、捆绑支架、导向滚针。本发明能自动的进料、恒力捆绑、点焊、下料，满足了自动化流水线生产的需要。捆绑半径可调；捆绑力由力传感器检测并反馈，通过闭环控制，保证了比较稳定的恒力捆绑；通过位置传感器检测焊缝，点焊位置准确；尤其是满足了汽车尾气三元净化器自动化生产线上、下料批量生产的需求。
文档编号B65B13/32GK1765705SQ200510110198
公开日2006年5月3日 申请日期2005年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者李彦明, 何创新, 刘成良 申请人:上海交通大学