一种五轴联动高效自动碰焊的制造方法
【专利摘要】一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于：其包括碰焊机主体及设于其上的机械手装置，其中所述的机械手装置包括；一安装在碰焊机主体支架顶端的X轴滑台、Y轴滑台，Y轴滑台由X轴伺服机构驱动在X轴滑台上作横向滑移运动；一安装在Y轴滑台上的Z轴滑台，一安装在Z轴滑台上提升臂，一安装在提升臂下端的A轴转台及B轴转台，B轴转台由B轴伺服机构驱动其可作B轴旋转运动；一安装在B轴转台上的对接座，其通过对接装置可快速实现与模具架上的固定板的对接与分离。本实用新型的有益效果是：利用五轴联动的机械臂代替传统手工操作，在具有生产效率高，降低操作者劳动强度的同时，还具有定位准确，焊接质量可靠等优点。
【专利说明】 一种五轴联动高效自动碰焊机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种碰焊机，具体是一种五轴联动高效自动碰焊机。
【背景技术】
[0002]拉篮按照材质一般可分为不锈钢拉篮、铁镀铬拉篮，铁烤漆拉篮和铝合金拉篮等。拉篮能提供较大的储物空间，而且可以合理地利用橱柜里面的空间，使各种物品和用具各得其所。根据不同的用途，拉篮可分为多功能调味拉篮、炉台拉篮、大型功能拉篮高深拉篮、连动篮和转角拉篮等，因此金属拉篮广泛的应用于人们生活的方方面面。正是由于拉篮具有庞大的市场，所以如何快速高效高质量的生产是现代企业急需要解决的问题。
[0003]目前，主流的拉篮生产大多采用人工碰焊操作，生产时，作业员要先将五金件与定型模具组合完毕后，再将定型模具连同五金件一起放入碰焊机中，仔细观察确认放置无误后踩下脚踏按钮，完成碰焊机对五金件的组合加工，在多点碰焊的产品时需要重复移动或翻转产品位置。因此这种纯人工作业方式需要作业员眼、手、脚多方并用完成加工，不单效率低下，且体力劳动强度大，使人容易产生疲劳，对作业员的身心健康不利。因此急需对现有的纯手工操作的加工方式作进一步改善。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，组装方便，生产成本低，全自动焊接，减轻劳动强度，提升生产效率的一种五轴联动高效自动碰焊机。
[0005]本实用新型目的是用以下方式实现的:一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:其包括碰焊机主体及设于其上的机械手装置，其中所述的机械手装置包括；
[0006]一安装在碰焊机主体支架顶端的X轴滑台，及可在其上作横向滑移运动的Y轴滑台，Y轴滑台由X轴伺服机构驱动在X轴滑台上作横向滑移运动；
[0007]一安装在Y轴滑台上的Z轴滑台，Z轴滑台在Y轴伺服机构的驱动下，可在Y轴滑台上作纵向滑移运动；
[0008]一安装在Z轴滑台上提升臂，提升臂在Z轴伺服机构的驱动下，可在Z轴滑台上作竖向滑移伸缩运动；
[0009]一安装在提升臂下端的A轴转台，A轴转台由A轴伺服机构驱动其作A轴旋转运动；
[0010]一安装A轴转台上的B轴转台，B轴转台由B轴伺服机构驱动其可作B轴旋转运动；
[0011]一安装在B轴转台上的对接座，其通过对接装置可快速实现与模具架上的固定板的对接与分离。
[0012]所述的Z轴伺服机构包括安装在提升臂上丝杠及与其螺接的丝杠螺母，丝杠螺母由伺服电机驱动可转动地固定在Z轴滑台上，所述Z轴滑台与提升臂间安装有助力气缸。
[0013]所述的A轴伺服机构安装在提升臂上，所述的A轴转台固定于A轴伺服机构上。
[0014]所述的B轴伺服机构安装在的A轴转台上，所述的B轴转台固定于B轴伺服机构上。
[0015]所述的对接座为设置与B轴转台上的若干对接孔，对接孔侧壁设置有由气缸推动的锁块，锁块在气缸的推动下可从对接孔侧壁插入对接孔内。
[0016]所述的锁块顶端设置成上小下大的梯形状。
[0017]所述的固定板端面上对应对接座上的对接孔设置有若干连接柱，连接柱的柱面上设置有梯形槽与锁块配合锁紧。
[0018]本实用新型的有益效果是:I)结构简单，组装方便，生产成本低，提高市场竞争力。2)利用五轴联动的机械臂代替传统手工操作，在具有生产效率高，降低操作者劳动强度的同时，还具有定位准确，焊接质量可靠等优点。3)全程自动化生产，并由伺服控制系统控制运动，所以当工件发生变化时，只需要修改相应的程序参数即可，无需作机械调整，提升其适应范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1、2、3为本实用新型结构总装效果图。
[0020]图4为本实用新型结构中图3的局部结构放大图。
[0021]图5为本实用新型中提升臂结构示意图。
[0022]图6为本实用新型中A轴、B轴结构示意图。
[0023]图7为本实用新型中固定板与对接座装配图。
[0024]图8为本实用新型中固定板结构剖视图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型作具体进一步的说明。一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:其包括碰焊机主体I及设于其上的机械手装置，其中所述的机械手装置包括；
[0026]一安装在碰焊机主体I支架顶端的X轴滑台2，及可在其上作横向滑移运动的Y轴滑台3，Y轴滑台3由X轴伺服机构驱动在X轴滑台2上作横向滑移运动；
[0027]一安装在Y轴滑台3上的Z轴滑台4，Z轴滑台在Y轴伺服机构的驱动下，可在Y轴滑台3上作纵向滑移运动；
[0028]一安装在Z轴滑台4上提升臂5，提升臂在Z轴伺服机构的驱动下，可在Z轴滑台4上作竖向滑移伸缩运动；
[0029]一安装在提升臂5端的A轴转台6，A轴转台由A轴伺服机构61驱动其作A轴旋转运动；
[0030]一安装A轴转台6上的B轴转台7，B轴转台7由B轴伺服机构71驱动其可作B轴旋转运动；
[0031]一安装在B轴转台7上的对接座8，其通过对接装置可快速实现与模具架上的固定板9的对接与分离。
[0032]所述的Z轴伺服机构包括安装在提升臂5上丝杠51及与其螺接的丝杠螺母52，丝杠螺母52由伺服电机53驱动可转动地固定在Z轴滑台4上，所述Z轴滑台4与提升臂5间安装有助力气缸54。
[0033]所述的A轴伺服机构61安装在提升臂上，所述的A轴转台6固定于A轴伺服机构61上。
[0034]所述的B轴伺服机构61安装在的A轴转台6上，所述的B轴转台7固定于B轴伺服机构71上。
[0035]所述的对接座8为设置与B轴转台7上的若干对接孔，对接孔7侧壁设置有由气缸81推动的锁块82，锁块82在气缸的推动下可从对接孔7侧壁插入对接孔7内。
[0036]所述的锁块82顶端设置成上小下大的梯形状。
[0037]所述的固定板9端面上对应对接座8上的对接孔设置有若干连接柱91，连接柱91的柱面上设置有梯形槽92与锁块81配合锁紧。
[0038]工作原理:在设备自动生产前，需要操作者将五金件组合，并将其固定在定型模具上，最后将定型模具移动至指定的位置，启动设备，通过控制系统对X、Y、Z、A、B轴的运动控制，使得对接座上的对接孔与定型模具上的连接柱对接，控制系统启动气缸81推动锁块82向对接孔方向运动，令锁块插入连接柱上的梯形槽92，利用梯形的导向作用将两者紧固为一整体。
[0039]然后控制系统根据预定的坐标带动定型模具运动，并同时操作碰焊机工作，最终完成所用的焊点焊接后，将定型模具放回原点，气缸81复位，对接座与模具分离，对接座提取下一定型模具继续加工，以此往复循环，具体过程不再详细赘述。
[0040]其中需要说明的时:由于本案中A、B轴，外加定型模具及产品本身的重量都施加于提升臂上，加上提升臂的自重，因此需要足够功率的伺服机构才能驱动其运动，所以在造成生产成本高的同时，还容易在驱动过程中出现不稳定的情况。另外，太重的负载还容易加剧机械磨损，影响设备使用寿命。因此本案中巧妙的在提升臂与Z轴滑台间设置有助力气缸，在提升臂向上运动时，气缸通气产生拉力辅助Z轴伺服机构驱动提升臂运动。因此在保证正常稳定工作的前提下，还可降低对伺服电机的功率要求，延长了设备的使用寿命。
[0041]与传统技术相比，本案中利用伺服机构驱动相关滑台运动，利用五轴联动模仿传统人工操作，在提高生产效率，降低生产成本同时，还保证了焊接质量，提升产品质量。从而避免传统人工操作所带来的劳动强度大，不利于操作者身心健康等弊端，故可广泛推广使用，为企业提升市场竞争力作贡献。
【权利要求】
1.一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:其包括碰焊机主体(I)及设于其上的机械手装置，其中所述的机械手装置包括； 一安装在碰焊机主体(I)支架顶端的X轴滑台(2)，及可在其上作横向滑移运动的Y轴滑台(3)，Y轴滑台(3)由X轴伺服机构驱动在X轴滑台(2)上作横向滑移运动； 一安装在Y轴滑台(3)上的Z轴滑台(4)，Z轴滑台在Y轴伺服机构的驱动下，可在Y轴滑台(3)上作纵向滑移运动； 一安装在Z轴滑台(4)上提升臂(5)，提升臂在Z轴伺服机构的驱动下，可在Z轴滑台(4)上作竖向滑移伸缩运动； 一安装在提升臂(5)下端的A轴转台(6)，A轴转台由A轴伺服机构(61)驱动其作A轴旋转运动； 一安装A轴转台(6)上的B轴转台(7)，B轴转台(7)由B轴伺服机构(71)驱动其可作B轴旋转运动； 一安装在B轴转台(7)上的对接座(8)，其通过对接装置可快速实现与模具架上的固定板(9)的对接与分离。
2.根据权利要求1所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的Z轴伺服机构包括安装在提升臂(5)上丝杠(51)及与其螺接的丝杠螺母(52)，丝杠螺母(52)由伺服电机(53)驱动可转动地固定在Z轴滑台(4)上，所述Z轴滑台(4)与提升臂(5)间安装有助力气缸(54)。
3.根据权利要求1所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的A轴伺服机构(61)安装在提升臂上，所述的A轴转台(6)固定于A轴伺服机构(61)上。
4.根据权利要求1或3所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的B轴伺服机构(61)安装在的A轴转台(6 )上，所述的B轴转台(7 )固定于B轴伺服机构(71)上。
5.根据权利要求1所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的对接座(8)为设置与B轴转台(7)上的若干对接孔，对接孔(7)侧壁设置有由气缸(81)推动的锁块(82)，锁块(82)在气缸的推动下可从对接孔(7)侧壁插入对接孔(7)内。
6.根据权利要求5所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的锁块(82)顶端设置成上小下大的梯形状。
7.根据权利要求1所述的一种五轴联动高效自动碰焊机，其特征在于:所述的固定板(9 )端面上对应对接座(8 )上的对接孔设置有若干连接柱(91)，连接柱(91)的柱面上设置有梯形槽(92)与锁块(81)配合锁紧。
【文档编号】B23K11/31GK204135546SQ201420476777
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】陈博民, 梁永雄 申请人:广东顺德劳佰得机器人科技有限公司