本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及自动化焊接设备。
背景技术：
目前，对于磁极感应器的装配、焊接、检测均依赖传统的人工作业，需要人工先将磁铁压入铁芯内，在通过手动将圆环片通过治具压在铁芯上进行焊接。是采用人工将磁铁压入铁芯并由人工完成焊接和检测等工序，其效率低下，而且人工容易出错，影响产品品质。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种能够实现自动化装配、焊接和检测的自动化焊接设备。
一种自动化焊接设备，用于焊接汽车转向助力装置中磁极感应器，该磁极感应器包括铁芯、磁铁和圆环片，所述磁铁插设于所述铁芯内，所述圆环片覆设于所述铁芯的端面上；所述自动化焊接设备包括：
装载装置，用于将所述磁铁装入所述铁芯；
焊接装置，用于将所述圆环片焊接于所述铁芯的端面上；
焊前检测装置和焊后检测装置，分别位于所述焊接装置的前序工位和后续工位，以分别检测焊接前后装有磁铁的铁芯的磁通量；
转盘装置，用于将铁芯依次传经所述装载装置、所述焊前检测装置、所述焊接装置和焊后检测装置并经下料装置输出。
在其中一个实施例中，所述装载装置包括磁铁供料盘、压头和下压伺服模组；所述磁铁供料盘上开设有通孔，所述压头设于所述下压伺服模组上并与所述通孔相对，以便所述铁芯位于所述通孔处时，所述下压伺服模组驱动所述压头将所述磁铁压入所述铁芯。
在其中一个实施例中，所述转盘装置与所述磁铁供料盘之间设有转载装置，所述转载装置包括转移转盘和取放机构，所述转移转盘的相对两端设有转载位，以在所述取放机构将靠近所述转盘装置一端的转载位内装有磁铁的铁芯与所述转盘装置上未装有磁铁的铁芯对调后，所述转移转盘旋转而将两所述转载位对调，以将未装有磁铁的铁芯移至所述磁铁供料盘的通孔处而将装有磁铁的铁芯移至所述取放机构下方。
在其中一个实施例中，所述取放机构包括升降驱动组件以及取放夹爪组件，所述升降驱动组件用于驱动所述取放夹爪组件上下运动，所述取放夹爪组件包括旋转伺服模组和两夹爪，两所述夹爪以所述旋转伺服模组的旋转轴线为中心线对称设置，以在所述旋转伺服模组转动时，两所述夹爪可绕旋转轴线转动而对调所述转盘装置和所述转移转盘内的铁芯。
在其中一个实施例中，所述焊接装置包括圆环片供料组件、圆环片移载机械手、激光焊接头和圆环片压紧治具；其中，所述激光焊接头悬设于所述圆环片移载机械手上方，以在待焊接的铁芯经所述转盘装置旋转至所述激光焊接头下方时，所述圆环片移载机械手可将圆环片从所述圆环片供料组件转移并覆设于待焊接的铁芯的端面上；所述圆环片压紧治具与所述转盘装置相对而设，以在所述激光焊接头进行焊接时，所述圆环片压紧治具可将圆环片压紧在待接的铁芯的端面上。
在其中一个实施例中，所述焊前检测装置和所述焊后检测装置均包括铁芯夹爪、铁芯移载机械手和磁通检测线圈；所述铁芯夹爪设置于所述铁芯移载机械手上，以在所述铁芯移载机械手的作用下将所述转盘装置上已装有磁铁的铁芯移至所述磁通检测线圈进行磁通检测。
在其中一个实施例中，所述自动化焊接设备还包括同心度检测装置，用于检测所述圆环片与所述铁芯的同心度；所述同心度检测装置包括相机组件和光源组件，所述光源组件设置于所述相机组件下方。
在其中一个实施例中，所述下料装置包括下料夹爪、下料移载机械手、料盘堆叠平台、料盘升降伺服模组和料盘移载机械手；所述下料夹爪设于所述下料移载机械手上并用于从所述转盘装置上夹取已焊接的铁芯，所述料盘堆叠平台位于所述下料移载机械手的一侧并在所述料盘升降伺服模组的作用下供给料盘，以便所述下料移载机械手驱动所述下料夹爪移动至所述料盘上方时，所述下料夹爪可将已焊接的铁芯放入料盘内；所述料盘移载机械手用于将装载有已焊接的铁芯的料盘从所述料盘堆叠平台移出而完成下料作业。
在其中一个实施例中，所述转盘装置包括旋转盘、旋转驱动件和多个定位夹具，多个所述定位夹具分别绕所述旋转盘的旋转轴线均匀分布于所述旋转盘上，所述旋转盘安装于所述旋转驱动件上，当所述旋转驱动件驱动所述旋转盘旋转运动时，多个所述定位夹具分别承载所述铁芯随所述旋转盘在不同工位之间移动。
在其中一个实施例中，还包括设备机柜和防护壳体，所述防护壳体罩设于所述设备机柜上；所述装载装置、转盘装置、焊接装置、焊前检测装置、焊后检测装置和下料装置均设于所述设备机柜上并位于所述防护壳体内。
本实用新型提供的自动化焊接设备，通过装载装置可以快速准确完成磁铁与铁芯装配，并且在焊接装置将圆环片焊接到铁芯上的前序工位和后续工位上分别设置检测装置，对铁芯的磁铁进行检测，而将不良品分离出来，避免对后续工序的影响，提高自动化效率。
附图说明
图1为一实施方式中自动化焊接设备整体结构示意图；
图2为图1中圆圈A部分结构的局部放大图；
图3为一实施方式中装载装置及转载装置的结构示意图；
图4为图3中圆圈B部分结构的局部放大图；
图5为一实施方式中焊接装置的结构示意图；
图6为图5示出的焊接装置的局部结构示意图；
图7为一实施方式中焊前检测装置和所述焊后检测装置结构示意图；
图8为一实施方式中同心度检测装置结构示意图；
图9为一实施方式中下料装置结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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“内”、“外”、“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。
如图1和图2所示，一实施方式的自动化焊接设备，可以用于焊接汽车转向助力装置中磁极感应器。需要说明的是，该磁极感应器包括铁芯、磁铁和圆环片，磁铁插设于铁芯内，圆环片覆设于铁芯的端面上。
本实施方式中，该自动化焊接设备包括装载装置10、焊前检测装置20、焊接装置30、焊后检测装置40、同心度检测装置50、转盘装置60、下料装置70、转载装置80和设备机柜90。装载装置10、焊前检测装置20、焊接装置30、焊后检测装置40、同心度检测装置50和下料装置70围设在转盘装置60的周围。以随着转盘装置60的旋转，铁芯便可以被移到相应工位而实现自动化流水作业，即转盘装置60可以将铁芯依次传经装载装置10、焊前检测装置20、焊接装置30和焊后检测装置40并经下料装置70输出。其中，装载装置10用于将磁铁装入铁芯；焊接装置30用于将圆环片焊接于铁芯的端面上；焊前检测装置20和焊后检测装置40，分别位于焊接装置30的前序工位和后续工位，以分别检测焊接前后装有磁铁的铁芯的磁通量。
结合图2和图3所示，装载装置10包括磁铁供料盘11、压头12和下压伺服模组13。磁铁供料盘11上开设有通孔11a，压头12设于下压伺服模组13上并与通孔11a相对，以便铁芯位于通孔11a处时，下压伺服模组13驱动压头12将磁铁压入铁芯。需要说明的是，下压伺服模组13可以是固定在磁铁供料盘11上，也可以相对设置在磁铁供料盘11的一侧；此外，下压伺服模组13可以采用驱动气缸或驱动电机实现压头12在磁铁供料盘11的通孔11a处上下运动，已将磁铁压入位于该通孔11a处的铁芯。例如，在一些实施方式中，下压伺服模组13包括驱动电机131、滑座132和安装座133，压头12通过安装座133安装在滑座132上，进而驱动电机131驱动滑座132上下运动时，压头12相对磁铁供料盘11上下运动而将磁铁压装入铁芯内。
结合图3和图4所示，转载装置80设置于转盘装置60与磁铁供料盘11之间，转载装置80包括转移转盘81和取放机构82。该取放机构82用于将转移转盘81上以装有磁铁的铁芯转移到转盘装置60，同时将未装有磁铁的铁芯转移到转移转盘81，进而转移转盘81可以将未装有磁铁的铁芯移动到磁铁供料盘11的通孔11a处，以便装载装置10将磁铁装入铁芯。相应的，在转移转盘81的相对两端分别设置转载位81a，需要说明的是，转移转盘81上靠近转盘装置60一端的转载位81a与取放机构82相对时，另一转载位81a与磁铁供料盘11的通孔11a相对。确切的说，转移转盘81转动时，可以将两端转载位81a内的铁芯对调，因此，在取放机构82将靠近转盘装置60一端的转载位81a内装有磁铁的铁芯与转盘装置60上未装有磁铁的铁芯对调后，转移转盘81旋转而将两转载位81a对调，便可以将未装有磁铁的铁芯移至磁铁供料盘11的通孔11a处，同时将装有磁铁的铁芯移至取放机构82下方，这样取放机构82便可以将已装有磁铁的铁芯转移到转盘装置60，持续将转盘装置60未装有磁铁的铁芯转移到磁铁供料盘11的通孔11a处进行装入磁铁，同时将已装有磁铁的铁芯放回到转盘装置60流入下一工序，以具有较高的自动化作业效率。
上述实施方式中，转移转盘81两端的转载位81a上设有用于装载铁芯的治具81b，以便转移转转盘旋转对调两端转载位81a内的铁芯时，防止铁芯甩出或移位。
取放机构82包括升降驱动组件821以及取放夹爪组件822。升降驱动组件821用于驱动取放夹爪组件822上下运动。需要说明的是，升降驱动组件821可以是通过电机驱动的方式促使取放夹爪组件822上下运动，当然，也可以采用气缸的伸缩运动实现夹爪组件的上下运动。如在一些实施方式中，升降驱动组件821包括伸缩气缸821a以及由伸缩气缸821a驱动的安装架821b，进而将取放夹爪组件822安装到安装架821b时，便可以通过伸缩气缸821a的伸缩运动驱动位于安装架821b上的取放夹爪组件822上下运动。
取放夹爪组件822包括旋转伺服模组8223和两夹爪8221。旋转伺服模组8223安装在安装架821b上，两夹爪8221以旋转伺服模组8223的旋转轴线为中心线对称设置，比如两夹爪8221安装在安装板8222的两端，并将旋转伺服模组8223的转动轴连接在安装板8222的中部。进而在旋转伺服模组8223转动时，两夹爪8221可绕旋转轴线转动而对调转盘装置60和转移转盘81内的铁芯。也就是说，该取放机构82将转盘装置60上未装有磁铁的铁芯转移到转移转盘81的同时，将转移转盘81装有磁铁的铁芯转移到转盘装置60上，进而实现未装有磁铁的铁芯和装有磁铁的铁芯双向传输，避免单向传输过程中等待时间对设备效率的影响，提高了磁铁转移效率。
结合图5所示，焊接装置30包括圆环片供料组件31、圆环片移载机械手32、激光焊接头33、圆环片压紧治具34。其中，激光焊接头33悬设于圆环片移载机械手32上方，以在待焊接的铁芯经转盘装置60旋转至激光焊接头33下方时，圆环片移载机械手32可将圆环片从圆环片供料组件31转移并覆设于待焊接的铁芯的端面上；圆环片压紧治具34与转盘装置60相对而设，以在激光焊接头33进行焊接时，圆环片压紧治具34可将圆环片压紧在待接的铁芯的端面上，进而保障焊接的稳定性，以防止圆环片相对铁芯出现移位。
结合图6所示，圆环片供料组件31包括供料伺服模组311、驱动杆312及圆环片存放仓313，驱动杆312连接于供料伺服模组311，并受供料伺服模组311驱动。驱动杆312伸入到圆环片存放仓313内，并在供料伺服模组311的驱动下将圆环片存放仓313内的圆环片顶起，至圆环片移载机械手32能够获取的位置，以供圆环片移载机械手32取料。
圆环片移载机械手32包括支撑架321、转移伺服模组322、吸嘴323、滑轨324、移动件325及取料气缸326。圆环片供料组件31连接于支撑架321，转移伺服模组322设置于滑轨324的一端，移动件325设置于滑轨324上，并可在转移伺服模组322的驱动下，沿着滑轨324做往复运动，滑轨324固定于支撑架321。吸嘴323及取料气缸326固设于移动件325上，并跟随移动件325的移动而移动，吸嘴323可在取料气缸326的驱动下移动，靠近或远离圆环片存放仓313，从而拾取圆环片并放置在铁芯的端面上。
在一些实施方式中，移动件325包括滑块325a及取料臂325b。滑块325a滑设在滑轨324上，取料臂325b一端固定于滑块325a上，吸嘴323设置于取料臂325b的远离滑块325a的一端。取料气缸326固定在滑块325a上并可驱动取料臂325b上下运动，进而使吸嘴323吸取或放置圆环片，确切的说，吸嘴323在取料气缸326的驱动下在圆环片存放仓313内吸取圆环片，并配合圆环片移载机械手32将吸嘴323所吸取的圆环片移动到位于激光焊接头33下方的铁芯上。
再如图5所示，在一些实施方式中，转盘装置60包括旋转驱动件61、旋转盘62和多个定位夹具63。多个定位夹具63分别绕旋转盘62的旋转轴线均匀分布于旋转盘62上，旋转盘62安装于旋转驱动件61上，当旋转驱动件61驱动旋转盘62旋转运动时，多个定位夹具63分别承载铁芯随旋转盘62在不同工位之间移动。本实施方式中，旋转盘62上设置有多个定位槽62a，多个定位夹具63对应安装在多个定位槽62a中，已将铁芯定位在旋转盘62上。
在一些实施方式中，旋转驱动件61可以采用DD马达，以具有较高的精度，使得转盘可以准确的将铁芯移到相应工位，在此不再赘述。
结合图7所示，焊前检测装置/焊后检测装置20/40均包括铁芯夹爪21/41、铁芯移载机械手22/42、磁通检测线圈23/43和不合格铁芯暂存区24/44。铁芯夹爪21/41设置于铁芯移载机械手22/42上，以在铁芯移载机械手22/42的作用下将转盘装置60上已装有磁铁的铁芯移至磁通检测线圈23/43进行磁通检测。需要说明的是，在经过磁通检测线圈23/43检测铁芯的磁通后，将合格的铁芯放回到转盘装置60，而将不合格的铁芯放置在位于转盘装置60一侧的不合格铁芯暂存区24/44；进而避免不合格铁芯流入后续工序，而影响生产效率和产品品质。
需要说明的是，铁芯移载机械手22/42包括水平驱动组件和竖直驱动组件；水平驱动组件用于驱动铁芯夹爪21/41在转盘装置60、磁通检测线圈23/43和不合格铁芯暂存区24/44之间平移运动，相应的，在竖直驱动组件的作用下，铁芯夹爪21/41上下运动进行取放铁芯。在一些实施方式中，将磁通检测线圈23/43和不合格铁芯暂存区24/44以及从转盘装置60取放铁芯的位置设置在同一直线上，进而水平驱动组件只需在一个维度运动便能实现满足铁芯在磁通检测线圈23/43和转盘装置60之间的平移需求。
水平驱动组件包括驱动电机221/421和水平滑板222/422，竖直驱动组件包括竖直气缸223/423和竖直滑板224/424。竖直气缸223/423通过气缸安装座222a/422a安装在水平滑板222/422上，以在驱动电机221/421驱动下随水平滑板222/422平移运动。相应的，铁芯夹爪21/41可以通过安装座225/425安装在竖直滑板224/424上，以在竖直气缸223/423的驱动下，铁芯夹爪21/41随竖直滑板224/424上下运动。当然，在另一实施方式中，水平驱动组件可以采用气缸作为动力源，竖直驱动组件可以采用电机作为动力源，再此不再赘述。
结合图1和图8所示，同心度检测装置50包括相机组件51和光源组件52，光源组件52设置于相机组件51下方。在本实施方式中，相机组件51和光源组件52均可以通过安装架53在转盘装置60上方，以在转盘装置60将焊接好的铁芯移动到相机组件51的检测位置时，相机组件51进行拍照，相应的，该同心度检测装置50还包括图像分析模块，以对拍得的图像进行分析便，获得圆环片与铁芯的同心度。需要说明的是，相机组件51可以采用CCD相机，以具有较高的分辨精度，获得较好的影像识别效果，确保检测品质。
结合图9所示，下料装置70包括下料夹爪71、下料移载机械手72、料盘堆叠平台73、料盘升降伺服模组74和料盘移载机械手75。下料夹爪71设于下料移载机械手72上并用于从转盘装置60上夹取已焊接的铁芯，料盘堆叠平台73位于下料移载机械手72的一侧并在料盘升降伺服模组74的作用下供给料盘，以便下料移载机械手72驱动下料夹爪71移动至料盘上方时，下料夹爪71可将已焊接的铁芯放入料盘内；料盘移载机械手75用于将装载有已焊接的铁芯的料盘从料盘堆叠平台73移出而完成下料作业。
需要说明的是，下料移载机械手72和料盘移载机械手75可以是实现平面内三维运动的移动机构，当然，可以根据实际生产需要，采用气缸驱动或电机-丝杆驱动机构。现以料盘移载机械手75为例作进一步说明。一些实施方式中，料盘移载机械手75采用气缸作为动力源实现物料在空间的三维移动。具体的，料盘移载机械手75包括移料臂751、竖直气缸752和水平驱动机构753，移料臂751设在竖直气缸752的伸缩杆上，以在竖直气缸752的作用下上下运动，相应的，在移料臂751下方设置吸盘组件751a，以使吸盘组件751a随移料臂751上下运动进行铁芯的拾取和放置。当然，也可以采用磁吸结构实现铁芯的取放。在该实施方式中，水平驱动机构753包括水平滑座7531、水平导轨7532和驱动气缸7533，水平滑座7531滑设在水平导轨7532上，并在驱动气缸7533的驱动下沿水平导轨7532移动。竖直气缸752设置在该水平滑座7531上，进而可以实现移料臂751的平移运动，将摆放在料盘内的铁芯移出。在一些实施方式中，可以在料盘堆叠平台73的一侧设置载料台76，以便料盘移载机械手75将摆放有铁芯的料盘转移到该载料台76上进行集中移出设备，提高设备空间利用率并降低停机取料对设备生产效率的影响。
需要说明的是，上述实施方式中，设备机柜90罩设有防护壳体，装载装置10、转盘装置60、焊接装置30、焊前检测装置20、焊后检测装置40和下料装置70等结构均设于设备机柜90上并位于防护壳体内。防护壳体可以有效避免设备中各机构运行时误伤作业人员，可以理解的，该防护壳体上预留有上料位，以便作业人员将物料放到相应物料供给位。此外，在该自动化焊接装置30的相应处还可以设置操作、监控等装置，例如键盘鼠标、控制按钮面板、工控机显示屏、PLC触摸屏和焊接监视屏，在此不再一一赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。