一种用于汽车排气管焊接的双工位变位机构的制作方法

[0001]
本发明涉及自动化设备领域，具体涉及一种用于汽车排气管焊接的双工位变位机构。


背景技术：

[0002]
随着自动化设备的普及，目前汽车排气管的焊接大多采用独立的焊接工作站进行，焊接工作站中包含一个转动臂以及一个用于固定产品的固定工装构成的变位机构，通过驱动转动臂旋转来实现固定工装及产品的旋转，以配合焊接机器人进行多角度的焊接操作。现有的变位机构由于只设置了一个产品的安装位置，故焊接效率仍显不足，且焊接过程中会产生大量的焊烟，传统方式是借助于焊接房顶部的吸气口将其吸入至相应的净化设备内予以清理，由于产品焊接过程中始终处于旋转运动状态，距离焊接房的吸气口较远，难以实现焊烟的快速、有效吸入，导致部分焊烟外排至环境中，造成污染。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种用于汽车排气管焊接的双工位变位机构，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
[0004]
一种用于汽车排气管焊接的双工位变位机构，包括双工位固定工装、转动臂、抽吸组件以及驱动组件，所述双工位固定工装的两端滑动连接于转动臂上的滑移机构上并能够在驱动组件的作用下沿着转动臂的长度方向来回移动，转动臂的上下两端设有侧臂，双工位固定工装的上下两端用于安装产品，具体包括一个中空的工装壳体和一个能够根据工装壳体所处的极限位置不同而打开对应吸气孔的封堵机构，工装壳体的其中一端设有排气孔，所述抽吸组件安装于其中一个转动臂的两端并与排气孔相对应以实现焊烟的抽吸，所述工装壳体的上下端面设有滑移座，滑移座上设有滑移槽，滑移槽内通过螺栓安装有用于夹紧产品的夹具体，夹具体在解锁后能够沿着滑移槽移动以实现位置的调整。
[0005]
进一步地，工装壳体的上下两端设有若干等距排列的吸气孔，所述封堵机构包括基板、堵头、复位杆、复位弹簧一以及杠杆机构，所述基板的上下两端均设置有若干个等距排列的所述堵头，一个堵头对应一个吸气孔，基板的两端通过杠杆机构与复位杆一侧的连接部连接，所述复位弹簧一安装于连接部与工装壳体的上下内壁之间，复位杆一能够通过复位弹簧恢复至中间位置，复位杆的上下两端穿过工装壳体上的导向孔一并与其滑动配合，基板上下端面的两端还设有导向杆，工装壳体上设有与导向杆配合的导向孔二，复位杆与基板的移动方向相反，复位杆的另一侧连接有横杆，横杆的末端连接至堵板，工装壳体的端部设有封盖，封盖上设有所述的排气孔，封盖的内侧设有供堵板滑动的滑轨。
[0006]
进一步地，杠杆机构包括主动杆、被动杆、连接板以及铰接轴，主动杆滑动连接于连接部上的条形孔一内，主动杆、被动杆以及铰接轴之间通过连接板连接为一体，铰接轴转动连接于工装壳体的侧壁上，被动杆滑动连接于基板端部的条形孔二内。
[0007]
进一步地，抽吸组件包括风扇组件、连接管以及复位弹簧二，其中一个转动臂的上
下两端均设有安装孔，风扇组件安装于安装孔内并位于转动臂的外侧，风扇组件的外侧通过软管连接至焊烟净化设备，安装孔的内侧设有一限位环，所述连接管滑动连接于安装孔内且与风扇组件之间还安装有所述的复位弹簧二，靠近排气孔一侧的工装壳体的端部设有圆倒角。
[0008]
进一步地，滑移机构包括两根滑杆，滑杆的上下两端固定于侧臂上。
[0009]
进一步地，驱动组件包括驱动电机和丝杠，驱动电机安装于其中一个侧臂上且其输出端连接至丝杠，丝杠的两端转动连接于侧臂上，丝杠穿过双工位固定工装并与其上的丝杠螺母螺纹连接。
[0010]
进一步地，双工位固定工装的两端设有连接耳，连接耳上设有与滑杆配合的滑移孔。
[0011]
本发明的优点在于：
[0012]
()本发明在现有工作站的基础上，对传统的固定工装部分做了优化，设计了双工位的结构，一次即可完成两个产品的上下料及相应的焊接处理，相比传统的单工位而言，进一步提高了焊接效率；
[0013]
(2)本发明在双工位的基础上，还对固定工装内部结构做了改进，设计成空心结构，在封堵机构、抽吸组件的配合下，能够近距离地对焊接过程中产生的焊烟及时抽吸清理，最大限度地减少焊烟外排的风险，同时，由于吸气孔处的气流速度较快，而焊接点距离吸气孔也较近，故能够将焊点处的热量迅速带走，以加快其冷却速率；
[0014]
(3)本发明中双工位切换的过程中，顺带完成了相应抽吸组件的对接，无需设置复杂的连接结构，简化了设备结构。
附图说明
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图1为本发明的结构示意图。
[0016]
图2为图1的主视图。
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图3为本发明中的双工位固定工装的结构示意图。
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图4为图3中的俯视图。
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图5为图4中沿d-d方向的剖视图。
[0020]
图6为图5中a处的局部放大图。
[0021]
图7为本发明中封堵机构的结构示意图。
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图8为图7中b处的局部放大图。
[0023]
图9为本发明中转动臂部分的截面剖视图。
[0024]
图10为图9中c处的局部放大图。
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图11为本发明中基板的结构示意图。
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其中：1-双工位固定工装，11-工装壳体，12-封堵机构，121-基板，122-堵头，123-复位杆，124-复位弹簧一，125-杠杆机构，1251-主动杆，1252-被动杆，1253-连接板，1254-铰接轴，1255-条形孔一，1256-条形孔二，126-吸气孔，127-导向杆，128-导向孔一，129-导向孔二，1210-连接部，1211-横杆，1212-堵板，1213-封盖，1214-排气孔，2-转动臂，21-侧臂，3-抽吸组件，31-风扇组件，32-连接管，33-限位环，34-复位弹簧二，4-滑杆，41-连接耳，5-驱动组件，51-伺服电机，52-丝杠。
具体实施方式
[0027]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0028]
如图1至图11所示，一种用于汽车排气管焊接的双工位变位机构，包括双工位固定工装1、转动臂2、抽吸组件3以及驱动组件5，所述双工位固定工装1的两端滑动连接于转动臂2上的滑移机构上并能够在驱动组件5的作用下沿着转动臂2的长度方向来回移动，转动臂2的上下两端设有侧臂21，双工位固定工装1的上下两端用于安装产品，具体包括一个中空的工装壳体11和一个能够根据工装壳体11所处的极限位置不同而打开对应吸气孔126的封堵机构12，工装壳体11的其中一端设有排气孔1214，所述抽吸组件3安装于其中一个转动臂2的两端并与排气孔1214相对应以实现焊烟的抽吸，所述工装壳体11的上下端面设有滑移座6，滑移座6上设有滑移槽，滑移槽内通过螺栓安装有用于夹紧产品的夹具体7，夹具体7在解锁后能够沿着滑移槽移动以实现位置的调整。
[0029]
在本发明的实施例中，所述工装壳体11的上下两端设有若干等距排列的吸气孔126，所述封堵机构12包括基板121、堵头122、复位杆123、复位弹簧一124以及杠杆机构125，所述基板121的上下两端均设置有若干个等距排列的所述堵头122，一个堵头122对应一个吸气孔126，基板121的两端通过杠杆机构125与复位杆123一侧的连接部1210连接，所述复位弹簧一124安装于连接部1210与工装壳体11的上下内壁之间，复位杆123一能够通过复位弹簧恢复至中间位置，复位杆123的上下两端穿过工装壳体11上的导向孔一128并与其滑动配合，基板121上下端面的两端还设有导向杆127，工装壳体11上设有与导向杆127配合的导向孔二129，复位杆123与基板121的移动方向相反，复位杆123的另一侧连接有横杆1211，横杆1211的末端连接至堵板1212，工装壳体11的端部设有封盖1213，封盖1213上设有所述的排气孔1214，封盖1213的内侧设有供堵板1212滑动的滑轨。
[0030]
在本发明的实施例中，所述杠杆机构125包括主动杆1251、被动杆1252、连接板1253以及铰接轴1254，主动杆1251滑动连接于连接部1210上的条形孔一1255内，主动杆1251、被动杆1252以及铰接轴1254之间通过连接板1253连接为一体，铰接轴1254转动连接于工装壳体11的侧壁上，被动杆1252滑动连接于基板121端部的条形孔二1256内。
[0031]
在本发明的实施例中，所述抽吸组件3包括风扇组件31、连接管32以及复位弹簧二34，其中一个转动臂2的上下两端均设有安装孔，风扇组件31安装于安装孔内并位于转动臂2的外侧，风扇组件31的外侧通过软管连接至焊烟净化设备，安装孔的内侧设有一限位环33，所述连接管32滑动连接于安装孔内且与风扇组件31之间还安装有所述的复位弹簧二34，靠近排气孔1214一侧的工装壳体11的端部设有圆倒角，圆倒角的设计可以方便吸气管能够与工装壳体11的端部连接对位。
[0032]
在本发明的实施例中，所述滑移机构包括两根滑杆4，滑杆4的上下两端固定于侧臂21上。
[0033]
在本发明的实施例中，所述驱动组件5包括驱动电机和丝杠52，驱动电机安装于其中一个侧臂21上且其输出端连接至丝杠52，丝杠52的两端转动连接于侧臂21上，丝杠52穿过双工位固定工装1并与其上的丝杠螺母螺纹连接。借助于驱动电机驱动丝杠52旋转，进而驱动工装壳体11沿着转动臂2切换至相应的工位。
[0034]
在本发明的实施例中，所述双工位固定工装1的两端设有连接耳41，连接耳41上设
有与滑杆4配合的滑移孔。
[0035]
本发明的工作过程如下：
[0036]
初始状态下，双工位固定工装1位于转动臂2的下端，连接管32与工装壳体11端部的排气孔1214相对接，工人师傅将两个相应的产品安装在工装壳体11上的夹具体7上，接着，启动设备，转动臂2开始旋转至指定位置，焊接机器人的焊枪也移动至相应位置，产品开始旋转并执行焊接操作；
[0037]
焊接过程中，位于工装壳体11一侧的风扇组件31启动，此时位于工装壳体11下方的复位杆123的一部分被转动臂2下端的侧臂21顶入到工装壳体11内，借助于杠杆机构125的作用，基板121被向下驱动移动一段距离，位于工装壳体11上端面的吸气孔126打开，下端面的吸气孔126闭合，如此，即可将焊烟通过风扇组件31吸入到相应的焊烟净化设备中予以清理；
[0038]
待第一个产品焊接完成后，伺服电机51驱动丝杠52旋转，丝杠52驱动工装壳体11向上移动至转动臂2的另一端，同理，位于工装壳体11下端面的吸气孔126打开，上端面的吸气孔126闭合，与此同时，吸气管被工装壳体11的端部挤压并与其对接，排气孔1214与吸气管连通，转动臂2开始旋转，并执行相应的焊接程序。如此，即可完成两个产品的焊接处理；
[0039]
焊接完成后，转动臂2旋转至竖直状态，进行下料和上料，如此往复，即可完成产品的连续加工。
[0040]
本发明的焊接过程中，转动臂2先沿着一个方向旋转一定角度，一般小于360度，再反向旋转一定角度，也小于360度，以避免相应的线束和软管产生缠绕和干涉。
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由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。