一种自动上料装置及生产线的制作方法

1.本发明涉及焊接设备技术领域，更具体地说，涉及一种自动上料装置。此外，本发明还涉及一种包括上述自动上料装置的生产线。


背景技术：

2.随着工业自动化智能制造的快速发展，对生产效率的要求越来越高，在生产制造一些设备例如热水器的过程中，需要对其中的一些结构进行满焊焊接，现有技术中，由于焊接装置的精度较低，以及定位工件的精度有限，不能满足满焊要求，因此在满焊前需要先进行点焊操作，致使工序复杂，效率低下，并且对焊接操作技术人员的要求较高。
3.综上所述，如何提高满焊效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动上料装置，可以实现自动上料以及夹紧并定位工件，对待焊接的工件的操作以及定位精度提高，从而使得在焊接过程中，可以直接通过焊接机构对待焊接的工件进行满焊，不需要点焊操作，简化了焊接流程，提高了满焊效率。
5.本发明同时提供了一种包括上述自动上料装置的生产线。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种自动上料装置，包括：
8.台架机构，设置有若干用于放置待焊接的工件的缓存固定位；
9.上料机构，设置有可升降、且在所述缓存固定位与焊接工位之间可移动的移动组件以及连接于所述移动组件的若干上料固定组件；所述上料机构用于将所述缓存固定位的所述工件转移至所述焊接工位；
10.定位机构，用于夹紧定位所述焊接工位的所述工件，并带动所述工件转动；
11.所述上料机构、所述定位机构沿所述工件的上料移动方向依次设置。
12.可选的，所述移动组件包括用于带动所述上料固定组件升降的第一动力件，以及用于带动所述上料固定组件在所述缓存固定位与所述焊接工位之间移动的第二动力件；
13.所述第一动力件与所述上料固定组件连接，所述第一动力件与所述上料固定组件组成的整体与所述第二动力件连接。
14.可选的，所述上料固定组件包括下部定位件和上部定位件，所述上部定位件相对于所述下部定位件可上下移动设置，以定位所述工件，以及以夹紧或松开所述工件。
15.可选的，所述上部定位件和所述下部定位件均设置有用于定位所述工件的第一定位凹槽，所述下部定位件设置有用于定位所述工件且与所述第一定位凹槽相配合的第二定位凹槽。
16.可选的，所述缓存固定位的数量为至少两个，所述上料固定组件的数量为至少三个，且相邻所述缓存固定位之间的距离等于相邻所述上料固定组件之间的距离。
17.可选的，所述定位机构包括定位夹爪、调距组件、带动所述定位夹爪转动的旋转动力件以及带动所述定位夹爪张开或夹紧的夹紧部件；
18.所述定位夹爪包括对称设置的左夹爪和右夹爪，所述调距组件用于调节所述左夹爪与所述右夹爪之间的距离。
19.可选的，所述左夹爪和所述右夹爪均设置有用于定位所述工件的第三定位凹槽，所述右夹爪设置有用于定位所述工件且与所述第三定位凹槽相配合的第四定位凹槽，且夹紧状态下，所述左夹爪与所述右夹爪之间留有便于焊接的缝隙。
20.可选的，所述调距组件包括对称设置的第一滑轨和第二滑轨、与所述第一滑轨配合的第一滑块、与所述第二滑轨配合的第二滑块、第一安装板、第二安装板、推动所述第一安装板移动的第一驱动部件以及推动所述第二安装板移动的第二驱动部件；
21.所述第一安装板与所述第一滑块连接，所述第二安装板与所述第二滑块连接，所述左夹爪安装于所述第一安装板的内侧，所述右夹爪安装于所述第二安装板的内侧。
22.可选的，所述焊接机构为焊接机器人；
23.所述定位机构的工件出口处设置有落料槽以及与所述落料槽连通的产品收集箱。
24.一种生产线，包括上述任一项所述的自动上料装置，以及焊接机构，所述焊接机构用于对所述自动上料装置的焊接工位的工件进行焊接。
25.在使用本发明提供的自动上料装置的过程中，首先需要将待焊接的工件放置至缓存固定位，上料机构的移动组件带动上料固定组件移动，将缓存固定位的工件转移至焊接工位，定位机构对位于焊接工位的工件进行夹紧定位，并带动工件旋转，旋转过程中，焊接机构可实现对工件进行满焊操作。
26.相比于现有技术，本发明提供的自动上料装置在使用的过程中，可以实现自动上料以及夹紧并定位工件，并且提高了对工件的定位精度，使待焊接的工件可以定位至能够直接进行满焊的状态，避免了满焊前点焊的操作过程，简化了焊接的流程，提高了满焊的效率。
27.此外，本发明还提供了一种包括上述自动上料装置的生产线。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
29.图1为本发明所提供的自动上料装置的具体实施例的轴测示意图；
30.图2为图1中自动上料装置的侧视图；
31.图3为图1中自动上料装置的前视图；
32.图4为台架机构的结构示意图；
33.图5为上料机构的轴测示意图；
34.图6为上料机构的侧视图；
35.图7为定位机构的前视图；
36.图8为定位机构的侧视图。
37.图1-图8中：
38.1为台架机构、11第一缓存固定位、111为定位凹部、12为第二缓存固定位、13为第三缓存固定位、14为缓存工位支架、15为台架、2为上料机构、21为拉伸气缸、22为第一升降气缸、23为第一下部定位件、24为第二下部定位件、25为第三下部定位件、26为第四下部定位件、27为第一上部定位件、28为第二上部定位件、29为第三上部定位件、210为第一下压气缸、211为第二下压气缸、212为第三下压气缸、213为上料滑块、214为上料滑轨、215为第二升降气缸、216为导向轴、217为直线轴承、218为上料架、3为定位机构、31为第一驱动部件、32为第一滑轨、33为第一滑块、34为第二驱动部件、35为第二滑轨、36为第二滑块、37为旋转动力件、38为第一夹紧部件、39为左夹爪、310为第二夹紧部件、311为右夹爪、312为落料槽、313为第一安装板、314为第二安装板、4为焊接机构、5为产品收集箱。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明的核心是提供一种自动上料装置，可以实现自动上料，并且定位机构可以夹紧定位工件，使待焊接的工件的定位精度提高，在焊接过程中，可以直接通过焊接机构对待焊接的工件进行满焊，不需要点焊操作，简化了焊接流程，提高了满焊效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述自动上料装置的生产线。
41.请参考图1至图8。
42.本具体实施例公开了一种自动上料装置，包括：台架机构1，设置有若干用于放置待焊接的工件的缓存固定位；上料机构2，设置有可升降、且在缓存固定位与焊接工位之间可移动的移动组件以及连接于移动组件的若干上料固定组件；上料机构2用于将缓存固定位的工件转移至焊接工位；定位机构3，用于夹紧定位焊接工位的工件，并带动工件转动；上料机构2、定位机构3沿工件的上料移动方向依次设置。
43.需要进行说明的是，待焊接的工件一般两个为一组，同一缓存固定位需要对一组工件进行固定，尽可能使两个工件的待焊接位置对齐；当然，也可以是一个工件为一组，单个工件设置有需要焊接连接的缝隙；本具体实施例提供的自动上料装置可以适用于如图4所示的椭圆形工件的满焊，也可以适用于其它形状的工件的满焊，具体根据实际情况确定。
44.可选的，如图4所示，台架机构1包括第一缓存固定位11、第二缓存固定位12、第三缓存固定位13、缓存工位支架14以及台架15，台架15固定设置，缓存工位支架14固定安装于台架15；缓存工位支架14设置有用于放置待焊接的工件的缓存固定位，单个缓存固定位设置有两个定位凹部111，且定位凹部111分别用于固定需要焊接连接的两个工件；图4中设置有三个缓存固定位，分别为第一缓存固定位11、第二缓存固定位12和第三缓存固定位13；在上料的过程中，需要将待焊接的工件放置于缓存固定位；当然，缓存固定位的数量还可以是其它数值，在此不做赘述。进一步，可以在缓存固定位设置用于限制工件轴向位置的限位部。
45.图4中缓存固定位设置有用于与椭圆形的工件配合的凹槽，进一步，可以在缓存固
定位轴向的一端设置限位部，用于限制工件轴向的位置。
46.可选的，可以将缓存工位支架14可拆卸的安装于台架15，针对不同形状尺寸的产品，可以更换不同的缓存工位支架14。
47.在使用本具体实施例提供的自动上料装置的过程中，首先需要将待焊接的工件放置至缓存固定位，上料机构2的移动组件带动上料固定组件移动，将缓存固定位的工件转移至焊接工位，定位机构3对位于焊接工位的工件进行夹紧定位，并带动工件旋转，旋转过程中，焊接机构4对工件进行满焊操作。
48.相比于现有技术，本具体实施例提供的自动上料装置在使用的过程中，可以实现自动上料并定位、夹紧工件，并且提高了对工件的定位精度，使待焊接的工件可以定位至能够直接进行满焊的状态，避免了满焊前点焊的操作过程，简化了焊接的流程，提高了满焊的效率。
49.在一具体实施例中，移动组件包括用于带动上料固定组件升降的第一动力件，以及用于带动上料固定组件在缓存固定位与焊接工位之间移动的第二动力件；第一动力件与上料固定组件连接，第一动力件与上料固定组件组成的整体与第二动力件连接。
50.如图5、6所示，第一动力件包括第一升降气缸22和第二升降气缸215，并且第一升降气缸22和第二升降气缸215分设于安装于上料固定组件的板件的两侧，以使上料固定组件的升降过程受力均衡，避免发生倾斜。第二动力件可以为拉伸气缸21，并且拉伸气缸21可以带动第一动力件与上料固定组件组成的整体向焊接工位移动或由焊接工位返回，图5中设置有上料滑块213和与上料滑块213配合的上料滑轨214，第一动力件与上料固定组件组成的整体连接于上料滑块213，在拉伸气缸21带动第一动力件与上料固定组件组成的整体向焊接工位移动或由焊接工位返回的过程中，上料滑块213相对于上料滑轨214滑动。
51.如图6所示，上料固定组件包括下部定位件和上部定位件，其中下部定位件包括第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25、第四下部定位件26，上部定位件包括第一上部定位件27、第二上部定位件28、第三上部定位件29；上部定位件相对于下部定位件可上下移动设置，以定位夹紧或松开工件；上部定位件设置有用于定位工件的第一定位凹槽，下部定位件设置有用于定位工件且与第一定位凹槽相配合的第二定位凹槽。第一定位凹槽、第二定位凹槽的设置可以提高对工件的定位精度，相配合以精准匹配工件需要焊接的地方，提高焊接精度。进一步，可以将下部定位件和上部定位件均可拆卸设置，以适应不同形状尺寸的工件。
52.在升降的过程中，如图6所示，设置有导向轴216，导向轴216可以用于限制上料固定组件的升降方向，导向轴216设置有直线轴承217。
53.如图4所示，设置有第一缓存固定位11、第二缓存固定位12、第三缓存固定位13，第一缓存固定位11、第二缓存固定位12、第三缓存固定位13均设置有两个定位凹部111，且同一缓存固定位的两个定位凹部111间隔设置，图5、图6中上料固定组件的下部定位件设置于同一缓存固定位的两个定位凹部111之间，初始状态下，可以使第一下部定位件23位于第一缓存固定位11的两个定位凹部111之间、第二下部定位件24位于第二缓存固定位12的两个定位凹部111之间、第三下部定位件25位于第三缓存固定位13的两个定位凹部111之间，且下部定位件的高度低于缓存固定位的高度，将工件放置于缓存固定位的定位凹部111之后，通过第一动力件控制下部定位件上升，可以将位于对应的缓存固定位的工件抬起，使工件
由缓存固定位转移至下部定位件。
54.如图5所示，上部定位件通过上料架218安装于下部定位件的上部，并且上部定位件与下部定位件一一对应设置，图5中设置有四个下部定位件和三个上部定位件，四个下部定位件分别为第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25和第四下部定位件26，三个上部定位件分别为第一上部定位件27、第二上部定位件28和第三上部定位件29，并且三个上部定位件与远离定位机构3的三个下部定位件(第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25)一一对应设置，即图5中第一上部定位件27与第一下部定位件23对应设置，第二上部定位件28与第二下部定位件24对应设置，第三上部定位件29与第三下部定位件25对应设置；上料架218还设置有第一下压气缸210、第二下压气缸211和第三下压气缸212，第一下压气缸210用于控制第一上部定位件27的升降，第二下压气缸211用于控制第二上部定位件28的升降，第三下压气缸212用于控制第三上部定位件29的升降，当然，也可以采用同一下压气缸控制三个上部定位件的升降，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
55.需要进行说明的是，为了实现自动化的上料过程，缓存固定位的数量为至少两个，上料固定组件的数量为至少三个，且相邻缓存固定位之间的距离等于相邻上料固定组件之间的距离。
56.在一具体实施例中，如图7、8所示，定位机构3包括定位夹爪、调距组件、带动定位夹爪转动的旋转动力件37以及带动定位夹爪张开或夹紧的夹紧部件；定位夹爪包括对称设置的左夹爪39和右夹爪311，右夹爪311与左夹爪39配合，以夹紧并定位工件，调距组件用于调节左夹爪39与右夹爪311之间的距离。
57.左夹爪39设置有用于定位工件的第三定位凹槽，右夹爪311设置有用于定位工件且与第三定位凹槽相配合的第四定位凹槽，以使左右夹爪相配合未定夹住工件，且夹紧状态下，左夹爪39与右夹爪311之间留有便于焊接的缝隙，缝隙可以位于相邻左夹爪39和右夹爪311的中间位置，也可以偏离中间位置设置，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
58.如图7所示，调距组件包括对称设置的第一滑轨32和第二滑轨35、与第一滑轨32配合的第一滑块33、与第二滑轨35配合的第二滑块36、第一安装板313、第二安装板314、推动第一安装板313移动的第一驱动部件31以及推动第二安装板314移动的第二驱动部件34；第一安装板313与第一滑块33连接，第二安装板314与第二滑块36连接，左夹爪39安装于第一安装板313的内侧，右夹爪311安装于第二安装板314的内侧；旋转动力件37安装于第一安装板313或第二安装板314，夹紧部件包括用于控制左夹爪39张开或夹紧的第一夹紧部件38以及用于控制右夹爪311张开或夹紧的第二夹紧部件310。其中第一驱动部件31、第二驱动部件34可以为气缸，第一夹紧部件38和第二夹紧部件310也可以为气缸。
59.可选的，可以通过一个旋转动力件37带动定位夹爪转动，并且在夹紧工件的状态下，左夹爪39与右夹爪311配合，在轴向连接为一体式结构。
60.如图8所示，焊接机构4为焊接机器人；定位机构3的工件出口处设置有落料槽312以及与落料槽312连通的产品收集箱5。
61.可选的，焊接机器人为多轴机器人。
62.可选的，在落料槽312处设置有用于将焊接完成的工件拨落至落料槽312的拨动件。
63.图1-图8提供的自动上料装置的使用过程如下：
64.首先需要在待焊接的工件放置至第一缓存固定位11、第二缓存固定位12和第三缓存固定位13，初始状态下，第一缓存固定位11与第一下部定位件23对应，通过第一升降气缸22和第二升降气缸215控制四个下部定位件上升，直至待焊接的工件转移至第一下部定位件23、第二下部定位件24和第三下部定位件25；通过第一下压气缸210、第二下压气缸211和第三下压气缸212分别控制第一上部定位件27、第二上部定位件28和第三上部定位件29下降，以便将第一下部定位件23、第二下部定位件24和第三下部定位件25上的待焊接工件对应夹紧；控制拉伸气缸21缩回，带动上料固定组件和第一动力件组成的整体朝向定位机构3的方向前进，直至第三下部定位件25中的待焊接的工件移动至焊接工位；第一下压气缸210、第二下压气缸211和第三下压气缸212分别控制第一上部定位件27、第二上部定位件28和第三上部定位件29缩回，定位机构3中的第一气缸31和第二气缸34动作，带动第一滑块33沿第一滑轨32移动，第二滑块36沿第二滑轨35移动，从而使第一安装板313和第二安装板314相对靠近，使左夹爪39和右夹爪311移动至工件的两端，并通过第一夹紧气缸38和第二夹紧气缸310控制左夹爪39和右夹爪311对工件进行夹紧；夹紧之后拉伸气缸21伸出，使第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25、第四下部定位件26返回至第一下部定位件23与第一缓存固定位11对应的位置；接着第一升降气缸22和第二升降气缸215带动第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25、第四下部定位件26下降，使剩余的两个待焊接的工件转移至第二缓存固定位12和第三缓存固定位13；旋转动力件37为电机带动工件转动，工件转动过程中，焊接机构4对工件进行满焊，工件焊接的过程中，可以对第一缓存固定位11进行上料，焊接完成后，控制第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25、第四下部定位件26上升，使第四下部定位件26刚好上升至焊接工位，第一夹紧气缸38和第二夹紧气缸310控制左夹爪39和右夹爪311松开焊接完成的工件，并通过第一气缸31和第二气缸34带动第一安装板313和第二安装板314相对远离，焊接后的产品位于第四下部定位件26；接着控制拉伸气缸21缩回，第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部定位件25、第四下部定位件26整体向定位机构3的方向前进一段距离，此距离可以为相邻下部定位件之间的距离，使第四下部定位件26由定位机构3的出口端将焊接完的工件送出，焊接完的工件通过落料槽312被收集进入产品收集箱5；此时第三下部定位件25上的工件刚好位于焊接工位，如此循环，实现工件的自动满焊。
65.本技术文件提供的自动上料装置，在使用的过程中，只需在最端部的第一缓存固定位11进行上料，实现了自动上料的过程，使焊接过程与上料过程可以同步进行，节省了时间；由于左夹爪39与右夹爪311对工件的定位精度较高，可以直接对工件进行满焊，省去了点焊的步骤，简化了焊接流程，提高了焊接效率。
66.除了上述自动上料装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的自动上料装置以及焊接机构的生产线，焊接机构用于对自动上料装置的焊接工位的工件进行焊接，该生产线的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
67.上述生产线可以是热水器的生产线，还可以应用于其它零部件的生产线，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
68.本技术文件中提到的第一缓存固定位11、第二缓存固定位12和第三缓存固定位13，第一升降气缸22和第二升降气缸215，第一下部定位件23、第二下部定位件24、第三下部
定位件25和第四下部定位件26，第一上部定位件27、第二上部定位件28和第三上部定位件29，第一下压气缸210、第二下压气缸211和第三下压气缸212，第一气缸31和第二气缸34，第一滑轨32和第二滑轨35，第一滑块33和第二滑块36，第一夹紧气缸38和第二夹紧气缸310，第一安装板313和第二安装板314中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
69.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
70.以上对本发明所提供的自动上料装置及生产线进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。