汽车转向柱激光自动化焊接设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，包括激光焊接机器人和变位机，激光焊接机器人设于机罩内，变位机设于机罩周侧预设的出入口处，变位机包括旋转盘、驱动源和分割板，旋转盘上均安装有至少一焊接夹具；焊接夹具的下压驱动机构驱动管子压紧头上下运动，将转向柱管子夹紧定位于管子压紧头与管子支撑座之间；焊接夹具的上下夹爪机构将冲压件上下两端压紧到冲压件固定块上，推送机构推送冲压件贴紧转向柱管子一侧。本实用新型专利技术具有防错功能，可以确保不漏装零件，可自动化完成转向柱管子与冲压件的对接压紧，保证零件组装精度，满足高品质、高效率的激光焊接要求，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻劳动强度，保证安全生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种焊接设备，具体是涉及一种汽车转向柱激光自动化焊接设备。
技术介绍
转向柱是汽车转向系统连接方向盘和转向器的元件，转向柱管子外焊接有冲压件，该冲压件与转向柱管子焊接的结构为：冲压件具有若干冲压小脚，转向柱管子上具有对应冲压小脚的插口，冲压件的冲压小脚插入转向柱管子后焊接在一起。汽车转向柱传统焊接方式为MAG焊接；但随着汽车制造业的发展，客户对转向柱焊接件的要求越来越高。传统焊接的焊接变形大、焊缝大、焊接速度慢等缺点逐渐暴漏出来。而激光焊接具有焊接速度快，焊接变形小，可以采用材料自身熔化，焊缝可控制在1mm以内等技术优势，但是，激光焊接对夹具设计要求很高，对转向柱管子与冲压件的配合精度要求很高，夹具结构设计的是否合理直接影响产品品质。同时焊接速度快，要求焊接设备自动化程度高，在减轻劳动强度，提高生产效率的同时，还要保证安全生产。为此，需要开发设计一种适用于激光焊接的自动化焊接设备，以达到高品质、高效率的激光焊接要 求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，具有防错功能，可以确保漏装零件，可自动化完成转向柱管子与冲压件的对接压紧，保证零件组装精度，满足高品质、高效率的激光焊接要求，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻劳动强度，保证安全生产。且增加了焊接前检测机构，确保前工序不漏冲小脚。操作过程中操作工只需要将2个零件放入设备上，操作人员按动操作按钮，设备上气动原件自动夹紧，然后旋转盘旋转入激光焊接机器内部进行焊接。本技术的技术方案是这样实现的：一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，包括激光焊接机器人和至少一组变位机，所述激光焊接机器人设于一封闭的机罩内，所述变位机设于该机罩周侧预设的出入口处，所述变位机包括旋转盘、驱动所述旋转盘转动的驱动源和设有所述旋转盘上将其分为两部分并可遮挡住所述出入口的分割板，所述分割板两侧的旋转盘上均安装有至少一焊接夹具；所述焊接夹具包括安装底座、设于所述安装底座上的管子定位机构和冲压件夹紧推送机构，所述管子定位机构包括管子支撑座、管子压紧头、止转装置和下压驱动机构，所述下压驱动机构驱动所述管子压紧头上下运动，将转向柱管子夹紧定位于所述管子压紧头与所 述管子支撑座之间，所述止转装置包括设于所述管子支撑座一侧的止转块，所述止转块朝向转向柱管子的一侧具有卡槽，所述卡槽卡住转向柱管子上的凸点；所述冲压件夹紧推送机构包括冲压件固定块、上下夹爪机构和推送机构，所述冲压件定位置于所述冲压件固定块上，所述上下夹爪机构能够将冲压件上下两端压紧到所述冲压件固定块上，所述推送机构能够推送所述冲压件固定块至指定位置，使冲压件贴紧所述转向柱管子一侧。进一步的，设有三组所述变位机，三组所述变位机设于所述机罩相邻的三侧，所述分割板两侧的旋转盘上均安装有两个所述焊接夹具。进一步的，所述下压驱动机构包括安装于所述安装底座上的安装支座、安装于所述安装支座上的安装支架A、竖向设于所述安装支架A一侧的两导轨A、与所述导轨A滑动配合的滑座A和驱动所述滑座A上下运动的下压气缸，所述管子压紧头固接于所述滑座A上。进一步的，所述安装支架A包括用于固接所述安装支座的底板A和用于安装所述导轨A的竖板A，所述竖板A上端具有条形槽口，所述下压气缸固设于所述安装支座上，且位于所述竖板A背向所述导轨A的一侧，所述下压气缸的动力输出轴固接一穿过所述条形槽口的连接块A，所述连接块A与所述滑座A固定连接；所述滑座A与所述安装支座之间通过相互配合的两限位块进行刚性限位。进一步的，所述管子压紧头包括气缸座、外胀气缸和外胀机构，所述外胀机构包括套管、驱动杆和若干夹块，若干所述夹块围成一套筒，相邻夹块之间具有间隙，所述套管一端固设于所述气缸座上，所述套管另一端定位锁住若干所述夹块一端，所述驱动杆穿设于所述套管和所述套筒内，所述外胀气缸固设于所述气缸座上，所述外胀气缸的动力输出轴沿所述套筒的轴向驱动所述驱动杆，所述驱动杆可使若干夹块向外膨胀，消除所述套筒与转向柱管子之间的间隙。进一步的，所述止转装置还包括固设于所述安装底座上的调整块，所述止转块通过螺栓可拆卸固接于所述调整块一侧，所述调整块与所述止转块之间的距离可调节，所述止转块上设有用于探测转向柱管子的光电传感器A。进一步的，所述推送机构包括安装支架B、设于所述安装支架B一侧的两导轨B、滑设于两个所述导轨B上的滑座B和推送气缸，所述推送气缸通过连接件固设于所述安装支架B该侧，所述推送气缸的动力输出轴固接于所述滑座B一侧，所述冲压件固定块安装于所述滑座B相对的另一侧，所述安装支架B该侧还设有止挡所述滑座B推进的止挡块；所述上下夹爪机构包括上夹爪机构和下夹爪机构，所述上夹爪机构及所述下夹爪机构均包括夹爪、枢接块和夹爪气缸，所述枢接块固接于所述滑座B上，所述夹爪气缸安装于所述枢接块上，所述夹爪中部枢接于所述枢接块上，所述夹爪气缸的动力输出轴与所述夹爪的末端枢接。进一步的，所述冲压件固定块朝向冲压件的一侧间隔设有至少两个定位销和至少两个定位面块，所述定位面块通过螺栓可拆卸固定于所述冲压件固定块上，冲压件能够套设于两个定位销上并与两个定位面块贴紧，所述定位面块与所述冲压件固定块之间的距离可调节；所述冲压件固定块上设有用于探测冲压件的光电传感器B。进一步的，所述安装底座上设有冲压件检测治具，所述冲压件检测治具包括间隔固设于所述安装底座上的两个冲压件支撑座，冲压件两端定位架设于两个所述冲压件支撑座上，对应冲压件上的若干冲压小脚，两个所述冲压件支撑座之间设有若干用于探测冲压小脚的光电传感器C，所述光电传感器C底部通过一固定底座固设于所述安装底座上，所述冲压件支撑座、所述光电传感器C、所述固定底座外罩设一防护罩，该防护罩顶部具有供冲压件通过的窗口；所述光电传感器C在没有探测到冲压小脚时，其开关信号控制一报警器发出警报。进一步的，冲压件呈U形，U形冲压件两侧壁上具有相对的冲压小脚，对应每个冲压小脚光电传感器为对射式光电传感器，冲压件架设于两个所述冲压件支撑座上时，冲压小脚落入对射式光电传感器的发射器和接收器之间。本技术的有益效果是：本技术提供一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，通过将转向柱管子套置于管子支撑座上，并通过下压驱动机构驱动管子压紧头向下运动，可将转向柱管子夹紧定位于管子压紧头与管子支撑座之间；通过止转装 置的止转块朝向转向柱管子的一侧设置的卡槽，可以卡住转向柱管子上的凸点，防止转向柱管子周向转动，从而实现了转向柱管子的定位。将冲压件定位置于冲压件固定块上，并通过上下夹爪机构将冲压件上下两端压紧到冲压件固定块上，通过推送机构推送冲压件固定块至指定位置，使冲压件贴紧到转向柱管子一侧，自动化完成转向柱管子与冲压件的对接压紧，保证零件组装精度，满足高品质、高效率的激光焊接要求；通过驱动源驱动旋转盘旋转，将安装了转向柱管子和冲压件的焊接夹具旋转至机罩内，通过激光焊接机器人对其进行激光焊接，这样，可以实现一边焊接一边拆装，从而提高劳动生产率，降低生产成本，减轻劳动强度，其中，分割板用于将机罩内外分离开，保证安全生产。通过在焊接夹具上增加冲压件检测治具，能够快速检测冲压件是否漏冲小脚，防止有缺陷的冲压件流入焊接工序，满足转向柱激光自动化焊接的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，其特征在于：包括激光焊接机器人(1)和至少一组变位机(2)，所述激光焊接机器人设于一封闭的机罩(3)内，所述变位机设于该机罩周侧预设的出入口(31)处，所述变位机包括旋转盘(21)、驱动所述旋转盘转动的驱动源(22)和设有所述旋转盘上将其分为两部分并可遮挡住所述出入口的分割板(23)，所述分割板两侧的旋转盘上均安装有至少一焊接夹具(4)；所述焊接夹具包括安装底座(41)、设于所述安装底座上的管子定位机构(42)和冲压件夹紧推送机构(43)，所述管子定位机构包括管子支撑座(421)、管子压紧头(422)、止转装置(423)和下压驱动机构(424)，所述下压驱动机构驱动所述管子压紧头上下运动，将转向柱管子(5)夹紧定位于所述管子压紧头与所述管子支撑座之间，所述止转装置包括设于所述管子支撑座一侧的止转块(4231)，所述止转块朝向转向柱管子的一侧具有卡槽(42311)，所述卡槽卡住转向柱管子上的凸点(441)；所述冲压件夹紧推送机构包括冲压件固定块(431)、上下夹爪机构(432)和推送机构(433)，冲压件(6)可定位置于所述冲压件固定块上，所述上下夹爪机构能够将冲压件上下两端压紧到所述冲压件固定块上，所述推送机构能够推送所述冲压件固定块至指定位置，使冲压件贴紧所述转向柱管子一侧。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向柱激光自动化焊接设备，其特征在于：包括激光焊接机器人(1)和至少一组变位机(2)，所述激光焊接机器人设于一封闭的机罩(3)内，所述变位机设于该机罩周侧预设的出入口(31)处，所述变位机包括旋转盘(21)、驱动所述旋转盘转动的驱动源(22)和设有所述旋转盘上将其分为两部分并可遮挡住所述出入口的分割板(23)，所述分割板两侧的旋转盘上均安装有至少一焊接夹具(4)；所述焊接夹具包括安装底座(41)、设于所述安装底座上的管子定位机构(42)和冲压件夹紧推送机构(43)，所述管子定位机构包括管子支撑座(421)、管子压紧头(422)、止转装置(423)和下压驱动机构(424)，所述下压驱动机构驱动所述管子压紧头上下运动，将转向柱管子(5)夹紧定位于所述管子压紧头与所述管子支撑座之间，所述止转装置包括设于所述管子支撑座一侧的止转块(4231)，所述止转块朝向转向柱管子的一侧具有卡槽(42311)，所述卡槽卡住转向柱管子上的凸点(441)；所述冲压件夹紧推送机构包括冲压件固定块(431)、上下夹爪机构(432)和推送机构(433)，冲压件(6)可定位置于所述冲压件固定块上，所述上下夹爪机构能够将冲压件上下两端压紧到所述冲压件固定块上，所述推送机构能够推送所述冲压件固定块至指定位置，使冲压件贴紧所述转向柱管子一侧。2.根据权利要求1所述的汽车转向柱激光自动化焊接设 备，其特征在于：设有三组所述变位机，三组所述变位机设于所述机罩相邻的三侧，所述分割板两侧的旋转盘上均安装有两个所述焊接夹具。3.根据权利要求1所述的汽车转向柱激光自动化焊接设备，其特征在于：所述下压驱动机构包括安装于所述安装底座上的安装支座(4241)、安装于所述安装支座上的安装支架A(4242)、竖向设于所述安装支架A一侧的两导轨A(4243)、与所述导轨A滑动配合的滑座A(4244)和驱动所述滑座A上下运动的下压气缸(4245)，所述管子压紧头固接于所述滑座A上。4.根据权利要求3所述的汽车转向柱激光自动化焊接设备，其特征在于：所述安装支架A包括用于固接所述安装支座的底板A(42421)和用于安装所述导轨A的竖板A(42422)，所述竖板A上端具有条形槽口(42423)，所述下压气缸固设于所述安装支座上，且位于所述竖板A背向所述导轨A的一侧，所述下压气缸的动力输出轴固接一穿过所述条形槽口的连接块A(4246)，所述连接块A与所述滑座A固定连接；所述滑座A与所述安装支座之间通过相互配合的两限位块(4247)进行刚性限位。5.根据权利要求3所述的汽车转向柱激光自动化焊接设备，其特征在于：所述管子压紧头包括气缸座(4221)、外胀气缸(4222)和外胀机构(4223)，所述外胀机构包括套管(42231)、驱动杆(42232)和若干夹块(42233)，若干所述 夹块围成一套筒，相邻夹块之间具有间隙，所述套管一端固设于所述气缸座上，所述套管另一端定位锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，
申请(专利权)人：江苏博俊工业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32