激光焊系统的自动上件装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光焊系统的自动上件装置，该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上，激光头下方设置有工作台，该自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构，以及用于控制上件抓手移动的控制装置。生产时，上件抓手移至上件料箱正上方，上件抓手下降至第一设定高度，抓取焊件；携带焊件的上件抓手升至最高点，移至缓冲台正上方，降低至第二设定高度后，松开焊件，将焊件放置在缓冲台上且完成预定位。本发明专利技术的主要目的是实现焊件上件的自动化，加快上件过程，提高产能，同时减少事故发生，保证设备与人员安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光焊领域，具体而言涉及一种激光焊系统的自动上件装置及自动上件方法。
技术介绍
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。但传统的激光焊设备不能实现自动上料，产能低下，设备和人员的安全也得不到保证。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种激光焊系统的自动上件装置及自动上件方法，该自动上件装置可以实现激光焊系统的自动上件，通过设定的程序将焊件逐次从上件料箱运输至工作台，提高产能；同时，由于是全自动操作，设备和人员的安全也得到了保证。本专利技术的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。为达成上述目的，本专利技术提出一种激光焊系统的自动上件装置，该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上，激光头下方设置有工作台，所述自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构，以及用于控制上件抓手移动的控制装置；所述钢构包括抓手行走轴立柱和抓手行走轴，其中，抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上，抓手行走轴平行于地面，其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述横梁上；所述上件料箱位于所述抓手行走轴下方，临近所述抓手行走轴立柱；所述缓冲台位于所述工作台临近所述抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；所述上件抓手可移动地设置在所述抓手行走轴上，具有两个移动方式，分别为沿抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动；所述控制装置与所述上件抓手连接，被设置为响应于缓冲台上没有焊件，控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至缓冲台。进一步的实施例中，抓手行走轴上设置有第一齿条；所述上件抓手包括：支撑架，其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板；上件抓手本体，其固定安装在第二连接板上；第一齿轮，其固定设置在所述第一连接板上，且与所述第一齿条啮合；第一电机，其固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接，该第一电机被设置成根据所述控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动，使第一齿轮携带所述支撑架沿所述第一齿条移动。进一步的实施例中，所述上件抓手本体包括：悬臂，其安装在所述第二连接板上，与所述地面垂直，悬臂的一侧设置有第二齿条，第二齿条的延伸方向与地面垂直；第二齿轮，其固定在所述第二连接板上，啮合在所述悬臂的第二齿条上；第二电机，其固定在所述第二连接板上且与所述第二齿轮连接，该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号运行以驱动第二齿轮转动，使第二齿条携带所述悬臂升降；抓手，其固定在所述悬臂底端，包括抓手框架、吸盘组以及第一气缸；所述抓手框架与地面平行，固定连接在所述悬臂底端；所述吸盘组，包括M个吸盘、M个支气管以及总气管，其中，该M个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该M个支气管汇总连接到所述总气管上；所述第一气缸，与所述总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述M个吸盘的吸附状态；M为正整数。进一步的实施例中，所述支撑架上设置有第一注油器与第二注油器；所述第一注油器出油一端连接有第一毛刷，第一毛刷与第一齿轮接触，第一注油器被设置为在所述第一电机运行时均匀出油；所述第二注油器出油一端连接有第二毛刷，第二毛刷与第二齿轮接触，第二注油器被设置为在所述第二电机运行时均匀出油。进一步的实施例中，所述缓冲台与工作台相邻的侧边被定义为第一侧边，与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边，与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边，与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边；所述缓冲台上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的一端位于第四侧边，另一端位于缓冲台内，第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构；第二凹槽与第一凹槽垂直，第二凹槽的一端位于第二侧边，另一端位于缓冲台内，第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构；所述第一直线型驱动机构包括第一固定部和第一运动部，第一固定部位于第四侧边外侧，第一运动部上固定设置有第一推动板，第一推动板部分地凸出于所述缓冲台表面，且第一推动板被设置为在第一直线型驱动机构的驱动下沿第一凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向平行；所述第二直线型驱动机构包括第二固定部和第二运动部，第二固定部位于第二侧边外侧，第二运动部上设置有第二推动板，第二推动板部分地凸出于所述缓冲台表面，且第二推动板被设置为在第二直线型驱动机构的驱动下沿第二凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向垂直且与地面平行；所述缓冲台在第三侧边处设置有挡板，挡板凸出于缓冲台上表面；所述缓冲台在第一侧边处设置有N个可升降的定位销，该N个定位销排列成一条直线，该直线方向与激光头的行进方向一致，定位销的底端固定在同一个连杆上，连杆位于缓冲台下方；所述缓冲台下方还设置有活塞行进方向与地面垂直的第二气缸，该第二气缸与所述连杆连接，用于驱动连杆升降，从而使得所述N个定位销部分地凸出于缓冲台上表面或者完全降至缓冲台内；所述N为正整数，且N大于等于2。进一步的实施例中，所述缓冲台上表面分布设置有若干个万向滚轮，万向滚轮部分地凸出于缓冲台上表面。进一步的实施例中，所述上件料箱的边缘设置有多个磁性分张器。进一步的实施例中，所述上件料箱的边缘设置有多个凹槽，每个凹槽内固定设置有一延伸方向垂直于该凹槽所对应边的导轨，所述磁性分张器垂直地安装在导轨上，被设置为能够沿导轨移动。进一步的实施例中，所述上件料箱上表面分布设有多个孔洞，所述磁性分张器可拆卸地安装在该多个孔洞中，所述磁性分张器与上件料箱的上表面垂直。进一步的实施例中，所述第一齿条上设置有第一传感器、第二传感器，其中第一传感器相比第二传感器距离所述上件料箱更近；所述上件抓手由上件料箱上方水平移动至缓冲台上方时，上件抓手沿第一齿条的行进路径被划分成第一正常传送区、第一减速区、终点区，其中，第一传感器远离第二传感器的一侧被设定为第一正常传送区，第一传感器与第二传感器之间的区域被设定为第一减速区，第二传感器远离第一传感器的一侧被设定为终点区；所述终点区位于所述缓冲台正上方；所述控制装置被设置为通过调整所述第一电机的转速来调整第一齿轮的移速，从而调整上件抓手的移速；所述第一传感器位于所述第一减速区临近第一正常传送区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于所述第一传感器探测到所述上件抓手已到达第一减速区，降低所述第一电机的转速，从而降低上件抓手的移动速度；所述第二传感器位于所述第一减速区临近终点区的一端，与所述控制装置连接，控制装置响应于第二传感器探测到所述上件抓手准备进入终点区，停止所述第一电机，从而控制上件抓手停止在所述终点区内；所述第一传感器、第二传感器为位置传感器、红外传感器中的任意一种。进一步的实施例中，所述第二齿条上由上至下设置有第三传感器、第四传感器；所述悬臂下降时，第二齿轮在第二齿条上的行进路径被划分成第二正常传送区、第二减速区；其中，第二齿条位于第三传感器以下的区域被设定为第二正常传送区，第二齿条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊系统的自动上件装置，该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上，激光头下方设置有工作台，其特征在于，所述自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构，以及用于控制上件抓手移动的控制装置；所述钢构包括抓手行走轴立柱和抓手行走轴，其中，抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上，抓手行走轴平行于地面，其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述横梁上；所述上件料箱位于所述抓手行走轴下方，临近所述抓手行走轴立柱；所述缓冲台位于所述工作台临近所述抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；所述上件抓手可移动地设置在所述抓手行走轴上，具有两个移动方式，分别为沿抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动；所述控制装置与所述上件抓手连接，被设置为响应于缓冲台上没有焊件，控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至缓冲台。

【技术特征摘要】
1.一种激光焊系统的自动上件装置，该激光焊系统的激光头安装在一与地面平行的横梁上，激光头下方设置有工作台，其特征在于，所述自动上件装置包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于放置待焊接焊件的缓冲台、用于将焊件从上件料箱运输至缓冲台的上件抓手、用于辅助上件抓手移动的钢构，以及用于控制上件抓手移动的控制装置；所述钢构包括抓手行走轴立柱和抓手行走轴，其中，抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上，抓手行走轴平行于地面，其一端垂直地固定在抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述横梁上；所述上件料箱位于所述抓手行走轴下方，临近所述抓手行走轴立柱；所述缓冲台位于所述工作台临近所述抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；所述上件抓手可移动地设置在所述抓手行走轴上，具有两个移动方式，分别为沿抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动；所述控制装置与所述上件抓手连接，被设置为响应于缓冲台上没有焊件，控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至缓冲台。2.根据权利要求1所述的激光焊系统的自动上件装置，其特征在于，抓手行走轴上设置有第一齿条；所述上件抓手包括：支撑架，其包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板；上件抓手本体，其固定安装在第二连接板上；第一齿轮，其固定设置在所述第一连接板上，且与所述第一齿条啮合；第一电机，其固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接，该第一电机被设置成根据所述控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动，使第一齿轮携带所述支撑架沿所述第一齿条移动。3.根据权利要求2所述的激光焊系统的自动上件装置，其特征在于，所述上件抓手本体包括：悬臂，其安装在所述第二连接板上，与地面垂直，悬臂的一侧设置有第二齿条，第二齿条的延伸方向与地面垂直；第二齿轮，其固定在所述第二连接板上，啮合在所述悬臂的第二齿条上；第二电机，其固定在所述第二连接板上且与所述第二齿轮连接，该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号运行以驱动第二齿轮转动，使第二齿条携带所述悬臂升降；抓手，其固定在所述悬臂底端，包括抓手框架、吸盘组以及第一气缸；所述抓手框架与地面平行，固定连接在所述悬臂底端；所述吸盘组，包括M个吸盘、M个支气管以及总气管，其中，该M个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该M个支气管汇总连接到所述总气管上；所述第一气缸，与所述总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述M个吸盘的吸附状态；M为正整数。4.根据权利要求3所述的激光焊系统的自动上件装置，其特征在于，所述支撑架上设置有第一注油器与第二注油器；所述第一注油器出油一端连接有第一毛刷，第一毛刷与第一齿轮接触，第一注油器被设置为在所述第一电机运行时均匀出油；所述第二注油器出油一端连接有第二毛刷，第二毛刷与第二齿轮接触，第二注油器被设置为在所述第二电机运行时均匀出油。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的激光焊系统的自动上件装置，其特征在于，所述缓冲台与工作台相邻的侧边被定义为第一侧边，与第一侧边相对的侧边被定义为第二侧边，与激光头起始位置临近的侧边被定义为第三侧边，与第三侧边相对的侧边被定义为第四侧边；所述缓冲台上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的一端位于第四侧边，另一端位于缓冲台内，第一凹槽内设置有第一直线型驱动机构；第二凹槽与第一凹槽垂直，第二凹槽的一端位于第二侧边，另一端位于缓冲台内，第二凹槽内设置有第二直线型驱动机构；所述第一直线型驱动机构包括第一固定部和第一运动部，第一固定部位于第四侧边外侧，第一运动部上固定设置有第一推动板，第一推动板部分地凸出于所述缓冲台表面，且第一推动板被设置为在第一直线型驱动机构的驱动下沿第一凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向平行；所述第二直线型驱动机构包括第二固定部和第二运动部，第二固定部位于第二侧边外侧，第二运动部上设置有第二推动板，第二推动板部分地凸出于所述缓冲台表面，且第二推动板被设置为在第二直线型驱动机构的驱动下沿第二凹槽移动，移动方向与激光头的行进方向垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：董春雨，吴云华，
申请(专利权)人：江苏盘古机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32