自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手制造技术

一种自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，属于自动化机械技术领域。包括基座，设置在工作台上；一升降台机构，该升降台机构上下移动地设置在所述基座的顶部；一升降台致动机构，该升降台致动机构设置在基座的基座腔内，并且探出基座腔的顶部与所述的升降台机构连接；一工件夹爪水平位移驱动机构，该工件夹爪水平位移驱动机构设置在所述升降台机构上；一工件夹取释放机构，该工件夹取释放机构与所述工件夹爪水平位移驱动机构连接；一滑动升降台限位调整机构，该滑动升降台限位调整机构设置在所述升降台机构上。保障工位工作的良好的接力性；能在使用中避免对其它工位上的装置产生干涉影响；保障自动化焊接装置效率并且有益于节省人力资源。

Workpiece clamping manipulator for final welding station of automatic ultrasonic welding

【技术实现步骤摘要】
自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手
本专利技术属于自动化机械
，具体涉及一种自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手。
技术介绍
前述自动超声焊接即为自动化超声波焊接，广泛应用于新能源锂电池生产行业、电子电气产品生产行业、文具及玩具之类的生产行业、汽车零部件生产行业和医疗用品生产行业，等等，其原理是利用高频振动波传递到两个需要彼此焊接为一体的物体即物件表面而使两个需焊接的物体结合在一起。以对热塑性的塑料焊接为例，当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒上万乃至数万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动通过焊件把超声能量传递到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温，又由于塑料导热性差，一时来不及将高温散发，于是聚集在焊区，使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定的压力后使两者融合为一体。在公开的中国专利文献中不乏与超声波焊接装置相关的技术信息，如CN208496057U（单体电池超声波焊接机）、CN110238506A（一种超声波焊接机）和CN110370654A（一种超音波自动焊接机），等等。如果在工作台上配备超声波自动焊接机如位于初焊工位的初焊机及位于终焊工位的终焊机、服务于超声波自动焊接机的工件输入装置如输送带、同样服务于超声波焊接机的工件输出装置如输送带、将工件从工件输入装置拾取并喂给超声波自动焊接机所在的工位的机械手、工件工位转换（或称移动）机械手、将完成了焊接如完成了终焊的工件从前述的终焊机提取并转移至前述的工件输出装置，那么可以显著提高工效、节省宝贵的劳动力资源、保障工件焊接质量、体现工件加工环境的整洁性并且能体现优异的节拍式（也可称“接力式”）生产效果。前述的将工件从工件输入装置拾取并喂给超声波自动焊接机所在工位的机械手即为上述自动超声焊接用的工件夹取机械手，由其将工件夹取并供给作为前述初焊机的超声波预焊装置进行预焊，完成了预焊的工件由工件输入装置如输送带输送至终焊工位，由终焊工位工件夹取机械手将完成了预焊的工件夹取并供给终焊工位的超声波终焊机进行终焊，待终焊完成后取离超声波终焊机并释放到输送带，由输送带向终焊工件旋转搬运机械手所在的工位输送并由该终焊工件旋转搬运机械手搬运或称转移至工件输出装置如输送带输出。由于终焊工位工件夹取机械手既要满足升降又要保障水平方向的位移要求，因而其可靠性、简练性、灵活性、对其它即对相邻工位上的其它机械手的无干涉性、体积的小型性、日常使用中的易检护性等等都是较为严苛的，但是在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸使机械手得以全面体现并非限于前面例举的要素的可借鉴的技术启示，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种有助于灵活而可靠地提取由前一工位引入的工件并且将提取的工件准确地供给超声波预焊装置预焊以及待超声波预焊装置完成了预焊后取离超声波预焊装置并转送至下一工位而得以保障工位工作的良好的接力性、有利于体现结构的简洁性以及体积的小型化而得以避免对其它工位上的装置产生干涉影响、有益于体现动作的快捷性而得以保障生产效率的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手。本专利技术的任务是这样来完成的，一种自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，包括基座，该基座在使用状态下设置在工作台上；一升降台机构，该升降台机构上下移动地设置在所述基座的顶部；一升降台致动机构，该升降台致动机构设置在基座的基座腔内，并且探出基座腔的顶部与所述的升降台机构连接；一工件夹爪水平位移驱动机构，该工件夹爪水平位移驱动机构设置在所述升降台机构上；一工件夹取释放机构，该工件夹取释放机构与所述工件夹爪水平位移驱动机构连接；一滑动升降台限位调整机构，该滑动升降台限位调整机构设置在所述升降台机构上。在本专利技术的一个具体的实施例中，所述基座的基座腔的底部是与外界相通的，并且在基座的顶部固定有一用于将所述基座腔的顶部蔽护的基座顶板；所述的升降台机构上下移动地设置在所述基座顶板上；设置在所述基座腔内的所述升降台致动机构探出所述基座顶板的顶部与升降台机构连接，所述的工件夹爪水平位移驱动机构以滑动状态设置在所述升降台机构上；所述工件夹取释放机构在对应于所述升降台机构的右侧的位置与所述的工件夹爪水平位移驱动机构连接；所述的滑动升降台限位调整机构设置在升降台机构的顶部。在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述的升降机构包括滑动升降台、滑动升降台限位板和一组滑动升降台导柱，滑动升降台对应于所述基座顶板的上方，在该滑动升降台上并且在对应于一组升降台导柱的位置设置有一组滑动升降台导柱套，滑动升降台限位板与一组滑动升降台导柱的顶部固定，而一组滑动升降台导柱的中部与所述的一组滑动升降台导柱套滑动配合，一组滑动升降台导柱的下端与所述基座顶板固定；在所述基座顶板上并且位于基座顶板的中心位置开设有一升降台致动作用缸柱让位孔；设置在所述基座腔内的所述升降台致动机构在对应于升降台致动作用缸柱让位孔的位置探出所述基座顶板的顶部与所述滑动升降台朝向下的一侧的中央位置连接；所述的工件夹爪水平位移驱动机构在与滑动升降台滑动配合的状态下设置在滑动升降台上；所述工件夹取释放机构在对应于所述滑动升降台的右侧的位置与工件夹爪水平位移驱动机构连接；所述的滑动升降台限位调整机构设置在所述滑动升降台限位板的顶部并且还伸展到滑动升降台限位板朝向所述滑动升降台的一侧。在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述的升降台致动机构为升降作用缸，该升降作用缸的上部在所述基座的基座腔内与所述基座顶板朝向基座腔的一侧固定并且该升降作用缸的升降作用缸柱在对应于所述升降台致动作用缸让位孔的位置伸展到基座顶板的上方与所述滑动升降台朝向下的一侧的居中位置固定，升降作用缸的下部探出基座腔的底部，其中，所述的升降作用缸为气缸；在所述滑动升降台上连接有一作用缸通气装置，该作用缸通气装置的上部与所述工件夹爪水平位移驱动机构以及工件夹取释放机构连接，而下部依次经所述的基座顶板和基座腔伸展到基座腔外并且与产气装置管路连接；所述的滑动升降台限位调整机构包括一滑动升降台限位调整气缸和一滑动升降台限位调整顶盘，滑动升降台限位调整气缸与所述滑动升降台限位板朝向上的一侧固定，并且该滑动升降台限位调整气缸的滑动升降台限位调整气缸柱的下端伸展到滑动升降台限位板朝向所述滑动升降台的一侧，而滑动升降台限位调整气缸柱的上端伸出滑动升降台限位调整气缸的上方并且以螺纹配合方式配设有一气缸柱调整螺母和一锁紧螺母，该锁紧螺母位于气缸柱调整螺母的上方，滑动升降台限位调整顶盘与所述滑动升降台限位调整气缸柱的下端固定。在本专利技术的再一个具体的实施例中，所述的工件夹爪水平位移驱动机构包括一夹爪水平位移气缸、一导向杆固定座、一对导向杆导套和一对导向杆，夹爪水平位移气缸的右端与所述滑动升降台固定，而夹爪水平位移气缸的左端以水平悬臂状态朝着远离滑动升降台的左侧的方向伸展，该夹爪水平位移气缸的夹爪水平位移气缸柱伸展到滑动升降台的右侧，并且在对应于夹爪水平位移气缸的长度方向的下方的位置配设有一夹爪水平位移气缸通气管，该夹爪水平位移气缸通气管的左端通过夹爪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于包括基座(1)，该基座(1)在使用状态下设置在工作台(6)上；一升降台机构(2)，该升降台机构(2)上下移动地设置在所述基座(1)的顶部；一升降台致动机构(3)，该升降台致动机构(3)设置在基座(1)的基座腔(11)内，并且探出基座腔(11)的顶部与所述的升降台机构(2)连接；一工件夹爪水平位移驱动机构(4)，该工件夹爪水平位移驱动机构(4)设置在所述升降台机构(2)上；一工件夹取释放机构(5)，该工件夹取释放机构(5)与所述工件夹爪水平位移驱动机构(4)连接；一滑动升降台限位调整机构(30)，该滑动升降台限位调整机构(30)设置在所述升降台机构(2)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于包括基座(1)，该基座(1)在使用状态下设置在工作台(6)上；一升降台机构(2)，该升降台机构(2)上下移动地设置在所述基座(1)的顶部；一升降台致动机构(3)，该升降台致动机构(3)设置在基座(1)的基座腔(11)内，并且探出基座腔(11)的顶部与所述的升降台机构(2)连接；一工件夹爪水平位移驱动机构(4)，该工件夹爪水平位移驱动机构(4)设置在所述升降台机构(2)上；一工件夹取释放机构(5)，该工件夹取释放机构(5)与所述工件夹爪水平位移驱动机构(4)连接；一滑动升降台限位调整机构(30)，该滑动升降台限位调整机构(30)设置在所述升降台机构(2)上。


2.根据权利要求1所述的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于所述基座(1)的基座腔(11)的底部是与外界相通的，并且在基座(1)的顶部固定有一用于将所述基座腔(11)的顶部蔽护的基座顶板(12)；所述的升降台机构(2)上下移动地设置在所述基座顶板(12)上；设置在所述基座腔(11)内的所述升降台致动机构(3)探出所述基座顶板(12)的顶部与升降台机构(2)连接，所述的工件夹爪水平位移驱动机构(4)以滑动状态设置在所述升降台机构(5)上；所述工件夹取释放机构(5)在对应于所述升降台机构(2)的右侧的位置与所述的工件夹爪水平位移驱动机构(4)连接；所述的滑动升降台限位调整机构(30)设置在升降台机构(2)的顶部。


3.根据权利要求2所述的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于所述的升降机构(2)包括滑动升降台(21)、滑动升降台限位板(22)和一组滑动升降台导柱(24)，滑动升降台(21)对应于所述基座顶板(12)的上方，在该滑动升降台(21)上并且在对应于一组升降台导柱(24)的位置设置有一组滑动升降台导柱套(211)，滑动升降台限位板(22)与一组滑动升降台导柱(24)的顶部固定，而一组滑动升降台导柱(24)的中部与所述的一组滑动升降台导柱套(211)滑动配合，一组滑动升降台导柱(24)的下端与所述基座顶板(12)固定；在所述基座顶板(12)上并且位于基座顶板(12)的中心位置开设有一升降台致动作用缸柱让位孔(121)；设置在所述基座腔(11)内的所述升降台致动机构(3)在对应于升降台致动作用缸柱让位孔(121)的位置探出所述基座顶板(12)的顶部与所述滑动升降台(21)朝向下的一侧的中央位置连接；所述的工件夹爪水平位移驱动机构(4)在与滑动升降台(21)滑动配合的状态下设置在滑动升降台(21)上；所述工件夹取释放机构(5)在对应于所述滑动升降台(21)的右侧的位置与工件夹爪水平位移驱动机构(4)连接；所述的滑动升降台限位调整机构(30)设置在所述滑动升降台限位板(22)的顶部并且还伸展到滑动升降台限位板(22)朝向所述滑动升降台(21)的一侧。


4.根据权利要求3所述的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于所述的升降台致动机构(3)为升降作用缸(31)，该升降作用缸(31)的上部在所述基座(1)的基座腔(11)内与所述基座顶板(12)朝向基座腔(11)的一侧固定并且该升降作用缸(31)的升降作用缸柱(311)在对应于所述升降台致动作用缸让位孔(121)的位置伸展到基座顶板(12)的上方与所述滑动升降台(21)朝向下的一侧的居中位置固定，升降作用缸(31)的下部探出基座腔(11)的底部，其中，所述的升降作用缸(31)为气缸；在所述滑动升降台(21)上连接有一作用缸通气装置(212)，该作用缸通气装置(212)的上部与所述工件夹爪水平位移驱动机构(4)以及工件夹取释放机构(5)连接，而下部依次经所述的基座顶板(12)和基座腔(11)伸展到基座腔(11)外并且与产气装置管路连接；所述的滑动升降台限位调整机构(30)包括一滑动升降台限位调整气缸(301)和一滑动升降台限位调整顶盘(302)，滑动升降台限位调整气缸(301)与所述滑动升降台限位板(22)朝向上的一侧固定，并且该滑动升降台限位调整气缸(301)的滑动升降台限位调整气缸柱(3011)的下端伸展到滑动升降台限位板(22)朝向所述滑动升降台(21)的一侧，而滑动升降台限位调整气缸柱(3011)的上端伸出滑动升降台限位调整气缸(301)的上方并且以螺纹配合方式配设有一气缸柱调整螺母(30111)和一锁紧螺母(30112)，该锁紧螺母(30112)位于气缸柱调整螺母(30111)的上方，滑动升降台限位调整顶盘(302)与所述滑动升降台限位调整气缸柱(3011)的下端固定。


5.根据权利要求4所述的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于所述的工件夹爪水平位移驱动机构(4)包括一夹爪水平位移气缸(41)、一导向杆固定座(42)、一对导向杆导套(43)和一对导向杆(44)，夹爪水平位移气缸(41)的右端与所述滑动升降台(21)固定，而夹爪水平位移气缸(41)的左端以水平悬臂状态朝着远离滑动升降台(21)的左侧的方向伸展，该夹爪水平位移气缸(41)的夹爪水平位移气缸柱(411)伸展到滑动升降台(21)的右侧，并且在对应于夹爪水平位移气缸(41)的长度方向的下方的位置配设有一夹爪水平位移气缸通气管(412)，该夹爪水平位移气缸通气管(412)的左端通过夹爪水平位移气缸通气管左通气接口(4121)与夹爪水平位移气缸(41)的夹爪水平位移气缸左腔室相通，而夹爪水平位移气缸通气管(412)的右端封闭并且与滑动升降台(21)的左侧面固定，导向杆固定座(42)通过导向杆固定座螺钉(421)与一对导向杆(44)的左端端面固定，在该导向杆固定座(42)上并且在对应于所述夹爪水平位移气缸(41)的位置开设有一夹爪水平位移气缸让位腔(422)并且还开设有一对通气管外套让位孔(423)，该对通气管外套让位孔(423)分别位于夹爪水平位移气缸让位腔(422)前后两侧，一对导向杆导套(43)的左端与滑动升降台(21)固定，而一对导向杆导套(43)的右端以水平悬臂状态朝向所述工件夹取释放机构(5)的方向伸展，一对导向杆(44)的中部与一对导向杆导套(43)滑动配合，而右端伸出一对导向杆导套(43)的右端；所述工件夹取释放机构(5)与所述的一对导向杆(44)的右端连接并且还与所述夹爪水平位移气缸柱(411)连接，所述的作用缸通气装置(212)与所述夹爪水平位移气缸通气管(412)以及所述夹爪水平位移气缸(41)的夹爪水平位移气缸右腔室相通；在所述基座(1)的基座顶板(12)上开设有一信号线管让位孔(122)；在所述滑动座升降台(21)朝向下的一侧固定有一信号线管(213)，该信号线管(213)的下端在对应于信号线管让位孔(122)的位置上下移动地位于所述基座腔(11)内。


6.根据权利要求5所述的自动超声焊接用的终焊工位工件夹取机械手，其特征在于所述的作用缸通气装置(212)包括一外套管固定板(2121)、第一接气管外套Ⅰ(2122a)、第二接气管外套Ⅱ(2122b)、第三接气管外套Ⅲ(2122c)、第四接气管外套Ⅳ(2122d)、第一接气管Ⅰ(2123a)、第二接气管Ⅱ(2123b)、第三接气管Ⅲ(2123c)、第四接气管Ⅳ(2123d)、第一引气管Ⅰ(2124a)、第二引气管Ⅱ(2124b)、第三引气管Ⅲ(2124...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国成，
申请(专利权)人：常熟大众机器人研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32