柔性激光焊接工作站制造技术

技术编号：40763483 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-25 20:14

本发明专利技术公开了柔性激光焊接工作站，其包括房式结构，房式结构沿着楼梯结构对称设置第一屏蔽房、第二屏蔽房，第一屏蔽房的第一左墙板开设有左边侧门，第二屏蔽房的右墙板开设有右边侧门，第一屏蔽房、第二屏蔽房的房顶设置有多个散热排气孔；两个屏蔽房通过门式结构分布有八套变位机，且两个屏蔽房的门式结构处设置有连接于控制模块的升降安全防护门；两个屏蔽房分布有各自独立的行走机构以及激光焊接机器人。本发明专利技术通过集成化房式结构结合对称分布多点式工作位布局来满足汽车水箱框架总成的高效加工需求，利用导轨滑动满足激光焊接机器人的多工位焊接，在提高效率的同时，满足工作的安全性和稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车配件加工设备领域，尤其是涉及一种柔性激光焊接工作站。

技术介绍

1、在加工汽车水箱框架总成过程中，传统的焊接工艺不仅仅焊接效率低，为了充分发挥焊接机器人的自动化优势，提高产品质量和效率，提高工艺装备水平，降低工人劳动强度，设计机器人焊接工作站来满足需求是潜在的方向。

2、激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面，激光焊接特别是在汽车零部件的配套加工过程中适用较为广泛，尤其是对于可达性较差的汽车配件焊接更离不开激光焊接。通常情况下，为满足多工位焊接需要而在车间安装多台焊接设备以满足多个工位的工作需求，例如8个工位配置8套焊接机器人各自独立完成操作，无形中会增加设备的采购成本，有鉴于此，直接购买外部已有成套设备已经无法满足我公司的需求，根据需要独立设计出便于运输、成本低、焊接效率高、场地占用小、工作效率高的焊接工作站是本专利技术所要考虑的主要问题。

3、对于这种激光焊接机器人的安全防护至关重要，这里的安全防护包括两个方面：一是对于焊接机器人自身防撞安全；二是对于工人的人身安全。针对问题二通常情况下，在焊接机器人工作时，在固定的区域内操作而配套设置钢构防护围栏，禁止工人进入机器人操作区域，需要进出机器人安全区域的人员，安全门是门禁控制技术的重要手段，工人只有在安全门开启情况下才能进入机器人安全区域。此类设计无法完成标准化模块化设计。针对问题一，机器人自身的安全主要涉及到防撞问题，不仅仅要考虑机器人与回转工作区间内的异物发生碰撞，同时也要考虑机器人来回移动时机器人移动底座的防撞问题也不容忽视。</p>

技术实现思路

1、本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种结构设计合理、场地占用小、焊接效率高、运行安全、可自由选择不同工位进行工作的柔性激光焊接工作站。

2、本专利技术还提供了一种用于汽车水箱框架总成的焊接系统，其基于柔性激光焊接工作站，其结构简洁、使用方便。

3、为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了柔性激光焊接工作站，其包括呈一字排开的房式结构，其中部设置有连接到房式结构二楼平台的楼梯结构，二楼平台设置有防护围栏，房式结构沿着楼梯结构对称设置第一屏蔽房、第二屏蔽房，第一屏蔽房的第一左墙板开设有左边侧门，第二屏蔽房的右墙板开设有右边侧门，第一屏蔽房、第二屏蔽房的房顶设置有多个散热排气孔；

4、第一屏蔽房的前墙板设置有一号前门、三号前门，第一屏蔽房的后墙板设置有与一号前门对称的二号后门、与三号前门对称的四号后门，一号前门、二号后门处对称设置有一号工位、二号工位，一号工位设置有一号变位机，二号工位设置有二号变位机，三号前门、四号后门处对称设置有三号工位、四号工位，三号工位设置有三号变位机，四号工位设置有四号变位机；

5、第二屏蔽房的前墙板设置有五号前门、七号前门，第二屏蔽房的后墙板设置有与五号前门对称的六号后门、与七号前门对称的八号后门，五号前门、六号后门处对称设置有五号工位、六号工位，五号工位设置有五号变位机，六号工位设置有六号变位机，七号前门、八号后门处对称设置有七号工位、八号工位，七号工位设置有七号变位机，八号工位设置有八号变位机；

6、第一屏蔽房的一号前门、二号后门、三号前门、四号后门以及第二屏蔽房的五号前门、七号前门、六号后门、八号后门设置有连接于控制模块的升降安全防护门；

7、第一屏蔽房居中位置设置有沿着第一屏蔽房长度方向分布的第一双向导轨座，第一双向导轨座设置有第一双向导轨以及与第一双向导轨平行的第一导向齿条，第一双向导轨上通过滑块安装有第一滑台，第一滑台设置有与第一导向齿条配合第一驱动装置，第一滑台安装有第一焊接机器人，第一滑台安装有第一行程开关，第一驱动装置、第一行程开关、第一焊接机器人接于控制模块；

8、第二屏蔽房居中位置设置有沿着第二屏蔽房长度方向分布的第二双向导轨座，第二双向导轨座设置有第二双向导轨以及与第二双向导轨平行的第二导向齿条，第二双向导轨通过滑块安装有第二滑台，第二滑台设置有与第二导向齿条配合的第二驱动装置，第一滑台安装有第二焊接机器人，第二滑台安装有第二行程开关，第二驱动装置、第二行程开关、第二焊接机器人接于控制模块；

9、第一双向导轨座和第二双向导轨座的底部设置有定位底垫，第一双向导轨和第二双向导轨的端部均设置有定位缓冲装置。

10、通过上述内容可以发现，本专利技术通过集成化房式结构结合对称分布多点式工作位布局来满足汽车水箱框架总成的高效加工需求，利用导轨滑动满足激光焊接机器人的多工位焊接，在提高效率的同时，满足工作的安全性和稳定性。

11、本专利技术提供的柔性激光焊接工作站中，定位缓冲装置采用对称式双向座头结构，该对称式双向座头结构具有对称分布的三角座，平行分布的三角座之间设置有连接支架，三角座的顶部通过对接块设置具备平坦撞击面的限位缓冲块进一步，柔性的限位缓冲块设置有回旋式更换装置。

12、从上述内容可以看出，由于整个工作站采用了集成化模块设计，在满足可以利用集装箱等标准化运输工具进行长距离运输的同时，更为重要的是，房式结构可以有效屏蔽外来人员的干扰以及对工人起到良好的安全防护，并且，由于升降门的出现自动完成自身的安全防护，提高了安全防护的智能化以及工作的高效性。

13、针对焊接机器人自身的防撞防护，这里采用了刚性底座+柔性材料组合而成的缓冲结构有效避免刚性碰撞对机器人自身器件的内部震动破坏问题。值得一提的是，由于这里的柔性材料属于耗材，既要考虑可更换结构的快速更换性能又要避免非授权人员意外脱离柔性材料等安全问题，此处通过旋转式柔性脱离结构设计保证了可及时更换柔性材料的同时，也可以避免非授权人员随意操作导致防撞材料的意外脱离或者丢失等问题。

14、本专利技术提供的柔性激光焊接工作站中，所述对接块通过悬臂安装有尖刺部，双向导轨座通过支架安装有卧式中空圆柱体，所述卧式中空圆柱体通过压块安装有第一膜片、第二膜片、第三膜片，所述卧式中空圆柱体通过三道膜片结构形成柱内腔，柱内腔容纳有遇空气膨胀剂。

15、一种用于汽车水箱框架总成的焊接系统，其包括前文提到的柔性激光焊接工作站以及可拆卸地安装于变位机处的汽车水箱框架总成焊接工装，汽车水箱框架总成焊接工装包括：

16、第一工装底板，其两端设置有与变配给配合的变位机对接机构；

17、设置于第一工装底板的第一左前支撑固定架，其包括第一左前顶块、具有导向机构的第一u型定位固定件以及用于对汽车水箱框架总成左前部开孔进行定位的第一左前定位柱；

18、设置于第一工装底板的第一左限位调节支架固定结构；

19、悬置安装于第一左限位调节支架下压座的异型第一左前表装限位调节支架固定结构，其具有呈水平分布的l型第一左前表装限位调节支架下悬臂、安装于l型第一左前表装限位调节支架下悬臂的l型第一左前表装限位调节支架上悬臂、安装于l型第一左前表装限位调节支架上悬臂的对接器；

20、设置于第一左限位调节支架下压座边缘的左前汽车水箱框架总成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.柔性激光焊接工作站，其包括呈一字排开的房式结构，其中部设置有连接到房式结构二楼平台的楼梯结构，二楼平台设置有防护围栏，其特征在于，房式结构沿着楼梯结构对称设置第一屏蔽房、第二屏蔽房，所述第一屏蔽房的第一左墙板开设有左边侧门，所述第二屏蔽房的右墙板开设有右边侧门，所述第一屏蔽房、第二屏蔽房的房顶设置有多个散热排气孔；

2.根据权利要求1所述的柔性激光焊接工作站，其特征在于，所述定位缓冲装置采用对称式双向座头结构，该对称式双向座头结构具有对称分布的三角座，平行分布的三角座之间设置有连接支架，所述三角座的顶部通过对接块设置具备平坦撞击面的限位缓冲块。

3.一种用于汽车水箱框架总成的焊接系统，其特征在于，其包括如权利要求1-2任一所述的柔性激光焊接工作站以及可拆卸地安装于变位机处的汽车水箱框架总成焊接工装，所述汽车水箱框架总成焊接工装包括：

4.根据权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，所述第一左限位调节支架固定结构包括：第一左限位调节支架支撑架，第一左限位调节支架支撑架设置有第一左限位调节支架定位气缸座，第一左限位调节支架定位气缸座设置有第一左限

5.根据权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，所述汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件固定组件包括：汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左固定座、设置于汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左固定座的汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左立板、设置于汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左固定座的汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左导轨组件、通过滑块安装于汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左导轨组件的汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左导向滑台、设置于汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左立板的汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左拉动气缸，所述汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左拉动气缸通过汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左气缸固定块连接于汽车水箱框架总成左侧斜向段水箱框架支撑加强件左导向滑台；

6.根据权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，所述汽车水箱框架总成左转向部固定组件包括：

7.根据权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，汽车水箱框架总成焊接工装的中间直段压紧组件的前侧壁压紧结构包括：

8.根据权利要求2所述的柔性激光焊接工作站，其特征在于，所述对接块通过悬臂安装有尖刺部，双向导轨座通过支架安装有卧式中空圆柱体，所述卧式中空圆柱体通过压块安装有第一膜片、第二膜片、第三膜片，所述卧式中空圆柱体通过三道膜片结构形成柱内腔，柱内腔容纳有遇空气膨胀剂。

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求3所述的焊接系统，其特征在于，所述第一左限位调节支架固定结构包括：第一左限位调节支架支撑架，第一左限位调节支架支撑架设置有第一左限位调节支架定位气缸座，第一左限位调节支架定位气缸座设置有第一左限位调节支架定位气缸，第一左限位调节支架定位气缸安装有第一左限位调节支架定位柱，第一左限位调节支架支撑架通过悬臂安装有筒式第一左限位调节支架下支撑体，所述第一左限位调节支架支撑架边缘设置有第一左限位调节支架侧压旋转气缸，第一左限位调节支架测压旋转气缸安装有第一左限位调节支架侧压头，第一工装底板设置有第一左限位调节支架下压座，第一左限位调节支架下压座安装有第一左限位调节支架下压旋转气缸，第一左限位调节支架下压旋转气缸设置有第一左限位调节支架下压头，第一左限位调节支架下压座设置有汽车水箱框...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆亮，薛涛，张倢，田周怀，
申请(专利权)人：上海航空发动机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人