一种高精度组焊装置及组焊方法
阅读说明：本技术 一种高精度组焊装置及组焊方法 (High-precision assembly welding device and assembly welding method ) 是由 张玉飞 张宇峰 季闻捷 丁绍峰 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度组焊装置,包括可沿送料方向活动的载板、设于载板上的且用于夹持固定工件的工装、至少两组用于一一对应的将活动工件放置在固定工件上的夹持机械臂、多组用于同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊的点焊机械臂、用于对点焊完成后的固定工件和活动工件进行焊接的焊接机械臂；夹持机械臂,用于在点焊机械臂至少完成初步点焊后松开对应的活动工件；点焊机械臂,用于通过初步点焊使被夹持机械臂松开的活动工件与固定工件之间相对固定。本发明一种高精度组焊装置,焊接精度较高,且焊接效率较高。(The invention discloses a high-precision assembly welding device which comprises a support plate, a tool, at least two groups of clamping mechanical arms, a plurality of groups of spot welding mechanical arms and a welding mechanical arm, wherein the support plate can move in the feeding direction, the tool is arranged on the support plate and used for clamping fixed workpieces, the at least two groups of clamping mechanical arms are used for placing movable workpieces on the fixed workpieces in a one-to-one correspondence manner, the spot welding mechanical arms are used for performing at least preliminary spot welding on two adjacent workpieces with a welding relation in a one-to-one correspondence manner, and the welding mechanical arms are used for welding the fixed workpieces and the movable workpieces after spot welding is completed; the clamping mechanical arm is used for loosening the corresponding movable workpiece after the spot welding mechanical arm at least completes primary spot welding; and the spot welding mechanical arm is used for relatively fixing the movable workpiece and the fixed workpiece which are loosened by the clamping mechanical arm through primary spot welding. The high-precision assembly welding device is high in welding precision and welding efficiency.)
技术领域
本发明涉及一种高精度组焊装置及组焊方法。
背景技术
现有的多工件组焊，一般通过两种加工焊接装置实现。
一种是通过夹持机械臂和焊接机械臂逐一将活动工件焊接在固定工件和/或已经焊接好的活动工件上。逐一焊接时，初期焊接的活动工件容易倾斜，与后期焊接的活动工件之间配合度较差，导致整体焊接精度较低。
另一种是通过可拆卸的且结构较为复杂的工装，将固定工件和多个活动工件分别通过气缸夹具夹持在工装上，再整体进行组焊。焊接精度较高，但是工装结构较为复杂，工装成本较高；且组焊之前逐一装入活动工件、组焊完成后拆除工装的工作量较大，导致组焊效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度组焊装置及组焊方法，焊接精度较高，且焊接效率较高。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高精度组焊装置，包括可沿送料方向活动的载板、设于所述载板上的且用于夹持固定工件的工装、至少两组用于一一对应的将活动工件放置在所述固定工件上的夹持机械臂、多组用于同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊的点焊机械臂、用于对点焊完成后的所述固定工件和所述活动工件进行焊接的焊接机械臂；
所述夹持机械臂，用于在所述点焊机械臂至少完成初步点焊后松开对应的所述活动工件；
所述点焊机械臂，用于通过初步点焊使被所述夹持机械臂松开的所述活动工件与所述固定工件之间相对固定。
优选地，所述焊接机械臂包括悬臂组件、一端可绕第一轴心线转动的设于所述悬臂组件上的旋转块、可绕第二轴心线转动的设于所述旋转块另一端的机械臂本体；
所述第一轴心线和所述第二轴心线互成角度；
所述悬臂组件，用于驱动所述机械臂本体沿水平方向直线运动和/或沿竖直方向直线运动和/或在竖直平面内转动。
更优选地，所述悬臂组件包括沿竖直方向延伸的支撑轴、可升降的设于所述支撑轴上的安装座、可沿自身长度延伸方向运动的活动臂，所述活动臂可绕水平的第三轴心线转动连接在所述安装座上，所述旋转块设于所述活动臂一端。
更进一步优选地，所述悬臂组件还包括可绕所述第三轴心线转动连接在所述安装座上的导向槽，所述活动臂可沿自身长度延伸方向活动的设于所述导向槽中。
更进一步优选地，所述悬臂组件还包括设于所述导向槽上的螺母连接件、可绕自身轴心线方向转动的穿设于所述螺母连接件中的丝杆、连接在所述活动臂上的且用于驱动所述丝杆转动的第一电机。
优选地，所述装置还包括沿送料方向延伸的导轨、设于所述导轨上的齿条、设于所述载板上的第二电机，所述载板活动的设于所述导轨上，所述第二电机包括与所述齿条啮合的主动齿轮。
优选地，所述装置还包括用于对所述活动工件进行定位的定位机构，所述定位机构包括倾斜面板、多个分别滚动的凸设于所述倾斜面板上的轴承，所述倾斜面板包括板本体、设于所述板本体最低点处的第一顶角、凸设于所述第一顶角两条边上的限位条，两条所述限位条分别与水平面互成角度。
优选地，所述点焊机械臂，用于一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件的焊缝两侧和/或焊缝两端分别进行点焊。
优选地，所述夹持机械臂、所述点焊机械臂、以及所述焊接机械臂沿送料方向依次排列。
一种高精度组焊方法，通过上述任一项所述的高精度组焊装置实现，
将固定工件固定在工装上，并通过至少两组夹持机械臂一一对应的将活动工件放置在所述固定工件上，再通过多组点焊机械臂同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊，最后通过焊接机械臂对点焊完成后的所述固定工件和所述活动工件进行焊接；
在所述点焊机械臂至少完成初步点焊后，所述夹持机械臂松开对应的所述活动工件；
所述点焊机械臂，用于通过初步点焊使被所述夹持机械臂松开的所述活动工件与所述固定工件之间相对固定。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种高精度组焊装置及组焊方法，工装仅用于夹持固定工件，结构简单且成本较低；先通过至少两组夹持机械臂一一对应的将活动工件放置在固定工件上，使固定工件与活动工件之间、活动工件两两之间按照成型位置排列，再通过多组点焊机械臂同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊，使被夹持机械臂松开的活动工件与固定工件之间相对固定，最后再通过焊接机械臂对点焊完成后的固定工件和活动工件进行焊接，焊接机械臂焊接时，夹持机械臂和点焊机械臂分别远离工件，以避免对焊接机械臂造成干涉；由于工件两两之间被同步进行初步点焊，因此能够杜绝逐一点焊活动工件导致精度较低的问题，该组焊装置及组焊方法，不仅焊接精度较高，且焊接效率较高。
附图说明
附图1为根据本发明具体实施例的组焊装置的结构示意图；
附图2为附图1中A的放大示意图；
附图3为附图1中B的放大示意图；
附图4为附图1中C的放大示意图。
其中：1、载板；2、夹持机械臂；3、点焊机械臂；4、焊接机械臂；41、旋转块；42、机械臂本体；43、支撑轴；44、安装座；45、活动臂；46、导向槽；47、丝杆；48、第一电机；5、导轨；6、齿条；7、第二电机；8、定位机构；81、倾斜面板；82、轴承；83、限位条。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-4所示，本实施例提供一种高精度组焊装置，包括两条相互平行且间隔排列的导轨5、可沿导轨5的长度方向滑动的设于其上的载板1、设于载板1上的工装、设于两条导轨5之间的焊接机械臂4。导轨5平行于送料方向，焊接机械臂4则位于导轨5沿其长度方向的中间位置处。
该工装（图中未示出）根据不同结构的固定工件进行更换，通过固定件固定在载板1上。工装上设有气缸夹具，用于夹持固定工件。
参见图1所示，两条导轨5的四个端部分别设有多个夹持机械臂2（图中仅示出一个）、多个点焊机械臂3（图中仅示出一个）、以及一个定位机构8。
参见图2所示，上述定位机构8用于对活动工件进行定位，在本实施例中，该定位机构8包括呈长方形设置的倾斜面板81、多个分别滚动的凸设于倾斜面板81上的轴承82。该轴承82为牛眼轴承，在倾斜面板81上表面的凸出高度相同。
该倾斜面板81包括板本体、设于板本体最低点处的第一顶角、凸设于该第一顶角两条边上的限位条83，两条限位条83相互之间形成的角度与第一顶角的角度相同，为90°，两条限位条83分别与水平面互成角度。
通过这个设置，活动工件在倾斜面板81上向下滚动到位后，其两条边分别抵触两条限位条83，实现对活动工件的定位。再通过夹持机械臂2将活动工件吸附夹持至固定工件上的设定位置处。
参见图3所示，上述一种高精度组焊装置，还包括设于导轨5上的齿条6、设于载板1上的第二电机7。在本实施例中，齿条6平行的设于导轨5内侧，第二电机7的主体位于载板1上方，第二电机7的输出轴位于载板1下方，第二电机7的输出轴端部设有与齿条6啮合的主动齿轮。通过第二电机7驱动载板1在导轨5上往复运动。
通过这个设置，载板1能够往复于导轨5端部和导轨5中部之间，以实现对工件的点焊和焊接。错开两条导轨5四个端部的进料时间，使焊接机械臂4始终处于工作状态，能够进一步提升焊接效率。
参见图4所示，上述焊接机械臂4包括悬臂组件、一端可绕第一轴心线转动的设于悬臂组件上的旋转块41、可绕第二轴心线转动的设于旋转块41另一端的机械臂本体42。第一轴心线和第二轴心线互成角度，在图4中，第一轴心线垂直旋转块41的左端面，第二轴心线则垂直旋转块41的右端面。
参见图4所示，上述悬臂组件包括沿竖直方向延伸的支撑轴43、可升降的设于支撑轴43上的安装座44、可绕水平的第三轴心线转动连接在安装座44上的导向槽46、可沿自身长度延伸方向活动的设于导向槽46中的活动臂45。
导向槽46中设有螺母连接件（图中未示出），活动臂45另一端设有第一电机48，螺母连接件中设有可绕自身轴心线方向转动的丝杆47，第一电机48用于驱动该丝杆47转动，以带动活动臂45在导向槽46中往复运动。丝杆47、活动臂45、以及导向槽46三者相互平行。
该悬臂组件，用于驱动机械臂本体42沿竖直方向直线运动、以及沿活动臂45的长度方向直线运动、以及在竖直平面内转动。由于活动工件与固定工件之间、以及活动工件两两之间的焊接位置不同，且两条导轨5四个端部送来的待焊位置也不相同，通过设置这一焊接机械臂4，基本不存在焊接死角，能够高效的完成对工件的焊接。
参见图1所示，夹持机械臂2、点焊机械臂3、以及焊接机械臂4沿送料方向依次间隔排列。
以导轨5一端部为例：
至少两组夹持机械臂2用于依次有序且一一对应的将定位机构8上的活动工件放置在固定工件上，放置完成后，固定工件与活动工件之间、活动工件两两之间按照成型位置排列；
多组点焊机械臂3用于同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊，这里说的相邻的两个工件，指相邻且具有焊接关系的固定工件与活动工件之间、以及相邻且具有焊接关系的活动工件与活动工件之间；这里说的初步点焊，指相邻且具有焊接关系的两个工件之间至少形成一个焊点，由于工件两两之间被同步进行点焊，因此能够杜绝逐一点焊活动工件导致精度较低的问题；
点焊完成后，通过焊接机械臂4对固定工件和活动工件进行完整的焊接，夹持机械臂2和点焊机械臂3分别远离工件，以避免对焊接机械臂4造成干涉。
上述点焊机械臂3，用于通过初步点焊使被夹持机械臂2松开的活动工件与固定工件之间能够保持相对固定。
上述点焊机械臂3，用于一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件的焊缝两侧和/或焊缝两端分别进行点焊。对焊缝两侧和/或焊缝两端分别进行点焊这一操作，也可以包含在初步点焊的步骤之中。通过这一点焊步骤，能够进一步保证被焊工件两两之间连接的牢固程度和稳定性，能够防止焊接变形。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
以导轨5一端部为例：
将固定工件固定在工装上，驱动载板1沿送料方向运动至夹持机械臂2和点焊机械臂3之间，通过至少两组夹持机械臂2依次有序且一一对应的将活动工件放置在固定工件上，使固定工件与活动工件之间、活动工件两两之间按照成型位置排列；
再通过多组点焊机械臂3同时且一一对应的对相邻的两个具有焊接关系的工件至少进行初步点焊，点焊完成后，夹持机械臂2和点焊机械臂3分别远离载板1；
驱动载板1沿送料方向运动至焊接机械臂4处，通过焊接机械臂4对点焊完成后的固定工件和活动工件进行焊接。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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