專利名稱：一種四軸聯動自動點焊機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電焊設備，尤其適用于汽車車身零部件的自動焊裝，屬于焊接設備技術領域。
背景技術：
車身焊裝是汽車制造企業車身部件生產的關鍵工序，目前車身焊裝普遍采用人工焊接、單方向自動焊接、機器人焊接等作業方式。在焊接生產過程中，人工操作費時費力，不僅勞動強度大，而且焊接質量較差；采用單方向自動焊接工藝，工件對焊接焊點要求較高， 由于焊點位置限制，不能實現多方向動作，只能滿足個別工位焊裝的要求；而采用機器人焊裝方式，雖然焊接質量較高，但存在著占用面積大、設備成本投入高、對操作人員技能要求嚴格等缺陷，因此在大部分生產企業沒有得到推廣。發明內容
本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種制造成本低、焊裝質量穩定、空間利用率高、作業覆蓋面廣的四軸聯動自動點焊機。
本發明所述問題是以下述技術方案實現的一種四軸聯動自動點焊機，構成中包括平行移動機構、旋轉機構、焊鉗懸浮機構、焊鉗和底座，所述底座為框架結構，所述平行移動機構安裝在底座上，所述旋轉機構與平行移動機構通過連接支架連接，所述焊鉗懸浮機構與旋轉機構固定連接，所述焊鉗安裝在焊鉗懸浮機構上。
上述四軸聯動自動點焊機，所述平行移動機構由水平橫向移動單元、水平縱向移動單元和豎直移動單元組成，在各平行移動單元外面均安裝防塵罩，相鄰平行移動單元之間通過對應的連接支架連接。
上述四軸聯動自動點焊機，所述水平橫向移動單元包括橫向連接板、橫向移動驅動電機、橫向移動驅動絲杠、橫向滑軌和橫向滑塊，所述橫向移動驅動電機與橫向移動驅動絲杠聯接，所述橫向移動驅動絲杠與橫向滑塊組成螺紋傳動機構，所述橫向滑塊兩側分別與橫向滑軌配裝，所述橫向滑軌固定在橫向連接板的兩側位置。
上述四軸聯動自動點焊機，所述水平縱向移動單元包括縱向連接板、縱向移動驅動電機、縱向移動驅動絲杠、縱向滑軌和縱向滑塊，所述縱向移動驅動電機與縱向移動驅動絲杠聯接，所述縱向移動驅動絲杠與縱向滑塊組成螺紋傳動機構，所述縱向滑塊兩側分別與縱向滑軌配裝，所述縱向滑軌固定在縱向連接板的兩側位置。
上述四軸聯動自動點焊機，所述豎直移動單元包括豎直連接板、豎直移動驅動電機、豎直移動驅動絲杠、豎直滑軌和豎直滑塊，所述豎直移動驅動電機與豎直移動驅動絲杠聯接，所述豎直移動驅動絲杠與豎直滑塊組成螺紋傳動機構，所述豎直滑塊兩側分別與豎直滑軌配裝，所述豎直滑軌固定在豎直連接板的兩側位置。
上述四軸聯動自動點焊機，所述旋轉機構包括旋轉驅動電機、齒輪箱和轉盤，所述旋轉驅動電機與齒輪箱聯接，所述齒輪箱與轉盤聯接，旋轉驅動電機通過齒輪箱減速和改變方向后可驅動轉盤繞縱向水平軸在360°范圍內旋轉。
上述四軸聯動自動點焊機，所述焊鉗懸浮機構包括焊鉗安裝支座、焊鉗連接塊和減震器，所述焊鉗安裝支座與旋轉機構對應元件固定連接，所述焊鉗連接塊為L型結構，其豎直面與焊鉗固定連接，在其水平面上設有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內壁嵌裝直線軸承，所述減震器對稱布置在焊鉗安裝支座前端兩側，與焊鉗安裝支座固定裝配，減震器中心軸穿過焊鉗連接塊水平面的過孔，減震器的彈性元件安裝在焊鉗連接塊水平面上下兩側。
上述四軸聯動自動點焊機，所述平行移動機構各平行移動單元滑塊上，均設有自動潤滑裝置，所述自動潤滑裝置通過控制系統供給絲杠潤滑劑，保證滑塊與絲杠的順利傳動。
本發明通過平行移動機構的三個平行移動單元，實現焊鉗沿水平橫向、水平縱向和豎直方向的運動，可以完成行程范圍內任意位置的焊裝作業；通過旋轉機構使平面焊鉗可實現360度旋轉，可以完成任意空間位置焊點的焊接；焊鉗懸浮機構使焊鉗與焊裝工件柔性接觸，避免焊裝作業時工件與焊鉗剛性連接造成的焊接形變，使工件焊點更完美；由自動潤滑裝置實現定時定量自動潤滑功能，保證了設備能夠良好地運行。本發明具有操作簡單、安全可靠的特點，將其應用于汽車車身零部件焊裝生產線上，在充分保證工件焊接質量前提下，不僅可顯著降低操作者勞動強度，而且降低了設備成本投入。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的結構圖； 圖2是平行移動機構結構圖； 圖3是旋轉機構結構圖；圖4是焊鉗懸浮機構結構圖； 圖5是水平橫向移動單元結構圖； 圖6是水平縱向移動單元結構圖； 圖7是豎直移動單元結構圖。
圖中各標號為1、水平移動機構，1-1、水平移動單元，1-11、橫向連接板，1-12、橫向移動驅動電機，1-13、橫向移動驅動絲杠，1-14、橫向滑軌，1-15、橫向滑塊，1-2、水平縱向移動單元，1-21、縱向連接板，1-22、縱向移動驅動電機，1-23、縱向移動驅動絲杠，1-24, 縱向滑軌，1-25、縱向滑塊，1-3、豎直移動單元，1-31、豎直連接板，1-32、豎直移動驅動電機，1-33、豎直移動驅動絲杠，1-34、豎直滑軌，1-35、豎直滑塊，1_4、連接支架，1_5、防塵罩， 1-6、自動潤滑系統，2、旋轉機構，2-1、旋轉驅動電機，2-2、齒輪箱，2-3、轉盤，3、焊鉗懸浮機構，3-1、焊鉗安裝支座，3-2、焊鉗連接塊，3-3、減震器，4、焊鉗，5、底座。
具體實施方式
參看圖1，本發明構成中包括平行移動機構1、旋轉機構2、焊鉗懸浮機構3、焊鉗4 和底座5，所述底座5為框架結構，所述平行移動機構1安裝在底座5上，所述旋轉機構2與平行移動機構1通過連接支架1-4連接，所述焊鉗懸浮機構3與旋轉機構2固定連接，所述焊鉗4安裝在焊鉗懸浮機構3上。參看圖1、圖2，本發明構成中的平行移動機構1由水平橫向移動單元1-1、水平縱向移動單元1-2和豎直移動單元1-3組成，在各平行移動單元外面均安裝防塵罩1-5，相鄰平行移動單元之間通過所對應的連接支架1-4連接。
參看圖2、圖5，本發明構成中的水平橫向移動單元1-1包括橫向連接板1-11、橫向移動驅動電機1-12、橫向移動驅動絲杠1-13、橫向滑軌1-14和橫向滑塊1-15，所述橫向移動驅動電機1-12與橫向移動驅動絲杠1-13聯接，所述橫向移動驅動絲杠1-13與橫向滑塊1-15組成螺紋傳動機構，所述橫向滑塊1-15兩側分別與橫向滑軌1-14配裝，所述橫向滑軌1-14固定在橫向連接板1-11的兩側位置。
參看圖2、圖6，本發明構成中的水平縱向移動單元1-2包括縱向連接板1-21、縱向移動驅動電機1-22、縱向移動驅動絲杠1-23、縱向滑軌I-M和縱向滑塊1-25，所述縱向移動驅動電機1-22與縱向移動驅動絲杠1-23聯接，所述縱向移動驅動絲杠1-23與縱向滑塊1-25組成螺紋傳動機構，所述縱向滑塊1-25兩側分別與縱向滑軌I-M配裝，所述縱向滑軌114固定在縱向連接板1-21的兩側位置。
參看圖2、圖7，本發明構成中的豎直移動單元1-3包括豎直連接板1-31、豎直移動驅動電機1-32、豎直移動驅動絲杠1-33、豎直滑軌1-34和豎直滑塊1_35，所述豎直移動驅動電機1-32與豎直移動驅動絲杠1-33聯接，所述豎直移動驅動絲杠1-33與豎直滑塊1_35 組成螺紋傳動機構，所述豎直滑塊1-35兩側分別與豎直滑軌1-34配裝，所述豎直滑軌1-34 固定在豎直連接板1-31的兩側位置。
參看圖1、圖3，本發明構成中的旋轉機構2包括旋轉驅動電機2-1、齒輪箱2-2和轉盤2-3，所述旋轉驅動電機2-1與齒輪箱2-2聯接，所述齒輪箱2-2與轉盤2_3聯接，旋轉驅動電機2-1通過齒輪箱2-2減速和改變方向后可驅動轉盤2-3繞縱向水平軸在360°范圍內旋轉。
參看圖1、圖4，本發明構成中的焊鉗懸浮機構3包括焊鉗安裝支座3-1、焊鉗連接塊3-2和減震器3-3，所述焊鉗安裝支座3-1與旋轉機構轉盤2-3固定連接，所述焊鉗連接塊3-2為L型結構，其豎直面與焊鉗4固定連接，在其水平面上設有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內壁嵌裝直線軸承，所述減震器3-3對稱布置在焊鉗安裝支座3-1前端兩側，與焊鉗安裝支座3-1固定裝配，減震器中心軸穿過焊鉗連接塊水平面的過孔，減震器的彈性元件安裝在焊鉗連接塊水平面上下兩側。
參看圖2，本發明構成中的平行移動機構1各平行移動單元滑塊上，均設有自動潤滑裝置1-6，所述自動潤滑裝置1-6通過控制系統供給絲杠潤滑劑，保證滑塊與絲杠的順利傳動。
參看圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，本發明的工作原理是平行移動機構中各組成元件基本功能是連接板(包括橫向連接板1-11、縱向連接板 1-21和豎直連接板1-31)將所對應平行移動單元連接為一個整體，在驅動電機(包括橫向移動驅動電機1-12、縱向移動驅動電機1-22和豎直移動驅動電機1-32)、絲杠(包括橫向移動驅動絲杠1-13、縱向移動驅動絲杠1-23和豎直移動驅動絲杠1-33)及滑塊(包括橫向滑塊1-15、縱向滑塊1-25和豎直滑塊1-35)作用下實現沿滑軌(包括橫向滑軌1_14、縱向滑軌I-M和豎直滑軌1-34)的平行移動，由此實現焊鉗對不同位置焊點的焊接；分別與水平橫向移動單元1-1、水平縱向移動單元1-2和豎直移動單元1-3配裝的防塵罩1-5起隔離作用，防止焊接飛濺及雜物落到各平行移動單元中；連接支架1-4分別安裝在各平行移動單元的滑塊上，主要起支撐所對應平行移動單元的作用。
旋轉機構中各組成元件基本功能是旋轉驅動電機2-1通過齒輪箱2-2減速和改變方向后驅動轉盤2-3繞縱向水平軸在360°范圍內旋轉，轉盤2-3與焊鉗懸浮機構3的焊鉗安裝支座3-1固定連接，從而帶動焊鉗4實現空間各種角度焊點的焊接。
焊鉗懸浮機構各組成元件基本功能是呈L型結構的焊鉗連接塊3-2豎直面與焊鉗4固定連接，減震器3-3通過焊鉗連接塊水平面上的過孔，在過孔中嵌裝(過盈配合裝配) 與孔徑相匹配的直線軸承與減震器中心軸間隙配合裝配，同時減震器3-3通過螺栓與焊鉗安裝支座固定連接在一起，減震器中心軸穿過焊鉗連接塊水平面的過孔，減震器的彈性元件安裝在焊鉗連接塊水平面上下兩側。減震器3-3使焊鉗具備20mm自由行程，可使焊鉗兩極在焊接操作時與制件柔性接觸，保證了制件焊接后不變形，當焊鉗行走時，兩極打開與工件完全脫離，避免與制件發生干涉。
本發明的底座起支撐整個四軸聯動自動點焊機的作用，由角鋼等剛性材料制作而成，保證了整個系統的穩定性。
權利要求
1.一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，它包括平行移動機構(1)、旋轉機構(2)、焊鉗懸浮機構(3)、焊鉗(4)和底座(5)，所述底座(5)為框架結構，所述平行移動機構(1)安裝在底座(5)上，所述旋轉機構(2)與平行移動機構(1)通過連接支架(1-4)連接，所述焊鉗懸浮機構(3)與旋轉機構(2)固定連接，所述焊鉗(4)安裝在焊鉗懸浮機構(3)上。
2.根據權利要求1所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述平行移動機構 (1)由水平橫向移動單元(1-1)、水平縱向移動單元(1-2)和豎直移動單元(1-3)組成，在各平行移動單元外面均安裝防塵罩(1-5)，相鄰平行移動單元之間通過所對應的連接支架 (1-4)連接。
3.根據權利要求2所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述水平橫向移動單元(1-1)包括橫向連接板(1-11)、橫向移動驅動電機(1-12)、橫向移動驅動絲杠(1-13)、 橫向滑軌(1-14)和橫向滑塊(1-15)，所述橫向移動驅動電機(1-12)與橫向移動驅動絲杠 (1-13)聯接，所述橫向移動驅動絲杠(1-13)與橫向滑塊(1-15)組成螺紋傳動機構，所述橫向滑塊(1-15)兩側分別與橫向滑軌(1-14)配裝，所述橫向滑軌(1-14)固定在橫向連接板 (1-11)的兩側位置。
4.根據權利要求2所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述水平縱向移動單元(1-2)包括縱向連接板(1-21 )、縱向移動驅動電機(1-22)、縱向移動驅動絲杠(1-23)、 縱向滑軌(1-24)和縱向滑塊(1-25)，所述縱向移動驅動電機(1-22)與縱向移動驅動絲杠 (1-23)聯接，所述縱向移動驅動絲杠(1-23)與縱向滑塊(1-25)組成螺紋傳動機構，所述縱向滑塊(1-25)兩側分別與縱向滑軌(1-24)配裝，所述縱向滑軌(1-24)固定在縱向連接板 (1-21)的兩側位置。
5.根據權利要求2所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述豎直移動單元 (1-3)包括豎直連接板(1-31)、豎直移動驅動電機(1-32)、豎直移動驅動絲杠(1-33)、豎直滑軌(1-34)和豎直滑塊(1-35)，所述豎直移動驅動電機(1-32)與豎直移動驅動絲杠 (1-33)聯接，所述豎直移動驅動絲杠(1-33)與豎直滑塊(1-35)組成螺紋傳動機構，所述豎直滑塊(1-35)兩側分別與豎直滑軌(1-34)配裝，所述豎直滑軌(1-34)固定在豎直連接板 (1-31)的兩側位置。
6.根據權利要求2或3、4、5所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述旋轉機構(2)包括旋轉驅動電機0-1)、齒輪箱(2-2)和轉盤0-3)，所述旋轉驅動電機與齒輪箱(2- 聯接，所述齒輪箱(2- 與轉盤(2- 聯接，旋轉驅動電機(2-1)通過齒輪箱 (2-2)減速和改變方向后可驅動轉盤(2- 繞縱向水平軸在360°范圍內旋轉。
7.根據權利要求6所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述焊鉗懸浮機構(3) 包括焊鉗安裝支座(3-1)、焊鉗連接塊(3-2)和減震器(3-3)，所述焊鉗安裝支座(3-1)與旋轉機構對應元件固定連接，所述焊鉗連接塊(3-2)為L型結構，其豎直面與焊鉗(4)固定連接，在其水平面上設有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內壁嵌裝直線軸承，所述減震器 (3-3 )對稱布置在焊鉗安裝支座(3-1)前端兩側，與焊鉗安裝支座(3-1)固定裝配，減震器中心軸穿過焊鉗連接塊水平面的過孔，減震器的彈性元件安裝在焊鉗連接塊水平面上下兩側。
8.根據權利要求7所述的一種四軸聯動自動點焊機，其特征是，所述平行移動機構(1) 各平行移動單元滑塊上，均設有自動潤滑裝置(1-6)，所述自動潤滑裝置(1-6)通過控制系統供給絲杠潤滑劑，保證滑塊與絲杠的順利傳動。
全文摘要
一種四軸聯動自動點焊機，用于實現車身焊裝生產中各種空間位置焊點的焊接，并解決設備成本高及人工操作勞動強度大的問題，其構成中包括平行移動機構、旋轉機構、焊鉗懸浮機構、焊鉗和底座，所述底座為框架結構，所述平行移動機構安裝在底座上，所述旋轉機構與平行移動機構通過連接支架連接，所述焊鉗懸浮機構與旋轉機構固定連接，所述焊鉗安裝在焊鉗懸浮機構上。本發明具有操作簡單、安全可靠的特點，將其應用于汽車車身零部件焊裝生產線上，在保證工件焊接質量前提下，不僅可顯著降低操作者勞動強度，而且降低了設備成本投入。
文檔編號B23K11/31GK102513677SQ20111045472
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者李保安, 李繼紅, 李釗, 武萬斌, 蘇青, 趙軍, 齊文興 申請人:長城汽車股份有限公司