本發明涉及激光焊領域,具體而言涉及一種激光焊系統的自動下件裝置及自動下件方法。
背景技術:
激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。
完成焊接后的焊件重量很沉重,現階段通常由工作人員使用工具來手動搬運,搬運耗時很長,若要與焊接工序的節拍銜接,需要安排更多工位和工作人員一起交叉工作,占地空間大,設備費用昂貴,工作人員的安全也得不到保證。
技術實現要素:
本發明目的在于提供一種激光焊系統的自動下件裝置及自動下件方法,該自動下件裝置可以實現激光焊系統的自動下件,通過設定的程序將焊接好的焊件自動移送至下件臺,再由下件臺移送至下件料箱,占地空間小,產能得到提高;同時,由于是全自動操作,設備和人員的安全也得到了保證。
本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現,從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。
為達成上述目的,本發明提出一種激光焊系統的自動下件裝置,該激光焊系統具有一光束方向與地面垂直的激光頭,激光頭下方設置有工作臺,所述自動下件裝置包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱、用于將已完成焊接的焊件從工作臺移送至下件臺的取件抓手、用于將已完成焊接的焊件從下件臺移送至下件料箱的下件抓手、用于輔助激光頭移動的第一鋼構、用于輔助下件抓手移動的第二鋼構,以及用于控制取件抓手和下件抓手移動的控制裝置;
所述第一鋼構包括:
第一激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設置在地面上的第一立柱、第二立柱,以及架設連接在第一立柱頂端與第二立柱頂端的第一橫梁,其中,第一立柱與第二立柱之間存在間隙,且第一立柱與第二立柱在豎直方向上的高度相同,第一橫梁與地面平行;
第二激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設置在地面上的第三立柱、第四立柱,以及架設連接在第三立柱頂端與第四立柱頂端的第二橫梁,其中,第三立柱與第四立柱之間存在間隙,且第三立柱、第四立柱在豎直方向上的高度相同,第二橫梁與地面平行,第二橫梁與第一橫梁相互平行且離地高度相同;
激光頭行走軸,其一端垂直地安裝在所述第一橫梁上,另一端垂直地安裝在所述第二橫梁上,該激光頭行走軸與地面平行;
所述激光頭安裝在所述激光頭行走軸上,被設置為沿激光頭行走軸移動;
所述下件臺穿過所述第一立柱與第二立柱之間的間隙,與所述工作臺相鄰放置,該下件臺與工作臺接觸的端面被定義為第一端面,與第一端面相對的端面被定義為第二端面;
所述第二鋼構包括:
第一抓手行走軸立柱,其垂直設置在地面上,位于下件臺臨近第一立柱的一側;
第二抓手行走軸立柱,其垂直設置在地面上,位于下件臺臨近第二立柱的一側,該第一抓手行走軸立柱與所述第一抓手行走軸立柱在豎直方向上的高度相同;
抓手行走軸,其平行于地面,一端垂直地固定在所述第一抓手行走軸立柱上,另一端垂直地固定在所述第二抓手行走軸立柱上,該抓手行走軸與所述激光頭行走軸垂直;
所述取件抓手可移動地設置在所述下件臺上,其移動方向與激光頭行走方向一致,在第一端面與第二端面之間移動;
所述下件料箱位于所述抓手行走軸正下方,位于所述下件臺第二端面的一側,臨近所述第一抓手行走軸立柱;
所述下件抓手可移動地設置在所述抓手行走軸上;
所述控制裝置與所述取件抓手連接,被設置為響應于焊接完成,取件抓手將焊件從所述工作臺移送至所述下件臺;
所述控制裝置與所述下件抓手連接,被設置為響應于所述取件抓手攜帶焊件移至所述下件臺第二端面處,下件抓手將焊件從所述下件臺移送至所述下件料箱。
進一步的實施例中,所述抓手行走軸上設置有第一齒條;
所述下件抓手包括:
第一支撐平臺,其包括與地面平行的第一連接板以及垂直地設置在第一連接板一端的第二連接板;
下件抓手本體,其安裝在第二連接板上;
第一齒輪,其固定設置在所述第一連接板上,且與所述第一齒條嚙合;
第一電機,其固定設置在所述第一連接板上并與所述第一齒輪連接,該第一電機被設置成根據控制裝置的控制信號而運行以驅動第一齒輪轉動,使得第一齒輪攜帶第一支撐平臺沿第一齒條移動。
進一步的實施例中,所述下件抓手本體包括:
第一懸臂,其安裝在所述第二連接板上,與地面垂直,第一懸臂的一側設置有第二齒條,第二齒條的延伸方向與地面垂直;
第二齒輪,其固定在所述第二連接板上,與所述第一懸臂的第二齒條嚙合;
第二電機,其固定設置在所述第二連接板上并與所述第二齒輪連接,該第二電機被設置成根據控制裝置的控制信號而運行以驅動第二齒輪轉動,使得所述第二齒條攜帶所述第一懸臂升降;
第一抓手,其固定在所述第一懸臂底端,包括第一抓手框架、第一吸盤組以及第一氣缸;
所述第一抓手框架與地面平行,固定連接在所述第一懸臂底端;
所述第一吸盤組,包括M個吸盤、M個支氣管以及第一總氣管,其中,該M個吸盤吸附面朝下,分布設置在所述第一抓手框架底端,每個吸盤后端對應連接設置有一個支氣管,該M個支氣管匯總連接到所述第一總氣管上;
所述第一氣缸,與所述第一總氣管連接,與所述控制裝置連接,被設置為用于調整所述M個吸盤的吸附狀態;
M為正整數。
進一步的實施例中,所述下件臺上設置有一貫穿整個下件臺的凹槽,凹槽的一端位于所述第一端面,另一端位于所述第二端面,且凹槽與第一端面垂直;
所述凹槽底部固定安裝一延伸方向與激光頭行進方向一致的第三齒條,第三齒條不凸出下件臺上表面,且部分地延伸出下件臺;
所述取件抓手包括:
第二支撐平臺,其包括與地面平行的第三連接板以及垂直地設置在第二連接板一端的第四連接板;
取件抓手本體,其安裝在第四連接板上;
第三齒輪,其固定設置在所述第三連接板上,且與所述第三齒條嚙合;
第三電機,其固定設置與所述第三連接板上,與所述第三齒輪連接,與所述控制裝置連接,用于驅動第三齒輪轉動以使得所述第三齒輪攜帶所述取件抓手本體沿所述第三齒條移動。
進一步的實施例中,所述取件抓手本體包括:
第二懸臂,平行于所述第三齒條,其一端連接在所述第四連接板上;
第二抓手,其包括第二框架、第二吸盤組以及第二氣缸;
所述第二框架與地面平行,固定連接在所述第二懸臂不與第四連接板連接的一端上;
所述第二吸盤組,包括N個吸盤、N個支氣管以及第二總氣管,該N個吸盤吸附面朝下,分布設置在所述第二框架底端,每個吸盤后端對應連接設置有一個支氣管,該N個支氣管匯總連接到所述第二總氣管上;
所述第二氣缸,與所述第二總氣管連接,與所述控制裝置連接,被設置為用于調整所述N個吸盤的吸附狀態;
N為正整數。
進一步的實施例中,所述下件臺上分布設置有若干個萬向滾輪,萬向滾輪凸出下件臺上表面。
進一步的實施例中,所述下件料箱邊緣垂直地設置有若干個可拆卸的鋼桿。
進一步的實施例中,所述下件料箱上設置有若干孔洞或者凹槽。
進一步的實施例中,所述第一齒條上設置有第一傳感器、第二傳感器,其中,第一傳感器相比第二傳感器距離下件臺更近;
所述下件抓手由下件臺上方水平移動至下件料箱上方時,下件抓手沿第一齒條的行進路徑被劃分成第一正常傳送區、第一減速區、下件終點區,其中,第一傳感器遠離第二傳感器的一側被設定為第一正常傳送區,第一傳感器與第二傳感器之間的區域被設定為第一減速區,第二傳感器遠離第一傳感器的一側被設定為下件終點區;
所述下件終點區位于所述下件料箱正上方;
所述控制裝置被設置為通過調整所述第一電機的轉速來調整第一齒輪的移速,從而調整下件抓手的移速;
所述第一傳感器位于所述第一減速區臨近第一正常傳送區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于所述第一傳感器探測到所述下件抓手已到達第一減速區,降低所述第一電機的轉速,從而降低下件抓手的移動速度;
所述第二傳感器位于所述第一減速區臨近下件終點區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于第二傳感器探測到所述下件抓手準備進入下件終點區,停止所述第一電機,從而控制下件抓手停止在所述下件終點區內;
所述第一傳感器、第二傳感器為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
進一步的實施例中,所述第二齒條上由上至下設置有第三傳感器、第四傳感器;
所述第一懸臂下降時,第二齒輪在第二齒條上的行進路徑被劃分成第二正常傳送區、第二減速區;其中,第二齒條位于第三傳感器以下的區域被設定為第二正常傳送區,第二齒條位于第三傳感器以上的區域被設定為第二減速區;
所述控制裝置被設置為通過調整所述第二電機的轉速來調整第二齒輪的轉動速度,從而調整第二齒條的下降速度;
所述第三傳感器位于所述第二減速區臨近第二正常傳送區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于所述第三傳感器探測到所述第二齒輪已到達第二減速區,降低所述第二電機的轉速,從而降低第二齒條的下降速度;
所述第四傳感器位于所述第一懸臂下方,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于第四傳感器探測到所述下件料箱中擺放在最上層的焊件,停止所述第二電機,從而使第二齒條停止下降;
所述第三傳感器、第四傳感器為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
進一步的實施例中,所述第三齒條上依次設置有第五傳感器、第六傳感器、第七傳感器,其中,第五傳感器距離工作臺最近,第七傳感器距離工作臺最遠;
所述取件抓手由工作臺上水平移動至下件臺時,取件抓手沿第三齒條的行進路徑被劃分成第三正常傳送區、第三減速區、焊件停止區、取件終點區,其中,第五傳感器遠離第六傳感器的一側被設定為第三正常傳送區,第五傳感器與第六傳感器之間的區域被設定為第三減速區,第六傳感器與第七傳感器之間的區域被設定為焊件停止區,第七傳感器遠離第六傳感器的一側被設定為取件終點區;
所述焊件停止區位于所述下件臺第二端面處,所述取件終點區位于所述第三齒條遠離工作臺的一端;
所述控制裝置被設置為通過調整所述第三電機的轉速來調整第三齒輪的移速,從而調整取件抓手的移速;
所述第五傳感器位于所述第三減速區臨近第三正常傳送區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于所述第五傳感器探測到所述取件抓手已到達第三減速區,降低所述第三電機的轉速,從而降低取件抓手的移動速度;
所述第六傳感器位于所述第三減速區臨近焊件停止區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于第六傳感器探測到所述取件抓手準備進入焊件停止區,控制第二氣缸調整第二吸盤組吸氣狀態,松開焊件;
所述第七傳感器位于所述焊件停止區臨近取件終點區的一端,與所述控制裝置連接,控制裝置響應于第七傳感器探測到所述取件抓手準備進入取件終點區,停止所述第三電機,從而控制取件抓手停止在第三齒條遠離所述工作臺的一端;
所述第五傳感器、第六傳感器、第七傳感器為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
進一步的,前述激光焊系統的自動下件裝置的激光焊系統自動下件方法,包括:
工作臺上的焊件完成焊接,控制裝置控制取件抓手抓取焊件后將焊件從工作臺移送至下件臺;
取件抓手松開焊件,并移至下件臺遠離工作臺的一端;
下件抓手移至下件臺正上方,抓取焊件后將焊件從下件臺移到下件料箱正上方;
下件抓手下降到設定高度,松開焊件,將焊件放入下件料箱。
由以上本發明的技術方案,與現有相比,其顯著的有益效果在于:
1、焊接好的焊件通過該裝置實現自動下件,提高產能。
2、提高了對設備和人員的安全保護。
應當理解,前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。另外,所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發明主題的一部分。
結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發明教導的前述和其他方面、實施例和特征。本發明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見,或通過根據本發明教導的具體實施方式的實踐中得知。
附圖說明
附圖不意在按比例繪制。在附圖中,在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見,在每個圖中,并非每個組成部分均被標記。現在,將通過例子并參考附圖來描述本發明的各個方面的實施例,其中:
圖1是本發明的自動下件裝置的結構示意圖。
圖2是本發明的鋼構的結構示意圖。
圖3是本發明的緩沖臺結構示意圖。
圖4是本發明的工作臺的結構示意圖。
圖5是本發明的下件抓手的結構示意圖。
圖6是本發明的下件臺的結構示意圖。
圖7是本發明的下件料箱的結構示意圖。
圖8是本發明的下件抓手的到位停止傳感器的結構示意圖。
圖9是本發明的取件抓手的到位停止傳感器的結構示意圖。
具體實施方式
為了更了解本發明的技術內容,特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
在本公開中參照附圖來描述本發明的各方面,附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本發明的所有方面。應當理解,上面介紹的多種構思和實施例,以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施,這是因為本發明所公開的構思和實施例并不限于任何實施方式。另外,本發明公開的一些方面可以單獨使用,或者與本發明公開的其他方面的任何適當組合來使用。
結合圖1,本發明提供一種激光焊的自動下件裝置,該激光焊系統具有一光束方向與地面垂直的激光頭,激光頭下方設置有工作臺3,該自動下件裝置包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺4、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱5、用于將已完成焊接的焊件從工作臺3移送至下件臺4的取件抓手6、用于將已完成焊接的焊件從下件臺4移送至下件料箱5的下件抓手7、用于輔助下件抓手7移動的鋼構1,以及用于控制取件抓手和下件抓手移動的控制裝置。
本發明的主要目的是實現焊件下件的自動化,加快下件過程,使下件工序與焊件工序在時間上完全銜接,提高產能,另外,由于焊件普遍偏重,下件過程自動化后也可以減少事故發生,保證設備和人員安全。
該自動下件裝置的工作方法,簡述如下:
工作臺上的焊件完成焊接,控制裝置控制取件抓手抓取焊件后將焊件從工作臺移送至下件臺;
取件抓手松開焊件,并移至第一齒條遠離工作臺的一端;
下件抓手移至下件臺正上方,抓取焊件后將焊件從下件臺移到下件料箱正上方;
下件抓手下降到設定高度,松開焊件,將焊件放入下件料箱。
下面從結構上簡單描述該發明,首先在地面上設置鋼構1,鋼構1分為兩部分,一部分輔助完成焊接過程,另一部分輔助完成自動下件過程。
輔助完成焊接過程的鋼構包括第一激光頭行走軸支撐架、第二激光頭行走軸支撐架以及激光頭行走軸,該激光焊系統的激光頭安裝在激光頭行走軸上,沿激光頭行走軸移動,完成焊接。其中,第一激光頭行走軸支撐架由垂直于地面第一立柱、第二立柱以及架設在第一立柱和第二立柱上的第一橫梁構成,第一立柱與第二立柱之間具有空隙,該空隙寬度不小于下件臺的寬度,下件臺穿過該空隙與工作臺相鄰放置。
下件臺與工作臺相鄰的一端設置有取件抓手,下件臺上設置有第三齒條,第三齒條的延伸方向與激光頭行進方向一致,取件抓手通過第三齒輪嚙合在第三齒條上的方式以安裝在第三齒條上,第三齒輪與第三電機連接,在第三電機的驅動下攜帶取件抓手沿第三齒條移動。
焊件完成焊接后,控制裝置控制取件抓手抓取已完成焊接的焊件并攜帶焊件沿第三齒條移動,由于第三齒條被設置為部分地延伸出下件臺,取件抓手將焊件放置在下件臺設定位置,再移至第三齒條遠離工作臺的一端,此時取件抓手本體、第三電機和第三齒輪已經完全離開下件臺,不影響焊件的下一步移送工序。
下件臺上分布設置有多個萬向滾輪,支撐焊件并輔助焊件移動。
下件料箱放置在地面上,位于下件臺第二端面一側,被用作放置已經焊接好的焊件,下件料箱四周設置有多個鋼桿,這些鋼桿的作用是為了鎖位,防止焊件滑落。下件料箱上還設置有多個凹槽或者孔洞,減輕下件料箱的重量,節省鋼材。
輔助完成自動下件過程的鋼構包括第一抓手行走軸立柱、第二抓手行走軸立柱以及抓手行走軸,抓手行走軸上安裝有下件抓手,下件抓手被設置為可以沿抓手行走軸水平移動以及完成垂直于地面的升降運動,從而將焊件從下件臺移送至下件料箱。
下件抓手實現水平移動的方式如下:
抓手行走軸朝上的一側設置有第一齒條,下件抓手固定安裝在第一支撐平臺上,第一支撐平臺上固定安裝有第一齒輪和第一電機,我們通過將第一齒輪嚙合在第一齒條上的方式以使得下件抓手安裝在抓手行走軸上,第一齒輪被設置為在第一電機的驅動下沿第一齒條移動,從而使得下件抓手能夠沿抓手行走軸水平移動。
下件抓手實現垂直于地面方向移動的方式如下:
前述第一支撐平臺由與地面平行的第一連接板和垂直地設置在第一連接板一端的第二連接板構成,下件抓手通過另一組齒輪齒條嚙合的方式安裝在第二連接板上,具體的,下件抓手的懸臂上固定設置有第二齒條,第二齒條的延伸方向垂直于地面,第二連接板上另外設置有第二齒輪以及用于驅動第二齒輪的第二電機,第二齒輪嚙合在第二齒條上,第二電機驅動第二齒輪轉動,由于第一支撐平臺被固定在抓手行走軸上,因此在相對力的作用下,第二齒條攜帶下件抓手沿垂直于地面的方向移動。
關于下件抓手和取件抓手的到位停止,我們通過三組到位停止傳感器來實現,每組到位停止傳感器均包括兩個傳感器,分布在移動路徑上,其中被探測物在移動路徑上遇到的第一個傳感器用來告知控制裝置發出降速指令,在移動路徑上遇到的第二個傳感器用來告知控制裝置發出停止指令,為了防止誤操作,還可以設置第三個傳感器,放置在第一個傳感器之前,將控制裝置設置為只有被探測物同時被第一個傳感器和第三個傳感器探測到,控制裝置發出降速指令。該到位停止傳感器組涉及的傳感器可以使用位置傳感器或者紅外傳感器中的任意一種。另外,由于取件抓手在停止之前需要先放開焊件,比之另外兩種,需要多設置一個傳感器,具體的:
下件抓手由下件臺向下件料箱運動時,第一傳感器線探測到下件抓手,將結果反饋給控制裝置,控制裝置發出指令控制第一電機降低轉速,從而下件抓手降低速度逐漸接近下件料箱,等到下件料箱上方的第二傳感器探測到下件抓手時,控制裝置控制第一電機停止工作,下件抓手停止在下件料箱正上方。
下件抓手由下件料箱向下件臺運動時,考慮到此時下件抓手通常不攜帶焊件,且精度要求較低,我們將下件料箱置于第一齒條臨近第一抓手行走軸立柱一端的正下方,再給第一傳感器到下件臺正上方這一段的形成設定成一固定流程,例如,第一傳感器探測到下件抓手時,下件抓手以正常速度行駛X秒后,再以設定低速行駛Y秒,隨后停止,X和Y的時間由這一段的距離決定。當然,也可以設置同樣的一組到位停止傳感器來控制下件抓手的這一段行程。
下件抓手的垂直運動控制類似于水平運動控制,在下件抓手的懸臂上從上至下分布設置了第二組到位停止傳感器,將第一支撐平臺或者第二電機作為位于上方的第三傳感器的探測物,第三傳感器探測到第一支撐平臺或者第二電機時,第二電機降低轉速,第一懸臂開始以低速逐漸下降;將下件料箱中擺放在最上層的焊件作為位于第一懸臂下方的第四傳感器的探測物,第四傳感器探測到焊件時,第二電機停止工作,懸臂停止在下件料箱上方,第一氣缸控制第一吸盤組松開焊件,將焊件放置進下件料箱。
而下件抓手升至最高點則類似于下件抓手由下件料箱向下件臺運動,以固定的程式控制第三傳感器探測到第二電機或者第一支撐平臺后第一懸臂的行進既可,或者設置同樣一組傳感器來輔助控制。
下面結合附圖所示并根據本發明的目的,示例性地描述前述自動下件裝置的實現。
結合圖1、圖2,本發明提供一種激光焊系統的自動下件裝置,該激光焊系統具有一光束方向與地面垂直的激光頭,激光頭下方設置有工作臺3,自動下件裝置包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺4、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱5、用于將已完成焊接的焊件從工作臺3移送至下件臺4的取件抓手6、用于將已完成焊接的焊件從下件臺4移送至下件料箱5的下件抓手7、用于輔助下件抓手7移動的鋼構,以及用于控制取件抓手6和下件抓手7移動的控制裝置。
鋼構1包括第一激光頭行走軸支撐架、第二激光頭行走軸支撐架、激光頭行走軸107、第一抓手行走軸立柱101、第二抓手行走軸立柱102以及抓手行走軸103,其中:
第一激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設置在地面上的第一立柱104、第二立柱105,以及架設連接第一立柱頂端與第二立柱頂端的第一橫梁106。
第二激光頭行走軸支撐架,其包括垂直設置在地面上的第三立柱108、第四立柱109,以及架設連接第三立柱頂端與第四立柱頂端的第二橫梁110。
激光頭行走軸107,其一端安裝在第一橫梁106上,另一端安裝在第二橫梁110上,該激光頭行走軸107與地面平行。
第一抓手行走軸立柱101,其垂直設置在地面上。
第二抓手行走軸立柱102,其垂直設置在地面上。
抓手行走軸103,其平行于地面,一端垂直地固定在第一抓手行走軸立柱101上,另一端垂直地固定在第二抓手行走軸立柱102上,抓手行走軸上設置有第一齒條103a。
激光頭安裝在激光頭行走軸107上,被設置為沿激光頭行走軸107移動。
第一立柱104和第二立柱105之間存在間隙,下件臺4穿過該間隙與工作臺3相鄰放置,其與工作臺3接觸的端面被定義為第一端面,與第一端面相對的端面被定義為第二端面。
取件抓手6可移動地設置在下件臺4上,其移動方向與激光頭行走方向一致,在第一端面與第二端面之間移動。
下件料箱5位于抓手行走軸103正下方,位于下件臺4第二端面的一側,臨近第一抓手行走軸立柱101。
下件抓手7可移動地設置在抓手行走軸103上。
控制裝置9與取件抓手6連接,被設置為響應于焊接完成,取件抓手6將焊件從工作臺3移送至下件臺4。
控制裝置9與下件抓手7連接,被設置為響應于取件抓手6攜帶焊件移至下件臺第二端面處,下件抓手7將焊件從下件臺4移送至下件料箱5。
結合圖1、圖2、圖3,通常工作臺3寬度較小,不足以完全放下兩個焊件,為了解決該問題,我們在工作臺兩側再另外設置兩個緩沖臺201、202,緩沖臺201、202上設置有萬向滾輪,例如圖2中緩沖臺201上設置有若干個萬向滾輪201a,這種結構設計便于焊件從側面移送到工作臺3,也便于焊件從工作臺3移送至下件臺4。
結合圖5,下件抓手7包括第一支撐平臺702、下件抓手本體、第一齒輪703和第一電機,其中:
第一支撐平臺702,其包括與地面平行的第一連接板以及垂直地設置在第一連接板一端的第二連接板。
下件抓手本體,其安裝在第二連接板上。
第一齒輪,其固定設置在第一連接板上,且與第一齒條103a嚙合。
第一電機703,其固定設置與第一連接板上,與第一齒輪連接,與控制裝置9連接,用于驅動第一齒輪轉動以使得第一齒輪攜帶下件抓手本體沿抓手行走軸103移動。
下件抓手本體包括第一懸臂701、第二齒輪、第二電機704以及第一抓手,其中:
第一懸臂701,其安裝在第二連接板上,與地面垂直,一側設置有第二齒條701a,第二齒條701a的延伸方向與地面垂直。
第二齒輪,其固定在第二連接板上,嚙合在第一懸臂701的第二齒條701a上。
第二電機704,其固定在第二連接板上,與第二齒輪連接,與控制裝置9連接,被設置為用于驅動第二齒輪轉動以使得第二齒條701a攜帶第一懸臂701升降。
第一抓手,其固定在第一懸臂701底端,包括第一抓手框架705、第一吸盤組706以及第一氣缸707。
第一抓手框架705與地面平行,固定連接在第一懸臂701底端。
第一吸盤組706,包括M個吸盤、M個支氣管以及第一總氣管,其中,該M個吸盤吸附面朝下,分布設置在第一抓手框架705底端,每個吸盤后端對應連接設置有一個支氣管,該M個支氣管匯總連接到第一總氣管上。
第一氣缸707,與第一總氣管連接,與控制裝置9連接,被設置為用于調整M個吸盤的吸附狀態。
M為正整數。
結合圖6,下件臺4上設置有一貫穿整個下件臺4的凹槽,凹槽的一端位于第一端面,另一端位于第二端面,且凹槽與第一端面垂直。
凹槽底部固定安裝一延伸方向與激光頭行進方向一致的第三齒條4d,第三齒條4d不凸出下件臺4上表面,且部分地延伸出下件臺4,延伸出來的距離足以放下整個取件抓手6。
取件抓手6包括第二支撐平臺4c、取件抓手本體、第三齒輪(未標識)以及第三電機4b,其中:
第二支撐平臺4c,其包括與地面平行的第三連接板以及垂直地設置在第二連接板一端的第四連接板。
取件抓手本體,其安裝在第四連接板上。
第三齒輪,其固定設置在第三連接板上,且與第三齒條4d嚙合。
第三電機4b,其固定設置與第三連接板上,與第三齒輪4c連接,與控制裝置9連接,用于驅動第三齒輪4c轉動以使得第三齒輪攜帶取件抓手本體沿第三齒條4d移動。
取件抓手本體包括第二懸臂6d和第二抓手,其中,第二懸臂6d平行于第三齒條4d,其一端連接在第四連接板上;第二抓手包括第二框架6a、第二吸盤組6b以及第二氣缸6c。
第二框架6a與地面平行,固定連接在第二懸臂6d不與第四連接板連接的一端上。
第二吸盤組6b,包括N個吸盤、N個支氣管以及第二總氣管,該N個吸盤吸附面朝下,分布設置在第二框架6a底端,每個吸盤后端對應連接設置有一個支氣管,該N個支氣管匯總連接到第二總氣管上。
第二氣缸6c,與第二總氣管連接,與控制裝置9連接,被設置為用于調整N個吸盤的吸附狀態。
N為正整數。
下件臺4上分布設置有若干個萬向滾輪4a,滾輪4a凸出下件臺上表面,支撐焊件,輔助焊件在下件臺4上移動。
結合圖7,下件料箱5邊緣垂直地設置有若干個可拆卸的鋼桿,防止焊件從下件料箱邊緣脫落,保護焊件和人員安全。
下件料箱5上還設置有若干孔洞或者凹槽,用于減輕下件料箱5的重量,節約鋼材。
結合圖8說明下件抓手的到位停止控制,其中,對于水平方向移動時的到位停止,第一齒條103a上可移動地設置有第一傳感器801、第二傳感器802。
下件抓手7由下件臺4上方水平移動至下件料箱5上方時,下件抓手7沿第一齒條103a的行進路徑被劃分成第一正常傳送區、第一減速區、下件終點區,其中,第一齒條103a位于第一傳感器801與第二傳感器802之間的區域被可調節的設置為第一減速區,下件終點區位于下件料箱5正上方。
控制裝置9被設置為通過調整第一電機703的轉速來調整第一齒輪的移速,從而調整下件抓手7的移速。
第一傳感器801位于第一減速區臨近第一正常傳送區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第一傳感器801探測到下件抓手7已到達第一減速區,降低第一電機703的轉速,從而降低下件抓手7的移動速度。
第二傳感器802位于第一減速區臨近下件終點區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第二傳感器802探測到下件抓手7準備進入下件終點區,停止第一電機703,從而控制下件抓手7停止在下件終點區內。
在第一傳感器801臨近下件臺的一側還設置有第八傳感器808,控制裝置9同時響應于第八傳感器808和第一傳感器801的反饋信號,降低第一電機703轉速,防止誤操作。
第一傳感器801、第二傳感器802、第八傳感器808為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
對于下件抓手7垂直方向上的到位停止,第二齒條701a上由上至下可移動地設置有第三傳感器803、第四傳感器804。
第一懸臂701下降時,第二齒輪在第二齒條701a上的行進路徑被劃分成第二正常傳送區、第二減速區;其中,第二齒條701a位于第三傳感器803以下的區域被設定為第二正常傳送區,第二齒條701a位于第三傳感器803以上的區域被設定為第二減速區。
控制裝置9被設置為通過調整第二電機704的轉速來調整第二齒輪的轉動速度,從而調整第二齒條701a的下降速度。
第三傳感器802位于第二減速區臨近第二正常傳送區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第三傳感器803探測到第二齒輪已到達第二減速區,降低第二電機704的轉速,從而降低第二齒條701a的下降速度。
第四傳感器804位于第一懸臂701下方,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第四傳感器804探測到下件料箱5中擺放在最上層的焊件,停止第二電機704,從而使第二齒條701a停止下降。
在第三傳感器803臨近第四傳感器804的一側還設置有第九傳感器809,控制裝置9同時響應于第三傳感器803和第九傳感器809的反饋信號,降低第二電機704轉速,防止誤操作。
第三傳感器803、第四傳感器804、第九傳感器809為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
結合圖9說明取件抓手6的到位停止控制,第三齒條4d上可移動地設置有第五傳感器805、第六傳感器806、第七傳感器807。
取件抓手6由工作臺3上水平移動至下件臺4時,取件抓手6沿第三齒條4d的行進路徑被劃分成第三正常傳送區、第三減速區、焊件停止區、取件終點區,其中,第三齒條4d位于第五傳感器與第六傳感器之間的區域被可調節的設置為第三減速區,焊件停止區位于下件臺4第二端面處,取件終點區位于第三齒條4d遠離工作臺3的一端。
控制裝置9被設置為通過調整第三電機4b的轉速來調整第三齒輪的移速,從而調整取件抓手6的移速。
第五傳感器805位于第三減速區臨近第三正常傳送區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置響應于第五傳感器805探測到取件抓手6已到達第三減速區,降低第三電機4b的轉速,從而降低取件抓手6的移動速度。
第六傳感器806位于第三減速區臨近焊件停止區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第六傳感器806探測到取件抓手準備進入焊件停止區,控制第二氣缸6c調整第二吸盤組6b吸氣狀態,松開焊件。
第七傳感器807位于焊件停止區臨近取件終點區的一端,與控制裝置9連接,控制裝置9響應于第七傳感器807探測到取件抓手6準備進入取件終點區,停止第三電機4b,從而控制取件抓手6停止在第三齒條4d遠離工作臺的一端。
在第五傳感器805臨近工作臺3的一側還設置有第十傳感器810,控制裝置9同時響應于第五傳感器805和第十傳感器810的反饋信號,降低第三電機4b轉速,防止誤操作。
第五傳感器805、第六傳感器806、第七傳感器807、第十傳感器810為位置傳感器、紅外傳感器中的任意一種。
從而,本發明實現了激光焊系統的自動下件,通過設定的程序將焊接好的焊件自動移送至下件臺,再由下件臺移送至下件料箱,占地空間小,產能得到提高;同時,由于是全自動操作,設備和人員的安全也得到了保證。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和范圍內,當可作各種的更動與潤飾。因此,本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。