專利名稱：連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種激光焊接設(shè)備，特別是一種適用于精密導軌輸送定位機的連
續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光拼焊是將幾塊不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材或鋁材焊接成一塊整體 板，以滿足零部件對材料性能的不同要求。激光焊接憑著多項顯著的優(yōu)點，非常適合用于生 產(chǎn)轎車用拼焊板。激光拼焊在汽車工業(yè)中已成為標準工藝，車身面板經(jīng)激光拼焊后再進行 沖壓，這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達到最合理的金屬組合。目前，激光拼焊技術(shù)已在歐洲、美國、 日本等國家得到應用。但是，研發(fā)使用的設(shè)備都局限于短板拼接，且焊接工作臺運動軌跡均 是穿梭式往復工作方式。對于板長超過3.5M的不等厚兩板焊接沒有解決方案。究其原因 主要是設(shè)備對于焊接板材的輸送及定位問題沒有解決。因此提供一種理想的焊接板材定位 裝置是研發(fā)新一代激光拼焊輸送定位機的關(guān)鍵課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)，能實現(xiàn)對不等厚兩塊短 板、多組進行輸送定位，也能對板長超過3. 5M的不等厚兩塊鋼板實施連續(xù)輸送定位，滿足 精密導軌輸送定位機的使用要求。 本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的它包括底座、超薄氣缸、其特征 是底座上設(shè)置軌道并固定連接導柱，在導柱上滑動組裝帶外齒條的齒條滑動座，齒條滑動 座的下表面設(shè)置作用斜面，超薄氣缸的活塞桿連接吊耳，在吊耳上通過連接軸連接作用軸 承和接觸軌道的軸承。 本實用新型的積極效果是能實現(xiàn)對不等厚兩塊短板、多組進行輸送定位，也能對 板長超過3. 5M的不等厚兩塊鋼板實施連續(xù)輸送定位，從而滿足精密導軌輸送定位機的使 用要求。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的A-A剖視圖。 圖3是圖1的俯視圖。 圖4a、 b是吊耳的形狀主視圖、俯視圖。 圖5是組裝有本實用新型裝置的精密導軌輸送定位機的示意圖。 圖6是圖5的I部放大示意圖。 圖7是圖5的II部放大示意圖。 圖8是圖5的III部放大示意圖。 圖9是圖6的俯視圖。[0015] 圖10是圖7的俯視圖。 圖11是圖8的俯視圖。 圖12是本實用新型與精密導軌輸送定位機的相關(guān)部件傳動關(guān)系示意圖。 圖13是圖6的A-A剖視圖。 圖14是圖13的局部放大示意圖(滑塊與導軌的組裝結(jié)構(gòu))。 圖15是圖7的D部結(jié)構(gòu)放大示意圖(磁力吸合裝置)。 圖16是圖15的左視圖(只表達磁力吸合裝置部分)。 圖17是圖6的B部結(jié)構(gòu)放大示意圖(連續(xù)焊上料側(cè)齒條機構(gòu))。 圖18是圖17的左視圖。 圖19是連續(xù)焊上料側(cè)齒條機構(gòu)的主視圖。 圖20是圖19的K-K剖視圖。 圖21是圖7的E部放大示意圖(非連續(xù)焊齒條機構(gòu))。 圖22是圖21的左視圖。 圖23、圖24是非連續(xù)焊齒條機構(gòu)的主視圖、左視圖。 圖25是圖7的C部結(jié)構(gòu)放大示意圖(氣控多點精密定位裝置)。 圖26是圖25的左視圖。 圖27是圖25的G-G剖視圖。 圖28是26的俯視圖。
具體實施方式見圖l-4，本實用新型具體結(jié)構(gòu)如下在底座1的側(cè)板上通過連接件固接超薄氣缸 2，在底座1的水平板上設(shè)置軌道7并固定連接四個導柱5，在導柱5上滑動組裝齒條滑動 座4，齒條滑動座4上端設(shè)置外齒條3。齒條滑動座4的下表面設(shè)置作用斜面6。超薄氣缸 2的活塞桿連接吊耳IO，在吊耳10上通過連接軸11連接一個作用軸承8和在軌道上滾動 的兩個軸承9。 工作原理當超薄氣缸2工作，活塞桿伸出時，吊耳10驅(qū)動三個軸承運行，其中兩 個軸承9在軌道7上滾動，作用軸承8通過作用齒條滑動座4下表面的作用斜面6，逐漸頂 起齒條滑動座4，其上端的外齒條3也向上位移了一定位置，與整個工作系統(tǒng)中的磁力吸合 裝置離合齒輪17-2接觸嚙合，即帶動離合齒輪17-2轉(zhuǎn)動。反之，當超薄氣缸2工作，活塞 桿縮回時，吊耳10驅(qū)動三個軸承反向運行，其中作用軸承8逐漸脫離齒條滑動座4下表面 的作用斜面6，齒條滑動座4落下一定位置，其上端的外齒條3也向上位移了一定位置，使外 齒條3在整個工作系統(tǒng)中與磁力吸合裝置的離合齒輪17-2脫離，結(jié)束了傳動的工作狀態(tài)。 本實用新型應用涉及的精密導軌輸送定位機的技術(shù)內(nèi)容如下 見圖5-ll，在支撐框架13上組裝兩組4條并列的上下閉環(huán)狀導軌14。在導軌14 上組裝多個滑塊23，各滑塊23上固定能沿環(huán)形導軌運行的單元工作臺板22(見圖9、13、 14)，由多個單元工作臺板22組成環(huán)狀運行的工作臺面。 見圖5-ll，設(shè)備的主傳動輪21和從傳動輪15均為齒輪，兩個傳動輪上組裝帶嚙合 齒的同步帶16，在外側(cè)有連接凸耳24(見圖16)。主傳動輪21與伺服電機減速裝置傳動連 接。主傳動輪的傳動軸與從傳動輪的傳動軸分別安裝在主傳動軸支撐架和從傳動軸支撐架上。 見圖17、15、16，在每個單元工作臺面的臺板22上組裝磁力吸合裝置17，其結(jié)構(gòu)如 下在臺板22上鑲裝上磁鋼架17-7，在上磁鋼架17-7內(nèi)排列組裝由磁鋼17-13與隔磁板 17-12相間隔的磁鋼組，在上磁鋼架21-7的下面設(shè)置箱體17-4，箱體17-4通過連接件固定 于臺板22上，箱體17-4內(nèi)上部設(shè)置下磁鋼架17-6，下磁鋼架17-6內(nèi)排列組裝由磁鋼17-11 與隔磁板17-10相間隔的磁鋼組，下磁鋼架17-6內(nèi)的底部設(shè)置兩偏心軸作用側(cè)板17-14，并 設(shè)置與箱體底面滑動配合的滑動平面，在箱體17-4內(nèi)下部組裝轉(zhuǎn)軸17-3，轉(zhuǎn)軸17-3的外端 連接磁力離合齒輪17-2，與轉(zhuǎn)軸17-3整體連接偏心軸17-5，偏心軸17-5位于兩偏心軸作 用側(cè)板17-14內(nèi)側(cè)。箱體的下端連接傳動架17-8，傳動架17-8上組裝銷軸17-9。傳動架
17- 8通過銷軸17-9連接同步帶16上的連接凸耳24。 工作原理當在臺板22上的待焊金屬板需要定位焊接時，通過對離合齒輪17-2 的傳動，偏心軸17-5發(fā)生轉(zhuǎn)動，被作用的下磁鋼架17-6發(fā)生位移一定位置，此位置的下部 磁鋼與上部磁鋼相對應，產(chǎn)生的磁力對待焊金屬板牢牢吸住，即可進行下屬工序，當在臺板 22上的金屬板需要脫離磁力時，通過對離合齒輪17-2的傳動，偏心軸17-5發(fā)生轉(zhuǎn)動，被作 用的下磁鋼架17-6發(fā)生一定位移，此位置的下部磁鋼與上部磁鋼相互錯開，產(chǎn)生的磁力消 失，臺板22上的金屬板即可移動。 見圖6、17-20，在支撐框架13的端部組裝連續(xù)焊上料側(cè)齒條機構(gòu)18，它是用于板 長超過3. 5M的不等厚兩塊鋼板的焊接定位。在底座18-1的側(cè)板上通過連接件固接超薄 氣缸18-2，在底座18-1的水平板上固定連接四個導柱18-5，在導柱18-5上滑動組裝齒條 滑動座18-4，齒條滑動座18-4上端設(shè)置內(nèi)齒條18-3。齒條滑動座18-4同時設(shè)置作用底板
18- ll，在作用底板18-11的上表面設(shè)置有作用斜面18-10，在作用斜面18-10的上方留有作 用軸承運行空間。超薄氣缸18-2的活塞連接吊耳18-13，在吊耳18-13上通過連接軸18-15 連接一個作用軸承18-12和接觸限位軌道的兩個軸承18-14。在底座18-1上通過螺桿18-6 和連接套18-8固接限位壓板18-7，限位壓板18-7設(shè)置兩條朝向下的限位軌道18-16，以便 于兩個軸承18-14在上滾動。在齒條滑動座18-4的下面組裝頂起彈簧18-9。 當超薄氣缸18-2工作，活塞桿伸出時，吊耳18-13驅(qū)動三個軸承運行，其中作用 軸承18-12通過作用底板的作用斜面18-10爬到作用底板18-11的上表面，與此同時彈簧 18-9被壓縮，齒條滑動座18-4向下滑動一定位置，其上端的內(nèi)齒條18-3也向下位移了一 定位置，從而使內(nèi)齒條18-3與磁力吸合裝置的離合齒輪17-2接觸嚙合，即帶動離合齒輪轉(zhuǎn) 動。反之，當超薄氣缸18-2工作，活塞桿縮回時，吊耳18-13驅(qū)動三個軸承反向運行，其中 作用軸承18-12脫離作用底板18-11的上表面，與此同時彈簧18-9釋放，頂起齒條滑動座
18- 4向上滑動一定位置，其上端的內(nèi)齒條18-3也向上位移了一定位置，使內(nèi)齒條18-3脫離 磁力吸合裝置的離合齒輪17-2，結(jié)束了傳動的工作狀態(tài)。 見圖6、21-24，在支撐框架13上排列組裝多個非連續(xù)焊接齒條機構(gòu)19，它是用于 不等厚兩塊短板焊接定位，其結(jié)構(gòu)是底座19-1上固定連接四個導柱19-3，在導柱19-3上 滑動組裝滑動座19-4，在底座19-1的兩側(cè)組裝兩個頂起滑動座的超薄氣缸19-2，滑動座
19- 4的上部固接驅(qū)動水平齒條的超薄氣缸19-6，超薄氣缸19-6的活塞連接吊耳19-5，吊耳 19-5通過連接軸19-9連接直角彎水平齒條19-7，水平齒條19-7在齒條軌道19_8上滑動， 齒條軌道19-8固定在超薄氣缸19-6的上部。水平齒條19-7能與磁力吸合裝置的離合齒輪17-2嚙合傳動。 當需要進入工作狀態(tài)時，啟動超薄氣缸19-2，滑動座19-4向上位移，其上的水平 齒條19-7與離合齒輪17-2接觸嚙合，啟動超薄氣缸19-6，驅(qū)動水平齒條19-7水平運動，即 帶動離合齒輪17-2轉(zhuǎn)動。 見圖7、25-28，在兩條工作臺面之間的支撐框架13上組裝多臺氣控多點精密定位 裝置20，它用于兩塊待焊拼板的拼接定位。此裝置通過底座20-2與支撐框架13用連接件 固定。裝置的底座20-2上通過連接件固定連接基座組件，基座組件是由將四周圍起、而中 間為裝配空間的兩個基座20-8. 1、20-8. 2組成。在兩側(cè)分別固接帶兩個長滑孔20-10的 鑲塊20-9、20-14。在基座組件內(nèi)組裝兩個能上下滑動的靠平件20-12、20-13，兩個靠平件 的定位上端面一個為平面，另一個為斜面。在兩個靠平件的兩側(cè)分別固定滑銷20-11，滑銷 20-11的外端插入到兩側(cè)鑲塊的長滑孔20-10中。在基座組件的兩側(cè)分別組裝超薄氣缸 20-5、20-15，兩超薄氣缸的活塞分別連接吊耳20-5. 1、20_5. 2，兩個靠平件的下端分別連接 由平連桿20-4. 1 (20-4. 2)與Y型連桿20-7. 1 (20-7. 2)組成的兩連桿，兩連桿的另一端連 接吊耳20-5. 1、20-5. 2。兩連桿的中間軸20-6. 1(20-6. 2)連接下連桿20-3. 1 (20-3. 2)，下 連桿通過銷軸20-1轉(zhuǎn)動連接在基座上。 工作原理當控制使汽缸20-15工作、推動連桿機構(gòu)使靠平件20-13向上移動，靠 平件上端凸起此機構(gòu)的上平面約3mm。此時，將待焊接鋼板b(薄鋼板)的一端面靠緊定位 靠平件20-13的內(nèi)側(cè)面。此后，磁力吸合裝置工作，牢牢吸住待焊接鋼板b，接著汽缸20-15 反向工作，活塞桿帶動連桿機構(gòu)使靠平件20-13向下移動至與此機構(gòu)上表面為同一平面； 然后汽缸20-5工作、通過連桿機構(gòu)使靠平件20-12向上移動，靠平件上端凸起此機構(gòu)的上 平面約1 1. 5mm。此時，將待焊接鋼板a(厚鋼板)的一端面靠緊靠平件20-12的內(nèi)側(cè)面。 此后、磁力吸合裝置工作，牢牢吸住待焊接鋼板a，接著汽缸20-5反向工作，汽缸桿帶動連 桿機構(gòu)使靠平件20-12向下移動至與此機構(gòu)上表面為同一平面； 隨后，同步帶帶動磁力吸合裝置按直線導軌的軌跡運動，激光頭(圖5中上方部 件)開始實施對待焊接件a、 b進行焊接。 此定位機構(gòu)的優(yōu)點是兩塊待焊接板的定位過程中兩快板之間不直接發(fā)生定位撞 擊，不產(chǎn)生位移，因此可提高焊縫質(zhì)量。 組裝本實用新型裝置的精密導軌輸送定位機工作過程 1、對板長超過3. 5M的不等厚兩塊鋼板進行連續(xù)焊接當要拼焊的鋼板準確定位 后，通過自動控制系統(tǒng)控制使伺服電機工作，主傳動輪25、從傳動輪19同步轉(zhuǎn)動。同步帶 20拖動磁力吸合裝置，與之連接的單元工作臺面沿精密導軌軌跡運動。當該磁力吸合裝置 運行到連續(xù)焊上料側(cè)齒條機構(gòu)22處時，通過自動控制系統(tǒng)控制執(zhí)行汽缸工作，使連續(xù)焊上 料側(cè)齒條機構(gòu)的齒條帶動離合齒輪轉(zhuǎn)動，磁力吸合裝置吸住待焊接的兩塊鋼板，并與同步 帶沿精密導軌的軌跡行走，同時激光焊接設(shè)備工作，對待焊接的鋼板焊縫實施焊接。當焊接 完成的鋼板行走到連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)24時，連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)24按其系統(tǒng)指令 執(zhí)行，執(zhí)行汽缸工作，使連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)的齒條帶動磁力吸合裝置的離合齒輪反向 轉(zhuǎn)動，吸盤磁場消失，焊接后的鋼板按精密導軌方向繼續(xù)移動，使其脫離工作臺，后續(xù)待焊 接鋼板按其工作流程工作即完成連續(xù)焊接。 2、對不等厚兩塊短板的非連續(xù)焊接主傳動輪25通過同步帶20使從傳動輪19同步轉(zhuǎn)動。同步帶20拖動磁力吸合裝置0，與之連接的單元工作臺面沿精密導軌軌跡運動。 當該磁力吸合裝置運行到連續(xù)焊上料側(cè)齒條機構(gòu)22處時，通過自動控制系統(tǒng)控制執(zhí)行汽 缸工作，使連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)24的齒條帶動離合齒輪-轉(zhuǎn)動，磁力吸合裝置產(chǎn)生強大 吸力同時吸住待焊接的兩塊鋼板，并與同步帶沿精密導軌的軌跡行走，同時激光焊接設(shè)備 工作，對待焊接的鋼板焊縫實施焊接。當焊接完成的鋼板行走到另一側(cè)的非連續(xù)焊接齒條 機構(gòu)時，該齒條機構(gòu)按其系統(tǒng)指令使磁力吸合裝置的離合齒輪反方向轉(zhuǎn)動，磁力吸合裝置 磁場消失，焊接后的鋼板按精密導軌方向繼續(xù)移動，使其脫離工作臺，并被直角坐標機器人 將此工件移至下一工位。
權(quán)利要求一種連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)，它包括底座、超薄氣缸、其特征是底座上設(shè)置軌道并固定連接導柱，在導柱上滑動組裝帶外齒條的齒條滑動座，齒條滑動座的下表面設(shè)置作用斜面，超薄氣缸的活塞桿連接吊耳，在吊耳上通過連接軸連接作用軸承和接觸軌道的軸承。
專利摘要一種連續(xù)焊下料側(cè)齒條機構(gòu)，它包括底座、超薄氣缸，其特征是底座上設(shè)置軌道并固定連接導柱，在導柱上滑動組裝帶外齒條的齒條滑動座，齒條滑動座的下表面設(shè)置作用斜面，超薄氣缸的活塞桿連接吊耳，在吊耳上通過連接軸連接作用軸承和接觸軌道的軸承。本實用新型的積極效果是能實現(xiàn)對不等厚兩塊短板、多組進行輸送定位，也能對板長超過3.5M的不等厚兩塊鋼板實施連續(xù)輸送定位，從而滿足精密導軌輸送定位機的使用要求。
文檔編號B23K37/047GK201442159SQ200920016868
公開日2010年4月28日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者李興云, 李富佳 申請人:沈陽元生電氣有限公