專利名稱：一種四軸聯(lián)動自動點焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電焊設(shè)備，尤其適用于汽車車身零部件的自動焊裝，屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車身焊裝是汽車制造企業(yè)車身部件生產(chǎn)的關(guān)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(yè)方式。在焊接生產(chǎn)過程中，人工操作費時費力，不僅勞動強度大，而且焊接質(zhì)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(xiàn)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(zhì)量較高，但存在著占用面積大、設(shè)備成本投入高、對操作人員技能要求嚴(yán)格等缺陷，因此在大部分生產(chǎn)企業(yè)沒有得到推廣。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種制造成本低、焊裝質(zhì)量穩(wěn)定、空間利用率高、作業(yè)覆蓋面廣的四軸聯(lián)動自動點焊機。
本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種四軸聯(lián)動自動點焊機，構(gòu)成中包括平行移動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、焊鉗懸浮機構(gòu)、焊鉗和底座，所述底座為框架結(jié)構(gòu)，所述平行移動機構(gòu)安裝在底座上，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與平行移動機構(gòu)通過連接支架連接，所述焊鉗懸浮機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)固定連接，所述焊鉗安裝在焊鉗懸浮機構(gòu)上。
上述四軸聯(lián)動自動點焊機，所述平行移動機構(gòu)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(yīng)的連接支架連接。
上述四軸聯(lián)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(qū)動電機、橫向移動驅(qū)動絲杠、橫向滑軌和橫向滑塊，所述橫向移動驅(qū)動電機與橫向移動驅(qū)動絲杠聯(lián)接，所述橫向移動驅(qū)動絲杠與橫向滑塊組成螺紋傳動機構(gòu)，所述橫向滑塊兩側(cè)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(cè)位置。
上述四軸聯(lián)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(qū)動電機、縱向移動驅(qū)動絲杠、縱向滑軌和縱向滑塊，所述縱向移動驅(qū)動電機與縱向移動驅(qū)動絲杠聯(lián)接，所述縱向移動驅(qū)動絲杠與縱向滑塊組成螺紋傳動機構(gòu)，所述縱向滑塊兩側(cè)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(cè)位置。
上述四軸聯(lián)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(qū)動電機、豎直移動驅(qū)動絲杠、豎直滑軌和豎直滑塊，所述豎直移動驅(qū)動電機與豎直移動驅(qū)動絲杠聯(lián)接，所述豎直移動驅(qū)動絲杠與豎直滑塊組成螺紋傳動機構(gòu)，所述豎直滑塊兩側(cè)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(cè)位置。
上述四軸聯(lián)動自動點焊機，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、齒輪箱和轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機與齒輪箱聯(lián)接，所述齒輪箱與轉(zhuǎn)盤聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過齒輪箱減速和改變方向后可驅(qū)動轉(zhuǎn)盤繞縱向水平軸在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
上述四軸聯(lián)動自動點焊機，所述焊鉗懸浮機構(gòu)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(zhuǎn)機構(gòu)對應(yīng)元件固定連接，所述焊鉗連接塊為L型結(jié)構(gòu)，其豎直面與焊鉗固定連接，在其水平面上設(shè)有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內(nèi)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(cè)，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(cè)。
上述四軸聯(lián)動自動點焊機，所述平行移動機構(gòu)各平行移動單元滑塊上，均設(shè)有自動潤滑裝置，所述自動潤滑裝置通過控制系統(tǒng)供給絲杠潤滑劑，保證滑塊與絲杠的順利傳動。
本發(fā)明通過平行移動機構(gòu)的三個平行移動單元，實現(xiàn)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(nèi)任意位置的焊裝作業(yè)；通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使平面焊鉗可實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，可以完成任意空間位置焊點的焊接；焊鉗懸浮機構(gòu)使焊鉗與焊裝工件柔性接觸，避免焊裝作業(yè)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(xiàn)定時定量自動潤滑功能，保證了設(shè)備能夠良好地運行。本發(fā)明具有操作簡單、安全可靠的特點，將其應(yīng)用于汽車車身零部件焊裝生產(chǎn)線上，在充分保證工件焊接質(zhì)量前提下，不僅可顯著降低操作者勞動強度，而且降低了設(shè)備成本投入。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是平行移動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖； 圖3是旋轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；圖4是焊鉗懸浮機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖； 圖5是水平橫向移動單元結(jié)構(gòu)圖； 圖6是水平縱向移動單元結(jié)構(gòu)圖； 圖7是豎直移動單元結(jié)構(gòu)圖。
圖中各標(biāo)號為1、水平移動機構(gòu)，1-1、水平移動單元，1-11、橫向連接板，1-12、橫向移動驅(qū)動電機，1-13、橫向移動驅(qū)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(qū)動電機，1-23、縱向移動驅(qū)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(qū)動電機，1-33、豎直移動驅(qū)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(tǒng)，2、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，2-1、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，2-2、齒輪箱，2-3、轉(zhuǎn)盤，3、焊鉗懸浮機構(gòu)，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(fā)明構(gòu)成中包括平行移動機構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2、焊鉗懸浮機構(gòu)3、焊鉗4 和底座5，所述底座5為框架結(jié)構(gòu)，所述平行移動機構(gòu)1安裝在底座5上，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2與平行移動機構(gòu)1通過連接支架1-4連接，所述焊鉗懸浮機構(gòu)3與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2固定連接，所述焊鉗4安裝在焊鉗懸浮機構(gòu)3上。參看圖1、圖2，本發(fā)明構(gòu)成中的平行移動機構(gòu)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(yīng)的連接支架1-4連接。
參看圖2、圖5，本發(fā)明構(gòu)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(qū)動電機1-12、橫向移動驅(qū)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(qū)動電機1-12與橫向移動驅(qū)動絲杠1-13聯(lián)接，所述橫向移動驅(qū)動絲杠1-13與橫向滑塊1-15組成螺紋傳動機構(gòu)，所述橫向滑塊1-15兩側(cè)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(cè)位置。
參看圖2、圖6，本發(fā)明構(gòu)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(qū)動電機1-22、縱向移動驅(qū)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(qū)動電機1-22與縱向移動驅(qū)動絲杠1-23聯(lián)接，所述縱向移動驅(qū)動絲杠1-23與縱向滑塊1-25組成螺紋傳動機構(gòu)，所述縱向滑塊1-25兩側(cè)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(cè)位置。
參看圖2、圖7，本發(fā)明構(gòu)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(qū)動電機1-32、豎直移動驅(qū)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(qū)動電機1-32與豎直移動驅(qū)動絲杠1-33聯(lián)接，所述豎直移動驅(qū)動絲杠1-33與豎直滑塊1_35 組成螺紋傳動機構(gòu)，所述豎直滑塊1-35兩側(cè)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(cè)位置。
參看圖1、圖3，本發(fā)明構(gòu)成中的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2-1、齒輪箱2-2和轉(zhuǎn)盤2-3，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2-1與齒輪箱2-2聯(lián)接，所述齒輪箱2-2與轉(zhuǎn)盤2_3聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2-1通過齒輪箱2-2減速和改變方向后可驅(qū)動轉(zhuǎn)盤2-3繞縱向水平軸在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
參看圖1、圖4，本發(fā)明構(gòu)成中的焊鉗懸浮機構(gòu)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(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)盤2-3固定連接，所述焊鉗連接塊3-2為L型結(jié)構(gòu)，其豎直面與焊鉗4固定連接，在其水平面上設(shè)有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內(nèi)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(cè)，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(cè)。
參看圖2，本發(fā)明構(gòu)成中的平行移動機構(gòu)1各平行移動單元滑塊上，均設(shè)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(tǒng)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(fā)明的工作原理是平行移動機構(gòu)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(yīng)平行移動單元連接為一個整體，在驅(qū)動電機(包括橫向移動驅(qū)動電機1-12、縱向移動驅(qū)動電機1-22和豎直移動驅(qū)動電機1-32)、絲杠(包括橫向移動驅(qū)動絲杠1-13、縱向移動驅(qū)動絲杠1-23和豎直移動驅(qū)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(xiàn)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(xiàn)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(yīng)平行移動單元的作用。
旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中各組成元件基本功能是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2-1通過齒輪箱2-2減速和改變方向后驅(qū)動轉(zhuǎn)盤2-3繞縱向水平軸在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤2-3與焊鉗懸浮機構(gòu)3的焊鉗安裝支座3-1固定連接，從而帶動焊鉗4實現(xiàn)空間各種角度焊點的焊接。
焊鉗懸浮機構(gòu)各組成元件基本功能是呈L型結(jié)構(gòu)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(cè)。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(dāng)焊鉗行走時，兩極打開與工件完全脫離，避免與制件發(fā)生干涉。
本發(fā)明的底座起支撐整個四軸聯(lián)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(tǒng)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種四軸聯(lián)動自動點焊機，其特征是，它包括平行移動機構(gòu)(1)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)、焊鉗懸浮機構(gòu)(3)、焊鉗(4)和底座(5)，所述底座(5)為框架結(jié)構(gòu)，所述平行移動機構(gòu)(1)安裝在底座(5)上，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)與平行移動機構(gòu)(1)通過連接支架(1-4)連接，所述焊鉗懸浮機構(gòu)(3)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)固定連接，所述焊鉗(4)安裝在焊鉗懸浮機構(gòu)(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四軸聯(lián)動自動點焊機，其特征是，所述平行移動機構(gòu) (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(yīng)的連接支架 (1-4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四軸聯(lián)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(qū)動電機(1-12)、橫向移動驅(qū)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(qū)動電機(1-12)與橫向移動驅(qū)動絲杠 (1-13)聯(lián)接，所述橫向移動驅(qū)動絲杠(1-13)與橫向滑塊(1-15)組成螺紋傳動機構(gòu)，所述橫向滑塊(1-15)兩側(cè)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(cè)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四軸聯(lián)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(qū)動電機(1-22)、縱向移動驅(qū)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(qū)動電機(1-22)與縱向移動驅(qū)動絲杠 (1-23)聯(lián)接，所述縱向移動驅(qū)動絲杠(1-23)與縱向滑塊(1-25)組成螺紋傳動機構(gòu)，所述縱向滑塊(1-25)兩側(cè)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(cè)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四軸聯(lián)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(qū)動電機(1-32)、豎直移動驅(qū)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(qū)動電機(1-32)與豎直移動驅(qū)動絲杠 (1-33)聯(lián)接，所述豎直移動驅(qū)動絲杠(1-33)與豎直滑塊(1-35)組成螺紋傳動機構(gòu)，所述豎直滑塊(1-35)兩側(cè)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(cè)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3、4、5所述的一種四軸聯(lián)動自動點焊機，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機0-1)、齒輪箱(2-2)和轉(zhuǎn)盤0-3)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機與齒輪箱(2- 聯(lián)接，所述齒輪箱(2- 與轉(zhuǎn)盤(2- 聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(2-1)通過齒輪箱 (2-2)減速和改變方向后可驅(qū)動轉(zhuǎn)盤(2- 繞縱向水平軸在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種四軸聯(lián)動自動點焊機，其特征是，所述焊鉗懸浮機構(gòu)(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(zhuǎn)機構(gòu)對應(yīng)元件固定連接，所述焊鉗連接塊(3-2)為L型結(jié)構(gòu)，其豎直面與焊鉗(4)固定連接，在其水平面上設(shè)有與減震器中心軸匹配的過孔，過孔內(nèi)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(cè)，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(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種四軸聯(lián)動自動點焊機，其特征是，所述平行移動機構(gòu)(1) 各平行移動單元滑塊上，均設(shè)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(tǒng)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(lián)動自動點焊機，用于實現(xiàn)車身焊裝生產(chǎn)中各種空間位置焊點的焊接，并解決設(shè)備成本高及人工操作勞動強度大的問題，其構(gòu)成中包括平行移動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、焊鉗懸浮機構(gòu)、焊鉗和底座，所述底座為框架結(jié)構(gòu)，所述平行移動機構(gòu)安裝在底座上，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與平行移動機構(gòu)通過連接支架連接，所述焊鉗懸浮機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)固定連接，所述焊鉗安裝在焊鉗懸浮機構(gòu)上。本發(fā)明具有操作簡單、安全可靠的特點，將其應(yīng)用于汽車車身零部件焊裝生產(chǎn)線上，在保證工件焊接質(zhì)量前提下，不僅可顯著降低操作者勞動強度，而且降低了設(shè)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(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)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