專利名稱：連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種金屬板焊接設(shè)備，特別是一種適用于精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的連續(xù)焊上 料側(cè)齒條機(jī)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(duì)材料性能的不同要求。激光焊接憑著多項(xiàng)顯著的優(yōu)點(diǎn)，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(biāo)準(zhǔn)工藝，車身面板經(jīng)激光拼焊后再進(jìn) 行沖壓，這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達(dá)到最合理的金屬組合。目前，激光拼焊技術(shù)已在歐洲、 美國(guó)、日本等國(guó)家得到應(yīng)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(tái) 運(yùn)動(dòng)軌跡均是穿梭式往復(fù)工作方式。對(duì)于板長(zhǎng)超過3.51\1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(duì)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(jī)的關(guān)鍵課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)不等厚兩塊短板、多組 進(jìn)行輸送定位，也能對(duì)板長(zhǎng)超過3.5M的不等厚兩塊鋼板實(shí)施連續(xù)輸送定位，從而滿足精
密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的使用要求。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的它包括底座、超薄氣缸，其特征是底
座上固定連接導(dǎo)柱，在導(dǎo)柱上滑動(dòng)組裝帶內(nèi)齒條的齒條滑動(dòng)座，齒條滑動(dòng)座設(shè)置作用底 板，在作用底板的上表面設(shè)置作用斜面，在作用斜面的上方留有作用軸承運(yùn)行空間，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，在齒條滑動(dòng)座的下面組 裝頂起彈簧。
上述的底座上通過連接件固接限位壓板，限位壓板設(shè)置限位軌道，在吊耳的連接軸 上組裝接觸限位軌道的軸承。
本發(fā)明的積極效果是能實(shí)現(xiàn)對(duì)不等厚兩塊短板、多組進(jìn)行輸送定位，也能對(duì)板長(zhǎng) 超過3. 5M的不等厚兩塊鋼板實(shí)施連續(xù)輸送定位，從而滿足精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的使用要求。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A—A剖視圖。圖3a、 b、 c是限位壓板的三視圖。圖4a、 b是吊耳的形狀主視圖、俯視圖。圖5是組裝有本發(fā)明裝置的精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的示意圖。圖6是圖4的I部放大示意圖。圖7是圖4的II部放大示意圖。圖8是圖4的IH部放大示意圖。圖9是圖6的俯視圖。圖10是圖7的俯視圖。圖11是圖8的俯視圖。圖12是圖6的B部結(jié)構(gòu)放大示意圖(本發(fā)明與精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的相關(guān)部件連接關(guān)系)。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(dǎo)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(dá)磁力吸合裝置部分)。 圖17是非連續(xù)焊齒條機(jī)構(gòu)示意圖。 圖18是圖17的左視圖。圖19、圖20是非連續(xù)焊齒條機(jī)構(gòu)的主視圖、左視圖。圖21是圖7的C部結(jié)構(gòu)放大示意圖(氣控多點(diǎn)精密定位裝置)。圖22是圖21的左視圖。圖23是圖21的G—G剖視圖。圖24是21的俯視圖。圖25是圖8的E部結(jié)構(gòu)放大示意圖(連續(xù)焊下料側(cè)齒條機(jī)構(gòu))。 圖26是圖25的左視圖。圖27、圖28是連續(xù)焊下料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)的主視圖、左視圖。
具體實(shí)施方式
見圖1—4，本發(fā)明具體結(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的水平板上固定連接四個(gè)導(dǎo)柱5，在導(dǎo)柱5上滑動(dòng)組裝齒條滑動(dòng)座4，齒條滑動(dòng)座4上 端設(shè)置內(nèi)齒條3。齒條滑動(dòng)座4同時(shí)設(shè)置作用底板11，在作用底板ll的上表面設(shè)置有作用斜面IO，在作用斜面10的上方留有作用軸承運(yùn)行空間。超薄氣缸2的活塞桿連接吊耳13， 在吊耳13上通過連接軸15連接一個(gè)作用軸承12和接觸限位軌道的兩個(gè)軸承14。在底座l上 通過螵桿6和連接套8固接限位壓板7，限位壓板7設(shè)置兩條向下的限位軌道16,以便于兩 個(gè)軸承14在上滾動(dòng)。在齒條滑動(dòng)座4的下面組裝頂起彈簧9。本發(fā)明的內(nèi)齒條3能與磁力吸 合裝置21的離合齒輪21-2嚙合，底座1固接在支撐框架17上。工作原理當(dāng)超薄氣缸2工作，活塞桿伸出時(shí)，吊耳13驅(qū)動(dòng)三個(gè)軸承運(yùn)行，其中作用 軸承12通過作用底板的作用斜面10爬到作用底板11的上表面，與此同時(shí)彈簧9被壓縮，齒 條滑動(dòng)座4向下滑動(dòng)一定位置，其上端的內(nèi)齒條3也向下位移了一定位置，從而使內(nèi)齒條3 在整個(gè)工作系統(tǒng)中與相配合的離合齒輪21-2進(jìn)入了傳動(dòng)的工作狀態(tài)。反之，當(dāng)超薄氣缸2 工作，活塞桿縮回時(shí)，吊耳13驅(qū)動(dòng)三個(gè)軸承反向運(yùn)行，其中作用軸承12通過作用底板的 作用斜面10脫離作用底板11的上表面，與此同時(shí)彈簧9釋放，頂起齒條滑動(dòng)座4向上滑動(dòng) 一定位置，其上端的內(nèi)齒條3也向上位移了一定位置，使內(nèi)齒條3與相配合離合齒輪21-2 脫離，結(jié)束了傳動(dòng)的工作狀態(tài)。本發(fā)明應(yīng)用涉及的精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的技術(shù)內(nèi)容如下見圖5—11,在支撐框架17 上組裝兩組4條并列的上下閉環(huán)狀導(dǎo)軌18。在導(dǎo)軌18上組裝多個(gè)滑塊28,各滑塊28上固定 能沿環(huán)形導(dǎo)軌運(yùn)行的單元工作臺(tái)板26 (見圖9、 13、 14)，由多個(gè)單元工作臺(tái)板26組成環(huán) 狀運(yùn)行的工作臺(tái)面。見圖5—11 ，設(shè)備的主傳動(dòng)輪25和從傳動(dòng)輪19均為齒輪，兩個(gè)傳動(dòng)輪上組裝帶嚙合 齒的同步帶20,在外側(cè)有連接凸耳27 (見圖15)。主傳動(dòng)輪25與伺服電機(jī)減速裝置傳動(dòng)連 接。主傳動(dòng)輪的傳動(dòng)軸與從傳動(dòng)輪的傳動(dòng)軸分別安裝在主傳動(dòng)軸支撐架和從傳動(dòng)軸支撐 架上。見圖7—9、 15、 16,在每個(gè)單元工作臺(tái)面的臺(tái)板26上組裝磁力吸合裝置21,其結(jié)構(gòu) 如下在臺(tái)板26上鑲裝上磁鋼架21-7，在上磁鋼架21-7內(nèi)排列組裝由磁鋼21-13與隔磁板 21-12相間隔的磁鋼組，在上磁鋼架21-7的下面設(shè)置箱體21-4,箱體21-4通過連接件固定于 臺(tái)板26上，箱體21-4內(nèi)上部設(shè)置下磁鋼架21-6,下磁鋼架21-6內(nèi)排列組裝由磁鋼21-11與隔 磁板21-10相間隔的磁鋼組，下磁鋼架21-6內(nèi)的底部設(shè)置兩偏心軸作用側(cè)板21-14，并設(shè)置 與箱體底面滑動(dòng)配合的滑動(dòng)平面，在箱體21-4內(nèi)下部組裝轉(zhuǎn)軸21-3，轉(zhuǎn)軸10-3的外端連接 磁力離合齒輪21-2，與轉(zhuǎn)軸21-3整體連接偏心軸21-5，偏心軸21-5位于兩偏心軸作用側(cè)板 21-14內(nèi)側(cè)。箱體的下端連接傳動(dòng)架21-8，傳動(dòng)架21-8上組裝銷軸21-9。傳動(dòng)架21-8通過銷 軸21-9連接同步帶20上的連接凸耳27。工作原理當(dāng)在臺(tái)板26上的待焊金屬板需要定位焊接時(shí),通過對(duì)離合 輪21-2的傳動(dòng)，偏心軸21-5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，被作用的下磁鋼架21-6發(fā)生位移一定位置，此位置的下部磁鋼與上 部磁鋼相對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生的磁力對(duì)待焊金屬板牢牢吸住，即可進(jìn)行下屬工序，當(dāng)在臺(tái)板24上 的金屬板需要脫離磁力時(shí)，通過對(duì)離合齒輪21-2的傳動(dòng)，偏心軸21-5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，被作用的 下磁鋼架21-6發(fā)生一定位移，此位置的下部磁鋼與上部磁鋼相互錯(cuò)開，產(chǎn)生的磁力消失， 臺(tái)板26上的金屬板即可移動(dòng)。見圖6—9、 17—20,在支撐框架17上排列組裝多個(gè)非連續(xù)焊接齒條機(jī)構(gòu)22,它是用 于不等厚兩塊短板焊接定位，其結(jié)構(gòu)是底座22-l上固定連接四個(gè)導(dǎo)柱22-3，在導(dǎo)柱22-3 上滑動(dòng)組裝滑動(dòng)座22-4,在底座22-1的兩側(cè)組裝兩個(gè)頂起滑動(dòng)座的超薄氣缸22-2,滑動(dòng)座 22-4的上部固接驅(qū)動(dòng)水平齒條的超薄氣缸22-6，超薄氣缸22-6的活塞連接吊耳22-5,吊耳 22-5通過連接軸22-9連接直角彎水平齒條22-7，水平齒條22-7在齒條軌道22-8上滑動(dòng)，齒 條軌道22-8固定在超薄氣缸22-6的上部。水平齒條22-7能與磁力吸合裝置的離合齒輪21-2 嚙合傳動(dòng)。當(dāng)需要進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)超薄氣缸22-2，滑動(dòng)座22-4向上位移，其上的水平齒條22- 7與離合齒輪21-2接觸嚙合，啟動(dòng)超薄氣缸22-6,驅(qū)動(dòng)水平齒條22-7水平運(yùn)動(dòng)，即帶動(dòng) 離合齒輪21-2轉(zhuǎn)動(dòng)。見圖7、 21-24，在兩條工作臺(tái)面之間的支撐框架17上組裝多臺(tái)氣控多點(diǎn)精密定位裝 置23，它用于兩塊待焊拼板的拼接定位。此裝置通過底座23-2與支撐框架17用連接件固 定。裝置的底座23-2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(gè)基座23-8.1、 23-8.2組成。在兩側(cè)分別固接帶兩個(gè)長(zhǎng)滑孔23-10的鑲塊23- 9、 23-14 。在基座組件內(nèi)組裝兩個(gè)能上下滑動(dòng)的靠平件23-12、 23-13，兩個(gè)靠平件的 定位上端面一個(gè)為平面，另一個(gè)為斜面。在兩個(gè)靠平件的兩側(cè)分別固定滑銷23-11，滑銷 23-11的外端插入到兩側(cè)鑲塊的長(zhǎng)滑孔23-10中。在基座組件的兩側(cè)分別組裝超薄氣缸 23-5、 23-15，兩超薄氣缸的活塞分別連接吊耳23-5.1、 23-5.2,兩個(gè)靠平件的下端分別連 接由平連桿23-4.1 (23-4.2)與Y型連桿23-7.1 (23-7.2)組成的兩連桿，兩連桿的另一端 連接吊耳23-5.1、 23-5.2。兩連桿的中間軸23-6.1 (23-6.2)連接下連桿23^3.1 (23—3.2), 下連桿通過銷軸23—1.1 (23—1.2)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上。工作原理當(dāng)控制使汽缸23-15工作、推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)使靠平件23-13向上移動(dòng)，靠平件 上端凸起此機(jī)構(gòu)的上平面約3mm。此時(shí)，將待焊接鋼板b (薄鋼板)的一端面靠緊定位靠 平件23-13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23-15 反向工作，活塞桿帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)使靠平件23-13向下移動(dòng)至與此機(jī)構(gòu)上表面為同一平面； 然后汽缸23-5工作、通過連桿機(jī)構(gòu)使靠平件23-12向上移動(dòng)，靠平件上端凸起此機(jī)構(gòu)的上平面約1~1.51!1111。此時(shí)，將待焊接鋼板a (厚鋼板)的一端面靠緊靠平件23-12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23-5反向工作，汽缸桿帶動(dòng) 連桿機(jī)構(gòu)使靠平件23-12向下移動(dòng)至與此機(jī)構(gòu)上表面為同一平面；隨后，同步帶帶動(dòng)磁力吸合裝置按直線導(dǎo)軌的軌跡運(yùn)動(dòng)，激光頭(圖5中上方部件) 開始實(shí)施對(duì)待焊接件a、 b進(jìn)行焊接。此定位機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)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。見圖8、 25—28，在支撐框架17的端部組裝連續(xù)焊下料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)24，它是用于兩塊 鋼板焊接后的脫離吸盤操作。結(jié)構(gòu)如下在底座24-l的側(cè)板上通過連接件固接超薄氣缸 24-2,在底座l的水平板上設(shè)置軌道24-7并固定連接四個(gè)導(dǎo)柱24-5，在導(dǎo)柱24-5上滑動(dòng)組裝 齒條滑動(dòng)座24-4，齒條滑動(dòng)座24-4上端設(shè)置外齒條24-3。齒條滑動(dòng)座24-4的下表面設(shè)置作 用斜面24-6。超薄氣缸24-2的活塞桿連接吊耳24-10,在吊耳24-10上通過連接軸24-ll連接 一個(gè)作用軸承24-8和在軌道上滾動(dòng)的兩個(gè)軸承24-9。工作原理當(dāng)超薄氣缸24-2工作，活塞桿伸出時(shí)，吊耳24-10驅(qū)動(dòng)三個(gè)軸承運(yùn)行，其 中兩個(gè)軸承24-9在軌道24-7上滾動(dòng)，作用軸承24-8通過作用齒條滑動(dòng)座24-4下表面的作用 斜面24-6,逐漸頂起齒條滑動(dòng)座24-4，其上端的外齒條24-3也向上位移了一定位置，從而 使外齒條24-3與磁力吸合裝置的離合齒輪21-2接觸嚙合，即帶動(dòng)離合齒輪21-2轉(zhuǎn)動(dòng)。反之， 當(dāng)超薄氣缸19-2工作，活塞桿縮回時(shí)，吊耳19-10驅(qū)動(dòng)三個(gè)軸承反向運(yùn)行，其中作用軸承 19-8逐漸脫離齒條滑動(dòng)座19-4下表面的作用斜面24-6，齒條滑動(dòng)座24-4落下一定位置，其 上端的外齒條24-3也向上位移了一定位置，使外齒條24-3與磁力吸合裝置的離合齒輪21-2 脫離，結(jié)束了傳動(dòng)的工作狀態(tài)。組裝本發(fā)明裝置的精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)工作過程1、對(duì)板長(zhǎng)超過3.5M的不等厚兩塊 鋼板進(jìn)行連續(xù)焊接當(dāng)要拼焊的鋼板準(zhǔn)確定位后，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)控制使伺服電機(jī)工 作，主傳動(dòng)輪、從傳動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同步帶拖動(dòng)磁力吸合裝置，與之連接的單元工作臺(tái) 面沿精密導(dǎo)軌軌跡運(yùn)動(dòng)。當(dāng)該磁力吸合裝置運(yùn)行到連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)處時(shí)，通過自 動(dòng)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(jī)構(gòu)的齒條帶動(dòng)離合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dǎo)軌的軌跡行走，同時(shí)激光焊接 設(shè)備工作，對(duì)待焊接的鋼板焊縫實(shí)施焊接。當(dāng)焊接完成的鋼板行走到連續(xù)焊下料側(cè)齒條 機(jī)構(gòu)時(shí)，連續(xù)焊下料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的齒條帶動(dòng)磁力吸合裝置的離合齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，吸盤磁場(chǎng)消失，焊接后的鋼板按精密導(dǎo)軌方向繼續(xù)移動(dòng)，使其脫離工作臺(tái)，后續(xù)待焊接鋼板按其工作流程工作即完成連 續(xù)焊接。對(duì)不等厚兩塊短板的非連續(xù)焊接主傳動(dòng)輪通過同步帶使從傳動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同步 帶拖動(dòng)磁力吸合裝置，與之連接的單元工作臺(tái)面沿精密導(dǎo)軌軌跡運(yùn)動(dòng)。當(dāng)該磁力吸合裝 置運(yùn)行到連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)處時(shí)，通過自動(dòng)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(jī)構(gòu)的齒條帶動(dòng)離合齒輪-轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力吸合裝置產(chǎn)生強(qiáng)大吸力同時(shí)吸住待悍接 的兩塊鋼板，并與同步帶沿精密導(dǎo)軌的軌跡行走，同時(shí)激光焊接設(shè)備工作，對(duì)待焊接的 鋼板焊縫實(shí)施焊接。當(dāng)焊接完成的鋼板行走到另一側(cè)的非連續(xù)焊接齒條機(jī)構(gòu)時(shí)，該齒條 機(jī)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(dòng)，磁力吸合裝置磁場(chǎng)消失，焊 接后的鋼板按精密導(dǎo)軌方向繼續(xù)移動(dòng)，使其脫離工作臺(tái)，并被直角坐標(biāo)機(jī)器人將此工件 移至下一工位。
權(quán)利要求
1、一種連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)，它包括底座、超薄氣缸、其特征是底座上固定連接導(dǎo)柱，在導(dǎo)柱上滑動(dòng)組裝帶內(nèi)齒條的齒條滑動(dòng)座，齒條滑動(dòng)座設(shè)置作用底板，在作用底板的上表面設(shè)置作用斜面，在作用斜面的上方留有作用軸承運(yùn)行空間，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，在齒條滑動(dòng)座的下面組裝頂起彈簧。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)，其特征是底座上通過連接件固 接限位壓板，限位壓板設(shè)置限位軌道，在吊耳的連接軸上組裝接觸限位軌道的軸承。
全文摘要
一種連續(xù)焊上料側(cè)齒條機(jī)構(gòu)，它包括底座、超薄氣缸、其特征是底座上固定連接導(dǎo)柱，在導(dǎo)柱上滑動(dòng)組裝帶內(nèi)齒條的齒條滑動(dòng)座，齒條滑動(dòng)座設(shè)置作用底板，在作用底板的上表面設(shè)置作用斜面，在作用斜面的上方留有作用軸承運(yùn)行空間，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，在齒條滑動(dòng)座的下面組裝頂起彈簧。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對(duì)不等厚兩塊短板、多組進(jìn)行輸送定位，也能對(duì)板長(zhǎng)超過3.5m的不等厚兩塊鋼板實(shí)施連續(xù)輸送定位，從而滿足精密導(dǎo)軌輸送定位機(jī)的使用要求。
文檔編號(hào)B23K37/04GK101642862SQ20091001336
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)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, 韓寶銘 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)元生電氣有限公司