公开/公告号CN105014290A
专利类型发明专利
公开/公告日2015-11-04
原文格式PDF
申请/专利权人 南车青岛四方机车车辆股份有限公司;
申请/专利号CN201510475792.2
申请日2015-08-06
分类号B23K37/047(20060101);B24B41/00(20060101);B24B41/06(20120101);B23K101/26(20060101);
代理机构11234 中国商标专利事务所有限公司;
代理人宋义兴
地址 266111 山东省青岛市城阳区锦宏东路88号
入库时间 2023-12-18 11:38:13
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-04-12
专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):B23K37/047 变更前: 变更后: 申请日:20150806
专利权人的姓名或者名称、地址的变更
2017-01-04
授权
授权
2015-12-02
实质审查的生效 IPC(主分类):B23K37/047 申请日:20150806
实质审查的生效
2015-11-04
公开
公开
技术领域
本发明属于转向架侧梁焊接、打磨工艺制造领域,具体涉及一种用于机器人L 型转胎与随行夹具快速连接定位的装置,特别适用于地铁侧梁的自动焊接、自动打 磨。
背景技术
转向架侧梁焊接过程中侧梁需进行内筋组焊后吊装入固定在机械手上的刚性随 行夹具,机械手焊接完成后需等待充分冷却后再次进行组装焊接,第二次吊装至机 械手L型转胎刚性随行夹具上,机械手二次外体焊接完成后松开随行夹具,吊装至 自动打磨胎位,完成机械手的自动打磨。因多次焊接、装夹后梁体变形,对后工序 的自动打磨程序需进行增加自动寻踪定位辅助工作时间。不仅降低生产效率,而且 无法实现刚性夹具随行,同时对机械手自动焊接、自动打磨程序增加寻踪定位难度。
发明内容
针对以上的一个或多个问题,提供一种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定 位装置及其作业方法,其可实现自动打磨、自动焊接、刚性夹具随行,可以通过楔 形面、部分球形或半球形的定位、随行夹具上增加纵向定位的快速准确压紧定位, 实现了侧梁机械手自动焊接、自动打磨以及工装夹具随行,有效减少了工件拆装次 数及拆装后带来的梁体焊接变形问题。
本发明的机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置,可以有效的减少工装 制造数量、工件携带随行夹具减小变形及机器人定位误差、缩短制造周期,并避免 了因机械手频繁拆装所引起的打磨、焊接程序随之调整问题,固化了自动焊接、打 磨程序,有效促进了侧梁L型转胎工件夹装应用的多样性。
本发明的技术方案为:
一种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置,其特征在于,包括底座1、 定位装置、随行夹具快速接口装置、滑动控制装置,随行夹具快速接口装置连接滑 动控制装置进行水平方向位置调节,具体地:
随行夹具快速接口装置包括卡销4、卡销座6、滑轨7,滑轨设置在底座上,卡 销座在滑轨上水平方向自由滑动,卡销座与滑动控制装置相连接,卡销固定在卡销 座上,卡销为块状结构,其底面设有斜面或楔形面;
底座上设有定位装置,定位装置包括横向定位装置、纵向定位装置,用于定位 随行夹具。
进一步地,所述的滑动控制装置为自锁丝杠机构11或液压顶紧机构。
进一步地,随行夹具快速接口装置还包括至少一个销钉座,销钉座内设有部分 球形或半球形销钉。
进一步地,底座上设有至少四个随行夹具快速接口装置,两两对称布置。
进一步地,滑轨为两根滑轨,每根滑轨上设有滑槽,卡销座包括立板、2个筋 板,卡销连接在立板上,2个筋板与滑轨平行,立板与筋板垂直设置,卡销座两侧 设有凸出部与滑槽配合进行滑动,底座上在卡销座位置开有孔,自锁丝杠机构设置 在底座下部,自锁丝杠机构的丝杠上设有活动块10,活动块通过孔与卡销座固定。
进一步地,定位装置为定位块2,以滑轨滑动方向为纵向方向,至少两个定位 块分布在纵向位置,至少两个定位块分布在横向位置,定位块包括固定板及与固定 板垂直的立板,固定板固定在底座上,立板上设有面向内侧的斜面或楔形面。
进一步地,销钉座设在卡销座纵向靠近底座外边缘的位置,销钉座的纵向中心 线与卡销座的纵向中心线重合。
进一步地,在卡销座纵向方向靠近底座中心的一端设有止挡9。
进一步地,底座包括方形或长方形板和圆盘,长方形板和圆盘之间设有立板固 定连接。
一种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置的作业方法,采用上述的一 种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置,随行夹具快速接口装置还包括至 少一个销钉座,销钉座内设有部分球形或半球形销钉;定位装置为定位块2,以滑 轨滑动方向为纵向方向,至少两个定位块分布在纵向位置,至少两个定位块分布在 横向位置,定位块包括固定板及与固定板垂直的立板,固定板固定在底座上,立板 上设有面向内侧的斜面或楔形面;滑动控制装置为自锁丝杠机构11或液压顶紧机 构;步骤如下:
步骤1,物流小车AGV或天车调运至机器人L型转胎变位机,随行夹具携带 梁体沿定位块2斜面重力落至本装置;
步骤2,对角摇动自锁丝杠机构11或启动液压顶紧机构,完成卡销与随行夹具 楔形压紧块的楔形面卡紧,摇动剩余自锁丝杠机构11或启动剩余液压顶紧机构,完 成随行夹具的部分球形或半球形凹面与部分球形或半球形销钉的定位卡紧,调整自 锁丝杠机构或液压顶紧机构为锁定状态;
步骤3,完成工件的自动打磨或自动焊接;
步骤4,解除自锁丝杠机构11或液压顶紧机构的锁定状态,按照步骤2的反向 顺序松开压紧;
步骤5,工件及刚性随行夹具一并由物流小车AGV或天车调出机器人L型转 胎变位机,完成工序作业。
本发明公开的机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置及作业方法,主要 优点如下:
1)通过楔形面以及优选地部分球形或半球形定位销的方式,实现了侧梁刚性随 行夹具与机器人L型转胎快速装夹,解决了刚性随行夹具L型转胎焊接或打磨不能 随行的问题;
2)采用自锁丝杠结构解决了侧梁焊接或打磨过程中全位置变换相对位移的问 题;
3)采用滑轨与卡销座移动定位的方式,解决了随行夹具工装压紧后的定位后安 全二次确认问题。
4)解决了L型变位机侧梁随行夹具不能随工序流转问题,减少了机械手焊接 或打磨后工件的变形及重新定位的繁琐。
在大批量生产时可提高生产效率,有效减少随行夹具制造数量及梁体解出后的 变形增大等问题,实现机器人对应不同产品应用的多样性。
附图说明
图1本发明机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置与携带工件的随行夹 具安装后的一个实施例的主视图;
图2为本发明机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置与携带工件的随行 夹具安装后的一个实施例的带穿透效果的立体图;
图3为本发明机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置的一个实施例的主 视图;
图4为图3的俯视图;
图5为图3的侧视图;
图6为图3的B面视图;
图7为本发明机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置与携带工件的随行 夹具安装后的一个实施例的立体图;
图8为本发明的卡销、卡销座、滑轨、活动块组合后的一个实施例的立体图;
图9为本发明的底座的一个实施例的立体图;
图10为本发明的卡销座的一个实施例的主视图;
图11为图10的侧视图;
图12为图10的俯视图;
图13为本发明的定位块的主视图;
图14为图13的A-A方向阶梯剖面图。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明作进一步地说明。
如图所示,其中1底座;2定位块;3沉头螺钉;4卡销;6卡销座;7滑轨;9 止挡;10活动块;11自锁丝杠机构;100随行夹具;101工件;102随行夹具楔形 压紧座。
本发明的目的通过以下优选的实施例来实现,结构及组成如下:
(1)由底座1与机器人L转胎变位机过渡盘连接,采用自锁丝杠机构内置并 连接正面楔形块随丝杠运动,沿滑轨定位加紧。
(2)主要结构包括件1底座,件2定位块、件4卡销、件6卡销座、件7滑轨、 件9止挡、件10活动块、件11自锁丝杠机构(可采用启动机构或液压机构替代实 现自动化)等。
(3)采用件7滑轨与件9止挡完成随行夹具翻转过程承载的反向力。
(4)采用止挡与滑轨四轴向心推进压紧,可避免工件高速旋转过程中自锁机构 失效造成的随行夹具脱落问题。
机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置包括底座1、定位装置、随行夹 具快速接口装置、滑动控制装置,随行夹具快速接口装置连接滑动控制装置进行水 平方向位置调节,具体地:
随行夹具快速接口装置包括卡销4、卡销座6、滑轨7,滑轨设置在底座上,卡 销座在滑轨上水平方向自由滑动,卡销座与滑动控制装置相连接,卡销固定在卡销 座上,卡销为块状结构,其底面设有斜面或楔形面;
底座上设有定位装置,定位装置包括横向定位装置、纵向定位装置,用于定位 随行夹具。
在一个优选实施例中,所述的滑动控制装置为自锁丝杠机构11或液压顶紧机 构。
在一个优选实施例中,随行夹具快速接口装置包括销钉座,销钉座内设有部分 球形或半球形销钉。底座上设有4个随行夹具快速接口装置、4个滑动控制装置, 两两对称布置。销钉座设在卡销座纵向靠近底座外边缘的位置,销钉座的纵向中心 线与卡销座的纵向中心线重合。在卡销座纵向方向靠近底座中心的一端设有止挡9。 底座包括方形或长方形板和圆盘,长方形板和圆盘之间设有立板固定连接。
在一个优选实施例中,滑轨为两根滑轨,每根滑轨上设有滑槽,卡销座包括立 板、2个筋板,卡销连接在立板上,2个筋板与滑轨平行,立板与筋板垂直设置,卡 销座两侧设有凸出部与滑槽配合进行滑动,底座上在卡销座位置开有孔,自锁丝杠 机构设置在底座下部,自锁丝杠机构的丝杠上设有活动块10,活动块通过孔与卡销 座固定。
在一个优选实施例中,定位装置为定位块2,以滑轨滑动方向为纵向方向,至 少两个定位块分布在纵向位置,至少两个定位块分布在横向位置,定位块包括固定 板及与固定板垂直的立板,固定板固定在底座上,立板上设有面向内侧的斜面或楔 形面。
在其他的实施例中,定位装置可以采用定位栓、定位槽等方式实现。
一种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置的作业方法,采用上述的一 种机器人L型转胎与随行夹具快速连接定位装置,随行夹具快速接口装置还包括至 少一个销钉座,销钉座内设有部分球形或半球形销钉;定位装置为定位块2,以滑 轨滑动方向为纵向方向,至少两个定位块分布在纵向位置,至少两个定位块分布在 横向位置,定位块包括固定板及与固定板垂直的立板,固定板固定在底座上,立板 上设有面向内侧的斜面或楔形面;滑动控制装置为自锁丝杠机构11或液压顶紧机 构;步骤如下:
步骤1,物流小车AGV或天车调运至机器人L型转胎变位机,随行夹具携带 梁体沿定位块2斜面重力落至本装置;
步骤2,对角摇动自锁丝杠机构11或启动液压顶紧机构,完成卡销与随行夹具 楔形压紧座的楔形面的卡紧,摇动剩余自锁丝杠机构11或启动剩余液压顶紧机构, 完成随行夹具的部分球形或半球形凹面与部分球形或半球形销钉的定位卡紧,调整 自锁丝杠机构或液压顶紧机构为锁定状态;
步骤3,完成工件的自动打磨或自动焊接;
步骤4,解除自锁丝杠机构11或液压顶紧机构的锁定状态,按照步骤2的反向 顺序松开压紧;
步骤5,工件及刚性随行夹具一并由物流小车AGV或天车调出机器人L型转 胎变位机,完成工序作业。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制;尽管参照 较佳实施例进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对具 体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换而不脱离方案的精神,其均 应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。
机译: 具有定位装置的机器人,该机器人具有用于沿着机器人定位软管的夹具以及相应的保持机构以及夹具
机译: 用于连接面板的可调夹具具有L型截面,该L型截面铰接在中间支架上,其中,其中心轴与中间支架相交,而其各个横向轴与中间支架的孔相交
机译: 用于连接机器人的不动部分和移动部分的系统,具有基部,与另一机器人部分连接的第一机器人部分通过由电动机和齿轮机构组成的铰链单元可枢转地连接到该基部。