焊接旋转工装以及旋转焊接方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010293250.4 (22)申请日 2020.04.15 (71)申请人 上海威克迈龙川汽车发动机零件有 限公司 地址 201112 上海市闵行区浦江镇江潮路 96号 (72)发明人 肖松程水良王明鲍红军 (74)专利代理机构 上海沪慧律师事务所 31311 代理人 朱九皋 (51)Int.Cl. B23K 37/04(2006.01) B23K 37/047(2006.01) (54)发明名称 一种焊接旋转工装以及旋转焊接方法 (57)摘要 本发明提供了一种焊接旋转工。

2、装， 包含零件 定位模块， 零件压紧模块和旋转机构模块。 零件 定位模块一次完成多个产品的定位， 零件压紧模 块一次压紧多个产品； 零件定位模块和零件压紧 模块固定在底板上； 底板以螺丝连接的方式， 通 过垫脚和垫板固定。 旋转机构模块带动垫板， 控 制零件定位模块和零件压紧模块旋转到操作位 置， 一次完成多个所述产品的焊接。 本发明还包 含一种利用焊接旋转工装进行旋转焊接的方法。 本发明对零件进行精准定位和压紧， 利用伺服电 机带动旋转转台上的工装作精准旋转， 保证了焊 点的一致性。 本发明通过电机和气缸控制， 使得 机器人一次可以焊接多个零件， 操作过程简单, 大大提高了生产节拍， 降低生。

3、产成本， 能更好适 应生产产能的需求。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 111283366 A 2020.06.16 CN 111283366 A 1.一种焊接旋转工装， 包含零件定位模块， 零件压紧模块和旋转机构模块， 其特征在 于， 所述零件定位模块一次完成多个产品的定位， 所述零件压紧模块一次压紧多个所述产 品； 所述零件定位模块和所述零件压紧模块固定在底板上； 所述底板背面通过螺丝和垫脚 固定， 所述垫脚通过螺丝和垫板固定； 所述旋转机构模块一端通过螺丝固定在所述垫板上， 另一端通过螺丝固定在大底板上； 所述大底板上设有搬运手柄和固定在焊接设备上的工装 定位套； 所述旋转机。

4、构模块通过带动所述垫板， 控制所述零件定位模块和所述零件压紧模 块旋转到操作位置， 一次完成多个所述产品的焊接。 2.根据权利要求1所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述零件压紧模块， 包含压头、 压 头固定块和固定板； 所述压头通过螺丝和基准面贴合安装在所述压头固定块上； 所述压头 固定块通过螺丝安装在所述固定板上。 3.根据权利要求2所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述零件压紧模块还包括第一气 缸、 导柱、 导套和导柱固定板； 所述导套和所述固定板紧配镶在所述固定板内； 所述导柱通 过镶嵌方式固定在所述导柱固定板上同时和所述导套滑配； 所述第一气缸上端通过螺丝和 所述固定板连接， 下。

5、端通过螺丝固定在所述导柱固定板上； 所述导柱固定板通过螺丝和销 钉和所述底板连接； 所述第一气缸带动所述固定板上下运动。 4.根据权利要求1所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述零件定位模块包含第一定位 模块和第二定位模块， 分别用于所述产品不同部位的定位。 5.根据权利要求4所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述第一定位模块包含喷油器座 定位销、 喷油器座浮动块、 弹性定位珠、 导向块和防错块； 所述喷油器座浮动块上攻芽锁付所述弹性定位珠， 所述喷油器座浮动块通过间隙配合 安装在所述导向块内； 所述导向块通过侧面镶嵌和销钉定位的方式固定在所述第二定位模 块上； 所述防错块和所述喷油器座定。

6、位销配合成一个整体， 然后通过镶嵌方式固定在所述第 二定位模块上， 同时穿过所述喷油器座浮动块和所述导向块的安装过孔。 6.根据权利要求4所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述第二定位模块是零件定位块 和支架块定位销； 所述零件定位块通过镶嵌和螺丝固定在所述底板上； 所述支架块定位销 穿过所述零件定位块； 所述支架块定位销和所述零件定位块间隙配合， 所述零件定位块对 所述支架块定位销起导向作用。 7.根据权利要求6所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 还包括第二气缸； 所述支架块定 位销通过连接头和所述第二气缸相连接； 所述第二气缸带动所述支架块定位销上下活动； 所述第二气缸通过螺丝固定在气缸。

7、支座上， 所述气缸支座通过螺丝和镶嵌方式固定在所述 底板上。 8.根据权利要求1所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述旋转机构模块包含伺服电 机、 伺服电机转台和PLC程序； 所述伺服电机转台内包含涡轮蜗杆结构， 所述伺服电机带动 所述伺服电机转台旋转； 所述伺服电机转台一面通过螺丝固定在所述大底板上， 同时另一 面通过螺丝固定在所述垫板上， 带动所述垫板旋转。 9.根据权利要求8所述的焊接旋转工装， 其特征在于， 所述伺服电机具有定位安装零位 点的功能， 同时能控制精准的旋转角度。 10.一种使用根据权利要求1的焊接旋转工装进行旋转焊接的方法， 其特征在于， 包含 权利要求书 1/2 页 。

8、2 CN 111283366 A 2 步骤： 步骤1、 启动所述旋转机构模块， 将工装旋转到设置好的安装零位点； 步骤2、 将所述零件定位模块配置成就位状态； 步骤3、 人工安装需要焊接的零件， 首先安装正面四组零件， 完成后启动所述旋转机构 模块， 带动所述工装完成180度旋转， 再继续安装另外四组零件； 步骤4、 将所述零件压紧模块配成就位状态， 完成对需要焊接的八组零件的压紧； 步骤5、 启动设备转台， 将安装好需要焊接零件的工装转到机器人位置， 机器人对正面 四组零件进行焊接； 步骤6、 再次所述旋转机构模块， 带动工装完成180度转动， 机器人对另外四组零件进行 焊接； 步骤7、 焊。

9、接完成， 再次启动设备转台， 将工装转到人工操作位置， 将所述零件压紧模块 复位， 松开压紧状态； 再次将所述零件定位模块复位， 人工拿取焊接完成的零件， 完成了一 次旋转工装的焊接过程。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111283366 A 3 一种焊接旋转工装以及旋转焊接方法 技术领域 0001 本发明涉及一种工装夹具， 具体涉及一种焊接旋转工装， 另外还包含一种利用焊 接旋转工装进行旋转焊接的方法。 背景技术 0002 目前， 汽车行业高压油轨焊接工序基本都是依靠设备转台旋转来带动工装转动实 现焊接工序。 一个设备转台只能安装二副焊接工装， 且一副工装一次只能焊接一根产品， 而 且设。

10、备的要求和价格都比较高。 当面对生产中的产品需求量较大的情况， 两副工装生产节 拍不能较好的适用于生产需求， 面对现有难题我们不得不做出改变， 发挥创造性思维， 发明 出新结构的工装来克服这个难题。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种焊接旋转工装， 主要解决上述现有技术存在的问题， 可以一次焊接八个组件， 用以解决目前因焊接工装结构局限， 导致生产节拍慢， 机器人等待 时间长， 生产产能低等问题。 0004 为了实现上述目的， 本发明所采用的技术方案是提供一种焊接旋转工装， 包含零 件定位模块， 零件压紧模块和旋转机构模块， 其特征在于， 所述零件定位模块一次完成多个 产品的定位， 。

11、所述零件压紧模块一次压紧多个所述产品； 所述零件定位模块和所述零件压 紧模块固定在底板上； 所述底板背面通过螺丝和垫脚固定， 所述垫脚通过螺丝和垫板固定； 所述旋转机构模块一端通过螺丝固定在所述垫板上， 另一端通过螺丝固定在大底板上； 所 述大底板上设有搬运手柄和固定在焊接设备上的工装定位套； 所述旋转机构模块通过带动 所述垫板， 控制所述零件定位模块和所述零件压紧模块旋转到操作位置， 一次完成多个所 述产品的焊接。 0005 进一步地， 所述零件压紧模块， 包含压头、 压头固定块和固定板； 所述压头通过螺 丝和基准面贴合安装在所述压头固定块上； 所述压头固定块通过螺丝安装在所述固定板 上。 。

12、0006 进一步地， 所述零件压紧模块还包括第一气缸、 导柱、 导套和导柱固定板； 所述导 套和所述固定板紧配镶在所述固定板内； 所述导柱通过镶嵌方式固定在所述导柱固定板上 同时和所述导套滑配； 所述第一气缸上端通过螺丝和所述固定板连接， 下端通过螺丝固定 在所述导柱固定板上； 所述导柱固定板通过螺丝和销钉和所述底板连接； 所述第一气缸带 动所述固定板上下运动。 0007 进一步地， 所述零件定位模块包含第一定位模块和第二定位模块， 分别用于所述 产品不同部位的定位。 0008 进一步地， 所述第一定位模块包含喷油器座定位销、 喷油器座浮动块、 弹性定位 珠、 导向块和防错块； 所述喷油器座浮。

13、动块上攻芽锁付所述弹性定位珠， 所述喷油器座浮动块通过间隙配合 说明书 1/4 页 4 CN 111283366 A 4 安装在所述导向块内； 所述导向块通过侧面镶嵌和销钉定位的方式固定在所述第二定位模 块上； 所述防错块和所述喷油器座定位销配合成一个整体， 然后通过镶嵌方式固定在所述第 二定位模块上， 同时穿过所述喷油器座浮动块和所述导向块的安装过孔。 0009 进一步地， 所述第二定位模块是零件定位块和支架块定位销； 所述零件定位块通 过镶嵌和螺丝固定在所述底板上； 所述支架块定位销穿过所述零件定位块； 所述支架块定 位销和所述零件定位块间隙配合， 所述零件定位块对所述支架块定位销起导向作。

14、用。 0010 进一步地， 还包括第二气缸； 所述支架块定位销通过连接头和所述第二气缸相连 接； 所述第二气缸带动所述支架块定位销上下活动； 所述第二气缸通过螺丝固定在气缸支 座上， 所述气缸支座通过螺丝和镶嵌方式固定在所述底板上。 0011 进一步地， 所述旋转机构模块包含伺服电机、 伺服电机转台和PLC程序； 所述伺服 电机转台内包含涡轮蜗杆结构， 所述伺服电机带动所述伺服电机转台旋转； 所述伺服电机 转台一面通过螺丝固定在所述大底板上， 同时另一面通过螺丝固定在所述垫板上， 带动所 述垫板旋转。 0012 进一步地， 所述伺服电机具有定位安装零位点的功能， 同时能控制精准的旋转角 度。 。

15、0013 本发明还提供一种使用焊接旋转工装进行旋转焊接的方法， 其特征在于， 包含步 骤： 步骤101、 启动所述旋转机构模块， 将工装旋转到设置好的安装零位点； 步骤102、 将所述零件定位模块配置成就位状态； 步骤103、 人工安装需要焊接的零件， 首先安装正面四组零件， 完成后启动所述旋转机 构模块， 带动所述工装完成180度旋转， 再继续安装另外四组零件； 步骤104、 将所述零件压紧模块配成就位状态， 完成对需要焊接的八组零件的压紧； 步骤105、 启动设备转台， 将安装好需要焊接零件的工装转到机器人位置， 机器人对正 面四组零件进行焊接； 步骤106、 再次所述旋转机构模块， 带动。

16、工装完成180度转动， 机器人对另外四组零件进 行焊接； 步骤107、 焊接完成， 再次启动设备转台， 将工装转到人工操作位置， 将所述零件压紧模 块复位， 松开压紧状态； 再次将所述零件定位模块复位， 人工拿取焊接完成的零件， 完成了 一次旋转工装的焊接过程。 0014 鉴于上述技术特征， 本发明具有如下优点： 1、 本发明为一种焊接旋转工装， 通过定位机构对组件的精准定位， 压紧机构对组件焊 接时的压紧， 伺服电机带动旋转转台上的工装作精准旋转， 保证了焊点的一致性。 0015 2、 本发明的一种焊接旋转工装， 焊接机器人一次可以焊八个组件， 改变了以往因 工装结构的局限， 导致机器人焊接。

17、效率低， 焊接等待时间长等问题。 0016 3、 本发明的一种焊接旋转工装通过电机和气缸控制， 操作过程简单， 定位准确， 同 时制造维修容易。 而且大大提高了生产节拍， 降低了生产成本， 能更好的适应生产产能的需 求。 说明书 2/4 页 5 CN 111283366 A 5 附图说明 0017 图1是本发明一种焊接旋转工装的一个优选实施例的装配立体图； 图2是本发明一种焊接旋转工装的一个优选实施例的伺服电机旋转台； 图3是本发明一种焊接旋转工装的一个优选实施例的定位机构局部示意图； 图4是利用本发明一种焊接旋转工装进行旋转焊接方法的流程图。 0018 图中： 1、 大底板； 2、 手柄； 。

18、3、 工装定位套； 4、 伺服电机转台； 5、 垫板； 6、 垫脚； 7、 第二 气缸； 8、 气缸支座； 9、 连接头； 10、 支架块定位销； 11、 喷油器座定位销； 12、 喷油器座浮动块； 13、 导向块； 14、 弹性定位珠； 15、 防错块； 16、 零件定位块； 17、 底板； 18、 导柱固定板； 19、 第一 气缸； 20、 导柱； 21、 导套； 22、 固定板； 23、 压头固定板； 24、 压头； 25、 伺服电机。 具体实施方式 0019 下面结合具体实施方式， 进一步阐述本发明。 应理解， 这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。 此外应理解， 在阅。

19、读了本发明讲授的内容之后， 本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改， 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。 0020 请参阅图1、 图2和图3， 本发明一种焊接旋转工装的一个实施例， 包含零件定位模 块， 零件压紧模块和旋转机构模块。 零件定位模块， 零件压紧模块固定在底板17上。 底板17 背面通过螺丝和垫脚6固定， 垫脚6通过螺丝和垫板5固定。 旋转机构模块带动垫板5一起旋 转， 从而进一步带动零件定位模块， 零件压紧模块一同旋转。 0021 零件压紧模块包含导柱20、 导套21、 压头固定块23、 压头24、 固定板22、 导柱固定板 18。 压头24通过螺丝和。

20、基准面贴合安装在压头固定块23上。 压头固定块23通过螺丝安装在 固定板22上。 导套21和固定板22紧配镶在固定板内。 导柱20通过镶嵌方式固定在导柱固定 板18上同时和导套21滑配。 零件压紧模块还包含第一气缸19,第一气缸19下端通过螺丝固 定在导柱固定板18上， 同时第一气缸19上端通过螺丝和固定板22连接。 导柱固定板18通过 螺丝和销钉和底板17连接。 第一气缸19运动的时候， 带动固定板22上下运动。 0022 零件定位模块， 具有两个定位结构， 同时对两个不同结构的零件进行定位。 其中， 第一部分设有喷油器座定位销11、 喷油器座浮动块12、 导向块13、 弹性定位珠14和防错。

21、块 15。 第二部分设有零件定位块16和支架块定位销10。 0023 零件定位块16通过镶嵌和螺丝固定在底板17上， 支架块定位销10和零件定位块16 间隙配合， 支架块定位销10穿过零件定位块16， 零件定位块16同时对支架块定位销10起导 向作用。 0024 弹性定位珠14拧到喷油器座浮动块12的芽孔上， 高度留有0.8mm浮动量。 将喷油器 座浮动块12穿过导向块13的内孔先滑配好， 然后将配合好的导向块13通过销钉、 卡槽的方 式固定在零件定位块16上， 其中零件定位块16上设有固定导向块高度的卡槽。 0025 喷油器座定位销11和防错块15先完成配合， 然后镶嵌到零件定位块16上， 。

22、同时它 们穿过刚刚安装好的喷油器座浮动块12和导向块13。 在喷油器座浮动块12和导向块14上设 有喷油器座定位销11和防错块15的安装过孔。 0026 安装完成后喷油器座浮动块12因弹性定位珠14会高出导向块13的高度。 在受压力 后喷油器座浮动块12回到正常高度。 说明书 3/4 页 6 CN 111283366 A 6 0027 零件定位模块还包含第二气缸7。 第二气缸7通过螺丝固定在气缸支座8上， 同时气 缸支座8通过螺丝和镶嵌方式固定在底板17上。 支架块定位销10通过连接头9和第二气缸7 的上端连接， 第二气缸7带动支架块定位销10上下活动。 0028 旋转机构模块上设有伺服电机转。

23、台4和外接PLC控制程序， 伺服电机转台4内设涡 轮涡杆结构， 通过伺服电机25带动伺服电机转台4旋转。 伺服电机转台4通过螺丝固定在大 底板1上， 同时垫板5通过螺丝固定在伺服电机旋转台4的台面上。 0029 大底板1上设有两组搬运手柄2和四组固定在焊接设备上的工装定位套3。 0030 请参阅图4， 本发明的实施例还包含一种利用焊接旋转工装进行旋转焊接的方法， 包括如下操作步骤： 步骤101、 启动PLC控制箱按钮， 伺服电机带动旋转转台工作， 将工装旋转到设置好的安 装零位点。 0031 步骤102、 启动气动按钮， 此时第二气缸工作， 带动支架块定位销向上顶出。 0032 步骤103、 。

24、人工开始安装需要焊接的零件， 首先安装正面四个， 完成后再启动控制 箱按钮， 电机带动工装作180度旋转， 再继续安装四个焊接零件。 0033 步骤104、 启动气动按钮， 第一气缸开始工作， 气缸带动固定板向下运动， 从而带动 八组压头向下运动， 压头开始对需要焊接的零件进行压紧。 0034 步骤105、 启动设备转台， 将安装好焊接组件的工装转到机器人位置， 机器人对正 面四组组件进行焊接。 0035 步骤106、 再次启动控制箱按钮， 伺服电机在焊接位置再次带动工装作180度转动， 机器人对另外四组零件进行焊接。 0036 步骤107、 焊接完成， 再次启动设备转台， 将工装转到人工操作。

25、位置， 启动气动按 钮， 第一气缸松开压紧状态， 再次启动第二气缸退回支架块定位销， 人工拿取焊接完成的组 件， 完成了一种旋转工装的焊接过程。 0037 以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在其他相关 的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 111283366 A 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 111283366 A 8 图3 说明书附图 2/3 页 9 CN 111283366 A 9 图4 说明书附图 3/3 页 10 CN 111283366 A 10 。