本發(fā)明涉及自行車焊接裝配領域，具體涉及一種自行車后三腳架機器人焊接系統(tǒng)。

背景技術：

自行車三角架是整個自行車的骨架，如果自行車的三角架的強度和剛度不夠的話，自行車容易散架，自行車三角架是起決定性作用的一個零件。自行車載重多少是一個判斷自行車優(yōu)劣的重要指標，而決定自行車的載重大小的又是三角架，因此，三角架的最大承載量需要滿足三角架的力學強度和剛度。同時為保證整車的外觀美觀，焊縫的成型及外觀極為重要。焊接是自行車三角架制作的一個重要工序。

專利cn204524579u公布了一種焊接工作站，工作站包括機器人系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、兩個變位機底座、支撐座和三角架焊接夾具；所述支撐座連接兩個變位機底座，所述機器人系統(tǒng)包括機器人本體、機器人外部軸及控制系統(tǒng)，所述機器人本體設置在支撐座中間位置；所述變位機底座上都設置有三角架焊接夾具。本發(fā)明一種自行車前三角架機器人焊接工作站，該工作站結構簡單、穩(wěn)定，提高了焊接質(zhì)量,保證自行車前三角架均一性，提高了生產(chǎn)效率。

但是，該焊接工作站需要操作人員在兩個工位之間來回走動以固定三腳架，加大了人工的操作強度，且工位之間的切換屬于無用功，降低了焊接的工作效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述焊接工作站由于工位切換導致操作人員工作強度大、焊接效率低、焊接煙塵及弧光對人體危害、以及操作人工安全的問題，本發(fā)明提供一種可自動切換焊接工位的自行車后三腳架機器人焊接系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種自行車后三腳架機器人焊接系統(tǒng)，包括底座，所述底座上設有工位切換變位機，所述工位切換變位機兩側分別連接有雙軸變位機，所述雙軸變位機均連接有后三腳架焊接夾具，所述底座上位于其中一個后三角架焊接夾具一側設有焊接機器人，所述底座一側設有用于控制焊接機器人、工位切換回轉(zhuǎn)變位機和雙軸變位機的機器人控制柜。

進一步的，所述后三角架焊接夾具包括工位底座，所述工位底座上分別設有用于定位后三腳架鎖片的鎖片定位機構、用于定位后三腳架上叉管的上叉管定位機構、用于定位后三腳架后叉片的后叉片壓緊機構、用于定位后三腳架下叉管的下叉管定位機構、用于定位后三腳架立管的立管定位壓緊機構、用于定位后三腳架五通管的五通定位機構，所述五通定位機構兩側設有定位銷，所述定位銷和后叉片壓緊機構內(nèi)設有水冷回路。

進一步的，所述工位切換回轉(zhuǎn)變位機中央設有擋板。

進一步的，兩個雙軸變位機以及大回轉(zhuǎn)變位機均能與機器人聯(lián)動，總軸數(shù)達到11軸。

進一步的，所述工位底座一側設有多個氣動控制閥a、所述鎖片定位機構、下叉管定位機構、立管定位機構上均設有氣缸，所述氣缸與氣動控制閥a連接。

進一步的，所述水冷回路為1條或多條。

進一步的，所述工位底座上設有氣動平移機構，所述鎖片定位機構、上叉管定位機構、后叉片壓緊機構、下叉管定位機構均位于氣動平移機構上，所述氣動平移機構連接有氣動控制閥b。

進一步的，所述定位銷和后叉片壓緊機構的材質(zhì)為紫銅。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明采用雙工位設計，依靠回轉(zhuǎn)變位機切換雙軸變位機工位，實現(xiàn)了工位的切換，降低了操作人員操作兩個工位上的后三角架焊接夾具對后三腳架夾緊時的來回走動時間，減小工人勞動強度。同時，一個操作人員在不走動的情況下可以操作兩臺焊接系統(tǒng)，大大節(jié)省了人工成本。雙工位設計，一個工位焊接的同時，另一個工位裝夾工件，兩個工位之間互不影響，極大的提高了機器人設備的使用效率，設備利用率達到90％以上。同時操作人員裝、卸工件，不在焊接位置，避免了焊接煙塵、弧光對操作人員的傷害，也大大提高人員操作的安全性。

2、焊接夾具通過快速定位安裝機構，安裝在雙軸變位機上，雙軸變位機可以機器人協(xié)調(diào)聯(lián)動，使得機器人始終保持在最佳的焊接姿態(tài)，特別是管件之間的相貫線焊縫，其焊縫外觀美觀，融深更深，焊接零飛濺。

3、本發(fā)明的后三腳架焊接夾具采用水冷回路設計，在焊接夾具與后三腳架接觸的位置通過水冷的方式迅速帶走焊接中產(chǎn)生的熱量，避免了夾具上積累的熱量再傳遞到下一件工件上從而影響其焊接質(zhì)量，保障了產(chǎn)品外觀質(zhì)量及焊接融深，使點合格率達到95％以上，保證了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的合格率，設備使用率達到90％以上，確保了設備24h不間斷生產(chǎn)的穩(wěn)定性。同時使客戶生產(chǎn)成本降低了20％，產(chǎn)能提高了40％。

4、本發(fā)明的后三腳架夾具通過變換鎖片定位機構、上叉管定位機構、后叉片壓緊機構、下叉管定位機構、立管定位壓緊機構、五通定位機構的位置，能適應多種車型的生產(chǎn)，提高了設備的利用率，降低了企業(yè)的硬件成本。

5、本發(fā)明自行車焊接機器人系統(tǒng)，突破鋁合金車架自動化生產(chǎn)的瓶頸，通過冷卻夾具將熱量積累降低到最低，加上機器人與變位機任意姿態(tài)協(xié)調(diào)焊接，再通過焊接工藝的調(diào)整優(yōu)化，使得其完全替代鋁合金車架必須手工氬弧焊才能完成的焊接工藝。焊縫美觀及焊接質(zhì)量以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性均優(yōu)于手工氬弧焊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構圖；

圖2是本發(fā)明后三腳架焊接夾具的結構圖；

圖3是本發(fā)明自行車后三腳架的結構圖；

圖4是本發(fā)明的俯視圖；

圖中標記：1、焊接機器人；2、底座；3、工位切換回轉(zhuǎn)變位機；4、前三角架焊接夾具；5、雙軸變位機；6、擋板；7、機器人控制柜；4-1、后叉片壓緊機構；4-2、上叉管定位機構；4-3、鎖片定位機構；4-4、立管定位壓緊機構；4-5、五通定位機構；4-6、定位銷；4-7、下叉管定位機構；4-8、氣動控制閥a；4-9、氣動平移機構；4-10、工位底座；4-11、氣動控制閥b；201、五通管；202、立管；203、下叉管；204、鎖片；205、上叉管；206、叉片。

具體實施方式

下面結合圖1～4對本發(fā)明作詳細說明。

實施例一：

如圖1、4所示，一種自行車后三腳架機器人焊接系統(tǒng)，包括底座2，所述底座2上設有工位切換變位機3，所述工位切換變位機3兩側分別連接有雙軸變位機5，所述雙軸變位機5均連接有后三腳架焊接夾具4，所述底座2上位于其中一個后三角架焊接夾具4一側設有焊接機器人1，所述底座2一側設有用于控制焊接機器人1、工位切換回轉(zhuǎn)變位機3和雙軸變位機5的機器人控制柜7。

本實施例的焊接系統(tǒng)采用雙工位設計，通過才開機器人控制柜7，依靠工位切換回轉(zhuǎn)變位機3切換雙軸變位機5，實現(xiàn)了工位的切換，降低了操作人員操作兩個工位上的后三角架焊接夾具對后三腳架夾緊時的來回走動時間，減小工人勞動強度。同時，一個操作人員在不走動的情況下可以操作兩臺焊接系統(tǒng)，大大節(jié)省了人工成本。雙工位設計，一個工位焊接的同時，另一個工位裝夾工件，兩個工位之間互不影響，極大的提高了機器人設備的使用效率，設備利用率達到90％以上，同時操作人員裝、卸工件，不在焊接位置，避免了焊接煙塵、弧光對操作人員的傷害，也大大提高人員操作的安全性。焊接夾具通過快速定位安裝機構，安裝在雙軸變位機上，雙軸變位機可以機器人協(xié)調(diào)聯(lián)動，使得機器人始終保持在最佳的焊接姿態(tài)，特別是管件之間的相貫線焊縫，其焊縫外觀美觀，融深更深，焊接零飛濺。

實施例二：

如圖2～3所示，實施例一中的后三角架焊接夾具包括工位底座4-10，所述工位底座4-10上分別設有用于定位后三腳架鎖片204的鎖片定位機構4-3、用于定位后三腳架上叉管205的上叉管定位機構4-2、用于定位后三腳架后叉片206的后叉片壓緊機構4-1、用于定位后三腳架下叉管203的下叉管定位機構4-7、用于定位后三腳架立管202的立管定位壓緊機構4-4、用于定位后三腳架五通管201的五通定位機構4-5，所述五通定位機構4-5兩側設有定位銷4-6，所述定位銷4-6和后叉片壓緊機構4-1內(nèi)設有水冷回路。

水冷回路的材質(zhì)均為散熱性好的紫銅，在其上面加工進水和出水孔，配上外部冷卻水箱，形成冷卻水回路。

在自行車后三腳架與焊接夾具接觸的五通定位機構4-5和后叉片壓緊機構4-1設有水冷結構，在后三腳架焊接過程中，通過水冷的方式迅速帶走焊接中產(chǎn)生的熱量，避免了夾具上積累的熱量再傳遞到下一件工件上從而影響其焊接質(zhì)量，保障了產(chǎn)品外觀質(zhì)量及焊接融深，使點合格率達到95％以上，保證了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的合格率，設備使用率達到90％以上，確保了設備24h不間斷生產(chǎn)的穩(wěn)定性。同時使客戶生產(chǎn)成本降低了20％，產(chǎn)能提高了40％。

實施例三：

工位切換回轉(zhuǎn)變位機3中央設有擋板6，能有效防止弧光和煙塵污染。

實施例四：

實施例二中的工位底座4-10一側設有多個氣動控制閥a4-8、所述鎖片定位機構4-3、下叉管定位機構4-7、立管定位機構4-4上均設有氣缸，所述氣缸與氣動控制閥a4-8連接，由氣動控制閥控制所有機構運動，氣缸夾緊力大夾緊快速，一定程度上可減小工件焊接變形，提升了工件裝卸的效率。，

實施例五：

實施例二中的水冷回路為1條或多條，優(yōu)選的，使用多條水冷回路，可以在不降低夾具的強度的前提下，加速熱量的傳輸，避免熱量的積累。

實施例六：

實施例二中的工位底座4-10上設有氣動平移機構4-9，所述鎖片定位機構4-9、上叉管定位機構4-2、后叉片壓緊機構4-1、下叉管定位機構4-7均位于氣動平移機構4-9上，所述氣動平移機構4-9連接有氣動控制閥b4-11，能快速、精準的固定工件，進一步提高焊接的效率。各機構結構簡單定位精準，并有效縮短裝取工件時間。

底座4-10上設有鎖片定位機構4-3、上叉管定位機構4-2、后叉片壓緊機構4-1、下叉管定位機構4-7、立管定位壓緊機構4-4、五通定位機構4-5，經(jīng)過簡單調(diào)整，便可適用于其他多種車型的生產(chǎn)，簡單便捷，適用范圍廣。

實施例七：

實施例二中的定位銷4-6和后叉片壓緊機構4-1的材質(zhì)為紫銅，并經(jīng)過cnc加工成型，與工件貼合緊密，以達到最佳冷卻效果，提升了熱傳導效率，從而提升了水冷卻效率。

如上所述即為本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結構變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。