專利名稱:線焊機的送工件裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種對工件例如二輪車上的油箱或類似物進行自動線焊操作的線焊機的送工件裝置。
迄今，當(dāng)對工件進行熔化極氧弧焊(mig)或鎢極氧弧焊(Tig)時，采用將工件固定并用機器人移動焊搶的方式對工件進行上述焊接。然而，如果要在工件被固定的條件下進行線焊操作，那么一臺由一對電極滾筒，一臺加壓裝置，一臺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置構(gòu)成的較重的焊機必須安裝在機器人上，其結(jié)果造成機器人工作速度減慢，最終使焊接工件的生產(chǎn)率變低。
可以考慮另一種方法，即采用一種固定在地板上的靜止型線焊機，并由機器人移動工件以便將工件上需要焊接的部分送到線焊機上的一對電極滾筒之間。然而，采用這種方法時，如果需要焊接的部分是三維曲面如圖3中油箱外壁a的對接凸緣c和用于二輪車的油箱A的箱底板b，這就需要對工件的三維運動和位置進行控制。
如果將機器人安裝在地板上，包括線焊機在內(nèi)的整個設(shè)備的安裝占地面積就增加了，另外，用于工件的冷卻水也易于進入機器人中，因此，人們就擔(dān)心會生銹或產(chǎn)生其它不良影響。
本發(fā)明的目的是提供一種裝置解決上述問題，它的特點為將一個機器人安裝在一臺線焊機的機體上，該機器人具有這樣的功能，即可在任何期望的方向上使其三軸向結(jié)構(gòu)的腕部進行三維運動，該腕部支撐著夾持工件的夾持裝置。
本發(fā)明的實施例將參照附圖解釋如下參考圖1和圖2，標(biāo)號1表示線焊機的機體，在機體1的前部有一對電極滾筒2，3。如圖2所示，上電極滾筒2是可轉(zhuǎn)動的，它支撐在電極夾5上，電極夾5由一對左右加壓的油缸4上、下移動。并且，在電極夾5上有與上電極滾筒2的圓表面相鄰接的滾花元件6，以便由未示出的驅(qū)動源通過滾花元件6來驅(qū)動上電極滾筒2轉(zhuǎn)動。下電極滾筒3也是可轉(zhuǎn)動的，它支撐在固定于機體1上的電極夾7上，以便當(dāng)上電極滾筒2由兩個加壓油缸4作用向下運動時，油箱A的對接凸緣c，也就是工件，可夾持在兩個電極滾筒2，3之間。在這種情況下，如果上電極滾筒2轉(zhuǎn)動，就可對對接凸緣c進行線焊。
根據(jù)本發(fā)明，機器人10安裝在上述機體1上，該機器人具有這樣的功能，即可使其三軸結(jié)構(gòu)的腕部9在任意的方向上做三維空間運動，它的腕部支撐著一個夾持油箱A的夾持裝置8。
更詳細地說，在所述的例子中，機器人10包括一個可圍繞垂直轉(zhuǎn)軸11a旋轉(zhuǎn)的機器人主體11;一個從機器人主體11向前伸展并通過后部橫向樞軸12a固定，從而，能夠上下擺動的第一臂12;以及一個從第一臂12向下伸展并通過上端橫向樞軸13a固定，從而能夠前后擺動的第二臂13。機器人10通過它的主體11下邊的底座14安裝在機體1的上表面，其腕部9安裝在第二臂13的下端，以便腕部9可以通過機器人主體11和兩個臂12，13的合成運動在任意期望的方向上作三維運動。
機器人主體11是如此安裝的，以致于它用底座14上的電動機11b通過斜齒輪11c，使其轉(zhuǎn)動。并且，臂12，13是如此安裝的，以致于可用分別安裝在位于第一臂12向后延伸部分上的固定底座19的左右兩邊相應(yīng)電機12b，13b，通過該二電機與軸12a，13a之間各自的鏈條(未示出)使臂12，13擺動。標(biāo)號19a表示一聯(lián)桿，它位于固定底座19和主體11之間并與延伸部分平行。
在前述例子中，兩個臂12，13被制造成擺動臂，然而，這兩個臂12，13可改造成直角坐標(biāo)型機械臂，即第一臂12在機器人主體11的前后方向上前后移動，而第二臂13在第一臂12上、下方向上前后移動。
這一改造后的結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成可橫向滑動的機器人主體11進一步改造為直角三維坐標(biāo)型結(jié)構(gòu)。
腕部9是這樣的三軸結(jié)構(gòu)安裝在第二臂13下端的腕部主體15裝配有轉(zhuǎn)軸16，用電動機16a通過斜齒輪16b可使其轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)軸16上安裝有互相交叉成直角的軸17b，17c組成的十字接頭17。
更詳細地說，由圖4清楚可見，十字接頭17的軸17b，17c之一，即軸17b被一整體造型的，由轉(zhuǎn)軸16下端的靜止叉架17a所支撐。同時，另一軸17c被可動叉架17d所支撐。前述的夾持裝置8被安裝在叉架17d上，這樣，夾持裝置8所夾持的油箱A可通過三軸16，17b，17c的合成運動進行三維空間的變化呈現(xiàn)任何期望的位置。
腕部的主體15是如此安裝的以致于即使兩臂12，13通過沿兩臂12，13的由一對聯(lián)桿18a，18b組成的并列聯(lián)桿機構(gòu)18作任意擺動，腕部主體仍可以保持固定的位置，同時支撐在其上的轉(zhuǎn)軸16總可以保持垂直方向。
夾持裝置8裝配有用于夾持油箱A的注油口部分d的夾持部件8a和一對吸附墊片8b，8b用來貼緊到油箱A的外表面上。
下面，將對設(shè)備的操作進行解釋在油箱A由夾持裝置8夾持的情況下，將凸緣部分c的所期望部分置于下電極滾筒3上，然后上電極滾筒2下降使凸緣部分c夾持于電極滾筒2，3之間。在此之后，上電極滾筒2旋轉(zhuǎn)，與此同時，機器人主體11和兩臂12，13動作使腕部9沿著預(yù)先設(shè)計的三維軌跡運動，此外，油箱A的位置在三維空間中的變化，通過腕部9上的三個軸16，17b，17c的各自的運動而實現(xiàn)。從而凸緣部分c的每一個需要焊接的部分被連續(xù)送到電極滾筒2，3之間，如圖4-6所示。在此操作過程中，通過一供水管(未示出)對油箱A供給冷卻水以使油箱A不致產(chǎn)生熱形變。
附帶說一句，在實際中，由于上電極滾筒2的旋轉(zhuǎn)所引起的油箱A的輸送速度與凸緣c上位于兩電極滾筒2，3之間的各部分的引導(dǎo)速度不同，以及由于焊接或其它原因產(chǎn)生的熱形變，兩個電極滾筒2，3的前進方向相對于要焊接的凸緣c有時會發(fā)生偏離正常焊線的現(xiàn)象，因而希望操作人員可以正確地校正這一偏差。
在此情況下，可用下述方式校正兩電極滾筒2，3的前進方向，即通過轉(zhuǎn)動腕部9的轉(zhuǎn)軸16來轉(zhuǎn)動油箱A，該轉(zhuǎn)軸16是平行于連接兩電極滾筒2，3中心的垂直軸線X。但由于凸緣c的某一部分緊緊夾持于兩電極滾筒2，3之間，油箱A實際并不能轉(zhuǎn)動。最終，為有效地校正前進方向，有必要使油箱A圍繞與兩電極滾筒2，3相關(guān)的軸線X轉(zhuǎn)動。
在這一方面，前述例子中提供了這樣的結(jié)構(gòu)，即機器人10安裝在機體1上以使機器人主體11的轉(zhuǎn)軸11a與軸線X成一直線，這樣只轉(zhuǎn)動機器人主體11就可以使前進方向得到校正。
附帶說，如果轉(zhuǎn)軸11a與軸線X不成一條直線，那么，只有當(dāng)兩臂12，13和轉(zhuǎn)軸16的操作與機器人主體11的轉(zhuǎn)動同時進行，油箱A才可繞軸線X轉(zhuǎn)動。因此，實際上，對操作人員來說通過操作12，13，16的控制裝置來進行上述操作是相當(dāng)困難的。
在上述例子中，機器人10被安裝成可圍繞與兩電極滾筒2，3相關(guān)的軸線X轉(zhuǎn)動，但用下述結(jié)構(gòu)，即兩電極滾筒2，3都安裝成可圍繞軸線X轉(zhuǎn)動，則可獲得幾乎同樣的效果。
圖7，8表示此類型結(jié)構(gòu)的一實施例，其中，用于上電極滾筒2的電極夾5是可以轉(zhuǎn)動的，它支撐在與軸線X同軸的支承件5b上，支承件5b置于可通過兩個油缸4上，下運動的支架5a上。另外，用于下電極滾筒3的電極夾7也是可以轉(zhuǎn)動的，它支撐在與軸線X同軸的支承件7a上，支承件7a置于機體1上，而且電極夾5，7是如此構(gòu)成的，以便由一適當(dāng)?shù)尿?qū)動源(未示出)，使其相互同步地轉(zhuǎn)動。
因此，根據(jù)本發(fā)明，一個工件通過夾持裝置夾持在三軸結(jié)構(gòu)的腕部上以便實現(xiàn)工件的三維位置控制。另外，腕部被安裝成通過一機器人可在所期望的方向上進行三維運動，以便實現(xiàn)工件的三維運動控制。因此，即使工件的需焊接部分是三維曲面，線焊也可通過將需焊接部分連續(xù)地送入線焊機的一對電極滾筒間來高效率自動地完成。另外，由于機器人安裝在線焊機機體上，整個設(shè)備的占地面積僅是線焊機的占地面積，其數(shù)值對有效地使用工廠的占地面積是有益的。同時，這種安裝方法可以避免由于供給工件的冷卻水濺到機器人上而造成的機器人生銹或其它不良影響。因而，機器人的耐久性或耐用性會有所改善。
圖1是具有本發(fā)明裝置的線焊機實例的側(cè)視圖。
圖2是其正視圖。
圖3是其主要部件的側(cè)面放大圖。
圖4-6是用來解釋其操作的該機主要部件的透視圖。
圖7是本發(fā)明另一實施例的側(cè)視圖。
圖8是其正視圖。
權(quán)利要求
1.一種將工件的需要焊接部分送入置于線焊機上的一對電極滾筒之間的線焊機送工件裝置，其特征在于將一個能使其三軸結(jié)構(gòu)的腕部在任意期望方向上進行三維運動的機器人安裝在線焊機的機體上，該機器人的三軸結(jié)構(gòu)的腕部支撐一個用于夾持工件的夾持裝置。
2.根據(jù)權(quán)項1所述的裝置，其中機器人和兩電極滾筒是如此安裝的以致于它能圍繞連接兩電極滾筒中心的軸線相對轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)項2所述的裝置，其中機器人包括可轉(zhuǎn)動的機器人主體，安裝在機器人主體上的第一臂和安裝在第一臂前端的第二臂，并且機器人主體的轉(zhuǎn)軸與前述軸線成一條直線。
4.根據(jù)權(quán)項2所述的裝置，其中兩電極滾筒是如此安裝的以使它可圍繞前述軸線轉(zhuǎn)動。
專利摘要
一種將工件的需要焊接部分送入置于線焊機上的一對電極滾筒之間的線焊機送工件裝置，其特征在于將一個能使其三軸結(jié)構(gòu)的腕部在任意期望的方向上進行三維運動的機器人安裝在線焊機的機體上，其中該機器人的三軸結(jié)構(gòu)的腕部支撐一個用于支持工件的夾持裝置。這樣它具有如下優(yōu)點，即有效地使用工廠占地面積和避免由于供給工件冷卻水濺到機器人上而造成機器人生銹或其它不良影響。
文檔編號B25J9/00GK85104213SQ85104213
公開日1986年11月26日 申請日期1985年6月1日
發(fā)明者藤田價偉, 森田纮史 申請人:532本田技研工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan