一種氣動滑臺及其控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種氣動滑臺及其控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)，該氣動滑臺包括滑臺本體、底座、直線導(dǎo)軌、氣缸和氣缸緩沖氣路，所述直線導(dǎo)軌設(shè)于底座的兩側(cè)，氣缸設(shè)于底座上，通過活塞帶動滑臺本體沿直線導(dǎo)軌作直線式的往復(fù)運動；所述氣缸緩沖氣路用于控制滑臺本體作加減速運動。本發(fā)明還包括一種氣動滑臺的控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)。本發(fā)明能夠大大降低滑臺本體的沖擊力，提高滑臺本體的使用壽命，且工作效率高，省時省力，拆裝方便，節(jié)約生產(chǎn)場地。
【專利說明】
一種氣動滑臺及其控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機器人焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種氣動滑臺及其控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中對汽車各部件總成的焊接均采用人工點焊方式，即人工拿著笨重的焊鉗，對著工件上的焊點進行點焊，容易出現(xiàn)點焊位置不一致，質(zhì)量不穩(wěn)定，漏焊、焊偏等缺點，于是出現(xiàn)了機器人點焊系統(tǒng)。然而現(xiàn)有的機器人點焊系統(tǒng)大多是固定式的布局，需要兩個以上的操作人員進行操作，費時費力，大大降低工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種省時省力，運動順暢，定位快速，使用壽命高的氣動滑臺及其控制方式、潤滑方式和機器人點焊系統(tǒng)，能夠大大提高工作效率，縮短工作時間。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
本發(fā)明之一種氣動滑臺，包括滑臺本體、底座、直線導(dǎo)軌、氣缸和氣缸緩沖氣路，所述直線導(dǎo)軌設(shè)于底座的兩側(cè)，氣缸設(shè)于底座上，通過活塞帶動滑臺本體沿直線導(dǎo)軌作直線式的往復(fù)運動;所述氣缸緩沖氣路用于控制滑臺本體作加減速運動，包括第一電磁閥、第二電磁閥、三位五通電磁閥、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、第三節(jié)流閥和第四節(jié)流閥，并由三條氣路組成;第一條氣路為:所述氣缸與第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥連接，第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥分別通過氣管與三位五通電磁閥的第一通道和第二通道分別連接;所述第二條氣路為:三位五通電磁閥的第一通道還通過管路依次與第一節(jié)流閥、氣缸、第三節(jié)流閥和第一電磁閥連接;所述第三條氣路為:三位五通電磁閥的第二通道通過管路依次與第二節(jié)流閥、氣缸、第四節(jié)流閥和第二電磁閥連接。
[0005]進一步，所述第一電磁閥和第二電磁閥均為二位二通電磁閥。
[0006]進一步，所述滑臺本體有兩個，每個滑臺本體包括支座和設(shè)于支座上的接頭，兩個滑臺本體之間通過接頭進行夾具的拆裝;或者所述接頭上設(shè)有定位銷。
[0007]進一步，所述底座的兩端安裝有液壓緩沖器。
[0008]進一步，所述直線導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)設(shè)有油嘴，油嘴通過注油管路延伸至底座的外側(cè)。
[0009]本發(fā)明之一種根據(jù)前述氣動滑臺的控制方式，包括滑臺本體從起始位置向目標位置運動和從目標位置向起始位置運動兩種工作方式；
所述滑臺本體從起始位置向目標位置運動的方式包括以下步驟:
A:對第一電磁閥和三位五通電磁閥的第一通道通電，使得氣缸緩沖氣路的第一條氣路與第二條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體作加速運動；
B:斷開第一電磁閥，只有氣缸緩沖氣路的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體作減速運動； C:待滑臺本體滑至目標位置后斷開三位五通電磁閥，氣缸停止動作；
所述滑臺本體從目標位置向起始位置運動的方式包括以下步驟:
A’:對第二電磁閥和三位五通電磁閥的第二通道通電，使得氣缸緩沖氣路的第一條氣路與第三條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體作加速運動；
B’:斷開第二電磁閥，只有氣缸緩沖氣路的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體作減速運動；
C’:待滑臺本體滑至起始位置后斷開三位五通電磁閥，氣缸停止動作。
[0010]進一步，所述滑臺本體末端緩沖總能量E由以下公式獲得:
Ei=mXV 2/2E=Ei+E2
式中，V為滑臺本體的末端速度，m為滑臺本體的質(zhì)量，Ei為滑臺本體的慣性能量，E2為滑臺本體的其余附加能量。
[0011 ]進一步，所述滑臺本體作加速運動時的最大速度為0.3-0.5m/s，加速階段的時間為2?4s，減速階段的時間為2?4s。
[0012]本發(fā)明之一種根據(jù)前述氣動滑臺的潤滑方式，其特征在于，待滑臺本體往復(fù)運動五次后通過注油管路經(jīng)油嘴向直線導(dǎo)軌內(nèi)滴2?5滴油。
[0013]本發(fā)明之一種機器人點焊系統(tǒng)，包括兩套工作站、點焊機器人和系統(tǒng)控制柜，每套工作站上設(shè)有點焊夾具、點焊夾具設(shè)置在前述的氣動滑臺上，點焊夾具可在氣動滑臺的帶動下進行滑動;所述點焊機器人設(shè)于兩套工作站之間，整個系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜進行控制操作。
[0014]進一步，所述兩套工作站與點焊機器人之間呈H型分布。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
(1)能夠提高生產(chǎn)效率，節(jié)約點焊機器人的等待時間；
(2)操作人員不需要大范圍的移動，大大降低勞動強度，同時提高效率；
(3)H型布局結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約生產(chǎn)場地；
(4)減少操作人員，降低人工成本;本系統(tǒng)只需一個人操作，現(xiàn)有技術(shù)大多需要兩個人；
(5)大大降低滑臺本體的沖擊力，提高滑臺本體的使用壽命；
(6)氣缸控制啟動滑臺往復(fù)運動時間短，節(jié)省工作時間；
(7)能夠保證滑臺本體一直順暢地運動，既不會造成氣源的浪費，大大節(jié)約成本，又提高了工作效率；
(8)滑臺本體上的接頭能夠快速定位夾具，且拆裝方便。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例氣動滑臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示實施例1部的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例氣缸緩沖氣路中三位五通電磁閥的第一通道導(dǎo)通的示意框圖。
【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0018]如圖1?圖3所示:一種氣動滑臺，包括滑臺本體1、底座2、直線導(dǎo)軌3、氣缸4和氣缸緩沖氣路5，所述直線導(dǎo)軌3設(shè)于底座2的兩側(cè)，氣缸4設(shè)于底座2上，通過活塞帶動滑臺本體I沿直線導(dǎo)軌3作直線式的往復(fù)運動;氣缸緩沖氣路用于控制滑臺本體I作加減速運動，包括第一電磁閥51、第二電磁閥52、三位五通電磁閥53、第一節(jié)流閥54、第二節(jié)流閥55、第三節(jié)流閥56和第四節(jié)流閥57，并由三條氣路組成；第一條氣路為:氣缸4與第一節(jié)流閥54和第二節(jié)流閥55連接，第一節(jié)流閥54和第二節(jié)流閥55分別通過氣管與三位五通電磁閥53的第一通道531和第二通道532分別連接;第二條氣路為:三位五通電磁閥53的第一通道531還通過管路依次與第一節(jié)流閥54、氣缸4、第三節(jié)流閥56和第一電磁閥51連接;第三條氣路為:三位五通電磁閥53的第二通道532通過管路依次與第二節(jié)流閥55、氣缸4、第四節(jié)流閥57和第二電磁閥52連接。
[0019]具體地，第一電磁閥51和第二電磁閥52均為二位二通電磁閥?；_本體I有兩個，每個滑臺本體I包括支座11和設(shè)于支座11上的接頭12，兩個滑臺本體I之間通過接頭12進行夾具6的拆裝;接頭12上設(shè)有定位銷;底座2的兩端安裝有液壓緩沖器7。其中，兩個滑臺本體I之間用于放置夾具6，且兩個滑臺本體I之間的距離不是固定的，可適用于不同尺寸夾具6，互換性好?；_本體I上的接頭12為柔性接頭，接頭12上的定位銷可對夾具6的上下、左右和前后位置進行限位，且拆裝方便，省時省力。液壓緩沖器7用于緩沖滑臺本體I運動到極限位置所受到的沖擊力。
[0020]本實施例通過夾具6的長度限定兩個滑臺本體I之間的距離，通過氣缸4上活塞的往復(fù)運動帶動兩個滑臺本體I進行滑動，而滑臺本體I通過設(shè)于支座11底部的滑塊，使其能夠在直線導(dǎo)軌3上順暢移動。本實施例的氣缸4為無桿氣缸，設(shè)于底座2的中部，且氣缸4到底座2的兩端存有一定的距離。如果滑臺本體I還未到達目標位置，而其中一個滑臺本體I運行到活塞的極限位置時，則另一個滑臺本體I 一定還處于氣缸4的活塞運動路線上，可通過活塞帶動該滑臺本體I滑動，通過借助于夾具6上的推力將另一個處于活塞極限位置上的滑臺本體I沿直線導(dǎo)軌3推至目標位置。夾具6上用于夾裝零件8。
[0021]本實施例的發(fā)明構(gòu)思為:在滑臺本體I運行到末端(末端為滑臺本體往復(fù)運動的極限位置)時，會受到較大的沖擊，從而對滑臺本體I造成損傷，大大降低滑臺本體I的使用壽命。發(fā)明人對滑臺本體I造成較大沖擊的具體原因分析如下:
本實施例滑臺本體I的末端速度V=0.4m/s，滑臺本體質(zhì)量m=1000kg，沖擊次數(shù)N=1.1次/min，滑臺本體I的慣性能量EnXVV^zlOOOX0.f/^zSOJ;滑臺本體I的其余附加能量E2為21J;從而計算得到滑臺本體I末端緩沖總能量E=EdE2=S(HSl=K)IJ。
[0022]通過工程計算滑臺本體I末端需要緩沖能量需要101J，而若加入本實施例中的所選用的液壓緩沖器7，其吸收能量也僅有70J，小于實際需要，故不能滿足實際需求。
[0023]因此，本實施例的處理措施是增加了一套氣缸緩沖氣路5，通過氣動控制將氣缸動作分為快速階段、減速階段兩個部分，以降低滑臺本體末端的慣性能量E1，使總能量E<70 J ο
[0024]而氣缸緩沖氣路5的加入也可以使得液壓緩沖器7可有可無。
[0025]根據(jù)上述的分析，本實施例氣動滑臺的控制方式，具體包括滑臺本體I從起始位置向目標位置運動和從目標位置向起始位置運動兩種工作方式；
所述滑臺本體I從起始位置向目標位置運動的方式包括以下步驟: A:對第一電磁閥51和三位五通電磁閥53的第一通道531線圈通電，使得氣缸緩沖氣路5的第一條氣路與第二條氣路導(dǎo)通，氣源的氣體進入氣缸內(nèi)，氣缸4的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體I作加速運動；
B:斷開第一電磁閥51，只有氣缸緩沖氣路5的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸4的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體I作減速運動；
C:待滑臺本體I滑至目標位置后斷開三位五通電磁閥53，氣缸4停止動作；
所述滑臺本體I從目標位置向起始位置運動的方式包括以下步驟:
A’:對第二電磁閥52和三位五通電磁閥53的第二通道532線圈通電，使得氣缸緩沖氣路5的第一條氣路與第三條氣路導(dǎo)通，氣缸4的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體I作加速運動；
B’:斷開第二電磁閥52，只有氣缸緩沖氣路5的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸4的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體I作減速運動；
C’:待滑臺本體I滑至起始位置后斷開三位五通電磁閥53，氣缸4停止動作。
[0026]本實施例的氣缸緩沖氣路5適用于大行程氣缸的末端緩沖。本實施例中滑臺本體I作加速運動時的最大速度為0.4m/s，加速階段的時間為4s，減速階段從0.4m/s開始減速至速度為，時間也為4s，這樣使得合外力做功為O，使總能量E< 70J，大大降低了滑臺本體I的沖擊力，提高了滑臺本體I的使用壽命。
[0027]本實施例的節(jié)流閥用于對與其相對應(yīng)的電磁閥進行流量控制，以滿足本實施例的速度和時間所需。
[0028]本實施例中，直線導(dǎo)軌3的內(nèi)側(cè)設(shè)有油嘴，油嘴通過注油管路延伸至底座I的外側(cè)。由于現(xiàn)成的直線導(dǎo)軌3的油嘴都是設(shè)于其內(nèi)側(cè)，潤滑時極不方便。因此，本實施例為了便于注油，將油嘴通過注油管路引至外側(cè)。另外，由于直線導(dǎo)軌根據(jù)廠家給出的說明書，指出每三個月潤滑一次即可，但實際操作中，由于工作車間惡劣環(huán)境的影響，直線導(dǎo)軌3上會產(chǎn)生大量的灰塵等，導(dǎo)致滑臺本體頻繁性的卡住、推不動或運動不順暢。經(jīng)過發(fā)明人的多次實驗，得出待滑臺本體I往復(fù)運動五次后通過注油管路經(jīng)油嘴向直線導(dǎo)軌3內(nèi)滴3滴油的效果最佳，這樣能夠保證滑臺本體I 一直順暢地運動，既不會造成氣源的浪費，大大節(jié)約成本，又提高了工作效率。
[0029]本實施例中，還可以將前述的氣動滑臺應(yīng)用到機器人點焊系統(tǒng)中。機器人點焊系統(tǒng)包括兩套工作站、點焊機器人和系統(tǒng)控制柜，每套工作站上設(shè)有點焊夾具、點焊夾具設(shè)置在前述的氣動滑臺上，點焊夾具可在氣動滑臺的帶動下進行滑動；點焊機器人設(shè)于兩套工作站之間，整個系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜進行控制操作。
[0030]本實施例的點焊系統(tǒng)為雙工位，即兩套工作站分別代表A工位和B工位，前述的氣動滑臺的起始位置為操作位置，目標位置為焊接位置，操作者先在A工位的操作位置上將零件在點焊夾具上拼裝完畢，然后按下系統(tǒng)控制柜上的啟動按鈕，氣動滑臺滑進A工位的焊接位置，由點焊機器人焊接A工位零件，操作者此時將零件在B工位操作位置的點焊夾具上進行拼裝，完成后按下預(yù)約啟動按鈕，氣動滑臺滑進B工位的焊接位置，等點焊機器人焊接A工位完成后轉(zhuǎn)到B工位焊接，A工位氣動滑臺滑出至操作位置，人工卸件裝件，然后將焊接完成的工件傳到下一道工序，重復(fù)以上循環(huán)即可。
[0031]本實施例述兩套工作站與點焊機器人之間呈H型分布，可大大節(jié)約場地面積。另夕卜，本實施例的點焊機器人可以為一臺，也可以是兩臺，若采用兩臺時，能夠同時對A工位和B工位上的零件進行焊接，大大提高生產(chǎn)節(jié)拍，縮短工作時間。
[0032]本實施例具有以下優(yōu)點:
(1)能夠提高生產(chǎn)效率，節(jié)約點焊機器人的等待時間；
(2)操作人員不需要大范圍的移動，大大降低勞動強度，同時提高效率；
(3)H型布局形式緊湊，節(jié)約生產(chǎn)場地；
(4)減少操作人員，降低人工成本;本系統(tǒng)只需一個人操作，現(xiàn)有技術(shù)大多需要兩個人；
(5)大大降低滑臺本體的沖擊力，提高滑臺本體的使用壽命；
(6)氣缸控制啟動滑臺本體往復(fù)運動時間短，節(jié)省工作時間；
(7)能夠保證滑臺本體一直順暢地運動，既不會造成氣源的浪費，大大節(jié)約成本，又提高了工作效率；
(8)滑臺本體上的接頭能夠快速定位夾具，且拆裝方便。
[0033]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動、變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氣動滑臺，其特征在于，包括滑臺本體、底座、直線導(dǎo)軌、氣缸和氣缸緩沖氣路，所述直線導(dǎo)軌設(shè)于底座的兩側(cè)，氣缸設(shè)于底座上，通過活塞帶動滑臺本體沿直線導(dǎo)軌作直線式的往復(fù)運動;所述氣缸緩沖氣路用于控制滑臺本體作加減速運動，包括第一電磁閥、第二電磁閥、三位五通電磁閥、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、第三節(jié)流閥和第四節(jié)流閥，并由三條氣路組成;第一條氣路為:所述氣缸與第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥連接，第一節(jié)流閥和第二節(jié)流閥分別通過氣管與三位五通電磁閥的第一通道和第二通道分別連接；所述第二條氣路為:三位五通電磁閥的第一通道還通過管路依次與第一節(jié)流閥、氣缸、第三節(jié)流閥和第一電磁閥連接;所述第三條氣路為:三位五通電磁閥的第二通道通過管路依次與第二節(jié)流閥、氣缸、第四節(jié)流閥和第二電磁閥連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動滑臺，其特征在于，所述第一電磁閥和第二電磁閥均為二位二通電磁閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣動滑臺，其特征在于，所述滑臺本體有兩個，每個滑臺本體包括支座和設(shè)于支座上的接頭，兩個滑臺本體之間通過接頭進行夾具的拆裝;或者所述接頭上設(shè)有定位銷。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣動滑臺，其特征在于，所述底座的兩端安裝有液壓緩沖器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣動滑臺，其特征在于，所述直線導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)設(shè)有油嘴，油嘴通過注油管路延伸至底座的外側(cè)。6.—種根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述氣動滑臺的控制方式，其特征在于，包括滑臺本體從起始位置向目標位置運動和從目標位置向起始位置運動兩種工作方式； 所述滑臺本體從起始位置向目標位置運動的方式包括以下步驟: A:對第一電磁閥和三位五通電磁閥的第一通道通電，使得氣缸緩沖氣路的第一條氣路與第二條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體作加速運動； B:斷開第一電磁閥，只有氣缸緩沖氣路的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體作減速運動； C:待滑臺本體滑至目標位置后斷開三位五通電磁閥，氣缸停止動作； 所述滑臺本體從目標位置向起始位置運動的方式包括以下步驟: A’:對第二電磁閥和三位五通電磁閥的第二通道通電，使得氣缸緩沖氣路的第一條氣路與第三條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在兩路氣壓的作用下控制滑臺本體作加速運動； B’:斷開第二電磁閥，只有氣缸緩沖氣路的第一條氣路導(dǎo)通，氣缸的活塞在一路氣壓的作用下控制滑臺本體作減速運動； C’:待滑臺本體滑至起始位置后斷開三位五通電磁閥，氣缸停止動作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述氣動滑臺的控制方式，其特征在于，所述滑臺本體末端緩沖總能量E由以下公式獲得: Ei=mXV 2/2 E=Ei+E2 式中，V為滑臺本體的末端速度，m為滑臺本體的質(zhì)量，Ei為滑臺本體的慣性能量，E2為滑臺本體的其余附加能量。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述氣動滑臺的控制方式，其特征在于，所述滑臺本體作加速運動時的最大速度為0.3-0.5m/s，加速階段的時間為2~4s，減速階段的時間為2~4s。9.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述氣動滑臺的潤滑方式，其特征在于，待滑臺本體往復(fù)運動五次后通過注油管路經(jīng)油嘴向直線導(dǎo)軌內(nèi)滴2?5滴油。10.—種機器人點焊系統(tǒng)，包括兩套工作站、點焊機器人和系統(tǒng)控制柜，其特征在于，每套工作站上設(shè)有點焊夾具、點焊夾具設(shè)置在如權(quán)利要求1?5任一項所述的氣動滑臺上，點焊夾具可在氣動滑臺的帶動下進行滑動;所述點焊機器人設(shè)于兩套工作站之間，整個系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜進行控制操作。
【文檔編號】B23K31/02GK105855783SQ201610470641
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】譚永勝, 郭定明, 沈勇, 李文輝, 武小剛
【申請人】株洲天自動焊接裝備有限公司, 株洲天一自動焊接裝備有限公司