[发明专利]用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备及方法

权利要求书

1.一种用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于包括焊接系统、装夹定位系统、夹持定位系统和PLC控制系统；所述焊接系统包括第三电机和焊接机械手，第三电机与焊接机械手连接；所述装夹定位系统位于焊接机械手一侧；装夹定位系统的第一旋转定位盘和第二旋转定位盘分别与第一芯轴和第二芯轴相连，第一芯轴通过第一减速箱与第一电机连接；第二芯轴和气缸连接；第一弹性定位销安装在第一旋转定位盘上，第二弹性定位销安装在第二旋转定位盘上，第一旋转定位盘和第二旋转定位盘的相对侧分别对应设有支承座，支承座上分别固定两定位滚轮，缸体设置在两端的定位滚轮上，定位滚轮的直径根据所要焊接的电梯缓冲油缸的缸体的直径调整；支承座、第一电机、减速箱、第一芯轴、第二芯轴、第一旋转定位盘和第二旋转定位盘安装在定位座上；定位销安装在定位座中间并从支承座中间穿过，与缸体的定位孔连接；变位器安装在定位座侧面，变位器为联轴器结构，一端与第四电机相连，另一端与定位座相连；

所述夹持定位系统包括夹持机械手、回转工作台、第二电机和定位传感器；第二电机与回转工作台连接，定位传感器安装在回转工作台一侧，回转工作台上放有油嘴；夹持机械手设置在回转工作台和焊接机械手之间；

控制系统包括PLC控制柜和控制总线；PLC控制柜通过控制总线分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、焊接机械手、夹持机械手和气缸连接。

2.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于：所述焊接机械手选用型号为FD‐84的焊接机器人。

3.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备电梯缓冲油缸焊接加工专用设备，其特征在于：所述夹持机械手选用型号为RB08的机器人，设置在焊接机械手右侧。

4.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于：所述装夹定位系统为两套，分别位于焊接机械手的两侧。

5.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于：所述定位座为梯形结构，减速箱安装在定位座的最左端，第一电机安装在定位座侧面，气缸安装在气缸座上，气缸座安装在定位座的右端。

6.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于：所述装夹定位系统还包括定位杆，定位杆一端与第二旋转定位盘连接，另一端与气缸座连接，定位杆穿过导向筒，导向筒通过导向筒固定架安装气缸座上。

7.根据权利要求1所述的用于电梯缓冲油缸自动焊接加工的专用设备，其特征在于：所述PLC控制柜选用西门子S7‐300可编程控制器，PLC控制柜还分别与多功能面板、紧急启停开关和形成开关连接。

8.应用权利要求1‐7任一项所述专用设备的电梯缓冲油缸自动焊接加工的方法，包括如下步骤：

（1）油缸夹紧与定位：先将底板和面板或者是面板和底板分别置于旋转定位盘和旋转定位盘，缸体放置在两端的定位滚轮上；然后由PLC控制柜通过控制总线发出指令给第一电机和气缸，由第一电机和气缸通过第一芯轴和第二芯轴分别带动第一旋转定位盘和第二旋转定位盘调整底板、面板与缸体的相对位置，气缸推动第二芯轴使底板、面板和缸体装配在一起；缸体放在定位滚轮上后，要使缸体的圆心位置和第一旋转定位盘、第二旋转定位盘相连的第一芯轴和第二芯轴圆心同心；缸体由定位销固定在支承座的定位滚轮上，底板、面板分别由第一旋转定位盘、第二旋转定位盘上的第一弹性定位销、第二弹性定位销进行定位；

（2）点焊：在完成步骤（1）后，PLC控制柜1通过控制总线发送指令到焊接机械手实现对面板与缸体、底板与缸体的点焊，使得油缸一体成型；

（3）油嘴定位与焊接：在完成步骤（2）后，定位销从缸体的定位孔中退出，由PLC控制柜通过控制总线发送指令启动第一电机，并通过减速器带动芯轴旋转180度，第一芯轴带动第一旋转定位盘使得油缸旋转180度，并使得油嘴孔朝上；再由PLC控制柜通过控制总线发送指令启动夹持定位系统，由夹持机械手从工作台上夹持油嘴并安装在油嘴孔上；然后由PLC控制柜通过控制总线发送指令给控制焊接机械手实现油缸和缸体的角焊缝的焊接；当工作台上的油嘴夹持后，工作台的传感器检测到油嘴被取走，则由PLC控制系统实现第二电机驱动，带动工作台旋转一个角度，使得下一个油嘴进入准备夹持的位置；

（4）底板与缸体、面板与缸体的角焊缝焊接；在完成步骤（3）后，由PLC控制柜通过控制总线发送指令驱动第四电机，并通过变位器传动带动定位座旋转至与水平方向成一角度，使得角焊的焊缝面成为水平；在完成定位后，PLC控制系统控制焊接机械手进行自动焊接，在焊接时，PLC控制系统控制第一电机旋转实现焊接时整个缸体的旋转，从而与焊接机械手共同完成整个圆周的焊缝的焊接；完成焊接后，PLC控制器控制第四电机实现定位座复位为初始水平状态；气缸带动第二芯轴，使得油缸整体沿着向右运动，并使得油缸和第一旋转定位盘上第一弹性定位销脱离，当油缸移动被支承座阻挡时，第二旋转定位盘上的第二弹性定位销松开，从而实现缸体自动放置在支承座上，操作人员取件。