(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 201910281512.2
(22)申请日 2019.04.09
(71)申请人 山东核电设备制造有限公司
地址 265118 山东省烟台市海阳市临港产
业区
(72)发明人 姜洪旗 孙文 杜康 杨中伟
晏桂珍 林法振 姜爱宁 于光伟
王伟 王广超 吴伟
公司 37221
代理人 赵敏玲
(51)Int.Cl.
B23K 9/20(2006.01)
B23K 9/32(2006.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明公开了一种带瓷环的剪力钉自动焊
接单元设备及方法，包括阶梯状的支撑板，在支
撑板的上层设有剪力钉料盒、磁环料盒、取钉机
械臂、瓷环翻转机构、缓存定位工装和视觉系统；
在取钉机械臂的端部设有剪力钉和瓷环夹紧工
装；瓷环翻转机构和缓存定位工装设置在剪力钉
料盒和磁环料盒的一侧；瓷环翻转机构用于翻转
磁环，缓存定位工装设置用于放置磁环和剪力
钉；视觉系统通过移动滑台机构安装在所述的支
撑板的一侧，视觉系统用于扫描剪力钉料盒镊剪
力钉位置和扫描磁环料盒内的磁环位置；在支撑
板的下层设有送钉机械臂和焊升降机构，焊
升降机构上连接有一个焊，送钉机械臂的端部
设有剪力钉和瓷环组合夹具，
用于将剪力钉和瓷
环进行装配。权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 110039161 A 2019.07.23
C N 110039161
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110039161 A
1.一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，包括阶梯状的支撑板，在支撑板的上层设有剪力钉料盒、磁环料盒、取钉机械臂、瓷环翻转机构、缓存定位工装和视觉系统；在取钉机械臂的端部设有剪力钉和瓷环夹紧工装，取钉机械臂用于抓取剪力钉料盒和磁环料盒内的剪力钉和磁环；所述的瓷环翻转机构和缓存定位工装设置在剪力钉料盒和磁环料盒的一侧；瓷环翻转机构用于翻转磁环，所述的缓存定位工装设置用于放置磁环和剪力钉；所述的视觉系统通过移动滑台机构安装在所述的支撑板的一侧，所述的视觉系统用于扫描剪力钉料盒的剪力钉位置和扫描磁环料盒内的磁环位置；在支撑板的下层设有送
钉机械臂和焊升降机构，所述的焊升降机构上连接有一个焊，所述的送钉机械臂的端部设有剪力钉和瓷环组合夹具，用于将剪力钉和瓷环进行装配。
2.如权利要求1所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，所述的取钉机械臂和送钉机械臂的结构相同，各自包括底座、臂段一、臂段二，所述的底座固定在支撑板上，臂段一的一端通过第一旋转关节安装在底座上，臂段二的另一端与臂段二的一端通过第二旋转关节相连；所述的第一旋转关节、第二旋转关节的旋转角度由对应的控制系统控制。
3.如权利要求1所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，所述的剪力钉和瓷环夹紧工装，包括一个夹持架，所述的夹持架包括夹持部一和夹持部二，所述的夹持部一连接剪力钉夹爪，夹持部二连接瓷环夹爪，夹持部一和夹持部二之间成一定的角度，两者之间的角度可调。
4.如权利要求1所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，所述的剪力钉和瓷环组合夹具，包括一个支撑架，所述的支撑架包括支撑部一和支撑部二，所述的支撑部一连接有一个夹爪，支撑部设有一个圆孔。
5.如权利要求1所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，瓷环翻转机构包括驱动电机，驱动电机驱动一个支撑杆夹具，支撑杆夹具用于撑持非正向磁环。
6.如权利要求1所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接单元，其特征在于，所述的缓存定位工装包括至少一个安装架，每个安装架包括上夹持板和下夹持板，上夹持板和下夹持板端部设有一个与剪力钉杆部及瓷环部配合的半圆形定位槽。
7.一种带瓷环的剪力钉自动焊接设备，其特征在于，由龙门架、导轨、焊接工作台和权利要求1-6任一所述的焊接单元组成；所述的导轨设置在所述的焊接工作台上，所述的龙门架能沿着所述的导轨移动，所述的焊接单元固定在所述的龙门架上。
8.如权利要求7所述的一种带瓷环的剪力钉自动焊接设备，其特征在于，在所述的龙门架的一侧设有导轨，焊接单元的支撑板背面设有滑块，所述的滑块可沿着所述的导轨移动，实现焊接单元在龙门架上的移动。
9.一种基于权利要求7-8任一所述的带瓷环的剪力钉自动焊接设备的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将瓷环及剪力钉分别放入剪力钉料盒及瓷环料盒中；
2)移动滑台机构带动视觉系统从左向右移动扫描下方剪力钉料盒及瓷环料盒内工件的位置，并将位置信息传递给取钉机械臂的控制系统；
3)取钉机械臂上的剪力钉和瓷环夹紧工装分别拾取料盒中的剪力钉和瓷环，然后取钉机械臂上的检测装置检测瓷环方向是否正确。
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