CN102489931B - 一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，属于机械领域。其结构包括水平固定工件架、垂直固定工件架和磁铁固定平台。磁铁固定平台利用磁力对水平固定工件架和垂直固定工件架快速准确固定，水平固定架和垂直固定架组成构件大部分可以通用，大幅度地降低了工装制造成本，夹持焊接工件姿态可随机变化，焊接工件易实现随机定位，并可反复批量进行焊接同种规格的焊接件，焊接后夹紧装置可快速自动复位，对不同类型的焊接工件可随机快速定位并夹紧，焊接热量并得到较快的释放，防止并减少了焊接热变形，极大地提高了自动焊接生产效率，同时确保了焊接质量，操作方便。本发明适用于有色金属自动焊接工件定位及夹紧，适合工业自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，属机械焊接夹具装备技术领域。
背景技术
建筑幕墙在中国迅速发展已有20多年，已成为世界上建造幕墙最多的国家，同时成为世界上最大的幕墙市场，发展速度令世人叹为观止，形势蔚为壮观。随着建筑幕墙美轮美奂、优美的外观立体，以及建筑设计师巧妙的结构设计，给幕墙装饰材料工业化生产也提出了更高技术要求，铝及铝合金焊接也困扰各建筑幕墙生产单位，由于在生产加工过程中焊接工件类型变化大、形状各异、几何尺寸不等，同时需有效地防止和减少焊接变形。采用人工焊接，劳动强度大，焊接质量因人而异，而且焊接速度慢，生产效率低；采用自动焊接，焊接速度快，质量稳定，并且减少了人工的培训时间及人员的控制，但由于铝单板拼装的随机性，造成目前还没有一个通用的定位夹紧装置。因此，为了满足焊缝追踪自动焊接要求，工装夹具应具备对任意板形的工件进行快速定位，同时满足工件拼接精度，特别是在焊接批量生产时对同样的工件可重复定位。
发明内容
本发明的目的是，提供一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，所要解决的技术问题是使焊接工件可随机定位、自动快速夹紧、自动快速复位，工件可循环进行焊接，定位准确快速，同时配置了防止和减少焊接热变形的冷却系统，确保了焊接质量，焊接工件装卸方便，操作简捷，实用性高，工装组件互换性高，制造成本低，且适于工业自动化生产。
本发明的技术方案是，本发明一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置包括水平固定工件架、垂直固定工件架和磁铁固定平台；所述的水平固定工件架和垂直固定工件架通过磁力可快速准确随机定位在磁铁固定平台（8）的磁铁吸块（83）平面上，根据焊接工件长度和形状可采用多个水平固定工件架和垂直固定工件架对焊接工件进行夹紧固定。
水平固定工件架组成构件包括：底座组、滑块组、联接件组、水平夹钳组和复位组五部分组成；底座组安装在磁铁固定平台上，底座组由一块底板21和三根导轨22组成；滑块组3有三组分别固定套接在三根导轨22上；联接件组4有二组，分别固定在三个滑块组成直线排列两端上的滑块组3上；中间的滑块组3上固定一组复位组6；两组水平夹钳组5直接插入在联接件组4中的联接体42内。
底座组由底板21和导轨22所组成；导轨通过采用拔销23先定位再固定，导轨固定后拔销可从拔销孔212中取出；
滑块组3由滑块31和高度块32所组成；滑块为“U型”，可套接在导轨22上作随机移动调整，高度块为内空方通，侧面有固定螺丝孔；
联接件组4由联接通41、联接体42和微调片43所组成；联接件组根据工件的高度采用若干个联接通41和联接体42进行高度调节，高度微调采用微调片43进行调整；联接通为两端插入式，可与联接体42或高度块32自由组合，微调片43为“U型”，可从侧面插入联接通41和高度块32连接之间；
水平夹钳组5由水平固定钳51、水平散热块52、活动钳53、气缸54、插销55、弹簧卡56和升降杆57所组成；升降杆与水平固定钳联成一体，活动钳53通过插销55固定于水平固定钳51中间槽内，水平散热块52嵌入水平固定钳51的端头，气缸54中的气缸杆穿过活动钳和水平固定钳51预留孔固定于水平固定钳51上，气缸54接通气源后，把活动钳顶开，可使夹在活动钳与水平散热片之间的工件松开，方便取出，关闭气源活动钳复位焊接工件处于夹紧状态。
复位组6由气缸61和联接板62所组成；气缸61接通气源时，把联接板62顶起，同时把左右两个水平夹钳组5全部托起，焊接工件离开焊接位；
垂直固定工件架由底座组、滑块组3和垂直夹钳组7三部分组成，其底座组由一块底板21和二根导轨22组成，滑块组3有二组分别套接在二根导轨22上，两个垂直固定夹钳组7分别直接固定在二组滑块组3上；
滑块组有两组也分别由滑块和高度块两部分组成；
垂直夹钳组7由垂直固定钳71、垂直散热片72、活动钳73、气缸74、插销75和弹簧卡76所组成；垂直固定钳71成“L型”，端部与滑块组3直接相连，气缸74接通气源后，活动钳73与垂直散热块72结合焊接工件处于夹紧状态，关闭气源活动钳73复位焊接工件处于松开状态。焊接工件固定时，先根据工件长度采用一个或若干个垂直固定工件架进行竖立焊接工件的固定，其次根据竖立焊接工件的高度选用一组或若干组联接件组，确定水平固定工件架的高度，焊接工件的准确定位通过垂直固定工件架的夹钳组和水平固定工件架上的微调片进行精确定位，焊接工件均有一面与散热块密切接触，确保焊接过程中的热量及时散发，水平固定工件架的数量也由焊接工件的长度采用一个或若干个进行固定，焊接缝无论是直线还是曲线，工件均可牢固定位，工件夹紧及调整后，开动电磁平台控制开关将垂直固定工件架和水平固定工件架吸附在电磁固定平台上，即可进行焊接，焊接完成后，关闭垂直固定工件架夹钳组上的气缸、开启水平固定工件架夹钳组上的气缸，松开焊接工件，再启动复位组上的气缸把焊接工件托起，即可取出焊接工件；若需重复焊接同样的工件仅需按取出焊接工件的方式原路返回即可；若与原焊接工件不同，仅需调整水平固定架上的联接件组，再根据焊接工件随机移动垂直固定工件架或水平固定工件架，定位夹紧后，开启电磁平台控制开关将垂直固定工件架和水平固定工件架吸附固定；
磁铁固定平台8由铸铁平台81、磁铁固定块82和磁铁吸块83所组成；磁铁吸块83为大小相同的方块，可随机拼接，并通过磁铁固定块82固定在铸铁平台81平面上，磁铁吸块83通电时产生磁场，可对放在上面的水平固定架和垂直固定架通过磁力进行固定。
本发明与现有技术比较优点为焊接工件可随机定位，自动快速夹紧及复位，可循环进行焊接，定位准确，操作方便简单，满足于自动焊接，生产效率高，能有效地防止和减少焊接应力及变形。 本发明适用于有色金属自动焊接工件定位及夹紧，尤其适合于铝及铝合金板材的自动焊接，适合工业自动化生产。
附图说明
图1为本发明优选整体结构图；
图2为本发明底座组的结构分解图；
图3为本发明滑块组的结构分解图；
图4为本发明联接件组的结构分解图；
图5为本发明水平夹钳组的结构分解图；
图6为本发明复位组的结构分解图；
图7为本发明垂直夹钳组的结构分解图；
图8为本发明磁铁固定平台的结构图；
图9为本发明优选实施例的装配图；
图中，3是滑块组；4是联接件组；5是水平夹钳组；6是复位组；7是垂直夹钳组；8是磁铁固定平台；9是竖立工件；10是水平工件；21是底板；22是导轨；23是拔销；211是螺丝孔；212是拔销孔；31是滑块；32是高度块；41是联接通；42是联接体；43是微调片；51是水平固定钳；52是水平散热块；53、73是活动钳；54、61、74是气缸；55、75是插销；56、76是弹簧卡；62是联接板；71是垂直固定钳；72是垂直散热块；81是铸铁平台；82是磁铁固定块；83是磁铁吸块。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明具体实施方式： 请参阅图1至图9。
本发明一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，如图1所述，所述装置包括：水平固定工件架、垂直固定工件架和磁铁固定平台8。
水平固定工件架结构由底座组、滑块组3、联接件组4、水平夹钳组5和复位组6五部分组成，其底座组由一块底板21和三根导轨22组成，滑块组3有三组分别固定套接在三根导轨22上，联接件组4有二组，分别固定在三个滑块组成直线排列两端上的滑块组3上，中间的滑块组3上固定一组复位组6；两组水平夹钳组5直接插入在联接件组4中的联接体42内；每一所述垂直固定工件架结构由底座组、滑块组3和垂直夹钳组7三部分组成，其底座组由一块底板21和二根导轨22组成，滑块组3有二组分别套接在二根导轨22上，两个垂直固定夹钳组7分别直接固定在二组滑块组3上；水平固定工件架和垂直固定工件架在磁铁固定平台8可随机移动，当开启电磁平台控制开关后由于磁力作用，水平固定工件架和垂直固定工件架将定位固定。
底座组的结构形状特点如图2所示，每一底座组包括底板21和导轨22两部分，底板为方形，安装时，导轨放在底板面上移动，拔销23穿过导轨22的拔销孔与底板上的拔销孔212对齐，其它两个拔销23通过移动导轨22进行对齐，再用沉头螺丝穿过导轨与底板螺丝孔211进行旋紧固定，固定后拔销23可取出。
滑块组3的结构形状特点如图3所示，每一滑块组包括滑块31和高度块32，滑块31通过沉头螺丝与高度块32联接成一体，滑块为“U型”，可套接在导轨上，并可自由随机移动，高度块为内空方通，侧面有两个对称固定螺丝孔，通过螺丝可对联接通进行固定。
联接组件4的结构形状特点如图4所示，每一联接件组包括联接通41、联接体42和微调片43。联接通41为两端插入式，可插入联接体42内，并通过联接体42侧面对称的两螺丝孔采用螺丝进行固定，微调片43为“U型”，可从侧面进行插入，插入数量根据需要而定，方便高度上的细小调节，高度上大范围调节采用若干个联接通41和联接体42进行组合，组合均为插入套接。
水平夹钳组5的结构形状特点如图5所示，每一水平夹钳组包括水平固定钳51、水平散热块52、活动钳53、气缸54、插销55、弹簧卡56和升降杆57。升降杆57与水平固定钳51通过螺丝联接为一体，活动钳53通过插销55固定于水平固定钳51中间槽内，采用弹簧卡56固定插销55，水平散热块52嵌入水平固定钳51的端头，气缸54中的气缸杆穿过活动钳和水平固定钳51预留孔固定于水平固定钳51上，气缸54接通气源后，把活动钳顶开，可使夹在活动钳与水平散热片之间的工件松开，方便取出，关闭气源活动钳复位焊接工件处于夹紧状态。
复位组6的结构形状特点如图6所示，每一复位组包括气缸61和联接板62。气缸61接通气源时，把联接板62顶起，同时实现连接在联接板62两端上左右两个水平夹钳组5全部托起，焊接工件离开焊接位。
每一垂直夹钳组7的结构形状特点如图7所示，每一垂直夹钳组包括垂直固定钳71、垂直散热块72、活动钳73、气缸74、插销75和弹簧卡76。其中活动钳73、气缸74、插销75和弹簧卡76与水平夹钳组的构件一样，可通用，垂直固定钳71成“L型”，端部与滑块组直接相连，其气缸74接通气源后，活动钳与垂直散热块结合焊接工件处于夹紧状态，关闭气源活动钳复位焊接工件处于松开状态。
磁铁固定平台8的结构形状特点如图8所示，磁铁固定平台包括铸铁平台81、磁铁固定块82和磁铁吸块83。磁铁吸块83为大小相同的方块，可随机方便拼接，并通过磁铁固定块82固定在铸铁平台81上，磁铁吸块通电时产生磁场，可对放在上面的水平固定架和垂直固定架通过磁力进行固定。
本发明实施例如图9所示，先将竖立工件9放入垂直夹钳组7内夹紧，再根据竖向工件9在垂直方向的高度测算出水平固定工件架需要的高度，选择联接件组4的数量并固定在水平固定工件架的滑块组3上，安装复位组6，并把水平夹钳组5插入联接件组4内，安装完水平固定工件架，水平工件10放入水平夹钳组5内并夹紧，在磁铁固定平台8面上随机移动水平固定工件架或垂直固定工件架，使竖立工件9和水平工件10的焊接位靠拢，出现缝隙通过从侧向插入微调片进行调整，直到缝隙符合焊接尺寸要求，开动电磁平台控制开关将水平固定工件架和垂直固定工件架牢固吸附在磁铁固定平台8上，开启水平散热块和垂直散热块的冷却循环系统，最后进行焊缝追踪焊接。焊接完成后，先松开垂直夹钳组7的夹钳，开启复位组6的气缸，焊接完的工件升起并停留在一定的高度位置上，松开水平夹钳组5的夹钳，取出焊接完成的工件，再进行第二次焊接工件的安装，由于水平固定工件架和垂直固定工件架在电磁固定平台8磁力的作用下，位置固定不动，重复安装工件时，再次将同样的竖立工件9放入垂直夹钳组7内夹紧，同样的水平工件10放入水平夹钳组5内并夹紧，复位组6的气缸复位，再次进行焊缝焊接，如此循环。
Claims (9)
1.一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，包括磁铁固定平台，其特征在于，所述装置还包括水平固定工件架、垂直固定工件架；所述的水平固定工件架和垂直固定工件架通过磁力可快速准确随机定位在磁铁固定平台上；
所述水平固定工件架由底座组、滑块组(3)、联接件组(4)、水平夹钳组(5)和复位组(6)五部分组成；所述底座组由一块底板(21)和三根导轨(22)组成，所述滑块组(3)有三组分别固定套接在三根导轨(22)上，联接件组(4)有二组，分别固定在三个滑块组成直线排列两端上的滑块组(3)上，中间的滑块组(3)上固定所述复位组(6)，两组水平夹钳组(5)直接插入在所述联接件组(4)中的联接体(42)内；
所述垂直固定工件架由底座组、滑块组(3)和垂直夹钳组(7)三部分组成；所述底座组由一块底板(21)和二根导轨(22)组成，所述滑块组(3)有二组分别套接在二根导轨(22)上，两个所述垂直夹钳组(7)分别直接固定在二组滑块组(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述底座组由底板(21)和导轨(22)所组成；所述导轨通过采用拔销(23)先定位再固定，导轨固定后拔销可从拔销孔(212)中取出。
3.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述滑块组(3)由滑块(31)和高度块(32)所组成；滑块为“U型”，可套接在导轨(22)上作随机移动调整，高度块为内空方通，侧面有固定螺丝孔。
4.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述联接件组(4)由联接通(41)、联接体(42)和微调片(43)所组成；联接件组根据工件的高度采用若干个联接通(41)和联接体(42)进行高度调节，高度微调采用微调片(43)进行调整；联接通为两端插入式，可与联接体(42)或高度块(32)自由组合，微调片(43)为“U型”，可从侧面插入联接通(41)和高度块(32)连接之间。
5.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述水平夹钳组(5)由水平固定钳(51)、水平散热块(52)、活动钳(53)、气缸(54)、插销(55)、弹簧卡(56)和升降杆(57)所组成；升降杆与水平固定钳联成一体，活动钳(53)通过插销(55)固定于水平固定钳(51)中间槽内，水平散热块(52)嵌入水平固定钳(51)的端头，气缸(54)中的气缸杆穿过活动钳和水平固定钳(51)预留孔固定于水平固定钳(51)上，气缸(54)接通气源后，把活动钳顶开，可使夹在活动钳与水平散热片之间的工件松开，方便取出，关闭气源活动钳复位焊接工件处于夹紧状态。
6.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述复位组(6)由气缸(61)和联接板(62)所组成；气缸(61)接通气源时，把联接板(62)顶起，同时把左右两个水平夹钳组(5)全部托起，焊接工件离开焊接位。
7.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述垂直夹钳组(7)由垂直固定钳(71)、垂直散热块(72)、活动钳(73)、气缸(74)、插销(75)和弹簧卡(76)所组成；垂直固定钳(71)成“L型”，端部与滑块组(3)直接相连，气缸(74)接通气源后，活动钳(73)与垂直散热块(72)结合焊接工件处于夹紧状态，关闭气源活动钳(73)复位焊接工件处于松开状态。
8.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述磁铁固定平台(8)由铸铁平台(81)、磁铁固定块(82)和磁铁吸块(83)所组成；磁铁吸块(83)为大小相同的方块，可随机拼接，并通过磁铁固定块(8)固定在铸铁平台(81)平面上，磁铁吸块(83)通电时产生磁场，可对放在上面的水平固定架和垂直固定架通过磁力进行固定。
9.根据权利要求1所述的一种自动焊接随机定位及自动夹紧复位装置，其特征在于，所述装置可根据焊接工件长度和形状采用多个水平固定工件架和垂直固定工件架对焊接工件进行夹紧固定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |