CN103962777B - 一种中部槽液压夹紧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中部槽液压夹紧系统，该系统包括两个连接板座，所述两个连接板座之间连接有平行设置的两个横梁；所述两个横梁的一端分别设置有液压顶紧机构，其另一端分别对应设置有长度定位块，所述液压顶紧机构能够沿所述横梁的长度方向推动中部槽，将中部槽顶紧在所述液压顶紧机构和所述长度定位块之间，实现中部槽长度方向定位；至少一个所述横梁上设置有宽度定位块，所述宽度定位块能够沿垂直于所述横梁长度方向对中部槽限位，实现中部槽宽度方向定位；所述两个横梁上分别设置有至少一个液压压紧机构，所述液压压紧机构能够将中部槽压紧在所述横梁上。本发明采用液压作为定位和压紧的动力，实现了中部槽的自动化工装。

Description

一种中部槽液压夹紧系统
技术领域
本发明属于焊接设备领域，具体涉及一种中部槽液压夹紧系统。
背景技术
随着机器人在工业中的广泛应用，越来越多工厂开始使用机器人对中厚板材组成的大型工件进行焊接，为获得更好的焊接质量和稳定的产品质量，在煤机领域也有很多厂家选择用机器人来代替人工。但是目前市场上用于中部槽的机器人焊接的工装还是停留在手工定位和压紧的方式，即人工驱动丝杆顶紧工件以定位，采用手动压板压紧工件的方式。该传统的工装方式人工劳动强度大、效率低，且降低了机器人焊接的使用率。
基于此，本发明提供了一种智能化的中部槽液压夹紧系统。
发明内容
本发明为了配合机器人焊接工作台实现高效率焊接作业，提供了一种中部槽液压夹紧系统，采用液压作为定位和压紧的动力实现自动化工装。
基于上述目的，本发明提供了一种中部槽液压夹紧系统，该系统包括两个连接板座，所述两个连接板座之间连接有平行设置的两个横梁，所述两个横梁上用于放置中部槽，其中：
所述连接板座用于连接变位机，以驱使所述中部槽液压夹紧系统旋转；
所述两个横梁的一端分别设置有液压顶紧机构，其另一端分别对应设置有长度定位块，所述液压顶紧机构能够沿所述横梁的长度方向推动中部槽，将中部槽顶紧在所述液压顶紧机构和所述长度定位块之间，实现中部槽长度方向定位；
至少一个所述横梁上设置有宽度定位块，所述宽度定位块能够沿垂直于所述横梁长度方向对中部槽限位，实现中部槽宽度方向定位；
所述两个横梁上分别设置有至少一个液压压紧机构，所述液压压紧机构能够将中部槽压紧在所述横梁上，用于对已完成长度和宽度方向定位的中部槽进行固定。
优选的，所述液压压紧机构包括铰链座以及安装在所述铰链座内的第一液压缸和曲柄连杆机构，所述铰链座安装在所述横梁上，所述曲柄连杆机构上设置有压头，所述第一液压缸驱使所述曲柄连杆机构上的压头抬起和落下，所述压头落下并压紧在所述中部槽上时，所述曲柄连杆机构处于死点位置的自锁状态。
优选的，所述曲柄连杆机构包括第一连杆、第二连杆和曲柄，所述曲柄包括拐臂以及由拐臂沿一定角度伸展的第一支臂和第二支臂；
所述第一支臂伸出所述铰链座用于形成压头或者用于连接压头，所述第二支臂铰接于所述铰链座，所述拐臂、所述第一连杆和所述第二连杆顺次铰接，所述第二连杆铰接于所述铰链座；
所述第一液压缸的活塞杆通过Y型接头铰接于所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点；当第一液压缸的Y型接头伸出时，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点随之移动，使所述第一连杆和所述第二连杆呈人字形，所述压头抬起；当第一液压缸的Y型接头缩回时，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点随之复位至死点位置，使所述第一连杆和所述第二连杆共线，所述压头落下。
优选的，所述压头上螺接有螺杆，所述螺杆的端部伸出且伸出长度可调整，所述螺杆的端部能够在压头落下时抵住中部槽。
优选的，各所述横梁上分别设置有两个所述液压压紧机构，同一横梁上的两个所述液压压紧机构的间距可调整。
优选的，所述液压顶紧机构包括第二液压缸和推板，所述推板安装在所述第二液压缸的活塞杆上，用于推动中部槽。
优选的，所述连接板座具有滑轨，所述横梁的两端安装在所述滑轨内，用于调整所述两个横梁的间距；
所述横梁的端部和所述滑轨之间对应设置有定位销组件，用于将所述横梁固定在所述连接板座上。
优选的，所述连接板座包括连接板和变位机连接件；所述滑轨设置在所述连接板上；所述变位机连接件用于连接所述变位机，其通过螺栓组件安装在所述连接板上。
本发明所提供的中部槽液压夹紧系统，通过液压顶紧机构与长度定位块、宽度定位块的配合作用，实现将中部槽定位在两个横梁上，然后通过液压压紧机构将已定位的中部槽夹紧在两个横梁上，据此实现了对于中部槽定位和夹紧的机械化和自动化操作，提高了中部槽工装的精度和效率，进而提高了机器人焊接工作台的焊接效率。
附图说明
图1为本发明中部槽液压夹紧系统的结构示意图；
图2为本发明液压压紧机构的结构示意图；
图3为图2的左视示意图；
图4为本发明的应用示意图；
图5为图4的俯视示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
图1-图3为本发明的具体实施例，参见图1-图3，本发明提供了一种中部槽液压夹紧系统，该系统通过特殊的结构，以液压作为动力，实现对于中部槽定位和夹紧的机械化作业，避免了人工装夹和固定中部槽的低效、高成本等弊端，配合机器人焊接工作站的电气自动化控制，有效提高了中部槽焊接的效率。
参见图1，该系统包括两个连接板座100，所述两个连接板座100之间连接有平行设置的两个横梁200，所述两个连接板座100和所述两个横梁200构成了一四边框架结构。其中，所述两个横梁200上用于放置中部槽，通过横梁200上的各机构实现对中部槽的长度方向、宽度方向定位以及夹紧；所述连接板座100用于连接变位机，以驱使所述中部槽液压夹紧系统旋转，配合机器人焊机工作台，实现中部槽的自动化焊接作业。
具体而言，所述两个横梁200的一端分别设置有液压顶紧机构300，其另一端分别对应设置有长度定位块400，所述液压顶紧机构300能够沿所述横梁200的长度方向推动中部槽，将中部槽顶紧在所述液压顶紧机构300和所述长度定位块400之间，实现中部槽长度方向定位。所述液压顶紧机构300优选设置为，包括第二液压缸310和推板320。所述第二液压缸310安装在相应的横梁200上；所述推板320安装在所述第二液压缸310的活塞杆上，用于推动中部槽。
至少一个所述横梁200上设置有宽度定位块500，所述宽度定位块500能够沿垂直于所述横梁200长度方向对中部槽限位，实现中部槽宽度方向定位。在本发明的一优选实施例中，仅在其中一个所述横梁200上设置有宽度定位块500，在变位机的驱使下，完成长度定位后的中部槽随着中部槽液压夹紧系统转动一定角度，中部槽在自重作用下滑动至宽度定位块500处，即完成宽度方向定位。
所述两个横梁200上分别设置有至少一个液压压紧机构600，所述液压压紧机构600能够将中部槽压紧在所述横梁200上，用于对已完成长度和宽度方向定位的中部槽进行固定。如图1所示，在本发明的优选实施例中，所述两个横梁200上分别设置有两个液压压紧机构600，即，在每一个横梁200上分别设置有两个液压压紧机构600，两个液压压紧机构600的夹紧更稳固，且同一个横梁200上的两个液压压紧机构600设置为间距可调整，能够适用于不同型号和规格的中部槽夹紧作业。
在本发明的一优选实施例中，上述的液压顶紧机构300、液压压紧机构600分别通过相应的电气元件自动控制，据此实现，将中部槽吊装到所述两个横梁200上之后，即可完成对于该中部槽的自动化定位和固定，大幅提高了定位精度和作业效率。
在本发明的一优选方案中，为了进一步适用于不同型号和规格的中部槽，所述两个横梁200的间距设置为可调整，例如可以设置为，所述连接板座100具有滑轨101，所述横梁200的两端安装在所述滑轨101内，所述横梁200的端部和所述滑轨101之间对应设置有定位销组件，通过横梁200与所述滑轨101的相对移动调整两个横梁之间的距离，然后通过所述定位销组件将调整完间距的两个横梁200固定在所述连接板座100上。
在本发明的一优选方案中，所述连接板座100可设置为，包括连接板110和变位机连接件120。所述滑轨101设置在所述连接板110上；所述变位机连接件120用于连接所述变位机，其通过螺栓组件安装在所述连接板110上。在应用时，可以预先设置适配于不同型号变位机的多种变位机连接件120，在不同的机器人焊接工作站环境下，选取相适配的变位机连接件120，通过螺栓组件安装在所述连接板110上，即可将中部槽液压夹紧系统快速准确的安装到变位机上。
参见图2和图3，提供了液压压紧机构600的一个实施例，该实施例具有结构紧凑的优点，且应用了曲柄连杆机构630的自锁特点，提高了液压压紧的可靠性，进一步提高了中部槽液压夹紧系统的精度和自动化水平。为更清楚的表达曲柄连杆机构，图2中的部分铰链座未显示。
如图2、3所示，所述液压压紧机构600包括铰链座610以及安装在所述铰链座610内的第一液压缸620和曲柄连杆机构630。所述铰链座610安装在所述横梁上，例如可以是，所述铰链座610通过螺栓组件安装在所述横梁上，该可拆卸的安装方式，便于调整铰链座610在横梁上的位置，适用于对不同规格和型号中部槽的夹紧作业。所述曲柄连杆机构630上设置有压头，所述第一液压缸620驱使所述曲柄连杆机构630上的压头抬起和落下，所述压头落下并压紧在所述中部槽1上时，所述曲柄连杆机构630处于死点位置的自锁状态。
为满足结构紧凑和夹紧可靠的要求，所述曲柄连杆机构630具体设置为，包括第一连杆631、第二连杆632和曲柄633，所述曲柄633包括拐臂6331以及由拐臂6331沿一定角度伸展的第一支臂6332和第二支臂6333。所述第一支臂6332伸出所述铰链座610用于形成压头或者用于连接压头，也就是说，可直接采用第一支臂6332的端部作为压头，或者在第一支臂6332上安装专用压头；所述第二支臂6333铰接于所述铰链座610；所述拐臂6331、所述第一连杆631和所述第二连杆632顺次铰接，所述第二连杆632铰接于所述铰链座610；所述第一液压缸620的活塞杆通过Y型接头621铰接于所述第一连杆631和所述第二连杆632的铰接点6211。当第一液压缸620的Y型接头621伸出时，所述第一连杆631和所述第二连杆632的铰接点6211随之移动，即沿图中虚线箭头向上移动，使所述第一连杆631和所述第二连杆632呈人字形，所述压头抬起；当第一液压缸620的Y型接头621缩回时，所述第一连杆631和所述第二连杆632的铰接点6211随之复位至死点位置，使所述第一连杆631和所述第二连杆632共线，所述压头落下，即图2所示状态。
在一优选方案中，所述压头上螺接有螺杆640，所述螺杆640的端部伸出且伸出长度可调整，所述螺杆640的端部能够在压头落下时抵住中部槽1，通过调整螺杆640的伸出长度，可适用于不同板厚的中部槽1，提高了该液压压紧机构的适用范围。
应用实施例
参见图4-图5，示出了本发明的一应用实施例。
该实施例中，首先选取相应型号的变位机连接件120安装在连接板110上，然后将本发明的中部槽液压夹紧系统安装在变位机上，为使附图简单清楚，图中未示出变位机等设备；调整两个横梁200的间距以及各横梁200上的两个液压压紧机构600的间距。然后依次进行如下操作：
1、将待焊接的中部槽1通过吊装等方式放置在两个横梁200上；
2、启动两个所述横梁200上的液压顶紧机构300，所述液压顶紧机构300的推板320将中部槽1沿横梁200的长度方向推送至长度定位块400处，中部槽1被夹紧在推板320和长度定位块400之间，实现中部槽1的长度方向定位；
3、变位机驱使中部槽液压夹紧系统转动一定角度，使中部槽1在自重作用下，沿垂直于横梁200的方向滑动至宽度定位块500处，实现中部槽1的宽度方向定位；
4、启动液压压紧机构600，使曲柄连杆机构通过自锁驱使压头夹紧中部槽1。
另，本发明适用于机器人焊接工作站时，例如可以是：此工作站主要包含机器人行走滑台、双工位协调变位机带两套本发明的中部槽液压夹紧系统(其中包含两套液压站，每套液压站给一套夹紧系统提供动力)、润滑系统、焊接系统以及安全系统等组成。机器人可以在行走滑台上往复运动，扩大了机器人的工作范围，能适应工件在长度方向的变化，本发明的中部槽液压夹紧系统能在液压站的驱动下让工件定位以及压紧，同时因为本工作站配备的两套协调变位机，可以在一套变位机吊装工件的同时，另外一套变位机配合机器人焊接工件，从而使机器人的使用率最大化，提高生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种中部槽液压夹紧系统，其特征在于，该系统包括两个连接板座，所述两个连接板座之间连接有平行设置的两个横梁，所述两个横梁上用于放置中部槽，其中：
所述连接板座用于连接变位机，以驱使所述中部槽液压夹紧系统旋转；
所述两个横梁的一端分别设置有液压顶紧机构，其另一端分别对应设置有长度定位块，所述液压顶紧机构能够沿所述横梁的长度方向推动中部槽，将中部槽顶紧在所述液压顶紧机构和所述长度定位块之间，实现中部槽长度方向定位；
至少一个所述横梁上设置有宽度定位块，所述宽度定位块能够沿垂直于所述横梁长度方向对中部槽限位，实现中部槽宽度方向定位；
所述两个横梁上分别设置有至少一个液压压紧机构，所述液压压紧机构能够将中部槽压紧在所述横梁上，用于对已完成长度和宽度方向定位的中部槽进行固定；
所述液压压紧机构包括铰链座以及安装在所述铰链座内的第一液压缸和曲柄连杆机构，所述铰链座安装在所述横梁上，所述曲柄连杆机构上设置有压头，所述第一液压缸驱使所述曲柄连杆机构上的压头抬起和落下，所述压头落下并压紧在所述中部槽上时，所述曲柄连杆机构处于死点位置的自锁状态；
所述曲柄连杆机构包括第一连杆、第二连杆和曲柄，所述曲柄包括拐臂以及由拐臂沿一定角度伸展的第一支臂和第二支臂；
所述第一支臂伸出所述铰链座用于形成压头或者用于连接压头，所述第二支臂铰接于所述铰链座，所述拐臂、所述第一连杆和所述第二连杆顺次铰接，所述第二连杆铰接于所述铰链座；
所述第一液压缸的活塞杆通过Y型接头铰接于所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点；当第一液压缸的Y型接头伸出时，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点随之移动，使所述第一连杆和所述第二连杆呈人字形，所述压头抬起；当第一液压缸的Y型接头缩回时，所述第一连杆和所述第二连杆的铰接点随之复位至死点位置，使所述第一连杆和所述第二连杆共线，所述压头落下。
2.根据权利要求1所述的中部槽液压夹紧系统，其特征在于，所述压头上螺接有螺杆，所述螺杆的端部伸出且伸出长度可调整，所述螺杆的端部能够在压头落下时抵住中部槽。
3.根据权利要求1-2任一项所述的中部槽液压夹紧系统，其特征在于，各所述横梁上分别设置有两个所述液压压紧机构，同一横梁上的两个所述液压压紧机构的间距可调整。
4.根据权利要求3所述的中部槽液压夹紧系统，其特征在于，所述液压顶紧机构包括第二液压缸和推板，所述推板安装在所述第二液压缸的活塞杆上，用于推动中部槽。
5.根据权利要求3所述的中部槽液压夹紧系统，其特征在于，所述连接板座具有滑轨，所述横梁的两端安装在所述滑轨内，用于调整所述两个横梁的间距；
所述横梁的端部和所述滑轨之间对应设置有定位销组件，用于将所述横梁固定在所述连接板座上。
6.根据权利要求5所述的中部槽液压夹紧系统，其特征在于，所述连接板座包括连接板和变位机连接件；所述滑轨设置在所述连接板上；所述变位机连接件用于连接所述变位机，其通过螺栓组件安装在所述连接板上。
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