CN104708260A - 焊接变位机夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接变位机夹具，包括横梁、主动回转架、从动回转架以及第一传动机构。主动回转架包括主动回转架主体、第二传动机构、第三传动机构以及第一工件夹紧机构，从动回转架包括从动回转架主体、第四传动机构以及第二工件夹紧机构，主动回转架主体和从动回转架主体中的至少一者滑动设置于横梁上，并由第一传动机构进行传动，以沿横梁调节二者之间的间距，第二传动机构传动第一工件夹紧机构夹紧工件的第一端，第四传动机构传动第二工件夹紧机构夹紧工件的第二端，第三传动机构传动第一工件夹紧机构转动，进而由工件带动第二工作夹紧机构进行从动。本发明仅需在主动回转架一端提供传动动力，具有结构简单、节省空间并减低成本的优点。

Description

焊接变位机夹具

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接变位机夹具。

背景技术

目前，焊接机器人在焊接工件时，需要焊接变位机夹具夹紧工件。而现有技术的焊接变位机夹具通常包括横梁和设置在横梁两端的两个回转架，该两个回转架上均设置有传动机构，以传动工件夹紧机构夹紧和转动工件。进一步地，在横梁两端均设置有可以分别驱动两个回转架沿横梁运动的驱动机构。这使得焊接变位机夹具的结构复杂、占用空间大并且成本高。

另外，现有技术的焊接变位机夹具通常设置在流水线上，使得机器人工作站占用空间很大，超过手工焊的两倍以上。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种焊接变位机夹具，可以减低成本并节省空间。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种焊接变位机夹具，该焊接变位机夹具包括横梁以及分别设置在横梁上的主动回转架、从动回转架以及第一传动机构，其中：主动回转架包括主动回转架主体以及设置于主动回转架主体上的第二传动机构、第三传动机构以及第一工件夹紧机构，从动回转架包括从动回转架主体以及设置于从动回转架主体上的第四传动机构以及第二工件夹紧机构；主动回转架主体和从动回转架主体中的至少一者滑动设置于横梁上，并由第一传动机构进行传动，以沿横梁调节主动回转架主体和从动回转架主体之间的间距，第二传动机构传动第一工件夹紧机构夹紧工件的第一端，第四传动机构传动第二工件夹紧机构夹紧工件的第二端，第一工件夹紧机构转动设置于主动回转架主体上，第二工件夹紧机构转动设置于从动回转架主体上，第三传动机构传动第一工件夹紧机构转动，进而由工件带动第二工作夹紧机构进行从动，从而将工件转动到焊接的位置。

其中，横梁上设置有提升机构安装板，用于将变位机夹具安装在提升机构上，随提升机构作升降运动。

其中，主动回转架还包括第一转接圆盘，从动回转架还包括第二转接圆盘，第一转接圆盘转动设置于主动回转架主体上，第一工件夹紧机构和第二传动机构设置在第一转接圆盘上，第二转接圆盘转动设置于从动回转架主体上，第二工件夹紧机构和第四传动机构设置在第二转接圆盘上，第三传动机构通过传动第一转接圆盘转动来传动第一工件夹紧机构转动，进而由工件带动第二工作夹紧机构随着第二转接圆盘进行从动。

其中，第一转接圆盘上设置有编码器，用于计算第一工作夹紧机构的转动角度。

其中，从动回转架进一步包括角度定位机构，用于在焊接时控制第二转接圆盘的转动角度。

其中，角度定位机构包括气缸和定位杆，气缸的一端与从动回转架主体连接，气缸的另一端与定位杆的第一端铰接，定位杆上设置有转动销轴和卡槽，卡槽设置在转动销轴与定位杆的第二端之间，定位杆位于从动回转架主体与第二转接圆盘之间，转动销轴转动安装于从动回转架主体上，第二转接圆盘的与定位杆相邻一侧设置有多个定位柱，气缸在第二转接圆盘进行转动之前，推动定位杆的第一端，定位杆绕转动销轴转动，以使得卡槽抬高至允许第二转接圆盘进行自由转动，气缸在第二转接圆盘转动预定角度后，拉动定位杆的第一端，定位杆绕转动销轴反向转动，以使得卡槽下降并与其中一个定位柱卡合，进而限制第二转接圆盘进一步转动。

其中，第三传动机构包括第一同步带、减速机、齿轮和回转支承，其中，外部轴电机通过第一同步带驱动减速机，减速机驱动齿轮和回转支承啮合回转，以传动第一转接圆盘转动。

其中，第二传动机构包括第一电磁阀、第一液压马达以及第二同步带，其中，第一电磁阀驱动第一液压马达转动，第一液压马达通过第二同步带传动第一工件夹紧机构夹紧工件；

第四传动机构包括第二电磁阀、第二液压马达以及第三同步带，其中，第二电磁阀驱动第二液压马达转动，第二液压马达通过第三同步带传动第二工件夹紧机构夹紧工件。

其中，横梁的横截面为M型截面，其包括间隔设置的两个突部和位于两个突部之间的凹部，主动回转架和从动回转架分别安装于横梁两端的突部上，第一传动机构安装在沿横梁长度方向的凹部内。

其中，从动回转架主体与突部之间设置有滑动导轨副，第一传动机构包括设置于凹部内的伺服电机以及螺杆，伺服电机驱动螺杆运动，以传动从动回转架主体通过滑动导轨副沿横梁上滑动。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的焊接变位机夹具通过主动回转架端设置的第三传动机构传动主动回转架端上的第一工件夹紧机构转动，并由工件带动从动回转架端上的第二工作夹紧机构进行从动，从而将工件转动到焊接的位置。通过上述方式，本发明仅需在主动回转架一端提供传动动力即可实现第一工件夹紧机构和第二工件加紧机构的转动，结构简单、节省空间并减低成本。

附图说明

图1是本发明的焊接变位机夹具的侧视图；

图2是本发明的焊接变位机夹具的立体示意图；

图3是本发明的角度定位机构的结构示意图；

图4是本发明的焊接变位机夹具的横梁的横截面示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，图1是本发明的焊接变位机夹具的侧视图，图2是本发明的焊接变位机夹具的立体示意图。如图1和图2所示，本发明的焊接变位机夹具10包括横梁11以及分别设置在横梁11上的主动回转架12、从动回转架13以及第一传动机构14。

其中，主动回转架12包括主动回转架主体121以及设置于主动回转架主体121上的第二传动机构122、第三传动机构123以及第一工件夹紧机构124，从动回转架13包括从动回转架主体131以及设置于从动回转架主体131上的第四传动机构132以及第二工件夹紧机构133。

主动回转架主体121和从动回转架主体131中的至少一者滑动设置于横梁11上，并由第一传动机构14进行传动，以沿横梁11调节主动回转架主体121和从动回转架主体131之间的间距，第二传动机构122传动第一工件夹紧机构124夹紧工件100的第一端，第四传动机构132传动第二工件夹紧机构133夹紧工件100的第二端，第一工件夹紧机构124转动设置于主动回转架主体121上，第二工件夹紧机构133转动设置于从动回转架主体131上，第三传动机构123传动第一工件夹紧机构124转动，进而由工件100带动第二工作夹紧机构133进行从动，从而将工件100转动到焊接的位置。

本实施例中，焊接变位机夹具10只在主动回转架12中设置了第三传动机构123，第三传动机构123传动第一工件夹紧机构124转动，进而由工件100带动第二工作夹紧机构133进行从动，从而将工件100转动到焊接的位置。与现有技术中在主动回转架和从动回转架均设置传动机构的方案相比，本发明的焊接变位机夹具10的结构简单、节省空间并降低了成本。

本实施例中，本发明的焊接变位机夹具10的横梁11的中间位置还设置有提升机构安装板15，用于将焊接变位机夹具10安装在提升机构上，以随提升机构作升降运动。由此可有效地节省地面上的空间。在其他实施例中，提升机构安装板15还可以为两个，分别设置在横梁11的两端。

本实施例中，主动回转架12还包括第一转接圆盘125，从动回转架13还包括第二转接圆盘134。第一转接圆盘125转动设置于主动回转架主体121上，第一工件夹紧机构124和第二传动机构122设置在第一转接圆盘125上。第二转接圆盘134转动设置于从动回转架主体131上，第二工件夹紧机构133和第四传动机构132设置在第二转接圆盘134上。第三传动机构123通过传动第一转接圆盘125转动来传动第一工件夹紧机构124转动，进而由工件100带动第二工作夹紧机构133随着第二转接圆盘134进行从动。

具体地，在主动回转架12一端，第三传动机构123可包括第一同步带（图未示）、减速机（图未示）、齿轮（图未示）和回转支承（图未示）。其中，第一转接圆盘125通过回转支承转动设置于主动回转架主体121上，齿轮与回转支承相互啮合，外部轴电机（图未示）通过第一同步带驱动减速机，减速机驱动齿轮和回转支承啮合回转，以传动第一转接圆盘125绕图2所示的转动轴A转动，即传动工件100绕转动轴A转动。在从动回转架13一端，第二转接圆盘134直接通过轴承（未图示）转动设置于从动回转架主体131上，并由工件100的转动来传动第二转接圆盘134进行从动。

可选地，第一转接圆盘125上设置有编码器（图未示），用于计算第一工作夹紧机构124的转动角度。具体通过计算第一转接圆盘125的转动圈数、距离等来计算转动角度。能够保证焊接变位机夹具10定位准确。在其他实施例中，还可以设置其他可测量角度的仪器，例如角度传感器等。

可选地，第二传动机构122包括第一电磁阀（图未示）、第一液压马达1221以及第二同步带（图未示），其中，第一电磁阀驱动第一液压马达1221转动，第一液压马达1221通过第二同步带传动第一工件夹紧机构124夹紧工件100。

可选地，第四传动机构132包括第二电磁阀（图未示）、第二液压马达1321以及第三同步带（图未示），其中，第二电磁阀驱动第二液压马达1321转动，第二液压马达1321通过第三同步带传动第二工件夹紧机构133夹紧工件100。

应理解，以上所述的第一传送带、第二传送带以及第三传送带也可以由其他具有传送功能的器件代替，在此不再限制。

可选地，从动回转架13进一步包括角度定位机构135，用于在焊接时控制第二转接圆盘134的转动角度。

请一并参阅图3，图3是本发明的角度定位机构135的结构示意图。如图2和图3所示，角度定位机构135包括气缸1351和定位杆1352。气缸1351的第一端与从动回转架主体131的侧面连接，气缸1351的第二端与定位杆1352的第一端铰接。定位杆1352上设置有转动销轴1355和卡槽1354，卡槽1354位于转动销轴1355与定位杆1352的第二端之间。定位杆1352位于从动回转架主体131与第二转接圆盘134之间，转动销轴1355转动安装于从动回转架主体131上。第二转接圆盘134的与定位杆1352相邻一侧设置有定位柱1353，定位柱1353与第二转接圆盘134螺栓连接固定，定位柱1353可设置多个，具体地，可根据工件100需要定位的角度不同，设置在不同的位置。气缸1351在第二转接圆盘134进行转动之前，推动定位杆1352的第一端，定位杆1352绕转动销轴1355转动，以使得卡槽1354抬高至允许第二转接圆盘134进行360度自由转动。气缸1351在第二转接圆盘134转动预定角度后，拉动定位杆1352的第一端，定位杆1352绕转动销轴1355反向转动，以使得卡槽1354下降并与其中一个定位柱1353卡合，进而限制第二转接圆盘134进一步转动，从而达到定位的作用。

请一起参阅图4，图4是本发明的横梁的横截面示意图。横梁11的横截面为M型截面，由一M型压型板与一种强度较高的中厚底板焊接而成，其中，M型压型板为成型模一次压型而成，使得横梁11具有较强的刚性。横梁11的M型横截面结构包括间隔设置的两个突部111和位于两个突部111之间的凹部112，主动回转架12和从动回转架13分布安装于横梁11两端的突部111上，第一传动机构14安装在沿横梁11长度方向的凹部112内。节省了焊接变位机夹具10的空间。

本实施例中，从动回转架主体131与突部111之间设置有滑动导轨副113，第一传动机构14包括设置于凹部112内的伺服电机141以及螺杆142，伺服电机141驱动螺杆142运动，以传动从动回转架主体131通过滑动导轨副113沿横梁11滑动。由于从动回转架13未设置有如主动回转架12端设置的第三传动机构123以及未连接外部电机等，因此从动回转架13端的结构比较简单，本实施例将第一传动机构14靠近从动回转架13端设置，使得焊接变位机夹具10的结构布局更合理。

可选的，螺杆142为T型螺杆。

值得注意的是，第一传动机构14也可以靠近主动回转架12端设置，即可采用与上述从动回转架13相类似的连接方式与主动回转架12连接，以实现对主动回转架12的传动。或者在主动回转架12端和从动回转架13端均分别设置第一传动机构14，同时实现对主动回转架12和从动回转架13的传动。

综上所述，本发明的焊接变位机夹具10只在主动回转架12端设置了第三传动机构123，利用第三转动机构123来带动第一转接圆盘125和第二转接圆盘134的转动，从而将工件100转动到需要焊接的位置，使得本发明的焊接变位机夹具100的结构简单、节省空间并降低了成本；

另一方面，本发明在横梁11上设置可随提升机构作升降运动的提升机构安装板15，可有效地节省地面上的空间；

又一方面，本发明的横梁11的截面为M型，收容了第一传动机构14，进一步节省了焊接变位机夹具10的空间。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接变位机夹具，其特征在于，所述焊接变位机夹具包括横梁（11）以及分别设置在所述横梁（11）上的主动回转架（12）、从动回转架（13）以及第一传动机构（14），其中：

所述主动回转架（12）包括主动回转架主体（121）以及设置于所述主动回转架主体（121）上的第二传动机构（122）、第三传动机构（123）以及第一工件夹紧机构（124），所述从动回转架（13）包括从动回转架主体（131）以及设置于所述从动回转架主体（131）上的第四传动机构（132）以及第二工件夹紧机构（133）；

所述主动回转架主体（121）和所述从动回转架主体（131）中的至少一者滑动设置于所述横梁（11）上，并由所述第一传动机构（14）进行传动，以沿所述横梁（11）调节所述主动回转架主体（121）和所述从动回转架主体（131）之间的间距，所述第二传动机构（122）传动所述第一工件夹紧机构（124）夹紧工件的第一端，所述第四传动机构（132）传动所述第二工件夹紧机构（133）夹紧所述工件的第二端，所述第一工件夹紧机构（124）转动设置于所述主动回转架主体（121）上，所述第二工件夹紧机构（133）转动设置于所述从动回转架主体（131）上，所述第三传动机构（123）传动所述第一工件夹紧机构（124）转动，进而由所述工件带动所述第二工件夹紧机构（133）进行从动，从而将所述工件转动到焊接的位置。

2.根据权利要求1所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述横梁（11）上设置有提升机构安装板（15），用于将所述变位机夹具安装在提升机构上，以随所述提升机构作升降运动。

3.根据权利要求1所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述主动回转架（12）还包括第一转接圆盘（125），所述从动回转架（13）还包括第二转接圆盘（134），所述第一转接圆盘（125）转动设置于所述主动回转架主体（121）上，所述第一工件夹紧机构（124）和所述第二传动机构（122）设置在所述第一转接圆盘（125）上，所述第二转接圆盘（134）转动设置于所述从动回转架主体（131）上，所述第二工件夹紧机构（133）和所述第四传动机构（132）设置在所述第二转接圆盘（134）上，所述第三传动机构（123）通过传动所述第一转接圆盘（125）转动来传动所述第一工件夹紧机构（124）转动，进而由所述工件带动所述第二工件夹紧机构（133）随着所述第二转接圆盘（134）进行从动。

4.根据权利要求3所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述第一转接圆盘（125）上设置有编码器，用于计算所述第一工件夹紧机构（124）的转动角度。

5.根据权利要求3所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述从动回转架（13）进一步包括角度定位机构（135），用于在焊接时控制所述第二转接圆盘（134）的转动角度。

6.根据权利要求5所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述角度定位机构（135）包括气缸（1351）和定位杆（1352），所述气缸（1351）的第一端与所述从动回转架主体（131）连接，所述气缸（1351）的第二端与所述定位杆（1352）的第一端铰接，所述定位杆（1352）上设置有转动销轴（1355）和卡槽（1354），所述卡槽（1354）设置在所述转动销轴（1355）与所述定位杆（1352）的第二端之间，所述定位杆（1352）位于所述从动回转架主体（131）与所述第二转接圆盘（134）之间，所述转动销轴（1355）转动安装于所述从动回转架主体（131）上，所述第二转接圆盘（134）的与所述定位杆（1352）相邻一侧设置有多个定位柱（1353），所述气缸（1351）在所述第二转接圆盘（134）进行转动之前，推动所述定位杆（1352）的第一端，所述定位杆（1352）绕所述转动销轴（1355）转动，以使得所述卡槽（1354）抬高至允许所述第二转接圆盘（134）进行自由转动，所述气缸（1351）在所述第二转接圆盘（134）转动预定角度后，拉动所述定位杆（1352）的第一端，所述定位杆（1352）绕所述转动销轴（1355）反向转动，以使得所述卡槽（1354）下降并与其中一个所述定位柱（1353）卡合，进而限制所述第二转接圆盘（134）进一步转动。

7.根据权利要求3所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述第三传动机构（123）包括第一同步带、减速机、齿轮和回转支承，其中，外部轴电机通过所述第一同步带驱动所述减速机，所述减速机驱动所述齿轮和所述回转支承啮合回转，以传动所述第一转接圆盘（125）转动。

8.根据权利要求1所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述第二传动机构（122）包括第一电磁阀、第一液压马达（1221）以及第二同步带，其中，所述第一电磁阀驱动所述第一液压马达（1221）转动，所述第一液压马达（1221）通过所述第二同步带传动所述第一工件夹紧机构（124）夹紧所述工件；

所述第四传动机构（132）包括第二电磁阀、第二液压马达（1321）以及第三同步带，其中，所述第二电磁阀驱动所述第二液压马达（1321）转动，所述第二液压马达（1321）通过所述第三同步带传动所述第二工件夹紧机构（133）夹紧所述工件。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述横梁（11）的横截面为M型截面，其包括间隔设置的两个突部（111）和位于所述两个突部（111）之间的凹部（112），所述主动回转架（12）和所述从动回转架（13）分别安装于所述横梁（11）两端的所述突部（111）上，所述第一传动机构（14）安装在沿所述横梁（11）长度方向的所述凹部（112）内。

10.根据权利要求9所述的焊接变位机夹具，其特征在于，所述从动回转架主体（131）与所述突部（111）之间设置有滑动导轨副（113），所述第一传动机构（14）包括设置于所述凹部（112）内的伺服电机（141）以及螺杆（142），所述伺服电机（141）驱动所述螺杆（142）运动，以传动所述从动回转架主体（131）通过所述滑动导轨副（113）沿所述横梁（11）滑动。