CN105834650B - 一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具 - Google Patents

一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,包括底座、设置在底座上的第一工件夹持机构、第二工件端部对位机构和第二工件端部定心自锁机构,第一工件夹持机构包括配合夹持第一工件的第一夹持臂和第二夹持臂、驱动第二夹持臂夹持或者松开第一工件的第一驱动器;第二工件端部对位机构包括第一固定座、夹板,夹板上设有对位槽,对位槽上设有槽口;第二工件端部定心自锁机构包括锥销、驱动锥销顶压或者松开第二工件的第二驱动器。本发明的固定夹具,同时定位夹持第一工件和第二工件,辅助机器人自动焊接操作,结构新颖,通过各部件结构的优化设计做到定位精确、夹持牢固稳定,以此来提高焊接品质、减少打磨工序、降低企业生产成本、提高产品质量。

Description

一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具
技术领域
[0001] 本发明属于焊接工装技术领域,涉及一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,具体 涉及一种适用于阀体和圆柱之间的焊接固定夹具。
背景技术
[0002] 以往卫浴五金金属阀门都是采用手工定位焊接,焊缝外观不稳定,需要打磨处理, 往往不能保证产品的质量。近年来国家大力推广“中国制造2025”,实现产业技术变革,机器 人应用变得越来越广泛,采用焊接机器人代替普通工人进行焊接,不仅改善了人工的工作 环境,而且大大提高生产效率改善产品的品质,满足市场化需求。机器人焊接需要有高要求 的夹具定位,以便保证机器人焊接过程中保证焊接的精度,提高焊接质量。本发明就是一套 适用于阀体和圆柱之间的焊接工装夹具,通过结构设计满足机器人焊接夹具的定位要求, 从而改善人工工作环境、提高工作效率、改善产品质量。
发明内容
[0003] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,同时 定位夹持阀体和圆柱,辅助机器人自动焊接操作,结构新颖,定位精确,夹持牢固稳定,以此 来提高焊接品质、减少打磨工序、降低企业生产成本,提高产品质量。
[0004] 为达到上述目的,本发明的技术方案如下:一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具, 其特征在于:包括底座、和均设置在所述底座上的第一工件夹持机构、第二工件端部对位机 构和第二工件端部定心自锁机构,
[0005] -所述第一工件夹持机构,其包括固定在所述底座上的机架、配合夹持所述第一工 件端部的第一夹持臂和第二夹持臂,所述第一夹持臂固定在机架上,所述机架上还设有驱 动所述第二夹持臂夹持或者松开所述第一工件的第一驱动器;
[0006] -所述第二工件端部对位机构,其包括固定在所述底座上的第一固定座、固定在第 一固定座上的夹板,所述夹板上设有对位槽,所述对位槽上设有供所述第二工件的第一端 部自下而上推入其槽内的槽口;
[0007] -所述第二工件端部定心自锁机构,其包括固定在所述底座上的第二固定座、和设 置在第二固定座上的锥销,所述第二固定座上还设有驱动所述锥销顶压或者松开所述第二 工件第二端部的第二驱动器;
[0008] 所述第一驱动器和第二驱动器配合夹持第一工件位于第二工件的正上方,使得第 一工件的待焊接面接触第二工件的待焊接面。
[0009] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括其还包括设置在所述底座上的第二工件顶 撑机构,
[0010] -所述第二工件顶撑机构,其包括过渡板、设置在过渡板上的“V”字形支撑槽、驱动 所述过渡板上升或者下降使得所述支撑槽支撑或者松开第二工件侧壁的升降气缸。
[0011] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述过渡板上设有“V”字形下限位块,位于 所述下限位块的正上方设有“V”字形的上限位槽,所述上限位槽通过设置在底座上的立座 支撑,所述升降气缸驱动过渡板上升至所述下限位块顶入上限位槽内时所述支撑槽定位支 撑所述第二工件的侧壁。
[0012]本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述第一驱动器包括第一转臂和第一气 缸,所述第一转臂的一端连接第一气缸,所述第二夹持臂固定在第一转臂的另一端。
[0013]本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述第二驱动器包括第二转臂、“H”字形的 连接座和第二气缸,所述第二转臂的一端连接第二气缸,其另一端枢轴连接在所述连接座 上,所述锥销枢轴连接在所述连接座的另一端上,所述锥销上配合有无油衬套。
[0014]本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述机架上设有支撑座,所述第二气缸的 缸筒固定在支撑座上,所述第二转臂的中间部位枢轴连接在支撑座上,所述支撑座上还设 有一用于调整第二转臂与所述连接座连接端高度的调节螺栓。
[0015] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述第一夹持臂的截面为“L”字形,其包括 第一水平夹持部和固定在所述机架上的第一竖向固定部,所述第一水平夹持部上设有用于 抵接所述第一工件端部的底板,所述底板上设有用于夹持所述第一工件侧壁的“V”字形第 一夹爪,所述第二夹持臂的截面为“L”字形,其包括第二水平夹持部和固定在所述第一转臂 上的第二竖向固定部,所述第二水平夹持部上设有“V”字形的第二夹爪,所述第一夹爪和第 二夹爪相对设置配合夹持所述第一工件的两侧外壁。
[0016] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述第一固定座和第二固定座的截面均为 “L”字形,两者背靠设置,且两者的水平端均固定在所述底座上,所述夹板固定在第一固定 座的竖直端上,所述无油衬套固定在第二固定座的竖直端上,所述第一固定座和第二固定 座上均设有连接各自竖直端和水平端的加强筋。
[0017] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述夹板上设有腰形孔,所述腰形孔的长 度方向竖直延伸,所述第一固定座上设有螺纹孔,一紧固件穿过腰形孔后与螺纹孔螺纹连 接使得所述夹板在竖直方向上固定位置能够调整的固定在第一固定座上。
[0018] 本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述机架上设有安装高度能够调整的连接 板,所述第一竖向固定部固定在连接板上。
[0019] 本发明的有益效果是:本发明的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,同时定位 夹持阀体和圆柱(第一工件和第二工件),辅助机器人自动焊接操作,结构新颖,通过各部件 结构的优化设计做到定位精确、夹持牢固稳定,以此来提高焊接品质、减少打磨工序、降低 企业生产成本,提高产品质量;同时还适用于卫浴以外技术领域的五金金属阀门的焊接固 定使用。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案,下面将对实施例技术描述中 所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图 获得其他的附图。
[0021] 图1是本发明优选实施例第一视角的立体结构示意图;
[0022] 图2是本发明优选实施例第二视角的立体结构示意图; L〇UAi」 囹3疋不反明1兀选头施例的主视结构示意图.
[0024]图4是本发明优选实施例第一夹持臂的结构示意图;
[0025]图5是本发明优选实施例第二夹持臂的结构示^图:
[0026] 其中:1_底座,3-第一工件,5-第二工件; ^
[0027] 2_第一工件夹持机构,2卜机架,22-第一夹持臂,221-第一防•向固定部,222-第一 水平夹持部,223-底板,224_第一夹爪;23-第二夹持部,231_第二水g夹持部,232_第二竖 向固走部,233-弟一夹爪;24-桌一'转臂,25-第一•气缸,26-连接板;
[0028] 4-第二工件端部对位机构,41-第一固定座,42_夹板,43_对位槽,44_槽口,45_腰 形孔,46-螺纹孔,47-加强筋;
[0029] 6-第二工件端部定位自锁机构,61-第二固定座,62-锥销,63-第二转臂,64-连接 座,65-第二气缸,66-无油衬套,67-支撑座,68-调节螺栓; _0] 8-第二工件顶撑机构,81 -过渡板,82-支撑槽,83-升降气缸,84-下限位块,85-上 限位槽,86-立座。
具体实施方式
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 实施例
[0033]如图1、2所示,本实施例中公开了一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,包括底座 1、和均设置在所述底座1上的第一工件夹持机构2、第二工件端部对位机构4、第二工件端部 定心自锁机构6和第二工件顶撑机构8。本实施例中第一工件3为竖向放置的阀体,其底部位 待焊接面;第二工件5为水平卧式放置的圆柱体结构,其侧面为带待焊接面,本发明的焊接 固定夹具用于定位固定第一工件3位于第二工件5的正上方,并且定位至两者的待焊接面接 触。第一工件夹持机构2用于定位夹持第一工件3的顶端,第二工件端部对位机构4、第二工 件端部定心自锁机构6两者配合夹持第二工件5的两个端部,待第二工件的两个端部定位好 以后第二工件顶撑机构8从底部支撑第二工件的侧壁。
[0034] 如图1、2所示,所述第一工件夹持机构2,其包括固定在所述底座1上的机架21、配 合夹持所述第一工件3端部的第一夹持臂22和第二夹持臂23,所述第一夹持臂22固定在机 架21上,所述机架21上还设有驱动所述第二夹持臂23夹持或者松开所述第一工件3的第一 驱动器。具体的,所述第一驱动器包括第一转臂24和第一气缸25,所述第一转臂24的一端连 接第一气缸25,所述第二夹持臂23固定在第一转臂24的另一端。如图4、5所示,所述第一夹 持臂22的截面为“L”字形,其包括第一水平夹持部222和固定在所述机架1上的第一竖向固 定部221,所述第一水平夹持部222上设有用于抵接所述第一工件3端部的底板223,所述底 板223上设有用于夹持所述第一工件3侧壁的“V”字形第一夹爪224,所述第二夹持臂23的截 面为“L”字形,其包括第二水平夹持部231和固定在所述第一转臂24上的第二竖向固定部 232,所述第二水平夹持部231上设有“V”字形的第二夹爪233,所述第一夹爪224和第二夹爪 233相对设置配合夹持所述第一工件3的两侧外壁。第一夹持臂22固定不动,其第一夹爪224 夹持第一工件3的一侧外壁,第一气缸25进程,第一转臂24将第一气缸25施加的力传导至第 二夹持臂23,使得第二夹持臂23的第二夹爪233夹持第一工件3的另一侧外壁,以此实现对 第一工件3的定位夹持。优化结构设计的两个夹持臂从第一工件3的端部、两侧外壁三个方 向定位夹持工件,夹持更牢固稳定,以辅助焊接的精确定位;另,优化结构设计的第一驱动 器在实现驱动功能的前提下能够使得整个第一工件夹持机构2占用空间小,以缩小焊接固 定夹具的体积。
[0035]如图1所示,所述机架1上设有安装高度能够调整的连接板26,所述第一竖向固定 部221固定在连接板26上。通过调整连接板26的安装高度来调整第一夹爪224夹持第一工件 3侧壁的位置,以此来灵活调整对第一工件3的夹持着力点。
[0036]如图1、2所示,所述第二工件端部对位机构4,其包括固定在所述底座1上的第一固 定座41、固定在第一固定座41上的夹板42,所述夹板42上设有对位槽43,所述对位槽43上设 有供所述第二工件5的第一端部自下而上推入其槽内的槽口44。具体的,所述第一固定座41 的截面为“L”字形,其水平端固定在所述底座1上,所述夹板42固定在第一固定座41的竖直 端上。第二工件5自槽口 44伸入对位槽43内完成第二工件5第一个端部定位。第一固定座41 上连接其竖直端和水平端的设有加强筋47,以此来增加固定座的强度。
[0037] 如图1、2所示,所述第二工件端部定心自锁机构6,其包括固定在所述底座1上的第 二固定座61、和设置在第二固定座61上的锥销62,所述第二固定座61上还设有驱动所述锥 销62顶压或者松开所述第二工件5第二端部的第二驱动器;具体的:所述第二固定座61的截 面为“L”字形,其水平端固定在所述底座1上,所述无油衬套66固定在第二固定座61的竖直 端上;所述第二驱动器包括第二转臂63、“H”字形的连接座64和第二气缸65,所述第二转臂 63的一端连接第二气缸65,其另一端枢轴连接在所述连接座64上,所述锥销63枢轴连接在 所述连接座64的另一端上,所述锥销62上配合有无油衬套66。所述第一驱动器和第二驱动 器配合夹持第一工件3位于第二工件5的正上方,使得第一工件3的待焊接面接触第二工件5 的待焊接面。第二工件5的一个端部伸入对位槽42内定位后,第二气缸65进程,第二转臂63 将第二气缸65施加的力传导至连接座64,随后连接座64将力传导至锥销63,将锥销63推出 定位夹紧第二工件5的另一个端部,以此实现对第二工件5的定心夹紧。优化结构设计的第 二驱动器在实现驱动功能的前提下能够使得整个第二工件端部定心自锁机构6占用空间 小,以缩小焊接固定夹具的体积。
[0038]如图3所示,所述机架1上设有支撑座67,所述第二气缸65的缸筒固定在支撑座67 上,所述第二转臂63的中间部位枢轴连接在支撑座67上,所述支撑座67上还设有一用于调 整第二转臂63与所述连接座64连接端高度的调节螺栓69,调节螺栓69的一端抵接第二工件 5的侧壁。变化调节螺栓69可以调整第二工件5的定心位置。与此配合的,所述夹板42上设有 腰形孔45,所述腰形孔45的长度方向竖直延伸,所述第一固定座41上设有螺纹孔46,一紧固 件穿过腰形孔45后与螺纹孔46螺纹连接使得所述夹板42在竖直方向上固定位置能够调整 的固定在第一固定座41上。配合调整调节螺栓69和紧固件穿过腰形孔45的不同位置与螺纹 孔46连接可以升降调整第二工件5的定心位置。第二固定座61上连接其竖直端和水平端的 设有加强筋47,以此来增加固定座的强度。
[0039] 如图1、2、3所示,所述第二工件顶撑机构8,其包括过渡板81、设置在过渡板81上的 “V”字形支撑槽82、驱动所述过渡板81上升或者下降使得所述支撑槽82支撑或者松开第二 工件5侧壁的升降气缸83。通常形成第二工件5的圆柱体重量大,第二工件5的两端被定位夹 持后,由升降气缸83驱动过渡板81上升使得支撑槽82支撑第二工件5的侧壁,支撑槽82的设 计一方面用于承重支撑第二工件5,另一方面其与对位槽43、锥销62—起形成三点式支撑定 位夹持第二工件5,以此来提高夹持第二工件5的稳定性,确保机器人焊接过程中第二工件5 不会产生任何晃动。
[0040]如图2所述,所述过渡板81上设有“V”字形下限位块84,位于所述下限位块84的正 上方设有“V”字形的上限位槽85,所述上限位槽82通过设置在底座上的立座86支撑,所述升 降气缸83驱动过渡板81上升至所述下限位块84顶入上限位槽82内时所述支撑槽82定位支 撑所述第二工件5的侧壁。下限位块84顶入上限位槽82内是升降气缸83上升行程未达到终 点,气源一直保持气缸的举升压力,以此来精确定位支撑槽82,实现对第二工件5的精确定 位支撑。
[0041 ]基于上述结构,本发明的固定夹具在安装使用时,首先控制第二气缸65进程,由对 位槽43和锥销62配合夹持第二工件5,随后控制第一气缸25进程,由第一夹爪224和第二夹 爪233配合夹持第一工件3,并将第一工件3的待焊接面接触第二工件5的待焊接面,然后控 制升降气缸83进程,由支撑槽82支撑第二工件5的侧壁,以此完成两个待焊接工件的定心对 位和夹持固定。由机器人开始在两工件的焊接面全周焊接,焊接完成后控制升降气缸83、第 一气缸25、第二气缸65相继退程,工人取件,完成一次定位焊接。因此,本发明的焊接固定夹 具,同时定位夹持阀体和圆柱(第一工件和第二工件),辅助机器人自动焊接操作,结构新 颖,通过各部件结构的优化设计做到定位精确、夹持牢固稳定,以此来提高焊接品质、减少 打磨工序、降低企业生产成本,提高产品质量;同时还适用于卫浴以外技术领域的五金金属 阀门的焊接固定使用。
[0042]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:包括底座、和均设置在所述底座 上的第一工件夹持机构、第二工件端部对位机构和第二工件端部定心自锁机构, -所述第一工件夹持机构,其包括固定在所述底座上的机架、配合夹持第一工件端部的 第一夹持臂和第二夹持臂,所述第一夹持臂固定在机架上,所述机架上还设有驱动所述第 二夹持臂夹持或者松开第一工件的第一驱动器; -所述第二工件端部对位机构,其包括固定在所述底座上的第一固定座、固定在第一固 定座上的夹板,所述夹板上设有对位槽,所述对位槽上设有供第二工件的第一端部自下而 上推入其槽内的槽口; -所述第二工件端部定心自锁机构,其包括固定在所述底座上的第二固定座、和设置在 第二固定座上的锥销,所述第二固定座上还设有驱动所述锥销顶压或者松开第二工件第二 端部的第二驱动器; 所述第一驱动器和第二驱动器配合夹持第一工件位于第二工件的正上方,使得第一工 件的待焊接面接触第二工件的待焊接面; 所述第一工件为竖向放置的阀体,其底部为待焊接面; 所述第二工件为水平卧式放置的圆柱体结构,其侧面为待焊接面。
2. 根据权利要求1所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:其还包括 设置在所述底座上的第二工件顶撑机构, -所述第二工件顶撑机构,其包括过渡板、设置在过渡板上的“V”字形支撑槽、驱动所述 过渡板上升或者下降使得所述支撑槽支撑或者松开第二工件侧壁的升降气缸。
3. 根据权利要求2所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述过渡 板上设有“V”字形下限位块,位于所述下限位块的正上方设有“V”字形的上限位槽,所述上 限位槽通过设置在底座上的立座支撑,所述升降气缸驱动过渡板上升至所述下限位块顶入 上限位槽内时所述支撑槽定位支撑所述第二工件的侧壁。
4. 根据权利要求1所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述第一 驱动器包括第一转臂和第一气缸,所述第一转臂的一端连接第一气缸,所述第二夹持臂固 定在第一转臂的另一端。
5. 根据权利要求1所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述第二 驱动器包括第二转臂、“H”字形的连接座和第二气缸,所述第二转臂的一端连接第二气缸, 其另一端枢轴连接在所述连接座上,所述锥销枢轴连接在所述连接座的另一端上,所述锥 销上配合有无油衬套。
6. 根据权利要求5所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述机架 上设有支撑座,所述第二气缸的缸筒固定在支撑座上,所述第二转臂的中间部位枢轴连接 在支撑座上,所述支撑座上还设有一用于调整第二转臂与所述连接座连接端高度的调节螺 栓。
7. 根据权利要求4所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述第一 夹持臂的截面为“L”字形,其包括第一水平夹持部和固定在所述机架上的第一竖向固定部, 所述第一水平夹持部上设有用于抵接所述第一工件端部的底板,所述底板上设有用于夹持 所述第一工件侧壁的“V”字形第一夹爪,所述第二夹持臂的截面为“L”字形,其包括第二水 平夹持部和固定在所述第一转臂上的第二竖向固定部,所述第二水平夹持部上设有“V”字 形的第二夹爪,所述第一夹爪和第二夹爪相对设置配合夹持所述第一工件的两侧外壁。
8. 根据权利要求5所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述第一 固定座和第二固定座的截面均为“L”字形,两者背靠设置,且两者的水平端均固定在所述底 座上,所述夹板固定在第一固定座的竖直端上,所述无油衬套固定在第二固定座的竖直端 上,所述第一固定座和第二固定座上均设有连接各自竖直端和水平端的加强筋。
9. 根据权利要求8所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述夹板 上设有腰形孔,所述腰形孔的长度方向竖直延伸,所述第一固定座上设有螺纹孔,一紧固件 穿过腰形孔后与螺纹孔螺纹连接使得所述夹板在竖直方向上固定位置能够调整的固定在 第一固定座上。
10. 根据权利要求7所述的一种卫浴阀门的机器人焊接固定夹具,其特征在于:所述机 架上设有安装高度能够调整的连接板,所述第一竖向固定部固定在连接板上。
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