CN106271326A - 一种除污装置的机器人焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种除污装置的机器人焊接夹具，包括底座、和均设置在所述底座上的第一工件支撑夹持机构、第二工件夹持定心机构，第三工件夹持定心机构、第四工件支撑夹持机构和第五工件支撑夹持机构。本发明的一种除污装置的机器人焊接夹具，同时定位夹持除污装置的圆罐体、头罐盖体、尾罐盖体、左法兰和右法兰(分别为第一工件、第二工件、第三工件、第四工件和第五工件)，通过手摇的方式实现管体的拼接，保证罐体的定位精度，辅助机器人自动焊接操作，操作便捷，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。

Description

一种除污装置的机器人焊接夹具

技术领域

本发明属于焊接工装技术领域，涉及一种除污装置的机器人焊接夹具，具体涉及一种适用于圆罐体、头尾罐盖体和左右法兰管之间的自动焊接固定夹具。

背景技术

以往除污装置都是人工点焊拼接，焊缝不连续不稳定，外观粗糙，需要处理外观，强度也不容易控制，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”，提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人机工程学的智慧工厂，本发明运用机器人，通过智能控制建设智能工厂符合国家的大政方针。采用机器人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定位夹具，保证机器人焊接过程中的焊接精度，提高产品质量。本发明就是一套适用于圆罐体、头尾罐盖体和左右法兰管之间的焊接固定夹具，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

为解决上述技术问题，本发明提供了一种除污装置的机器人焊接夹具，同时定位夹持除污装置的圆罐体、头罐盖体、尾罐盖体、左法兰和右法兰，通过手摇的方式实现工件的拼接，保证各工件的定位精度，辅助机器人自动焊接操作，操作便捷，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。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：包括底座、和均设置在所述底座上的第一工件支撑夹持机构、第二工件夹持定心机构，第三工件夹持定心机构、第四工件支撑夹持机构和第五工件支撑夹持机构，

-所述第一工件支撑夹持机构，其包括固定在所述底座上的第一立柱、配合支撑所述第一工件主体的第一支撑块，所述第一支撑块固定在第一立柱上；

-所述第二工件夹持定心机构，其包括固定在所述底座上的第二立柱、配合夹持所述第二工件主体的卡盘、以及驱动所述卡盘夹持或者松开第二工件的第二驱动器；

-所述第三工件夹持定心机构，其与第二工件夹持定心机构的结构相同，且所述第二工件夹持定心机构和第三工件夹持定心机构两者分别对称设置在所述第一工件的两端；

-所述第四工件支撑夹持机构，其包括固定在所述底座上的第三立柱、配合支撑所述第四工件主体的第二支撑块，所述第二支撑块固定在第三立柱上；

-所述第五工件支撑夹持机构，其与第四工件支撑夹持机构的结构相同，且所述第四工件支撑夹持机构和所述第五工件支撑夹持机构两者分别对称设置在所述第一工件的两侧。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第一工件支撑夹持机构还包括第一移动定心装置，

-所述第一移动定心装置，其通过一“L”字形的第一固定座固定在所述第一立柱上，其包括移动平板、定位块、圆销和第一驱动器，所述圆销固定在定位块上，所述定位块设置在移动平板上，所述第一驱动器驱动所述移动平板移动使得圆销插入所述第一工件内，或者从第一工件上拔出。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第一驱动器包括螺杆、导向轴杆，所述螺杆的一端连接手摇手柄，其另一端穿过第一固定座后连接所述移动平板。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第一支撑块的结构为“V”字形，其上设有支撑槽，所述支撑槽上设有供所述第一工件的主体自上而下放入其槽内的槽口，所述支撑槽上还设有定位块。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述卡盘为三爪卡盘。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第二驱动器包括第一移动平台、直线延伸的第一轨道、和“L”字形的第二固定座，所述第一轨道的延伸方向与第一工件的轴线方向平行，所述三爪卡盘固定在第二固定座上，所述第二固定座固定在第一移动平台上，所述第一移动平台能够沿第一轨道移动的设置在其内，所述第一移动平台上穿设有第一驱动螺杆，所述第一驱动螺杆的自由端设有手摇手柄。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第四工件支撑夹持机构还包括自第四工件的端部定心夹持第四工件的第二移动定心装置，

-所述第二移动定心装置，其通过一“L”字形的第三固定座固定在第三立柱上，其包括第二移动平台、直线延伸的第二轨道、压紧块和第三驱动器，所述第二轨道的延伸方向与第一工件的径向方向平行，所述压紧块均固定在第二移动平台上，所述第二移动平台能够沿第二轨道移动的设置在其内，所述第三驱动器驱动第二移动平台移动，使得压紧块压紧或者松开第四工件的端部。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第二移动定心装置还包括定位销，所述定位销固定在第二移动平台上，所述第三驱动器驱动第二移动平台移动，使得定位销插入第四工件的光孔或者从光孔中拔出。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第三驱动器包括穿设在第二移动平台上的第二驱动螺杆，所述第二驱动螺杆的自由端设有手摇手柄。

本发明的有益效果是：本发明的一种除污装置的机器人焊接夹具，同时定位夹持除污装置的圆罐体、头罐盖体、尾罐盖体、左法兰和右法兰(分别为第一工件、第二工件、第三工件、第四工件和第五工件)，通过手摇的方式实现管体的拼接，保证罐体的定位精度，辅助机器人自动焊接操作，操作便捷，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。

附图说明

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。

图1是本发明优选实施例的立体结构示意图；

图2是本发明优选实施例的俯视结构示意图；

图3是本发明优选实施例的主视结构示意图；

图4是本发明优选实施例的侧视结构示意图。

其中：1-底座，3-第一工件，5-第二工件，7-第三工件，9-第四工件，11-第五工件；

2-第一工件支撑夹持机构，21-第一立柱，22-第一支撑块，23-移动平板，24-定位块，25-圆销，26-第一驱动器，261-螺杆，262-导向轴杆，263-手摇手柄；27-第一固定座，28-支撑槽；

4-第二工件夹持定心机构，41-第二立柱，42-卡盘，43-第一移动平台，44-第一轨道，45-第二固定座，46-第一驱动螺杆；

6-第三工件夹持定心机构；

8-第四工件支撑夹持机构，81-第三立柱，82-第二支撑块，83-第三固定座，84-第二移动平台，85-第二轨道，86-定位销，87-压紧块，88-第二驱动螺杆；

10-第五工件支撑夹持机构。

具体实施方式

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。

实施例

如图1-4所示，本实施例中公开了一种除污装置的机器人焊接夹具，包括底座1、和均设置在所述底座1上的第一工件支撑夹持机构2、第二工件夹持定心机构4，第三工件夹持定心机构6、第四工件支撑夹持机构8和第五工件支撑夹持机构10。第一工件支撑夹持机构2用于支撑夹持第一工件3，也就是除污装置的中心圆罐体；第二工件夹持定心机构4，第三工件夹持定心机构6分别用于定心夹持第二工件5和第三工件7，也就是除污装置的头罐盖体、尾罐盖体；第四工件支撑夹持机构8和第五工件支撑夹持机构10分别用于支撑夹持第四工件9和第五工件11，也就是除污装置的左法兰和右法兰。

本发明的焊接夹具能够同时定位夹持除污装置的圆罐体、头罐盖体、尾罐盖体、左法兰和右法兰，通过手摇的方式实现各工件的拼接，保证各工件的定位精度，辅助机器人完成自动焊接操作，各主要组成部件的具体结构如下：

如图1、4所示，所述第一工件支撑夹持机构2，其包括第一立柱21、第一支撑块22和第一移动定心装置，第一支撑块22用于配合支撑第一工件3的主体，第一支撑块22固定在第一立柱21上，第一移动定心装置通过一“L”字形的第一固定座27固定在所述第一立柱21上，第一立柱21固定在底座1上，由第一立柱21支撑起来的高度方便机器人从第一工件3的底部进行焊接操作。

具体的，所述第一支撑块22的结构为“V”字形，其上设有支撑槽28，所述支撑槽28上设有供所述第一工件3的主体自上而下放入其槽内的槽口，所述支撑槽28上还设有定位块，本发明的第一工件为中心圆罐体，支撑槽28支撑定位圆罐体的主体。

为了能够精确的定位第一工件3，本发明的第一移动定心装置包括移动平板23、定位块24、圆销25和第一驱动器26，所述圆销25固定在定位块24上，所述定位块24设置在移动平板23上，所述第一驱动器26驱动所述移动平板23移动使得圆销25插入所述第一工件3内，或者从第一工件3上拔出。本发明第一工件3的主体侧壁上具有销孔，第一工件3的主体被支撑后，启动第一驱动器26使得圆销25插入第一工件3的销孔内，达到精确定位的目的，焊接结束后圆销25从销孔中拔出，结束定位。

进一步的，为了简化操作，并进一步提高定位精度，本发明的第一驱动器26包括螺杆261、导向轴杆262，所述螺杆261的一端连接手摇手柄263，其另一端穿过第一固定座27后连接所述移动平板23。

如图1、3所示，所述第二工件夹持定心机构4包括固定在所述底座1上的第二立柱41、配合夹持所述第二工件5主体的卡盘42、以及驱动所述卡盘42夹持或者松开第二工件5的第二驱动器，为了更稳定的夹持第二工件5，本发明优选卡盘42为三爪卡盘42。定位焊接时，所述第二驱动器带动三爪卡盘42夹持第二工件5，也就是头罐盖体，焊接结束后第二驱动器带动三爪卡盘42松开第二工件5。由第二立柱41支撑起来的高度方便机器人从第二工件5的底部进行焊接操作。

具体的，如图1、3所示，所述第二驱动器包括第一移动平台43、直线延伸的第一轨道44、和“L”字形的第二固定座45，所述第一轨道44的延伸方向与第一工件3的轴线方向平行，所述三爪卡盘42固定在第二固定座45上，所述第二固定座45固定在第一移动平台43上，所述第一移动平台43能够沿第一轨道44移动的设置在其内，所述第一移动平台43上穿设有第一驱动螺杆46，所述第一驱动螺杆46的自由端设有手摇手柄263。第一移动平台43在第一轨道44上的移动就可以实现三爪卡盘42夹持或者松开第二工件5，结构设计巧妙，操作便捷。

第三工件夹持定心机构6与第二工件夹持定心机构4的结构相同，且所述第二工件夹持定心机构4和第三工件夹持定心机构6两者分别对称设置在所述第一工件3的两端，两者的结构相同，此处不再赘述，两者分别用于夹持位于第一工件3两端的头罐盖体和尾罐盖体。

如图1、4所示，所述第四工件支撑夹持机构8包括第三立柱81、第二支块82和第二移动定心装置，第二支撑块82用于配合支撑定位第四工件9的主体，第二支撑块82固定在第三立柱81上，第二移动定心装置通过一“L”字形的第三固定座83固定在第三立柱81上，由第三立柱81支撑起来的高度方便机器人从第三工件7的底部进行焊接操作。

为了能够精确的定位第三工件7，本发明的第二移动定心装置包括第二移动平台84、直线延伸的第二轨道85、压紧块87和第三驱动器，所述第二轨道85的延伸方向与第一工件3的径向方向平行，所述压紧块87固定在第二移动平台84上，所述第二移动平台84能够沿第二轨道85移动的设置在其内，所述第三驱动器驱动第二移动平台84移动，使得压紧块87压紧或者松开第四工件9的端部；进一步的，所述第二移动定心装置还包括定位销86，所述定位销86固定在第二移动平台84上，所述第三驱动器驱动第二移动平台84移动，使得定位销86插入第四工件9的光孔或者从光孔中拔出。由第二支撑块82支撑第四工件9、由定位销86定位第四工件9、由压紧块87压紧第四工件9，以此从三个方向出发对第四工件9进行全方位的支撑、定位和固定，定位非常精确，固定非常牢固。

进一步的，所述第三驱动器包括穿设在第二移动平台84上的第二驱动螺杆88，所述第二驱动螺杆88的自由端设有手摇手柄263，手摇式设计，操作便捷，利于进一步提高定位精确度。

所述第五工件支撑夹持机构10与第四工件支撑夹持机构8的结构相同，此处不再赘述，且所述第四工件支撑夹持机构8和所述第五工件支撑夹持机构10两者分别对称设置在所述第一工件3的两侧，分别用于夹持第四工件9和第五工件11，也就是左法兰和右法兰。

基于上述结构，本发明的焊接夹具使用时动作过程如下：

一、焊接前状态：

第一步、启动第一工件支撑夹持机构2支撑定位夹持第一工件3；

第二步、同时启动第二工件夹持定心机构4和第三工件夹持定心机构6定位夹持第二工件5和第三工件7；

第二步、同时启动第四工件支撑夹持机构8和第五工件支撑夹持机构10，同时支撑定位夹持第四工件9和第五工件11。

二、焊接结束后的状态：

第一步、依次松开第四工件9和第五工件11的夹持；

第二步、依次松开第二工件5和第三工件7的夹持；

第三步、松开第一工件3的夹持。

本发明的一种除污装置的机器人焊接夹具，同时定位夹持除污装置的圆罐体、头罐盖体、尾罐盖体、左法兰和右法兰(分别为第一工件、第二工件、第三工件、第四工件和第五工件)，通过手摇的方式实现管体的拼接，保证罐体的定位精度，辅助机器人自动焊接操作，操作便捷，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。

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 (9)

1.一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：包括底座、和均设置在所述底座上的第一工件支撑夹持机构、第二工件夹持定心机构，第三工件夹持定心机构、第四工件支撑夹持机构和第五工件支撑夹持机构，

-所述第一工件支撑夹持机构，其包括固定在所述底座上的第一立柱、配合支撑所述第一工件主体的第一支撑块，所述第一支撑块固定在第一立柱上；

-所述第二工件夹持定心机构，其包括固定在所述底座上的第二立柱、配合夹持所述第二工件主体的卡盘、以及驱动所述卡盘夹持或者松开第二工件的第二驱动器；

-所述第三工件夹持定心机构，其与第二工件夹持定心机构的结构相同，且所述第二工件夹持定心机构和第三工件夹持定心机构两者分别对称设置在所述第一工件的两端；

-所述第四工件支撑夹持机构，其包括固定在所述底座上的第三立柱、配合支撑所述第四工件主体的第二支撑块，所述第二支撑块固定在第三立柱上；

-所述第五工件支撑夹持机构，其与第四工件支撑夹持机构的结构相同，且所述第四工件支撑夹持机构和所述第五工件支撑夹持机构两者分别对称设置在所述第一工件的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第一工件支撑夹持机构还包括第一移动定心装置，

-所述第一移动定心装置，其通过一“L”字形的第一固定座固定在所述第一立柱上，其包括移动平板、定位块、圆销和第一驱动器，所述圆销固定在定位块上，所述定位块设置在移动平板上，所述第一驱动器驱动所述移动平板移动使得圆销插入所述第一工件内，或者从第一工件上拔出。

3.根据权利要求2所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第一驱动器包括螺杆、导向轴杆，所述螺杆的一端连接手摇手柄，其另一端穿过第一固定座后连接所述移动平板。

4.根据权利要求3所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第一支撑块的结构为“V”字形，其上设有支撑槽，所述支撑槽上设有供所述第一工件的主体自上而下放入其槽内的槽口，所述支撑槽上还设有定位块。

5.根据权利要求1所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述卡盘为三爪卡盘。

6.根据权利要求5所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第二驱动器包括第一移动平台、直线延伸的第一轨道、和“L”字形的第二固定座，所述第一轨道的延伸方向与第一工件的轴线方向平行，所述三爪卡盘固定在第二固定座上，所述第二固定座固定在第一移动平台上，所述第一移动平台能够沿第一轨道移动的设置在其内，所述第一移动平台上穿设有第一驱动螺杆，所述第一驱动螺杆的自由端设有手摇手柄。

7.根据权利要求1所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第四工件支撑夹持机构还包括自第四工件的端部定心夹持第四工件的第二移动定心装置，

-所述第二移动定心装置，其通过一“L”字形的第三固定座固定在第三立柱上，其包括第二移动平台、直线延伸的第二轨道、压紧块和第三驱动器，所述第二轨道的延伸方向与第一工件的径向方向平行，所述压紧块均固定在第二移动平台上，所述第二移动平台能够沿第二轨道移动的设置在其内，所述第三驱动器驱动第二移动平台移动，使得压紧块压紧或者松开第四工件的端部。

8.根据权利要求7所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第二移动定心装置还包括定位销，所述定位销固定在第二移动平台上，所述第三驱动器驱动第二移动平台移动，使得定位销插入第四工件的光孔或者从光孔中拔出。

9.根据权利要求7或8所述的一种除污装置的机器人焊接夹具，其特征在于：所述第三驱动器包括穿设在第二移动平台上的第二驱动螺杆，所述第二驱动螺杆的自由端设有手摇手柄。