CN108927621B - 钣金结构件机器人焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钣金结构件机器人焊接装置，包括固定装置，定位夹紧机构；所述定位夹紧机构夹持钣金结构，使其保持固定；所述定位夹紧机构安装在固定装置上；所述固定装置包括工装台板，定位销，支撑垫，连接垫板，连接块；所述工装台板为长方形，中间开有12个镂空孔，分为前后两排，每排各有6个孔；前排孔均为矩形，最左侧与最右侧的后排孔为“L”形，转折处带有一定弧度，中间4个后排孔为倾斜的“Z”形，并且四个孔平行；所述工装台板前后边上各开有四个长圆形孔，长圆形孔的长边沿工装台板的宽方向；所述工装台板在相邻两个后排镂空孔间的横梁上，分别设置螺栓孔；本发明结构简单合理，装配方便，结构稳固，实用性好。

Description

钣金结构件机器人焊接装置

技术领域

本发明涉及钣金结构焊接领域，更具体的说，它涉及钣金结构件机器人焊接装置。

背景技术

随着时代和科技的发展，越来越多精密的生产设备出现在现代工业生产过程中。生产设备越来越先进，结构也越来越复杂，传统意义上的标准件仍然具有重大意义，能够降低生产成本。但是随着机器的复杂，各种不同于传统的非标准件需求越来越大。在非标准件中，钣金结构件作为一种针对性强，生产效率高的部件，正日益广泛的应用到工业生产生活中。钣金结构件形状多变，适应不同的场合和生产要求，同时，钣金件的材料和生产工艺要求相对较低，适合大规模推广使用。钣金结构件针对性强是优点，但也相应的导致不易批量生产。对于需要把立板焊接到横板侧面的钣金结构件，这类的钣金结构件焊接不易实现机器人自动焊接，传统的人工焊接方式，无法保证立板的垂直度要求，合格率较低，市面上需要一种使用方便，焊接效率高，最后完成的钣金结构件焊接精度高的焊接加工装置。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种结构简单合理，装配方便，结构稳固，实用性好的钣金结构件机器人焊接装置。

本发明的技术方案如下：

钣金结构件机器人焊接装置，包括固定装置，定位夹紧机构；所述定位夹紧机构夹持钣金结构，使其保持固定；所述定位夹紧机构安装在固定装置上；所述固定装置包括工装台板，定位销，机器人旋转框架平台；机器人旋转框架平台一体成型，其结构上包括台板垫板，支撑垫，支撑支座；所述工装台板为长方形，中间开有12个镂空孔，分为前后两排，每排各有6个孔；前排孔均为矩形，最左侧与最右侧的后排孔为“L”形，转折处带有一定弧度，中间4个后排孔为倾斜的“Z”形，并且四个孔平行；所述工装台板前后边上各开有四个长圆形孔，长圆形孔的长边沿工装台板的宽方向；所述工装台板在相邻两个后排镂空孔间的横梁上，分别设置螺栓孔；所述支撑垫通过螺栓设置在工装台板下方，与工装台板尺寸相适应；支撑垫包括两根长管，两根短管，长管的长度与工装台板长度相同，短管的长度与工装台板宽度相同；所述支撑垫的接管截面为矩形，中部镂空，其中，长管朝工装台板中心方向的一面，开有三个圆孔，短管朝向工装台板外侧方向的一面，两端开有螺栓孔，朝向工装台板中心方向的一面中部，开有方孔；所述支撑垫的两根长管，两根短管分别通过螺栓连接；所述支撑支座共有两个，分别设置在支撑垫两根短管中心下侧；所述支撑支座包括一个底板，四个三角形肋板；三角形肋板分为两组，分别设置在矩形底板的两侧，与底板短边相平行；所述支撑支座的同组两个三角形肋板，卡住支撑垫的短管，并以此固定支撑垫；所述连接块为矩形，设置在工装台板前侧，通过连接垫板固定在工装台板上，钣金结构工件通过定位销固定在连接块上；所述连接块前端有两处镂空，镂空的形状为矩形，镂空处中心与开设在工装台板长边中心的两个长圆形孔中心对应；所述连接垫板分为六组，与连接块的形状相适应。

进一步的，所述定位夹紧机构包括中端夹紧装置，末端夹紧装置；所述中端夹紧装置包括压板，气缸压紧件；所述气缸压紧件共有四个，分别位于工装台板中间四个后排孔下方，四个气缸压紧件位于同一直线上；所述压板共四块，每一块的形状均为长条形，四块压板组装成一个长条，位于工装台板中部，沿工装台板长边方向设置；所述气缸压紧件处于压板正下方，每块压板与气缸压紧件对应的位置镂空，镂空的形状为半长圆形孔；所述末端夹紧装置共有五组，分别设置在工装台板后排孔之间的梁上；每组末端夹紧装置包括一个定位夹紧主件，一个旋转压紧气缸；所述定位夹紧主件包括定位导向板，下固定定位板，上定位板；所述定位导向板包括前定位导向板，后定位导向板，两块板形状相同；所述定位导向板为矩形，中部镂空，前定位导向板，后定位导向板分别位于定位夹紧主件前后两面；所述下固定定位板与上定位板均为长方形，中部镂空，四个角开有沿长度方向的滑槽；所述下固定定位板位于定位夹紧主件下方，下固定定位板长边侧面各开有两个连接销孔，两条短边侧各开有一个连接销孔；所述上定位板位于定位夹紧主件上方；所述旋转压紧气缸通过螺栓固定在工装台板上表面，上方设置压紧臂。

进一步的，所述定位导向板下端固定在工装台板上表面，上端卡在上定位板下表面；所述下固定定位板设置在工装台板下方，下固定定位板的上表面与工装台板下表面接触；所述旋转压紧气缸压紧臂两端设置螺栓孔，压紧臂与上定位板接触，对其施加压力；所述旋转压紧气缸尺寸与定位夹紧主件尺寸相适应，被封闭在定位夹紧主件结构内。

本发明相比现有技术优点在于：

1.本发明的板金结构件焊接时，一次完成，不需要事先拼焊工序；

2.本发明在狭小的空间位置很好的应用旋转压紧气缸进行压紧和松开，工作效率大大提高，完全满足批量生产的需求；

3.本发明构思新颖，结构简便，实用性强，值得推广使用。

附图说明

图1为本发明钣金结构件机器人焊接装置整体结构示意图；

图2为本发明钣金结构件机器人焊接装置定位夹紧主件结构示意图；

图3为本发明钣金结构件机器人焊接装置工装台板结构示意图；

图4为本发明钣金结构件机器人焊接装置连接块结构示意图；

图5为本发明钣金结构件机器人焊接装置支撑垫及支撑支座结构示意图。

附图标记：工装台板1，机器人旋转框架平台2，连接块5，压板6，气缸压紧件7；旋转压紧气缸8，定位夹紧主件包括定位导向板9，下固定定位板10，上定位板11，定位圆柱销12，对称定位销13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图5所示，钣金结构件机器人焊接装置，包括固定装置，定位夹紧机构。本发明可以为需要把立板焊接到横板的相应位置，并保证精度的钣金件提供更好的焊接环境，方便实现焊接自动化。所述定位夹紧机构夹持钣金结构，使其保持固定；所述定位夹紧机构安装在固定装置上，进一步固定钣金结构件，使其在焊接过程中，保持结构稳定，同时保证立板与横板的垂直度满足要求，焊接质量更高。每一个钣金结构件机器人焊接装置可以同时为五组钣金结构件的焊接工作提供支持。

所述固定装置包括工装台板1，定位销，机器人旋转框架平台2，连接垫板，连接块5。机器人旋转框架平台2一体成型，其结构上主要包括台板垫板，支撑垫，支撑支座。所述工装台板1为长方形，中间开有12个镂空孔，分为前后两排，每排各有6个孔。钣金结构设置在工装台板1上，位于12个镂空孔之间的梁上。前排孔均为矩形，最左侧与最右侧的后排孔为“L”形，转折处带有一定弧度，中间4个后排孔为倾斜的“Z”形，并且四个孔平行。开有倾斜的“Z”形镂空孔，镂空孔之间的梁也带有倾斜度，从而更好地贴合钣金结构件横板的形状，为后期的焊接固定做准备。所述工装台板1前后边上各开有四个长圆形孔，长圆形孔的长边沿工装台板1的宽方向，设置长圆形孔方便与其他部件的连接。所述工装台板1在相邻两个后排镂空孔间的横梁上，分别设置螺栓孔。

所述台板垫板为矩形，中部镂空，尺寸与工装台板1相同，边框的宽度与工装台板1的边框宽度相同，并通过螺栓与工装台板1相连。台板垫板的作用是减轻工装台板1在焊接过程中受到的冲击，同时加强了整个固定装置的整体强度。所述支撑垫通过螺栓设置在台板垫板下方，与台板垫板尺寸相适应。支撑垫包括两根长管，两根短管，长管的长度与台板垫板长度相同，短管的长度与台板垫板宽度相同。支撑垫提高固定装置的强度，避免在焊接过程中出现不稳定的情况。所述支撑垫的接管截面为矩形，中部镂空，其中，长管朝台板垫板中心方向的一面，开有三个圆孔，短管朝向台板垫板外侧方向的一面，两端开有螺栓孔，朝向台板垫板中心方向的一面中部，开有方孔。支撑垫的内部镂空，一方面降低了成本，同时也减轻了重量，便于调整移动。所述支撑垫的两根长管，两根短管分别通过螺栓连接，螺栓连接方式可靠，同时兼顾拆装方便的特点。所述支撑支座共有两个，分别设置在支撑垫两根短管中心下侧。所述支撑支座包括一个底板，四个三角形肋板；三角形肋板分为两组，分别设置在矩形底板的两侧，与底板短边相平行。所述支撑支座的同组两个三角形肋板，卡住支撑垫的短管，并以此固定支撑垫。支撑支座提高固定装置的稳定性，能够避免因为焊接过程中震动而导致钣金结构件精度不能满足要求。

所述连接块5为矩形，设置在工装台板1前侧，通过连接垫板固定在工装台板1上，钣金结构工件通过定位销固定在连接块5上。连接块5直接与钣金结构相接触，能较好的契合钣金结构前端的形状，稳定的固定钣金结构。所述连接块5前端有两处镂空，镂空的形状为矩形，镂空处中心与开设在工装台板1长边中心的两个长圆形孔中心对应，并在此位置设置连接螺栓，从而保证连接块的稳定性。所述连接垫板分为六组，与连接块5的形状相适应。当钣金结构被夹紧固定后，会对连接块5产生压力，设置连接垫板是为了防止连接块5对工装台板1造成损伤，起到缓冲的作用。

作为优选的，所述定位夹紧机构包括中端夹紧装置，末端夹紧装置，两个装置共同提高钣金结构的夹持稳定性。所述中端夹紧装置包括压板6，气缸压紧件7。所述压板6与气缸压紧件7相连，并在气缸压紧件7的作用下夹紧钣金结构。所述气缸压紧件7共有四个，分别位于工装台板1中间四个后排孔下方，四个气缸压紧件7位于同一直线上。所述压板6共四块，每一块的形状均为长条形，四块压板组装成一个长条，位于工装台板1中部，沿工装台板1长边方向设置。压板6可同时对位于工装台板1上的五组钣金结构进行压紧操作。所述气缸压紧件7处于压板6正下方，每块压板6与气缸压紧件7对应的位置镂空，镂空的形状为半长圆形孔。半长圆形孔的设计是为了更好的与气缸压紧件7的轴相配合。

所述末端夹紧装置共有五组，分别设置在工装台板1后排孔之间的梁上。每组末端夹紧装置包括一个定位夹紧主件，一个旋转压紧气缸8。定位夹紧主件夹持固定立板的位置，旋转压紧气缸8通过对定位夹紧主件的相关部件，夹紧立板，使其稳定保持垂直于横板的状态。所述定位夹紧主件包括定位导向板9，下固定定位板10，上定位板11，定位圆柱销12，对称定位销13。所述定位导向板9包括前定位导向板9，后定位导向板9，两块板形状相同；所述定位导向板9的作用是精确实现上定位板11的定位。所述定位导向板9为矩形，中部镂空，前定位导向板9，后定位导向板9分别位于定位夹紧主件前后两面。所述下固定定位板10与上定位板11均为长方形，中部镂空，四个角开有沿长度方向的滑槽，开设的滑槽宽度与立板厚度相同，立板嵌合在下定位固定定位板10和上定位板11对应的滑槽内，安装立板时只要滑动到合适位置，就不能继续滑动，从而提高安装立板时的可靠性。定位圆柱销12设置在定位导向板之间，帮助导向并定位立板，保证立板焊接时的垂直度。所述下固定定位板10位于定位夹紧主件下方，下固定定位板10长边侧面各开有两个连接销孔，两条短边侧各开有一个连接销孔；所述上定位板11位于定位夹紧主件上方；所述上定位板11与下固定定位板10通过对称定位销13连接；对称定位销13共有四组，每组两根，每组的的对称定位销13上下对称布置，借助旋转压紧气缸8保证立板的等高对称。所述旋转压紧气缸8通过螺栓固定在工装台板1上表面，上方设置压紧臂。

作为优选的，所述定位导向板9下端固定在工装台板1上表面，上端卡在上定位板11下表面。所述下固定定位板10设置在工装台板1下方，下固定定位板10的上表面与工装台板1下表面接触。所述旋转压紧气缸8压紧臂两端设置螺栓孔，压紧臂与上定位板11接触，对其施加压力，从而压紧立板。所述旋转压紧气缸8尺寸与定位夹紧主件尺寸相适应，被封闭在定位夹紧主件结构内。

工作过程：第一步：放置固定装置，把钣金结构横板放置在固定装置上；

第二步，放置钣金结构立板，并把上定位板11放置到立板上；

第三步，用气缸压紧件7驱动压板6紧固钣金结构横板中部，旋转压紧气缸8夹紧立板；完成焊接工作，气缸压紧件7和旋转压紧气缸8恢复原位，取出钣金结构。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (2)

1.钣金结构件机器人焊接装置，其特征在于，包括固定装置和定位夹紧机构；所述定位夹紧机构夹持钣金结构，使其保持固定；所述定位夹紧机构安装在固定装置上；所述固定装置包括工装台板、定位销和机器人旋转框架平台；机器人旋转框架平台一体成型，其结构上包括台板垫板、支撑垫和支撑支座；所述工装台板为长方形，中间开有12个镂空孔，分为前后两排，每排各有6个孔；前排孔均为矩形，最左侧与最右侧的后排孔为“L”形，转折处带有一定弧度，中间4个后排孔为倾斜的“Z”形，并且中间4个后排孔平行；所述工装台板前后边上各开有四个长圆形孔，长圆形孔的长边沿工装台板的宽方向；所述工装台板在相邻两个后排镂空孔间的横梁上，分别设置螺栓孔；所述支撑垫通过螺栓设置在工装台板下方，与工装台板尺寸相适应；支撑垫包括两根长管和两根短管，长管的长度与工装台板长度相同，短管的长度与工装台板宽度相同；所述支撑垫的接管截面为矩形，中部镂空，其中，长管朝工装台板中心方向的一面，开有三个圆孔，短管朝向工装台板外侧方向的一面，两端开有螺栓孔，朝向工装台板中心方向的一面中部，开有方孔；所述支撑垫的两根长管，两根短管分别通过螺栓连接；所述支撑支座共有两个，分别设置在支撑垫两根短管中心下侧；所述支撑支座包括一个底板和四个三角形肋板；三角形肋板分为两组，分别设置在矩形底板的两侧，与底板短边相平行；所述支撑支座的同组两个三角形肋板，卡住支撑垫的短管，并以此固定支撑垫；连接块为矩形，设置在工装台板前侧，通过连接垫板固定在工装台板上，钣金结构工件通过定位销固定在连接块上；所述连接块前端有两处镂空，镂空的形状为矩形，镂空处中心与开设在工装台板长边中心的两个长圆形孔中心对应；所述连接垫板分为六组，与连接块的形状相适应；

所述定位夹紧机构包括中端夹紧装置和末端夹紧装置；所述中端夹紧装置包括压板和气缸压紧件；所述气缸压紧件共有四个，分别位于工装台板中间四个后排孔下方，四个气缸压紧件位于同一直线上；所述压板共四块，每一块的形状均为长条形，四块压板组装成一个长条，位于工装台板中部，沿工装台板长边方向设置；所述气缸压紧件处于压板正下方，每块压板与气缸压紧件对应的位置镂空，镂空的形状为半长圆形孔；所述末端夹紧装置共有五组，分别设置在工装台板后排孔之间的梁上；每组末端夹紧装置包括一个定位夹紧主件和一个旋转压紧气缸；所述定位夹紧主件包括定位导向板、下固定定位板和上定位板；所述定位导向板包括前定位导向板和后定位导向板，两块板形状相同；所述定位导向板为矩形，中部镂空，前定位导向板，后定位导向板分别位于定位夹紧主件前后两面；所述下固定定位板与上定位板均为长方形，中部镂空，下固定定位板的四个角开有沿长度方向的滑槽；所述下固定定位板位于定位夹紧主件下方，下固定定位板长边侧面各开有两个连接销孔，两条短边侧各开有一个连接销孔；所述上定位板位于定位夹紧主件上方；所述旋转压紧气缸通过螺栓固定在工装台板上表面，上方设置压紧臂。

2.根据权利要求 1所述的钣金结构件机器人焊接装置，其特征在于：所述定位导向板下端固定在工装台板上表面，上端卡在上定位板下表面；所述下固定定位板设置在工装台板下方，下固定定位板的上表面与工装台板下表面接触；所述旋转压紧气缸压紧臂两端设置螺栓孔，压紧臂与上定位板接触，对其施加压力；所述旋转压紧气缸尺寸与定位夹紧主件尺寸相适应，被封闭在定位夹紧主件结构内。

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