CN109249159B - 一种焊接机器人夹具快换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接机器人夹具快换装置，包括底座、夹紧机构和夹具安装座，底座上设有多个夹紧机构，夹具安装座通过夹紧机构与底座相固定，夹紧机构与夹具安装座之间设有第一定位机构。本发明的有益效果是：使用前先在每个夹具安装座上的指定位置安装一个针对不同工件的夹具，然后在需要对不同工件进行装夹焊接时，整体更换具有夹具安装座的夹具，并通过第一定位机构来对夹具安装座的安装位置进行定位，以及通过夹紧机构夹紧，由于第一定位机构的存在，因此可以以其为基准进行调零工作，这样能够有效缩短调零所需要的时间，提高更换效率，降低了对工人的技能要求。

Description

一种焊接机器人夹具快换装置

技术领域

本发明涉及焊接辅助设备领域，尤其涉及一种焊接机器人夹具快换装置。

背景技术

随着社会的快速发展进步，现代制造生产业多半开始使用焊接机器人来进行焊接工装,采用焊接机器人代替人工进行焊接，提高了品质的同时还提高了产量，降低了成本。但是，在焊接机器人焊接的过程中由于各种工件的不同，因此需要不同的夹具进行匹配焊接。目前都是采用人工更换夹具，在更换不同的夹具时，都需要人工调零(焊接机器人与夹具的位置调节)，每次调零需要工人花费2-8个小时，且对工人的技能要求相当高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种焊接机器人夹具快换装置，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种焊接机器人夹具快换装置，包括底座、夹紧机构和夹具安装座，底座上设有多个夹紧机构，夹具安装座通过夹紧机构与底座相固定，夹紧机构与夹具安装座之间设有第一定位机构。

本发明的有益效果是：使用前先在每个夹具安装座上的指定位置安装一个针对不同工件的夹具，然后在需要对不同工件进行装夹焊接时，整体更换具有夹具安装座的夹具，并通过第一定位机构来对夹具安装座的安装位置进行定位，以及通过夹紧机构夹紧，由于第一定位机构的存在，因此可以以其为基准进行调零工作，这样能够有效缩短调零所需要的时间，提高更换效率，降低了对工人的技能要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，夹紧机构包括第一承载平台、夹板和升降组件，第一承载平台设置在底座上，升降组件设置在第一承载平台上，夹板设置在升降组件上，夹具安装座处在第一承载平台与夹板之间，夹板在升降组件的驱使下靠近和远离第一承载平台，以实现对夹具安装座的夹紧和松开。

采用上述进一步的有益效果是：结构简单，稳定性好，且能有效且快速的将夹具安装座夹紧和松开。

进一步，夹紧机构还包括直线移动组件，直线移动组件设置在底座上，第一承载平台设置在直线移动组件上。

采用上述进一步的有益效果是：能够根据夹具安装座的大小适当调整第一承载平台、夹板和升降组件的位置，以便更好的对夹具安装座进行夹持。

进一步，直线移动组件为液压缸、气缸或丝杆传动机构。

采用上述进一步的有益效果是：结构简单，操控方便，精度高。

进一步，第一定位机构包括设置在夹板下方的定位块和设置在夹具安装座端部、且与定位块相匹配的开放式定位槽。

采用上述进一步的有益效果是：结构简单，且能在夹紧机构对夹具安装座夹紧和松开的过程中进行定位或解除定位，提高了装夹的精度。

进一步，夹具安装座包括第一底板、第二底板和立柱，第一底板与第二底板之间通过多个立柱相连接，且第二底板位于第一底板的上方，第二底板上设有若干用于连接夹具的连接孔，开放式定位槽设置在第一底板的端部。

采用上述进一步的有益效果是：方便夹具在夹具安装座上进行拆装。

进一步，还包括升降平台，升降平台设置在夹具安装座下方的底座上。

采用上述进一步的有益效果是：方便将夹具安装座装入到夹紧机构上以及方便将夹具安装座从夹紧机构上卸下。

进一步，还包括第二定位机构，第二定位机构设置在底座与第一底板之间。

进一步，第二定位机构包括竖直设置在底座上的定位柱和设置在第一底板上、且与定位柱相匹配的第一定位孔，夹具安装座在升降平台的驱使下进行上升和下降时，以实现让定位柱进入和脱离第一底板上的第一定位孔。

采用上述进两步的有益效果是：在夹具安装座上到升降平台上后可以对其进行定位，方便第一定位机构进行再定位，保证夹紧机构能够准确的将夹具安装座夹紧。

进一步，第一底板上设有多个吊环。

采用上述进一步的有益效果是：便于装有夹具的夹具安装座进行更换。

附图说明

图1为本发明所述焊接机器人夹具快换装置在安装有夹具时的结构示意图；

图2为本发明所述焊接机器人夹具快换装置的结构示意图；

图3为本发明所述夹具安装座的结构示意图；

图4为本发明所述焊接机器人夹具快换装置在拆除夹具安装座后的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座，2、夹紧机构，210、第一承载平台，220、夹板，230、升降组件，231、安装架，232、电动伸缩件，233、导向柱，234、复位弹簧，240、直线移动组件，3、夹具安装座，310、第一底板，311、吊环，312、万向轮，313、第二定位孔，320、第二底板，321、连接孔，330、立柱，4、第一定位机构，410、定位块，420、开放式定位槽，5、升降平台，510、斜板，6、第二定位机构，610、定位柱，620、第一定位孔，630、第二承载平台，640、安装平台，650、弹簧卡销，660、套筒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2、图3、图4所示，一种焊接机器人夹具快换装置，包括底座1、夹紧机构2和夹具安装座3，底座1上设有多个夹紧机构2，夹具安装座3通过夹紧机构2与底座1相固定，即通过夹紧机构2能够将夹具安装座3固定在底座1上，而夹具安装座3上则安装有对应的夹具，夹紧机构2与夹具安装座3之间设有第一定位机构4。

在本实施例中，还可以对上述方案进行进一步优化，具体如下：

夹紧机构2包括第一承载平台210、夹板220和升降组件230，第一承载平台210设置在底座1上，升降组件230设置在第一承载平台210上，夹板220设置在升降组件230上，夹具安装座3处在第一承载平台210与夹板220之间，夹板220在升降组件230的驱使下靠近第一承载平台210，以实现对夹具安装座3的夹紧，以及夹板220在升降组件230的驱使下远离第一承载平台210，以实现对夹具安装座3的松开。

升降组件230包括安装架231、电动伸缩件232和导向柱233，安装架231包括两根纵梁和一根横梁，横梁的两端分别与两根纵梁的上端相连接，而两根纵梁的下端则分别与第一承载平台210相连接，电动伸缩件232设置在安装架231的横梁上，在安装架231的横梁与第一承载平台210之间设有多根导向柱233，夹板220上设有供导向柱233穿过的过孔，导向柱233则处在夹板220上的过孔内，电动伸缩件232与夹板220相连接，电动伸缩件232在伸缩过程中，促使夹板220靠近和远离第一承载平台210，电动伸缩件232可以为气缸、液压缸或电缸。

另外，升降组件230还包括复位弹簧234，各导向柱233上均套设有复位弹簧234，复位弹簧234的两端分别抵着夹板220和第一承载平台210，有助于夹板220回位。

夹紧机构2还包括直线移动组件240，直线移动组件240设置在底座1上，第一承载平台210设置在直线移动组件240上，第一承载平台210在直线移动组件240的驱使下能够靠近和远离夹具安装座3，直线移动组件240为液压缸、气缸或丝杆传动机构。

第一定位机构4包括设置在夹板220下方的定位块410和设置在夹具安装座3端部、且与定位块410相匹配的开放式定位槽420，定位块410的形状及大小与开放式定位槽420的形状及大小相同，定位块410的数量至少为一个，具体可为一个、两个、三个、四个等，开放式定位槽420的数量大于等于定位块410的数量。

夹具安装座3包括第一底板310、第二底板320和立柱330，第一底板310与第二底板320之间通过多个立柱330相连接，第一底板310与立柱330之间可以采用焊接或螺栓进行连接，第二底板320与立柱330之间最好采用螺栓进行连接，这样使得第二底板320变为可拆卸式，第二底板320位于第一底板310的上方，第二底板320上设有若干用于连接夹具的连接孔321，由于第二底板320与立柱330之间采用螺栓进行连接，因此在更换夹具时，可以选择直接将第二底板320和夹具一起拆卸，开放式定位槽420设置在第一底板310的端部的正中间。

焊接机器人夹具快换装置还包括升降平台5，升降平台5设置在夹具安装座3下方的底座1上。通常情况下，夹紧机构2的数量可为两个、三个、四个等，而在本实施例中，优选为两个，为了便于理解，以图1、图2、图4所示视角为参照，进行方位的描述，两个夹紧机构2分别用于对夹具安装座3的左右两端进行夹紧，升降平台5处在两个夹紧机构2之间的底座1上。

焊接机器人夹具快换装置还包括第二定位机构6，第二定位机构6设置在底座1与第一底板310之间，其中，第二定位机构6包括竖直设置在底座1上的定位柱610和设置在第一底板310上、且与定位柱610相匹配的第一定位孔620，夹具安装座3在升降平台5的驱使下进行上升和下降时，以实现让定位柱610进入和脱离第一底板310上的第一定位孔620。

为了方便将夹具安装座3转移到升降平台5上，在第一底板310上设有多个吊环311，这样可以采用吊运的方式转移，升降平台5为现有技术中的脚踩式液压升降装置。

当然，还可以在升降平台5的前侧和/或后侧设置斜板510，以便形成坡道，斜板510的上端通过铰链与升降平台5转动连接，而斜板510的下端为自由端，斜板510的自由端与底座1相接触，在使用时，随升降平台5的升高或下降，可以改变斜板510的倾斜角度，而在第一底板310的下方设有多个万向轮312，以便夹具安装座3通过斜板510推上升降平台5。

第二定位机构6还包括第二承载平台630、安装平台640、弹簧卡销650、套筒660和轴承(图中未示出)，定位柱610的下端与底座1相连接，而定位柱610的上端穿透升降平台5的承载板，并伸出一定距离，第二承载平台630固定的套设在定位柱610的上端，且第二承载平台630上端面与第一承载平台210的上端面平齐，套筒660套在定位柱610外，且套筒660的下端与底座1相连接，套筒660的上端穿透升降平台5的承载板，并伸出一定距离，套筒660上端伸出到承载板外的距离小于定位柱610上端伸出到承载板外的距离，轴承套设在套筒660的上端，轴承的内圈与套筒660的上端固定连接，安装平台640固定在轴承的外圈上，安装平台640的上端面低于第二承载平台630上端面，弹簧卡销650竖直设置在安装平台640上，第一底板310上设有与弹簧卡销650相匹配的第二定位孔313，当夹具安装座3通过两个夹紧机构2夹紧时，第二承载平台630的上端面与夹具安装座3中的第一底板310的下端面相接触，以及弹簧卡销650伸入到第一底板310上的第二定位孔313内，定位柱610的上端处在第一定位孔620内，定位块410处在开放式定位槽420内，第二承载平台630、安装平台640、弹簧卡销650、套筒660和轴承的加入，能够进一步提升定位精度。

一种焊接机器人夹具快换装置的使用方法，包括如下步骤：

S100、将夹具安装座3通过万向轮312顺着斜板510推上升降平台5，此时升降平台5为上升位置(或者使用叉车吊车等直接将夹具安装座3运输到位)；

S200、让定位柱610与第一底板310上的第一定位孔620对准，升降平台5下降，直至弹簧卡销650的上端抵触到夹具安装座3中的第一底板310的下端面；

S300、旋转安装平台640，使得安装平台640上的弹簧卡销650对准或插入到第一底板310上的第二定位孔313内，此时定位柱610已有部分进入到第一定位孔620内；

S400、启动夹紧机构2中的直线移动组件240，使得第一承载平台210慢慢靠近夹具安装座3，直至夹具安装座3中的第一底板310进入到第一承载平台210和夹板220之间；

S500、让升降组件230、直线移动组件240、升降平台5同时处于启动状态，使得夹具安装座3中的第一底板310被第一承载平台210和夹板220夹紧，以及使得定位块410进入到开放式定位槽420内，定位柱610进入到第一定位孔620内和弹簧卡销650进入到第二定位孔313内，夹具安装座3的安装完成；

S600、夹具安装座3拆卸过程与上述步骤相反。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种焊接机器人夹具快换装置，其特征在于，包括底座(1)、夹紧机构(2)和夹具安装座(3)，所述底座(1)上设有多个所述夹紧机构(2)，所述夹具安装座(3)通过所述夹紧机构(2)与所述底座(1)相固定，所述夹紧机构(2)与所述夹具安装座(3)之间设有第一定位机构(4)；

所述夹紧机构(2)包括第一承载平台(210)、夹板(220)和升降组件(230)，所述第一承载平台(210)设置在所述底座(1)上，所述升降组件(230)设置在所述第一承载平台(210)上，所述夹板(220)设置在所述升降组件(230)上，所述夹具安装座(3)处在所述第一承载平台(210)与所述夹板(220)之间，所述夹板(220)在所述升降组件(230)的驱使下靠近和远离所述第一承载平台(210)，以实现对所述夹具安装座(3)的夹紧和松开；

所述夹紧机构(2)还包括直线移动组件(240)，所述直线移动组件(240)设置在所述底座(1)上，所述第一承载平台(210)设置在所述直线移动组件(240)上；

所述第一定位机构(4)包括设置在夹板(220)下方的定位块(410)和设置在所述夹具安装座(3)端部、且与定位块(410)相匹配的开放式定位槽(420)；

所述夹具安装座(3)包括第一底板(310)、第二底板(320)和立柱(330)，所述第一底板(310)与所述第二底板(320)之间通过多个所述立柱(330)相连接，且所述第二底板(320)位于所述第一底板(310)的上方，所述第二底板(320)上设有若干用于连接夹具的连接孔(321)，所述开放式定位槽(420)设置在所述第一底板(310)的端部；

还包括升降平台(5)，所述升降平台(5)设置在所述夹具安装座(3)下方的所述底座(1)上；

在升降平台(5)的前侧和/或后侧设置斜板(510)，以便形成坡道，斜板(510)的上端通过铰链与升降平台(5)转动连接，而斜板(510)的下端为自由端，斜板(510)的自由端与底座(1)相接触；在第一底板(310)的下方设有多个万向轮(312)，以便夹具安装座(3)通过斜板(510)推上升降平台(5)。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机器人夹具快换装置，其特征在于，所述直线移动组件(240)为液压缸、气缸或丝杆传动机构。

3.根据权利要求1所述的一种焊接机器人夹具快换装置，其特征在于，还包括第二定位机构(6)，所述第二定位机构(6)设置在所述底座(1)与所述第一底板(310)之间。

4.根据权利要求3所述的一种焊接机器人夹具快换装置，其特征在于，所述第二定位机构(6)包括竖直设置在所述底座(1)上的定位柱(610)和设置在所述第一底板(310)上、且与定位柱(610)相匹配的第一定位孔(620)，所述夹具安装座(3)在所述升降平台(5)的驱使下进行上升和下降时，以实现让所述定位柱(610)进入和脱离所述第一底板(310)上的第一定位孔(620)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种焊接机器人夹具快换装置，其特征在于，所述第一底板(310)上设有多个吊环(311)。

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