CN110000496B - 一种可自动切换定位的焊接夹具及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动切换定位的焊接夹具，包括设置于积放式滚筒输送线上方且用于检测两个工件差异位置的红外接近开关一、设置于积放式滚筒输送线的滚筒间隙处的升降挡轮、以及设置于积放式滚筒输送线下方的切换式定位装置，所述切换式定位装置上设置有旋转定位销，所述旋转定位销通过旋转气缸驱动进行切换；还包括接收所述红外接近开关一的信号从而控制所述旋转气缸的工控机。本发明所提供的一种可自动切换定位的焊接夹具，通过通过旋转定位销的切换，可以对两种电池托盘进行焊接定位作业，从而降低生产节拍，提高生产效率，节约生产成本；且可以自动识别工件种类并实现定位销的自动切换。

Description

一种可自动切换定位的焊接夹具及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种焊接夹具技术领域，特别是一种可自动切换定位的焊接夹具及其工作方法。

背景技术

在新能源汽车行业井喷式的发展下，其核心的电池种类及样式也变得多种多样，从而也成就了一批电池托盘及箱体生产商，对客户工件进行螺柱焊接。焊接定位销主要用于电池托盘总成定位在焊接工位上，当电池托盘总成流转至焊接工位时，底部的定位销能准确插入电池托盘的定位孔中，从而对电池托盘进行来料定位以便焊接出符合尺寸要求且焊接质量稳定的电池托盘成品。

由于客户的产品具有不同尺寸，生产商需提供一种能满足不同尺寸的工件焊接要求的螺柱焊接定位装置，实现工件上料至焊接工位后，可通过定位销的切换实现两种工件的焊接定位作业。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可自动切换定位的焊接夹具及其工作方法，能够对两种尺寸的工件进行焊接定位作业，且可以自动识别工件种类并实现定位销的自动切换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可自动切换定位的焊接夹具，包括设置于积放式滚筒输送线上方且用于检测两个工件差异位置的红外接近开关一、设置于积放式滚筒输送线的滚筒间隙处的升降挡轮、以及设置于积放式滚筒输送线下方的切换式定位装置，所述切换式定位装置上设置有旋转定位销，所述旋转定位销通过旋转气缸驱动进行切换；还包括接收所述红外接近开关一的信号从而控制所述旋转气缸的工控机。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括设置于积放式滚筒输送线侧面且用于检测工件边缘的红外接近开关二和红外接近开关三，所述红外接近开关二设置于所述红外接近开关三的上游；所述切换式定位装置包括位置固定设置的底梁基座、设置于所述底梁基座上的底顶升底梁、以及用于驱动所述底顶升底梁升降的顶升气缸，所述旋转定位销设置于所述底顶升底梁上；所述工控机接收所述红外接近开关二的信号从而控制所述升降挡轮的升降，且所述工控机接收所述红外接近开关三的信号从而控制所述顶升气缸。

作为上述技术方案的进一步改进，所述底顶升底梁还设置有用于分别配合不同工件上的定位孔的第一固定定位销和第二固定定位销，所述第一固定定位销和所述第二固定定位销均轴线竖直设置，且所述第一固定定位销和所述第二固定定位销的下端各同轴连接一个固定销气缸的活塞杆，两个所述固定销气缸的缸筒均固定连接所述底顶升底梁；所述工控机接收所述红外接近开关一的信号从而控制两个所述固定销气缸。

所述的一种可自动切换定位的焊接夹具的工作方法，包括以下步骤：

S1：所述红外接近开关二检测到工件的边缘，所述工控机控制所述升降挡轮升起从而档住工件；

S2：所述红外接近开关三检测到工件的边缘，所述工控机接收所述红外接近开关一的检测信号：所述红外接近开关一检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸和两个所述固定销气缸切换成有差异位置的工件对应的定位模式；所述红外接近开关一未检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸和两个所述固定销气缸切换成无差异位置的工件对应的定位模式；

S3：然后所述工控机控制所述顶升气缸抬升所述底顶升底梁，使所述切换式定位装置对工件进行定位；

S4：焊接结束后，所述工控机先控制所述顶升气缸下降所述底顶升底梁，再控制所述升降挡轮下降从而放行工件。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种可自动切换定位的焊接夹具及其工作方法，通过通过旋转定位销的切换、以及第一固定定位销和第二固定定位销的选用，可以对两种电池托盘进行焊接定位作业，从而降低生产节拍，提高生产效率，节约生产成本；且可以自动识别工件种类并实现定位销的自动切换。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的第一种电池托盘的结构示意图；

图2是本发明所述的第二种电池托盘的结构示意图；

图3是本发明所述的红外接近开关一、红外接近开关二、红外接近开关三和升降挡轮的设置结构示意图；

图4是本发明所述的切换式定位装置的结构示意图；

图5是本发明所述的切换式定位装置的局部放大结构示意图；

图6是本发明所述的旋转定位销使用第一旋转销柱进行定位时的结构示意图；

图7是本发明所述的旋转定位销使用第二旋转销柱进行定位时的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图7，图1至图7是本发明一个具体实施例的结构示意图。

如图1至图2所示，图1和图2分别为第一种电池托盘和第二种电池托盘：第一种电池托盘的定位孔为1’，第二种电池托盘的定位孔为2’，且第一种电池托盘和第二种电池托盘都具有侧面边缘3’；此外，第一种电池托盘具有差异位置4’，而第二种电池托盘具有差异位置4’。

如图1至图7所示，一种可自动切换定位的焊接夹具，包括设置于积放式滚筒输送线10上方且用于检测两个工件差异位置的红外接近开关一11、设置于积放式滚筒输送线10的滚筒间隙处的升降挡轮12、以及设置于积放式滚筒输送线10下方的切换式定位装置，所述切换式定位装置上设置有旋转定位销21，所述旋转定位销21通过旋转气缸212驱动进行切换；还包括接收所述红外接近开关一11的信号从而控制所述旋转气缸212的工控机。还包括设置于积放式滚筒输送线10侧面且用于检测工件边缘的红外接近开关二13和红外接近开关三14，所述红外接近开关二13设置于所述红外接近开关三14的上游；所述切换式定位装置包括位置固定设置的底梁基座221、设置于所述底梁基座221上的底顶升底梁22、以及用于驱动所述底顶升底梁22升降的顶升气缸222，所述旋转定位销21设置于所述底顶升底梁22上；所述工控机接收所述红外接近开关二13的信号从而控制所述升降挡轮12的升降，且所述工控机接收所述红外接近开关三14的信号从而控制所述顶升气缸222。

具体地，所述旋转定位销21还包括旋转固定座211和铰连接块213，所述旋转固定座211固定设置于所述底顶升底梁22上；所述旋转固定座211竖直固定设置，所述旋转气缸212的缸筒通过第一转轴214连接所述旋转固定座211的下端，所述铰连接块213的一端通过第二转轴215连接所述旋转固定座211的上端，所述铰连接块213的另一端通过第三转轴216连接所述旋转气缸212的活塞杆末端，所述第一转轴214、所述第二转轴215和所述第三转轴216均水平平行设置；所述铰连接块213上设置有第一旋转销柱217和第二旋转销柱218，所述旋转气缸212的活塞杆缩回时所述第一旋转销柱217竖直向上而所述第二旋转销柱218倾斜，所述旋转气缸212的活塞杆伸出时所述第二旋转销柱218竖直向上而所述第一旋转销柱217倾斜。所述底梁基座221的顶部竖直设置有升降滑轨223，所述底顶升底梁222的底部设置有配合所述升降滑轨223的升降滑块224，所述升降滑块224的下端设置有下限位挡块225，所述升降滑轨223的上端设置有配合所述下限位挡块225的上限位挡块226。所述升降滑块224上设置有定位销孔227，所述底梁基座221上固定设置有销柱气缸228，所述销柱气缸228的活塞杆末端用于配合所述定位销孔227，所述定位销孔227和所述销柱气缸228轴线均水平设置。所述底顶升底梁22还设置有用于分别配合不同工件上的定位孔的第一固定定位销231和第二固定定位销232，所述第一固定定位销231和所述第二固定定位销232均轴线竖直设置，且所述第一固定定位销231和所述第二固定定位销232的下端各同轴连接一个固定销气缸233的活塞杆，两个所述固定销气缸233的缸筒均固定连接所述底顶升底梁22；所述工控机接收所述红外接近开关一11的信号从而控制两个所述固定销气缸233。

上述一种可自动切换定位的焊接夹具的工作方法包括以下步骤：

S1：所述红外接近开关二13检测到工件的边缘3’，所述工控机控制所述升降挡轮12升起从而档住工件；

S2：所述红外接近开关三14检测到工件的边缘3’，所述工控机接收所述红外接近开关一11的检测信号：所述红外接近开关一11检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸212和两个所述固定销气缸233切换成有差异位置4’的工件对应的定位模式；所述红外接近开关一11未检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸212和两个所述固定销气缸233切换成无差异位置4’的工件对应的定位模式；

S3：然后所述工控机控制所述顶升气缸222抬升所述底顶升底梁22，使所述切换式定位装置对工件进行定位；

S4：焊接结束后，所述工控机先控制所述顶升气缸222下降所述底顶升底梁22，再控制所述升降挡轮12下降从而放行工件。

具体地，所述切换式定位装置的工作流程为：由于两种电池托盘的定位孔位置不同，故分别设计了三组定位销机构，均固定于所述顶升底梁22上。

当第一种电池托盘流至焊接工位后，所述第一固定定位销231由所述固定销气缸233顶起，所述第二固定定位销232不做动作，所述旋转定位销21的所述第一旋转销柱217竖直向上，此时所述顶升气缸222带动所述升降滑轨223和所述升降滑块224等滑移组件及所述顶升底梁22一同抬升，顶升到位后，所述销柱气缸228的活塞杆插入所述定位销孔227中，以此定位；同时，所述下限位挡块225和所述上限位挡块226也可对整体抬升部分进行限位，此时所述第一固定定位销231和所述第一旋转销柱217准确插入第一种电池托盘的定位孔中；螺柱焊接完毕后，所述销柱气缸228的活塞杆收回，所述顶升气缸222下降，所述顶升底梁22整体下降，第一种电池托盘流走，完成一次螺柱焊接。

焊接第二种电池托盘时，所述第二固定定位销232由所述固定销气缸233缸顶起，所述第一固定定位销231不做动作，通过所述旋转气缸212伸出活塞杆，驱动所述铰连接块213旋转，从而使所述旋转定位销21的所述第二旋转销柱218竖直向上；后续动作与焊接第一种电池托盘时相同。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体地说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种可自动切换定位的焊接夹具，其特征在于：包括设置于积放式滚筒输送线（10）上方且用于检测两个工件差异位置的红外接近开关一（11）、设置于积放式滚筒输送线（10）的滚筒间隙处的升降挡轮（12）、以及设置于积放式滚筒输送线（10）下方的切换式定位装置，所述切换式定位装置上设置有旋转定位销（21），所述旋转定位销（21）通过旋转气缸（212）驱动进行切换；还包括接收所述红外接近开关一（11）的信号从而控制所述旋转气缸（212）的工控机；

还包括设置于积放式滚筒输送线（10）侧面且用于检测工件边缘的红外接近开关二（13）和红外接近开关三（14），所述红外接近开关二（13）设置于所述红外接近开关三（14）的上游；所述切换式定位装置包括位置固定设置的底梁基座（221）、设置于所述底梁基座（221）上的底顶升底梁（22）、以及用于驱动所述底顶升底梁（22）升降的顶升气缸（222），所述旋转定位销（21）设置于所述底顶升底梁（22）上；所述工控机接收所述红外接近开关二（13）的信号从而控制所述升降挡轮（12）的升降，且所述工控机接收所述红外接近开关三（14）的信号从而控制所述顶升气缸（222）；

所述旋转定位销（21）还包括旋转固定座（211）和铰连接块（213），所述旋转固定座（211）固定设置于所述底顶升底梁（22）上；所述旋转固定座（211）竖直固定设置，所述旋转气缸（212）的缸筒通过第一转轴（214）连接所述旋转固定座（211）的下端，所述铰连接块（213）的一端通过第二转轴（215）连接所述旋转固定座（211）的上端，所述铰连接块（213）的另一端通过第三转轴（216）连接所述旋转气缸（212）的活塞杆末端，所述第一转轴（214）、所述第二转轴（215）和所述第三转轴（216）均水平平行设置；所述铰连接块（213）上设置有第一旋转销柱（217）和第二旋转销柱（218），所述旋转气缸（212）的活塞杆缩回时所述第一旋转销柱（217）竖直向上而所述第二旋转销柱（218）倾斜，所述旋转气缸（212）的活塞杆伸出时所述第二旋转销柱（218）竖直向上而所述第一旋转销柱（217）倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种可自动切换定位的焊接夹具，其特征在于：所述底梁基座（221）的顶部竖直设置有升降滑轨（223），所述底顶升底梁（22）的底部设置有配合所述升降滑轨（223）的升降滑块（224），所述升降滑块（224）的下端设置有下限位挡块（225），所述升降滑轨（223）的上端设置有配合所述下限位挡块（225）的上限位挡块（226）。

3.根据权利要求2所述的一种可自动切换定位的焊接夹具，其特征在于：所述升降滑块（224）上设置有定位销孔（227），所述底梁基座（221）上固定设置有销柱气缸（228），所述销柱气缸（228）的活塞杆末端用于配合所述定位销孔（227），所述定位销孔（227）和所述销柱气缸（228）轴线均水平设置。

4.根据权利要求1所述的一种可自动切换定位的焊接夹具，其特征在于：所述底顶升底梁（22）还设置有用于分别配合不同工件上的定位孔的第一固定定位销（231）和第二固定定位销（232），所述第一固定定位销（231）和所述第二固定定位销（232）均轴线竖直设置，且所述第一固定定位销（231）和所述第二固定定位销（232）的下端各同轴连接一个固定销气缸（233）的活塞杆，两个所述固定销气缸（233）的缸筒均固定连接所述底顶升底梁（22）；所述工控机接收所述红外接近开关一（11）的信号从而控制两个所述固定销气缸（233）。

5.根据权利要求4所述的一种可自动切换定位的焊接夹具的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：所述红外接近开关二（13）检测到工件的边缘，所述工控机控制所述升降挡轮（12）升起从而档住工件；

S2：所述红外接近开关三（14）检测到工件的边缘，所述工控机接收所述红外接近开关一（11）的检测信号：所述红外接近开关一（11）检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸（212）和两个所述固定销气缸（233）切换成有差异位置的工件对应的定位模式；所述红外接近开关一（11）未检测到阻挡，则所述工控机控制所述旋转气缸（212）和两个所述固定销气缸（233）切换成无差异位置的工件对应的定位模式；

S3：然后所述工控机控制所述顶升气缸（222）抬升所述底顶升底梁（22），使所述切换式定位装置对工件进行定位；

S4：焊接结束后，所述工控机先控制所述顶升气缸（222）下降所述底顶升底梁（22），再控制所述升降挡轮（12）下降从而放行工件。

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