CN113523662A - 一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，属于机械自动化技术领域。包括基座组件、翻转总成、水平微调组件、旋转送件总成、防失效夹紧组件，通过基座组件固定于操作平面，翻转总成设置于基座组件中顶板的顶部，翻转总成可180度左右的进行翻转，通过设置的自动旋转的转动夹头座，可使得在左右每一侧装夹，装夹底板都能旋转至装夹空间下方，保持装夹的固定基准不变；基座组件上还设置有水平微调总成，可消除翻转配合产生的配合误差，使得翻转总成的翻转臂能处于水平状态；通过设置的旋转送件总成，可将焊接辅料自动输送至焊接工件处；装夹底板底部还设置有防失效夹紧总成，保证装夹的安全，具有精度高、安全可靠的优点。

Description

一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别涉及一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，给我国的机械制造业的发展带来了广阔的发展空间，原有的焊接技术在一定程度上不能适应市场经济的发展需求，所以大部分的行业都在积极的进行焊接工艺技术的研发，实现焊接技术的自动化，在最大限度上提高焊接工艺的技术质量，保证焊接过程的可靠性与安全性，促使焊接工艺技术的不断革新，是当下焊接技术行业需要解决的问题。

焊接工装是焊接工艺中不可缺少的部分，通过将待焊接的物体固定在焊接工装上进行翻转的操作，可方便焊接人员对不同的焊接位置进行焊接操作，传统的焊接翻转装置是将工件夹持在可以自动旋转的装置之间，利用外部驱动带动工件同步旋转，从而完成不同位置的焊接。

如现有技术（CN 207139180 U）公开的一种焊接翻转平台，包括第一支架，与第一支架相对设置第二支架，第一支架和第二支架上均设置有至少两个支撑滚轮；翻转台，翻转台的两端均固定设置有转轴，第一支架和第二支架上的支撑滚轮的轮面分别滚动支撑翻转台两端的转轴；驱动装置，与翻转台两端的至少一个转轴传动连接，驱动转轴转动，仅能实现翻转台的拆装以及装夹工件的翻转，但由于缺少相关的翻转限位基准，对于工件的翻转精度却无法保证，易出现焊接位置偏斜的现象。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，包括基座组件、翻转总成、焊接工件，所述基座组件包括底座、立杆、顶板，所述翻转总成包括翻转底座、翻转轴、翻转臂、转动夹头座、装夹底板、夹紧顶板，通过所述基座组件中底座固定于操作平面，所述立杆下端固定于所述底座的上平面，所述顶板的下端固定于所述立杆的上端，所述翻转总成中翻转底座固定于所述顶板的上部，所述翻转轴旋转连接于所述翻转底座，所述翻转臂的末端插接固定于所述翻转轴中，所述翻转臂的前端旋转连接有转动夹头座，所述转动夹头座的下部固定有装夹底板，所述夹紧顶板位于所述装夹底板上部，所述焊接工件卡夹与所述转动夹头座与所述装夹底板之间；

所述基座组件还包括微调位、微调伸缩孔，两组微调位对称的固定于所述顶板上平面的左右两侧，每组所述微调位上都在竖直方向上开设有两组微调伸缩孔；

所述翻转总成中的翻转齿轮插接固定于所述翻转轴的轴端，翻转齿条位于所述翻转齿轮的下方，齿条滑槽固定于所述顶板的上平面，所述翻转齿条滑动连接于所述齿条滑槽中，齿条推板固定于所述翻转齿条的一端，气缸座固定于所述顶板的下平面，推动气缸的主体固定于所述气缸座，所述推动气缸的气杆与所述齿条推板固定连接；

所述转动夹头座的上部竖直方向上固定安装有夹紧齿条，所述夹紧顶板的主平面贯通开设有夹紧齿条位，夹紧齿轮位于所述夹紧齿条的一侧，夹紧电机固定于所述夹紧顶板的上平面，所述夹紧电机与所述夹紧齿轮轴连接；

所述转动夹头座的末端还插接固定有夹头转动中心齿轮，夹头转动驱动齿轮位于所述夹头转动中心齿轮的一侧，夹头驱动电机固定于所述翻转臂的侧端面，所述夹头驱动电机与所述夹头转动驱动齿轮轴连接；

所述基座组件上还设置有水平微调组件，所述水平微调组件中两组微调顶座分别通过下端固定连接的顶座伸缩杆插接于所述微调位上开设的微调伸缩孔中，所述顶板的下平面与每组所述微调位对应的位置都固定有丝杠底座，每组所述顶座伸缩杆的下端都固定有丝杠滑块，所述丝杠滑块的外侧设置有伸缩支座，所述伸缩支座的上端固定于所述顶板的下平面，伸缩丝杠的上端旋转连接于所述丝杠底座，所述伸缩丝杠的下端旋转连接于所述伸缩支座，所述丝杠滑块套接于所述伸缩丝杠，所述伸缩丝杠的底端穿过所述伸缩支座后与丝杠电机轴连接，所述丝杠电机固定于所述伸缩支座的下端；

所述基座组件的立杆上还设置有旋转送件总成，所述旋转送件总成中的旋转中心座旋转连接于所述立杆的上端，所述旋转中心座的外围同轴设置有送件盘，数组支撑杆连接于所述送件盘与所述旋转中心座之间，旋转中心齿轮同轴的插接固定于所述旋转中心座的下端，旋转驱动齿轮位于所述旋转中心齿轮的一侧，电机底板固定于所述立杆上，旋转驱动电机固定于所述电机底板，所述旋转驱动齿轮与所述旋转驱动电机轴连接；

所述装夹底板的底部还设置有防失效夹紧组件，所述防失效夹紧组件中的连接杆孔上下贯通于所述转动夹头座及所述装夹底板，夹紧连接杆插接于所述连接杆孔内部，所述夹紧连接杆的顶部与所述夹紧顶板的下部固定连接，联动杆的上端旋转连接于所述夹紧连接杆的下端，手动夹紧支座固定于所述装夹底板的下部，所述手动夹紧手柄为L形结构，L形结构的尖角处于所述联动杆的下端旋转连接，L形结构的顶端与所述手动夹紧支座旋转连接。

进一步地，所述翻转齿条的长度与所述翻转齿轮的旋转周长一致。

进一步地，所述翻转臂的侧端面上固定有水平检测仪。

进一步地，所述伸缩支座为上部开口的倒U形结构，倒U形结构的两端固定于所述顶板的下平面。

进一步地，所述送件盘的截面为槽型结构。

与现有的焊接翻转装置相比，本发明提供的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置具有如下优点：

（1）．本发明设置的翻转总成设置有双重翻转机构，其中的其主要支撑作用的翻转臂可左右180度的进行翻转，翻转臂前端的转动夹头座能以翻转臂为基准进行360度的旋转，通过翻转臂可实现装夹工件焊接主面稳固的翻转，通过转动夹头座可实现装夹工件在小范围内的旋转，安全可靠，可操作性强，同时可360度旋转的转动夹头座，可使得固定的装夹底板在工件装夹前处于装夹空间的下方，保持装夹基准不变，提高装夹的稳定性。

（2）．本发明还设置有水平微调总成，水平微调总成中的两组可自动升降的微调顶座设置在翻转臂与微调位之间，通过微调顶座与翻转臂的接触配合，可消除翻转配合传递过程中产生的误差，保证翻转的精度，从而保证焊接工件基座的精度。

（3）．本发明装夹底板的底部还设置有防失效夹紧总成，防失效夹紧总成为手动操作连杆进行驱动的夹紧方式，可对装夹的工件进行双重的保护，在夹紧齿条及相关机构失效的情况下，保证装夹零件不跌落。

（4）．本发明基座组件的立杆上还设置有旋转送件总成，旋转送件总成可放置不同的焊接辅料，可将焊接辅料自动的输送至焊接工件前，减少人工放置的时间，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置的整体结构示意图；

图2为本发明基座组件的结构示意图；

图3为本发明翻转总成中翻转臂部分的结构示意图；

图4为本发明翻转总成中转动夹头座部分的结构示意图；

图5为本发明水平微调总成中水平检测仪部分的结构示意图；

图6为本发明水平微调总成的结构示意图；

图7为本发明旋转送件总成的结构示意图；

图8为本发明防失效夹紧组件的结构示意图。

附图标记：1、基座组件；2、翻转总成；3、水平微调组件；4、旋转送件总成；5、防失效夹紧组件；6、焊接工件；7、焊接辅料；101、底座；102、立杆；103、顶板；104、微调位；105、微调伸缩孔；201、翻转底座；202、翻转轴；203、翻转臂；204、翻转齿轮；205、翻转齿条；206、齿条滑槽；207、齿条推板；208、推动气缸；209、气缸座；210、转动夹头座；211、装夹底板；212、夹紧顶板；213、夹紧齿条位；214、夹紧齿条；215、夹紧齿轮；216、夹紧电机；217、夹头转动中心齿轮；218、夹头转动驱动齿轮；219、夹头驱动电机；301、水平检测仪；302、微调顶座；303、顶座伸缩杆；304、伸缩支座；305、伸缩丝杠；306、丝杠底座；307、丝杠电机；308、丝杠滑块；401、旋转中心座；402、送件盘；403、支撑杆；404、旋转中心齿轮；405、旋转驱动齿轮；406、旋转驱动电机；407、电机底板；501、夹紧连接杆；502、连接杆孔；503、手动夹紧支座；504、联动杆；505、手动夹紧手柄。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面参照附图对本发明提供的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置进行实例描述。

实施例一：

本发明实现焊接工件装夹及翻转的实例如图1、图2、图3和图4所示，装置整体通过基座组件1中底座101固定于操作平面，立杆102下端固定于底座101的上平面，顶板103的下端固定于立杆102的上端，翻转总成2中翻转底座201固定于顶板103的上部，翻转轴202旋转连接于翻转底座201，翻转臂203的末端插接固定于翻转轴202中，翻转臂203的前端旋转连接有转动夹头座210，转动夹头座210的下部固定有装夹底板211，夹紧顶板212位于装夹底板211上部，焊接工件6卡夹与转动夹头座210与装夹底板211之间；

翻转总成2中的翻转齿轮204插接固定于翻转轴202的轴端，翻转齿条205位于翻转齿轮204的下方，齿条滑槽206固定于顶板103的上平面，翻转齿条205滑动连接于齿条滑槽206中，翻转齿条205与翻转齿轮204配合传动，齿条推板207固定于翻转齿条205的一端，气缸座209固定于顶板103的下平面，推动气缸208的主体固定于气缸座209，推动气缸208的气杆与齿条推板207固定连接，转动夹头座210的上部竖直方向上固定安装有夹紧齿条214，夹紧顶板212的主平面贯通开设有夹紧齿条位213，夹紧顶板212通过夹紧齿条位213插接在夹紧齿条214上，夹紧齿轮215位于夹紧齿条214的一侧，夹紧电机216固定于夹紧顶板212的上平面，夹紧电机216与夹紧齿轮215轴连接，夹紧齿轮215与夹紧齿条214配合传动，转动夹头座210的末端还插接固定有夹头转动中心齿轮217，夹头转动驱动齿轮218位于夹头转动中心齿轮217的一侧，夹头驱动电机219固定于翻转臂203的侧端面，夹头驱动电机219与夹头转动驱动齿轮218轴连接，夹头转动驱动齿轮218与夹头转动中心齿轮217传动配合，使得转动夹头座210及装夹底板211可自动以翻转臂203为基准旋转，无论翻转臂203翻转至左右任意一侧，转动夹头座210及装夹底板211都可自动旋转至装夹空间的下方，作为固定基准面，方便装夹；

通过将焊接工件6放置在装夹底板211上，启动夹紧电机216带动夹紧齿轮215转动，夹紧齿轮215通过与固定的夹紧齿条214的配合，带动夹紧顶板212向下运动，通过夹紧顶板212与焊接工件6上部的接触，将焊接工件6自动压紧在装夹底板211上；

启动推动气缸208，推动气缸208通过气杆带动翻转齿条205的左右移动，通过翻转齿条205带动翻转齿轮204的旋转，从而带动翻转臂203翻转至左、右方向上任一平面；

作为自动装夹失效的预防措施，装夹工件的双重联合装夹实例如图1、图2、图3、图4和图8所示，防失效夹紧组件5中的连接杆孔502上下贯通于翻转总成2中的转动夹头座210及装夹底板211，夹紧连接杆501插接于连接杆孔502内部，夹紧连接杆501的顶部与夹紧顶板212的下部固定连接，联动杆504的上端旋转连接于夹紧连接杆501的下端，手动夹紧支座503固定于装夹底板211的下部，手动夹紧支座503位于夹紧连接杆501的一侧，手动夹紧手柄505为L形结构，L形结构的尖角处于联动杆504的下端旋转连接，L形结构的顶端与手动夹紧支座503旋转连接，通过人工操作手动夹紧手柄505可实现夹紧顶板212的装夹动作，提升装夹的安全性，使得在夹紧齿条214及相关传动部件失效后，焊接工件6不会因跌落造成对操作者的损伤；

具体的，翻转臂翻转水平度的微调实例如图1、图2、图3、图5和图6所示，基座组件1还包括微调位104、微调伸缩孔105，两组微调位104对称的固定于顶板103上平面的左右两侧，每组微调位104上都在竖直方向上开设有两组尺寸大小一致的微调伸缩孔105，水平微调组件3包括中两组微调顶座302分别通过下端固定连接的顶座伸缩杆303插接于微调位104上开设的微调伸缩孔105中，顶板103的下平面与每组微调位104对应的位置都固定有丝杠底座306，每组顶座伸缩杆303的下端都固定有丝杠滑块308，丝杠滑块308的外侧设置有伸缩支座304，伸缩支座304的上端固定于顶板103的下平面，伸缩丝杠305的上端旋转连接于丝杠底座306，伸缩丝杠305的下端旋转连接于伸缩支座304，丝杠滑块308套接于伸缩丝杠305，伸缩丝杠305的底端穿过伸缩支座304后与丝杠电机307轴连接，丝杠电机307固定于伸缩支座304的下端；

翻转臂203的侧端面上固定有水平检测仪301，水平检测仪301用于检测翻转臂203翻转动作的水平度，将检测信号反馈给位于顶板103左右两端的水平微调组件3中的丝杠电机307，丝杠电机307根据反馈信号带动伸缩丝杠305转动，伸缩丝杠305与丝杠滑块308配合传动，带动贴靠在翻转臂203下方的微调顶座302向上或是向下调整，从而保证翻转的水平精度；

作为优化地，伸缩支座304为上部开口的倒U形结构，倒U形结构的两端固定于顶板103的下平面，倒U形内部用于为丝杠滑块308的上下移动提供空间，使得丝杠滑块308仅能在一定的范围内移动，不会出现超程。

实施例二：

配合工件自动翻转焊接辅料自动输送的实例如图1、图2、图3、图7和图8所示，旋转送件总成4中旋转中心座401旋转连接于基座组件1中的立杆102上端，旋转中心座401的外围同轴设置有送件盘402，数组支撑杆403连接于送件盘402与旋转中心座401之间，旋转中心齿轮404同轴的插接固定于旋转中心座401的下端，旋转驱动齿轮405位于旋转中心齿轮404的一侧，电机底板407固定于立杆102上，旋转驱动电机406固定于电机底板407，旋转驱动齿轮405与旋转驱动电机406轴连接；

当焊接工件6装夹在翻转总成中夹紧底板211与夹紧顶板212之间完成后，需要工件焊接时，将数组焊接辅料7按照焊接工艺的顺序依次摆放在送件盘402中，然后启动旋转驱动电机406，旋转驱动电机406带动旋转驱动齿轮405转动，旋转驱动齿轮405通过与旋转中心齿轮404带动旋转中心座401转动，旋转中心座401带动送件盘402以及位于送件盘402上的与焊接工序对应焊接辅料7依次送至焊接工件6附近，取拿焊接，从而减少人工识别焊接辅料7的时间，提高焊接效率，防止出错；

作为优化地，送件盘402的截面为槽型结构，用于批量放置焊接辅料7而不脱落。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，包括翻转臂（203），其特征在于：还包括基座组件（1）、翻转总成（2）、焊接工件（6）；

所述基座组件（1）包括底座（101）、立杆（102）、顶板（103），所述翻转总成（2）包括翻转底座（201）、翻转轴（202）、转动夹头座（210）、装夹底板（211）、夹紧顶板（212），通过所述基座组件（1）中底座（101）固定于操作平面，所述立杆（102）下端固定于所述底座（101）的上平面，所述顶板（103）的下端固定于所述立杆（102）的上端，所述翻转总成（2）中翻转底座（201）固定于所述顶板（103）的上部，所述翻转轴（202）旋转连接于所述翻转底座（201），所述翻转臂（203）的末端插接固定于所述翻转轴（202）中，所述翻转臂（203）的前端旋转连接有转动夹头座（210），所述转动夹头座（210）的下部固定有装夹底板（211），所述夹紧顶板（212）位于所述装夹底板（211）上部，所述焊接工件（6）卡夹与所述转动夹头座（210）与所述装夹底板（211）之间。

2.根据权利要求书1所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：所述基座组件（1）还包括微调位（104）、微调伸缩孔（105），两组微调位（104）对称的固定于所述顶板（103）上平面的左右两侧，每组所述微调位（104）上都在竖直方向上开设有两组微调伸缩孔（105）。

3.根据权利要求书1所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：所述翻转总成（2）中的翻转齿轮（204）插接固定于所述翻转轴（202）的轴端，翻转齿条（205）位于所述翻转齿轮（204）的下方，齿条滑槽（206）固定于所述顶板（103）的上平面，所述翻转齿条（205）滑动连接于所述齿条滑槽（206）中，齿条推板（207）固定于所述翻转齿条（205）的一端，气缸座（209）固定于所述顶板（103）的下平面，推动气缸（208）的主体固定于所述气缸座（209），所述推动气缸（208）的气杆与所述齿条推板（207）固定连接，所述转动夹头座（210）的上部竖直方向上固定安装有夹紧齿条（214），所述夹紧顶板（212）的主平面贯通开设有夹紧齿条位（213），夹紧齿轮（215）位于所述夹紧齿条（214）的一侧，夹紧电机（216）固定于所述夹紧顶板（212）的上平面，所述夹紧电机（216）与所述夹紧齿轮（215）轴连接， 所述转动夹头座（210）的末端还插接固定有夹头转动中心齿轮（217），夹头转动驱动齿轮（218）位于所述夹头转动中心齿轮（217）的一侧，夹头驱动电机（219）固定于所述翻转臂（203）的侧端面，所述夹头驱动电机（219）与所述夹头转动驱动齿轮（218）轴连接。

4.根据权利要求书1所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：还包括水平微调组件（3），所述水平微调组件（3）中两组微调顶座（302）分别通过下端固定连接的顶座伸缩杆（303）插接于所述微调位（104）上开设的微调伸缩孔（105）中，所述顶板（103）的下平面与每组所述微调位（104）对应的位置都固定有丝杠底座（306），每组所述顶座伸缩杆（303）的下端都固定有丝杠滑块（308），所述丝杠滑块（308）的外侧设置有伸缩支座（304），所述伸缩支座（304）的上端固定于所述顶板（103）的下平面，伸缩丝杠（305）的上端旋转连接于所述丝杠底座（306），所述伸缩丝杠（305）的下端旋转连接于所述伸缩支座（304），所述丝杠滑块（308）套接于所述伸缩丝杠（305），所述伸缩丝杠（305）的底端穿过所述伸缩支座（304）后与丝杠电机（307）轴连接，所述丝杠电机（307）固定于所述伸缩支座（304）的下端。

5.根据权利要求书4所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：所述水平微调组件（3）中的水平检测仪（301）固定于所述翻转臂（203）的侧端面上。

6.根据权利要求书4所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：所述伸缩支座（304）为上部开口的倒U形结构，倒U形结构的两端固定于所述顶板（103）的下平面。

7.根据权利要求书1所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：还包括旋转送件总成（4），所述旋转送件总成（4）中的旋转中心座（401）旋转连接于所述立杆（102）的上端，所述旋转中心座（401）的外围同轴设置有送件盘（402），数组支撑杆（403）连接于所述送件盘（402）与所述旋转中心座（401）之间，旋转中心齿轮（404）同轴的插接固定于所述旋转中心座（401）的下端，旋转驱动齿轮（405）位于所述旋转中心齿轮（404）的一侧，电机底板（407）固定于所述立杆（102）上，旋转驱动电机（406）固定于所述电机底板（407），所述旋转驱动齿轮（405）与所述旋转驱动电机（406）轴连接。

8.根据权利要求书7所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：所述送件盘（402）的截面为槽型结构。

9.根据权利要求书1所述的一种高精度自动化焊接机的工件翻转装置，其特征在于：还包括防失效夹紧组件（5），所述防失效夹紧组件（5）中连接杆孔（502）上下贯通于所述转动夹头座（210）及所述装夹底板（211），夹紧连接杆（501）插接于所述连接杆孔（502）内部，所述夹紧连接杆（501）的顶部与所述夹紧顶板（212）的下部固定连接，联动杆（504）的上端旋转连接于所述夹紧连接杆（501）的下端，手动夹紧支座（503）固定于所述装夹底板（211）的下部，所述手动夹紧手柄（505）为L形结构，L形结构的尖角处于所述联动杆（504）的下端旋转连接，L形结构的顶端与所述手动夹紧支座（503）旋转连接。

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