CN114029687A - 一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具 - Google Patents
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Abstract
发明涉及工装夹具技术领域，公开了一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，包括框架、固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构和支撑电永磁铁机构，所述框架上设置有固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构和支撑电永磁铁机构，所述固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构分布在框架的四周，所述支撑电永磁铁机构分布在框架中间。本发明移动定位机构1和移动定位机构均可以调节、所有定位块均可以调节，能适用不同规格尺寸的波纹板工件。进行焊接或其他工作后所有旋转压紧气缸均可以打开，解决了由于工件焊后变形导致的下件困难。
Description
技术领域
发明属于工装夹具技术领域，具体地说，涉及一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具。
背景技术
在完成焊接制作的波纹板工件(60)结构示意图如图12和图13所示，现有的波纹板工件主要是通过焊接的方式制作加工的，现有的波纹板工件在组对焊接过程中依旧存在以下难题：
a.现有的波纹板工件种类繁多，形状与大小各不相同，其波纹板有整体式、拼接式，边框件有角钢、折弯板、方管、板材等拼接而成，而现有的波纹板工件组对与焊接工装夹具大多只能针对一种规格的工件进行焊接制作，同时焊接后由于焊接变形的原因导致下件困难。
b.现有的波纹板工件在焊接制作过程中会根据变形程度调节各个边框件的距离，保证焊后尺寸，而现有的工装夹具大多都没有调节功能与反变形功能，只能针对一种规格尺寸的工件进行焊接制作，同时现有的工装夹具对边框件没有精确的定位压压紧，不能保证组对焊接后的尺寸精度与质量。
c.现有的波纹板工件制作夹具不适用自动化生产，不能通过搬运机器人实现零件的自动上下料，效率低，不方便操作、工人劳动强度大。
有鉴于此特提出发明。
发明内容
为解决上述技术问题，发明采用技术方案的基本构思是：
一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具,包括框架、固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构和支撑电永磁铁机构，所述框架上设置有固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构和支撑电永磁铁机构，所述固定定位机构、移动定位机构、移动定位机构分布在框架的四周，所述支撑电永磁铁机构分布在框架中间。
作为发明的一种优选实施方式，所述固定定位机构包括安装座、气缸连接板、行程可调节导杆气缸、压板、旋转压紧气缸、压臂、调节螺栓、气缸防护罩、调节组件、定位块组件和无油衬套；
所述框架上侧至少分布有两个固定定位机构，所述固定定位机构的安装座通过螺钉或其他方式固定在框架上，所述安装座上安装有气缸连接板、气缸防护罩、无油衬套、定位块组件、调节组件，所述调节组件可以通过调节螺钉来调整定位块的高度，兼容不同规格尺寸的上边框件，所述气缸连接板上安装有行程可调节导杆气缸，通过调节行程可调节导杆气缸的行程来抵消工件的焊后变形量，所述行程可调节导杆气缸上安装有压板，所述调节组件包括定位板、调节螺钉、盖板和导向轴，所述调节螺钉、盖板、导向轴、盖板均安装在定位板上。
作为发明的一种优选实施方式，所述移动定位机构包括滑块组件和定位组件，所述滑块组件还包括导轨、滑块、挡板和快速定位销，换型时通过调节滑块在导轨上的位置然后用快速定位销锁紧，可以兼容长度不同的波纹板工件；
所述定位组件还包括安装座B、轨道防护板、行程可调节导杆气缸B、压板 B、旋转压紧气缸B、压臂B、气缸防护罩B、调节组件B、定位块组件B和无油衬套，所述框架的左、右两侧各分布至少有两个移动定位机构，所述移动定位机构移动定位机构；
所述滑块组件上安装有安装座B，所述安装座B上安装有气缸防护罩B、行程可调节导杆气缸B、无油衬套、轨道防护板、定位块组件B和调节组件B,所述调节组件B可以通过调节螺钉来调整定位块的高度，兼容不同规格尺寸的左右边框件，所述行程可调节导杆气缸B上安装有旋转压紧气缸B、压板B，通过调节行程可调节导杆气缸B的行程来抵消工件的焊后变形量，所述调节组件B 包括定位板B、调节螺钉、盖板和导向轴，所述调节螺钉、盖板、导向轴、盖板均安装在定位板上。
作为发明的一种优选实施方式，所述移动定位机构包括滑块组件和定位组件，所述滑块组件包括导轨、滑块、挡板、快速定位销，换型时通过调节滑块在导轨上的位置然后用快速定位销锁紧，可以兼容长度不同的波纹板工件；
所述定位组件包括安装座C、轨道防护板、行程可调节导杆气缸C、压板C、旋转压紧气缸B、压臂B、气缸防护罩B、调节组件C、定位块组件B和无油衬套，所述框架下侧分布有移动定位机构，所述滑块组件上安装有安装座C，所述安装座安装座C上安装有气缸防护罩B、行程可调节导杆气缸C、无油衬套、轨道防护板、定位块组件B、调节组件C,所述调节组件C可以通过调节螺钉来调整定位块的高度，兼容不同规格尺寸的下边框件，行程可调节导杆气缸C上安装有压板C，通过调节行程可调节导杆气缸C的行程来抵消工件的焊后变形量，调节组件C包括定位板C、调节螺钉、盖板和导向轴，所述调节螺钉、盖板、导向轴、盖板均安装在定位板上。
作为发明的一种优选实施方式，所述支撑电永磁铁机构包括电永磁铁安装座和电永磁铁，所述支撑电永磁铁机构安装工件的结构形式分布于框架中间，所述电永磁铁安装座固定在框架上，所述电永磁铁安装在电永磁铁安装座上，通过控制电永磁铁的通、断磁来支撑和吸紧中间的波纹板，保证波纹板上件后位置的准确性。
作为发明的一种优选实施方式，所述压板C上安装有旋转压紧气缸B，压板B用来定位工件的下边框件，所述旋转压紧气缸B上安装有压臂B，所述旋转压紧气缸B可以夹紧下边框件。
作为发明的一种优选实施方式，所述压板B上安装有旋转压紧气缸B，压板B以致于定位工件的左右边框件，所述旋转压紧气缸B上安装有压臂B，所述旋转压紧气缸B可以夹紧左右边框件。
作为发明的一种优选实施方式，所述压板上安装有旋转压紧气缸，压板用来定位工件的上边框件，旋转压紧气缸可以夹紧工件的上边框件，所述旋转压紧气缸上安装有压臂，所述压臂上安装有调节螺栓，通过调整调节螺栓可以夹紧不同规格尺寸的上边框件。
作为发明的一种优选实施方式，定位块组件包括定位块和调整垫片，调整垫片安装于定位块下方；定位块组件B包括定位块B和调整垫片，调整垫片安装于定位块B下方。
发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1.移动定位机构1和移动定位机构均可以调节、所有定位块均可以调节，能适用不同规格尺寸的波纹板工件。进行焊接或其他工作后所有旋转压紧气缸均可以打开，解决了由于工件焊后变形导致的下件困难。
2.所有边框件均有气缸定位和夹紧，可以通过调节行程可调节导杆气缸的伸出行程来控制波纹板工件的外宽尺寸，用于抵消波纹板工件的焊后变形。
3.所有定位和夹紧单元均通过自动控制，能适用于自动化组对焊接，方便操作者操作，减轻劳动强度，提高生产效率。
下面结合附图对发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
在附图中：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明固定定位机构结构示意图；
图3为本发明调节组件结构示意图；
图4为本发明移动定位机构A整体结构示意图；
图5为本发明移动定位机构A组合结构示意图；
图6为本发明定位组件结构示意图；
图7为本发明调节组件B结构示意图；
图8为本发明移动定位机构B结构示意图；
图9为本发明移动定位机构B组合结构示意图；
图10为本发明调节组件B结构示意图；
图11为本发明支撑电永磁铁机构结构示意图；
图12为本发明焊接制作的波纹板工件在夹具上横向分布结构示意图；
图13为本发明焊接制作的波纹板工件在夹具上纵向分布结构示意图。
图中：1-框架；2-固定定位机构；3-移动定位机构A；4-移动定位机构B； 5-支撑电永磁铁机构；21-安装座；211-无油衬套；22-气缸连接板；23-行程可调节导杆气缸；24-压板；25-旋转压紧气缸；26-压臂；27-调节螺栓；28-气缸防护罩；29-调节组件；31-滑块组件；32-定位组件；311-导轨；312-滑块；313- 挡板；314-快速定位销；321-安装座B；322-轨道防护板；323-行程可调节导杆气缸B；324-压板B；325-旋转压紧气缸B；326-压臂B；327-气缸防护罩B； 328-调节组件B；3281-调节螺钉；329-定位块组件B；41-定位组件；411-安装座C；414-调节组件C；4141-定位块；422-行程可调节导杆气缸C；423-压板C； 51-电永磁铁安装座；52-电永磁铁；61-波纹板；62-上边框件；63-左右边框件； 64-下边框件。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明发明。
如图1至图3所示，一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，包括框架1、固定定位机构2、移动定位机构A3、移动定位机构B4、支撑电永磁铁机构5，框架1上设置有固定定位机构2、移动定位机构A3、移动定位机构B4、支撑电永磁铁机构5，固定定位机构2和移动定位机构A3；其中移动定位机构B4分布在框架1的四周、支撑电永磁铁机构5分布在框架1中间。
参阅图2和图3固定定位机构包括安装座21、气缸连接板22、行程可调节导杆气缸23、压板24、旋转压紧气缸25、压臂26、调节螺栓27、气缸防护罩 28、调节组件29、定位块组件210、无油衬套211，框架1侧分上至少分布有两个固定定位机构2，固定定位机构2的安装座21通过螺钉固定在框架1上，安装座21上安装有气缸连接板22、气缸防护罩28、无油衬套211、定位块组件210、调节组件29，调节组件29可以通过调节螺钉291来调整定位块292的高度，兼容不同规格尺寸的上边框件62，气缸连接板22上安装有行程可调节导杆气缸23，通过调节行程可调节导杆气缸23的行程来抵消工件的焊后变形量，行程可调节导杆气缸23上安装有压板24，压板24上安装有旋转压紧气缸 25，压板用来定位工件的上边框件62，旋转压紧气缸25可以夹紧工件的上边框件62，旋转压紧气缸25上安装有压臂26，压臂上安装有调节螺栓27，通过调整调节螺栓27可以夹紧不同规格尺寸的上边框件62。
参阅图4、图5、图6和图7，移动定位机构A3包括滑块组件31和定位组件32，滑块组件31包括导轨311、滑块312、挡板313、快速定位销314，换型时通过调节滑块312在导轨311上的位置然后用快速定位销314锁紧，可以兼容长度不同的波纹板工件，定位组件32包括安装座B321、轨道防护板322、行程可调节导杆气缸B323、压板B324、旋转压紧气缸B325、压臂B326、气缸防护罩B327、调节组件B328、定位块组件B329、无油衬套211，框架左、右两侧各分布至少有两个移动定位机构A3，移动定位机构A移动定位机构A3，滑块组件31上安装有安装座B321，安装座B321上安装有气缸防护罩B327、行程可调节导杆气缸B323、无油衬套211、轨道防护板322、定位块组件B329、调节组件B328,调节组件B328可以通过调节螺钉3281来调整定位块3282的高度，兼容不同规格尺寸的左右边框件63，行程可调节导杆气缸B323上安装有旋转压紧气缸B325、压板B324，通过调节行程可调节导杆气缸B323的行程来抵消工件的焊后变形量，压板B324上安装有旋转压紧气缸B325，压板B324用来定位工件的左右边框件63，旋转压紧气缸B325上安装有压臂B326，旋转压紧气缸B325可以夹紧左右边框件63。
参阅图8、图9和图10，移动定位机构B4包括滑块组件31和定位组件41，滑块组件31包括导轨311、滑块312、挡板313、快速定位销314，换型时通过调节滑块312在导轨311上的位置然后用快速定位销314锁紧，可以兼容长度不同的波纹板工件，定位组件41包括安装座C411、轨道防护板322图中隐藏、行程可调节导杆气缸C422、压板C423、旋转压紧气缸B325、压臂B326、气缸防护罩B327、调节组件C414、定位块组件B329、无油衬套211，框架1下侧分布有移动定位机构B4，滑块组件31上安装有安装座C411，安装座安装座C411 上安装有气缸防护罩B327、行程可调节导杆气缸C422、无油衬套211、轨道防护板322图中隐藏、定位块组件B329、调节组件C414,调节组件C414可以通过调节螺钉3281来调整定位块4141的高度，兼容不同规格尺寸的下边框件64，行程可调节导杆气缸C422上安装有压板C423，通过调节行程可调节导杆气缸 C422的行程来抵消工件的焊后变形量，压板C423上安装有旋转压紧气缸B325，压板B324用来定位工件的下边框件64，旋转压紧气缸B325上安装有压臂B326，旋转压紧气缸B325可以夹紧下边框件64。
参阅图11，支撑电永磁铁机构5包括电永磁铁安装座51和电永磁铁52，支支撑电永磁铁机构5安装工件的结构形式分布于框架中间，电永磁铁安装座51固定在框架1上，电永磁铁52安装在电永磁铁安装座51上，通过控制电永磁铁52的通、断磁来支撑和吸紧中间的波纹板61，保证波纹板61上件后位置的准确性。
本实施例的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具的实施原理如下步骤：
S1、PLC或者其它控制打开所有波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具中的行程可调节导杆气缸行程可调节导杆气缸23、行程可调节导杆气缸B323、行程可调节导杆气缸C422处于缩回状态、旋转压紧气缸旋转压紧气缸25、旋转压紧气缸B325处于伸出状态。
S2、PLC或者其它控制所有电永磁铁52处于断磁状态。
S3、根据波纹板工件60上边框件62的结构形式和尺寸，调节调节螺钉291 来调整定位块292的高度。
S4、根据波纹板工件60左右边框件63的结构形式和尺寸，调节调节螺钉 3281来调整定位块3282的高度。
S5、根据波纹板工件60下边框件63的结构形式和尺寸，调节调节螺钉3281 来调整定位块4141的高度。
S6、根据波纹板工件60的结构形式和尺寸，调节滑块组件31中滑块312 的位置。
S7、搬运机器人或人工将长度方向二次定位好的上边框件62放置在定位块 292上，PLC或者其它控制旋转压紧气缸25缩回，夹紧上边框件62。
S8、搬运机器人或人工将长度方向二次定位好的左右边框件63放置在定位块3282上，PLC或者其它控制移动定位机构A3中的旋转压紧气缸25缩回，夹紧左右边框件63。
S9、搬运机器人或人工将长度方向二次定位好的下边框件63放置在定位块4141上，PLC或者其它控制移动定位机构B4中的旋转压紧气缸25缩回，夹紧下边框件63。
S10、搬运机器人或人工将二次定位好的波纹板61放置在电永磁铁52、定位块组件210、定位块组件B329上如果波纹板61为多件拼接而成，则依次放置完，PLC或者其它按需控制电永磁铁52充磁，支撑和吸紧波纹板61。
S11、PLC或者其它控制所有行程可调节导杆气缸23、行程可调节导杆气缸 B323、行程可调节导杆气缸C422按照所需的顺序伸出到位。
S12、进行焊接或其他工作。
S13、焊接或其他工作完成后，所有旋转压紧气缸打开旋转压紧气缸25、旋转压紧气缸B325处于伸出状态，然后，所有行程可调节导杆气缸行程可调节导杆气缸23、行程可调节导杆气缸B323、行程可调节导杆气缸C422缩回、所有电永磁铁52断磁。
S14、搬运机器人下件。
Claims (8)
1.一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，包括框架(1)、固定定位机构(2)、移动定位机构A(3)、移动定位机构B(4)和支撑电永磁铁机构(5)，其特征在于，所述框架(1)上设置有固定定位机构(2)、移动定位机构A(3)、移动定位机构B(4)和支撑电永磁铁机构(5)，所述固定定位机构(2)、移动定位机构A(3)、移动定位机构B(4)分布在框架(1)的四周，所述支撑电永磁铁机构(5)分布在框架(1)中间。
2.根据权利要求1所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述固定定位机构(2)包括安装座(21)、气缸连接板(22)、行程可调节导杆气缸(23)、压板(24)、旋转压紧气缸(25)、压臂(26)、调节螺栓(27)、气缸防护罩(28)、调节组件(29)、定位块组件(210)和无油衬套(211)；
所述框架(1)上侧至少分布有两个固定定位机构(2)，所述固定定位机构(2)的安装座(21)通过螺钉或其他方式固定在框架(1)上，所述安装座(21)上安装有气缸连接板(22)、气缸防护罩(28)、无油衬套(211)、定位块组件(210)、调节组件(29)，所述调节组件(29)可以通过调节螺钉(291)来调整定位块(292)的高度，兼容不同规格尺寸的上边框件(62)，所述气缸连接板(22)上安装有行程可调节导杆气缸(23)，通过调节行程可调节导杆气缸(23)的行程来抵消工件的焊后变形量，所述行程可调节导杆气缸(23)上安装有压板(24)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述移动定位机构A(3)包括滑块组件(31)和定位组件(32)，所述滑块组件(31)还包括导轨(311)、滑块(312)、挡板(313)和快速定位销(314)，换型时通过调节滑块(312)在导轨(311)上的位置然后用快速定位销(314)锁紧；
所述定位组件(32)还包括安装座B(321)、轨道防护板(322)、行程可调节导杆气缸B(323)、压板B(324)、旋转压紧气缸B(325)、压臂B(326)、气缸防护罩B(327)、调节组件B(328)、定位块组件B(329)和无油衬套(211)，所述框架(1)的左、右两侧各分布至少有两个移动定位机构A(3)；
所述滑块组件(31)上安装有安装座B(321)，所述安装座B(321)上安装有气缸防护罩B(327)、行程可调节导杆气缸B(323)、无油衬套(211)、轨道防护板(322)、定位块组件B(329)和调节组件B(328),所述调节组件B(328)可以通过调节螺钉(3281)来调整定位块(3282)的高度，兼容不同规格尺寸的左右边框件(63)，所述行程可调节导杆气缸B(323)上安装有旋转压紧气缸B(325)、压板B(324)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述移动定位机构B(4)包括滑块组件(31)和定位组件(41)，所述滑块组件(31)包括导轨(311)、滑块(312)、挡板(313)、快速定位销(314)，换型时通过调节滑块(312)在导轨(311)上的位置然后用快速定位销(314)锁紧，可以兼容长度不同的波纹板工件；
所述定位组件(41)包括安装座C(411)、轨道防护板(322)、行程可调节导杆气缸C(422)、压板C(423)、旋转压紧气缸B(325)、压臂B(326)、气缸防护罩B(327)、调节组件C(414)、定位块组件B(329)和无油衬套(211)，所述框架(1)下侧分布有移动定位机构B(4)，所述滑块组件(31)上安装有安装座C(411)，所述安装座安装座C(411)上安装有气缸防护罩B(327)、行程可调节导杆气缸C(422)、无油衬套(211)、轨道防护板(322)、定位块组件B(329)和调节组件C(414)，行程可调节导杆气缸C(422)上安装有压板C(423)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述支撑电永磁铁机构(5)包括电永磁铁安装座(51)和电永磁铁(52)，所述支撑电永磁铁机构(5)安装工件的结构形式分布于框架中间，所述电永磁铁安装座(51)固定在框架(1)上，所述电永磁铁(52)安装在电永磁铁安装座(51)上。
6.根据权利要求4所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述压板C(423)上安装有旋转压紧气缸B(325)，压板B(324)用来定位工件的下边框件(64)，所述旋转压紧气缸B(325)上安装有压臂B(326)，所述旋转压紧气缸B(325)可以夹紧下边框件(64)。
7.根据权利要求3所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述压板B(324)上安装有旋转压紧气缸B(325)，压板B(324)以致于定位工件的左右边框件(63)，所述旋转压紧气缸B(325)上安装有压臂B(326)，所述旋转压紧气缸B(325)可以夹紧左右边框件(63)。
8.根据权利要求2所述的一种适用于波纹板工件机器人自动组焊的工装夹具，其特征在于，所述压板(24)上安装有旋转压紧气缸(25)，压板(24)用来定位工件的上边框件(62)，旋转压紧气缸(25)可以夹紧工件的上边框件(62)，所述旋转压紧气缸(25)上安装有压臂(26)，所述压臂(26)上安装有调节螺栓(27)，通过调整调节螺栓(27)可以夹紧不同规格尺寸的上边框件(62)。
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