CN114346577A - 主筋组件通用自动工装夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工装夹具领域，具体涉及一种主筋组件通用自动工装夹具，包括工装基座、溜板夹装组件Ⅰ和溜板夹装组件Ⅱ，工装基座包括工装机架和沿着工装机架的长度方向铺设的直线导轨，溜板夹装组件Ⅰ和溜板夹装组件Ⅱ均与直线导轨滑动连接，在直线导轨一侧端部的工装机架上设有定位板；所述溜板夹装组件Ⅰ包括左右旋螺纹丝杠Ⅰ，左右旋螺纹丝杠Ⅰ的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅰ，左右旋螺纹丝杠Ⅰ的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅰ；所述溜板夹装组件Ⅱ包括左右旋螺纹丝杠Ⅱ，左右旋螺纹丝杠Ⅱ的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅱ，左右旋螺纹丝杠Ⅱ的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅱ。通过对主筋的夹紧定位，再配合变位机和焊接设备完成对主筋组件的焊接。
Description
技术领域
本发明属于工装夹具领域，具体涉及一种主筋组件通用自动工装夹具。
背景技术
液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的设备，顶梁、掩护梁、底座是液压支架的主要承载结构件。主筋组件为订单式产品，工件结构及尺寸随订单不同而发生变化，按产品类型分为顶梁、掩护梁及底座内外主筋，贴板位置分布在主筋单侧或者双侧，部分掩护梁内主筋存在拼接形式，每块贴板数量为一至四块不等，需要将各个贴板焊接在主筋上。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种主筋组件通用自动工装夹具，通过对主筋的夹紧定位，再配合变位机和焊接设备完成对主筋组件的焊接。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种主筋组件通用自动工装夹具，包括工装基座、溜板夹装组件Ⅰ和溜板夹装组件Ⅱ，工装基座包括工装机架和沿着工装机架的长度方向铺设的直线导轨，溜板夹装组件Ⅰ和溜板夹装组件Ⅱ均与直线导轨滑动连接，在直线导轨一侧端部的工装机架上设有定位板；所述溜板夹装组件Ⅰ包括左右旋螺纹丝杠Ⅰ，左右旋螺纹丝杠Ⅰ的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅰ，左右旋螺纹丝杠Ⅰ的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅰ；所述溜板夹装组件Ⅱ包括左右旋螺纹丝杠Ⅱ，左右旋螺纹丝杠Ⅱ的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅱ，左右旋螺纹丝杠Ⅱ的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅱ。
进一步地，所述溜板夹装组件Ⅱ包括溜板Ⅱ，溜板Ⅱ的下侧面设有与直线导轨滑动连接的滑块Ⅱ，所述左右旋螺纹丝杠Ⅱ设置在溜板Ⅱ的上侧面；所述左工装夹板Ⅱ通过左滑架滑板Ⅱ固定在左旋螺纹螺母Ⅱ上，左旋螺纹螺母Ⅱ与左右旋螺纹丝杠Ⅱ的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅱ通过右滑架滑板Ⅱ固定在右旋螺纹螺母Ⅱ上，右旋螺纹螺母Ⅱ与左右旋螺纹丝杠Ⅱ的右旋部传动连接；溜板Ⅱ的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅱ，左滑架滑板Ⅱ和右滑架滑板Ⅱ均通过导轨滑块组件Ⅱ与溜板Ⅱ连接。
进一步地，所述溜板夹装组件Ⅰ包括滑架底座和溜板Ⅰ，溜板Ⅰ的下侧面设有与直线导轨滑动连接的滑块Ⅰ，滑架底座通过导轨滑块组件Ⅲ设置在溜板Ⅰ的上侧面，滑架底座还通过连接板与螺纹螺母固定，螺纹螺母与固定在溜板Ⅰ上侧面的螺纹丝杠传动连接；所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ设置在滑架底座的上表面，所述左工装夹板Ⅰ通过左滑架滑板Ⅰ固定在左旋螺纹螺母Ⅰ上，左旋螺纹螺母Ⅰ与左右旋螺纹丝杠Ⅰ的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅰ通过右滑架滑板Ⅰ固定在右旋螺纹螺母Ⅰ上，右旋螺纹螺母Ⅰ与左右旋螺纹丝杠Ⅰ的右旋部传动连接；滑架底座的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅰ，左滑架滑板Ⅰ和右滑架滑板Ⅰ均通过导轨滑块组件Ⅰ与滑架底座连接。
进一步地，所述溜板Ⅱ上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅱ平行的工件支架Ⅱ；所述溜板Ⅰ上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅰ平行的工件支架Ⅰ。
进一步地，所述工装基座还包括沿着直线导轨布置的齿条，所述溜板Ⅰ上布置行走电机Ⅰ，行走电机Ⅰ传动连接的行走齿轮Ⅰ与齿条相啮合；所述溜板Ⅱ上布置行走电机Ⅱ，行走电机Ⅱ传动连接的行走齿轮Ⅱ与齿条相啮合。
进一步地，所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ和所述左右旋螺纹丝杠Ⅱ均由液压马达驱动，所述螺纹丝杠由滑架位移电机驱动。
进一步地，还包括工件在位检测，工件在位检测的信号发射部设在右滑架滑板Ⅱ上，工件在位检测的信号接收部设在所述左滑架滑板Ⅱ上。
本发明的有益效果是：本申请通过对主筋的夹紧定位，将本工装夹具放置在变位机上配合焊接设备完成对主筋组件的焊接，本申请针对主筋为平板或折弯板的结构形式均可以完成夹紧定位。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明工装基座的结构示意图；
图3为本发明溜板夹装组件Ⅱ的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6为本发明溜板夹装组件Ⅱ的立体示意图；
图7为本发明溜板夹装组件Ⅰ的结构示意图；
图8为图7的俯视图；
图9为图8的A-A剖视图；
图10为图8的B-B剖视图；
图11为本发明溜板夹装组件Ⅰ的立体示意图；
图12为本发明夹持主筋组件的示意图；
图中，1、工装基座，1.1、工装机架，1.2、直线导轨，1.3、齿条，1.4、定位板，2、溜板夹装组件Ⅰ，2.1、行走齿轮Ⅰ，2.2、导轨滑块组件Ⅲ，2.3、滑架底座，2.4、导轨滑块组件Ⅰ，2.5、行走电机Ⅰ，2.6、滑架位移电机，2.7、溜板Ⅰ，2.8、螺纹丝杠，2.9、连接板，2.10、工件支架Ⅰ，2.11、液压马达Ⅰ，2.12、右工装夹板Ⅰ，2.13、左右旋螺纹丝杠Ⅰ，2.14、左工装夹板Ⅰ，2.15、右滑架滑板Ⅰ，2.16、轴承座Ⅰ，2.17、轴承座Ⅲ，2.18、螺纹螺母，2.19、滑块Ⅰ，2.20、左旋螺纹螺母Ⅰ，2.21、右旋螺纹螺母Ⅰ，2.22、左滑架滑板Ⅰ，3、溜板夹装组件Ⅱ，3.1、行走齿轮Ⅱ，3.2、导轨滑块组件Ⅱ，3.3、滑块Ⅱ，3.4、行走电机Ⅱ，3.5、溜板Ⅱ，3.6、工件支架Ⅱ，3.7、液压马达Ⅱ，3.8、右工装夹板Ⅱ，3.9、工件在位检测，3.10、左右旋螺纹丝杠Ⅱ，3.11、左工装夹板Ⅱ，3.12、右滑架滑板Ⅱ，3.13、轴承座Ⅱ，3.14、左旋螺纹螺母Ⅱ，3.15、右旋螺纹螺母Ⅱ，3.16、左滑架滑板Ⅱ。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种主筋组件通用自动工装夹具，包括工装基座1、溜板夹装组件Ⅰ2和溜板夹装组件Ⅱ3。如图2所示，工装基座1包括工装机架1.1和沿着工装机架1.1的长度方向铺设的直线导轨1.2，工装机架1.1的两端部用于活动连接在变位机上。溜板夹装组件Ⅰ2和溜板夹装组件Ⅱ3均与直线导轨1.2滑动连接，在直线导轨1.2一侧端部的工装机架1.1上设有定位板1.4。所述溜板夹装组件Ⅰ2包括左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13，左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅰ2.14，左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅰ2.12；当驱动左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13转动时，将会带动左工装夹板Ⅰ2.14和右工装夹板Ⅰ2.12同时做靠近的直线运动或同时做远离的直线运动。所述溜板夹装组件Ⅱ3包括左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10，左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅱ3.11，左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅱ3.8；当驱动左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10转动时，将会带动左工装夹板Ⅱ3.11和右工装夹板Ⅱ3.8同时做靠近的直线运动或同时做远离的直线运动。通过左工装夹板Ⅰ2.14和右工装夹板Ⅰ2.12以及左工装夹板Ⅱ3.11和右工装夹板Ⅱ3.8两组夹持组件可以实现对主筋的夹持；定位板1.4的设置用于对主筋进行定位。
本申请的溜板夹装组件Ⅱ3的具体结构如图3至图6所示，溜板夹装组件Ⅱ3包括溜板Ⅱ3.5，溜板Ⅱ3.5的下侧面设有与直线导轨1.2滑动连接的滑块Ⅱ3.3。如图2所示，所述工装基座1还包括沿着直线导轨1.2布置的齿条1.3，所述溜板Ⅱ3.5上布置行走电机Ⅱ3.4，行走电机Ⅱ3.4传动连接的行走齿轮Ⅱ3.1与齿条1.3相啮合。通过行走电机Ⅱ3.4驱动行走齿轮Ⅱ3.1与齿条1.3，使得滑块Ⅱ3.3沿着直线导轨1.2做直线运动。左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10通过一对轴承座Ⅱ3.13设置在溜板Ⅱ3.5的上侧面；所述左工装夹板Ⅱ3.11通过左滑架滑板Ⅱ3.16固定在左旋螺纹螺母Ⅱ3.14上，左旋螺纹螺母Ⅱ3.14与左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅱ3.8通过右滑架滑板Ⅱ3.12固定在右旋螺纹螺母Ⅱ3.15上，右旋螺纹螺母Ⅱ3.15与左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10的右旋部传动连接；溜板Ⅱ3.5的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅱ3.2，导轨滑块组件Ⅱ3.2设置有两组，两组所述的导轨滑块组件Ⅱ3.2关于左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10对称设置。导轨滑块组件Ⅱ3.2的导轨设置在溜板Ⅱ3.5上，左滑架滑板Ⅱ3.16和右滑架滑板Ⅱ3.12上均设置有导轨滑块组件Ⅱ3.2的滑块。通过导轨滑块组件Ⅱ3.2对左滑架滑板Ⅱ3.16和右滑架滑板Ⅱ3.12的限制，使得左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10转动时，左滑架滑板Ⅱ3.16和右滑架滑板Ⅱ3.12能仅能做直线运动。
本申请的溜板夹装组件Ⅰ可以采用同上述溜板夹装组件Ⅱ3所述的结构。但上述的结构配置能仅能完成对主筋为平板结构的夹紧定位，而无法完成对主筋为折弯板的夹紧定位。为此，本申请对溜板夹装组件Ⅰ进行了结构改进，其具体结构如图7至图11所示，所述溜板夹装组件Ⅰ2包括滑架底座2.3和溜板Ⅰ2.7，溜板Ⅰ2.7的下侧面设有与直线导轨1.2滑动连接的滑块Ⅰ2.19，溜板Ⅰ2.7上布置行走电机Ⅰ2.5，行走电机Ⅰ2.5传动连接的行走齿轮Ⅰ2.1与齿条1.3相啮合，通过行走电机Ⅰ2.5驱动行走齿轮Ⅰ2.1与齿条1.3，使得滑块Ⅰ2.19沿着直线导轨1.2做直线运动。滑架底座2.3通过导轨滑块组件Ⅲ2.2设置在溜板Ⅰ2.7的上侧面，导轨滑块组件Ⅲ2.2的滑块设置在滑架底座2.3的下表面，导轨滑块组件Ⅲ2.2的导轨设置在溜板Ⅰ2.7的上侧面。滑架底座2.3还通过连接板2.9与螺纹螺母2.18固定，螺纹螺母2.18与固定在溜板Ⅰ2.7上侧面的螺纹丝杠2.8传动连接，螺纹丝杠2.8通过一对轴承座Ⅲ2.17固定在溜板Ⅰ2.7上侧面。所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13通过一对轴承座Ⅰ2.16设置在滑架底座2.3的上表面，所述左工装夹板Ⅰ2.14通过左滑架滑板Ⅰ2.22固定在左旋螺纹螺母Ⅰ2.20上，左旋螺纹螺母Ⅰ2.20与左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅰ2.12通过右滑架滑板Ⅰ2.15固定在右旋螺纹螺母Ⅰ2.21上，右旋螺纹螺母Ⅰ2.21与左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13的右旋部传动连接；滑架底座2.3的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅰ2.4，导轨滑块组件Ⅰ2.4设置有两组，两组所述的导轨滑块组件Ⅰ2.4关于左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13对称布置。导轨滑块组件Ⅰ2.4的导轨设置在滑架底座2.3的上侧面，左滑架滑板Ⅰ2.22和右滑架滑板Ⅰ2.15均设置有导轨滑块组件Ⅰ2.4的滑块。通过导轨滑块组件Ⅰ2.4对左滑架滑板Ⅰ2.22和右滑架滑板Ⅰ2.15的限制，使得左滑架滑板Ⅰ2.22和右滑架滑板Ⅰ2.15能仅能做直线运动。溜板夹装组件Ⅰ2增设了滑架底座2.3，滑架底座2.3与螺纹丝杠2.8传动连接，并将设置有左工装夹板Ⅰ2.14和右工装夹板Ⅰ2.12的左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13设置在滑架底座2.3上。当主筋为折弯板时，可以通过螺纹丝杠2.8来调整滑架底座2.3的位置，进而实现对左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13位置的调节，使得左工装夹板Ⅰ2.14和右工装夹板Ⅰ2.12以及左工装夹板Ⅱ3.11和右工装夹板Ⅱ3.8两组夹持组件在夹持时形成错位，能实现对折弯型的主筋的夹持。而当主筋为平板结构时，则无需通过螺纹丝杠2.8来调整滑架底座2.3使得两组夹持组件形成错位夹持。
作为本实施例的改进，如图3至图11所示，所述溜板Ⅱ3.5上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10平行的工件支架Ⅱ3.6；所述溜板Ⅰ2.7上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13平行的工件支架Ⅰ2.10。在对主筋进行夹持前，由工件支架Ⅱ3.6和工件支架Ⅰ2.10对主筋形成支撑。
如图7至图9、图11所示，所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ2.13由液压马达Ⅰ2.11驱动。如图3至图6所示，所述左右旋螺纹丝杠Ⅱ3.10由液压马达Ⅱ3.7驱动。如图8和图11所示，所述螺纹丝杠2.8由滑架位移电机2.6驱动。
如图4、图6所示，还包括工件在位检测3.9，工件在位检测3.9的信号发射部设在右滑架滑板Ⅱ3.12上，工件在位检测3.9的信号接收部设在所述左滑架滑板Ⅱ3.16上。通过工件在位检测3.9检测是否有主筋，可以有效预防误操作。
如图12所示，为本工装夹具夹持主筋（平板结构）的示意图。本工装夹具在夹持主筋前，根据主筋的长度情况，通过行走电机Ⅰ2.5调整溜板夹装组件Ⅰ2在工装基座1上的位置，通过行走电机Ⅱ3.4调整溜板夹装组件Ⅱ3在工装基座1上的位置。如主筋为折弯板，则通过螺纹丝杠2.8调整滑架底座2.3的位置。工装夹具调整完毕后，吊装主筋组件至工装，主筋端面贴紧定位板1.4。随后通过左工装夹板Ⅰ2.14和右工装夹板Ⅰ2.12以及左工装夹板Ⅱ3.11和右工装夹板Ⅱ3.8两组夹持组件可以实现对主筋的夹持。本工装夹具通过变位机翻转±90°，配合机器人进行自动焊接，焊接完成后，变位机回到初始位置，工装夹具自动打开，吊装工件完成下料。
Claims (7)
1.一种主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：包括工装基座（1）、溜板夹装组件Ⅰ（2）和溜板夹装组件Ⅱ（3），工装基座（1）包括工装机架（1.1）和沿着工装机架（1.1）的长度方向铺设的直线导轨（1.2），溜板夹装组件Ⅰ（2）和溜板夹装组件Ⅱ（3）均与直线导轨（1.2）滑动连接，在直线导轨（1.2）一侧端部的工装机架（1.1）上设有定位板（1.4）；所述溜板夹装组件Ⅰ（2）包括左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13），左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅰ（2.14），左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅰ（2.12）；所述溜板夹装组件Ⅱ（3）包括左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10），左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）的左旋部传动连接有左工装夹板Ⅱ（3.11），左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）的右旋部传动连接有右工装夹板Ⅱ（3.8）。
2.根据权利要求1所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：所述溜板夹装组件Ⅱ（3）包括溜板Ⅱ（3.5），溜板Ⅱ（3.5）的下侧面设有与直线导轨（1.2）滑动连接的滑块Ⅱ（3.3），所述左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）设置在溜板Ⅱ（3.5）的上侧面；所述左工装夹板Ⅱ（3.11）通过左滑架滑板Ⅱ（3.16）固定在左旋螺纹螺母Ⅱ（3.14）上，左旋螺纹螺母Ⅱ（3.14）与左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅱ（3.8）通过右滑架滑板Ⅱ（3.12）固定在右旋螺纹螺母Ⅱ（3.15）上，右旋螺纹螺母Ⅱ（3.15）与左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）的右旋部传动连接；溜板Ⅱ（3.5）的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅱ（3.2），左滑架滑板Ⅱ（3.16）和右滑架滑板Ⅱ（3.12）均通过导轨滑块组件Ⅱ（3.2）与溜板Ⅱ（3.5）连接。
3.根据权利要求2所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：所述溜板夹装组件Ⅰ（2）包括滑架底座（2.3）和溜板Ⅰ（2.7），溜板Ⅰ（2.7）的下侧面设有与直线导轨（1.2）滑动连接的滑块Ⅰ（2.19），滑架底座（2.3）通过导轨滑块组件Ⅲ（2.2）设置在溜板Ⅰ（2.7）的上侧面，滑架底座（2.3）还通过连接板（2.9）与螺纹螺母（2.18）固定，螺纹螺母（2.18）与固定在溜板Ⅰ（2.7）上侧面的螺纹丝杠（2.8）传动连接；所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）设置在滑架底座（2.3）的上表面，所述左工装夹板Ⅰ（2.14）通过左滑架滑板Ⅰ（2.22）固定在左旋螺纹螺母Ⅰ（2.20）上，左旋螺纹螺母Ⅰ（2.20）与左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）的左旋部传动连接；所述右工装夹板Ⅰ（2.12）通过右滑架滑板Ⅰ（2.15）固定在右旋螺纹螺母Ⅰ（2.21）上，右旋螺纹螺母Ⅰ（2.21）与左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）的右旋部传动连接；滑架底座（2.3）的上侧面还设有导轨滑块组件Ⅰ（2.4），左滑架滑板Ⅰ（2.22）和右滑架滑板Ⅰ（2.15）均通过导轨滑块组件Ⅰ（2.4）与滑架底座（2.3）连接。
4.根据权利要求3所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：所述溜板Ⅱ（3.5）上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）平行的工件支架Ⅱ（3.6）；所述溜板Ⅰ（2.7）上还设有与左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）平行的工件支架Ⅰ（2.10）。
5.根据权利要求3所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：所述工装基座（1）还包括沿着直线导轨（1.2）布置的齿条（1.3），所述溜板Ⅰ（2.7）上布置行走电机Ⅰ（2.5），行走电机Ⅰ（2.5）传动连接的行走齿轮Ⅰ（2.1）与齿条（1.3）相啮合；所述溜板Ⅱ（3.5）上布置行走电机Ⅱ（3.4），行走电机Ⅱ（3.4）传动连接的行走齿轮Ⅱ（3.1）与齿条（1.3）相啮合。
6.根据所述权利要求3所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：所述左右旋螺纹丝杠Ⅰ（2.13）和所述左右旋螺纹丝杠Ⅱ（3.10）均由液压马达驱动，所述螺纹丝杠（2.8）由滑架位移电机驱动。
7.根据权利要求2所述的主筋组件通用自动工装夹具，其特征在于：还包括工件在位检测（3.9），工件在位检测（3.9）的信号发射部设在右滑架滑板Ⅱ（3.12）上，工件在位检测（3.9）的信号接收部设在所述左滑架滑板Ⅱ（3.16）上。
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