CN115156792A - 一种机器人焊接夹具快换小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人焊接夹具快换小车，包括：小车框架；两个调整机构，两个调整机构具设置于小车框架的顶面，两个调整机构均包括两个轴承座、固定环、双向丝杆、两个丝杠螺母、滑轨、滑轨连接块、连接安装板和夹持组件，两个轴承座均安装于小车框架的一侧外壁。该机器人焊接夹具快换小车，通过对夹持部件的相对高度进行调整，可以对不同高度和尺寸的夹具进行适应，无需生产更多的装置来对不同的夹具加以配合，利于后续工作人员进行调整和控制，可以通过现有装置来完成自动完成锁定或者解锁，无需工作人员进行额外操作，不会在运输过程中自助掉落，可以有效的提高生产效率，同时结构简单利于进行维护。
Description
技术领域
本发明属于机器人焊接装置技术领域，具体一种机器人焊接夹具快换小车。
背景技术
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂，夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具，夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。
目前，现有机器人焊接操作中，需要使用特定的固定装置，来对夹具进行固定，以使得机器人在焊接时可以按照程序来稳步进行，而在更换了不同的焊接对象时，需要更换不同高度的夹具，此时又需要制造新一批夹持装置，因此需要生产较多型号的夹持装置才能对，导致生产的成本提高，同时在对夹具进行固定时，常常采用螺栓或者工作人员手动控制的夹持方式，来对其进行固定，以保持其稳定性，这样会导致夹具在安放和拆下时较为困难和繁琐，会极大地提高工作人员的工作强度，导致生产的效率会降低，严重影响其创造的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于：通过对夹持部件的相对高度进行调整，可以对不同高度和尺寸的夹具进行适应，无需生产更多的装置来对不同的夹具加以配合，节约成本，利于后续工作人员进行调整和控制，可以通过现有装置来完成自动完成锁定或者解锁，无需工作人员进行额外操作，夹具的固定效果较好，不会在运输过程中自助掉落，同时到达位置后，解锁和取用较为简单，可以有效的提高生产效率，同时结构简单利于进行维护。
本发明采用的技术方案如下：一种机器人焊接夹具快换小车，包括：小车框架；两个调整机构，两个所述调整机构具设置于小车框架的顶面，两个所述调整机构均包括两个轴承座、固定环、双向丝杆、两个丝杠螺母、滑轨、滑轨连接块、连接安装板和夹持组件，两个所述轴承座均安装于小车框架的一侧外壁，所述固定环固定连接于小车框架的一侧外壁，所述双向丝杆转动连接于两个轴承座的一侧外壁之间，所述双向丝杆和固定环配合，两个所述丝杠螺母均活动套设于双向丝杆的外壁，两个所述滑轨均固定连接于小车框架的顶面，两个所述滑轨连接块分别固定连接于对应丝杠螺母的一侧外壁，两个所述连接安装板分别转动连接于对应滑轨连接块的内部，夹持组件设置于小车框架的顶面；以及移动组件，所述移动组件包括五个万向轮和两个小车导向，五个所述万向轮均安装于小车框架的底面，两个所述小车导向分别固定连接于小车框架的两侧外壁。
其中，两个所述调整机构还均包括两个限制杆、手柄、两个导向安装块和手推杆，两个所述限制杆分别固定连接于小车框架的一侧内壁，所述手柄固定连接于双向丝杆的一端，两个所述导向安装块均固定连接于小车框架的一侧外壁，所述手推杆插设于两个导向安装块的内部之间。
其中，两个所述夹持组件均包括两个延伸杆、放置板、三组二号万向球、三个凸轮轴承随动器连接块、三个凸轮轴承随动器和挡停块，两个所述延伸杆均转动连接于连接安装板的内部，所述放置板固定连接于两个延伸杆的顶端之间，三组所述二号万向球均固定连接于放置板的顶面，每组所述二号万向球均设置有两个，三个所述凸轮轴承随动器连接块均固定连接于放置板的顶面，三个所述凸轮轴承随动器分别安装于对应凸轮轴承随动器连接块的内部，所述挡停块固定连接于放置板的一侧外壁。
其中，两个所述夹持组件还均包括夹持部件和夹具锁紧部件，所述夹持部件设置于小车框架的顶面，所述夹持部件包括夹持安装块、限制块、夹持固定块、二号直线轴承、限位块固定架、防掉落限位块、撞击块、缺口活动杆和限制连接板，所述夹持安装块固定连接于放置板的顶面，所述限制连接板固定连接于夹持安装块的顶面，所述限制块固定连接于限制连接板的一侧外壁，且限制块的一侧外壁开设有贯穿口，所述夹持固定块固定连接于限制连接板的一侧外壁，所述二号直线轴承固定连接于夹持固定块的一侧外壁，所述限位块固定架固定连接于限制连接板的顶面，所述限位块固定架的顶面开设有滑动口，所述防掉落限位块滑动设置于滑动口内，所述缺口活动杆固定连接于二号直线轴承的输出端，且缺口活动杆活动贯穿限位块固定架，所述缺口活动杆的顶面开设有配合凹槽，所述配合凹槽和防掉落限位块配合，所述撞击块固定连接于缺口活动杆的一端，所述撞击块活动贯穿口，所述夹具锁紧部件设置于放置板的一侧外壁，用以对夹具进行固定。
其中，两个所述夹持部件还均包括抬起杆、二号导向块和防护板，所述抬起杆固定连接于限位块固定架的两侧内壁之间，所述二号导向块固定连接于夹持固定块的一侧外壁，所述防护板固定连接于限制连接板的一侧外壁。
其中，两个所述夹具锁紧部件均包括连接件、底部固定块、顶部固定块和锁止块，所述连接件固定连接于对应放置板的一侧外壁，所述底部固定块固定连接于连接件的一侧外壁，所述顶部固定块固定连接于连接件的一侧外壁，所述底部固定块和顶部固定块配合，所述锁止块滑动设置于底部固定块和顶部固定块之间。
其中，两个所述夹具锁紧部件还均包括导向杆、插销和锁紧连接板，所述导向杆固定连接于锁止块的一侧外壁，所述导向杆的外壁开设有插销孔，所述插销设置于插销孔内，所述锁紧连接板固定连接于底部固定块和顶部固定块的一侧外壁之间，所述导向杆活动贯穿锁紧连接板。
其中，两个所述小车导向的一侧外壁均嵌设有一号万向球，四个所述连接安装板的内部之间均设置有转动销。
其中，两个所述放置板的顶面均固定连接有一号导向块，四个所述滑轨连接块分别和对应的滑轨配合。
其中，所述小车框架的顶面安装有两组一号直线轴承，每组所述一号直线轴承均设置有两个，每组所述一号直线轴承的输出端和对应放置板的底面固定连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明中，通过旋转手柄将会带动两个丝杆螺母运动，使得连接安装板的角度发生变化，从而对夹持部件的相对高度进行调整，可以对不同高度和尺寸的夹具进行适应，无需生产更多的装置来对不同的夹具加以配合，可以节约成本，固定环活动套设于双向丝杆的外壁，二者之间转动但不螺纹连接，限制杆用以对滑轨连接块的待机位置加以控制，使得其在默认状态下的位置得以确定，利于后续工作人员进行调整和控制。
(2)本发明中，通过挡停块、一号导向块和二号导向块对夹具进行定位，当夹具位于小车框架上时，锁止块将会和夹具上的凹槽配合，对其进行固定，之后推动该装置，直至小车推动到位，此时撞击块将会与外界发生接触，发生回退，此时缺口活动杆上的配合凹槽也会发生回退，导致防掉落限位块下移，使得夹具得以进行放置，同理在小车回退时，通过现有手段将二号直线轴承抵出，使得防掉落限位块上移，对夹具进行固定，防止其掉落，可以通过现有装置来完成自动完成锁定或者解锁，无需工作人员进行额外操作，夹具的固定效果较好，不会在运输过程中自助掉落，同时到达位置后，解锁和取用较为简单，可以有效的提高生产效率，同时结构简单利于进行维护。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的夹持组件立体图；
图3为本发明的夹持部件部分立体图；
图4为本发明的夹持部件立体图；
图5为本发明的夹具锁紧部件立体图。
图中标记：1、小车框架；2、万向轮；3、小车导向；4、一号万向球；5、轴承座；6、固定环；7、双向丝杆；8、丝杠螺母；9、滑轨；10、滑轨连接块；11、连接安装板；12、转动销；13、限制杆；14、手柄；15、导向安装块；16、手推杆；17、一号导向块；18、二号导向块；19、一号直线轴承；20、延伸杆；21、放置板；22、二号万向球；23、凸轮轴承随动器连接块；24、凸轮轴承随动器；25、挡停块；26、夹持安装块；27、限制块；28、夹持固定块；29、二号直线轴承；30、锁紧连接板；31、限位块固定架；32、防掉落限位块；33、撞击块；34、缺口活动杆；35、限制连接板；36、防护板；37、连接件；38、底部固定块；39、顶部固定块；40、锁止块；41、导向杆；42、插销。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一，参照图1-2：一种机器人焊接夹具快换小车，包括：小车框架1；两个调整机构，两个调整机构具设置于小车框架1的顶面，两个调整机构均包括两个轴承座5、固定环6、双向丝杆7、两个丝杆螺母、滑轨9、滑轨连接块10、连接安装板11和夹持组件，两个轴承座5均安装于小车框架1的一侧外壁，固定环6固定连接于小车框架1的一侧外壁，双向丝杆7转动连接于两个轴承座5的一侧外壁之间，双向丝杆7和固定环6配合，两个丝杆螺母均活动套设于双向丝杆7的外壁，两个滑轨9均固定连接于小车框架1的顶面，两个滑轨连接块10分别固定连接于对应丝杆螺母的一侧外壁，两个连接安装板11分别转动连接于对应滑轨连接块10的内部，夹持组件设置于小车框架1的顶面；以及移动组件，移动组件包括五个万向轮2和两个小车导向3，五个万向轮2均安装于小车框架1的底面，两个小车导向3分别固定连接于小车框架1的两侧外壁，两个调整机构还均包括两个限制杆13、手柄14、两个导向安装块15和手推杆16，两个限制杆13分别固定连接于小车框架1的一侧内壁，手柄14固定连接于双向丝杆7的一端，两个导向安装块15均固定连接于小车框架1的一侧外壁，手推杆16插设于两个导向安装块15的内部之间，两个小车导向3的一侧外壁均嵌设有一号万向球4，四个连接安装板11的内部之间均设置有转动销12，两个放置板21的顶面均固定连接有一号导向块17，四个滑轨连接块10分别和对应的滑轨9配合，通过将目标夹具放置在小车框架1上，之后旋转手柄14，手柄14带动双向丝杆7旋转，旋转的双向丝杆7将会带动两个丝杆螺母8进行反方向的等距移动，移动时的丝杆螺母8将会带动滑轨连接块10进行移动，移动时滑轨9将会对滑轨连接块10的移动路径加以限制，当滑轨连接块10产生移动时，连接安装板11也会发生运动，从而使得连接安装板11的角度发生变化，从而对夹持部件的相对高度进行调整，轴承座5用以安装双向丝杆7，固定环6活动套设于双向丝杆7的外壁，二者之间转动但不螺纹连接，限制杆13用以对滑轨连接块10的待机位置加以控制，可以对不同高度和尺寸的夹具进行适应，无需生产更多的装置来对不同的夹具加以配合，可以节约成本。
参照图1-5：两个夹持组件均包括两个延伸杆20、放置板21、三组二号万向球22、三个凸轮轴承随动器连接块23、三个凸轮轴承随动器24和挡停块25，两个延伸杆20均转动连接于连接安装板11的内部，放置板21固定连接于两个延伸杆20的顶端之间，三组二号万向球22均固定连接于放置板21的顶面，每组二号万向球22均设置有两个，三个凸轮轴承随动器连接块23均固定连接于放置板21的顶面，三个凸轮轴承随动器24分别安装于对应凸轮轴承随动器连接块23的内部，挡停块25固定连接于放置板21的一侧外壁，两个夹持组件还均包括夹持部件和夹具锁紧部件，夹持部件设置于小车框架1的顶面，夹持部件包括夹持安装块26、限制块27、夹持固定块28、二号直线轴承29、限位块固定架31、防掉落限位块32、撞击块33、缺口活动杆34和限制连接板35，夹持安装块26固定连接于放置板21的顶面，限制连接板35固定连接于夹持安装块26的顶面，限制块27固定连接于限制连接板35的一侧外壁，且限制块27的一侧外壁开设有贯穿口，夹持固定块28固定连接于限制连接板35的一侧外壁，二号直线轴承29固定连接于夹持固定块28的一侧外壁，限位块固定架31固定连接于限制连接板35的顶面，限位块固定架31的顶面开设有滑动口，防掉落限位块32滑动设置于滑动口内，缺口活动杆34固定连接于二号直线轴承29的输出端，且缺口活动杆34活动贯穿限位块固定架31，缺口活动杆34的顶面开设有配合凹槽，配合凹槽和防掉落限位块32配合，撞击块33固定连接于缺口活动杆34的一端，撞击块33活动贯穿口，夹具锁紧部件设置于放置板21的一侧外壁，用以对夹具进行固定，两个夹持部件还均包括抬起杆、二号导向块18和防护板36，抬起杆固定连接于限位块固定架31的两侧内壁之间，二号导向块18固定连接于夹持固定块28的一侧外壁，防护板36固定连接于限制连接板35的一侧外壁，两个夹具锁紧部件均包括连接件37、底部固定块38、顶部固定块39和锁止块40，连接件37固定连接于对应放置板21的一侧外壁，底部固定块38固定连接于连接件37的一侧外壁，顶部固定块39固定连接于连接件37的一侧外壁，底部固定块38和顶部固定块39配合，锁止块40滑动设置于底部固定块38和顶部固定块39之间，两个夹具锁紧部件还均包括导向杆41、插销42和锁紧连接板30，导向杆41固定连接于锁止块40的一侧外壁，导向杆41的外壁开设有插销孔，插销42设置于插销孔内，锁紧连接板30固定连接于底部固定块38和顶部固定块39的一侧外壁之间，导向杆41活动贯穿锁紧连接板30，小车框架1的顶面安装有两组一号直线轴承19，每组一号直线轴承19均设置有两个，每组一号直线轴承19的输出端和对应放置板21的底面固定连接，通过延伸杆20用于对放置板21进行安装以及高度调节，放置板21用以对夹具进行支撑，二号万向球22用以减少夹具和放置板21之间的摩擦力，挡停块25、一号导向块17和二号导向块18用以对夹具进行定位，当夹具位于小车框架1上时，锁止块40将会和夹具上的凹槽配合，对其进行固定，之后推动该装置，直至小车推动到位，此时撞击块33将会与外界发生接触，发生回退，此时缺口活动杆34上的配合凹槽也会发生回退，导致防掉落限位块32下移，使得夹具得以进行放置，同理在小车回退时，通过现有手段将二号直线轴承29抵出，使得防掉落限位块32上移，对夹具进行固定，防止其掉落，导向杆41对锁止块40的位置加以限制，插销42可以对导向杆41进行固定或者解锁，锁紧连接板30用以对底部固定块38和顶部固定块39之间进行固定，同时也可以防止锁止块40脱落，该装置对夹具的放置和取用时，可以通过现有装置来完成自动完成锁定或者解锁，无需工作人员进行额外操作，夹具的固定效果较好，不会在运输过程中自助掉落，同时到达位置后，解锁和取用较为简单，可以有效的提高生产效率，同时结构简单利于进行维护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于，包括：
小车框架(1)；
两个调整机构，两个所述调整机构具设置于小车框架(1)的顶面，两个所述调整机构均包括两个轴承座(5)、固定环(6)、双向丝杆(7)、两个丝杠螺母(8)、滑轨(9)、滑轨连接块(10)、连接安装板(11)和夹持组件，两个所述轴承座(5)均安装于小车框架(1)的一侧外壁，所述固定环(6)固定连接于小车框架(1)的一侧外壁，所述双向丝杆(7)转动连接于两个轴承座(5)的一侧外壁之间，所述双向丝杆(7)和固定环(6)配合，两个所述丝杠螺母(8)均活动套设于双向丝杆(7)的外壁，两个所述滑轨(9)均固定连接于小车框架(1)的顶面，两个所述滑轨连接块(10)分别固定连接于对应丝杠螺母(8)的一侧外壁，两个所述连接安装板(11)分别转动连接于对应滑轨连接块(10)的内部，夹持组件设置于小车框架(1)的顶面；以及
移动组件，所述移动组件包括五个万向轮(2)和两个小车导向(3)，五个所述万向轮(2)均安装于小车框架(1)的底面，两个所述小车导向(3)分别固定连接于小车框架(1)的两侧外壁。
2.如权利要求1所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述调整机构还均包括两个限制杆(13)、手柄(14)、两个导向安装块(15)和手推杆(16)，两个所述限制杆(13)分别固定连接于小车框架(1)的一侧内壁，所述手柄(14)固定连接于双向丝杆(7)的一端，两个所述导向安装块(15)均固定连接于小车框架(1)的一侧外壁，所述手推杆(16)插设于两个导向安装块(15)的内部之间。
3.如权利要求2所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述夹持组件均包括两个延伸杆(20)、放置板(21)、三组二号万向球(22)、三个凸轮轴承随动器连接块(23)、三个凸轮轴承随动器(24)和挡停块(25)，两个所述延伸杆(20)均转动连接于连接安装板(11)的内部，所述放置板(21)固定连接于两个延伸杆(20)的顶端之间，三组所述二号万向球(22)均固定连接于放置板(21)的顶面，每组所述二号万向球(22)均设置有两个，三个所述凸轮轴承随动器连接块(23)均固定连接于放置板(21)的顶面，三个所述凸轮轴承随动器(24)分别安装于对应凸轮轴承随动器连接块(23)的内部，所述挡停块(25)固定连接于放置板(21)的一侧外壁。
4.如权利要求3所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述夹持组件还均包括夹持部件和夹具锁紧部件，所述夹持部件设置于小车框架(1)的顶面，所述夹持部件包括夹持安装块(26)、限制块(27)、夹持固定块(28)、二号直线轴承(29)、限位块固定架(31)、防掉落限位块(32)、撞击块(33)、缺口活动杆(34)和限制连接板(35)，所述夹持安装块(26)固定连接于放置板(21)的顶面，所述限制连接板(35)固定连接于夹持安装块(26)的顶面，所述限制块(27)固定连接于限制连接板(35)的一侧外壁，且限制块(27)的一侧外壁开设有贯穿口，所述夹持固定块(28)固定连接于限制连接板(35)的一侧外壁，所述二号直线轴承(29)固定连接于夹持固定块(28)的一侧外壁，所述限位块固定架(31)固定连接于限制连接板(35)的顶面，所述限位块固定架(31)的顶面开设有滑动口，所述防掉落限位块(32)滑动设置于滑动口内，所述缺口活动杆(34)固定连接于二号直线轴承(29)的输出端，且缺口活动杆(34)活动贯穿限位块固定架(31)，所述缺口活动杆(34)的顶面开设有配合凹槽，所述配合凹槽和防掉落限位块(32)配合，所述撞击块(33)固定连接于缺口活动杆(34)的一端，所述撞击块(33)活动贯穿口，所述夹具锁紧部件设置于放置板(21)的一侧外壁，用以对夹具进行固定。
5.如权利要求4所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述夹持部件还均包括抬起杆、二号导向块(18)和防护板(36)，所述抬起杆固定连接于限位块固定架(31)的两侧内壁之间，所述二号导向块(18)固定连接于夹持固定块(28)的一侧外壁，所述防护板(36)固定连接于限制连接板(35)的一侧外壁。
6.如权利要求5所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述夹具锁紧部件均包括连接件(37)、底部固定块(38)、顶部固定块(39)和锁止块(40)，所述连接件(37)固定连接于对应放置板(21)的一侧外壁，所述底部固定块(38)固定连接于连接件(37)的一侧外壁，所述顶部固定块(39)固定连接于连接件(37)的一侧外壁，所述底部固定块(38)和顶部固定块(39)配合，所述锁止块(40)滑动设置于底部固定块(38)和顶部固定块(39)之间。
7.如权利要求6所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述夹具锁紧部件还均包括导向杆(41)、插销(42)和锁紧连接板(30)，所述导向杆(41)固定连接于锁止块(40)的一侧外壁，所述导向杆(41)的外壁开设有插销孔，所述插销(42)设置于插销孔内，所述锁紧连接板(30)固定连接于底部固定块(38)和顶部固定块(39)的一侧外壁之间，所述导向杆(41)活动贯穿锁紧连接板(30)。
8.如权利要求7所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述小车导向(3)的一侧外壁均嵌设有一号万向球(4)，四个所述连接安装板(11)的内部之间均设置有转动销(12)。
9.如权利要求8所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：两个所述放置板(21)的顶面均固定连接有一号导向块(17)，四个所述滑轨连接块(10)分别和对应的滑轨(9)配合。
10.如权利要求9所述的一种机器人焊接夹具快换小车，其特征在于：所述小车框架(1)的顶面安装有两组一号直线轴承(19)，每组所述一号直线轴承(19)均设置有两个，每组所述一号直线轴承(19)的输出端和对应放置板(21)的底面固定连接。
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