CN116571950A - 一种用于辅助焊接五金件的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于辅助焊接五金件的固定装置，涉及焊接辅助设备技术领域，包括实现多角度自动焊接的焊接机械手臂，焊接机械手臂的一侧设有适用于不同五金件进行固定的装夹组件；装夹组件包括底座、支撑盘、可调式固定机构和传动机构，支撑盘的内部为空心结构，支撑盘固定在底座上，可调式固定机构设有三组，本发明可直接通过设计的传动机构控制三组可调式固定机构实现联动来对支撑盘上放置的多种不规则的五金件进行固定，在进行多方向装夹时更加快捷，适应性强，避免碰到许多不规则的五金件需要更换夹具的问题，而且传动机构的精度更高，机械传动的故障率极小，提高了对五金件焊接的效率。

Description

一种用于辅助焊接五金件的固定装置

技术领域

本发明涉及焊接辅助设备技术领域，具体为一种用于辅助焊接五金件的固定装置。

背景技术

五金件，是指用金、银、铜、铁、锡等金属通过加工，铸造得到的零件，主要起到固定、加工和装饰等作用，五金件广泛应用于我们生活中的各个领域。

目前，现有的五金件在进行焊接加工的过程中，常常是把焊机的焊枪安装在机器手臂上，然后对机器手臂进行示教编程，控制在哪些位置进行相应焊接，再配合专门的夹具，用plc控制夹具的夹紧，松动，以及一些连锁信号，到自动化焊接的目的，减少工作强度和提高生产效率，但是现有的焊接机械手使用到的由plc控制的夹具由于技术不够完善，只能对规规矩矩的五金件进行固定夹紧，当碰到许多不规则的五金件就需要更换夹具，无法保证多种五金件的同时装夹，而且现有夹具使用的是多方向装夹的方式，若某个方向的气缸出现故障那么整套夹具就使用不了，从而降低了对五金件焊接的效率。为此，我们提出一种用于辅助焊接五金件的固定装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于辅助焊接五金件的固定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于辅助焊接五金件的固定装置，包括实现多角度自动焊接的焊接机械手臂，所述焊接机械手臂的一侧设有适用于不同五金件进行固定的装夹组件；所述装夹组件包括底座、支撑盘、可调式固定机构和传动机构，所述支撑盘的内部为空心结构，所述支撑盘固定在所述底座上，所述可调式固定机构设有三组，三组所述可调式固定机构阵列分布在所述支撑盘上，所述传动机构设在所述支撑盘的内部且其输出端与所述可调式固定机构的底部传动连接。

优选的，所述可调式固定机构包括调节块、异形夹爪、伸缩杆和弹簧，所述支撑盘的顶部开设有滑槽，所述调节块滑动连接在所述滑槽内，所述伸缩杆的一端与所述异形夹爪固定连接，所述伸缩杆的另一端滑动套接在所述调节块的内部，所述弹簧套设在所述伸缩杆的外侧，且其两端分别与所述异形夹爪和所述调节块固定连接，所述传动机构的输出端分别与三个所述调节块的底部传动连接，通过设计的可调式固定机构便于对不规则的五金件进行固定。

优选的，所述传动机构包括大齿圈、齿条、回转支承、驱动件和调转件，所述大齿圈转动连接在所述回转支承的外侧，所述回转支承固定在所述支撑盘的底部，所述齿条设有三组，三组所述齿条均啮合连接在所述大齿圈的外侧，其中一组所述齿条的一侧安装有驱动件，所述调转件安装在所述齿条的顶部，且其输出端与所述调节块的底部传动连接，其中两组所述齿条上还设有吸料组件，通过传动机构可以实现多个异形夹爪的一起联动控制，在进行多方向装夹时更加快捷，适应性强。

优选的，所述驱动件包括驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、固定块、螺纹筒和轴承座，所述驱动电机固定安装在所述支撑盘的底部，所述第一齿轮固定套接在所述驱动电机的输出端，所述第二齿轮固定套接在所述丝杆的一端，所述螺纹筒螺纹连接在所述丝杆的外侧，所述固定块固定套接在所述螺纹筒的外侧，所述丝杆的两侧均转动连接有轴承座，所述轴承座固定在所述支撑盘的底部，所述固定块的一端与其中一组所述齿条固定连接，通过驱动件便于为传动机构的运转提供动力。

优选的，所述调转件包括支撑架、第三齿轮、第四齿轮、主动锥齿轮、被动锥齿轮和第五齿轮，所述支撑架固定在所述支撑盘的内底部，所述齿条的顶部均匀开设有第一齿槽，所述第三齿轮通过所述第一齿槽与所述齿条啮合连接，所述第三齿轮和所述第四齿轮的中轴两端均通过轴承与所述支撑架转动连接，所述第四齿轮啮合连接在所述第三齿轮的顶部，所述主动锥齿轮固定在所述第四齿轮的中轴一端，所述被动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合连接，所述被动锥齿轮的中孔内固定有转轴，所述第五齿轮也固定套接在所述转轴的外侧，所述转轴的两端均通过轴承与所述支撑架转动连接，所述调节块的底部均匀开设有第二齿槽，所述第五齿轮通过所述第二齿槽与所述调节块啮合连接，通过调转件便于将输出给齿条的动力传递给调节块。

优选的，所述吸料组件包括出气管、气囊、中空导杆和U型管，所述出气管的一端贯穿所述支撑盘的外壁且延伸至所述支撑盘的外侧，所述出气管的另一端与所述气囊的内部相连通，所述气囊远离所述出气管的一端与所述齿条的端部固定连接，所述中空导杆滑动贯穿在所述齿条的内侧，所述中空导杆远离所述气囊的一端通过单向阀连接有U型管，所述中空导杆通过连接块与所述支撑盘的底部固定连接，由于焊接时会产生的金属颗粒从而掉进支撑盘，通过吸料组件能将金属颗粒吸附出盘体外，避免了金属颗粒和灰尘因长时间的堆积而附着于传动机构上，保证了齿轮的工作环境。

优选的，所述支撑盘的底部固定有滑轨，与所述固定块固定连接的所述齿条的底部固定有滑块，所述滑块滑动连接在所述滑轨内，通过滑轨和滑块使得齿条的移动更加稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可直接通过设计的传动机构控制三组可调式固定机构实现联动来对支撑盘上放置的多种不规则的五金件进行固定，在进行多方向装夹时更加快捷，适应性强，避免碰到许多不规则的五金件需要更换夹具的问题，而且传动机构的精度更高，机械传动的故障率极小，进而避免了现有夹具在某个方向的气缸出现故障那么整套夹具就使用不了的问题，提高了对五金件焊接的效率；

本发明在进行焊接操作时会产生的金属颗粒从而落入支撑盘内，通过吸料组件能将金属颗粒吸附出盘体外，避免了金属颗粒和灰尘因长时间的堆积而附着于传动机构上，保证了齿轮的工作环境。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明装夹组件结构示意图；

图3为本发明支撑盘内部结构示意图；

图4为本发明可调式固定机构结构示意图；

图5为本发明驱动件结构示意图；

图6为本发明调转件结构示意图；

图7为本发明调转件在另一视角下结构示意图；

图8为本发明吸料组件结构示意图。

图中：1-焊接机械手臂；2-装夹组件；3-底座；4-支撑盘；5-可调式固定机构；6-传动机构；7-调节块；8-异形夹爪；9-伸缩杆；10-弹簧；11-滑槽；12-大齿圈；13-齿条；14-回转支承；15-驱动件；16-调转件；17-吸料组件；18-驱动电机；19-第一齿轮；20-第二齿轮；21-丝杆；22-固定块；23-螺纹筒；24-轴承座；25-支撑架；26-第三齿轮；27-第四齿轮；28-主动锥齿轮；29-被动锥齿轮；30-第五齿轮；31-转轴；32-第一齿槽；33-第二齿槽；34-出气管；35-气囊；36-中空导杆；37-U型管；38-滑轨；39-滑块。

实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1：如图1-图2所示，图示中的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，包括实现多角度自动焊接的焊接机械手臂1，焊接机械手臂1的一侧设有适用于不同五金件进行固定的装夹组件2；装夹组件2包括底座3、支撑盘4、可调式固定机构5和传动机构6，支撑盘4的内部为空心结构，支撑盘4固定在底座3上，可调式固定机构5设有三组，三组可调式固定机构5阵列分布在支撑盘4上，传动机构6设在支撑盘4的内部且其输出端与可调式固定机构5的底部传动连接，使用时可直接通过设计的传动机构6控制三组可调式固定机构5实现联动来对支撑盘4上放置的多种不规则的五金件进行固定，在进行多方向装夹时更加快捷，适应性强，避免碰到许多不规则的五金件需要更换夹具的问题，而且传动机构6的精度更高，机械传动的故障率极小，进而避免了现有夹具在某个方向的气缸出现故障那么整套夹具就使用不了的问题，提高了对五金件焊接的效率。

其中，如图2和图4所示，为了便于对不规则的五金件进行固定，可调式固定机构5包括调节块7、异形夹爪8、伸缩杆9和弹簧10，支撑盘4的顶部开设有滑槽11，调节块7滑动连接在滑槽11内，伸缩杆9的一端与异形夹爪8固定连接，伸缩杆9的另一端滑动套接在调节块7的内部，弹簧10套设在伸缩杆9的外侧，且其两端分别与异形夹爪8和调节块7固定连接，传动机构6的输出端分别与三个调节块7的底部传动连接。

具体的实施方式：对五金件进行固定时，先将待焊接的五金件放在支撑盘4上并置于三组异形夹爪8之间，然后通过启动传动机构6，进行联动工作，带动三个调节块7在滑槽11内相互靠近运动，并带动三组异形夹爪8相互靠近运动，对待焊接的五金件进行多方向装夹固定，若待焊接的五金件形状不规则，那么异形夹爪8会推着伸缩杆9移动，从而带动弹簧10进行压缩，使得三个异形夹爪8与五金件的中轴线之间的距离各不相同，从而可以根据五金件的形状进行自适应调节，适合不同的五金件的装夹，进行多方向装夹时更加快捷，适应性强，避免碰到许多不规则的五金件需要更换夹具的问题。

实施例2：如图3所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的传动机构6包括大齿圈12、齿条13、回转支承14、驱动件15和调转件16，大齿圈12转动连接在回转支承14的外侧，回转支承14固定在支撑盘4的底部，齿条13设有三组，三组齿条13均啮合连接在大齿圈12的外侧，其中一组齿条13的一侧安装有驱动件15，调转件16安装在齿条13的顶部，且其输出端与调节块7的底部传动连接，其中两组齿条13上还设有吸料组件17，通过传动机构6可以实现多个异形夹爪8的一起联动控制，在进行多方向装夹时更加快捷，适应性强。

其中，如图3和图5所示，为了便于为传动机构6的运转提供动力，驱动件15包括驱动电机18、第一齿轮19、第二齿轮20、丝杆21、固定块22、螺纹筒23和轴承座24，驱动电机18固定安装在支撑盘4的底部，第一齿轮19固定套接在驱动电机18的输出端，第二齿轮20固定套接在丝杆21的一端，螺纹筒23螺纹连接在丝杆21的外侧，固定块22固定套接在螺纹筒23的外侧，丝杆21的两侧均转动连接有轴承座24，轴承座24固定在支撑盘4的底部，固定块22的一端与其中一组齿条13固定连接，支撑盘4的底部固定有滑轨38，与固定块22固定连接的齿条13的底部固定有滑块39，滑块39滑动连接在滑轨38内。

另外，如图6和图7所示，为了便于将输出给齿条13的动力传递给调节块7，调转件16包括支撑架25、第三齿轮26、第四齿轮27、主动锥齿轮28、被动锥齿轮29和第五齿轮30，支撑架25固定在支撑盘4的内底部，齿条13的顶部均匀开设有第一齿槽32，第三齿轮26通过第一齿槽32与齿条13啮合连接，第三齿轮26和第四齿轮27的中轴两端均通过轴承与支撑架25转动连接，第四齿轮27啮合连接在第三齿轮26的顶部，主动锥齿轮28固定在第四齿轮27的中轴一端，被动锥齿轮29与主动锥齿轮28啮合连接，被动锥齿轮29的中孔内固定有转轴31，第五齿轮30也固定套接在转轴31的外侧，转轴31的两端均通过轴承与支撑架25转动连接，调节块7的底部均匀开设有第二齿槽33，第五齿轮30通过第二齿槽33与调节块7啮合连接。

具体的实施方式：为了方便为三组异形夹爪8的移动提供动力，通过启动驱动电机18工作，驱动电机18带动第一齿轮19转，第一齿轮19带动第二齿轮20转动，第二齿轮20带动丝杆21转动，丝杆21带动螺纹筒23移动，螺纹筒23带动固定块22移动，固定块22带动其中一组齿条13移动，再带动大齿圈12转动，大齿圈12带动另外两组齿条13一起移动，齿条13移动时带动第三齿轮26转动，第三齿轮26带动第四齿轮27转动，第四齿轮27带动主动锥齿轮28转动，主动锥齿轮28带动被动锥齿轮29转动，被动锥齿轮29带动第五齿轮30转动，第五齿轮30带动调节块7移动，由于三组齿条13同时移动，所以便会实现三个调节块7一起运动，进而带动三组异形夹爪8的同步移动，通过齿轮和齿条13的传动方式，具有更高的传动精度，由于齿轮传动效率高且机械传动的故障率极小，进而避免了现有夹具在某个方向的气缸出现故障那么整套夹具就使用不了的问题。

实施例3：如图8所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的吸料组件17包括出气管34、气囊35、中空导杆36和U型管37，出气管34的一端贯穿支撑盘4的外壁且延伸至支撑盘4的外侧，出气管34的另一端与气囊35的内部相连通，气囊35远离出气管34的一端与齿条13的端部固定连接，中空导杆36滑动贯穿在齿条13的内侧，中空导杆36远离气囊35的一端通过单向阀连接有U型管37，中空导杆36通过连接块与支撑盘4的底部固定连接，由于焊接时会产生的金属颗粒从而掉进支撑盘4，通过吸料组件17能将金属颗粒吸附出盘体外，避免了金属颗粒和灰尘因长时间的堆积而附着于传动机构6上，保证了齿轮的工作环境。

具体的实施方式：在对传动机构6进行清理时，可以启动驱动电机18进行频繁正反转运动，从而带动齿条13往复运动来带动气囊35做左右挤压动作，使得U型管37具有一个吸收支撑盘4内部空气的作用力，从而将支撑盘4内部落入金属颗粒和灰尘给吸附进中空导管内，由于执行的是往复运动，所以吸收空气的过程是连续的，能够将大部分杂质吸引出去，由于存在单向阀的单向传递作用，在气囊35进行排气时，倒吸的气流不会再进入到U型管37内，倒吸的气流受到单向阀封闭处的阻挡会在出气管34内回流，吸气时会一并将回流后的气流再次导出，进而能将金属颗粒吸附出盘体外，避免了金属颗粒和灰尘因长时间的堆积而附着于传动机构6上，保证了齿轮的工作环境。

本方案中，驱动电机18优选Y80M1-2型号，电机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于辅助焊接五金件的固定装置，包括实现多角度自动焊接的焊接机械手臂（1），其特征在于：所述焊接机械手臂（1）的一侧设有适用于不同五金件进行固定的装夹组件（2）；所述装夹组件（2）包括底座（3）、支撑盘（4）、可调式固定机构（5）和传动机构（6），所述支撑盘（4）的内部为空心结构，所述支撑盘（4）固定在所述底座（3）上，所述可调式固定机构（5）设有三组，三组所述可调式固定机构（5）阵列分布在所述支撑盘（4）上，所述传动机构（6）设在所述支撑盘（4）的内部且其输出端与所述可调式固定机构（5）的底部传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述可调式固定机构（5）包括调节块（7）、异形夹爪（8）、伸缩杆（9）和弹簧（10），所述支撑盘（4）的顶部开设有滑槽（11），所述调节块（7）滑动连接在所述滑槽（11）内，所述伸缩杆（9）的一端与所述异形夹爪（8）固定连接，所述伸缩杆（9）的另一端滑动套接在所述调节块（7）的内部，所述弹簧（10）套设在所述伸缩杆（9）的外侧，且其两端分别与所述异形夹爪（8）和所述调节块（7）固定连接，所述传动机构（6）的输出端分别与三个所述调节块（7）的底部传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述传动机构（6）包括大齿圈（12）、齿条（13）、回转支承（14）、驱动件（15）和调转件（16），所述大齿圈（12）转动连接在所述回转支承（14）的外侧，所述回转支承（14）固定在所述支撑盘（4）的底部，所述齿条（13）设有三组，三组所述齿条（13）均啮合连接在所述大齿圈（12）的外侧，其中一组所述齿条（13）的一侧安装有驱动件（15），所述调转件（16）安装在所述齿条（13）的顶部，且其输出端与所述调节块（7）的底部传动连接，其中两组所述齿条（13）上还设有吸料组件（17）。

4.根据权利要求3所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述驱动件（15）包括驱动电机（18）、第一齿轮（19）、第二齿轮（20）、丝杆（21）、固定块（22）、螺纹筒（23）和轴承座（24），所述驱动电机（18）固定安装在所述支撑盘（4）的底部，所述第一齿轮（19）固定套接在所述驱动电机（18）的输出端，所述第二齿轮（20）固定套接在所述丝杆（21）的一端，所述螺纹筒（23）螺纹连接在所述丝杆（21）的外侧，所述固定块（22）固定套接在所述螺纹筒（23）的外侧，所述丝杆（21）的两侧均转动连接有轴承座（24），所述轴承座（24）固定在所述支撑盘（4）的底部，所述固定块（22）的一端与其中一组所述齿条（13）固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述调转件（16）包括支撑架（25）、第三齿轮（26）、第四齿轮（27）、主动锥齿轮（28）、被动锥齿轮（29）和第五齿轮（30），所述支撑架（25）固定在所述支撑盘（4）的内底部，所述齿条（13）的顶部均匀开设有第一齿槽（32），所述第三齿轮（26）通过所述第一齿槽（32）与所述齿条（13）啮合连接，所述第三齿轮（26）和所述第四齿轮（27）的中轴两端均通过轴承与所述支撑架（25）转动连接，所述第四齿轮（27）啮合连接在所述第三齿轮（26）的顶部，所述主动锥齿轮（28）固定在所述第四齿轮（27）的中轴一端，所述被动锥齿轮（29）与所述主动锥齿轮（28）啮合连接，所述被动锥齿轮（29）的中孔内固定有转轴（31），所述第五齿轮（30）也固定套接在所述转轴（31）的外侧，所述转轴（31）的两端均通过轴承与所述支撑架（25）转动连接，所述调节块（7）的底部均匀开设有第二齿槽（33），所述第五齿轮（30）通过所述第二齿槽（33）与所述调节块（7）啮合连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述吸料组件（17）包括出气管（34）、气囊（35）、中空导杆（36）和U型管（37），所述出气管（34）的一端贯穿所述支撑盘（4）的外壁且延伸至所述支撑盘（4）的外侧，所述出气管（34）的另一端与所述气囊（35）的内部相连通，所述气囊（35）远离所述出气管（34）的一端与所述齿条（13）的端部固定连接，所述中空导杆（36）滑动贯穿在所述齿条（13）的内侧，所述中空导杆（36）远离所述气囊（35）的一端通过单向阀连接有U型管（37），所述中空导杆（36）通过连接块与所述支撑盘（4）的底部固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于辅助焊接五金件的固定装置，其特征在于：所述支撑盘（4）的底部固定有滑轨（38），与所述固定块（22）固定连接的所述齿条（13）的底部固定有滑块（39），所述滑块（39）滑动连接在所述滑轨（38）内。