CN205629790U - 一种用于电气箱的焊接工装 - Google Patents

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张新主
计然
胡振海
陈显东
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Abstract

本实用新型提供了一种用于电气箱的焊接工装,其包括:工装支架;第一滑板组件,沿横向方向可滑动地安装于工装支架;第一夹持装置,固定于工装支架,且位于工装支架的一侧;第二夹持装置,朝向或背离第一夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于工装支架;第三夹持装置,固定于第一滑板组件,且与第一夹持装置位于工装支架的同一侧;和第四夹持装置,朝向或背离第四夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于第一滑板组件;而且第一夹持装置、第二夹持装置、第三夹持装置和第四夹持装置均包括压紧装置和升降装置,升降装置配置成带动压紧装置沿高度方向移动。该焊接工装能够适应不同规格的电气箱,且能够保证焊接效率和能够保证焊接质量。

Description

一种用于电气箱的焊接工装
技术领域
本实用新型涉及电气箱焊接技术领域,特别是一种用于电气箱的焊接工装。
背景技术
电气箱一般地由U型折弯板(数量1件),前折弯板(数量1件),后折弯板(数量为1件)拼装点焊固定后,再焊接而成,材质均为Q235A或不锈钢,厚度为1.5或2mm。现有实际焊接时,直接将点焊后的电气箱放在工作台上,由人工拿着手工焊枪,依次沿着焊缝,并摆动焊枪的焊接姿态,来完成整个电气箱的焊缝焊接工作。现场人工所焊接的节拍为10分钟/件,且焊接完成后,还需有经验的人工进行校形,效率十分低下。这种直接焊接方式,电气箱受焊接热应力影响,沿着焊缝的直角边,焊后呈波浪形,变形量为直角边的最高点与最低点的位置相差3~5mm。且电气箱为薄板件焊接,外观校形的难度也比较大。因此,电气箱实际生产的质量很难控制。同时,随着国家智能城市概念的实施,以及公共设施的大力建设,电气箱也普遍地应用到城市安全消防电力系统,城市路灯控制系统,城市电力系统中,其需求量相当大。同时,电气箱使用在露天的场所比较多,也要求所生产的电气箱防水,防爆,防锈,确保使用安全,故障维修率低。然而,现有的人工所焊接的电气箱均达不到要求。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有焊接电气箱的至少一个缺陷,提供了一种用于电气箱的焊接工装,其不仅能够保证焊接效率,也能够保证焊接质量,以提高电气箱质量。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种用于电气箱的焊接工装,其包括:
工装支架;
第一滑板组件,沿横向方向可滑动地安装于所述工装支架;
第一夹持装置,固定于所述工装支架,且位于所述工装支架的一侧;
第二夹持装置,朝向或背离所述第一夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于所述工装支架;
第三夹持装置,固定于所述第一滑板组件,且与所述第一夹持装置位于所述工装支架的同一侧;和
第四夹持装置,朝向或背离所述第四夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于所述第一滑板组件;而且
所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均包括压紧装置和升降装置,所述升降装置配置成带动所述压紧装置沿高度方向移动。
进一步地,所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括支座,所述升降装置设置于所述支座上。
进一步地,所述第一夹持装置还包括设置于所述第一夹持装置的支座上的第一底面限位板,以及固定于所述第一夹持装置的支座和/或升降装置的角部限位装置;
所述第二夹持装置还包括设置于所述第二夹持装置的支座上的第二底面限位板,所述第二底面限位板的上表面和所述第一底面限位板的上表面处于同一平面上。
进一步地,所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括:
纵向夹紧气缸,安装于所述升降装置;
侧面压板组件,安装于所述纵向夹紧气缸的夹紧臂;
端面压板,安装于所述升降装置或所述支座。
进一步地,所述焊接工装还包括四个位移传感器,分别安装于所述第二夹持装置的纵向夹紧气缸的夹紧臂、所述第四夹持装置的纵向夹紧气缸的夹紧臂、所述第三夹持装置的端面压板和所述第四夹持装置的端面压板。
进一步地,所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括内撑件、带动所述内撑件沿水平方向移动的第一气缸,以及带动所述内撑件和所述第一气缸沿高度方向移动的第二气缸;所述第二气缸安装于所述升降装置。
进一步地,所述焊接工装还包括:
第二滑板组件,沿横向方向可滑动地安装于所述工装支架;
横向夹紧气缸,安装于所述第二滑板组件,且配置成带动所述第一滑板组件运动。
进一步地,所述焊接工装还包括位移检测系统,其配置成:
检测所述第二夹持装置相对于所述第一夹持装置移动的距离;
检测所述第二滑板组件相对于所述第一夹持装置移动的距离;
检测至少一个所述升降装置上升或下降的距离。
进一步地,所述焊接工装还包括:
第一丝杆滑块机构,所述第一丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述工装支架,所述第一丝杆滑块机构的滑块固定于所述第二夹持装置;
第二丝杆滑块机构,所述第二丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述工装支架,所述第二丝杆滑块机构的滑块固定于所述第二滑板组件;和
第三丝杆滑块机构,所述第三丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述第一滑板组件,所述第三丝杆滑块机构的滑块固定于所述第四夹持装置;且
每个所述升降装置为第四丝杆滑块机构。
进一步地,所述第一丝杆滑块机构、所述第二丝杆滑块机构、所述第三丝杆滑块机构和每个所述第四丝杆滑块机构的丝杆上设置有手轮;
每个所述压紧装置为压紧气缸。
本实用新型提供的用于电气箱的焊接工装能够适应不同规格的电气箱,且能够保证焊接效率和能够保证焊接质量,使电气箱具有很高的质量。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本实用新型一个实施例的焊接工装的示意性结构图;
图2是图1中A处的示意性局部放大图;
图3是图1所示焊接工装的另一视角的示意性结构图;
图4是图1所示焊接工装的又一视角的示意性结构图;
图5是图1所示焊接工装装夹电气箱后的示意性结构图。
具体实施方式
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
图1是根据本实用新型一个实施例的焊接工装200的示意性结构图。如图1所示并参考图2至图5,本实用新型实施例提供了一种用于电气箱100的焊接工装200,其可包括工装支架10、第一滑板组件21、第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60。
在该实施例中,工装支架10用于形成焊接工装200的基础,且用于安装于变位机上,以便于机器人对焊接工装200夹持的电气箱100进行焊接。工装支架10可包括两个横梁11和位于横梁11下方的转盘12,转盘12配置成安装于两轴变位机上。
第一滑板组件21可沿横向方向可滑动地安装于工装支架10。例如每个横梁11的下侧可设置有沿工装支架10的长度方向延伸的横向滑轨。第一滑板组件21可包括滑板、设置于滑板两端的连接板和设置于每个连接板下端的两个滑块。滑板可处于两个横梁11的上方,且纵向跨过两个横梁11,两个连接板可处于两个横梁11的两侧,两个滑块安装于两个横向滑轨上。在该实施例中,横向方向为工装支架10的长度方向。
第一夹持装置30固定于工装支架10,且位于工装支架10的一侧。第二夹持装置40朝向或背离第一夹持装置30且沿纵向方向可滑动地安装于工装支架10。第三夹持装置50固定于第一滑板组件21,且与第一夹持装置30位于工装支架10的同一侧。第四夹持装置60朝向或背离第四夹持装置60且沿纵向方向可滑动地安装于第一滑板组件21。
第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60至少配置成对电气箱100的四个沿高度方向延伸的拐角进行定位紧固,以便于焊接电气箱100。进一步地,第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60均包括升降装置41和压紧装置42,升降装置41配置成带动压紧装置42沿高度方向移动。每个压紧装置42为压紧气缸,其输出轴可用于直接抵靠于电气箱100。
在该实施例中,可通过第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60对电气箱100的进行装夹,以提高焊接效率。进一步地,可通过调整第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60相对于第一夹持装置30的位置变化,以及压紧装置42的高度变化,来适应不同规格的电气箱100长度方向尺寸的变化、宽度方向尺寸的变化和高度方向尺寸的变化,可对多达222种电气箱100进行定位装夹,更多地节约了设备成本及生产车间场地,也扩大了该焊接工装200的适应范围。
进一步地,在本实用新型的一些实施例中,第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60均还包括支座,升降装置41设置于支座上。第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60的支座的具体结构可相同也可不同。
在本实用新型的一些优选的实施例中,第一夹持装置30的支座可包括固定于工装支架10的下支撑架和和设置于下支撑架上的上座,第一夹持装置30还包括设置于第一夹持装置30的支座的下支撑架上的第一底面限位板,以及固定于第一夹持装置30的支座的下支撑架和/或升降装置41上的角部限位装置。第二夹持装置40的支座可包括可滑动地安装于工装支架10的第三滑板组件、设置于第三滑板组件上的下支撑架和设置于下支撑架上的上座,第二夹持装置40还可包括设置于第二夹持装置40的支座的下支撑架上的第二底面限位板70,第二底面限位板70的上表面和第一底面限位板的上表面处于同一平面上。第一底面限位板和第二底面限位板70均可为铜垫板,以定位电气箱100的底平面。
第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60均还包括纵向夹紧气缸43、侧面压板组件44和端面压板45。纵向夹紧气缸43安装于升降装置41。侧面压板组件44可安装于纵向夹紧气缸43的夹紧臂。端面压板45可为铜板,安装于升降装置41或支座。第一夹持装置30的角部限位装置也可由侧面压板组件44和端面压板45构成,以定位一个电气箱100的一个直角两侧的平面。在装夹电气箱时,第二夹持装置50的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44先运动到基准位置后保持不动,以使第一夹持装置30的角部限位装置与第二夹持装置40的端面压板45,以及第三夹持装置50的侧面压板组件44共同定位一个电气箱100的一个直角两侧的平面,然后将电气箱装入。最后利用第二夹持装置40的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44,第四夹持装置60的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44从另一侧在宽度方向上对电气箱100进行夹紧。第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60的压紧气缸可在高度方向上对电气箱100进行压紧。当电气箱焊接完成后,可同时使第二夹持装置40的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44,第三夹持装置50的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44,第四夹持装置60的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44运动,便于焊接后的电气箱的取出。
在本实用新型的一些替代性实施例中,第三夹持装置50可不具有纵向夹紧气缸43,其侧面压板组件44直接安装于第三夹持装置50的支座或升降装置41,则第一夹持装置30的角部限位装置与第二夹持装置40的端面压板45,以及第三夹持装置50的侧面压板组件44共同定位一个电气箱100的一个直角两侧的平面。在使用时,第二夹持装置40的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44,第四夹持装置60的纵向夹紧气缸43和侧面压板组件44可从另一侧在宽度方向上对电气箱100进行夹紧。第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60的压紧气缸可在高度方向上对电气箱100进行压紧。
每个侧面压板组件44和每个端面压板45的材质均为铬锆铜,每个侧面压板组件44可设置成距离焊缝3mm至8mm处,尤其是距离焊缝5mm处,很好地对焊接产生的线热量进行散热,提高了产品成型质量。
在本实用新型的一些实施例中,焊接工装200还可包括第二滑板组件22和横向夹紧气缸80。第二滑板组件22沿横向方向可滑动地安装于工装支架10。第二滑板组件22可滑动地安装于两个横梁11下方的上述横向滑轨。横向夹紧气缸80安装于第二滑板组件22,且配置成带动第一滑板组件21运动。横向夹紧气缸80可通过第三夹持装置50的端面压板45和第四夹持装置60的端面压板45在长度方向上对电气箱100进行夹紧。
进一步地,为了便于快速、大范围地调节第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60相对于第一夹持装置30的位置变化,以及压紧装置42的高度变化,焊接工装200还包括第一丝杆滑块机构91、第二丝杆滑块机构92、第三丝杆滑块机构。第一丝杆滑块机构91的丝杆可转动地安装于工装支架10,第一丝杆滑块机构91的滑块固定于第二夹持装置40的支座的第三滑板组件上。第二丝杆滑块机构92的丝杆可转动地安装于工装支架10,第二丝杆滑块机构92的滑块固定于第二滑板组件22。第三丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于第一滑板组件21,第三丝杆滑块机构的滑块固定于第四夹持装置60。
每个升降装置41也可为丝杆滑块机构,可被称为第四丝杆滑块机构。第一丝杆滑块机构91、第二丝杆滑块机构92、第三丝杆滑块机构和每个第四丝杆滑块机构的丝杆上设置有手轮93。第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60的压紧装置42、纵向夹紧气缸43等可通过连接板安装于各自升降装置41的滑块上。手轮93可为固定把手,防止丝杆运动的间隙对电气箱100装配精度的影响,提高了产品质量的稳定性。各个尺寸的调整均采用丝杆手动调节,可实现尺寸间的无级变化,成本低,通用性强。
本实用新型实施例中的焊接工装200还可包括位移检测系统,其配置成:检测第二夹持装置40相对于第一夹持装置30移动的距离;检测第二滑板组件22相对于第一夹持装置30移动的距离;以及检测至少一个升降装置41上升或下降的距离。具体地,位移检测系统包括三个位移传感器,分别设置于第一丝杆滑块机构91、第二丝杆滑块机构92、第三丝杆滑块机构。进一步地,第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60各自支座的侧面均设置有标尺,也可便于尺寸调整参照。
在本实用新型的一些实施例中,焊接工装200还可包括另一位移检测系统,其可具有四个位移传感器49,分别安装于第二夹持装置40的纵向夹紧气缸43的夹紧臂、第四夹持装置60的纵向夹紧气缸43的夹紧臂、第三夹持装置50的端面压板45和第四夹持装置60的端面压板45。在电气箱装夹于电气箱焊接工装200后,在位移检测系统的三个位移传感器和另一位移检测系统的四个位移传感器共同作用下,可检测和/或计算得到该装夹于电气箱焊接装置200上的电气箱(即实际电气箱)与标准电气箱(即理论电气箱,其尺寸数值需人工输入电气箱焊接系统的控制装置中)在对应长度方向上的尺寸差值ΔW、宽度方向上的尺寸差值ΔH,如果ΔW、ΔH数值均在系统设定的范围内,即ΔW≤±2mm,ΔH≤±2mm,系统判定该实际电气箱合格,自动启动机器人焊接程序,并根据ΔW、ΔH数值大小,对焊枪路径点进行补偿;如果ΔW、ΔH数值均超出系统设定的范围,系统判定该实际电气箱的尺寸不合格,系统报警,由人工进行干预进行处理。此方法可有效地进行来料初步检测,并确保机器人及系统的安全。也就是说,位移检测系统的三个位移传感器和另一位移检测系统的四个位移传感器能够将不同规格的电气箱100外形尺寸进行反馈给机器人集成系统,与系统事先设定好的电气箱100的数据库进行比对,以使电气箱100在设定的误差范围内,并结合人工上料时按下确认按钮,对整个装置及系统进到双重防呆作用。
为了更好地支撑电气箱100,第一夹持装置30、第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60均还包括内撑件46、带动内撑件46沿水平方向移动的第一气缸47,以及带动内撑件46和第一气缸47沿高度方向移动的第二气缸48;第二气缸48安装于升降装置41。内撑件46可为钩板,以从内侧对电气箱100进行夹持紧固,进一步提高焊接效率。第一气缸47和第二气缸48均可为带导向杆气缸。第一气缸47可带动内撑件46沿朝向或背离电气箱100的中心的方向移动。增加钩板对电气箱100四个角进行内撑,确保电气箱100此处的焊缝不易焊漏,提高了焊接的质量及效率。
本实用新型的焊接工装200工作过程可包括:
可参照标尺通过第一丝杆滑块机构91、第二丝杆滑块机构92、第三丝杆滑块机构和各个第四丝杆滑块机构调整:第二夹持装置40、第三夹持装置50和第四夹持装置60相对于第一夹持装置30的位置,以及各个压紧装置42的高度,以适应将要焊接的电气箱100的规格。
由人工在具有该焊接工装200的焊接系统的操作面板上输入将要焊接的电气箱100的长度尺寸,宽度尺寸,高度尺寸。然后将电气箱100放置于第一底面限位板和第二底面限位板70上,且电气箱100的一个直角两侧的表面分别与第一夹持装置30的角部限位装置接触抵靠。系统通过各个纵向夹紧气缸43、横向夹紧气缸80和各个压紧气缸对电气箱100进行夹紧。
然后利用位移检测系统的三个位移传感器和另一位移检测系统的四个位移传感器检测并确定:电气箱100长度方向上的尺寸差值,宽度方向上的尺寸差值,若两个尺寸差值均在均在系统设定的范围内,若系统判定电气箱100合格,自动启动机器人焊接程序,并根据两个尺寸差值的数值大小,对焊枪路径点进行补偿。如果两个尺寸差值的数值均超出系统设定的范围,系统判定电气箱100尺寸不合格,系统报警,由人工进行干预进行处理,可有效地进行来料初步检测,并确保机器人及系统的安全,也能够进行误差补偿,提高焊接精度,从而提高产品质量。由本用于电气箱100的焊接工装200生产出的工件产品合格率提高了约11%,节约了生产成本。生产节拍可为6分钟/件,生产效率提高了近40%。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于电气箱的焊接工装,其特征在于,包括:
工装支架;
第一滑板组件,沿横向方向可滑动地安装于所述工装支架;
第一夹持装置,固定于所述工装支架,且位于所述工装支架的一侧;
第二夹持装置,朝向或背离所述第一夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于所述工装支架;
第三夹持装置,固定于所述第一滑板组件,且与所述第一夹持装置位于所述工装支架的同一侧;和
第四夹持装置,朝向或背离所述第四夹持装置且沿纵向方向可滑动地安装于所述第一滑板组件;而且
所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均包括压紧装置和升降装置,所述升降装置配置成带动所述压紧装置沿高度方向移动。
2.根据权利要求1所述的焊接工装,其特征在于,
所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括支座,所述升降装置设置于所述支座上。
3.根据权利要求2所述的焊接工装,其特征在于,
所述第一夹持装置还包括设置于所述第一夹持装置的支座上的第一底面限位板,以及固定于所述第一夹持装置的支座和/或升降装置的角部限位装置;
所述第二夹持装置还包括设置于所述第二夹持装置的支座上的第二底面限位板,所述第二底面限位板的上表面和所述第一底面限位板的上表面处于同一平面上。
4.根据权利要求2所述的焊接工装,其特征在于,
所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括:
纵向夹紧气缸,安装于所述升降装置;
侧面压板组件,安装于所述纵向夹紧气缸的夹紧臂;
端面压板,安装于所述升降装置或所述支座。
5.根据权利要求4所述的焊接工装,其特征在于,还包括:
四个位移传感器,分别安装于所述第二夹持装置的纵向夹紧气缸的夹紧臂、所述第四夹持装置的纵向夹紧气缸的夹紧臂、所述第三夹持装置的端面压板和所述第四夹持装置的端面压板。
6.根据权利要求1所述的焊接工装,其特征在于,
所述第一夹持装置、所述第二夹持装置、所述第三夹持装置和所述第四夹持装置均还包括内撑件、带动所述内撑件沿水平方向移动的第一气缸,以及带动所述内撑件和所述第一气缸沿高度方向移动的第二气缸;所述第二气缸安装于所述升降装置。
7.根据权利要求1所述的焊接工装,其特征在于,还包括:
第二滑板组件,沿横向方向可滑动地安装于所述工装支架;
横向夹紧气缸,安装于所述第二滑板组件,且配置成带动所述第一滑板组件运动。
8.根据权利要求7所述的焊接工装,其特征在于,还包括:
位移检测系统,其配置成:
检测所述第二夹持装置相对于所述第一夹持装置移动的距离;
检测所述第二滑板组件相对于所述第一夹持装置移动的距离;
检测至少一个所述升降装置上升或下降的距离。
9.根据权利要求7所述的焊接工装,其特征在于,还包括:
第一丝杆滑块机构,所述第一丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述工装支架,所述第一丝杆滑块机构的滑块固定于所述第二夹持装置;
第二丝杆滑块机构,所述第二丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述工装支架,所述第二丝杆滑块机构的滑块固定于所述第二滑板组件;和
第三丝杆滑块机构,所述第三丝杆滑块机构的丝杆可转动地安装于所述第一滑板组件,所述第三丝杆滑块机构的滑块固定于所述第四夹持装置;且
每个所述升降装置为第四丝杆滑块机构。
10.根据权利要求9所述的焊接工装,其特征在于,
所述第一丝杆滑块机构、所述第二丝杆滑块机构、所述第三丝杆滑块机构和每个所述第四丝杆滑块机构的丝杆上设置有手轮;
每个所述压紧装置为压紧气缸。
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CN105773045A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 烟台瓦鲁机器人自动化有限公司 一种用于电气箱的焊接工装
CN108393635A (zh) * 2018-04-27 2018-08-14 柳州煜华科技有限公司 油箱缝焊柔性定位方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105773045A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 烟台瓦鲁机器人自动化有限公司 一种用于电气箱的焊接工装
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