CN208744013U - 钢结构牛腿焊接机器人夹具以及钢结构牛腿焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钢结构牛腿焊接机器人夹具以及钢结构牛腿焊接系统，其包括旋转托盘和夹具单元，旋转托盘用于与焊接机器人的回转装置连接，夹具单元包括组件移动平台、固定压紧组件、活动压紧组件以及端部活动定位组件，活动压紧组件、固定压紧组件以及端部活动定位组件沿组件移动平台的长度方向依次排布，活动压紧组件与端部活动定位组件之间形成第一夹持区域，活动压紧组件上设置有第二夹持区域，固定压紧组件上设置有第三夹持区域。该夹具夹持工件过程中，夹持组件与工件具有6个夹持点，工件夹持稳定可靠，加工过程中不易移位，提高加工质量。

Description

钢结构牛腿焊接机器人夹具以及钢结构牛腿焊接系统

技术领域

本实用新型涉及夹具领域，具体而言，涉及一种钢结构牛腿焊接机器人夹具以及钢结构牛腿焊接系统。

背景技术

目前，国内各制造企业争相提升自身制造水平，向自动化制造、智能化制造靠拢已成为必然发展趋势。但是现今，国内钢结构制作行业大都还主要停留在人工焊接加工阶段，只有少数企业在尝试摸索焊接机器人在钢结构制作行业的研究应用。焊接机器人能实现远程离线编程，做到全自动化焊接。要实现离线编程机器人智能焊接，那就必须要有契合工件类型的夹具装置，准确地将工件进行定位夹紧，保证实际焊接轨迹的准确性。

行业内现有钢结构牛腿加工技术主要有两种

①手工焊接+操作平台(无夹具)

技术步骤：将点焊好的牛腿工件，放置在焊接平台上，进行手工焊接。

技术缺点：对工人焊接技术水平要求高，焊缝质量不稳定，焊其他焊缝时操作空间受限，需反复人工翻转工件，劳动强度大。

②焊接机器人+操作平台+常规夹具

技术步骤：将点焊好的工件，放置在焊接操作平台上。用常规夹具将工件固定后，操作工使用现场示教器操控机器人进行焊接。

技术缺点：相比人工焊接，焊接机器人因为可以调用焊接数据库，焊接质量更稳当，外观成型更好。但是由于常规夹具对不同尺寸的工件适应性不够，在焊接不同尺寸工件需反复更换夹具；其次，常规夹具对于工件定位的精准度不够高，导致离线编程程序不能很好地与现场工况匹配；再者，常规夹具定位需人工慢慢调校，效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢结构牛腿焊接机器人夹具，以改善传统的钢结构牛腿焊接定位繁琐、定位效果差的问题。

本实用新型的目的在于提供一种钢结构牛腿焊接系统，以改善传统的钢结构牛腿焊接定位繁琐、定位效果差的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种钢结构牛腿焊接机器人夹具，其包括：

旋转托盘，用于与所述焊接机器人的回转装置连接，

夹具单元，所述夹具单元包括组件移动平台、固定压紧组件、活动压紧组件以及端部活动定位组件，所述活动压紧组件、所述固定压紧组件以及所述端部活动定位组件沿所述组件移动平台的长度方向依次排布，所述活动压紧组件与所述端部活动定位组件之间形成第一夹持区域，所述活动压紧组件上设置有第二夹持区域，所述固定压紧组件上设置有第三夹持区域。

在本实用新型较佳的实施例中，所述组件移动平台包括长条形主平台，所述长条形主平台上安装有两条平行设置的导轨，所述导轨的长度方向与所述长条形主平台的长度方向平行。

在本实用新型较佳的实施例中，所述夹具单元还包括第一驱动组件，所述第一驱动组件驱动连接所述活动压紧组件，用于驱使所述活动压紧组件沿所述导轨的长度方向往复滑动。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一驱动组件包括第一电机、第一丝杠以及第一滑块，所述第一电机驱动连接所述第一丝杠，所述第一滑块螺接在所述第一丝杠外；所述长条形主平台上设置有第一条形开口，所述第一滑块卡接在所述第一条形开口内，且所述第一滑块沿所述第一条形开口的长度方向往复直线滑动；所述活动压紧组件安装在所述第一滑块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一滑块上设置有至少两个螺接孔，所述活动压紧组件通过螺钉固定在所述第一滑块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述活动压紧组件包括承载条、抵紧板、第一卡接斜板、第二卡接斜板以及第二驱动组件，所述承载条安装在所述第一滑块上；所述抵紧板安装在所述承载条远离所述端部活动定位组件的一侧上；所述第一卡接斜板和第二卡接斜板安装在所述承载条上，所述第一卡接斜板和第二卡接斜板沿所述承载条的长度方向间隔排布，所述承载条的长度方向与所述承载条的滑动方向垂直，所述第一卡接斜板滑动设置在所述承载条上，所述第一卡接斜板与所述第二卡接斜板之间构成所述第二夹持区域，所述第二驱动组件驱动连接所述第一卡接斜板，用于驱使所述第一卡接斜板沿所述承载条的长度方向直线往复运动。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二驱动组件包括第二电机、第二丝杠以及第二滑块，所述第二电机驱动连接所述第二丝杠，所述第二滑块螺接在所述第二丝杠外；所述承载条上设置有第二条形开口，所述第二滑块卡接在所述第二条形开口内，且所述第二滑块沿所述第二条形开口的长度方向往复直线滑动；所述第一卡接斜板安装在所述第二滑块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述固定压紧组件包括压紧条、第一限位斜板、第二限位斜板以及第三驱动组件，所述第一限位斜板和第二限位斜板安装在所述压紧条上，所述第一限位斜板和第二限位斜板沿所述压紧条的长度方向间隔排布，所述压紧条的长度方向与所述承载条平行，所述第一限位斜板滑动设置在所述压紧条上，所述第一限位斜板与所述第二限位斜板之间构成所述第三夹持区域，所述第二驱动组件驱动连接所述第一限位斜板，用于驱使所述第一限位斜板沿所述压紧条的长度方向直线往复运动。

在本实用新型较佳的实施例中，所述端部活动定位组件包括抵接板、安装板以及加固板，所述安装板安装在所述组件移动平台上，所述抵接板安装在所述安装板上，所述加固板安装在所述抵接板与所述安装板之间，所述抵接板、安装板以及加固板两两垂直设置。

基于上述第二目的，本实用新型提供了一种钢结构牛腿焊接系统，包括焊接机器人主体以及所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，所述旋转托盘安装在所述焊接机器人主体上。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供了一种钢结构牛腿焊接机器人夹具，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该夹具夹持工件过程中，夹持组件与工件具有6个夹持点，工件夹持稳定可靠，加工过程中不易移位，提高加工质量。具体如下：

本实施例提供的钢结构牛腿焊接机器人夹具，在使用过程中，先将工件置于固定压紧组件和活动压紧组件上，工件的长度方向的两端分别抵接在端部活动压紧组件以及活动压紧组件上，实际操作时，活动压紧组件与端部活动定位组件的距离大于工件的长度，然后，工件依靠活动压紧组件和固定压紧组件承托，保证工件水平放置，此后，操作活动压紧组件，使活动压紧组件朝向活动定位组件运动，使工件长度方向的两侧实现压紧。然后，操作第二夹持区域和第三夹持区域，使工件的宽度方向实现定位，第二夹持区域与工件的宽度方向具有两个夹持点，第三夹持区域与工件的宽度方向具有两个夹持点，因此，工件最终与夹具具有6个夹持点，工件夹持稳定可靠。

本实施例提供的钢结构牛腿焊接系统包括上述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，具有钢结构牛腿焊接机器人夹具的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的钢结构牛腿焊接机器人夹具的立体示意图；

图2为本实用新型实施例的钢结构牛腿焊接机器人夹具的侧向示意图；

图3为本实用新型实施例的钢结构牛腿焊接机器人夹具的组件移动平台的示意图；

图4为本实用新型实施例的钢结构牛腿焊接机器人夹具的工作示意图(仅示出部分结构)。

图标：100－旋转托盘；200－夹具单元；210－组件移动平台；211－长条形主平台；212－导轨；213－第一条形开口；220－固定压紧组件；221－压紧条；222－第一限位斜板；223－第二限位斜板；230－活动压紧组件；231－承载条；232－抵接板；233－第一卡接斜板；234－第二卡接斜板；235－第二驱动组件；236－第二条形开口；240－端部活动定位组件；250－第一夹持区域；260－第二夹持区域；270－第三夹持区域；300－第一驱动组件；310－第一电机；320－第一丝杠；330－第一滑块；400－工件。

具体实施方式

相比人工焊接，焊接机器人因为可以调用焊接数据库，焊接质量更稳当，外观成型更好。但是由于常规夹具对不同尺寸的工件适应性不够，在焊接不同尺寸工件需反复更换夹具；其次，常规夹具对于工件定位的精准度不够高，导致离线编程程序不能很好地与现场工况匹配；再者，常规夹具定位需人工慢慢调校，效率低下。

鉴于此，发明人设计了一种钢结构牛腿焊接机器人夹具以及钢结构牛腿焊接系统，该夹具夹持工件过程中，夹持组件与工件具有6个夹持点，工件夹持稳定可靠，加工过程中不易移位，提高加工质量。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1－图4，本实施例提供了一种钢结构牛腿焊接机器人夹具，其包括：

旋转托盘100，用于与焊接机器人的回转装置连接，

夹具单元200，夹具单元200包括组件移动平台210、固定压紧组件220、活动压紧组件230以及端部活动定位组件240，活动压紧组件230、固定压紧组件220以及端部活动定位组件240沿组件移动平台210的长度方向依次排布，活动压紧组件230与端部活动定位组件240之间形成第一夹持区域250，活动压紧组件230上设置有第二夹持区域260，固定压紧组件220上设置有第三夹持区域270。

本实施例提供的钢结构牛腿焊接机器人夹具，在使用过程中，先将工件400置于固定压紧组件220和活动压紧组件230上，工件400的长度方向的两端分别抵接在端部活动压紧组件230以及活动压紧组件230上，实际操作时，活动压紧组件230与端部活动定位组件240的距离大于工件400的长度，然后，工件400依靠活动压紧组件230和固定压紧组件220承托，保证工件400水平放置，此后，操作活动压紧组件230，使活动压紧组件230朝向活动定位组件运动，使工件400长度方向的两侧实现压紧。然后，操作第二夹持区域260和第三夹持区域270，使工件400的宽度方向实现定位，第二夹持区域260与工件400的宽度方向具有两个夹持点，第三夹持区域270与工件400的宽度方向具有两个夹持点，因此，工件400最终与夹具具有6个夹持点，工件400夹持稳定可靠。

本实施例中可选的，组件移动平台210包括长条形主平台211，长条形主平台211为长方体形，长条形主平台211上安装有两条平行设置的导轨212，每根导轨212的截面为矩形，导轨212的长度方向与长条形主平台211的长度方向平行。夹具单元200还包括第一驱动组件300，第一驱动组件300驱动连接活动压紧组件230，用于驱使活动压紧组件230沿导轨212的长度方向往复滑动。进一步需要描述的是，第一驱动组件300包括第一电机310、第一丝杠320以及第一滑块330，第一电机310驱动连接第一丝杠320，第一滑块330螺接在第一丝杠320外；长条形主平台211上设置有第一条形开口213，第一滑块330卡接在第一条形开口213内，且第一滑块330沿第一条形开口213的长度方向往复直线滑动；活动压紧组件230安装在第一滑块330上。可选的，第一电机310可以是伺服电机，便于控制。

在夹紧工件400长度方向的两侧时，操作第一电机310，使第一丝杠320转动，进而使第一滑块330滑动，第一滑块330滑动带动活动压紧组件230朝向端部活动定位组件240运动，进而实现工件400的夹紧。

进一步的，第一滑块330与活动压紧组件230通过螺钉连接，在第一滑块330上设置至少两个螺接孔，利用螺钉穿过活动压紧组件230和螺接孔，完成螺接固定。实际加工时，可以在第一滑块330上设置四个螺接孔。

本实施例中可选的，活动压紧组件230包括承载条231、抵接板232、第一卡接斜板233、第二卡接斜板234以及第二驱动组件235，承载条231安装在第一滑块330上；抵接板232安装在承载条231远离端部活动定位组件240的一侧上；第一卡接斜板233和第二卡接斜板234安装在承载条231上，第一卡接斜板233和第二卡接斜板234沿承载条231的长度方向间隔排布，承载条231的长度方向与承载条231的滑动方向垂直，第一卡接斜板233滑动设置在承载条231上，第一卡接斜板233与第二卡接斜板234之间构成第二夹持区域260，第二驱动组件235驱动连接第一卡接斜板233，用于驱使第一卡接斜板233沿承载条231的长度方向直线往复运动。第一卡接斜板233和第二卡接斜板234倾斜设置，需要进一步说明的是，设定第一卡接斜板233和第二卡接斜板234与承载条231连接的一侧为第一侧，第一卡接斜板233、第二卡接斜板234远离承载条231的一侧为第二侧，两个第一侧之间的距离小于两个第二侧之间的距离，即从侧面观察，第一卡接斜板233和第二卡接斜板234呈“八”字型排布。夹持更加稳固，工件400不易移位和掉落。

本实施例中，第二驱动组件235包括第二电机、第二丝杠以及第二滑块，第二电机驱动连接第二丝杠，第二滑块螺接在第二丝杠外；承载条231上设置有第二条形开口236，第二滑块卡接在第二条形开口236内，且第二滑块沿第二条形开口236的长度方向往复直线滑动；第一卡接斜板233安装在第二滑块上。固定压紧组件220包括压紧条221、第一限位斜板222、第二限位斜板223以及第三驱动组件，第一限位斜板222和第二限位斜板223安装在压紧条221上，第一限位斜板222和第二限位斜板223沿压紧条221的长度方向间隔排布，压紧条221的长度方向与承载条231平行，第一限位斜板222滑动设置在压紧条221上，第一限位斜板222与第二限位斜板223之间构成第三夹持区域270，第二驱动组件235驱动连接第一限位斜板222，用于驱使第一限位斜板222沿压紧条221的长度方向直线往复运动。第一限位斜板222和第二限位斜板223的排列结构与第一卡接斜板233和第二卡接斜板234的相同，在此不进行具体说明。

需要说明的是，第二驱动组件235可以设置为丝杠传动组件，即与第一驱动组件300的结构相同，在此不进行具体说明。

本实施例中可选的，端部活动定位组件240包括抵接板232、安装板以及加固板，安装板安装在组件移动平台210上，抵接板232安装在安装板上，加固板安装在抵接板232与安装板之间，抵接板232、安装板以及加固板两两垂直设置。

本实施例提供的夹具，抵接板232和抵紧板之间构成第一夹持区域250，同时，承载条231和压紧条221起到承托工件400底部的作用，第一卡接斜板233和第二卡接斜板234之间构成第二夹持区域260，第一限位斜板222和第二限位斜板223之间构成第三夹持区域270，在工件400夹持时，工件400的长度方向的两侧依靠抵接板232和抵紧板实现定位，工件400的宽度方向依靠第一卡接斜板233、第二卡接斜板234、第一限位斜板222和第二限位斜板223实现夹紧定位，工件400与夹具具有6个夹持点，夹持效果好。

实施例

本实施例提供了一种钢结构牛腿焊接系统，包括焊接机器人主体以及上述实施例提供的钢结构牛腿焊接机器人夹具，旋转托盘100安装在焊接机器人主体上。

需要说明的是，焊接机器人采用现有技术即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，其包括：

旋转托盘，用于与所述焊接机器人的回转装置连接，

夹具单元，所述夹具单元包括组件移动平台、固定压紧组件、活动压紧组件以及端部活动定位组件，所述活动压紧组件、所述固定压紧组件以及所述端部活动定位组件沿所述组件移动平台的长度方向依次排布，所述活动压紧组件与所述端部活动定位组件之间形成第一夹持区域，所述活动压紧组件上设置有第二夹持区域，所述固定压紧组件上设置有第三夹持区域。

2.根据权利要求1所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述组件移动平台包括长条形主平台，所述长条形主平台上安装有两条平行设置的导轨，所述导轨的长度方向与所述长条形主平台的长度方向平行。

3.根据权利要求2所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述夹具单元还包括第一驱动组件，所述第一驱动组件驱动连接所述活动压紧组件，用于驱使所述活动压紧组件沿所述导轨的长度方向往复滑动。

4.根据权利要求3所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机、第一丝杠以及第一滑块，所述第一电机驱动连接所述第一丝杠，所述第一滑块螺接在所述第一丝杠外；所述长条形主平台上设置有第一条形开口，所述第一滑块卡接在所述第一条形开口内，且所述第一滑块沿所述第一条形开口的长度方向往复直线滑动；所述活动压紧组件安装在所述第一滑块上。

5.根据权利要求4所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述第一滑块上设置有至少两个螺接孔，所述活动压紧组件通过螺钉固定在所述第一滑块上。

6.根据权利要求4所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述活动压紧组件包括承载条、抵紧板、第一卡接斜板、第二卡接斜板以及第二驱动组件，所述承载条安装在所述第一滑块上；所述抵紧板安装在所述承载条远离所述端部活动定位组件的一侧上；所述第一卡接斜板和第二卡接斜板安装在所述承载条上，所述第一卡接斜板和第二卡接斜板沿所述承载条的长度方向间隔排布，所述承载条的长度方向与所述承载条的滑动方向垂直，所述第一卡接斜板滑动设置在所述承载条上，所述第一卡接斜板与所述第二卡接斜板之间构成所述第二夹持区域，所述第二驱动组件驱动连接所述第一卡接斜板，用于驱使所述第一卡接斜板沿所述承载条的长度方向直线往复运动。

7.根据权利要求6所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二电机、第二丝杠以及第二滑块，所述第二电机驱动连接所述第二丝杠，所述第二滑块螺接在所述第二丝杠外；所述承载条上设置有第二条形开口，所述第二滑块卡接在所述第二条形开口内，且所述第二滑块沿所述第二条形开口的长度方向往复直线滑动；所述第一卡接斜板安装在所述第二滑块上。

8.根据权利要求7所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述固定压紧组件包括压紧条、第一限位斜板、第二限位斜板以及第三驱动组件，所述第一限位斜板和第二限位斜板安装在所述压紧条上，所述第一限位斜板和第二限位斜板沿所述压紧条的长度方向间隔排布，所述压紧条的长度方向与所述承载条平行，所述第一限位斜板滑动设置在所述压紧条上，所述第一限位斜板与所述第二限位斜板之间构成所述第三夹持区域，所述第二驱动组件驱动连接所述第一限位斜板，用于驱使所述第一限位斜板沿所述压紧条的长度方向直线往复运动。

9.根据权利要求1－8任一项所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，其特征在于，所述端部活动定位组件包括抵接板、安装板以及加固板，所述安装板安装在所述组件移动平台上，所述抵接板安装在所述安装板上，所述加固板安装在所述抵接板与所述安装板之间，所述抵接板、安装板以及加固板两两垂直设置。

10.一种钢结构牛腿焊接系统，其特征在于，包括焊接机器人主体以及根据权利要求1－9任一项所述的钢结构牛腿焊接机器人夹具，所述旋转托盘安装在所述焊接机器人主体上。