CN210388093U

CN210388093U - 一种焊接工装及自动焊接系统

Info

Publication number: CN210388093U
Application number: CN201921001053.XU
Authority: CN
Inventors: 林剑峰
Original assignee: Hangzhou Juguan Machinery Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Juguan Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2029-06-28

Abstract

本实用新型公开了一种焊接工装及自动焊接系统，其中，焊接工装包括支架和夹紧机构，夹紧机构与支架固定连接，支架包括用于放置工件的安装面，支架上设有定位机构，定位机构包括用于对工件定位的定位件；夹紧机构包括用于夹紧工件的夹紧件。其优点在于，定位机构对工件进行定位，保证焊接精度；在利用夹紧机构夹紧工件，避免工件移动；自动焊接系统的焊接工作由自动焊接机械臂完成，自动焊接机械臂由电脑程序控制，在工件被完全定位的情况，可以精准、快速地完成焊接工作，大大提高了生产效率和焊接质量，降低对工人操作技术的要求，工人仅需熟悉简单的装夹作业即可进行焊接作业，大大提高了生产稳定性。

Description

一种焊接工装及自动焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接工装及自动焊接系统。

背景技术

目前，对于一些高空作业，由于平台限制，很多焊接工作都是人工焊接，而人工焊接存在工作效率低，技术要求高等特点，良品率较低，生产成本增加。有些场所将高空平台支撑臂应用到高空作业中，但现有大部分高空平台车支撑臂属于较为复杂的机械结构，工人需要经过较长时间的培训才能进行生产作业，成本过高，且现有的高空作业车缺乏适合的工装夹具，使工作效率不易提高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种焊接工装，用于固定工件。

本实用新型的目的之二在于提供自动焊接系统，与上述焊接工装配合使用，提高焊接效率。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种焊接工装，包括支架和夹紧机构，所述夹紧机构与所述支架固定连接，所述支架包括用于放置工件的安装面，所述支架上设有定位机构，所述定位机构包括用于对工件定位的定位件；所述夹紧机构包括用于夹紧工件的夹紧件。

进一步地，所述定位件包括与所述支架连接的安装座、固定块和定位管，所述安装座与支架固定连接，所述固定块一端与所述安装座连接，另一端与所述定位管连接，所述定位管包括用于所述固定块卡接的一端，和用于与工件的定位孔卡接的另一端。

进一步地，所述定位管为棱柱。

进一步地，所述安装座与所述固定块可拆卸连接。

进一步地，所述夹紧件包括用于从上方压紧工件的竖向夹紧件和用于从侧边压紧工件的横向夹紧件。

进一步地，所述竖向夹紧件和所述竖向夹紧件为快速夹具。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种自动焊接系统，包括自动焊接机械臂和底座，所述自动焊接机械臂设置在所述底座上，还包括至少一个上述焊接工装，所述底座设置在所述焊接工装的侧面，所述自动焊接机械臂用于对固定在所述焊接工装上的工件进行焊接。

进一步地，系统还包括工装支架，所述焊接工装与所述工装支架转动连接，所述工装支架上设有转动机构，所述焊接工装在所述转动机构的作用下翻转。

进一步地，所述转动机构包括转轴和转动电机，所述转轴与所述焊接工装连接，所述转动电机带动所述转轴转动。

进一步地，所述底座两侧设有挡弧板。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用焊接工装上的定位机构对工件进行定位，保证焊接精度；在利用夹紧机构夹紧工件，避免工件移动；自动焊接系统的焊接工作由自动焊接机械臂完成，自动焊接机械臂由电脑程序控制，在工件被完全定位的情况，可以精准、快速地完成焊接工作，大大提高了生产效率和焊接质量，降低对工人操作技术的要求，工人仅需熟悉简单的装夹作业即可进行焊接作业，大大提高了生产稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的焊接工装的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的焊接工装与工件一的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的焊接工装与工件二的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的自动焊接系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的自动焊接系统的另一角度的结构示意图。

图中：1 0、焊接工装；11、支架；111、安装面；12、夹紧机构；121、横向夹紧件；122、竖向夹紧件；13、定位机构；131、安装座；132、固定块； 133、定位管；134、卡槽；135、锁紧螺栓；136、螺丝；137、棱柱；20、工件；21、定位孔；22、套管；30、自动焊接机械臂；31、底座；32、升降机构；33、安装平台；34、挡弧板；40、工装支架；41、转动机构；42、转动电机；43、转轴。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

参看附图1至附图5，本实用新型实施例的焊接工装及自动焊接系统将在接下来的描述中被阐明，其中，焊接工装上的定位机构使工件定位更准确，夹紧机构避免工件与支架分离，同时利用自动焊接机械臂对工件进行焊接，快速准确，大大提高了工作效率。

实施例一

如附图1所示，本实施例的焊接工装10包括支架11和夹紧机构12，夹紧机构12与支架11固定连接，支架11包括用于放置工件20的安装面111，支架11上设有定位机构13，定位机构13包括用于对工件20定位的定位件；夹紧机构12包括用于夹紧工件20的夹紧件。

使用时，将工件20摆放在支架11的安装面111上，将其与定位件对准，利用定位件先对工件20进行定位，保证安装精度，而后利用夹紧机构12将工件20与支架11固定连接，工件20与支架11不产生相对位移，使焊接精准到位。支架11可以为框体结构，也可以为板面平台结构，如附图1所示的，本实施例的优选实施方式为，将支架11设置为框体结构，有利于减轻支架 11重量，方便高空作业，同时，支架11中间镂空，方便焊接臂对工件20内侧的焊接点进行焊接，焊接更灵活准确。

本实施例的定位机构13可以设置在支架11的内侧壁上，也可以设置在支架11的外侧壁上，一般情况下，为了避免定位机构13对工件20造成干扰，定位机构13设置在支架11两侧的外侧壁上，定位机构13一般有两组，对应设置在支架11的两侧，使工件20定位更准确，同时防止工件20移位。

更具体地说，定位件包括与支架11连接的安装座131、固定块132和定位管133，安装座131与支架11固定连接，固定块132一端与安装座131连接，另一端与定位管133连接，定位管133包括用于固定块132卡接的一端，和用于与定位孔21卡接的另一端。本实施例的安装座131固定连接在支架 11上，如附图1所示，安装座131上设有卡槽134，定位管133设置在固定块132上，固定块132的下端端嵌入卡槽134中，并利用锁紧螺栓135与安装座131锁紧连接，定位管133的一端嵌入固定块132上的上端，且在固定块132的顶面插入螺丝136，放置定位管133转动，另一端嵌入工件20上的定位孔21中。安装时，先将工件20放在支架11的安装面111上，将定位孔 21与固定块132上的通孔对齐，而后将定位管133插入通孔中，直至定位管 133与定位孔21卡紧，而后将螺丝136插入固定块132顶面，锁紧定位管133，防止其转动，从而完全定位工件20。定位管133的作用在于对工件20进行定位，并初步限制其在安装面111的移动。定位管133与定位孔21可以为过盈配合，避免工件20与定位管133分离。优选地，本实施例的定位管133 插入定位孔21的一端为棱柱137，可以为六棱柱137或四棱柱137。为了避免定位管133划伤工件20，定位孔21中设有套管22，定位管133与套管22 过盈配合。

定位管133的高度由固定块132决定，为了适应不同尺寸的工件20及其上不同高度的定位孔21，安装座131与固定块132可拆卸连接，可以提高不同高度的固定块132，从而改变定位管133的高度，与工件20相适配。

夹紧机构12中的夹紧件包括用于从上方压紧工件20的竖向夹紧件122 和用于从侧边压紧工件20的横向夹紧件121，从而限制工件20的竖向移位和横向位移，避免工件20移动和与支架11分离，提高焊接的精度。优选地，竖向夹紧件122和竖向夹紧件122为快速夹具，比如快速夹钳，快速夹钳采用现有市面上的产品即可，快速夹钳一般包括手动部、夹钳底座31及夹头，夹钳底座31与定位块固定连接，快速夹钳夹持方便快捷，结构简单便于根据产品不同调整快速夹钳的位置，具体可以采用东莞市嘉刚机电科技发展有限公司生产的垂直式的快速夹具，型号为CH-10247的快速夹钳。

实施例二

如附图3和附图4所示，本实用新型还提供了一种自动焊接系统，包括自动焊接机械臂30和底座31，自动焊接机械臂30设置在底座31上，还包括上述焊接工装10，底座31设置在焊接工装10的侧面，自动焊接机械臂30 用于对固定在焊接工装10上的工件20进行焊接。本实施例的自动焊接系统采用自动焊接机械臂30用来替代人工焊接，操作人员将工件20放置在焊接工装10上并固定之后，设置在焊接工装10侧边的自动焊接机械臂30在控制系统的操作下进行焊接，人工焊接持续率仅为35～55％，而自动焊接机械臂 30焊接持续率可高达85％以上；另外，自动焊接机械臂30移动速度快，可达3m/s，甚至更快。一般而言，自动焊接机械臂30焊接比同样的人工焊接效率可提高2～4倍，焊接质量优良且稳定。且该装置降低了对工人操作技术的要求，工人仅需熟悉简单的装夹作业即可进行焊接作业，大大提高了生产稳定性。

本实施例的自动焊接机械臂30可以选用市面上的现有产品，控制程序为现有技术，具体焊接流程可根据实际生产的工件20设置，比如，自动焊接机械臂30可以选用郑州科慧科技股份有限公司生产的焊接机器人，型号为 FD-V6的自动焊接机械臂30，该机械臂应用于弧焊、点焊、切割、涂胶、搬运、热喷漆等多功能领域，能够应对生产加工中的各种要求；采用更高级的伺服控制系统，动作更快，反应更敏捷，使机器人在加速方式下运行，节省工作时间，提高工作效率。

为了方便焊接工件20各个角度的焊接点，本实施例的系统还包括工装支架40，焊接工装10与工装支架40转动连接，工装支架40上设有转动机构 41，焊接工装10在转动机构41的作用下翻转，由于焊接工装10包括用于从上方压紧工件20的竖向夹紧件122和用于从侧边压紧工件20的横向夹紧件 121，从而限制工件20的竖向移位和横向位移，工件20在支架11转动过程中始终与支架11固定连接，转动机构41的转动同样受机械臂的控制系统，与机械臂联动配合，使机械臂能准确焊接。更具体地说，转动机构41包括转轴43和转动电机42，转轴43与焊接工装10固定连接，转动电机42带动转轴43转动，转动电机42受控制系统控制，根据焊接流程带动焊接工装10 转动设定角度，而后机械臂的焊接头移动到位，进行焊接。转轴43和转动电机42可带动支架11翻转任意角度，与机械臂配合流畅。

如附图3和附图4，作为一种优选实施方式，自动焊接机械臂30位于两个焊接工装10之间，设置特制的底座31上，底座31包括升降机构32和安装平台33，升降机构32位于安装平台33下方，自动焊接机械臂30固定设置在安装平台33上，升降机构32可在控制系统的控制下升降，从而将焊接头送至指定焊接点。将自动焊接机械臂30设置在两个焊接工装10之间，有利于提高工件20切换效率和焊接持续率，从而提高生产效率。

由于自动焊接机械臂30在焊接过程中，周围充斥着大量强光和高温，弧光溅射会损伤焊接工装10或其他电子元件，因此，在底座31两侧设有挡弧板34，以保护位于支架11下方的电子元件。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims

1.一种焊接工装，其特征在于，包括支架和夹紧机构，所述夹紧机构与所述支架固定连接，所述支架包括用于放置工件的安装面，所述支架上设有定位机构，所述定位机构包括用于对工件定位的定位件；所述夹紧机构包括用于夹紧工件的夹紧件。

2.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于：所述定位件包括与所述支架连接的安装座、固定块和定位管，所述安装座与支架固定连接，所述固定块一端与所述安装座连接，另一端与所述定位管连接，所述定位管包括用于所述固定块卡接的一端，和用于与工件的定位孔卡接的另一端。

3.如权利要求2所述的焊接工装，其特征在于：所述定位管为棱柱。

4.如权利要求2所述的焊接工装，其特征在于：所述安装座与所述固定块可拆卸连接。

5.如权利要求1所述的焊接工装，其特征在于：所述夹紧件包括用于从上方压紧工件的竖向夹紧件和用于从侧边压紧工件的横向夹紧件。

6.如权利要求5所述的焊接工装，其特征在于：所述竖向夹紧件和所述竖向夹紧件为快速夹具。

7.一种自动焊接系统，其特征在于：包括自动焊接机械臂和底座，所述自动焊接机械臂设置在所述底座上，还包括至少一个如权利要求1至6任一所述的焊接工装，所述底座设置在所述焊接工装的侧面，所述自动焊接机械臂用于对固定在所述焊接工装上的工件进行焊接。

8.如权利要求7所述的自动焊接系统，其特征在于：还包括工装支架，所述焊接工装与所述工装支架转动连接，所述工装支架上设有转动机构，所述焊接工装在所述转动机构的作用下翻转。

9.如权利要求8所述的自动焊接系统，其特征在于：所述转动机构包括转轴和转动电机，所述转轴与所述焊接工装连接，所述转动电机带动所述转轴转动。

10.如权利要求7所述的自动焊接系统，其特征在于，所述底座两侧设有挡弧板。