CN210549233U - 一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，包括翻转装置和可调节夹具；所述翻转装置包括主端支撑臂、副端支撑臂、主端转轴、副端转轴和翻转板，翻转板的两端分别通过主端转轴和副端转轴与主端支撑臂和副端支撑臂实现转动连接；所述可调节夹具包括安装于翻转板上的上端面夹具和侧端面夹具，上端面夹具包括活动支架及活动支架上的快速夹钳，侧端面夹具包括滑动连接于翻转板长边上的工件侧挡板。本发明采用柔性适应工件的可调节夹具满足实际不同规格尺寸的箱体工件的焊接加工安装需求，具有较好的灵活性和定位准确性，大大减轻工人的劳动强度，缩短焊接作业时间，节约工装成本，有效提高大型箱体的焊接效率。

Description

一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机

技术领域

本发明涉及一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，属于自动化焊接夹具技术领域。

背景技术

箱体是构成机器的主要零件，大型箱体型工件通常是由多块中厚板通过焊接而组成的。由于工件本身的质量大，通过人工组对并实施焊接不仅工序繁琐，也无法对工件进行翻转，焊接效率低下。为获得更好的焊接质量和稳定的产品质量，越来越多的厂家开始使用焊接变位机配合工业机器人对大型箱体工件进行焊接。

焊接前先将待焊接工件安装固定于变位机的夹具上，焊接过程中，变位机通过旋转调整工件的位置，使工件达到合适的焊接姿态，并符合机器人焊接作业的要求，焊接结束后，机器人和变位机复位，取出已焊接工件。目前，通常的焊接变位机一方面采用一对一的工装夹具，不能适用多个规格尺寸的箱体焊接，而制作多套工装不仅增加了很多生产成本，工装本身的拆装也降低了生产效率。另一方面，受工装夹具制造精度和工件下料组对精度的影响，使机器人按预定程序焊接时往往偏离正确的焊缝位置而影响焊接质量。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，具有较好的灵活性和定位准确性，能够满足实际不同规格尺寸的箱体工件的焊接加工安装需求，大大减轻工人的劳动强度，节约成本，提高焊接效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，包括翻转装置和可调节夹具；

其中，所述翻转装置包括主端支撑臂、副端支撑臂、主端转轴、副端转轴和翻转板，且相对设置的主端支撑臂、副端支撑臂上分别安装有主端转轴、副端转轴；所述翻转板两端通过固定座分别与主端转轴、副端转轴连接，通过主端支撑臂的驱动实现翻转板的翻转定位；

所述可调节夹具包括安装于翻转板上的上端面夹具和侧端面夹具，且上端面夹具包括对称安装于翻转板长边两侧的活动支架及活动支架上的快速夹钳；所述侧端面夹具包括相对布置于翻转板短边两侧的工件侧挡板，且工件侧挡板通过底部挡板固定板滑动连接于翻转板长边上；所述工件侧挡板上安装有工件定位组件，通过工件定位组件实现焊接工件端面与工件侧挡板的定位安装。所述可调节夹具可柔性适应工件的高度、长度和宽度尺寸，实现工件的固定。

进一步的，所述主端支撑臂包括用于驱动翻转板转动的驱动装置和主端底座；

其中，所述驱动装置包括驱动电机、减速机、大带轮、小带轮、减速机安装座、主端轴承安装座，且主端轴承安装座、减速机安装座布置于主端底座上；所述驱动电机通过减速机安装于减速机安装座上，且小带轮套接于减速机的输出轴上；所述大带轮套接于主端转轴上，且主端转轴通过圆柱滚子轴承安装于主端轴承安装座上，通过大带轮和小带轮的带轮传动配合实现驱动电机对翻转板的驱动。大带轮和小带轮共同组成带轮传动机构，由此，驱动电机的输出转矩通过减速机和带轮传动机构输送到主端转轴，实现对翻转板的驱动。

进一步的，所述副端支撑臂包括电磁刹车器、副端轴承安装座和副端底座；

其中，所述副端轴承安装座布置于副端底座上，且副端转轴通过圆柱滚子轴承安装于副端轴承安装座上；所述电磁刹车器套接于副端转轴上，用于实现对翻转板的制动，通过副端转轴与主端转轴的配合实现翻转板的转动支撑。

进一步的，所述翻转板包括平行布置的两根长条方钢及垂直连接于两根长条方钢之间的三根短条方钢，且三根短条方钢分别布置于两根长条方钢的两端及中部，用于增加翻转板的刚度；所述中间短条方钢两侧对称布置有两块上垫板，且两块上垫板垂直安装于两根长条方钢上，用于安装可调节夹具中的上端面夹具。

进一步的，所述活动支架对称安装于上垫板两端，且活动支架一侧设置有一定高度差的备用支架，以在不同工件尺寸差异较大而超过当前快速夹钳活动范围时进行备用。

进一步的，所述两根长条方钢的两侧对称布置有两组线轨滑台，每组线轨滑台包括相对设置于两根长条方钢上的线轨垫板、线轨垫板上的线轨滑道及滑台驱动部件；所述相对设置的线轨滑道上设置有相适配的滑块，用以实现挡板固定板的滑动支撑；

所述滑台驱动部件包括用于驱动滑块沿线轨滑道移动的滑台气缸、用于支撑滑台气缸的气缸支架、用于控制滑块移动方向的手动换向阀，且气缸支架垂直连接于两根长条方钢之间，手动换向阀通过换向阀支撑板安装于长条方钢上。因此可以通过移动滑块来调节固定板及固定板上工件侧挡板的位置，从而柔性适应工件长度方向的尺寸大小。

进一步的，所述线轨滑道的内侧设置有定位块。

进一步的，所述侧端面挡板包括两侧对称布置的L型挡板和中间一块T型挡板，且工件定位组件包括布置于T型挡板中部的方销、通过弹簧座连接于L型挡板上的挡块及L型挡板上挡块下方的连接销。

有益效果：本发明提供的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，相对于现有技术，具有以下优点：通过柔性适应工件的可调节夹具满足实际不同规格尺寸的箱体工件的焊接加工安装需求，具有较好的灵活性和定位准确性，大大减轻工人的劳动强度，缩短焊接作业时间，节约工装成本，有效提高大型箱体的焊接效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中主端支撑臂的结构示意图；

图3为本发明实施例中副端支撑臂的结构示意图；

图4为本发明实施例中翻转板的连接结构示意图；

图5为本发明实施例中上端面夹具的结构示意图；

图6为本发明实施例中线轨滑台的结构示意图；

图7为本发明实施例中滑台驱动部件的结构示意图；

图8为本发明实施例中工件侧挡板的结构示意图；

图9为本发明实施例中箱体焊接工件的装配示意图；

图中包括：1、主端支撑臂，2、副端支撑臂，3、主端转轴，4、副端转轴，5、翻转板，6、上端面夹具，7、侧端面夹具，8、保护箱体，9、主端底座，10、驱动电机，11、减速机，12、大带轮，13、小带轮，14、减速机安装座，15、主端轴承安装座，16、电磁刹车器，17、副端轴承安装座，18、副端底座，19、长条方钢，20、短条方钢，21、三角加强筋，22、上垫板，23、快速夹钳，24、活动支架，25、备用支架，26、线轨滑台，27、滑台驱动部件，28、工件侧挡板，29、挡板固定板，30、线轨垫板，31、线轨滑道，32、滑块，33、定位块，34、滑台气缸，35、气缸支架，36、手动换向阀，37、S形塔板，38、换向阀支撑板，39、L型挡板，40、T型挡板，41、方销，42、弹簧座，43、挡块，44、连接销，45、焊接工件。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，包括翻转装置和可调节夹具；

其中，所述翻转装置由主端支撑臂1、副端支撑臂2、主端转轴3、副端转轴4和翻转板5组成，实现工件的翻转定位；所述可调节夹具包括焊接工件的上端面夹具6和侧端面夹具7，用于固定夹持焊接工件；所述可调节夹具的所有部件均安装于翻转板5上。可调节夹具可柔性适应工件的高度、长度和宽度尺寸，实现工件的固定。

如图2所示，所述主端支撑臂1包括用于驱动翻转板转动的驱动装置、保护箱体8和主端底座9；所述驱动装置安装在主端底座9上，包括驱动电机10、减速机11、大带轮12、小带轮13、减速机安装座14、主端轴承安装座15，除驱动电机10和减速机11外，其他部件均内置于保护箱体8内；所述驱动电机10、减速机11同轴连接，并安装于减速机安装座14上。减速机安装座14垂直安装于主端轴承安装座15的上方；小带轮13套装于减速机11的输出轴上，大带轮12套装于主端转轴3上，主端转轴3通过圆柱滚子轴承安装于主端轴承安装座15上，大带轮12和小带轮13共同组成带轮传动机构。由此，驱动电机10输出转矩通过减速机11和带轮传动后传送到主端转轴3，实现对翻转板5的驱动。

如图3所示，所述副端支撑臂2包括电磁刹车器16、副端轴承安装座17和副端底座18；所述副端轴承安装座17安装于副端底座18上，副端转轴4通过圆柱滚子轴承安装于副端轴承安装座17上，副端转轴4配合主端转轴3共同支撑转动翻转板5。电磁刹车器16通过副端转轴4实现对翻转板5的制动。

如图4所示，所述翻转板5的两端分别与主端转轴3和副端转轴4的固定座连接，所述翻转板5通过主端转轴3和副端转轴4与主端支撑臂1和副端支撑臂2实现转动连接。所述翻转板5是由横向布置的两根长条方钢19与纵向布置的三根短条方钢20垂直连接而成，其中两根短条方钢20分别布置在长条方钢19的两个端部，并通过三角加强筋21进行固定。另一根短条方钢20布置在长条方钢19中间，用于增加翻转板的刚度。在中间短条方钢20两侧，长条方钢19之上对称安装有两块上垫板22，用于安装可调节夹具中的上端面夹具6。

如图5所示，所述上端面夹具6包括快速夹钳23、活动支架24和备用支架25，在每块上垫板22的端部各布置一套端面夹具6，共布置四套。所述活动支架24由1块U型支撑板与1块方台板组成，方台板与支撑板的上端面焊接固连为一体，U型支撑板的底板与上垫板22的端部通过螺钉固连。在U型支撑板底板上沿高度方向布置多个螺纹孔，安装螺钉时通过选择不同的螺纹孔来实现活动支架的高度调节。每个活动支架24的方台板上分别安装一个快速夹钳23，所述快速夹钳23采用平面四杆机构原理设计，由连杆手柄、机架及两连架杆等构件组成，安装时拉动连杆手柄使快速夹钳23四杆机构处于死点位置，从而夹持待焊接工件的上端面，并柔性适应工件的高度尺寸大小。在活动支架24一侧设置有一定高度差的备用支架25，以在不同工件尺寸差异较大而超过当前快速夹钳23活动范围时进行备用。

所述侧端面夹具7包括线轨滑台26、滑台驱动部件27、工件侧挡板28和挡板固定板29；

如图6所示，所述线轨滑台26包括线轨垫板30、线轨滑道31、滑块32和定位块33组；在翻转板5每根长条方钢19上各铺设一道线轨垫板30，并在线轨垫板30上安装线轨滑道31，在滑道31的内侧设置多个定位块33；在每个滑道31上布置安装多个滑块32，用以支撑挡板固定板29，挡板固定板29上安装用于固定待焊接工件前后侧端面的工件侧挡板28；滑块32可沿滑道31移动，并通过定位块33来完成定位。因此可以通过移动滑块32来调节挡板固定板29及挡板固定板29上工件侧挡板28的位置，从而柔性适应工件长度方向的尺寸大小。

如图7所示，所述滑台驱动部件27包括滑台气缸34、气缸支架35、手动换向阀36；所述滑块32沿线轨滑道31的移动由滑台气缸34气动控制，滑台气缸34安装于气缸支架35上，气缸支架35固定于线轨滑道31的端部和翻转板5端部纵向短条方钢20的内侧；所述滑台气缸34采用双缸结构以增大输出力，且气缸支架35中部安装S形塔板37以增加气缸支架的刚度；所述滑块32的移动方向由手转换向阀36控制，手转换向阀36安装于快速夹钳活动支架24的内侧，与翻转板5的长条方钢19通过换向阀支撑板38固连。

如图8所示，所述工件侧挡板28由左右两块对称布置的L型挡板39和中间一块T型挡板40共同组成。所述挡板均安装于挡板固定板29上。其中，T型挡板40的中部通过方销41与焊接工件的前或后端面连接并实现定位。L型挡板39通过上下两个弹簧座42安装挡块43，并在挡块43的下方设置连接销44。安装时，首先通过连接销44与焊接工件端面(延伸片上)的连接销孔连接，再通过调节弹簧座42，使挡块43的端头压紧焊接工件的端面，从而实现对焊接工件左或右侧端面的定位。

如图9所示为所述箱体焊接变位机装配某型号焊接工件45的应用实例。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，包括翻转装置和可调节夹具；

其中，所述翻转装置包括主端支撑臂(1)、副端支撑臂(2)、主端转轴(3)、副端转轴(4)和翻转板(5)，且相对设置的主端支撑臂(1)、副端支撑臂(2)上分别安装有主端转轴(3)、副端转轴(4)；所述翻转板(5)两端通过固定座分别与主端转轴(3)、副端转轴(4)连接，通过主端支撑臂(1)的驱动实现翻转板(5)的翻转定位；

所述可调节夹具包括安装于翻转板(5)上的上端面夹具(6)和侧端面夹具(7)，且上端面夹具(6)包括对称安装于翻转板(5)长边两侧的活动支架(24)及活动支架(24)上的快速夹钳(23)；所述侧端面夹具(7)包括相对布置于翻转板(5)短边两侧的工件侧挡板(28)，且工件侧挡板(28)通过底部挡板固定板(29)滑动连接于翻转板(5)长边上；所述工件侧挡板(28)上安装有工件定位组件，通过工件定位组件实现焊接工件(45)端面与工件侧挡板(28)的定位安装。

2.根据权利要求1所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述主端支撑臂(1)包括用于驱动翻转板(5)转动的驱动装置和主端底座(9)；

其中，所述驱动装置包括驱动电机(10)、减速机(11)、大带轮(12)、小带轮(13)、减速机安装座(14)、主端轴承安装座(15)，且主端轴承安装座(15)、减速机安装座(14)布置于主端底座(9)上；所述驱动电机(10)通过减速机(11)安装于减速机安装座(14)上，且小带轮(13)套接于减速机(11)的输出轴上；所述大带轮(12)套接于主端转轴(3)上，且主端转轴(3)通过圆柱滚子轴承安装于主端轴承安装座(15)上，通过大带轮(12)和小带轮(13)的带轮传动配合实现驱动电机(10)对翻转板(5)的驱动。

3.根据权利要求1所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述副端支撑臂(2)包括电磁刹车器(16)、副端轴承安装座(17)和副端底座(18)；

其中，所述副端轴承安装座(17)布置于副端底座(18)上，且副端转轴(4)通过圆柱滚子轴承安装于副端轴承安装座(17)上；所述电磁刹车器(16)套接于副端转轴(4)上，通过副端转轴(4)与主端转轴(3)的配合实现翻转板(5)的转动支撑。

4.根据权利要求1所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述翻转板(5)包括平行布置的两根长条方钢(19)及垂直连接于两根长条方钢(19)之间的三根短条方钢(20)，且三根短条方钢(20)分别布置于两根长条方钢(19)的两端及中部；所述中间短条方钢(20)两侧对称布置有两块上垫板(22)，且两块上垫板(22)垂直安装于两根长条方钢(19)上，用于安装可调节夹具中的上端面夹具(6)。

5.根据权利要求4所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述活动支架(24)对称安装于上垫板(22)两端，且活动支架(24)一侧设置有备用支架(25)。

6.根据权利要求4所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述两根长条方钢(19)的两侧对称布置有两组线轨滑台(26)，每组线轨滑台(26)包括相对设置于两根长条方钢(19)上的线轨垫板(30)、线轨垫板(30)上的线轨滑道(31)及滑台驱动部件(27)；所述相对设置的线轨滑道(31)上设置有相适配的滑块(32)，用以实现挡板固定板(29)的滑动支撑；

所述滑台驱动部件(27)包括用于驱动滑块(32)沿线轨滑道(31)移动的滑台气缸(34)、用于支撑滑台气缸(34)的气缸支架(35)、用于控制滑块(32)移动方向的手动换向阀(36)，且气缸支架(35)垂直连接于两根长条方钢(19)之间，手动换向阀(36)通过换向阀支撑板(38)安装于长条方钢(19)上。

7.根据权利要求6所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述线轨滑道(31)的内侧设置有定位块(33)。

8.根据权利要求1所述的一种夹具位置灵活可调的箱体焊接变位机，其特征在于，所述侧端面挡板包括两侧对称布置的L型挡板(39)和中间一块T型挡板(40)，且工件定位组件包括布置于T型挡板(40)中部的方销(41)、通过弹簧座(42)连接于L型挡板(39)上的挡块(43)及L型挡板(39)上挡块(43)下方的连接销(44)。

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