CN214392965U - 一种车架环形焊缝自动化焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，包括工件夹具和夹具基座；工件夹具用以对工件进行限位固定，使工件轴线与工件夹具上的同心轴轴线重合保证回转同心；夹具基座用以连接变位机和工件夹具，通过调整夹具基座位置保证变位机旋转轴线、工件轴线、同心轴轴线重合并同心。本实用新型彻底解决了大型矿车车架后尾座环形焊缝高质量精确机器人焊接难题。

Description

一种车架环形焊缝自动化焊接夹具

技术领域

本实用新型涉及一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，属于机械装置技术领域。

背景技术

大吨位矿车车架后尾座吨位大、端部结构复杂、承重高、对中间部位环形焊缝焊接质量要求高，人工在对工件环形焊缝焊接过程中需要对其多次翻转焊接，费事费力，效率低，焊接质量无法得到保障，现需要利用机器人对其环形焊缝进行精确焊接，但机器人对焊缝位移稳定性和精度要求高，配置可分离夹具，进行任意位置装夹，在保证同轴线的同时，与变位机夹具基座配合固定，提高了上变位机的效率，同时满足变位机旋转轴轴线与工件轴线重合且同心，在变位机的带动下，实现环形焊缝稳定精确的围绕旋转轴线旋转，满足机器人焊接作业要求，提高了生产效率和保证焊缝质量。本实用新型较好的解决了现有大型矿车车架后尾座环焊缝焊接难题。

发明内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，彻底解决了大型矿车车架后尾座环形焊缝高质量精确机器人焊接难题。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，包括：

工件夹具，用以对工件进行限位固定，使工件轴线与工件夹具上的同心轴轴线重合保证回转同心；

夹具基座，用以连接变位机和工件夹具，通过调整夹具基座位置保证变位机旋转轴线、工件轴线、同心轴轴线重合并同心。

进一步，所述工件夹具包括锥形定位轴、限位固定压板、仿形夹具固定板和同心轴；所述锥形定位轴和限位固定压板安装在仿形夹具固定板的一侧面，用以对工件悬挂座端面进行限位压紧固定；所述同心轴安装在仿形夹具固定板的另一侧面，所述夹具基座连接同心轴。

进一步，所述锥形定位轴数量为两个；两个锥形定位轴和限位固定压板呈三角形分布；所述锥形定位轴的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述锥形定位轴穿入在工件悬挂座端面的通轴孔内，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定；所述限位固定压板的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述限位固定压板抵在工件悬挂座端部侧面坡口处，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定。

进一步，所述工件夹具还包括三个呈三角形分布的顶紧部件；所述顶紧部件包括螺栓基座和顶紧螺栓；所述螺栓基座固定在仿形夹具固定板上，所述顶紧螺栓拧入在螺栓基座上，通过旋转顶紧螺栓对工件端部平面进行顶紧固定，同时对工件进行微调使同心轴轴线与工件轴线重合。

进一步，所述同心轴呈阶梯结构，其呈中间窄、两端宽形状。

进一步，所述夹具基座包括同心轴固定装置、夹具基座基体和下顶紧部件；所述同心轴固定装置安装在夹具基座基体的顶部，用于连接工件夹具上的同心轴；

所述下顶紧部件安装在夹具基座基体的内侧面且靠近底面处。

进一步，所述同心轴固定装置包括底部弧形座、顶部弧形座、连接螺栓；所述底部弧形座安装在夹具基座基体上，在所述底部弧形座两端各铰接一个连接螺栓；所述顶部弧形座卡在底部弧形座上，所述顶部弧形座两端各设有一个通槽，所述连接螺栓旋入在通槽中，通过拧入螺母将同心轴固定在底部弧形座和顶部弧形座中。

进一步，所述底部弧形座整体呈U型结构，其上设有四个连接螺栓，用以连接两个顶部弧形座。

进一步，所述下顶紧部件包括直角板和顶紧螺栓；所述顶紧螺栓拧在直角板上，所述顶紧螺栓底部设有旋转杆，通过转动旋转杆带动顶紧螺栓对工件夹具进行位置调整。

本实用新型有益效果：

本实用新型可以实现大型矿车车架后尾座在变位机上装夹，机器人完成高效精准焊接。通过可分离夹具组件解决了工件上变位机装夹不便的难题，同时利用工件同轴线与变位机旋转轴线重合的方法，使工件环形焊缝随着变位机旋转始终稳定精确绕轴线旋转，满足了焊接机器人定点精确焊接，彻底解决了大型矿车车架后尾座环形焊缝高质量精确机器人焊接难题；本实用新型较适用大型矿用车架后尾座环形焊缝，在变位机上进行机器人高效精准焊接作业。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1为本实用新型的矿车车架后尾座环焊缝焊接夹具使用效果图；

图2为本实用新型的工件夹具使用效果图；

图3为本实用新型的夹具工装结构图；

图4为本实用新型的工件夹具结构图；

图5为本实用新型的夹具基座结构图；

图中标识：Ⅰ-夹具工装；Ⅱ-工件；Ⅲ-变位机夹具托盘；Ⅳ-工件夹具；Ⅴ-夹具基座；1-锥形定位轴；2-顶紧部件；3-限位固定压板；4-仿形夹具固定板；5-同心轴；6-同心轴固定装置；7-夹具基座基体；8-下顶紧部件。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。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。

如图1、图2、图3所示，一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，由两个夹具工装Ⅰ构成，夹具工装Ⅰ包括工件夹具Ⅳ和夹具基座Ⅴ；夹具基座Ⅴ和工件夹具Ⅳ组合安装，实现工件夹具Ⅳ灵活对工件Ⅱ进行加紧固定，不受工件Ⅱ所处位置的限制；通过工件夹具Ⅳ的锥形轴和限位固定压板对工件Ⅱ两头悬挂座端面进行三点限位压紧固定，利用顶紧螺栓对悬挂座外端面顶紧和位置微调，实现工件夹具Ⅳ的同心轴轴线与工件轴线重合；夹具基座Ⅴ对工件夹具Ⅳ固定调节，保证变位机旋转轴线与工件轴线重合，并把扭转力传递给工件Ⅱ带动工件Ⅱ绕轴线旋转；实现焊接机器人对工件中部抗扭管环焊缝定点高效精确焊接。本实用新型彻底解决了大型矿车后尾座环形焊缝高效精准焊接问题，该装置是一种适用性较强的大型矿车车架后尾座环焊缝自动化焊接变位机夹具。

以下给出上述实施例关于工件夹具的一优选实施例：

如图4所示，工件夹具Ⅳ包括两个锥形定位轴1、三个顶紧部件2、限位固定压板3、仿形夹具固定板4和同心轴5。

所述锥形定位轴1和限位固定压板3通过螺栓安装在仿形夹具固定板4的一侧面，用以对工件悬挂座端面进行限位压紧固定；所述同心轴5安装在仿形夹具固定板4的另一侧面，所述夹具基座Ⅴ连接同心轴5。

具体的，两个锥形定位轴1和限位固定压板3呈三角形分布；所述锥形定位轴1的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述锥形定位轴1穿入在工件悬挂座端面的通轴孔内，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定；所述限位固定压板3的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述限位固定压板3抵在工件悬挂座端部侧面坡口处，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定。

具体的，三个顶紧部件2呈三角形分布，顶紧部件包括螺栓基座和顶紧螺栓；所述螺栓基座固定在仿形夹具固定板上，所述顶紧螺栓拧入在螺栓基座上，通过旋转顶紧螺栓对工件端部平面进行顶紧固定，同时对工件进行微调使同心轴轴线与工件轴线重合。

具体的，同心轴呈阶梯结构，其呈中间窄、两端宽形状。

工作过程：如图2所示，工件夹具Ⅳ对上变位机前任意位置的工件Ⅱ进行加紧固定，其中两个锥形定位轴1安装到工件悬挂座端面的通轴孔内顶端用挡板限制然后用螺栓拧紧固定，随后限位固定压板3对工件悬挂座端部侧面坡口处，用挡板限制并用螺栓拧紧固定，通过旋转中间的三个顶紧螺栓对工件端部平面进行顶紧固定，同时对工件Ⅱ进行微调使同心轴轴线与工件轴线重合；工件Ⅱ两端进行加紧固定之后与变位机上的夹具基座Ⅴ配合固定。

以下给出上述实施例关于夹具基座的一优选实施例：

如图5所示，夹具基座Ⅴ包括同心轴固定装置6、夹具基座基体7和下顶紧部件8；所述同心轴固定装置6通过螺栓安装在夹具基座基体7的顶部，用于连接工件夹具Ⅳ上的同心轴5；所述下顶紧部件8安装在夹具基座基体7的内侧面且靠近底面处，把夹具基座Ⅴ安装在变位机夹具托盘基座Ⅲ上，调整夹具基座Ⅴ使同心轴固定装置6与变位机旋转中心同心且轴线重合并用螺栓固定。

具体的，所述同心轴固定装置6包括底部弧形座、顶部弧形座、连接螺栓；所述底部弧形座安装在夹具基座基体7上，在所述底部弧形座两端各铰接一个连接螺栓；所述顶部弧形座卡在底部弧形座上，所述顶部弧形座两端各设有一个通槽，所述连接螺栓旋入在通槽中，通过拧入螺母将同心轴固定在底部弧形座和顶部弧形座中。

具体的，所述底部弧形座整体呈U型结构，其上设有四个连接螺栓，用以连接两个顶部弧形座。

具体的，所述下顶紧部件8包括直角板和顶紧螺栓；所述顶紧螺栓拧在直角板上，所述顶紧螺栓底部设有旋转杆，通过转动旋转杆带动顶紧螺栓对工件夹具进行位置调整。

工作过程：将同心轴5落在同心轴固定装置中，通过连接螺栓进行固定，通过旋转下顶紧螺栓进行调整固定，使工件轴线、同心轴轴线、变位机旋转轴线三轴线重合并同心；固定完毕后变位机提供旋转动力通过夹具基座Ⅴ带动工件Ⅱ绕轴线旋转。

综上，本实用新型可以实现大型矿车车架后尾座在变位机上装夹，机器人完成高效精准焊接。通过可分离夹具组件解决了工件上变位机装夹不便的难题，同时利用工件同轴线与变位机旋转轴线重合的方法，使工件环形焊缝随着变位机旋转始终稳定精确绕轴线旋转，满足了焊接机器人定点精确焊接，彻底解决了大型矿车车架后尾座环形焊缝高质量精确机器人焊接难题；本实用新型较适用大型矿用车架后尾座环形焊缝，在变位机上进行机器人高效精准焊接作业。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (8)

1.一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于，包括：

工件夹具，用以对工件进行限位固定，使工件轴线与工件夹具上的同心轴轴线重合保证回转同心；

夹具基座，用以连接变位机和工件夹具，通过调整夹具基座位置保证变位机旋转轴线、工件轴线、同心轴轴线重合并同心；

所述工件夹具包括锥形定位轴、限位固定压板、仿形夹具固定板和同心轴；

所述锥形定位轴和限位固定压板安装在仿形夹具固定板的一侧面，用以对工件悬挂座端面进行限位压紧固定；

所述同心轴安装在仿形夹具固定板的另一侧面，所述夹具基座连接同心轴。

2.根据权利要求1所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述锥形定位轴数量为两个；

两个锥形定位轴和限位固定压板呈三角形分布；

所述锥形定位轴的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述锥形定位轴穿入在工件悬挂座端面的通轴孔内，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定；

所述限位固定压板的顶端设有挡板和紧固螺栓，所述限位固定压板抵在工件悬挂座端部侧面坡口处，通过挡板和紧固螺栓进行压紧固定。

3.根据权利要求1所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述工件夹具还包括三个呈三角形分布的顶紧部件；

所述顶紧部件包括螺栓基座和顶紧螺栓；

所述螺栓基座固定在仿形夹具固定板上，所述顶紧螺栓拧入在螺栓基座上，通过旋转顶紧螺栓对工件端部平面进行顶紧固定，同时对工件进行微调使同心轴轴线与工件轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述同心轴呈阶梯结构，其呈中间窄、两端宽形状。

5.根据权利要求1所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述夹具基座包括同心轴固定装置、夹具基座基体和下顶紧部件；

所述同心轴固定装置安装在夹具基座基体的顶部，用于连接工件夹具上的同心轴；

所述下顶紧部件安装在夹具基座基体的内侧面且靠近底面处。

6.根据权利要求5所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述同心轴固定装置包括底部弧形座、顶部弧形座、连接螺栓；

所述底部弧形座安装在夹具基座基体上，在所述底部弧形座两端各铰接一个连接螺栓；

所述顶部弧形座卡在底部弧形座上，所述顶部弧形座两端各设有一个通槽，所述连接螺栓旋入在通槽中，通过拧入螺母将同心轴固定在底部弧形座和顶部弧形座中。

7.根据权利要求6所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述底部弧形座整体呈U型结构，其上设有四个连接螺栓，用以连接两个顶部弧形座。

8.根据权利要求5所述的一种车架环形焊缝自动化焊接夹具，其特征在于：

所述下顶紧部件包括直角板和顶紧螺栓；

所述顶紧螺栓拧在直角板上，所述顶紧螺栓底部设有旋转杆，通过转动旋转杆带动顶紧螺栓对工件夹具进行位置调整。

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