CN217571532U - 一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，包括：底座的顶部沿底座的长度方向固定有平移滑槽；平移滑槽内设有平移组件；平移滑槽上滑动连接有平移滑块；旋转组件固定于平移滑块的顶部；提升架的表面设有提升滑槽，提升滑槽处滑动连接有提升板，提升滑槽内设有提升组件，提升组件与提升板固定连接；翻转组件固定于提升板远离提升滑槽的一侧；翻转组件与横向滑槽的连接处设有横向滑块；置物板呈L形，置物板的竖直端面与翻转组件远离提升板的一侧固定连接，工件置于置物板的水平端面的顶部；置物板的水平端面的顶部设有调整板和夹紧板，工件置于调整板和夹紧板之间。本实用新型中的焊接夹具便于操作，且能快速定位。

Description

一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具

技术领域

本实用新型涉及焊接夹具技术领域，更具体的说是涉及一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具。

背景技术

在装备制造业的很多施工场合都会用到焊接技术，但是在实际焊接作业时，会受到空间位置限制，有些焊接任务在工艺上存在困难，给施工带来极大不便。现在在焊接工艺中常见的是用脚手架或者类似物品搭起架子，或者用起重设备吊起需要焊接的工件，然后把焊接的部位根据要求摆到位置上，然后开始作业。在小型设备焊接中，比如小型螺旋桨的叶片焊接中，有的时候采用简易的加紧机构加支撑杆的形式。虽然能够勉强完成任务，但是不容易调整到位，而且调整精度也受到限制。焊接的时间大部分用在工件姿态调整上。随着科技发展，可以采用工业机器人作为定位工具，但是因为工业机器人本身驱动采用伺服电机，在较高的焊接作业中，过长的力臂不适于伺服电机通过齿轮机构来驱动，而且工业机器人的价格较高。

因此，研究出一种便于操作，且能快速定位的具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种便于操作，且能快速定位的具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，包括：

底座，所述底座的顶部沿所述底座的长度方向固定有平移滑槽；所述平移滑槽内设有平移组件；所述平移滑槽上滑动连接有平移滑块，所述平移组件与所述平移滑块固定连接，并带动所述平移滑块在所述平移滑槽内移动；

旋转组件，所述旋转组件固定于所述平移滑块的顶部；

提升架，所述提升架固定在所述旋转组件的顶部，所述提升架的表面设有提升滑槽，所述提升滑槽处滑动连接有提升板，所述提升滑槽内设有提升组件，所述提升组件与所述提升板固定连接，并带动所述提升板在所述提升滑槽内移动；

翻转组件，所述翻转组件固定于提升板远离所述提升滑槽的一侧；所述提升板与所述翻转组件连接的一侧面设有多条垂直于所述提升架高度方向的横向滑槽，所述翻转组件与所述横向滑槽的连接处设有横向滑块，所述横向滑块与所述横向滑槽滑动连接；

置物板，所述置物板呈L形，所述置物板的竖直端面与所述翻转组件远离所述提升板的一侧固定连接，工件置于所述置物板的水平端面的顶部；所述置物板的水平端面的顶部设有调整板和夹紧板，工件置于所述调整板和夹紧板之间，所述调整板和夹紧板对工件进行夹紧。

采用上述技术方案的有益效果是，本实用新型中工件被固定在置物板上，工件可随平移滑块在平移滑槽内做平移运动，可以随提升架在旋转组件上做360°旋转移动，可以随提升板沿提升滑槽做竖直运动，还可以随翻转组件在提升板上移动，可以实现六自由度中任意角度的调整，同时还可以随置物板在翻转组件的作用下翻转一定角度，适应工件的焊接位置，使工件件的焊接更加准确。

优选的，所述平移组件包括：平移马达、平移丝杠以及平移丝杠螺母；所述平移马达固定于所述平移滑槽内，所述平移丝杠与所述平移马达的输出端固定连接；所述平移丝杠螺母套设于所述平移丝杠外部，且在所述平移丝杠表面移动；所述平移滑块的底部与所述平移丝杠螺母固定连接。通过平移马达驱动平移丝杠转动进而使平移丝杠螺母在平移丝杠上进行平移，平移滑块随平移丝杠螺母一起移动，进而实现工件在x轴方向的平移。

优选的，所述旋转组件包括：旋转马达、旋转座以及旋转轴；所述旋转座固定于所述平移滑块的顶部，所述旋转马达固定于所述旋转座的侧壁，且所述旋转马达的输出端伸入到所述旋转座的内部，所述旋转轴的底部伸入到所述旋转座的内部，且与所述旋转座转动连接，所述旋转轴的顶部与所述提升架的底部固定连接；所述旋转马达的输出端与所述旋转轴的底端连接并带动所述旋转轴转动。旋转马达驱动旋转轴转动，旋转轴与提升架固定，提升架随旋转轴转动，进而带动工件进行360°的旋转运动。

优选的，所述提升组件包括：提升马达、提升丝杠以及提升丝杠螺母；所述提升马达固定于所述提升滑槽内，所述提升丝杠与所述提升马达的输出端固定连接；所述提升丝杠螺母套设于所述提升丝杠外部，且在所述提升丝杠表面移动；所述提升板与所述提升丝杠螺母固定连接。通过提升马达驱动提升丝杠转动进而使提升丝杠螺母在提升丝杠上进行平移，提升板随提升丝杠螺母一起移动，进而实现工件在z轴方向的平移。

优选的，所述翻转组件包括：翻转马达、翻转座以及翻转轴；所述翻转座与所述提升板滑动连接，所述翻转马达固定于所述翻转座的侧壁，且所述翻转马达的输出端伸入到所述翻转座的内部，所述翻转轴的一端伸入到所述翻转座的内部，且与所述翻转座转动连接，另一端与所述置物板的竖直端面固定连接。翻转马达驱动翻转轴转动，翻转轴与置物板固定，置物板随翻转轴进行一定角度的翻转，进而调整工件的角度，使工件适应焊接的角度，进而使焊接准确度更高。

优选的，所述置物板水平端面的顶部开设有置物槽和滑动斜槽，所述调整板置于所述置物槽内；所述滑动斜槽沿工件的放置位置布置，所述夹紧板置于所述滑动斜槽内。置物槽的设置便于调整板的固定，夹紧板在滑动斜槽内移动，进而使夹紧板与调整板对工件进行夹紧。

优选的，所述置物槽包括：直角槽和直线槽，所述直角槽和直线槽并排置于所述置物板水平端面的顶部。根据工件的形状可以适应的选择调整板的形状，直角槽和直线槽便于适应不同形状的调整板，与调整板相连接。

优选的，所述夹紧板呈Y型状，所述夹紧板的一端为直角形，且与工件相夹紧，另一端为直线形，所述夹紧板直线端的底部设有移动块，所述移动块置于所述滑动斜槽内，且沿所述滑动斜槽滑动；所述置物板水平端面的顶部设有伸缩轴马达，所述伸缩轴马达的伸缩轴与所述夹紧板的直线端固定连接，并带动所述夹紧板在所述滑动斜槽内移动。通过伸缩轴马达的伸缩轴可以进行伸缩运动，进而可以带动夹紧板在滑动斜槽内进行运动，进而实现对工件的夹紧和松开。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其有益效果为：

(1)本实用新型中通过平移马达、旋转马达、提升马达以及翻转马达可以实现工件的升降、旋转、平移、倾斜，在空间六自由度任意角度的调整，可以快速调整好工件的位置，对工件进行焊接作业；

(2)平移马达、旋转马达、提升马达以及翻转马达均采用气动马达，采用一台气泵完成所有轴的驱动，接线少，在进行电焊焊接时更加的安全；

(3)采用平移丝杠、提升丝杠进行传动，操作简单，易于控制速度和位置，使其定位精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的焊接夹具的结构示意图；

图2为本实用新型提供的焊接夹具中提升架与底座连接的结构示意图；

图3为本实用新型提供的焊接夹具中置物板的结构示意图；

图4为本实用新型提供的焊接夹具中夹紧板与伸缩轴马达连接的结构示意图。

其中，图中，

1-底座；

11-平移滑槽；

12-平移组件；

121-平移马达；122-平移丝杠；

13-平移滑块；

2-旋转组件；

21-旋转马达；22-旋转座；

3-提升架；

31-提升滑槽；

32-提升板；

321-横向滑槽；

33-提升组件；

331-提升马达；332-提升丝杠；

4-翻转组件；

41-横向滑块；42-翻转马达；43-翻转座；44-翻转轴；

5-置物板；

51-调整板；

52-夹紧板；

521-移动块；

53-置物槽；

531-直角槽；532-直线槽；

54-滑动斜槽；55-伸缩轴马达；

6-工件。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本实用新型实施例公开了一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，包括：

底座1，底座1的顶部沿底座1的长度方向固定有平移滑槽11；平移滑槽11内设有平移组件12；平移滑槽11上滑动连接有平移滑块13，平移组件12与平移滑块13固定连接，并带动平移滑块13在平移滑槽11内移动；

旋转组件2，旋转组件2固定于平移滑块13的顶部；

提升架3，提升架3固定在旋转组件2的顶部，提升架3的表面设有提升滑槽31，提升滑槽31处滑动连接有提升板32，提升滑槽31内设有提升组件33，提升组件33与提升板32固定连接，并带动提升板32在提升滑槽31内移动；

翻转组件4，翻转组件4固定于提升板32远离提升滑槽31的一侧；提升板32与翻转组件4连接的一侧面设有多条垂直于提升架3高度方向的横向滑槽321，翻转组件4与横向滑槽321的连接处设有横向滑块41，横向滑块41与横向滑槽321滑动连接；

置物板5，置物板5呈L形，置物板5的竖直端面与翻转组件4远离提升板32的一侧固定连接，工件6置于置物板5的水平端面的顶部；置物板5的水平端面的顶部设有调整板51和夹紧板52，工件6置于调整板51和夹紧板52之间，调整板51和夹紧板52对工件6进行夹紧。本实用新型中的平移马达121、旋转马达21、提升马达331、翻转马达42、伸缩轴马达55均为气动马达，只需采用一台气泵便可完成对所有轴的驱动，气动马达在工作时不用电，在进行焊接时更加的安全。提升滑槽31和提升丝杠332的工艺性较好，可以根据需要，将提升滑槽31和提升丝杠332做的比较长，可以将工件6升举到比较高的位置，实现焊接部件较高的场合；除了夹紧孔轴类零件，一些拨叉类零件也可以通过长螺栓通过直线槽532、滑动斜槽54配合紧固到置物板5上，然后进行焊接作业，本实用新型的焊接夹具定位快，定位精度高，为架构件焊接提供了极大的方便。对一些异形件的定位需要通过增加长螺栓和压紧板，异形件的侧面通过放置在直线槽532内的调整板51和夹紧板52进行夹紧，然后将压紧板置于异形件的顶部，长螺栓的一端固定在置物板5上另一端与压紧板固定，将异形板的上下方向进行夹紧定位；进而可以满足对多种形状零件的夹紧定位，以及焊接。

为了进一步地优化上述技术方案，平移组件12包括：平移马达121、平移丝杠122以及平移丝杠螺母；平移马达121固定于平移滑槽11内，平移丝杠122与平移马达121的输出端固定连接；平移丝杠螺母套设于平移丝杠122外部，且在平移丝杠122表面移动；平移滑块13的底部与平移丝杠螺母固定连接。采用平移丝杠122控制工件6的平移，操作简单，易于控制速度和位置，使其定位的精度更高。

为了进一步地优化上述技术方案，旋转组件2包括：旋转马达21、旋转座22以及旋转轴；旋转座22固定于平移滑块13的顶部，旋转马达21固定于旋转座22的侧壁，且旋转马达21的输出端伸入到旋转座22的内部，旋转轴的底部伸入到旋转座22的内部，且与旋转座22转动连接，旋转轴的顶部与提升架3的底部固定连接；旋转马达21的输出端与旋转轴的底端连接并带动旋转轴转动。旋转马达21通过自带的行星轮减速器与旋转轴传动，可以实现旋转马达21带动旋转轴转动；同时旋转轴的顶部固定有法兰盘，提升架3的底部设有法兰盘，旋转轴和提升架3之间通过两个法兰盘固定，使得二者的连接结构更加稳定。

为了进一步地优化上述技术方案，提升组件33包括：提升马达331、提升丝杠332以及提升丝杠螺母；提升马达331固定于提升滑槽31内，提升丝杠332与提升马达331的输出端固定连接；提升丝杠螺母套设于提升丝杠332外部，且在提升丝杠332表面移动；提升板32与提升丝杠螺母固定连接。

为了进一步地优化上述技术方案，翻转组件4包括：翻转马达42、翻转座43以及翻转轴44；翻转座43与提升板32滑动连接，翻转马达42固定于翻转座43的侧壁，且翻转马达42的输出端伸入到翻转座43的内部，翻转轴44的一端伸入到翻转座43的内部，且与翻转座43转动连接，另一端与置物板5的竖直端面固定连接。如图1所示，横向滑块41为螺栓，螺栓的一端与翻转座43固定连接，另一端卡接到横向滑槽321的内部，与横向滑槽321滑动连接。翻转轴44的与置物板5连接的一端固定有法兰盘，置物板5用于翻转轴44连接的一端也固定有法兰盘，翻转轴44的与置物板5之间通过两个法兰盘固定，使得二者的连接结构更加稳定；翻转马达42通过自带的行星轮减速器与翻转轴44传动，可以实现翻转马达42带动翻转轴转动一定角度；同时可以手动推动翻转座43使其在提升板32表面进行横向移动，进而实现y轴方向的平移。

为了进一步地优化上述技术方案，置物板5水平端面的顶部开设有置物槽53和滑动斜槽54，调整板51置于置物槽53内；滑动斜槽54沿工件6的放置位置布置，夹紧板52置于滑动斜槽54内。

为了进一步地优化上述技术方案，置物槽53包括：直角槽531和直线槽532，直角槽531和直线槽532并排置于置物板5水平端面的顶部。

为了进一步地优化上述技术方案，夹紧板52呈Y型状，夹紧板52的一端为直角形，且与工件6相夹紧，另一端为直线形，夹紧板52直线端的底部设有移动块521，移动块521置于滑动斜槽54内，且沿滑动斜槽54滑动；置物板5水平端面的顶部设有伸缩轴马达55，伸缩轴马达55的伸缩轴与夹紧板52的直线端固定连接，并带动夹紧板52在滑动斜槽54内移动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)的顶部沿所述底座(1)的长度方向固定有平移滑槽(11)；所述平移滑槽(11)内设有平移组件(12)；所述平移滑槽(11)上滑动连接有平移滑块(13)，所述平移组件(12)与所述平移滑块(13)固定连接，并带动所述平移滑块(13)在所述平移滑槽(11)内移动；

旋转组件(2)，所述旋转组件(2)固定于所述平移滑块(13)的顶部；

提升架(3)，所述提升架(3)固定在所述旋转组件(2)的顶部，所述提升架(3)的表面设有提升滑槽(31)，所述提升滑槽(31)处滑动连接有提升板(32)，所述提升滑槽(31)内设有提升组件(33)，所述提升组件(33)与所述提升板(32)固定连接，并带动所述提升板(32)在所述提升滑槽(31)内移动；

翻转组件(4)，所述翻转组件(4)固定于提升板(32)远离所述提升滑槽(31)的一侧；所述提升板(32)与所述翻转组件(4)连接的一侧面设有多条垂直于所述提升架(3)高度方向的横向滑槽(321)，所述翻转组件(4)与所述横向滑槽(321)的连接处设有横向滑块(41)，所述横向滑块(41)与所述横向滑槽(321)滑动连接；

置物板(5)，所述置物板(5)呈L形，所述置物板(5)的竖直端面与所述翻转组件(4)远离所述提升板(32)的一侧固定连接，工件(6)置于所述置物板(5)的水平端面的顶部；所述置物板(5)的水平端面的顶部设有调整板(51)和夹紧板(52)，工件(6)置于所述调整板(51)和夹紧板(52)之间，所述调整板(51)和夹紧板(52)对工件(6)进行夹紧。

2.根据权利要求1中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述平移组件(12)包括：平移马达(121)、平移丝杠(122)以及平移丝杠螺母；所述平移马达(121)固定于所述平移滑槽(11)内，所述平移丝杠(122)与所述平移马达(121)的输出端固定连接；所述平移丝杠螺母套设于所述平移丝杠(122)外部，且在所述平移丝杠(122)表面移动；所述平移滑块(13)的底部与所述平移丝杠螺母固定连接。

3.根据权利要求1或2中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述旋转组件(2)包括：旋转马达(21)、旋转座(22)以及旋转轴；所述旋转座(22)固定于所述平移滑块(13)的顶部，所述旋转马达(21)固定于所述旋转座(22)的侧壁，且所述旋转马达(21)的输出端伸入到所述旋转座(22)的内部，所述旋转轴的底部伸入到所述旋转座(22)的内部，且与所述旋转座(22)转动连接，所述旋转轴的顶部与所述提升架(3)的底部固定连接；所述旋转马达(21)的输出端与所述旋转轴的底端连接并带动所述旋转轴转动。

4.根据权利要求1中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述提升组件(33)包括：提升马达(331)、提升丝杠(332)以及提升丝杠螺母；所述提升马达(331)固定于所述提升滑槽(31)内，所述提升丝杠(332)与所述提升马达(331)的输出端固定连接；所述提升丝杠螺母套设于所述提升丝杠(332)外部，且在所述提升丝杠(332)表面移动；所述提升板(32)与所述提升丝杠螺母固定连接。

5.根据权利要求1中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述翻转组件(4)包括：翻转马达(42)、翻转座(43)以及翻转轴(44)；所述翻转座(43)与所述提升板(32)滑动连接，所述翻转马达(42)固定于所述翻转座(43)的侧壁，且所述翻转马达(42)的输出端伸入到所述翻转座(43)的内部，所述翻转轴(44)的一端伸入到所述翻转座(43)的内部，且与所述翻转座(43)转动连接，另一端与所述置物板(5)的竖直端面固定连接。

6.根据权利要求1中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述置物板(5)水平端面的顶部开设有置物槽(53)和滑动斜槽(54)，所述调整板(51)置于所述置物槽(53)内；所述滑动斜槽(54)沿工件(6)的放置位置布置，所述夹紧板(52)置于所述滑动斜槽(54)内。

7.根据权利要求6中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述置物槽(53)包括：直角槽(531)和直线槽(532)，所述直角槽(531)和直线槽(532)并排置于所述置物板(5)水平端面的顶部。

8.根据权利要求7中所述的一种具备自锁功能可气动调节六自由度的焊接夹具，其特征在于，所述夹紧板(52)呈Y型状，所述夹紧板(52)的一端为直角形，且与工件(6)相夹紧，另一端为直线形，所述夹紧板(52)直线端的底部设有移动块(521)，所述移动块(521)置于所述滑动斜槽(54)内，且沿所述滑动斜槽(54)滑动；所述置物板(5)水平端面的顶部设有伸缩轴马达(55)，所述伸缩轴马达(55)的伸缩轴与所述夹紧板(52)的直线端固定连接，并带动所述夹紧板(52)在所述滑动斜槽(54)内移动。

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