CN218016794U - 一种臂架焊接变位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种臂架焊接变位装置，包括轨道、行走台车、U型旋转固定座、工件夹紧装置以及工件定位装置，行走台车滑动设置在轨道上，U型旋转固定座通过限位轮组件转动装配于行走台车上，U型旋转固定座的外圆面上设有齿，U型旋转固定座具有U型开口，行走台车上设有驱动装置，驱动装置包括驱动电机和驱动电机输出轴上设置的驱动齿轮，驱动齿轮与所述齿相互啮合；工件夹紧装置包括相对设置在U型旋转固定座上的电动夹紧部件和气动夹紧部件，用于对进入U型开口内的工件进行夹紧；工件定位装置包括设置在轨道上的固定挡板和顶紧气缸部件。本实用新型能实现臂架四面都能朝上翻转、定位，从而便于高质量焊接的焊接变位装置。

Description

一种臂架焊接变位装置

技术领域

本实用新型属于工业自动化装置技术领域，具体涉及一种臂架焊接变位装置。

背景技术

目前在登高作业车臂架的焊接作业过程中，由于臂架较为细长，四面有贴板，长度尺寸多，主要是人工组对焊缝，人工焊接需要对四个面进行翻面和贴板，工装定位较为复杂，人工效率非常低，焊接一致性很低，生产工艺标准化较为困难，产品质量很难把控。现有机器人焊接集成技术中，基本是工件使用固定工装或者是翻转变位机，都存在一次装夹没有办法满足所有焊缝焊接，需要二次或多次装夹才能实现所有焊缝焊接，生产效率偏低，并且由于多次装夹导致定位基准偏差，焊接误差偏大，导致后续加工余量大，生产效率低。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种能实现臂架四面都能朝上翻转、定位，从而便于高质量焊接的焊接变位装置。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种臂架焊接变位装置，包括轨道、行走台车、U型旋转固定座、工件夹紧装置以及工件定位装置，行走台车滑动设置在轨道上，U型旋转固定座通过限位轮组件转动装配于行走台车上，U型旋转固定座的外圆面上设有齿，U型旋转固定座的顶部具有避让工件的U型开口，行走台车上设有驱动装置，驱动装置包括驱动电机和驱动电机输出轴上设置的驱动齿轮，驱动齿轮与所述齿相互啮合；工件夹紧装置包括相对设置在U型旋转固定座上的电动夹紧部件和气动夹紧部件，用于对进入U型开口内的工件进行夹紧；工件定位装置包括设置在轨道上的固定挡板和顶紧气缸部件，行走台车位于固定挡板和顶紧气缸部件之间。

进一步的，行走台车上设置有伺服动力装置，伺服动力装置包括伺服电机以及安装在伺服电机输出端上的齿轮，轨道的内侧部设置有行走齿条，行走齿条沿轨道的长度方向铺设，行走齿条与齿轮相互啮合。

进一步的，行走台车设置至少两个。

进一步的，限位轮组件包括两个压轮和两个托轮，托轮转动设置在行走台车上，且托轮对称设置在行走台车两侧，托轮与U型旋转固定座的外圆面配合，以实现对U型旋转固定座的支撑；U型旋转固定座的内圆面为与压轮配合的压轮配合面，压轮转动安装在行走台车上，且压轮对称设置在行走台车的两侧。

进一步的，托轮的外圆面具有U型卡槽，U型卡槽与U型旋转固定座轨道延伸方向上挡止配合。

进一步的，气动夹紧部件包括气缸支架、导柱、夹紧气缸、气缸顶出板，气缸支架固定在U型旋转固定座前端面上，气缸固定在气缸支架上，气缸顶出板固定在气缸的输出端上，导柱与夹紧气缸顶出板固接，且导柱活动穿装于气缸支架上。

进一步的，气缸支架上还设有焊接接地装置。

进一步的，电动夹紧部件包括电机底座、伺服电机、推板以及丝杠顶升装置，电机底座固定在U型旋转固定座前端面上，伺服电机固定在电机底座上，伺服电机的输出端与丝杠顶升装置相连，丝杠顶升装置的输出端与推板相连。

进一步的，压轮通过压轮支座安装在行走台车上，压轮转动设置在压轮支座上，压轮支座上的固定孔为圆孔，行走台车上的固定孔为与圆孔对应的长孔，行走台车上设有供压轮支座滑动的开窗；压轮支座在开窗内调整至合适位置后，紧固件与圆孔、长孔配合，以实现对压轮支座的定位。

进一步的，顶紧气缸部件包括设于轨道上的顶紧气缸和设置在顶紧气缸输出端的顶板，顶紧气缸部件在轨道上的设置位置可以沿前后方向进行适应性的调整，例如轨道上间隔设置有沿其延伸方向均布的若干定位孔，来对顶紧气缸的位置进行调整固定。

借由上述技术方案，本实用新型中，工件夹紧装置主要夹紧臂架类工件，工件定位装置实现工件的纵向定位，焊接地线装置实现工件焊接电流传导，工件夹紧装置和U型旋转固定座带动工件一起旋转，可以实现臂架方管四个侧面旋转朝上，便于上料和优化焊接工艺。工件的旋转和台车行走都是伺服电机驱动，能够精确控制焊接工件的固定夹持位置和工件旋转状态，实现工件多种规格的快速夹紧；此外，本实用新型可以与焊接机器人或自动化控制设备配套组成自动化生产线，实现臂架自动化上下料以及焊接的批量化作业。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型一种臂架焊接变位装置的立体结构示意图。

图2至图3均是本实用新型中气动夹紧部件的示意图。

图4是本实用新型中电动夹紧部件的示意图。

图5是本实用新型中上部压轮与U型旋转固定座的配合结构示意图。

图6是本实用新型中行走台车上的长孔示意图。

图7是本实用新型一种臂架焊接变位装置的另一视角的结构示意图。

图8是本实用新型中U型旋转固定座与行走台车的配合示意图。

图9是本实用新型中伺服动力装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例作进一步的详细说明。

如图1至图9，一种臂架焊接变位装置，包括轨道1、行走台车3、U型旋转固定座7、工件夹紧装置以及工件定位装置，其中，行走台车3滑动设置在轨道1上，例如可以在行走台车底部设置与轨道1上的滑轨相互配合的滑块，行走台移动可以调整工件固定和夹持位置。行走台车3至少设置1个，本实施例中，行走台车沿轨道1的延伸方向设置两个，行走台车的滑动方向为轨道的延伸方向，当工件长度较长时，也可以配置更多数量的行走台车。为了便于描述，定义轨道1的延伸方向为前后方向。本实施例中，工件为臂架。

行走台车上设置有伺服动力装置10，从而实现在轨道上行走以及准确在任意合适位置停驻；伺服动力装置10包括伺服电机10-1以及安装在伺服电机输出端上的齿轮10-2，轨道1上设置行走齿条，行走齿条沿轨道1长度方向铺设，行走齿条与齿轮相互啮合。伺服电机驱动齿轮转动，进而带动行走台车在轨道1上滑动。

U型旋转固定座7通过限位轮组件转动装配于行走台车上，U型旋转固定座的外圆面沿周向设有凸出设置的齿7-1，U型旋转固定座的顶部具有避让工件的U型开口7-2。结合图5和图6，限位轮组件包括两个压轮7-3和两个托轮7-4，托轮对称安装在行走台车3上，且托轮能在行走台车上转动，托轮用于支撑U型旋转固定座7，与U型旋转固定座7的外圆面滚动接触配合，此外，托轮的外圆面具有U型卡槽7-41，U型卡槽与U型旋转固定座7的前后端面在沿轨道方向上挡止配合，从而实现U型旋转固定座相对于行走台车的前后限位；此外，U型卡槽不与所述齿接触，齿7-1仅仅是在外圆面的中间部位凸出设置，U型卡槽的中部设为凹陷从而避让所述齿，齿7-1两侧的外圆面部分受到托轮的支撑，从而减小摩擦。U型旋转固定座7的内圆面为与压轮7-3配合的压轮配合面7-5，压轮对称转动安装在行走台车上，在托轮和压轮的上下夹持作用下，实现U型旋转固定座7的360°稳定转动。

进一步的，为了驱动U型旋转固定座7的转动，行走台车上还设有驱动装置，驱动装置包括驱动电机7-6和驱动电机输出轴上设置的驱动齿轮7-61，驱动齿轮位于行走台车的内部，驱动齿轮与所述齿7-1啮合。

工件夹紧装置包括相对设置在U型旋转固定座7上的电动夹紧部件5和气动夹紧部件6，用于对落入U型开口内的工件进行夹紧，且可以适应一定尺寸范围内工件的固定夹紧。其中，气动夹紧部件6包括气缸支架6-1、导柱6-2、夹紧气缸6-3、气缸顶出板6-4，气缸支架固定在U型旋转固定座7前端面上，气缸固定在气缸支架上，气缸顶出板固定在气缸的输出端上，导柱6-2与夹紧气缸顶出板固接，且导柱导向穿装于气缸支架上，导柱用于引导气缸顶出板的顶出角度，避免其偏斜。作为优选，气缸支架上还设有焊接接地装置8，焊接接地装置是工件实施焊接时电流回路的电极，本实施例中，焊接接地装置直线排布三个点，兼容性更好。

电动夹紧部件5包括电机底座5-1、伺服电机5-2、推板5-3以及丝杠顶升装置5-4，电机底座固定在U型旋转固定座7前端面上，伺服电机固定在电机底座上，伺服电机的输出端与丝杠顶升装置相连，丝杠顶升装置采用现有的蜗轮蜗杆形式，丝杠顶升装置的输出端与推板相连。夹紧时，推板5-3与气缸顶出板6-4配合对工件进行夹紧。本实施例中，气动夹紧部件6的夹紧力小于电动夹紧部件5的推出力；在另外一个实施例中，电动夹紧部件也可以替换为所述气动夹紧部件。此外，U型旋转固定座7上还设有拖链系统9，拖链系统9靠近电动夹紧部件5一侧设置，为U型旋转固定座7上的各用电装置进行供电。

工件定位装置可以实现自动上料工件的快速定位，工件定位装置包括固定挡板2和顶紧气缸部件4，固定挡板2安装在轨道1上，且位于行走台车3前端位置处；顶紧气缸部件4固定在轨道1上，且位于行走台车3的后端位置处。顶紧气缸部件4包括固定在轨道1上的顶紧气缸4-2和设置在顶紧气缸4-2输出端的顶板4-1。由于顶紧气缸的行程有限，为了适应更多规格的工件，顶紧气缸部件4的固定位置可以调节。

进一步的，调整压轮的位置可以调整U型旋转固定座的转动间隙及精度。具体结合图5、图6，压轮通过压轮支座7-7安装在行走台车上，压轮转动设置在压轮支座上，压轮支座上的固定孔为圆孔7-8，行走台车上的固定孔为与圆孔对应的长孔7-9，行走台车上设有供压轮支座滑动的开窗7-10，压轮支座在开窗内调整至合适位置后，螺栓等紧固件与圆孔、长孔配合对压轮支座进行定位；例如减小压轮与U型旋转固定座的间隙利于提高转动精度。

本实用新型一种臂架焊接变位装置的工作流程如下：

使用前，首先将本装置与焊接机器人以及自动上下料装置等自动化作业系统连接，工件包括工件主体(一般为方管)和工件附件，先将工件主体11-1吊运到臂架焊接变位装置上，顶紧气缸部件4动作将工件主体推到固定挡板2位置。电动夹紧部件5先将推板5-3运动到程序位置，气动夹紧部件6再使气缸顶出板6-4向对侧运动将工件主体夹紧，上下料装置再将工件附件11-2送到工件主体11-1上，焊接机器人对工件进行焊接。一个平面的焊接工作完成后，顶紧气缸部件后退，U型旋转固定座带动工件旋转90°，然后再重复以上的焊接步骤，直至将四个面的工件附件全部焊接完成。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，未详述之处，均为现有技术；任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种臂架焊接变位装置，其特征在于：包括轨道、行走台车、U型旋转固定座、工件夹紧装置以及工件定位装置，行走台车滑动设置在轨道上，U型旋转固定座通过限位轮组件转动装配于行走台车上，U型旋转固定座的外圆面上设有齿，U型旋转固定座的顶部具有U型开口，行走台车上设有驱动装置，驱动装置包括驱动电机和驱动电机输出轴上设置的驱动齿轮，驱动齿轮与所述齿相互啮合；工件夹紧装置包括相对设置在U型旋转固定座上的电动夹紧部件和气动夹紧部件，用于对进入U型开口内的工件进行夹紧；工件定位装置包括设置在轨道上的固定挡板和顶紧气缸部件，行走台车位于固定挡板和顶紧气缸部件之间。

2.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：行走台车上设置有伺服动力装置，伺服动力装置包括伺服电机以及安装在伺服电机输出端上的齿轮，轨道上设置有行走齿条，行走齿条沿轨道的长度方向铺设，行走齿条与齿轮相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：行走台车设置至少两个。

4.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：限位轮组件包括两个压轮和两个托轮，托轮转动设置在行走台车上，且托轮对称设置在行走台车两侧，托轮与U型旋转固定座的外圆面配合，以实现对U型旋转固定座的支撑；U型旋转固定座的内圆面为与压轮配合的压轮配合面，压轮转动安装在行走台车上，且压轮对称设置在行走台车的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：托轮的外圆面具有U型卡槽，U型卡槽与U型旋转固定座轨道延伸方向上挡止配合。

6.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：气动夹紧部件包括气缸支架、导柱、夹紧气缸、气缸顶出板，气缸支架固定在U型旋转固定座前端面上，气缸固定在气缸支架上，气缸顶出板固定在气缸的输出端上，导柱与夹紧气缸顶出板固接，且导柱活动穿装于气缸支架上。

7.根据权利要求6所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：气缸支架上还设有焊接接地装置。

8.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：电动夹紧部件包括电机底座、伺服电机、推板以及丝杠顶升装置，电机底座固定在U型旋转固定座前端面上，伺服电机固定在电机底座上，伺服电机的输出端与丝杠顶升装置相连，丝杠顶升装置的输出端与推板相连。

9.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：压轮通过压轮支座安装在行走台车上，压轮转动设置在压轮支座上，压轮支座上的固定孔为圆孔，行走台车上的固定孔为与圆孔对应的长孔，行走台车上设有供压轮支座滑动的开窗；压轮支座在开窗内调整至合适位置后，紧固件与圆孔、长孔配合，以实现对压轮支座的定位。

10.根据权利要求1所述的一种臂架焊接变位装置，其特征在于：顶紧气缸部件包括设于轨道上的顶紧气缸和设置在顶紧气缸输出端的顶板。

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