CN220093596U - 一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，包括：底座组件，用于承载并带动门架旋转；右槽钢端面定位组件，右槽钢端面定位组件用于确定门架端面的位置并提供限位；固定式定位夹紧机构，固定式定位夹紧机构能够夹紧门架一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；移动式定位夹紧机构，滑动地设置在底座组件上，移动式定位夹紧机构用于移动夹紧门架另一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；右槽钢侧面夹紧机构，用于对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在固定式定位夹紧机构和移动式定位夹紧机构上；检测装置，用于检测门架的夹持状态。本实用新型实现了门架的自动定位、自动夹紧操作，达到了缩短门架定位、夹紧时间，降低操作劳动强度的效果。

Description

一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具

技术领域

本实用新型涉及叉车行业门架焊接技术领域，尤其涉及一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具。

背景技术

目前在叉车行业中，门架的焊接生产占据叉车部件焊接生产总量的一半以上，工作量比较大；门架类型有外门架、中门架、内门架三种，每种类型宽度尺寸是不变的，也就是有三种宽度尺寸，每一种类型门架高度尺寸又有近十种，高度在2米和4米之间，排列来看是每一个车型有近七十种不同门架需要定位、夹紧及焊接，对焊接夹具的通用性、自动化提出了较高要求。

常规的门架焊接夹具是根据门架类型，采用三个可变位夹具，分别对应于外门架、中门架、内门架三种门架，操作采用手动定位、手动压紧，焊接采用手工焊接或机器人自动焊。焊接操作人员需要在可变位夹具周围走动对门架进行定位、压紧、焊接，安装时间长，劳动强度大，工作效率低，产品拼装焊接人工成本高，且不能融入自动化生产线工作。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具。

一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，包括：

底座组件，用于承载并带动门架旋转；

右槽钢端面定位组件，固定安装在所述底座组件的一端，所述右槽钢端面定位组件用于确定门架端面的位置并提供限位；

固定式定位夹紧机构，固定在所述底座组件上，所述固定式定位夹紧机构能够夹紧门架一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

移动式定位夹紧机构，滑动地设置在所述底座组件上，所述移动式定位夹紧机构用于移动夹紧门架另一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

右槽钢侧面夹紧机构，用于对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构和移动式定位夹紧机构上；

检测装置，用于检测门架的夹持状态。

在其中一个实施例中，所述底座组件包括：

夹具体；

主动连接盘，设置在所述夹具体的一侧，所述主动连接盘用于连接外部动力传递扭矩；

被动连接盘，设置在所述夹具体的另一侧；

齿条部件，固定在所述夹具体上，所述齿条部件与移动式定位夹紧机构相配合，所述移动式定位夹紧机构能够沿所述齿条部件进行移动；

第一直线导轨，与所述移动式定位夹紧机构相连接，且所述第一直线导轨能够给所述移动式定位夹紧机构的移动提供导向。

在其中一个实施例中，所述右槽钢端面定位组件包括：

底板，固定在所述夹具体上；

竖板，固定在所述底板的上表面；

筋板，固定在所述底板和所述竖板之间；

定位板，固定在所述竖板的端面上，所述定位板与所述门架端面相抵接。

在其中一个实施例中，所述固定式定位夹紧机构包括第一定位夹紧单元，所述第一定位夹紧单元包括：

底座焊接件，固定在所述底座组件或移动式定位夹紧机构上；

右槽钢直角定位块，固定在所述底座焊接件的一侧，所述右槽钢直角定位块能够对门架的右槽钢内侧面进行定位和支撑；

左槽钢定位块，固定在所述底座焊接件的另一侧，所述左槽钢定位块能够对门架的左槽钢内侧面进行支撑；

右转角压紧气缸，固件连接在底座焊接件上，所述右转角压紧气缸用于所述右槽钢进行压紧；

左转角压紧气缸，连接在移动座上，所述移动座滑动在安装在第二直线导轨上，所述第二直线导轨设置在所述底座焊接件上，其中，所述移动座还与调整气缸相连接。

在其中一个实施例中，所述右槽钢侧面夹紧机构包括：

安装底座，固定在所述底座组件上；

侧面压紧气缸，安装在所述安装底座上，

压头，安装在侧面压紧气缸的活塞杆上，所述压头能够自由摆动，且所述压头与所述右槽钢直角定位块相对应，对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构或移动式定位夹紧机构上；

在其中一个实施例中，所述移动式定位夹紧机构包括：

第二定位夹紧单元，滑动设置在所述第一直线导轨上；

伺服驱动机构，固定在所述定位夹紧单元上，伺服驱动机构包括依次连接的电机、减速器和主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿条部件相配合。

在其中一个实施例中，所述检测装置包括：

第一至第四组检测开关，所述第一至第四组检测开关分别安装在所述右槽钢直角定位块底边、右槽钢直角定位块侧边、定位板侧边和移动座侧边；所述第一至第四组检测开关用于检测门架吊装是否到位、右槽钢内侧面是否到位、右槽钢端面是否到位和左槽钢内侧面到位；

磁性开关，布置在调整气缸上，所述磁性开关用于检测调整气缸活塞起始位置及控制右转角压紧气缸和左转角压紧气缸的转角位置。

上述自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，通过底座组件可以使门架进行360度可控自由转动，满足装夹和焊接的位置需要，右槽钢端面定位组件可以对门架端面的位置进行确定和限位，固定式定位夹紧机构和移动式定位夹紧机构可以对不同长度的门架进行夹紧，右槽钢侧面夹紧机构可以对门架的侧面进行夹紧。其实现了门架的自动定位、自动夹紧操作，达到了缩短门架定位、夹紧时间，降低操作劳动强度，提高门架拼焊工作效率，提高工装使用寿命，降低产品焊接成本的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具的结构示意图；

图2是本实用新型的底座组件的结构示意图；

图3是本实用新型的右槽钢端面定位组件的结构示意图；

图4是本实用新型的第一定位夹紧单元的结构示意图；

图5是本实用新型的右槽钢侧面夹紧机构的结构示意图；

图6是本实用新型的固定式定位夹紧机构的结构示意图；

图7是本实用新型的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具的检测装置的主视图；

图8是本实用新型的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具的检测装置的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参阅图1-8所示，本实用新型一实施例提供一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，包括：

底座组件1，用于承载并带动门架旋转；

右槽钢端面定位组件2，固定安装在所述底座组件1的一端，所述右槽钢端面定位组件用于确定门架端面的位置并提供限位；

固定式定位夹紧机构3，固定在所述底座组件1上，所述固定式定位夹紧机构3能够夹紧门架一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

移动式定位夹紧机构4，滑动地设置在所述底座组件1上，所述移动式定位夹紧机构用于移动夹紧门架另一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

右槽钢侧面夹紧机构5，用于对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构3和移动式定位夹紧机构4上；

检测装置6，用于检测门架的夹持状态。

上述自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，通过底座组件1可以使门架进行360度可控自由转动，满足装夹和焊接的位置需要，右槽钢端面定位组件2可以对门架端面的位置进行确定和限位，固定式定位夹紧机构3和移动式定位夹紧机构4可以对不同长度的门架进行夹紧，右槽钢侧面夹紧机构5可以对门架的侧面进行夹紧。其实现了门架的自动定位、自动夹紧操作，达到了缩短门架定位、夹紧时间，降低操作劳动强度，提高门架拼焊工作效率，提高工装使用寿命，降低产品焊接成本的效果。

在本实用新型一实施例中，所述底座组件1包括：

夹具体11；

主动连接盘12，设置在所述夹具体11的一侧，所述主动连接盘12用于连接外部动力传递扭矩；

被动连接盘13，设置在所述夹具体11的另一侧；

齿条部件14，固定在所述夹具体11上，所述齿条部件14与移动式定位夹紧机构4相配合，所述移动式定位夹紧机构4能够沿所述齿条部件14进行移动；

第一直线导轨15，与所述移动式定位夹紧机构4相连接，且所述第一直线导轨15能够给所述移动式定位夹紧机构4的移动提供导向。

本实施例中，主动连接盘12连接的外部动力可以传递扭矩，使夹具体11带动门架旋转及停留。夹具体11可以由矩形管、钢板等焊接、机加工而成，是其它定位夹紧组件安装的基础件。被动连接盘13提供夹具体11旋转的另一个支撑点，保证底座组件1旋转稳定可靠。齿条部件14与移动式定位夹紧机构4上的伺服驱动装置的齿轮配合，为移动式定位夹紧机构4移动提供传动。第一直线导轨15设置两副，两对第一直线导轨15保证移动式定位夹紧机构准确移动。整个夹具可以绕主动连接盘12和被动连接盘13的中心线旋转，满足门架不同位置的焊接角度需要。

在本实用新型一实施例中，所述右槽钢端面定位组件2包括：

底板21，固定在所述夹具体11上；

竖板22，固定在所述底板21的上表面；

筋板23，固定在所述底板21和所述竖板22之间；筋板23可以增加所述底板21和所述竖板22的连接强度。

定位板24，固定在所述竖板22的端面上，所述定位板24与所述门架端面相抵接。

本实施例中，右槽钢端面定位组件2由钢板焊接、机加工而成，安装在底座组件1上。右槽钢端面定位组件2的作用是确定门架端面的正确位置并提供限位。

在本实用新型一实施例中，所述固定式定位夹紧机构3包括第一定位夹紧单元，所述第一定位夹紧单元包括：

底座焊接件31，固定在所述底座组件1上；

右槽钢直角定位块32，固定在所述底座焊接件31的一侧，所述右槽钢直角定位块32能够对门架的右槽钢内侧面进行定位和支撑；

左槽钢定位块33，固定在所述底座焊接件31的另一侧，所述左槽钢定位块33能够对门架的左槽钢内侧面进行支撑；

右转角压紧气缸34，固件连接在底座焊接件31上，所述右转角压紧气缸34用于所述右槽钢进行压紧；具体地，右转角压紧气缸34的活塞杆上设置压紧块，通过压紧块可以对右槽钢进行压紧。

左转角压紧气缸35，连接在移动座36上，所述移动座36滑动在安装在第二直线导轨37上，所述第二直线导轨37设置在所述底座焊接件31上，其中，所述移动座36还与调整气缸38相连接。调整气缸38采用磁环控制行程和起始位置。

本实施例中，固定式定位夹紧机构3设置二套，按固定间隔布置。底座焊接件31由钢板焊接、机加工而成，是其它零部件安装的基础件，通过紧固件与底座组件1连接；右槽钢直角定位块32是一个直角面定位结构，定位门架的右槽钢内侧面和支撑，左槽钢定位块33是长条形结构，支撑门架的左槽钢，长度尺寸满足三种类型门架宽度尺寸的要求，两种定位块都通过紧固件连接在底座焊接件31上。右转角压紧气缸34固定设置，用于门架的右槽钢高度方向的压紧。左转角压紧气缸35移动设置，用于门架的左槽钢高度方向的压紧。而调整气缸38可以推动移动座36沿第二直线导轨37移动，从而带动左转角压紧气缸35实现可移动式夹紧。

在本实用新型一实施例中，所述右槽钢侧面夹紧机构5包括：

安装底座51，固定在所述底座组件1或移动式定位夹紧机构4上；

侧面压紧气缸52，安装在所述安装底座51上，

压头53，安装在侧面压紧气缸52的活塞杆上，所述压头53能够自由摆动，且所述压头53与所述右槽钢直角定位块32相对应，对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构3或移动式定位夹紧机构4上；

本实施例中，侧面压紧气缸52的活塞杆可以伸出后，驱动压头53移动并抵接在门架的右槽钢侧壁上，从而与所述右槽钢直角定位块32相配合，对右槽钢的侧面进行夹紧。

在本实用新型一实施例中，所述移动式定位夹紧机构4包括：

第二定位夹紧单元，与所述第一定位夹紧单元的结构相同，且第二定位夹紧单元滑动设置在所述第一直线导轨15上；

伺服驱动机构，固定在所述定位夹紧单元上，伺服驱动机构包括依次连接的电机41、减速器42和主动齿轮43，所述主动齿轮43与所述齿条部件14相配合。伺服驱动机构是一个电机、减速器、主动齿轮组成的部件，通过紧固件安装在底座焊接件31上，与底座组件1上的齿条部件14啮合，驱动移动式定位夹紧机构4沿底座组件1上第一直线导轨15移动，提供准确移动位置。

本实施例中，第二定位夹紧单元中的底座焊接件31由钢板焊接、机加工而成，是其它零部件安装的基础件，通过紧固件与底座组件1上的第一直线导轨15连接，实现整个机构在长度方向的自由移动。第二定位夹紧单元中的右槽钢直角定位块32和左槽钢定位块33与前述固定式定位夹紧机构3上的部件相同，功能一致，但可以各设置二组，保证可靠。第二定位夹紧单元中的右转角压紧气缸34固定设置，左转角压紧气缸35移动设置，与前述固定式定位夹紧机构3上的部件相同，功能一致，但每组可以各设置二个气缸，保证可靠。

需要进一步说明的是，第二定位夹紧单元中的底座焊接件31上设置有右槽钢侧面夹紧机构5，其可以随第二定位夹紧单元中的底座焊接件31一起移动。在一些实施例中，右槽钢端面夹紧机构5还可以由双导杆气缸和压板组成，通过紧固件安装在底座焊接件31上，可以推动右槽钢并将右槽钢压紧在移动式定位夹紧机构4上，实现门架可靠定位。

在本实用新型一实施例中，为了达到自动化操作目的，还设置了检测装置6，用于检测门架的到位、控制各气缸动作和右槽钢端面夹紧机构5位置，满足自动化装夹的要求。具体地，所述检测装置6包括：

第一至第四组检测开关(61-64)，所述第一至第四组检测开关(61-64)分别安装在所述右槽钢直角定位块底边、右槽钢直角定位块侧边、定位板侧边和移动座侧边；所述第一至第四组检测开关(61-64)用于检测门架吊装是否到位、右槽钢内侧面是否到位、右槽钢端面是否到位和左槽钢内侧面到位；

磁性开关65，布置在调整气缸38上，所述磁性开关65用于检测调整气缸38活塞起始位置及控制右转角压紧气缸34和左转角压紧气缸35的转角位置。

本实施例中，检测装置6包括四组检测开关和三对磁性开关，第一组检测开关61有二件，布置在右槽钢直角定位块32底边，检测方向朝上，用于检测门架吊装到位；第二组检测开关62有二件，布置在右槽钢直角定位块32侧边，检测方向朝右，用于检测右槽钢内侧面到位；第三组检测开关63有一件，布置在定位板24侧边，检测方向朝后，用于检测右槽钢端面到位；第四组检测开关64有二件，布置在移动座36侧边，检测方向朝左，用于检测左槽钢内侧面到位。

本实用新型的工作过程如下：

调整检测装置6所属的三对磁性开关65的位置，使固定式定位夹紧机构3和移动式定位夹紧机构4的移动式转角压紧气缸位置对应于三种类型门架的宽度尺寸，即标定此焊接夹具是用于某种类型门架的焊接。

前道工序门架拼接后，整机系统通过二维码读出此门架的类型、长度数据，移动式定位夹紧机构4根据数据，通过伺服驱动机构和齿轮齿条移动到对应位置，整机系统机械手将该门架抓取到对应焊接夹具上，放置在右槽钢直角定位块32和左槽钢定位块33上，此时，检测装置6的第一组二个检测开关61检测到门架右槽钢到位完成，发信号给右槽钢侧面夹紧机构5(两组)，侧面压紧气缸52伸出将右槽钢压紧；接着，第二组二个检测开关62检测到门架右槽钢到位，发信号给移动式定位夹紧机构4的右槽钢端面夹紧机构5，该机构双杆气缸伸出，将右槽钢压紧在右槽钢端面定位组件上；再下一步，第三组检测开关63检测到右槽钢端面到位，发信号给固定式定位夹紧机构3和移动式定位夹紧机构4，该机构调整气缸按前述磁环位置将移动转角压紧气缸推到设定位置；此时，第四组二个检测开关64应该检测到左槽钢到位，发信号给所有转角气缸，转角气缸动作，压紧门架，装夹完成。如果转角气缸没有动作，应重复第一步工作，调整磁环开关位置。

门架装夹完成后进入焊接工序，夹具可以自由旋转到指定位置，满足焊接需求。焊接完成后，夹具回到原始位置，整机系统发出信号，所有夹紧气缸松开，门架进入转运状态。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，包括：

底座组件，用于承载并带动门架旋转；

右槽钢端面定位组件，固定安装在所述底座组件的一端，所述右槽钢端面定位组件用于确定门架端面的位置并提供限位；

固定式定位夹紧机构，固定在所述底座组件上，所述固定式定位夹紧机构能够夹紧门架一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

移动式定位夹紧机构，滑动地设置在所述底座组件上，所述移动式定位夹紧机构用于移动夹紧门架另一端的右槽钢和左槽钢的上下侧；

右槽钢侧面夹紧机构，用于对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构和移动式定位夹紧机构上；

检测装置，用于检测门架的夹持状态。

2.如权利要求1所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述底座组件包括：

夹具体；

主动连接盘，设置在所述夹具体的一侧，所述主动连接盘用于连接外部动力传递扭矩；

被动连接盘，设置在所述夹具体的另一侧；

齿条部件，固定在所述夹具体上，所述齿条部件与移动式定位夹紧机构相配合，所述移动式定位夹紧机构能够沿所述齿条部件进行移动；

第一直线导轨，与所述移动式定位夹紧机构相连接，且所述第一直线导轨能够给所述移动式定位夹紧机构的移动提供导向。

3.如权利要求2所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述右槽钢端面定位组件包括：

底板，固定在所述夹具体上；

竖板，固定在所述底板的上表面；

筋板，固定在所述底板和所述竖板之间；

定位板，固定在所述竖板的端面上，所述定位板与所述门架端面相抵接。

4.如权利要求3所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述固定式定位夹紧机构包括第一定位夹紧单元，所述第一定位夹紧单元包括：

底座焊接件，固定在所述底座组件或移动式定位夹紧机构上；

右槽钢直角定位块，固定在所述底座焊接件的一侧，所述右槽钢直角定位块能够对门架的右槽钢内侧面进行定位和支撑；

左槽钢定位块，固定在所述底座焊接件的另一侧，所述左槽钢定位块能够对门架的左槽钢内侧面进行支撑；

右转角压紧气缸，固件连接在底座焊接件上，所述右转角压紧气缸用于所述右槽钢进行压紧；

左转角压紧气缸，连接在移动座上，所述移动座滑动在安装在第二直线导轨上，所述第二直线导轨设置在所述底座焊接件上，其中，所述移动座还与调整气缸相连接。

5.如权利要求4所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述右槽钢侧面夹紧机构包括：

安装底座，固定在所述底座组件上；

侧面压紧气缸，安装在所述安装底座上，

压头，安装在侧面压紧气缸的活塞杆上，所述压头能够自由摆动，且所述压头与所述右槽钢直角定位块相对应，对门架的右槽钢的内侧进行定位，并压紧在所述固定式定位夹紧机构或移动式定位夹紧机构上。

6.如权利要求5所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述移动式定位夹紧机构包括：

第二定位夹紧单元，滑动设置在所述第一直线导轨上；

伺服驱动机构，固定在所述定位夹紧单元上，伺服驱动机构包括依次连接的电机、减速器和主动齿轮，所述主动齿轮与所述齿条部件相配合。

7.如权利要求6所述的自动化、通用化高效叉车门架焊接夹具，其特征在于，所述检测装置包括：

第一至第四组检测开关，所述第一至第四组检测开关分别安装在所述右槽钢直角定位块底边、右槽钢直角定位块侧边、定位板侧边和移动座侧边；所述第一至第四组检测开关用于检测门架吊装是否到位、右槽钢内侧面是否到位、右槽钢端面是否到位和左槽钢内侧面到位；

磁性开关，布置在调整气缸上，所述磁性开关用于检测调整气缸活塞起始位置及控制右转角压紧气缸和左转角压紧气缸的转角位置。