TWI804970B - 貨車尾板升降部件的焊接治具 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種貨車尾板升降部件的焊接治具，包括一第一側舉臂定位支架、一中央設置載台、以及一第二側舉臂定位支架。該第一側舉臂定位支架上設置有複數個定位孔，用以供鎖固單元穿過並鎖定於該機械手臂的工作平台上。該中央設置載台結合於該第一側舉臂定位支架的一側。該中央設置載台上設置有一軸桿定位平台、二分別設置於該軸桿定位平台兩側的舉臂定位平台、以及二分別由該軸桿定位平台向兩側延伸的斜撐定位平台。該第二側舉臂定位支架結合於該中央設置載台相對該第一側舉臂定位支架的一側。

Description

貨車尾板升降部件的焊接治具

本發明有關於一種焊接治具，尤指一種用於機械手臂自動焊接貨車尾板升降部件的焊接治具。

機械手臂（robotic arm）具有模仿人類手臂功能並可完成各種作業的自動控制設備，這種機器人系統有多關節連結並允許在平面或三度空間進行運動或使用線性位移移動。構造上由機械主體、控制器、伺服機構和感應器所組成，並由程式根據作業需求設定其一定的指定動作。機器人的運作由電動機驅動移動一隻手臂，張開或關閉一個夾子的動作，並精確的回饋至可程式邏輯的控制器。這種自動裝置機械以完成「腕部以及手部」的動作為主要訴求，可以由熟練的操作者將作業順序輸入後，就能依樣照作並且反覆完成無數次的正確規律運作。

多關節的機械手屬具有高自由度，適合應用在各種複雜的工作及需要避障之環境，可以應用於雷射焊接、電弧焊加工等加工程序，提升加工速度並提高生產力。在加工程序中，為了讓相同的加工程序可以反覆執行並減少機械手臂的運算負擔，會利用治具對待加工產品進行定位，以確保加工的精密度以及可靠度。

本發明的主要目的，在於提供一種貨車尾板升降部件的焊接治具，用以配合一機械手臂設置以經由該機械手臂對貨車尾板升降部件進行焊接。該貨車尾板升降部件包括軸桿、該軸桿上的定位片、該軸桿二側的第一舉臂及第二舉臂、設置於該軸桿及該第一舉臂以及該軸桿及該第二舉臂之間的斜撐、以及該第一舉臂及該第二舉臂之間的輔助桿。所述的焊接治具包括一第一側舉臂定位支架、一中央設置載台、以及一第二側舉臂定位支架。該第一側舉臂定位支架用以供該第一舉臂固定。該第一側舉臂定位支架上設置有複數個定位孔，用以供鎖固單元穿過並鎖定於該機械手臂的工作平台上。該中央設置載台結合於該第一側舉臂定位支架的一側。該中央設置載台上設置有一用以供該軸桿固定的軸桿定位平台、二分別設置於該軸桿定位平台兩側以供該第一舉臂及該第二舉臂設置的舉臂定位平台、以及二分別由該軸桿定位平台向兩側延伸用以供該斜撐設置的斜撐定位平台。該第二側舉臂定位支架用以供該第二舉臂固定，該第二側舉臂定位支架結合於該中央設置載台相對該第一側舉臂定位支架的一側。

是以，本發明的焊接治具可以用於焊接機械手臂上，通過機械手臂對貨車尾板升降部件自動進行焊接工序，降低焊接時所需的人力負擔。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必按實際比例繪製，該等圖式及其比例非用以限制本發明之範圍。

請先參閱「圖1」及「圖2」，係為貨車尾板升降部件的外觀示意圖及結構分解示意圖。

本發明中所述的貨車尾板升降部件L1主要包括軸桿L11、結合於該軸桿L11兩端的第一舉臂L12及第二舉臂L13、以及設置於該第一舉臂L12及該第二舉臂L13之間的輔助桿L14。

其中，該輔助桿L14係與該軸桿L11平行，且兩端分別結合於該第一舉臂L12及該第二舉臂L13上，用以輔助該軸桿L11支撐該第一舉臂L12以及該第二舉臂L13，增加貨車尾板升降部件L1整體的結構強度。該軸桿L11一端的圓柱外圍及該第一舉臂L12之間設置有斜撐L15，該斜撐L15為直角三角形的結構，其直角的第一鄰邊結合於該軸桿L11的圓柱外圍上，另一鄰邊結合於該第一舉臂L12的一側表面上，藉此增加斜撐L15與該軸桿L11及該第一舉臂L12的接觸面積，以增加支撐力；同樣的，該軸桿L11另一端的圓柱外圍及該第二舉臂L13之間設置有斜撐L16，該斜撐L16為直角三角形的結構，其直角的第一鄰邊結合於該軸桿L11的圓柱外圍上，另一鄰邊結合於該第二舉臂L13的一側表面上，藉此增加斜撐L16與該軸桿L11及該第二舉臂L13的接觸面積，以增加支撐力。

所述的軸桿L11上設置有二定位片L111，該二定位片L111上設置有鎖孔L112用以供驅動裝置的任意一活動端固定，藉此當貨車尾板升降部件L1安裝於貨車尾板上時得以實現翻轉的功能；在此必須特別說明的是，所述的「活動端」主要是相對於「固定端」而言，意即對於活動端而言，固定端也是相對於活動端移動的，因此驅動裝置的正向或反向設置都同樣可以達到伸縮的效果。所述的驅動裝置例如是油壓缸、液壓缸、汽缸等，於本發明中不予以限制。

有關於本發明的焊接治具，以下配合圖式舉一具體實施例進行說明，請一併參閱「圖3」、「圖4」及「圖5」，係為機械手臂的外觀示意圖、本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的外觀示意圖(一)、以及外觀示意圖(二)。

本發明的焊接治具100主要是用以配合機械手臂R1設置以經由機械手臂R1對貨車尾板升降部件L1進行焊接。在此所述的機械手臂R1包括手臂本體R11、以及用以定位焊接治具100的旋轉焊接載台R12。所述的手臂本體R11的工作端上設置有焊接裝置R111，經由移動該焊接裝置R111對焊接治具100上的複數個零部件進行焊接工作；於一實施例中，所述的焊接裝置R111例如可以是但不限定於電弧焊機、電阻焊機、或其他任意的焊接設備，於本發明中不予以限制。於一實施例中，所述的旋轉焊接載台R12的載台表面的水平角度是可以調整的，藉以將焊接治具100由垂直向翻轉至水平向；於一實施例中，所述的旋轉焊接載台R12的載台表面可以以表面的法線為軸心轉動；於一實施例中，旋轉焊接載台R12的轉動軸心應位於載台表面的中心。

本發明中的焊接治具100主要是用以固定複數個零部件，經由所述的機械手臂R1對零部件進行焊接後以獲得所述的貨車尾板升降部件L1。依據貨車尾板升降部件L1的組成，所述的零部件包括軸桿L11、定位片L111、第一舉臂L12、第二舉臂L13、輔助桿L14、斜撐L15、以及斜撐L16。

本發明的焊接治具100主要包括第一側舉臂定位支架10、結合於該第一側舉臂定位支架10一側的中央設置載台20、以及結合於該中央設置載台20相對該第一側舉臂定位支架10一側的第二側舉臂定位支架30。

所述的第一側舉臂定位支架10用以供第一舉臂L12固定，該第一側舉臂定位支架10上設置有複數個定位孔11，用以供鎖固單元(圖未示)穿過並鎖定於該機械手臂R1的工作平台上。在此所述的工作平台例如可以是固定式的平台、或是前面所述的旋轉焊接載台R12，於本發明中不予以限制。於一實施例中，為了固定該第一舉臂L12，該第一側舉臂定位支架10上設置有複數個鎖定孔12用以供鎖固件(圖未示)穿過該第一舉臂L12鎖定於該鎖定孔12上以固定該第一舉臂L12。

所述的中央設置載台20設置有一用以供軸桿L11固定的軸桿定位平台21、二分別設置於該軸桿定位平台21兩側以供該第一舉臂L12及該第二舉臂L13設置的舉臂定位平台22、二分別由該軸桿定位平台21向兩側延伸用以供該斜撐L15、L16設置的斜撐定位平台23A、23B、以及一用以固定該輔助桿L14的輔助桿定位平台24。於一實施例中，該軸桿定位平台21包括二結合於該中央設置載台20上的定位座211、分別設置於該定位座211上供該軸桿L11穿過的C形槽212、以及設置於該定位座211上對應於該C形槽212上方的定位孔213，該定位孔213用以固定該軸桿L11上的定位片L111。

所述的第二側舉臂定位支架30結合於該中央設置載台20相對該第一側舉臂定位支架10的一側。於一實施例中，該第二側舉臂定位支架30上設置有複數個鎖定孔32用以供鎖固件(圖未示)穿過該第二舉臂L13鎖定於該鎖定孔32上以固定該第二舉臂L13。

於一實施例中，中央設置載台20的斜撐定位平台23A、23B上分別配合該斜撐L15、L16的形狀設置有一定位槽231A、231B用以供該斜撐L15、L16設置。於一實施例中，所述的定位槽231A、231B高度係大致位於該C形槽212的中間位置上，讓安裝在定位槽231A、231B的斜撐L15、L16的邊緣(例如直角三角形直角的鄰邊)能夠大致接觸於軸桿L11圓柱弧面的中間位置；於斜撐L15、L16為直角三角形直角的實施例中，該定位槽231A、231B一側壁面可以是斜面，恰巧與直角三角形的斜邊角度相符，以便斜撐L15設置於該定位槽231A內後斜撐L15恰巧嵌入該定位槽231A斜面、第一舉臂L12、以及軸桿L11所界定的空間範圍內，斜撐L16設置於該定位槽231B內後則是恰巧嵌入該定位槽231B斜面、第二舉臂L13、以及軸桿L11所界定的空間範圍內。該中央設置載台20上設置有複數個(例如對應於定位槽231A、231B數量)對應於該定位槽231A、231B位置的肘節夾鉗25A、25B，用以下壓固定該定位槽231A、231B上的該斜撐L15、L16。

於一實施例中，該輔助桿定位平台24上設置有一固定槽241，該中央設置載台20上設置有一對應於該固定槽241位置的肘節夾鉗25C，用以下壓固定該固定槽241上的該輔助桿L14。

接續，請一併參閱「圖6」至「圖9」，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的使用狀態示意圖(一)至(四)。

請先參閱「圖6」，首先，使用者先將焊接治具100安裝於旋轉焊接載台R12的平台表面上，於安裝的過程中，使用者可以先在旋轉焊接載台R12上固定一個基準榫，接續將焊接治具100對應的基準孔對準至該基準榫後插入，以確保焊接治具100位於正確的安裝位置。焊接治具100設置於該旋轉焊接載台R12的平台表面上後(此時第一側舉臂定位支架10朝下並接觸於平台表面)，通過鎖固件將該第一側舉臂定位支架10鎖固於該平台表面，以將該焊接治具100固定於旋轉焊接載台R12上。

接續，請參閱「圖7」，使用者操作該機械手臂R1至一預備狀態，此時該旋轉焊接載台R12翻轉90度，將焊接治具100由垂直向翻轉至水平向，使中央設置載台20的零部件設置面朝上。

接續，請參閱「圖8」，使用者將貨車尾板升降部件L1的零部件逐一設置於焊接治具100上，其順序為：將第一舉臂L12固定於第一側舉臂定位支架10上、並將第二舉臂L13固定於第二側舉臂定位支架30上；將軸桿L11嵌入該定位座211的C形槽212上，使軸桿L11兩端分別大致接觸於第一舉臂L12及第二舉臂L13的側表面，軸桿L11兩端與第一舉臂L12及第二舉臂L13的側表面的接觸位置設定為第一預定焊接區域A1；將二定位片L111固定於該定位孔213上，使其下側大致接觸於該軸桿L11的外周圍上，該二定位片L111與該軸桿L11的外周圍的接觸位置設定為第二預定焊接區域A2；將輔助桿L14設置於該固定槽241上，並使該輔助桿L14的兩端分別大致接觸於第一舉臂L12及第二舉臂L13的側表面，並通過肘節夾鉗25C將輔助桿L14下壓固定於固定槽241上，輔助桿L14兩端與第一舉臂L12及第二舉臂L13的側表面的接觸位置設定為第三預定焊接區域A3；將斜撐L15設置於定位槽231A上，使斜撐L15的邊緣(直角三角形直角的鄰邊)大致接觸於軸桿L11圓柱弧面的中間位置、以及第一舉臂L12的側表面上，通過肘節夾鉗25A下壓固定斜撐L15於定位槽231A上，斜撐L15的邊緣與軸桿L11圓柱弧面以及第一舉臂L12的接觸位置設定為第四預定焊接區域A4；將斜撐L16設置於定位槽231B上，使斜撐L16的邊緣(直角三角形直角的鄰邊)大致接觸於軸桿L11圓柱弧面的中間位置、以及第二舉臂L13的側表面上，通過肘節夾鉗25B下壓固定斜撐L16於定位槽231B上，斜撐L16的邊緣與軸桿L11圓柱弧面以及第二舉臂L13的接觸位置設定為第五預定焊接區域A5。

接續，請參閱「圖9」，機械手臂R1依據第一預定焊接區域A1至第五預定焊接區域A5的位置進行焊接工作，最終完成所述的貨車尾板升降部件L1成品。

綜上所述，本發明的焊接治具可以用於焊接機械手臂上，通過機械手臂對貨車尾板升降部件自動進行焊接工序，降低焊接時所需的人力負擔。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明請求項所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

L1           貨車尾板升降部件 L11         軸桿 L111       定位片 L112       鎖孔 L12         第一舉臂 L13         第二舉臂 L14         輔助桿 L15         斜撐 L16         斜撐 R1          機械手臂 R11         手臂本體 R111       焊接裝置 R12         旋轉焊接載台 100         焊接治具 10           第一側舉臂定位支架 11           定位孔 12           鎖定孔 20           中央設置載台 21           軸桿定位平台 211         定位座 212         C形槽 213         定位孔 22           舉臂定位平台 23A        斜撐定位平台 23B         斜撐定位平台 231A       定位槽 231B       定位槽 24           輔助桿定位平台 241         固定槽 25A        肘節夾鉗 25B         肘節夾鉗 25C         肘節夾鉗 30           第二側舉臂定位支架 32           鎖定孔 A1          第一預定焊接區域 A2          第二預定焊接區域 A3          第三預定焊接區域 A4          第四預定焊接區域 A5          第五預定焊接區域

圖1，為貨車尾板升降部件的外觀示意圖。

圖2，為貨車尾板升降部件的結構分解示意圖。

圖3，為機械手臂的外觀示意圖。

圖4，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的外觀示意圖(一)。

圖5，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的外觀示意圖(二)。

圖6，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的使用狀態示意圖(一)。

圖7，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的使用狀態示意圖(二)。

圖8，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的使用狀態示意圖(三)。

圖9，為本發明中貨車尾板升降部件焊接治具的使用狀態示意圖(四)。

100         焊接治具 10           第一側舉臂定位支架 11           定位孔 12           鎖定孔 20           中央設置載台 21           軸桿定位平台 211         定位座 212         C形槽 213         定位孔 22           舉臂定位平台 23A        斜撐定位平台 23B         斜撐定位平台 231A       定位槽 231B       定位槽 24           輔助桿定位平台 241         固定槽 25A        肘節夾鉗 25B         肘節夾鉗 25C         肘節夾鉗 30           第二側舉臂定位支架 32           鎖定孔

Claims (9)

1. 一種貨車尾板升降部件的焊接治具，用以配合一機械手臂設置以經由該機械手臂對貨車尾板升降部件進行焊接，該貨車尾板升降部件包括軸桿、該軸桿上的定位片、該軸桿二端的第一舉臂及第二舉臂、設置於該軸桿及該第一舉臂之間以及設置於該軸桿及該第二舉臂之間的斜撐、以及該第一舉臂及該第二舉臂之間的輔助桿，所述的焊接治具包括：一第一側舉臂定位支架，用以供該第一舉臂固定，該第一側舉臂定位支架上設置有複數個定位孔，用以供鎖固單元穿過並鎖定於該機械手臂的工作平台上；一中央設置載台，結合於該第一側舉臂定位支架的一側，該中央設置載台上設置有一用以供該軸桿固定的軸桿定位平台、二分別設置於該軸桿定位平台兩側以供該第一舉臂及該第二舉臂設置的舉臂定位平台、二分別由該軸桿定位平台向兩側延伸用以供該斜撐設置的斜撐定位平台、以及一用以固定該輔助桿的輔助桿定位平台；以及一第二側舉臂定位支架，用以供該第二舉臂固定，該第二側舉臂定位支架結合於該中央設置載台相對該第一側舉臂定位支架的一側。
2. 如請求項1所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中， 該軸桿定位平台包括二結合於該中央設置載台上的定位座、以及分別設置於該定位座上供該軸桿穿過的C形槽。
3. 如請求項2所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該軸桿定位平台包括設置於該定位座上對應於該C形槽上方的定位孔，該定位孔用以固定該軸桿上的定位片。
4. 如請求項1所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該第一側舉臂定位支架上設置有複數個鎖定孔用以供鎖固件穿過該第一舉臂鎖定於該鎖定孔上以固定該第一舉臂。
5. 如請求項1所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該第二側舉臂定位支架上設置有複數個鎖定孔用以供鎖固件穿過該第二舉臂鎖定於該鎖定孔上以固定該第二舉臂。
6. 如請求項1所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該斜撐定位平台上分別配合該斜撐的形狀設置有一定位槽用以供該斜撐設置。
7. 如請求項6所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該中央設置載台上設置有複數個對應於該定位槽位置的肘節夾鉗，用以下壓固定該定位槽上的該斜撐。
8. 如請求項1所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該輔助桿定位平台上設置有一固定槽。
9. 如請求項8所述的貨車尾板升降部件的焊接治具，其中，該中央設置載台上設置有一對應於該固定槽位置的肘節夾鉗，用以下壓固定該固定槽上的該輔助桿。

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