大型焊接件变位机构的制作方法

本实用新型属于大型焊接件的焊缝打磨技术领域，特别涉及一种大型焊接件变位机构。

背景技术：

现在大型焊接件的焊缝打磨都采用人工方式进行打磨，其中诸多缺陷主要体现在：打磨效率低、打磨质量不稳定、操作者危险系数较大，主要技术问题在于大型焊接件定位后的夹持以及稳定、准确的旋转。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种大型焊接件变位机构，以解决大型焊接件定位后的夹持以及稳定、准确的旋转。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种大型焊接件变位机构，包括上料输送导轨、滑移托架、夹紧装置、旋转装置及托举装置，其中，

所述滑移托架滑动连接在上料输送导轨上，并且可通过上料输送执元件的驱动沿所述上料输送导轨滑动；

所述夹紧装置滑动安装在所述滑移托架的两端，用于对工件的夹紧；

所述旋转装置设置于所述夹紧装置上，用于驱动已被所述夹紧装置夹紧的工件旋转；

所述托举装置设置于所述上料输送导轨的两侧，可将工件托举至夹持位置。

所述滑移托架上设有用于与所述上料输送导轨定位连接的辅助定位装置Ⅰ。

所述夹紧装置包括夹紧轨道、左侧夹紧机构及右侧夹紧机构，其中夹紧轨道设置于所述滑移托架的两端，所述左侧夹紧机构和所述右侧夹紧机构分别滑动连接在所述滑移托架两端的夹紧轨道上，所述左侧夹紧机构和所述右侧夹紧机构相互靠近可实现工件的夹紧。

所述左侧夹紧机构和所述右侧夹紧机构上均设有用于与所述滑移托架定位连接的辅助定位装置Ⅱ。

所述左侧夹紧机构和所述右侧夹紧机构结构相同，均包括滑动板、固定座、夹紧执行元件及旋转夹具，其中滑动板与所述夹紧轨道滑动连接，所述固定座设置于所述滑动板的内侧，所述旋转夹具可转动地设置于所述固定座上，所述夹紧执行元件设置于所述滑移托架上、并且输出端与所述滑动板的外侧连接。

所述旋转装置设置于所述左侧夹紧机构或所述右侧夹紧机构上，所述旋转装置包括旋转执行元件、同步带传动装置及转轴，其中转轴转动安装在所述固定座上、并且一端与所述旋转夹具连接，所述旋转执行元件设置于所述滑动板上、并且输出轴通过同步带传动装置与所述转轴的另一端连接。

所述固定座上设有用于与所述旋转夹具定位连接的辅助定位装置Ⅲ。

所述夹紧轨道与所述上料输送导轨平行。

所述托举装置包括定位架和举升执行元件，其中举升执行元件沿竖直方向输出动力，所述定位架设置于所述举升执行元件的输出轴上，用于工件的定位托举。

所述上料输送导轨上设置有上料工位和打磨工位，所述托举装置设置于上料工位内。

本实用新型的优点及有益效果是：

1.本实用新型最大限度保护操作者的安全、最大限度优化机器人的路径及打磨姿态、极大的提高了打磨质量及其稳定性、极大的提高了打磨效率。

2.本实用新型是将人工打磨改为机器人自动打磨，人工只有一个上、下料的过程，整个打磨过程中无人工参与。

3.本实用新型优化机器人打磨路径及打磨姿态，是借助旋转装置(伺服控制)进行角度方向的任意调整，保证工件与机器人之间的角度，处于机器人较方便打磨的角度；提高打磨质量及其稳定性，以及提高了打磨效率，采用了六轴机器人持打磨工具代替人工打磨。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为本实用新型中旋转装置的结构示意图；

图5为本实用新型中辅助定位装置的结构示意图；

图6为本实用新型中辅助定位装置的工作状态示意图。

图中：1为上料输送导轨，2为滑移托架，3为夹紧装置，4为旋转装置，5为吊装设备，6为定位架，7为托举装置，8为工件，9为辅助定位装置Ⅰ，10为辅助定位装置Ⅱ，11为辅助定位装置Ⅲ，12为夹紧导轨，13为滑动板，14为加强筋，15为固定座，16为夹紧执行元件，17为旋转夹具，18为旋转执行元件，19为同步带传动装置，20为轴承Ⅰ，21为轴承Ⅱ，22为轴承端盖，23为转轴，30为定位气缸，31为保护套，32为固定端，33为移动端，34为开口销，35为定位销，A为上料工位，B为打磨工位。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1-3所示，本实用新型提供的一种大型焊接件变位机构，包括上料输送导轨1、滑移托架2、夹紧装置3、旋转装置4及托举装置7，其中上料输送导轨1上设置有上料工位A和打磨工位B，托举装置7设置于上料工位A内，并且位于上料输送导轨1的两侧，可将工件8托举至夹持位置。滑移托架2滑动连接在上料输送导轨1上，并且可通过上料输送执元件的驱动沿上料输送导轨1滑动；夹紧装置3滑动安装在滑移托架2的两端，用于对工件8的夹紧；旋转装置4设置于夹紧装置3上，用于驱动已被夹紧装置3夹紧的工件8旋转。

进一步地，滑移托架2上设有用于与上料输送导轨1定位连接的辅助定位装置Ⅰ9，通过辅助定位装置Ⅰ9将滑移托架2锁定，保证滑移托架2在打磨过程中不会产生位移。

夹紧装置3包括夹紧轨道12、左侧夹紧机构及右侧夹紧机构，其中夹紧轨道12设置于滑移托架2的两端，夹紧轨道12与上料输送导轨1平行，左侧夹紧机构和右侧夹紧机构分别滑动连接在滑移托架2两端的夹紧轨道12上，左侧夹紧机构和右侧夹紧机构相互靠近可实现工件8的夹紧。

如图2所示，所述左侧夹紧机构和右侧夹紧机构结构相同，均包括滑动板13、固定座15、夹紧执行元件16及旋转夹具17，其中滑动板12与夹紧轨道12滑动连接，固定座15设置于滑动板13的内侧，旋转夹具17可转动地设置于固定座15上，旋转夹具17用于与工件8定位连接。夹紧执行元件16设置于滑移托架2上、并且输出端与滑动板12的外侧连接，夹紧执行元件16驱动滑动板12沿夹紧轨道12移动，通过两侧的滑动板12靠近或远离，实现对工件8的夹紧和松开。

进一步地，所述左侧夹紧机构和右侧夹紧机构的滑动板12上均设有用于与滑移托架2定位连接的辅助定位装置Ⅱ10，通过辅助定位装置Ⅱ10将滑动板12锁柱，保证所述左侧夹紧机构和右侧夹紧机构夹紧工件8后不会产生位移。

如图3所示，旋转装置4设置于左侧夹紧机构或右侧夹紧机构上，旋转装置4包括旋转执行元件18、同步带传动装置19及转轴23，其中转轴23沿水平方向安装在固定座15上、并且可转动，转轴23一端与旋转夹具17连接，旋转执行元件18设置于滑动板12上、并且输出轴通过同步带传动装置19与转轴23的另一端连接。

进一步地，转轴23通过轴承Ⅰ20转动安装在固定座15的安装孔内，转轴23的轴肩与安装孔的内部止口之间设有轴承Ⅱ21。

转执行元件18通过同步带传动装置19驱动转轴23转动，转轴23带动旋转夹具17旋转，两侧的旋转夹具17同轴安装，从而带动所夹持的工件8转动。

进一步地，固定座15上设有用于与旋转夹具17定位连接的辅助定位装置Ⅲ11，通过辅助定位装置Ⅲ11锁住旋转夹具17，保证打磨结束后旋转夹具17不会产生转动。

托举装置7包括定位架6和举升执行元件，其中举升执行元件沿竖直方向输出动力，定位架6设置于举升执行元件的输出轴上，用于工件8的定位托举。举升执行元件可采用两个或者多个同步的动力源。

本实用新型的一实施例中，上料输送执元件、夹紧执行元件16及举升执行元件采用电缸或气缸驱动，旋转执行元件18采用伺服电机。

如图5所示，辅助定位装置Ⅰ9、辅助定位装置Ⅱ10及辅助定位装置Ⅲ11结构相同，均包括定位气缸30、保护套31、固定端32及定位销35，定位气缸30的缸杆通过开口销34与定位销35连接，定位销35的外侧设有与定位气缸30的缸体连接的保护套31，保护套31的外侧端部设有用于导向的固定端32，定位销35与固定端32滑动连接，定位销35通过定位气缸30的驱动伸缩，从而实现与移动端33上的定位孔定位连接，如图6所示。

本实用新型的工作过程是：

1)工件上料：操作者使用吊装设备5将工件8吊装至托举装置7的定位架6上，并摆放平稳。

2)工件托举：托举动作由托举装置7中的举升执行元件进行动作，将工件8从托举装置7的定位架6上托举至工件夹持位置。

3)工件的夹紧：该动作由夹紧装置3中的两个移动架体(滑动板12)来实现，驱动依靠水平方向的夹紧执行元件16来提供动力。

4)上料输送：工件夹紧后，上料输送执行元件驱动滑移托架2移动至工件打磨工位B。

5)锁定：工件在被输送至打磨工位B并停止后，在打磨之前，辅助定位装置Ⅰ9将滑移托架2锁定，保证滑移托架在打磨过程中不会产生位移。

6)打磨：通过六轴机器人持打磨工具进行打磨，打磨过程中，旋转装置4通过伺服电机驱动，可绕水平设置的转轴23进行精确的旋转及角向定位。

7)下料输送：工件打磨完成后，辅助定位装置Ⅰ9解锁，上料输送执行元件驱动滑移托架2移动至工件下料工位(可与上料工位同工位)。

8)锁定：在下料过程中，为了保证人员及设备的安全，滑移托架2必须通过辅助定位装置Ⅰ9锁定(同上料时的锁定结构及原理相同)。

9)工件释放：该工序和工件夹紧相反。夹紧装置3中的两个移动架体回复到夹紧之前的位置，将工件松开。此时托举装置7中的举升执行元件已经伸出，并托住释放后的工件。

10)工件下落：托举装置7中的举升执行元件携带工件平稳回位。回位过程中，工件首先接触到托举装置7的定位架6，平稳的落在定位架6上，与夹紧装置3脱离。

11)人工下料：操作者使用吊装设备5将打磨完成后的工件从托举装置7定位架6上吊离，并重新上料。

本实用新型优化机器人打磨路径及打磨姿态，是借助旋转装置(伺服控制)进行角度方向的任意调整，保证工件与机器人之间的角度，处于机器人较方便打磨的角度；提高打磨质量及其稳定性，以及提高了打磨效率。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。