一种油箱焊接抓取协同机构的制作方法

本发明涉及一种油箱焊接抓取协同机构。

背景技术：

现有的工程机械油箱的制作过程中，需要将多块板材焊接拼接，在焊接时，为了提高效率使用自动焊接，将油箱固定在机器人手臂上，通过自动焊接设备完成焊接。现有的技术，需要人工将油箱固定在焊接架体上，然后再将焊接架体连接在机器人手臂上，安装的效率较低，且精度不足，严重的影响着油箱焊接的效率和精度。现有技术急需一种能提高油箱与机器人手臂连接效率的油箱焊接抓取协同机构。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能提高油箱与机器人手臂连接效率的油箱焊接抓取协同机构。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种油箱焊接抓取协同机构，包括存放平台，以及设置在存放平台上的油箱焊接固定架，还包括与油箱焊接固定架配合抓取的抓取臂机构；

所述油箱焊接固定架上设置有与油箱配合夹紧的油箱边缘夹紧组件；

所述油箱焊接固定架下部还设置有定位条，所述抓取臂机构上设置有与定位条配合定位的配合定位条；所述抓取臂机构上固定有抓取气缸，所述抓取气缸的端部与油箱焊接固定架配合锁紧和释放。

通过这样的设计，油箱固定在油箱焊接固定架上，通过抓取臂机构与油箱焊接固定架配合协同定位抓取，可以大大的提高抓取效率和精度，提高油箱焊接的效率。

作为优选的，所述油箱焊接固定架包括固定竖板和与固定竖板连接的固定平板，所述固定竖板和与固定平板配合形成l形固定区域；所述固定竖板和固定平板上固定有多个支撑柱体，所述支撑柱体与油箱表面配合接触；

所述固定竖板和与固定平板上还设置有油箱边缘定位块，所述油箱边缘定位块上设置有与油箱边缘配合接触定位的定位凹台；

所述固定竖板和/或固定平板上还设置有油箱边缘夹紧组件，所述油箱边缘夹紧组件包括下支撑块和与下支撑块配合的上压紧块，所述上压紧块与下支撑块配合的边缘设置有压紧凸边；所述压紧凸边与下支撑块配合将油箱边缘压紧在两者之间，所述上压紧块上开设有调节螺孔，所述固定竖板和/或固定平板上设置有与调节螺孔配合的固定孔，所述调节螺孔内设置有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉穿过调节螺孔与固定孔螺纹连接。

这样的设计，通过油箱边缘定位块将油箱在l形固定区域定位，然后通过油箱边缘夹紧组件固定在油箱焊接固定架上，在焊接时，油箱与油箱焊接固定架位置固定，焊接可以按照预定程序焊接。调节螺孔为长条形，可以起到一定范围的调节作用。

作为优选的，所述油箱焊接固定架下部设置有下框架，所述下框架为长方体形，所述下框架底部设置有定位环，所述存放平台上设置有与定位环配合滑动的定位柱，所述存放平台上还设置有与下框架配合支撑的平台支撑架；

所述下框架两侧壁上均设置有侧定位连接条，且两条侧定位连接条平行设置；所述侧定位连接条底部固定有水平设置的定位条，所述其中一个侧定位连接条底部的定位条与侧定位连接条平行设置，为抓取向定位条，另一个侧定位连接条底部的定位条与侧定位连接条垂直设置，为抓取横向定位条。

这样的设计，可以在水平面上，在抓取方向(侧定位连接条的方向)和抓取横向方向上(与侧定位连接条的方向垂直的方向)上实现精准的定位，提高抓取和加工的精度。

作为优选的，所述抓取臂机构呈u形，包括两条平行设置的抓取侧臂和将抓取侧臂连接的连接臂，所述连接臂上设置有与机器人手臂连接的连接盘；

所述抓取侧臂上固定有配合定位条，所述其中一个抓取侧臂上端的配合定位条与抓取侧臂平行设置，为抓取向配合定位条，另一个抓取侧臂上端的配合定位条与抓取侧臂垂直设置，为抓取横向配合定位条；所述抓取向配合定位条与抓取向定位条配合定位，所述抓取横向配合定位条与抓取横向定位条配合定位。

这样的设计，可以实现抓取臂机构与油箱焊接固定架的配合定位，为后续的动作奠定精度基础。

作为优选的，所述抓取向定位条和抓取横向定位条底部开设有条形的定位槽，所述定位槽横截面为梯形；所述抓取向配合定位条和抓取横向配合定位条上端凸设有条形的配合定位凸条，所述配合定位凸条横截面为梯形；所述抓取向定位条上的定位槽和抓取向配合定位条上的配合定位凸条适配，所述抓取横向定位条上的定位槽和抓取横向配合定位条上的配合定位凸条适配。

这样的定位配合方式，通过梯形面的配合，定位槽与配合定位凸条可以自动找准配合位置，弥补程序定位中的误差。

作为优选的，所述抓取侧臂上连接有抓取气缸，所述抓取气缸通过气缸连接架与抓取侧臂固定，所述抓取气缸的驱动杆与抓取侧臂垂直设置，且抓取气缸的驱动杆的驱动端部连接有锁紧头；

所述侧定位连接条上设置有与锁紧头配合的配合锁紧头；所述锁紧头上设置有锁紧斜面，所述配合锁紧头上设置有与锁紧斜面适配的配合锁紧斜面。

这样的设计，在抓取臂机构与油箱焊接固定架的配合定位后，抓取气缸可以驱动锁紧头与配合锁紧头配合压紧，将抓取臂机构与油箱焊接固定架连接为一个整体，也为焊接提供了整体性保证。

作为优选的，所述气缸连接架包括外框架和与外框架连接的锁紧头导向板，所述锁紧头导向板底部与抓取侧臂固定，所述外框架固定在锁紧头导向板上部外侧，所述抓取气缸固定在外框架外端面，所述锁紧头导向板上开设有与锁紧头配合滑动的锁紧头导向孔，所述锁紧头与锁紧头导向孔配合滑动，所述抓取气缸的驱动杆穿过外框架与锁紧头配合驱动连接。这样的设计，锁紧头的滑动获得了更高的精度，提高锁紧位置的准确性。

作为优选的，所述下框架上还设置有型号识别板，所述型号识别板上并排开设有多个识别孔，所述识别孔内配合连接有识别帽。这样的设计，根据多个识别孔上不同的识别帽的组合(有和无)，可以获得待加工油箱的型号。

作为优选的，所述存放平台上设置有配合识别板，所述配合识别板上部并排连接有多个光传感器，每个光传感器与识别板上的识别孔对应设置。待加工油箱的型号可以人口读取，也可以通过光传感器获取，并汇总传输到控制中心(plc或者其他控制芯片)，机械手臂在加工时，可以获得待加工油箱的信息。

作为优选的，所述每个抓取侧臂上平行连接有两个抓取气缸。这样的设计，通过两个抓取侧臂上的四个抓取气缸，可以较为稳定的将油箱焊接固定架从存放平台抓起，同时在焊接时，能保证抓取的强度，提高焊接的效率和质量。

本发明的优点和有益效果在于：通过这样的设计，油箱固定在油箱焊接固定架上，通过抓取臂机构与油箱焊接固定架配合协同定位抓取，可以大大的提高抓取效率和精度，提高油箱焊接的效率。

附图说明

图1为本发明油箱焊接固定架、油箱、抓取臂机构配合连接结构示意图；

图2为油箱焊接固定架示意图；

图3为油箱焊接固定架示意图(另一视角)；

图4为油箱焊接固定架仰视图；

图5为抓取臂机构与侧定位连接条配合连接结构示意图；

图6为抓取臂机构结构示意图；

图7为锁紧螺钉与调节螺孔配合过程图。

图中：1、油箱；2、边沿；3、存放平台；4、油箱焊接固定架；5、抓取臂机构；6、定位条；7、配合定位条；8、抓取气缸；9、固定竖板；10、固定平板；11、l形固定区域；12、支撑柱体；13、油箱边缘定位块；14、调节螺孔；15、固定孔；16、锁紧螺钉；17、下框架；18、定位环；19、定位柱；20、平台支撑架；21、侧定位连接条；22、抓取向定位条；23、抓取横向定位条；24、抓取侧臂；25、连接臂；26、连接盘；27、抓取向配合定位条；28、抓取横向配合定位条；29、定位槽；30、配合定位凸条；31、配合锁紧头；32、锁紧斜面；33、配合锁紧斜面；34、外框架；35、锁紧头导向板；36、锁紧头导向孔；37、型号识别板；38、识别孔；39、识别帽；40、配合识别板；41、光传感器；42、定位凹台；43、下支撑块；44、上压紧块；45、压紧凸边；46、锁紧头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图7所示，一种油箱1焊接抓取协同机构，包括存放平台3，以及设置在存放平台3上的油箱焊接固定架4，还包括与油箱焊接固定架4配合抓取的抓取臂机构5；

所述油箱焊接固定架4上设置有与油箱1配合夹紧的油箱1边缘夹紧组件；

所述油箱焊接固定架4下部还设置有定位条6，所述抓取臂机构5上设置有与定位条6配合定位的配合定位条7；所述抓取臂机构5上固定有抓取气缸8，所述抓取气缸8的端部与油箱焊接固定架4配合锁紧和释放。

所述油箱焊接固定架4包括固定竖板9和与固定竖板9连接的固定平板10，所述固定竖板9和与固定平板10配合形成l形固定区域11；所述固定竖板9和固定平板10上固定有多个支撑柱体12，所述支撑柱体12与油箱1表面配合接触；

所述固定竖板9和与固定平板10上还设置有油箱边缘定位块13，所述油箱边缘定位块13上设置有与油箱1边缘配合接触定位的定位凹台42；

所述固定竖板9和/或固定平板10上还设置有油箱1边缘夹紧组件，所述油箱1边缘夹紧组件包括下支撑块43和与下支撑块43配合的上压紧块44，所述上压紧块44与下支撑块43配合的边缘设置有压紧凸边45；所述压紧凸边45与下支撑块43配合将油箱1边缘压紧在两者之间，所述上压紧块44上开设有调节螺孔14，所述固定竖板9和/或固定平板10上设置有与调节螺孔14配合的固定孔15，所述调节螺孔14内设置有锁紧螺钉16，所述锁紧螺钉16穿过调节螺孔14与固定孔15螺纹连接。

所述油箱焊接固定架4下部设置有下框架17，所述下框架17为长方体形，所述下框架17底部设置有定位环18，所述存放平台3上设置有与定位环18配合滑动的定位柱19，所述存放平台3上还设置有与下框架17配合支撑的平台支撑架20；

所述下框架17两侧壁上均设置有侧定位连接条21，且两条侧定位连接条21平行设置；所述侧定位连接条21底部固定有水平设置的定位条6，所述其中一个侧定位连接条21底部的定位条6与侧定位连接条21平行设置，为抓取向定位条22，另一个侧定位连接条21底部的定位条6与侧定位连接条21垂直设置，为抓取横向定位条23。

所述抓取臂机构5呈u形，包括两条平行设置的抓取侧臂24和将抓取侧臂24连接的连接臂25，所述连接臂25上设置有与机器人手臂连接的连接盘26；

所述抓取侧臂24上固定有配合定位条7，所述其中一个抓取侧臂24上端的配合定位条7与抓取侧臂24平行设置，为抓取向配合定位条27，另一个抓取侧臂24上端的配合定位条7与抓取侧臂24垂直设置，为抓取横向配合定位条28；所述抓取向配合定位条27与抓取向定位条22配合定位，所述抓取横向配合定位条28与抓取横向定位条23配合定位。

所述抓取向定位条22和抓取横向定位条23底部开设有条形的定位槽29，所述定位槽29横截面为梯形；所述抓取向配合定位条27和抓取横向配合定位条28上端凸设有条形的配合定位凸条30，所述配合定位凸条30横截面为梯形；所述抓取向定位条22上的定位槽29和抓取向配合定位条27上的配合定位凸条30适配，所述抓取横向定位条23上的定位槽29和抓取横向配合定位条28上的配合定位凸条30适配。

所述抓取侧臂24上连接有抓取气缸8，所述抓取气缸8通过气缸连接架与抓取侧臂24固定，所述抓取气缸8的驱动杆与抓取侧臂24垂直设置，且抓取气缸8的驱动杆的驱动端部连接有锁紧头46；

所述侧定位连接条21上设置有与锁紧头46配合的配合锁紧头31；所述锁紧头46上设置有锁紧斜面32，所述配合锁紧头31上设置有与锁紧斜面32适配的配合锁紧斜面33。

所述气缸连接架包括外框架34和与外框架34连接的锁紧头导向板35，所述锁紧头导向板35底部与抓取侧臂24固定，所述外框架34固定在锁紧头导向板35上部外侧，所述抓取气缸8固定在外框架34外端面，所述锁紧头导向板35上开设有与锁紧头46配合滑动的锁紧头导向孔36，所述锁紧头46与锁紧头导向孔36配合滑动，所述抓取气缸8的驱动杆穿过外框架34与锁紧头46配合驱动连接。

所述下框架17上还设置有型号识别板37，所述型号识别板37上并排开设有多个识别孔38，所述识别孔38内配合连接有识别帽39。

所述存放平台3上设置有配合识别板40，所述配合识别板40上部并排连接有多个光传感器41，每个光传感器41与识别板上的识别孔38对应设置。

所述每个抓取侧臂24上平行连接有两个抓取气缸8。

实施例1

包括存放平台3，以及设置在存放平台3上的油箱焊接固定架4，还包括与油箱焊接固定架4配合抓取的抓取臂机构5；

所述油箱焊接固定架4上设置有与油箱1配合夹紧的油箱1边缘夹紧组件；

所述油箱焊接固定架4下部还设置有定位条6，所述抓取臂机构5上设置有与定位条6配合定位的配合定位条7；所述抓取臂机构5上固定有抓取气缸8，所述抓取气缸8的端部与油箱焊接固定架4配合锁紧和释放。

所述油箱焊接固定架4包括固定竖板9和与固定竖板9连接的固定平板10，所述固定竖板9和与固定平板10配合形成l形固定区域11；所述固定竖板9和固定平板10上固定有多个支撑柱体12，所述支撑柱体12与油箱1表面配合接触；

所述固定竖板9和与固定平板10上还设置有油箱边缘定位块13，所述油箱边缘定位块13上设置有与油箱1边缘配合接触定位的定位凹台42；

所述固定竖板9和/或固定平板10上还设置有油箱1边缘夹紧组件，所述油箱1边缘夹紧组件包括下支撑块43和与下支撑块43配合的上压紧块44，所述上压紧块44与下支撑块43配合的边缘设置有压紧凸边45；所述压紧凸边45与下支撑块43配合将油箱1边缘压紧在两者之间，所述上压紧块44上开设有调节螺孔14，所述固定竖板9和/或固定平板10上设置有与调节螺孔14配合的固定孔15，所述调节螺孔14内设置有锁紧螺钉16，所述锁紧螺钉16穿过调节螺孔14与固定孔15螺纹连接。

所述油箱焊接固定架4下部设置有下框架17，所述下框架17为长方体形，所述下框架17底部设置有定位环18，所述存放平台3上设置有与定位环18配合滑动的定位柱19，所述存放平台3上还设置有与下框架17配合支撑的平台支撑架20；

所述下框架17两侧壁上均设置有侧定位连接条21，且两条侧定位连接条21平行设置；所述侧定位连接条21底部固定有水平设置的定位条6，所述其中一个侧定位连接条21底部的定位条6与侧定位连接条21平行设置，为抓取向定位条22，另一个侧定位连接条21底部的定位条6与侧定位连接条21垂直设置，为抓取横向定位条23。

所述抓取臂机构5呈u形，包括两条平行设置的抓取侧臂24和将抓取侧臂24连接的连接臂25，所述连接臂25上设置有与机器人手臂连接的连接盘26；

所述抓取侧臂24上固定有配合定位条7，所述其中一个抓取侧臂24上端的配合定位条7与抓取侧臂24平行设置，为抓取向配合定位条27，另一个抓取侧臂24上端的配合定位条7与抓取侧臂24垂直设置，为抓取横向配合定位条28；所述抓取向配合定位条27与抓取向定位条22配合定位，所述抓取横向配合定位条28与抓取横向定位条23配合定位。

所述抓取向定位条22和抓取横向定位条23底部开设有条形的定位槽29，所述定位槽29横截面为梯形；所述抓取向配合定位条27和抓取横向配合定位条28上端凸设有条形的配合定位凸条30，所述配合定位凸条30横截面为梯形；所述抓取向定位条22上的定位槽29和抓取向配合定位条27上的配合定位凸条30适配，所述抓取横向定位条23上的定位槽29和抓取横向配合定位条28上的配合定位凸条30适配。

在使用时，首先通过油箱边缘定位块13将油箱1的边缘定位，所述油箱边缘定位块13设置有两个(可以更多)，油箱1的底面和侧面与支撑柱体12配合接触，支撑柱的高度可以根据油箱的具体形状调整；油箱1的边缘留有一定宽度的边沿2，定位好的油箱1，与油箱1边缘夹紧组件配合夹紧，调整调节螺孔14相对于锁紧螺钉16的位置，使得所述压紧凸边45与下支撑块43配合将油箱1边缘压紧在两者之间，将锁紧螺钉16与固定竖板9和/或固定平板10上的固定孔15螺纹锁紧，实现对油箱1的固定。

抓取侧壁通过连接盘26与机器人手臂连接，通过程序控制，机器人手臂控制抓取侧壁伸入侧定位连接条21下方(抓取气缸8呈回缩状态)，然后逐步将抓取侧壁向上提升，定位条6与配合定位条7配合定位，其中，抓取向配合定位条27与抓取向定位条22配合定位，所述抓取横向配合定位条28与抓取横向定位条23配合定位，由于抓取向定位和抓取横向定位条23相互垂直，可以在水平面上，在抓取方向(侧定位连接条21的方向)和抓取横向方向上(与侧定位连接条21的方向垂直的方向)上实现精准的定位；

尤其是，通过梯形面的配合，定位槽29与配合定位凸条30可以自动找准配合位置，弥补程序定位中的误差。

机器人手臂控制抓取侧壁暂时停止，抓取气缸8运行，其驱动杆伸出，端部与油箱焊接固定架4配合锁紧；抓取臂机构5与油箱焊接固定架4连接固定；

机器人手臂控制抓取侧壁继续上行，油箱焊接固定架4下的定位环18与定位柱19滑动脱离，实现一次抓取。

实施例2

对实施例1的进一步优化，所述抓取侧臂24上连接有抓取气缸8，所述抓取气缸8通过气缸连接架与抓取侧臂24固定，所述抓取气缸8的驱动杆与抓取侧臂24垂直设置，且抓取气缸8的驱动杆的驱动端部连接有锁紧头46；

所述侧定位连接条21上设置有与锁紧头46配合的配合锁紧头31；所述锁紧头46上设置有锁紧斜面32，所述配合锁紧头31上设置有与锁紧斜面32适配的配合锁紧斜面33。

所述气缸连接架包括外框架34和与外框架34连接的锁紧头导向板35，所述锁紧头导向板35底部与抓取侧臂24固定，所述外框架34固定在锁紧头导向板35上部外侧，所述抓取气缸8固定在外框架34外端面，所述锁紧头导向板35上开设有与锁紧头46配合滑动的锁紧头导向孔36，所述锁紧头46与锁紧头导向孔36配合滑动，所述抓取气缸8的驱动杆穿过外框架34与锁紧头46配合驱动连接。

为了提高抓取气缸8的锁紧稳定性，气缸连接架包括外框架34和与外框架34连接的锁紧头导向板35，锁紧头46与锁紧头导向孔36配合滑动，以便提高锁紧头46伸出的精度，为了结构的平衡，每个抓取侧臂24上平行连接有两个抓取气缸8，四个抓取气缸8形成四个点的稳定锁紧结构；

锁紧斜面32和配合锁紧斜面33的配合，使得锁紧头46与配合锁紧头31越锁越紧，且面与面的配合更加稳定。

所述下框架17上还设置有型号识别板37，所述型号识别板37上并排开设有多个识别孔38，所述识别孔38内配合连接有识别帽39。这样的设计，根据多个识别孔38上不同的识别帽39的组合(有识别帽39和无识别帽39)，可以获得待加工油箱1的型号。

所述存放平台3上设置有配合识别板40，所述配合识别板40上部并排连接有多个光传感器41，每个光传感器41与识别板上的识别孔38对应设置。待加工油箱1的型号可以人口读取，也可以通过光传感器41获取(有识别帽39和无识别帽39，相对应形成的信号为1和0)，并汇总传输到控制中心(plc或者其他控制芯片)，机械手臂在加工时，可以获得待加工油箱1的信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。