一种用于焊接机械手的夹装平台的制作方法

本发明涉及一种用于焊接机械手的夹装平台。

背景技术：

在生产尾气排放连接管这样的类四通管件时，需要在管件上焊接两个对称的接头，并保证两个接头之间的同轴度需要保持在0.3以内。随着工业化进程的加快，自动焊接机械手在汽车零部件、电箱电柜及其它较大型产品与设备上的应用十分广泛。而如何提高生产效率，充分发挥自动焊接机械手的潜力，是每个引进自动焊接机械手生产企业面临的重要课题；而现在的焊接夹具的自动化程度低，不能很好的最大化得体现焊接机械手的优势，导致焊接效率低下，进而导致生产效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动化程度高、且能与焊接机械手完美配合而提高焊接效率、焊接精度的用于焊接机械手的夹装平台。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于焊接机械手的夹装平台，包括：机架，在机架上设置有能够在机架上翻转的安装架，在机架上设置有能够驱动安装架翻转的翻转机构，在安装架上设置有焊接夹具，所述焊接夹具，包括：设置在安装架上的芯模座，在芯模座上水平设置有推拉气缸，在芯模座上滑动设置有凹形推块，凹形推块与推拉气缸相连，在芯模座上水平设置有芯模，凹形推块包裹在芯模外侧壁上、并能沿着芯模外侧壁左右运动，在芯模上开设有贯穿芯模上下侧壁的通孔，在通孔中设置有定位销管，在机架上设置有上定位机构和下定位机构，所述上定位机构包括：固定在机架上方的上支座，在上支座上设置有上气缸，在上气缸的输出轴的底部连接有上定位杆，在上定位杆上从下向上依次设置有第一圆柱台阶部和第二圆柱台阶部，第一圆柱台阶部与定位销管的内孔相适配，第二圆柱台阶部与待焊接接头的内腔相适配，在上气缸的顶部设置有铰接座，在铰接座上铰接有手柄，在手柄上铰接有连接杆，连接杆与上气缸中的输出轴相连，在铰接座的后端设置有第一感应开关，第一感应开关通过中控装置与推拉气缸电连接；所述下定位机构包括：固定在机架下方的下支座，在下支座上设置有下气缸，在下气缸的输出轴的顶部连接有下定位杆，在下定位杆上从上向下依次设置有第三圆柱台阶部和第四圆柱台阶部，第三圆柱台阶部与定位销管的内孔相适配，第四圆柱台阶部与待焊接接头的内腔相适配，上定位杆的中轴线与下定位杆的中轴线之间的重合度误差≤0.3μm，在铰接座的前端设置有第二感应开关，第二感应开关与手柄的前端相对齐，第二感应开关通过中控装置与上气缸、下气缸电连接。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，机架与安装架之间的连接结构为：在机架的左右两端分别设置有一个轴承座，在安装架的左右两端分别设置有一根转轴，安装架上的转轴穿设在相应的轴承座中；所述翻转机构包括：设置在机架右端的升降气缸、齿条滑动座及齿轮，齿轮固定设置在位于安装架右端的转轴上，在齿条滑动座中滑动设置有齿条，齿条与齿轮相啮合，齿条与升降气缸中的输出轴相连。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在安装架的左端设置有定位板，在定位板上设置有前后位置对称的定位孔，在定位板的后端向后延伸设置有外延板，在机架的左端设置有定位气缸，在定位气缸的输出轴上连接有定位柱，定位柱与任意一个定位孔相对齐。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在机架左端的前后两侧分别设置有一根能够承接住外延板的顶柱，在各顶柱上分别设置有一个能够感应到外延板的第三感应开关，第三感应开关通过中控装置与定位气缸电连接；在定位气缸的输出轴上设置有l形接触板，在机架的左端设置有两个左右错开的第四感应开关，两个第四感应开关分别与l形接触板的长部与短部相接触，两个第四感应开关通过中控装置与升降气缸电连接。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在芯模的上下侧壁上分别设置有安装台阶，在两个安装台阶上分别设置有一个限位垫块，两个限位垫块分别套设在定位销管的上下两端，限位垫块与芯模之间通过沉头螺栓相连，限位垫块与安装台阶之间的间隙可调整。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在安装台阶与限位垫块之间的间隙中可插入相适配的调节垫片。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，推拉气缸与芯模座之间的连接结构为：在芯模座上设置有气缸座，在气缸座中开设有贯穿气缸座左右侧壁的滑槽，推拉气缸设置在气缸座的左侧端，在推拉气缸的输出轴上连接有长滑块，长滑块滑动设置在滑槽中，长滑块的右端向右伸出于气缸座后与凹形推块相连。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，推拉气缸与长滑块之间的连接结构为：在推拉气缸的输出轴上连接有带有环槽的连杆，在长滑块上设置有环扣，长滑块上的环扣扣接在连杆的环槽中。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在芯模上设置有能够抵靠管件的顶靠部，顶靠部与凹形推块的顶推面齐平。

进一步的，前述的一种用于焊接机械手的夹装平台，其中，在安装架上可设置有多个结构相同的焊接夹具。

本发明的优点在于：安装架带动焊接夹具翻转可使待焊接管件与两个接头之间的焊接工位在焊接时处于相同的平面上，这样就提高了焊接机械手与焊接夹具之间配合精度，提高了焊接效率及焊接质量。而且手动放置待焊接管件时会有些许位置偏差，先通过扳动手柄使上定位杆将待焊接管件固定住，这样下气缸在驱动下定位杆与位于待焊接管件下方的连接孔对接时，就不会而出现下定位杆碰撞到待焊接管件的情况。上定位杆的中轴线与下定位杆的中轴线之间的重合度误差≤0.3μm，并且上定位杆与下定位杆与同一个定位销管相适配，这样上定位杆和下定位杆分别将两个接头定位固定在待焊接管件的连接孔中进行焊接时，两个接头就不会出现位置偏差，从使焊接在管件上的两个接头之间的同轴度≤0.3。而且在焊接完成后，扳动手柄，使手柄与第一感应开关碰触后就能控制推拉气缸驱动凹形推块将焊接完成的管件从芯模上推离，不需要工作人员去碰触管件，这样就不需要手动脱料，这样就大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明所述的一种用于焊接机械手的夹装平台的立体结构示意图。

图2是本发明所述的一种用于焊接机械手的夹装平台的俯视方向的结构示意图。

图3是图2中a方向的结构示意图。

图4是图2中b-b方向的剖视结构示意图。

图5是图2中c-c方向的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明所述的一种用于焊接机械手的夹装平台，包括：机架1、及能够在机架1上翻转的安装架2，在机架1的左右两端分别设置有一个轴承座11，在安装架2的左右两端分别设置有一根转轴21，安装架2上的转轴21穿设在相应的轴承座11中；在机架1上设置有能够驱动安装架2翻转的翻转机构，所述翻转机构包括：设置在机架1右端的升降气缸12、齿条滑动座13及齿轮14，齿轮14固定设置在位于安装架2右端的转轴21上，在齿条滑动座13中滑动设置有齿条15，齿条15与齿轮14相啮合，齿条15与升降气缸12中的输出轴相连。在安装架2的左端设置有定位板22，在定位板22上设置有前后位置对称的定位孔23，在定位板22的后端向后延伸设置有外延板24，在机架1的左端设置有定位气缸16，在定位气缸16的输出轴上连接有定位柱17，定位柱17与任意一个定位孔23相对齐。在机架1左端的前后两侧分别设置有一根能够承接住外延板24的顶柱18，在各顶柱18上分别设置有一个能够感应到外延板24的第三感应开关19，第三感应开关19通过中控装置与定位气缸16电连接；在定位气缸16的输出轴上设置有l形接触板3，在机架1的左端设置有两个左右错开的第四感应开关31，两个第四感应开关31分别与l形接触板3的长部与短部相接触，两个第四感应开31关通过中控装置与升降气缸12电连接。

在安装架2上设置有两个结构相同的焊接夹具，所述焊接夹具，包括：设置在安装架2上的芯模座4，在芯模座4上设置有气缸座5，在气缸座5中开设有贯穿气缸座5左右侧壁的滑槽51，在滑槽51中滑动设置有长滑块52，在长滑块52上设置有环扣，推拉气缸53设置在气缸座5的左侧端，在推拉气缸53的输出轴上连接有带有环槽的连杆54，长滑块52上的环扣扣接在连杆54的环槽中，长滑块52的右端向右伸出于气缸座5后与凹形推块55相连，凹形推块55滑动设置在芯模座4上，在芯模座4上水平设置有芯模41，凹形推块55包裹在芯模41的外侧壁上、并能沿着芯模41的外侧壁左右运动，在芯模41上设置有能够抵靠管件的顶靠部42，顶靠部42与凹形推块55的顶推面齐平，在芯模41上开设有贯穿芯模41上下侧壁的通孔，在通孔中设置有定位销管43，在位于通孔处的芯模41的上下侧壁上分别设置有安装台阶44，在两个安装台阶44上分别设置有一个限位垫块45，两个限位垫块45分别套设在定位销管43的上下两端，限位垫块45与芯模41之间通过沉头螺栓相连，限位垫块45与安装台阶44之间的间隙可调整，在安装台阶44与限位垫块45之间的间隙中可插入相适配的调节垫片46。在机架1上设置有上定位机构和下定位机构，所述上定位机构包括：固定在机架1上方的上支座6，在上支座6上设置有上气缸61，在上气缸61的输出轴的底部连接有上定位杆62，在上定位杆62上从下向上依次设置有第一圆柱台阶部63和第二圆柱台阶部64，第一圆柱台阶部63与定位销管42的内孔相适配，第二圆柱台阶部64与待焊接接头的内腔相适配，在上气缸61的顶部设置有铰接座7，在铰接座7上铰接有手柄71，在手柄71上铰接有连接杆72，连接杆72与上气缸61中的输出轴相连，在铰接座7的后端设置有第一感应开关73，第一感应开关73与手柄71的后端相对齐，第一感应开关73通过中控装置与推拉气缸53电连接；所述下定位机构包括：固定在机架1下方的下支座8，在下支座8上设置有下气缸81，在下气缸81的输出轴的顶部连接有下定位杆82，在下定位杆82上从上向下依次设置有第三圆柱台阶部83和第四圆柱台阶部84，第三圆柱台阶部83与定位销管42的内孔相适配，第四圆柱台阶部84与待焊接接头的内腔相适配，上定位杆52的中轴线与下定位杆82的中轴线之间的重合度误差≤0.3μm，在铰接座7的前端设置有第二感应开关74，第二感应开关74与手柄71的前端相对齐，第二感应开关74通过中控装置与上气缸61、下气缸81电连接。

本发明的工作过程如下：安装架2上的外延板24抵靠在位于机架1后侧的顶柱18上，该侧顶柱18上的第三感应开关19感应到外延板24后发出信号到中控装置中，中控装置启动定位气缸16，定位气缸16驱动定位柱17伸入到位于定位板22后侧的定位孔23中，这样就将安装架2固定在机架1上。此时，上气缸61位于机架1的上方，下气缸81位于机架1的下方。

然后将待焊接管件套装在芯模41上，待焊接管件的左端抵靠在芯模41的顶靠部42上，然后在限位垫块45与安装台阶44之间的间隙中插入相适配的调节垫片46，使两块限位垫块45同时顶靠在待焊接管件的内侧壁上。在位于待焊接管件上方的连接孔中放置有一个接头，接头穿过连接孔后抵靠在限位垫块45上，在下定位杆82上也套装有一个接头，该接头位于第四圆柱台阶部84上，然后向下扳动手柄71，手柄71通过连接杆72带动上气缸61中的输出轴与上定位杆62向下往芯模41方向运动，上定位杆62上的第一圆柱台阶部63向下穿过位于待焊接管件上方的接头后伸入到定位销管43的内孔中，并且第一圆柱台阶部63上的台阶抵靠在接头内壁上，第二圆柱台阶部64上的台阶抵靠在接头的顶部，同时，上定位杆62将待焊接管件固定在芯模41上。此时，手柄71的前端碰触到第二感应开关74，第二感应开关74发出信号到中控装置中，中控装置控制上气缸61将上定位杆62固定住，同时，中控装置控制下气缸81驱动下定位杆82向上往芯模41方向运动，下定位杆82上的第三圆柱台阶部83伸入到定位销管43的内孔中，位于第四圆柱台阶部84上的接头进入到待焊接管件下方的连接孔中，并抵靠在位于芯模41下方的限位垫块45上，然后用焊接机械手将上定位杆62定位的接头焊牢在待焊接管件上。

然后启动定位气缸16，定位气缸16驱动定位柱17往右移动远离定位孔23，定位柱17完全脱离定位孔23时，位于定位气缸16的输出轴上的l形接触板3同时碰触到两错位的第四感应开关31，两个第四感应开关31发出信号给到中控装置中，中控装置控制升降气缸12驱动齿条15向上运动，向上运动的齿条15带动齿轮14转动，齿轮14通过转轴21带动安装架2翻动，直至安装架2的外延板24抵靠在位于机架1前侧的顶柱18上，此时，定位板22前侧的定位孔23旋转到机架1的后侧，并与定位气缸16上的定位柱17相对齐，同时位于机架1前侧顶柱18上的第三感应开关19感应到外延板24后发出信号到中控装置中，中控装置启动定位气缸16，定位气缸16驱动定位柱17伸入到定位板22上的定位孔23中，这样就将安装架2固定在机架1上，此时，上气缸61位于机架1的下方，下气缸81位于机架1的上方，然后用焊接机械手将下定位杆82定位的接头焊牢在待焊接管件上。

当两个接头都焊接在同一管件上后，中控装置控制上气缸61驱动上气缸61中的输出轴带动上定位杆62向上脱离位于管件上方的接头，并控制下气缸81驱动下气缸81中的输出轴带动下定位杆82向下脱离位于管件下方的接头。然后扳动手柄71，手柄71的后端碰触到第一感应开关73，第一感应开关73发出信号到中控装置，中控装置控制推拉气缸53驱动推拉气缸53中的输出轴及连杆54带动长滑块52在滑槽51中推动凹形推块55，凹形推块55在芯模41上往右运动，从而将焊接完成的管件从芯模41上推离。

当推拉气缸53对芯模41上的管件进行脱料时，启动定位气缸16，定位气缸16驱动定位柱17往右移动远离定位孔23，定位柱17完全脱离定位孔23时，位于定位气缸16的输出轴上的l形接触板3同时碰触到两错位的第四感应开关31，两个第四感应开关31发出信号给到中控装置中，中控装置控制升降气缸12驱动齿条15向下运动，向下运动的齿条15带动齿轮14反向转动，齿轮14通过转轴21带动安装架2反向翻动，直至安装架2的外延板24抵靠在位于机架1后侧的顶柱18上，该侧顶柱18上的第三感应开关19感应到外延板24后发出信号到中控装置中，中控装置启动定位气缸16，定位气缸16驱动定位柱17伸入到定位板22中与定位柱17相对齐的定位孔23中，此时，上气缸61位于机架1的上方，下气缸81位于机架1的下方，工作人员就能将待焊接管件套装在芯模41上。

本发明的优点在于：安装架带动焊接夹具翻转可使待焊接管件与两个接头之间的焊接工位在焊接时处于相同的平面上，这样就提高了焊接机械手与焊接夹具之间配合精度，提高了焊接效率及焊接质量。而且手动放置待焊接管件时会有些许位置偏差，先通过扳动手柄使上定位杆将待焊接管件固定住，这样下气缸在驱动下定位杆与位于待焊接管件下方的连接孔对接时，就不会而出现下定位杆碰撞到待焊接管件的情况。上定位杆的中轴线与下定位杆的中轴线之间的重合度误差≤0.3μm，并且上定位杆与下定位杆与同一个定位销管相适配，这样上定位杆和下定位杆分别将两个接头定位固定在待焊接管件的连接孔中进行焊接时，两个接头就不会出现位置偏差，从使焊接在管件上的两个接头之间的同轴度≤0.3。而且在焊接完成后，扳动手柄，使手柄与第一感应开关碰触后就能控制推拉气缸驱动凹形推块将焊接完成的管件从芯模上推离，不需要工作人员去碰触管件，这样就不需要手动脱料，这样就大大提高了生产效率。