一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具的制作方法
【专利摘要】一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，包括基架、伺服驱动电机、丝杠、丝母、滑台板、直线滑轨、滑块、直线齿条、齿轮、定位块、压紧气缸及弹性压头；伺服驱动电机及直线滑轨固装在基架上，伺服驱动电机的电机轴与丝杠相固连，丝母套装于丝杠上，滑台板固装在丝母上；直线滑轨与丝杠平行设置，滑块设置在直线滑轨上并与滑台板相固连；直线齿条固装在滑台板上，直线齿条与丝杠平行设置；齿轮通过轴承安装在基架上，齿轮回转中心线为竖直朝向，齿轮与直线齿条相啮合；定位块固定设置在齿轮上端面；压紧气缸竖直安装在基架上，压紧气缸通过支杆与弹性压头相连，弹性压头位于定位块正上方；由压紧气缸、弹性压头、定位块及齿轮构成自动压紧组件。
【专利说明】
一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具
技术领域
[0001]本实用新型属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具。
【背景技术】
[0002]航空发动机外部管路的装夹固定都是由卡箍紧固件完成的，仅单台航空发动机所需的卡箍紧固件数量就近千，而对于数量众多的卡箍紧固件，传统的卡箍紧固件加工方式主要为手工氩弧焊，但是采用手工氩弧焊方式加工卡箍紧固件不但加工效率低，而且卡箍紧固件的焊接质量不高，从而越来越难以满足航空发动机的实际生产需要。
[0003]为了提高卡箍紧固件的加工效率和焊接质量，技术人员决定引入焊接机器人，通过焊接机器人实现卡箍紧固件的自动化焊接。但是，由于焊接机器人都是独立引入，并没有相配套的焊接用工装夹具可用，因此焊接时都在采用传统工装夹具。传统工装夹具固定安装在焊接工作台上，焊接工作台固定在地面上，且传统工装夹具和焊接工作台均是不可移动的，只有焊接机器人的手臂可以自由移动。焊接时，完全通过焊接机器人移动手臂实现卡箍紧固件的焊接，不但编程难度高且程序复杂，想要进一步提高加工效率将变得越来越难。由于焊接时完全通过焊接机器人移动手臂实现卡箍紧固件的焊接，使焊接机器人的手臂动作执行非常频繁，这将不可避免的加剧焊接机器人内部连接件的磨损，不但会降低焊接机器人使用寿命，还会增加焊接机器人的故障率，维护费用也会随着增高。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，能够有效降低焊接机器人的编程难度，能够进一步提高卡箍紧固件的加工效率。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，包括基架、伺服驱动电机、丝杠、丝母、滑台板、直线滑轨、滑块、直线齿条、齿轮、定位块、压紧气缸及弹性压头;所述伺服驱动电机固定安装在基架上，伺服驱动电机的电机轴与丝杠相固连，丝母套装于丝杠上，滑台板固定安装在丝母上;所述直线滑轨固定安装在基架上，直线滑轨与丝杠平行设置，滑块设置在直线滑轨上，且滑块与滑台板相固连；所述直线齿条固定安装在滑台板上，且直线齿条与丝杠平行设置;所述齿轮通过轴承安装在基架上，齿轮回转中心线为竖直朝向，齿轮与直线齿条相啮合;所述定位块固定设置在齿轮上端面，且定位块的几何中心位于齿轮的回转中心线上;所述压紧气缸竖直安装在基架上，压紧气缸的活塞杆通过支杆与弹性压头相连，弹性压头位于定位块正上方；由所述压紧气缸、弹性压头、定位块及齿轮构成自动压紧组件。
[0006]在所述滑台板上共设置有两根直线齿条，两根直线齿条对称设置在滑台板两侧，所述自动压紧组件数量若干，且若干自动压紧组件均匀分布在滑台板两侧。
[0007]在所述弹性压头顶部安装有金属传感器，通过金属传感器检测弹性压头下部是否压有零件。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]本实用新型设计了具有全新结构的工装夹具，使工装夹具具备了自动夹紧零件的能力，同时处于夹紧状态的零件可以进行旋转，通过零件自身旋转，不但降低了焊接机器人在焊接时的动作执行难度，而且降低了焊接机器人内部连接件的磨损程度，并提高焊接机器人的使用寿命，同时也有效降低了焊接机器人的编程难度，并进一步提高了卡箍紧固件的加工效率。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具正视图；
[0011]图2为本实用新型的一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具俯视图；
[0012]图3为一种卡箍紧固件的结构不意图；
[0013]图中，丨一基架，2一伺服驱动电机，3 一丝杠，4 一丝母，5 一滑台板，6 一直线滑轨，7—滑块，8—直线齿条，9一齿轮，10一定位块，11一压紧气缸，12一弹性压头，13一金属传感器。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0015]如图1、2所示，一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，包括基架1、伺服驱动电机2、丝杠3、丝母4、滑台板5、直线滑轨6、滑块7、直线齿条8、齿轮9、定位块10、压紧气缸11及弹性压头12;所述伺服驱动电机2固定安装在基架I上，伺服驱动电机2的电机轴与丝杠3相固连，丝母4套装于丝杠3上，滑台板5固定安装在丝母4上;所述直线滑轨6固定安装在基架I上，直线滑轨6与丝杠3平行设置，滑块7设置在直线滑轨6上，且滑块7与滑台板5相固连;所述直线齿条8固定安装在滑台板5上，且直线齿条8与丝杠3平行设置;所述齿轮9通过轴承安装在基架I上，齿轮9回转中心线为竖直朝向，齿轮9与直线齿条8相啮合;所述定位块10固定设置在齿轮9上端面，且定位块10的几何中心位于齿轮9的回转中心线上;所述压紧气缸11竖直安装在基架I上，压紧气缸11的活塞杆通过支杆与弹性压头12相连，弹性压头12位于定位块10正上方；由所述压紧气缸11、弹性压头12、定位块10及齿轮9构成自动压紧组件。
[0016]在所述滑台板5上共设置有两根直线齿条8，两根直线齿条8对称设置在滑台板5两侧，所述自动压紧组件数量若干，且若干自动压紧组件均匀分布在滑台板5两侧。
[0017]在所述弹性压头12顶部安装有金属传感器13，通过金属传感器13检测弹性压头下部是否压有零件。
[0018]下面结合【附图说明】本实用新型的一次使用过程:
[0019]本实施例中，工装夹具上共设置有6处自动压紧组件，进行焊接的零件为图3所示的卡箍紧固件。
[0020]首先，进行零件装夹，选取6个零件依次放置到6处自动压紧组件的定位块10上，然后启动压紧气缸U，通过弹性压头12将零件压紧在定位块10上。焊接机器人首先移动到第I个零件的焊接位置，然后启动焊枪，对第I个零件进行焊接，焊枪位置保持不动，此时只需启动伺服驱动电机2使丝杠3正向转动，进而依次带动滑台板5及其上直线齿条8向前移动，通过直线齿条8的移动带动齿轮18转动，进而驱动定位块19旋转，并最终带动零件转动，随着零件完成360°旋转，完成了第I个零件上环形焊缝的焊接。
[0021]当第I个零件的焊接完成后，焊枪抬起，焊接机器人移动到第2个零件的焊接位置，再次启动焊枪，焊枪位置保持不动，此时启动伺服驱动电机2使丝杠3反向转动，进而依次带动滑台板5及其上直线齿条8向后移动，通过直线齿条8的移动带动齿轮18反向转动，进而驱动定位块19反向旋转，并最终带动零件反向转动，随着零件完成反向360°旋转，完成了第2个零件上环形焊缝的焊接。依次类推，可以依次完成第3?6个零件的焊接。
[0022 ]可以看出，在零件焊接时，焊接机器人只需保持静止持枪姿势即可，焊接机器人的动作执行难度得到大幅度降低，由于降低了焊接机器人的动作执行难度，焊接机器人不必频繁动作，也有效降低焊接机器人内部连接件的磨损程度，以提高焊接机器人的使用寿命，同时焊接机器人的编程难度也得到大幅度降低，从而进一步提高了卡箍紧固件的加工效率。
[0023]实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，其特征在于:包括基架、伺服驱动电机、丝杠、丝母、滑台板、直线滑轨、滑块、直线齿条、齿轮、定位块、压紧气缸及弹性压头;所述基架安装在回转式焊接工作台的主动转盘与从动转盘之间，所述伺服驱动电机固定安装在基架上，伺服驱动电机的电机轴与丝杠相固连，丝母套装于丝杠上，滑台板固定安装在丝母上;所述直线滑轨固定安装在基架上，直线滑轨与丝杠平行设置，滑块设置在直线滑轨上，且滑块与滑台板相固连;所述直线齿条固定安装在滑台板上，且直线齿条与丝杠平行设置；所述齿轮通过轴承安装在基架上，齿轮回转中心线为竖直朝向，齿轮与直线齿条相啮合;所述定位块固定设置在齿轮上端面，且定位块的几何中心位于齿轮的回转中心线上;所述压紧气缸竖直安装在基架上，压紧气缸的活塞杆通过支杆与弹性压头相连，弹性压头位于定位块正上方；由所述压紧气缸、弹性压头、定位块及齿轮构成自动压紧组件。2.根据权利要求1所述的一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，其特征在于:在所述滑台板上共设置有两根直线齿条，两根直线齿条对称设置在滑台板两侧，所述自动压紧组件数量若干，且若干自动压紧组件均匀分布在滑台板两侧。3.根据权利要求1所述的一种卡箍紧固件自动氩弧焊接用工装夹具，其特征在于:在所述弹性压头顶部安装有金属传感器，通过金属传感器检测弹性压头下部是否压有零件。
【文档编号】B23K101/30GK205437632SQ201620180733
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】申德国, 于湛, 王继铭
【申请人】沈阳黎明法拉航空动力技术工程有限公司