自动焊接翻转变位机的制作方法

本发明涉及机器人自动化焊接领域，尤其涉及一种自动焊接翻转变位机，其能对各种尺寸的横梁焊接进行精确快速工装。

背景技术：

目前，以往工程机械行业大多采用人工焊接，翻转时采用人工+行车，不但效率低而且不安全。在焊接劳动强度大的同时，焊接质量还得不到保证。传统变位机虽然可以代替人工翻转，降低强度，但仍然无法解决超出设备两端夹持跨距的工件焊接。近些年开始大量采用焊接机器人代替普通工人进行焊接，提高了品质的同时还提高了产量、降低了成本。在机器人焊接过程中，需要用变位机+工装夹具配合，均需要将待焊接的工件根据要求工装定位，以便机器人在焊接过程中保证焊接的精度，以提高焊接质量。通常由于不同焊接工件的尺寸差异，需要配备相应的夹具，造成成本浪费；对不同工装夹具进行定位与固定，浪费时间，降低了生产效率。工件各面都有焊缝时，需要将工件翻转后二次装夹，降低生产效率。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种自动焊接翻转变位机，其能够适用于各种长度的横梁类结构件的翻转，且横梁长度可超出设备两端夹持的距离。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种自动焊接翻转变位机，包括基座，所述基座上设置有线性滑轨，所述线性滑轨的一侧设置有固定支架，其另一侧设置有可沿线性滑轨移动的活动支架，所述活动支架与设置在基座上的齿轮齿条传动机构相连；所述固定支架、活动支架的相对侧面上均设置有旋转机构，两个所述旋转机构上均设有用于夹持工件的夹持机构，所述旋转机构的上端、固定支架的上端和活动支架的上端均设有供工件由上至下放置的缺口。

夹持机构的夹持横梁的部分位于其上端，并在旋转机构、固定支架、活动支架上设置有相应的缺口，从而使得横梁两侧不受限制，可超出设备两端夹持跨距。

进一步来说，相对于旋转机构一侧的所述固定支架和活动支架上均设置有可上下移动的、用于夹持工件的夹紧单元。

优选地，所述夹紧单元包括固定放置的液压气缸，所述液压气缸的顶杆朝上并与夹紧壳体固定相连，所述夹紧壳体上下两端设有开口，所述夹紧壳体内设置有伸出上端开口的第一夹持臂、第二夹持臂，所述夹紧壳体上设置有驱动第一夹持臂、第二夹持臂相向或相背运动的一组气缸组件a。

一组气缸组件a为相对设置的两个气缸，每个气缸分别与第一夹持臂、第二夹持臂相连，其中为了使第一夹持臂、第二夹持臂的稳定性，可在第一夹持臂、第二夹持臂的内侧面设置有一组线性导向组件。

优选地，所述夹紧壳体的两侧设置有上下导通的导向套，所述导向套内设置有上下两端固定的导向柱。通过导向柱来保障其上下运行时的稳定性。

进一步来说，所述旋转机构包括上端具有缺口的弧形件，所述弧形件的中心处通过转轴固定在相应的固定支架或活动支架上，所述弧形件的内侧外缘处设置有齿轮条，相应的固定支架或活动支架上设置有驱动电机，所述驱动电机的驱动杆处于齿轮条外侧并在其上设有与齿轮条啮合的驱动齿轮。驱动电机带动驱动齿轮转动，进而带动齿轮条相对滑动，由于驱动齿轮相对固定支架、活动支架固定不变，导致齿轮条会相对弧形件旋转，进而实现弧形件的转动。

进一步来说，所述夹持机构包括固定放置在弧形件上的夹持壳体，所述夹持壳体上下两端设有开口，所述夹持壳体内设置有伸出上端开口的第三夹持臂、第四夹持臂，所述弧形件上设置有驱动第三夹持臂、第四夹持臂相向或相背运动的一组气缸组件b。第三夹持臂、第四夹持臂的上端均预留了螺栓孔，使其能够安装其它的组件，提高其应用领域。

优选地，所述基座下端的左右两侧均设置有一排固定座，所述固定座上设有固定孔，其下端均设有减震垫。固定座可通过焊接固定在基座上，其上的减震垫来缓冲受力，使基座上受力时有多个点进行支撑，受力均衡，提高基座的放置稳定性和牢固性。

优选地，所述夹持机构上盖合有盖板，所述盖板的左侧、右侧和下端均向下延伸形成连接板，三段所述连接板依次连接并固定在旋转机构上。上述盖板上具有镂空，用于节约材料，将夹持机构与现场人员隔离，保护人员安全。

优选地，所述线性滑轨的两端设置有具有减震功能的阻挡部。，上述阻挡部包括放置在基座或线性滑轨上的支撑板，所述支撑板朝向线性滑轨一侧设有橡胶制成的阻挡件，用于防止线性滑轨上的活动支架脱离。

与传统的用于横梁翻转的变位机相比较，该发明可适用于各种长度的横梁类结构件的翻转，且横梁长度可超出设备两端夹持的跨距；即使装夹较长的工件，也无需加长设备，大大降低设备占地面积；工件翻转后可自动夹紧定位，配合机器人焊接系统，可实现全自动化焊接生产。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图；

图2为本发明实施例的立体示意图(去除盖板)。

图中：

1-基座；2-线性滑轨；3-固定座；4-阻挡部；5-固定支架；6-活动支架；7-旋转机构；71-弧形件；72-齿轮条；73-驱动齿轮；74-驱动电机；8-夹持机构；81-夹持壳体；82-第三夹持臂；83-第四夹持臂；9-夹紧单元；91-夹紧壳体；92-第一夹持臂；93-第二夹持臂；94-导向柱；10-盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

参见附图1、图2所示，本实施例中的一种自动焊接翻转变位机，包括基座1，所述基座1上设置有两条平行的线性滑轨2，并在所述线性滑轨2的一侧设置有固定支架5，其另一侧设置有可沿线性滑轨2移动的活动支架6，所述活动支架6与设置在基座1上的齿轮齿条传动机构相连。具体来说，齿轮齿条传动机构包括驱动电机、与驱动电机的驱动轴相连的驱动齿轮、固定在活动支架6底部的齿条，通过驱动齿轮与齿条啮合来实现活动支架6的线性移动。本实施例中，驱动电机固定在基座1上，在基座1的上端面上设置有放置驱动齿轮的齿轮槽，在活动支架6的底部设置有放置齿条的齿条槽，驱动齿轮与齿条啮合后，位于活动支架6与基座1之间的部分实体高度与滑轨2的高度一致。

所述固定支架5、活动支架6的相对侧面上均设置有旋转机构7，两个所述旋转机构7上均设有用于夹持工件的夹持机构8，所述旋转机构7的上端、固定支架5的上端和活动支架6的上端均设有供横梁由上至下放置的缺口。相对于旋转机构7一侧的所述固定支架5和活动支架6上均设置有可上下移动的、用于夹持工件的夹紧单元9。本实施例中，固定支架5和活动支架6上的各个部件结构均相同，即其上的夹持机构、旋转机构、夹紧单元的结构均一致，为了便于描述，以下统一对其进行描述。

在本实施例中所述夹紧单元9包括固定放置在固定支架5、活动支架6上的液压气缸，上述液压气缸的数量为两个，其顶杆朝上并与夹紧壳体91固定相连，所述夹紧壳体91上下两端设有开口，所述夹紧壳体1内设置有伸出上端开口的第一夹持臂92、第二夹持臂93，所述夹紧壳体91上设置有驱动第一夹持臂92、第二夹持臂93相向或相背运动的一组气缸组件a。上述一组气缸组件a为相对设置的两个气缸，每个气缸分别与第一夹持臂92、第二夹持臂93相连，其中为了使第一夹持臂、第二夹持臂的稳定性，可在第一夹持臂、第二夹持臂的内侧面设置有一组线性导向组件(线性导向组件为现有技术，可参考申请号为201720998466.4的中国新型专利)。所述夹紧壳体91的两侧设置有上下导通的导向套，所述导向套内设置有导向柱94，所述导向柱94的上下两端固定在固定支架5或活动支架6，从图1中可看出，导向柱94通过导向柱来保障其上下运行时的稳定性。

在本实施例中，所述旋转机构7包括上端具有缺口的弧形件71，所述弧形件71的中心处通过转轴固定在相应的固定支架5或活动支架6上，所述弧形件71的内侧外缘处设置有齿轮条72，相应的固定支架5或活动支架6上设置有驱动电机74，所述驱动电机74的驱动杆处于齿轮条72外侧并在其上设有与齿轮条72啮合的驱动齿轮73。驱动电机74带动驱动齿轮73转动，进而带动齿轮条72相对滑动，进而实现弧形件的转动。通过齿轮啮合驱动，提高工件翻转时的交度精度。

在本实施例中所述夹持机构8包括固定放置在弧形件71上的夹持壳体81，所述夹持壳体81上下两端设有开口，所述夹持壳体81内设置有伸出上端开口的第三夹持臂82、第四夹持臂83，所述弧形件81上设置有驱动第三夹持臂82、第四夹持臂83相向或相背运动的一组气缸组件b。上述气缸组件b与气缸组件a一致，均由两个气缸组成，上述两个气缸固定在弧形件71上，并与第三夹持臂82、第四夹持臂83的下端相连。其中为了保护人员安全，所述夹持机构8上盖合有盖板10，所述盖板10的左侧、右侧和下端均向下延伸形成连接板，三段所述连接板依次连接并固定在弧形件71上。上述盖板10上具有镂空，用于节约材料，将夹持机构与现场人员隔离，保护人员安全。

本实施例中的第一夹持臂92、第二夹持臂93、第三夹持臂82、第四夹持臂83的上端均预留了螺栓孔，使其能够安装其它的组件，提高其应用领域。

在本实施例中所述线性滑轨2的两端均设置有阻挡部4，所述阻挡部4包括放置在基座1或线性滑轨2上的支撑板，所述支撑板朝向线性滑轨2一侧设有橡胶制成的阻挡件，用于防止线性滑轨2上的活动支架6脱离。

在本实施例中所述基座1下端的左右两侧均设置有一排固定座3，所述固定座3下端均设有减震垫。固定座3可通过焊接固定在基座上，其上的减震垫来缓冲受力，使基座上受力时有多个点进行支撑，受力均衡，提高基座的放置稳定性和牢固性。上述固定座3上设置有固定孔，用于将基本1固定。

使用时，先将基座定位，调整活动支架至合适位置，将焊接工件(横梁)放置在固定支架和活动支架上的旋转机构上，保证焊接面的水平。同时利用其液压气缸将焊接工件定位夹紧，使工件的两个侧面保持垂直，固定后焊接，焊后依次翻转，实现全方位焊接。

本实施例中的自动焊接翻转变位机与市面上的变位机一样，具有控制单元、供电单元、给气缸供气的气源，其与传统的用于横梁翻转的变位机相比较，其通过结构改进可适用于各种长度的横梁类结构件的翻转，且横梁长度可超出设备两端夹持的跨距；即使装夹较长的工件，也无需加长设备，大大降低设备占地面积；通过夹紧单元固定，提高其夹紧的牢固性，工件翻转后可自动夹紧定位，配合机器人焊接系统，可进行自由翻转，使机器人可焊接工件任意位置，实现全自动化焊接生产。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。