一种机器人自动焊接工装的制作方法

本实用新型涉及工装夹具，特别涉及一种机器人自动焊接工装。

背景技术：

在防护栏等一些管件的焊接过程中，采用工人手工焊接的方式效率较低，并且焊接的精度无法保证。众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作，焊接机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。

一个焊接机器人工作站由焊接电源、焊接机器人、焊接工装三部分组成。由于焊接机器人焊接生产时对于定位工装的依赖，每个焊接定位工装只能对固定尺寸的管件进行焊接，造成使用局限性，增大工厂的成本投入。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种机器人自动焊接工装，其能够对多种尺寸进行灵活夹持，并且实现稳定焊接。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种机器人自动焊接工装，包括机架、转动设置在机架上的支撑架以及用于驱动支撑架做圆周转动的驱动件；所述支撑架上设有若干横向设置的第一夹具和若干纵向设置的第二夹具；所述第一夹具包括第一支座，所述第一支座上设有第一固定板、与第一固定板相对的第一滑动板以及驱动第一滑动板靠向第一固定板的第一气缸；所述第二夹具包括第二支座，所述第二支座上设有第二固定板、与第二固定板相对的第二滑动板以及驱动第二滑动板靠向第二固定板的第二气缸。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动支撑架旋转，当旋转至水平状态时，第一气缸驱动第一滑动板，调节其与第一固定板的距离，进而实现对管件的夹持、固定；同样地，当横向的管件夹持完毕后，利用第二气缸驱动第二滑动板运动，调节其与第二固定板的距离，进而实现对纵向管件的夹持、固定，显著提高了对管件夹持、固定的灵活性。

本实用新型进一步设置为：所述第一滑动板包括与第一气缸相连的竖直部和设置在竖直部上的水平部，所述竖直部的顶部设有插槽，所述插槽内滑移设有与水平部相连的滑杆，所述竖直部的侧壁上设有用于调节滑杆伸出插槽长度的调节螺母。

通过采用上述技术方案，第一气缸作用在竖直部上，驱动竖直部滑动，调节其与第一固定板的距离；由于管件的直径不同，当直径较大时，将滑杆伸出插槽，调节至合适的高度，将调节螺母旋紧在滑杆的侧壁上。

本实用新型进一步设置为：所述竖直部的底部设有燕尾块，所述第一支座上设有用于供燕尾块滑移的燕尾槽。

通过采用上述技术方案，第一气缸驱动竖直部滑移的过程中，设置燕尾块在燕尾槽内滑移，燕尾槽起到一定的导向作用，有利于提高竖直部在第一支座上滑移的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述水平部朝向第一固定板的一侧设有用于与管件圆周面适配的圆弧面。

通过采用上述技术方案，由于管件的截面为圆周面，设置圆弧面，有利于增加与管件圆周面的适配性，有利于提高对管件夹持的稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述第二滑动板包括与第二气缸相连的7形板，所述7形板的内侧拐角处设有横截面为矩形的阶梯块。

通过采用上述技术方案，利用阶梯块将第二滑动板内侧分隔为多个夹持空间，来适应不同尺寸的管件，有利于提高第二夹具对不同直径管材的适配广泛性。

本实用新型进一步设置为：所述阶梯块在与7形板相连的一端设有若干弹簧，若干所述弹簧的一端固定在7形板的内壁、另一端内嵌在阶梯块内。

通过采用上述技术方案，由于阶梯块的突出程度固定，遇到无法适配的管件时，弹簧发生压缩，从而实现适配待夹持的管件。

本实用新型进一步设置为：所述驱动件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有用于与支撑架的一侧壁固定连接的第一转轴，所述机架上在支承架的另一侧壁上转动设有与第一转轴保持相同轴心高度的第二转轴。

通过采用上述技术方案，第一转轴为主动一侧，第二转轴为从动一侧，驱动电机驱动第一转轴旋转，进而调节支撑架的旋转角度。

本实用新型进一步设置为：所述支撑架上在相邻第一夹具或者第二夹具之间设有若干对导向片。

通过采用上述技术方案，由于相邻第一夹具、第二夹具之间存在较大的距离，导向片起到限位、导向的作用，进一步提高管件在该焊接工装上的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供了一种机器人自动焊接工装，分别从横向和纵向对管件实现夹持、固定，提高了对管件夹持的稳固性；

2、第一气缸驱动第一滑动板滑移，可适配不同直径的管件；

3、阶梯块具有弹簧伸缩性，有助于提高第二夹具与管件的适配性。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是用于体现实施例中第二转轴的结构示意图；

图3是用于体现第一夹具的结构示意图；

图4是用于体现实施例中第二夹具的结构示意图。

图中：1、机架；2、支撑架；21、第一转轴；22、第二转轴；3、驱动件；31、驱动电机；4、第一夹具；41、第一支座；42、第一固定板；43、第一滑动板；431、竖直部；432、水平部；44、第一气缸；5、第二夹具；51、第二支座；52、第二固定板；53、第二滑动板；531、7形板；532、阶梯块；54、第二气缸；6、插槽；7、滑杆；8、调节螺母；9、燕尾块；10、燕尾槽；11、圆弧面；12、弹簧；13、导向片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种机器人自动焊接工装，用于夹持、固定管件，以供机器人在其上进行稳定焊接。如图1所示，包括机架1、转动设置在机架1上的支撑架2以及用于驱动支撑架2做圆周转动的驱动件3；驱动件3驱动支撑架2沿圆周旋转，当旋转至水平状态时停止转动，形成焊接平台。

如图1所示，驱动件3包括驱动电机31，支撑架2的一侧壁固定有第一转轴21、另一侧壁固定有第二转轴22(图2)，同时，第二转轴22转动连接在机架1上，第一转轴21与第二转轴22保持相同的轴心高度，驱动电机31驱动第一转轴21旋转，进而带动支撑架2旋转至水平状态。

如图2所示，支撑架2上有若干横向设置的第一夹具4和若干纵向设置的第二夹具5。

如图3所示，第一夹具4包括第一支座41，形状为矩形长条状，第一支座41上有立式的第一固定板42、与第一固定板42相对的第一滑动板43以及驱动第一滑动板43靠向第一固定板42的第一气缸44；第一滑动板43包括竖直部431与设置在竖直部431上的水平部432，水平部432朝向第一固定板42的一侧设有圆弧面11，圆弧面11与管件的圆周壁相适配，第一气缸44的活塞杆固定在竖直部431背离第一固定板42的侧壁上，第一气缸44驱动竖直部431在第一支座41上滑移，以适配不同尺寸的管件。

如图3所示，竖直部431的顶部设有插槽6，插槽6内滑移设有滑杆7，若管件直径过大，调节滑杆7伸出插槽6的长度，在竖直部431的侧壁上螺纹设有调节螺母8，水平旋紧调节螺母8，待调节螺母8紧密地抵接在滑杆7的侧壁即可。

如图3所示，竖直部431的底部对称设有燕尾块9，第一支座41上设有用于供燕尾块9滑移的燕尾槽10，燕尾块9在燕尾槽10内滑移，提高了第一滑动板43在第一支座41上的滑动稳定性。

如图4所示，第二夹具5包括第二支座51，形状为矩形长条状，第二支座51上设有第二固定板52、与第二固定板52相对的第二滑动板53以及驱动第二滑动板53靠向第二固定板52的第二气缸54，第二滑动板53包括与第二气缸54相连的7形板531，7形板531的内侧拐角处设有阶梯块532，阶梯块532的横截面形状为矩形，阶梯块532在与7形板531相连的一端设有若干弹簧12（图中未示出），若干弹簧12的一端固定在7形板531的内壁上、另一端内嵌在阶梯块532内，可使阶梯块532在水平方向上进行伸缩。

如图4所示，支撑架2上在相邻第一夹具4、第二夹具5之间设有若干对导向片13，导向片13起到限位、导向的作用，进一步提高管件在该焊接工装上的稳定性。

具体实施过程：首先，利用驱动电机31将支撑架2水平放置，将纵向待焊接的管件放置在第一基座上并使其紧贴第一固定板42，然后将横向的管件放置于第二基座上并使其抵触第二固定板52，然后利用滑杆7调节水平部432的高度，从而让其圆弧面11能够贴合圆管件，启动第一气缸44推动第一滑动板43滑移，直至与纵向的管件抵紧固定；对于横截面为圆形的管件，第一滑动板43和第一固定板42构成稳定的三点夹持，而对于横截面为矩形的管件，利用第一固定板42和第一滑动板43的竖直部431、水平部432构成三面稳定夹持固定；然后利用第二气缸54推动第二滑动板53将横向设置的管件固定。当一面的焊点焊接完成之后，通过驱动电机31将支撑架2翻转180度，对管件的背面进行焊接；焊接完成之后，再次将管件翻转过来，然后收回第一气缸44、第二气缸54的活塞杆，从而将管件取下。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。