人防门框整框自动焊接定位平台的制作方法

本实用新型涉及一种焊接定位平台，具体是一种人防门框整框自动焊接定位平台，属于机械工装夹具技术领域。

背景技术：

目前大多地下建筑如地下车库、地铁等都需要配备人防工程设施，以保障战时需要和防范自然灾害。人防门是人防工程设施中的重要出入防护设备，安装人防门需要配备人防门框，人防门框一般由四根角钢、四根承压板、四根嵌压边和两块铰页底座拼焊而成，其中四根角钢分别作为长边角钢和宽边角钢拼焊成一个矩形门框，四根承压板和四根嵌压边焊接在矩形门框的外侧框面上并围合成闭环，两块铰页底座焊接在矩形门框左侧长边角钢的外侧边沿上。在中国专利cn201711098251.8中，本发明人提供了一种人防门框专用角钢自动焊接的定位夹具来配合焊接机器人进行自动焊接，以减少工件定位时间，控制焊接变形量，提高工作效率和焊接质量。但该技术方案仅是针对人防门框单根角钢的焊接定位而设计的，单根角钢焊接完成后，还需要流转至后续工序拼焊成人防门框整框。为了省去物料周转和工序流转的时间，进一步提高工作效率，我们希望能将人防门框整框的焊接集中在一个工序中，为此我们设计了一套用于对人防门框整框的角钢、承压板、嵌压边和铰页底座同时进行定位夹紧的定位平台，以便于焊接机器人可一次性完成对人防门框整框的自动焊接。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种人防门框整框自动焊接定位平台，以省去物料周转和工序流转的时间，提高工作效率。

本实用新型所采取的具体技术方案如下：

一种人防门框整框自动焊接定位平台，其包括底座，底座的左侧设有一条纵向的固定长边，底座在固定长边的右侧横向架设有六条直线导轨，其中中间两条直线导轨上跨架有一条可沿直线导轨滑移的纵向活动短边，前侧和后侧的两条直线导轨各跨架有一排可沿直线导轨滑移的活动支板，前后两排活动支板的数量相等并间隔排列；固定长边和活动短边分别架设有纵向布置并与人防门框两长边角钢相对应的角钢支撑夹紧机构；前后两排活动支板上分别架设有横向布置并与人防门框两宽边角钢相对应的角钢支撑夹紧机构；固定长边在角钢支撑夹紧机构前方还设有角钢端部定位挡块；底座在人防门框两宽边角钢对应位置的下方设有顶升输送机构；底座在固定长边、活动短边和前后两排活动支板上架设有沿着人防门框整框外沿外侧对应位置分布的承压板夹紧机构，还架设有沿着人防门框整框内沿内侧对应位置分布的嵌压边夹紧机构；底座的固定长边两端在人防门框铰页底座对应位置的下方架设有铰页底座定位机构。

所述角钢支撑夹紧机构包括角钢支撑装置和角钢夹紧装置；角钢支撑装置设有一组间隔排成一列的角钢支撑块，由多个角钢支撑块从人防门框角钢水平边的下侧共同对人防门框角钢进行支撑，每个角钢支撑块的一侧还配有一个顶推滑轮，顶推滑轮的底部均设有顶推气缸；角钢夹紧装置设有一组间隔设置的顶头和一组与顶头对向设置的对顶块，每个顶头均配有压紧气缸对其进行驱动，由多个顶头和对顶块从人防门框角钢竖直边的两侧共同对人防门框角钢进行夹紧。

所述顶升输送机构由前后两个横向布置的顶升输送辊道组成，每个顶升输送辊道设有一组横向间隔排列的电辊组件，每个电辊组件的下方配有带导向滑轨的顶升气缸；两个顶升输送辊道最左侧的电辊组件固定安装在固定长边的左侧面上，其余电辊组件分别安装在前后两排活动支板的侧面上。

所述承压板夹紧机构和嵌压边夹紧机构分别包括多个间隔设置的承压板夹紧装置和多个间隔设置的嵌压边夹紧装置；所述承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置均采用结构相同的双爪式夹紧组件；双爪式夹紧组件设有可沿其底部安装平台直线滑移的滑座，滑座配有滑移驱动气缸进行驱动，滑座上设有一个头部向前方伸出的后支爪，滑座在后支爪的一侧还安装有顶升驱动气缸，后支爪的上方架设有一个头部向前方下侧伸出的前勾爪，前勾爪的后端固定连接在曲柄轴上，并由顶升驱动气缸驱动曲柄轴的旋转，使前勾爪的头部在顶升驱动气缸的升降驱动下与后支爪的头部形成一个可开合的夹持端；承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置的夹持端在闭合时形成的夹持槽口形状分别与人防门框承压板和嵌压边的形状相匹配；各承压板夹紧装置和各嵌压边夹紧装置的夹持端均朝向其安装位置所对应的人防门框承压板和嵌压边的位置，且承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置的夹持端在空间位置上相互错开。

所述铰页底座定位机构由竖立支座、顶杆和托块组成，竖立支座的下端固定连接在底座的固定长边上，顶杆为7字形弯折结构，顶杆的竖边固定连接在竖立支座的上端一侧，顶杆的横边向外支出，顶杆横边的中部固定连接有托块，托块的顶面与顶杆横边的顶面平齐，由顶杆和托块从人防门框铰页底座的底面对其进行托举和定位。

本人防门框整框自动焊接定位平台通过在一个底座上同时架设针对人防门框整框设计的角钢支撑夹紧机构、承压板夹紧机构和嵌压边夹紧机构和铰页底座定位机构，可实现同时对人防门框整框的所有组成部件进行定位夹紧，进而再由焊接机器人进行自动焊接，由此将人防门框整框的自动焊接完全集中在一个工序中，省去物料周转和工序流转的时间，提高工作效率。由于底座上的活动短边和活动支板可沿直线导轨调整位置，本定位平台可适用于多种不同宽度规格人防门框，有利于实现柔性化生产。另外本定位平台还配有顶升输送机构，人防门框整框焊接完毕后，可将其顶升并自动输送到下一工序，省去吊装时间，同时还可以保护定位平台上的夹具，防止碰伤，保证其精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型装夹有人防门框整框时的整体结构示意图。

图3为底座的示意图。

图4为底座上安装角钢支撑夹紧机构、角钢端部定位挡块和顶升输送机构后的示意图。

图5为架设在固定长边上的角钢支撑夹紧机构的示意图。

图6为架设在活动短边上的角钢支撑夹紧机构的示意图。

图7为架设在前排活动支板上的角钢支撑夹紧机构的示意图。

图8为架设在后排活动支板上的角钢支撑夹紧机构的示意图。

图9为顶升输送机构的电辊组件的示意图。

图10为承压板夹紧装置的示意图。

图11为嵌压边夹紧装置的示意图。

图12为承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置的夹持端分别对承压板和嵌压边进行夹紧时的示意图。

图13为铰页底座定位机构的示意图。

图14为铰页底座定位机构对铰页底座进行定位时的示意图。

图15为人防门框整框的示意图。

图16为人防门框左侧长边角钢与承压板、嵌压边之间相对位置的截面图。

图中：1-底座，2-固定长边，3-直线导轨，4-活动短边，5-活动支板，6-角钢支撑夹紧机构，7-角钢端部定位挡块，8-顶升输送机构，9-承压板夹紧机构，10-嵌压边夹紧机构，11-铰页底座定位机构，12-滑块，13-角钢支撑块，14-顶推滑轮，15-顶推气缸，16-顶头，17-对顶块，18-压紧气缸，19-长条底板，20-支座，21-固定挡板，22-电辊组件，23-顶升气缸，24-限位导轮，25-滑座，26-滑移驱动气缸，27-后支爪，28-顶升驱动气缸，29-前勾爪，30-曲柄轴，31-固定支板，32-竖立支座，33-顶杆，34-托块，35-人防门框角钢，36-人防门框承压板，37-人防门框嵌压边，38-人防门框铰页底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-14所示，本人防门框整框自动焊接定位平台包括底座1，底座1的左侧设有一条纵向的固定长边2，底座1在固定长边2的右侧横向架设有六条直线导轨3，其中中间两条直线导轨3上跨架有一条可沿直线导轨3滑移的纵向活动短边4，前侧和后侧的两条直线导轨3各跨架有一排可沿直线导轨3滑移的活动支板5，前后两排活动支板5的数量相等并间隔排列；固定长边2和活动短边4分别架设有纵向布置并与人防门框两长边角钢相对应的角钢支撑夹紧机构6；前后两排活动支板5上分别架设有横向布置并与人防门框两宽边角钢相对应的角钢支撑夹紧机构6；固定长边2在角钢支撑夹紧机构前方还设有角钢端部定位挡块7；底座1在人防门框两宽边角钢对应位置的下方设有顶升输送机构8；底座1在固定长边2、活动短边4和前后两排活动支板5上架设有沿着人防门框整框外沿外侧对应位置分布的承压板夹紧机构9，还架设有沿着人防门框整框内沿内侧对应位置分布的嵌压边夹紧机构10；底座1的固定长边2两端在人防门框铰页底座对应位置的下方架设有铰页底座定位机构11。进一步的，所述活动短边4的底部和活动支板5的底部均通过滑块12与直线导轨3相连接。

如图4-8所示，所述角钢支撑夹紧机构6包括角钢支撑装置和角钢夹紧装置；角钢支撑装置设有一组间隔排成一列的角钢支撑块13，由多个角钢支撑块13从人防门框角钢水平边的下侧共同对人防门框角钢进行支撑，每个角钢支撑块13的一侧还配有一个顶推滑轮14，顶推滑轮14的底部均设有顶推气缸15；角钢夹紧装置设有一组间隔设置的顶头16和一组与顶头16对向设置的对顶块17，每个顶头16均配有压紧气缸18对其进行驱动，由多个顶头16和对顶块17从人防门框角钢竖直边的两侧共同对人防门框角钢进行夹紧。

如图4和图5所示，在架设在固定长边2上的角钢支撑夹紧机构6中，角钢支撑块13通过长条底板19固定连接在固定长边2的顶面上并形成纵向间隔排列，各顶头16的压紧气缸18分别通过支座20固定连接在固定长边2的右侧面上，对顶块17设置在与顶头16错位相对的角钢支撑块13侧壁上。

如图4和图6所示，在架设在活动短边4上的角钢支撑夹紧机构6中，角钢支撑块13通过长条底板19固定连接在活动短边4的顶面上并形成纵向间隔排列，各顶头16的压紧气缸18分别通过支座20固定连接在活动短边4的右侧面上，对顶块17设置在与顶头16正位相对的固定挡板21上，固定挡板21固定连接在长条底板19上。

如图4和图7所示，在架设在前排活动支板5上的角钢支撑夹紧机构6中，每块活动支板5上均设有一个角钢支撑块13、一个顶头16和一个对顶块17，各角钢支撑块13分别固定连接在各活动支板5的顶面中部并形成横向间隔排列，顶头16的压紧气缸18通过支座20固定连接在活动支板5的顶面前侧，对顶块17设置在与顶头16正位相对的固定挡板21上，固定挡板21固定连接在活动支板5的顶面上。

如图4和图8所示，在架设在后排活动支板5上的角钢支撑夹紧机构6中，每块活动支板5上均设有一个角钢支撑块13、一个顶头16和一个对顶块17，各角钢支撑块13分别固定连接在各活动支板5的顶面中部并形成横向间隔排列，顶头16的压紧气缸18通过支座20固定连接在活动支板5的顶面前侧，对顶块17设置在与顶头16错位相对的角钢支撑块13侧壁上。

如图4和图9所示，所述顶升输送机构8由前后两个横向布置的顶升输送辊道组成，每个顶升输送辊道设有一组横向间隔排列的电辊组件22，每个电辊组件22的下方配有带导向滑轨的顶升气缸23；两个顶升输送辊道最左侧的电辊组件22固定安装在固定长边2的左侧面上，其余电辊组件22分别安装在前后两排活动支板5的侧面上。进一步的，所述两个顶升输送辊道靠近左侧的几个电辊组件22还在其辊筒的侧上方设有对人防门框两宽边角钢的外侧进行限位的限位导轮24，以防止人防门框在输送过程中发生侧翻。

如图1-2和图10-12所示，所述承压板夹紧机构9和嵌压边夹紧机构10分别包括多个间隔设置的承压板夹紧装置和多个间隔设置的嵌压边夹紧装置；所述承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置均采用结构相同的双爪式夹紧组件；双爪式夹紧组件设有可沿其底部安装平台直线滑移的滑座25，滑座25配有滑移驱动气缸26进行驱动，滑座25上设有一个头部向前方伸出的后支爪27，滑座25在后支爪27的一侧还安装有顶升驱动气缸28，后支爪27的上方架设有一个头部向前方下侧伸出的前勾爪29，前勾爪29的后端固定连接在曲柄轴30上，并由顶升驱动气缸28驱动曲柄轴30的旋转，使前勾爪29的头部在顶升驱动气缸28的升降驱动下与后支爪27的头部形成一个可开合的夹持端；承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置的夹持端在闭合时形成的夹持槽口形状分别与人防门框承压板和嵌压边的形状相匹配；各承压板夹紧装置和各嵌压边夹紧装置的夹持端均朝向其安装位置所对应的人防门框承压板和嵌压边的位置，且承压板夹紧装置和嵌压边夹紧装置的夹持端在空间位置上相互错开，以避免运动干涉。

如图1-2所示，在对应人防门框左侧长边角钢的位置，各承压板夹紧装置分别安装在固定长边2左侧向外支出的固定支板31上，各嵌压边夹紧装置分别安装在固定长边2右侧向外支出的固定支板31上；在对应人防门框右侧长边角钢的位置，各承压板夹紧装置分别安装在活动短边4右侧向外支出的固定支板31上，各嵌压边夹紧装置分别安装在活动短边4左侧向外支出的固定支板31上；在对应人防门框前侧宽边角钢的位置，各承压板夹紧装置分别安装在前排各活动支板5的顶面前侧，各嵌压边夹紧装置分别安装在前排各活动支板5的顶面后侧；在对应人防门框后侧宽边角钢的位置，各承压板夹紧装置分别安装在后排各活动支板5的顶面后侧，各嵌压边夹紧装置分别安装在后排各活动支板5的顶面前侧。

如图1-2和图13-14所示，所述铰页底座定位机构11由竖立支座32、顶杆33和托块34组成，竖立支座32的下端固定连接在底座1的固定长边2上，顶杆33为7字形弯折结构，顶杆33的竖边固定连接在竖立支座32的上端一侧，顶杆33的横边向外支出，顶杆33横边的中部固定连接有托块34，托块34的顶面与顶杆33横边的顶面平齐，由顶杆33和托块34从人防门框铰页底座的底面对其进行托举和定位。

本人防门框整框自动焊接定位平台的使用步骤如下：

（1）、根据待焊接人防门框的规格调整底座1上的活动短边4及前后两排活动支板5在其直线导轨3上的位置并进行锁定。

（2）、操纵角钢支撑夹紧机构6的顶推气缸15将顶推滑轮14向上顶起，人工通过吊装工具将人防门框角钢35叩放在角钢支撑块13上方并经顶推滑轮14推送到位，推送顺序为：先将人防门框左侧长边角钢推动至前端顶靠在角钢端部定位挡块7上，再将人防门框两宽边角钢分别推送至前端顶靠在人防门框左侧长边角钢上，最后推送人防门框右侧长边角钢到位。然后操纵顶推气缸15收回使人防门框各边角钢完全支撑在角钢支撑块13上，启动压紧气缸18推动顶头16对人防门框各边角钢进行夹紧固定。

（3）、人工将人防门框的承压板36和嵌压边37放置到人防门框角钢35上相应的位置，启动滑移驱动气缸26，使承压板夹紧机构9和嵌压边夹紧机构10的后支爪27分别顶在人防门框承压板36和嵌压边37的外侧面上，再启动顶升驱动气缸28，使承压板夹紧机构9和嵌压边夹紧机构10的前勾爪29分别顶在人防门框承压板36和嵌压边37的内侧面上，由此从两面对人防门框承压板36和嵌压边37进行夹紧固定。

（4）、将两人防门框铰页底座38放置在底座1上的两铰页底座定位机构11上方，由铰页底座定位机构11的顶杆33和托块34对人防门框铰页底座38进行托举，同时使人防门框铰页底座38的焊接边贴合至人防门框左侧长边角钢的外沿，以定位人防门框铰页底座38的横向位置，使顶杆33的横边端头顶靠在人防门框铰页底座38底面的加强筋上，以定位人防门框铰页底座38的纵向位置。

（5）、采用焊接机器人按设定的焊接步骤对人防门框整框的各组成部件进行自动焊接。

（6）、焊接完成后，启动顶升气缸23，由顶升输送机构8将人防门框整框向上顶起，再由电辊组件22将人防门框整框自动从右向左输送出本人防门框整框自动焊接定位平台进入下一工序。

上述图例仅为本实用新型的典型实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。