一种用于机器人焊接自行车架体的焊接夹具的制作方法

本发明涉及自行车焊接技术领域，具体涉及一种用于机器人焊接自行车架体的焊接夹具。

背景技术：

自行车，又称脚踏车或单车，是一种绿色环保的交通工具。自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于绿色环保的倡导以及交通拥堵等现实问题，近年来，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具，并已从传统的代步型交通工具向运动型、山地型以及休闲娱乐型转变，每年全世界的自行车需求量巨大，由此带动了自行车制造行业的久盛不衰。

自行车架体是整个自行车的骨架，其造型在很大程度上决定了骑行姿势的正确性和舒适性。因此，自行车架体的组装及焊接质量至关重要。

在现有技术中，自行车架体通常采用人工焊接，在人工焊接过程中，需要人工夹住以固定相对位置，另一个人进行焊接，效率低下，且不同自行车架体的之间的组成部件搭接角度及相对位置误差较大，质量的稳定性无法保证；为了满足大批量的产能需求，不得不配置大量焊接人员进行施焊。因此，随着机械自动化生产的普及，机器人焊接应运而生，且为了满足机器人焊接的条件，本技术领域需要一种结构简单、安装快捷，定位调整方便的焊接夹具。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种结构简单、操作方便，固定牢固且定位易于调整的焊接夹具。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于机器人焊接自行车架体的焊接夹具，用以夹持固定自行车架体的立管，以焊接自行车架体的上管及下管，在立管或下管或立管和下管的端部交接处设有牙盘回转套筒，包括：夹持平台、固定连接组件及滑动支撑装置，所述夹持平台，承载所述固定连接组件及滑动支撑装置，为机器人焊接所述自行车架体提供操作平台；所述夹持平台包括支架及夹持平板，所述支架设在底部，用以承载固定所述夹持平板；所述夹持平板上设有定位孔及条形孔，所述定位孔用以限定牙盘回转套筒的位置，所述条形孔的布置位置与自行车架体的外形相适应；所述固定连接组件，穿设在所述夹持平板的定位孔及条形孔，用以将自行车架体可拆卸连接在所述夹持平板上；所述滑动支撑装置，设在所述夹持平板的夹持面，并与所述夹持平板之间沿所述条形孔形成滑动连接，用于支撑自行车架体。

采用上述技术方案的有益效果是：针对现有技术中自行车架体在组装焊接过程中存在焊接效率低下、人力成本较高，无法满足大批量产能需求的问题，本发明在夹持平板上设置定位孔及条形孔，便于固定自行车架体的牙盘回转套筒，并根据自行车架体的形状旋转至条形孔进行位置限定，再通过固定连接组件对自行车架体进行临时可拆卸固定，为焊接过程中的位置翻转提供牢固的相对位置定位，避免出现相对位置偏移，另外，滑动支撑装置将自行车架体悬空固定，便于机器人对相关位置进行全方位的无阻碍的施焊，有效节约焊接人工成本。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述固定连接组件包括回转凸台及压紧帽，所述回转凸台以所述定位孔为中心与所述夹持平板可拆卸连接，所述回转凸台由下至上包括限位柱体及回转柱体；所述限位柱体的外径大于所述牙盘回转套筒的外径；所述回转柱体的外径与所述牙盘回转套筒的内径相匹配，且所述回转柱体的顶部设有螺纹孔；所述压紧帽包括压紧套筒及固定在所述压紧套筒底部中心的螺纹杆，所述压紧套筒的内径大于所述回转柱体的外径且小于所述牙盘回转套筒的外径，所述螺纹杆与所述螺纹孔相匹配。

采用上述技术方案的有益效果是：压紧帽的设置，操作方便，有助于快速固定牙盘回转套筒，为自行车架体的进一步位置固定奠定基础。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述固定连接组件包括滑杆、滑动连接件及弹性卡圈，所述滑杆通过所述滑动连接件与所述夹持平板沿所述条形孔形成滑动连接，所述弹性卡圈设在所述滑杆的顶部，用以卡住对应位置的自行车架体。

采用上述技术方案的有益效果是：滑杆和滑动连接件的配合，可以实现沿条形孔长度方向根据需要调整弹性卡圈的位置，从最优的位置对相应位置的自行车架体进行卡住固定

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述弹性卡圈包括左半环、右半环、销轴及子母弹性锁扣，所述左半环与右半环在靠近底部的交接处通过所述销轴进行铰支连接，所述子母弹性锁扣包括子弹性锁扣及母弹性锁扣，所述子弹性锁扣设在所述左半环的顶部或右半环的顶部，所述母弹性锁扣设在所述右半环的顶部或左半环的顶部，所述左半环与右半环通过按压交替实现锁止及解锁。

采用上述技术方案的有益效果是：弹性卡圈采用两个半环的配置，便于安装；另外，子母弹性锁扣的设置，结构简单，但可快速实现弹性卡圈的卡接及分开，减少更换自行车架体的操作时间，提升加工效率。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述弹性卡圈的内壁设有弹性垫。

采用上述技术方案的有益效果是：弹性垫的设置，充分利用弹性垫的弹性，以吸收子母弹性锁扣在锁止过程中的微量回位；另外，避免弹性卡圈与自行车架体直接接触，破坏了自行车架体的外观质量。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述弹性卡圈相对于所述滑杆可沿水平方向转动，以适应对应位置的自行车架体。

采用上述技术方案的有益效果是：所述弹性卡圈可沿水平方向转动，可适应不同角度布置的自行车架体的固定需求，有效拓展了焊接夹具的适用范围。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述滑杆上沿滑杆的长度方向设有腰型孔，所述弹性卡圈与所述滑杆沿所述腰型孔的长度方向形成滑动连接。

采用上述技术方案的有益效果是：腰型孔的设置，增加了弹性卡圈可调整的方向，可适应不同外形尺寸的自行车架体的固定需求，进一步拓展了焊接夹具的适用范围。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述夹持平板上还设有刻度，所述刻度沿所述条形孔的长度边缘设置。

采用上述技术方案的有益效果是：刻度的设置，有助于滑杆沿条形孔的精准调整，尤其在对多批次多规格自行车架体进行交叉施焊，需要反复调整滑杆的位置时，刻度的标记功能优势体现的尤为显著。

作为本发明技术方案的又进一步改进，焊接夹具还包括充气装置，所述充气装置包括气源，所述气源设有进气口及出气口，所述出气口通过管路与立管、上管及下管中的一个或多个相连通。

采用上述技术方案的有益效果是：充气装置的设置，可以在施焊过程中对焊接位置进行气体保护，尤其是采用气体保护焊接方式时，充气装置是必备配置。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述充气装置还包括切换阀，所述切换阀包括两个出气口，所述两个出气口分别与上管及立管连接。

采用上述技术方案的有益效果是：切换阀及出气口设置多个，有助于实现根据施焊具体管段位置交替供气，可显著减少单件自行车架体焊接所消耗的气体量，有效避免气体的浪费。

附图说明

为了更为清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的焊接夹具俯视示意图。

图2为本发明的焊接夹具正视视示意图。

图3为图2中a-a方向的弹性卡圈示意图。

图4为图2中i处的固定连接组件示意图。

图中数字所表示的相应的部件名称如下：

自行车架体01；立管01.1；上管01.2；下管01.3；牙盘回转套筒01.4；夹持平台1；支架11；夹持平板12；刻度13；定位孔121；条形孔122；固定连接组件2；回转凸台21；限位柱体211；回转柱体212；螺纹孔2121；压紧帽22；压紧套筒221；螺纹杆222；滑杆23；腰型孔231；滑动连接件24；弹性卡圈25；左半环251；右半环252；销轴253；子母弹性锁扣254；子弹性锁扣2541；母弹性锁扣2542；弹性垫255；滑动支撑装置3；充气装置4；气源41；切换阀42。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：

在本发明的一些实施方式中，如图1，2所示，一种用于机器人焊接自行车架体的焊接夹具，用以夹持固定自行车架体01的立管01.1，以焊接自行车架体01的上管01.2及下管01.3，在立管01.1或下管01.3或立管01.1和下管01.3的端部交接处设有牙盘回转套筒01.4，包括：夹持平台1、固定连接组件2及滑动支撑装置3，夹持平台1，承载固定连接组件2及滑动支撑装置3，为机器人焊接自行车架体01提供操作平台；夹持平台1包括支架11及夹持平板12，支架11设在底部，用以承载固定夹持平板12；夹持平板12上设有定位孔121及条形孔122，定位孔121用以限定牙盘回转套筒01.4的位置，条形孔122的布置位置与自行车架体01的外形相适应；固定连接组件2，穿设在夹持平板12的定位孔121及条形孔122，用以将自行车架体01可拆卸连接在夹持平板12上；滑动支撑装置3，设在夹持平板12的夹持面，并与夹持平板12之间沿条形孔122形成滑动连接，用于支撑自行车架体01。

采用上述技术方案的有益效果是：针对现有技术中自行车架体在组装焊接过程中存在焊接效率低下、人力成本较高，无法满足大批量产能需求的问题，本发明在夹持平板上设置定位孔及条形孔，便于固定自行车架体的牙盘回转套筒，并根据自行车架体的形状旋转至条形孔进行位置限定，再通过固定连接组件对自行车架体进行临时可拆卸固定，为焊接过程中的位置翻转提供牢固的相对位置定位，避免出现相对位置偏移，另外，滑动支撑装置将自行车架体悬空固定，便于机器人对相关位置进行全方位的无阻碍的施焊，有效节约焊接人工成本。

在本发明的另一些实施方式中，如图2，4所示，固定连接组件2包括回转凸台21及压紧帽22，回转凸台21以定位孔121为中心与夹持平板12可拆卸连接，回转凸台21由下至上包括限位柱体211及回转柱体212；限位柱体211的外径大于牙盘回转套筒01.4的外径；回转柱体212的外径与牙盘回转套筒01.4的内径相匹配，且回转柱体212的顶部设有螺纹孔2121；压紧帽22包括压紧套筒221及固定在压紧套筒221底部中心的螺纹杆222，压紧套筒221的内径大于回转柱体212的外径且小于牙盘回转套筒01.4的外径，螺纹杆222与螺纹孔2121相匹配。

采用上述技术方案的有益效果是：压紧帽的设置，操作方便，有助于快速固定牙盘回转套筒，为自行车架体的进一步位置固定奠定基础。

在本发明的另一些实施方式中，如图1，2，所示，固定连接组件2包括滑杆23、滑动连接件24及弹性卡圈25，滑杆23通过滑动连接件24与夹持平板12沿条形孔122形成滑动连接，弹性卡圈25设在滑杆23的顶部，用以卡住对应位置的自行车架体01。

采用上述技术方案的有益效果是：滑杆和滑动连接件的配合，可以实现沿条形孔长度方向根据需要调整弹性卡圈的位置，从最优的位置对相应位置的自行车架体进行卡住固定

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，弹性卡圈25包括左半环251、右半环252、销轴253及子母弹性锁扣254，左半环251与右半环252在靠近底部的交接处通过销轴253进行铰支连接，子母弹性锁扣254包括子弹性锁扣2541及母弹性锁扣2542，子弹性锁扣2541设在左半环251的顶部或右半环252的顶部，母弹性锁扣2542设在右半环252的顶部或左半环251的顶部，左半环251与右半环252通过按压交替实现锁止及解锁。

采用上述技术方案的有益效果是：弹性卡圈采用两个半环的配置，便于安装；另外，子母弹性锁扣的设置，结构简单，但可快速实现弹性卡圈的卡接及分开，减少更换自行车架体的操作时间，提升加工效率。

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，弹性卡圈25的内壁设有弹性垫255。

采用上述技术方案的有益效果是：弹性垫的设置，充分利用弹性垫的弹性，以吸收子母弹性锁扣在锁止过程中的微量回位；另外，避免弹性卡圈与自行车架体直接接触，破坏了自行车架体的外观质量。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，弹性卡圈25相对于滑杆23可沿水平方向转动，以适应对应位置的自行车架体。

采用上述技术方案的有益效果是：弹性卡圈可沿水平方向转动，可适应不同角度布置的自行车架体的固定需求，有效拓展了焊接夹具的适用范围。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，滑杆23上沿滑杆23的长度方向设有腰型孔231，弹性卡圈25与滑杆23沿腰型孔231的长度方向形成滑动连接。

采用上述技术方案的有益效果是：腰型孔的设置，增加了弹性卡圈可调整的方向，可适应不同外形尺寸的自行车架体的固定需求，进一步拓展了焊接夹具的适用范围。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，夹持平板12上还设有刻度123，刻度123沿条形孔122的长度边缘设置。

采用上述技术方案的有益效果是：刻度的设置，有助于滑杆沿条形孔的精准调整，尤其在对多批次多规格自行车架体进行交叉施焊，需要反复调整滑杆的位置时，刻度的标记功能优势体现的尤为显著。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，焊接夹具还包括充气装置4，充气装置4包括气源41，气源41设有进气口及出气口，出气口通过管路与立管01.1、上管01.2及下管01.3中的一个或多个相连通。

采用上述技术方案的有益效果是：充气装置的设置，可以在施焊过程中对焊接位置进行气体保护，尤其是采用气体保护焊接方式时，充气装置是必备配置。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，充气装置4还包括切换阀42，切换阀42包括两个出气口，两个出气口分别与上管01.2及立管01.1连接。

采用上述技术方案的有益效果是：切换阀及出气口设置多个，有助于实现根据施焊具体管段位置交替供气，可显著减少单件自行车架体焊接所消耗的气体量，有效避免气体的浪费。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够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作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。