焊接工装快换系统的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及焊接工装快换系统。


背景技术：

2.随着汽车工业的发展，自动化生产也在日益普及，特别是对于焊接工艺，基本能够实现全方面的自动化焊接。在本行业内，主要是采用焊接机器人来实现自动化焊接，其中汽车部件被定位在焊接工装上，焊接机器人经过校准后，其按照既定的程序去执行焊接工序。虽然焊接机器人能够适用于不同汽车部件的焊接，但由于现有的焊接工装缺乏快换系统，其更换难度较大，且更换后容易出现定位不准的情况，因此自动化焊接一般应用于大批量生产的汽车部件，而对于小批量生产的汽车部件，一般是采用人工来进行焊接。为此，亟需一种焊接工装快换系统，以便对小批量生产的汽车部件实现自动化焊接。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种焊接工装快换系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.根据本实用新型的第一方面实施例的焊接工装快换系统，包括：
5.固定底板，其设有至少两个升降机构，其中两个所述升降机构均设有可上下升降的定位锥销；
6.活动底座，其位于固定底板的上方，活动底座的上表面用以配置焊接工装，活动底座的下底面连接有活动部，使得所述活动底座可相对于所述固定底板进行水平移动；所述活动底座的下底面设有与所述定位锥销相匹配的定位销孔，每个定位锥销的升降路径均与对应的定位销孔相交。
7.根据本实用新型实施例的焊接工装快换系统，至少具有如下有益效果：固定底板的升降机构能够提升活动底座的高度，从而使活动底座的活动部离地，此时所述活动底座被所述升降机构所支撑；且由于升降机构的定位锥销与活动底座的定位销孔之间具有导向和配合公差，因此当所述定位锥销上升至与定位销孔处于一定的配合公差范围内时，两者便能自动进行配合，最终使得所述活动底座的位置得到了有效的定位和固定，以便于活动底座的快速更换，从而对小批量生产的汽车部件实现自动化焊接提供了技术支持。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述固定底板设有到位感应开关，所述活动底座设有与所述到位感应开关匹配使用的感应部，以便于将所述定位锥销与所述定位销孔进行对齐。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述固定底板的数量为两个，两个所述固定底板左右间隔设置并形成可供所述活动部进入的活动间隙。活动间隙的跨度略大于活动部的跨度，以对活动底座的左右位置进行初步定位。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述升降机构的数量为四个，其中设有所述定位锥销的升降机构为定位升降机构，其余的升降机构为辅助升降机构，每个所述固定底板上
均设有一个定位升降机构和一个辅助升降机构。为了平衡所述活动底座，两个所述定位升降机构呈对角线分布，两个所述辅助升降机构呈对角线分布。
11.根据本实用新型的一些实施例，两个所述固定底板之间设有地槛，所述活动底座的活动部需跨过所述地槛，所述地槛用以对活动底座的前后位置进行初步定位。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述活动底座的下底面设有四个升降垫块，所述升降垫块与所述升降机构一一对应设置，其中两个所述升降垫块均设有所述定位销孔。所述升降垫块的设置，除了能够降低活动底座的加工精度要求之外，还能够对所述活动底座提供一定的保护作用。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述固定底板设有用以对活动底座的升降高度进行限位的限位部，所述限位部的数量为至少两个，所有限位部的限位高度均一致，以避免所述活动底座出现高低不平的情况。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述活动底座设有工装编码部，所述固定底板设有用以识别所述工装编码部的识别器。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述升降机构包括气缸、油缸或者丝杆螺母升降装置，气缸的优点是便于设置和安装，油缸的优点是具有较大的举升力，而丝杆螺母升降装置的优点是具有高精度的升降行程。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述活动部包括至少两个支撑滚轮，所述支撑滚轮能够方便用户推拉所述活动底座。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的焊接工装快换系统在使用时的立体结构示意图；
20.图2是图1所示的焊接工装快换系统的正视图；
21.图3是根据本实用新型实施例的焊接工装快换系统在更换时的立体结构示意图；
22.图4是根据本实用新型实施例的固定底座的立体结构示意图；
23.图5是根据本实用新型实施例的活动底座的立体结构示意图。
24.附图中：100
‑
固定底板、200
‑
活动底座、311
‑
定位锥销、310
‑
定位升降机构、320
‑
辅助升降机构、400
‑
控制开关、500
‑
活动部、210
‑
升降垫块、211
‑
定位销孔、101
‑
活动间隙、110
‑
地槛、600
‑
到位感应开关、220
‑
感应部、700
‑
限位部、230
‑
工装编码部、231
‑
识别区、800
‑
识别器。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
28.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1至图3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的焊接工装快换系统，包括固定底板100和活动底座200，所述固定底板100固定连接于地面，固定底板100的位置处于焊接机器人的可操作范围内，所述固定底板100设有四个升降机构，其中两个所述升降机构均设有可上下升降的定位锥销311，带有定位锥销311的升降机构称为定位升降机构310，不带有定位锥销311的升降机构则称为辅助升降机构320，所述固定底板100和所述升降机构共同构成固定底座。所述升降机构包括但不限于气缸、油缸或者丝杆螺母升降装置，气缸的优点是便于设置和安装，油缸的优点是具有较大的举升力，而丝杆螺母升降装置的优点是具有较高的行程精度。在本实施例中，所述升降机构优选为气缸，所有的气缸均通过一个控制开关400进行同步控制。可以理解的是，所述升降机构还可以不包括所述辅助升降机构320，只保留两个所述定位升降机构310，这样的设置不会影响定位升降机构310的定位功能。
30.所述活动底座200位于固定底板100的上方，活动底座200的上表面用以配置焊接工装(附图未示出)，每一个活动底座200分别配置有一种焊接工装，不同的焊接工装对应不同的工装编码，不同的焊接工装用以对不同的汽车部件进行定位夹持；活动底座200的下底面连接有活动部500，所述活动部500包括四个支撑滚轮，使得所述活动底座200可相对于所述固定底板100进行水平移动，为了避免所述活动底座200在移动至所述固定底板100时与所述升降机构发生干涉，升降机构的下限位置必须低于所述活动底座200。本实用新型并没有对所述支撑滚轮的数量进行限定，只要所述支撑滚轮的数量大于或等于两个，都属于本实用新型的保护范围之内。除此之外，所述活动底座200的下底面设有升降垫块210，所述升降垫块210的数量与所述升降机构的数量一致，且所述升降垫块210与所述升降机构一一对应设置，无论所述升降机构的数量为两个还是四个，其中两个所述升降垫块210均设有与所述定位锥销311相匹配的定位销孔211，即定位锥销311的位置和尺寸分别与定位销孔211的位置和尺寸相匹配，每个定位锥销311的升降路径均与对应的定位销孔211相交。所述升降垫块210的设置，除了能够降低活动底座200的加工精度要求之外，还能够对所述活动底座200提供一定的保护作用。所述定位锥销311具体为端部带有锥度的插销，所述定位销孔211具体为带有斜面的销孔，由于升降机构的定位锥销311与活动底座200的定位销孔211之间具有导向和配合公差，因此当所述升降机构带动所述活动底座200进行上升，只要所述定位锥销311与所述定位销孔211处于一定的配合公差范围内，两者便能自动进行配合，使得所述活动底座200的位置得到了有效的定位和固定，以便于活动底座200的快速更换，从而对小批量生产的汽车部件实现自动化焊接提供了技术支持。
31.如图1和图4所示，为了对活动底座200的左右位置进行初步定位，所述固定底板100的数量为两个，两个所述固定底板100左右间隔设置并形成可供所述活动部500进入的活动间隙101，活动间隙101的跨度略大于活动部500的跨度。若所述升降机构的数量为四个，则每个所述固定底板100上均设有一个定位升降机构310和一个辅助升降机构320，且为了平衡所述活动底座200，四个所述升降机构矩形分布，两个所述定位升降机构310呈对角线分布，两个所述辅助升降机构320呈对角线分布；若所述升降机构的数量为两个，则每个所述固定底板100上均设有一个定位升降机构310，两个所述定位升降机构310呈对角线分布。进一步地，为了对活动底座200的前后位置进行初步定位，两个所述固定底板100之间设有地槛110，所述地槛110位于所述活动间隙101中，所述活动底座200的活动部500需跨过所述地槛110，从而将所述活动部500限定在由两个固定底板100与地槛110所围成的范围之内，此时活动底座200的位置被初步定位。
32.如图4所示，为了对活动底座200的位置进行更加精确的定位，每个所述固定底板100均设有到位感应开关600，所述到位感应开关600的感应方向指向正前方，所述到位感应开关600可选为接近开关或者光电感应开关；如图5所示，所述活动底座200的下底面设有与所述到位感应开关600匹配使用的感应部220，当所述到位感应开关600感应到所述感应部220且两者之间的前后距离符合预设值时，所述到位感应开关600将信息反馈至快换系统的控制器(附图未示出)，由于所述控制器能够控制快换系统的指示灯(附图未示出)，因此一旦所述活动底座200处于合适的位置上时，此时所述指示灯亮绿灯，反之则亮红灯，以便于用户判定所述定位锥销311与所述定位销孔211是否已经对齐。
33.如图1、图2和图4所示，虽然所有的气缸均通过一个控制开关400进行同步控制，但难免会出现气缸不同步的情况，从而导致活动底座200高低不平，严重地影响焊接机器人的焊接效果。为此，每个所述固定底板100均设有用以对活动底座200的升降高度进行限位的限位部700，所有限位部700的限位高度均一致。具体地，所有的限位部700均设置在活动底座200的外边缘上，所述限位部700的数量与所述升降机构的数量一致，且两者的位置一一正对，即使气缸出现不同步的情况，由于所有限位部700的限位高度均一致，因此不同的气缸会相继地将所述活动底座200提升至与对应的限位部700进行抵接，当所有的限位部700均与所述活动底座200进行抵接时，此时可确保所述活动底座200处于水平状态。需要说明的是，当所述活动底座200与一个限位部700进行抵接时，若此时对应的气缸仍通过所述控制开关400进行举升时，由于所述气缸所受到的负载过大，因此多余的压缩气体会通过气缸的泄气阀向外排放。
34.如图4和图5所示，为了让焊接机器人识别不同焊接工装的工装编码，以便焊接机器人切换不同的焊接工序，所述活动底座200设有工装编码部230，所述工装编码部230设有若干个识别区231，所述固定底板100设有用以识别所述工装编码部230的识别器800，所述识别器800具体由若干个接近开关组成，所述接近开关的数量与所述识别区231的数量一致，且接近开关的位置与识别区231的位置一一对应。举个例子，若所述工装编码部230设有三个识别区231，且三个识别区231均为通孔，此时所述识别器800所识别的工装编码为“一一一”，焊接机器人执行工装编码为“一一一”的焊接工序；若所述孔板带有三个识别区231，且三个识别区231均不为通孔，此时所述识别器800所识别的工装编码为“〇〇〇”，焊接机器人执行工装编码为“〇〇〇”的焊接工序。
35.在本实用新型的一些实施例中，为了方便用户推拉所述活动底座200，所述活动底座200的前侧面设有两个推拉扶手(附图未示出)。
36.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。