箱体定位焊接工装的制作方法

1.本发明涉及箱体焊接的技术领域，尤其涉及一种箱体定位焊接工装。


背景技术：

2.焊接是将两个以上的工件连接成一个部件的常用方法，但焊接加工的精度不高，并且焊接过程产生的热量容易导致工件受热变形，所以被焊接成型的部件一般都需要进行二次加工，不仅增加了生产成本，而且对于尺寸和形位公差要求较高的工件，焊接过后的加工过程往往更加的繁琐，因此，对工件进行焊接时，需要相应的限位结构对待焊接的工件进行精准的限位，以避免焊接过程中，工件发生晃动，以及工件的受热变形，导致工件在焊接成型后尺寸和形位公差不能满足要求。
3.现有技术中的箱体至少由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和底板焊接而成的，为了加快焊接的进度，一般将底板与前侧板、后侧板通过一板件弯折成型，之后将左侧板焊接于前侧板与后侧板之间，将右侧板也焊接于前侧板与后侧板之间，最后还将左侧板、右侧板分别与底板进行焊接。由于前侧板、后侧板与底板是通过同一板体弯折形成u形而构成的，以至于前侧板、后侧板各自与底板之间会有弹性形变，使得工人在对左侧板、右侧板进行焊接时，需要用力将前侧板、后侧板掰至于底板垂直后再与左侧板或右侧板进行拼接定位焊接，这样的方式大大提高了工人的劳动强度，同时也降低了箱体的组装效率。
4.因此，亟需设计一种箱体定位焊接工装解决通过人工手动定位实现箱体焊接固定的问题。


技术实现要素：

5.为解决背景技术中提及的人工定位进行箱体焊接固定的技术问题，本发明提供的一种箱体定位焊接工装，通过自动化控制箱体的定位，从而实现箱体的焊接固定，提高生产效率。
6.为实现上述目的，本发明的一种箱体定位焊接工装的具体技术方案如下：
7.本发明提供一种箱体定位焊接工装，包括焊接平台，焊接平台上设置有定位结构，定位结构与箱体的外壁相接触从而实现对箱体外壁的定位，箱体内部设置有驱动结构，驱动结构的两侧设置有支撑结构，驱动结构驱动支撑结构与箱体的内壁相抵接从而实现对箱体内壁的定位。
8.作为本发明提供的优选实施例，支撑结构包括连接板，连接板的相对两侧分别和顶板相铰接，驱动结构驱动连接板的移动以使顶板和箱体的内壁相抵或分离。
9.作为本发明提供的优选实施例，焊接平台上设置有底板，驱动结构和底板固定连接。
10.作为本发明提供的优选实施例，底板上设置有滑动结构，滑动结构和顶板相连，以使顶板通过滑动结构沿直线滑动。
11.作为本发明提供的优选实施例，顶板上设置有第一连接块，连接板和第一连接块
通过铰链臂相连。
12.作为本发明提供的优选实施例，顶板上设置有第二连接块，第二连接块和滑动结构相连。
13.作为本发明提供的优选实施例，滑动结构包括导轨，导轨上设置有滑块，滑块和第二连接块固定连接。
14.作为本发明提供的优选实施例，顶板和箱体的顶角对应设置，顶板和箱体之间设置有缓冲块。
15.作为本发明提供的优选实施例，定位结构包括第一定位结构和第二定位结构，第一定位结构和焊接平台固定连接，第二定位结构可移动至箱体的外壁，箱体和第一定位结构预固定，第二定位结构与箱体外壁相抵，从而实现对箱体外壁的定位。
16.作为本发明提供的优选实施例，第一定位结构和第二定位结构分别和箱体的不同侧面的外壁相抵接。
17.作为本发明提供的优选实施例，第二定位结构和箱体的顶角对应设置。
18.作为本发明提供的优选实施例，第一定位结构包括至少一个定位块，至少一个定位块和箱体的外壁相抵接。
19.作为本发明提供的优选实施例，第二定位结构包括驱动部，驱动部和定位板相连，驱动部驱动定位板伸缩移动，以使定位板和箱体的外壁相抵或分离。
20.作为本发明提供的优选实施例，驱动部包括第一气缸，第一气缸和支撑块相连，支撑块和焊接平台固定连接。
21.作为本发明提供的优选实施例，第一气缸和固定板相连，定位板设置在固定板的相对两侧，以使第一气缸同时驱动两定位板和箱体相邻侧壁相抵接。
22.本发明提供的一种箱体定位焊接工装，通过定位结构对箱体的外壁进行定位，箱体的内部设置有驱动结构和支撑结构，以实现对箱体的顶角进行定位，通过联动控制对箱体进行定位，结构简单、便于控制，从而提高生产效率。
23.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
24.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
25.图1为本发明提供的箱体定位焊接工装的整体结构示意图；
26.图2为本发明提供的箱体定位焊接工装的俯视图；
27.图3为本发明提供的箱体定位焊接工装的侧视图；
28.图4为本发明提供的第一定位结构的整体结构示意图；
29.图5为本发明提供的箱体定位焊接工装局部结构示意图一；
30.图6为本发明提供的箱体定位焊接工装局部结构示意图二；
31.图7为本发明提供的滑动结构的结构示意图。
32.1、箱体；2、第一定位结构；3、底板；31、安装孔；4、第二定位结构；41、第一气缸；42、支撑块；43、固定板；44、定位板；45、容置槽；5、第二气缸；6、连接板；7、顶板；71、缓冲块；72、第一连接块；8、第二连接块；9、滑动结构；91、滑块；92、导轨；10、铰链臂。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
36.如图1至图3所示，本发明提供一种箱体定位焊接工装，包括焊接平台、定位结构、驱动结构和支撑结构。定位结构设置在焊接平台上，定位结构用于对箱体1的外壁进行定位。驱动结构设置在箱体的内壁，驱动结构和支撑结构相连，以使驱动结构驱动支撑结构对箱体1的内壁进行定位。机械手将箱体1置于焊接平台上，箱体1和定位结构相抵接，以使定位结构对箱体1的外壁进行固定，驱动结构驱动支撑结构与箱体1的内壁相抵接，从而实现对箱体1内壁的定位。一般地，箱体1在焊接固定之前先进行预焊，预焊将箱体1的多个侧壁通过焊点连接，预焊后的箱体1放置在箱体定位焊接工装进行箱体1的焊接固定。本发明提供的箱体定位焊接工装通过对箱体1的外壁和内壁分别进行定位，结构简单，便于操作控制以实现箱体1的快速定位焊接。
37.当然，可以理解的是，本发明提供的实施例中的箱体1主要包括多个侧面依次围设形成的箱体1侧壁，其中可以包括三个侧面、四个侧面或多个侧面，以使箱体1的横截面形成三角形、矩形或者多边形，在此，仅以矩形的箱体1为例做详细的阐述，其他形状的箱体1也在本发明的保护范围之内。
38.进一步，定位结构包括第一定位结构2和第二定位结构4，第一定位结构2和焊接平台固定连接，第二定位结构4和箱体1的外壁相抵或分离，以使箱体1的部分侧壁和第一定位结构2相抵接，实现箱体1的预固定。
39.优选的，第一定位结构2包括至少一个定位块，当然，可以理解的是，定位块的数量可以包括一个、两个或者多个，不同数量的定位块分别和箱体1的外壁相抵接，以实现对箱体1的预固定。
40.进一步，定位块设置在焊接平台上，箱体1置于焊接平台上，箱体1的侧壁和定位块
相抵接，以使箱体1的部分侧壁抵靠在定位块上，以实现对箱体1的预固定。当然，可以理解的是，箱体1的每个侧壁上设置有至少一个定位块以加固定位块对箱体1的固定，使得箱体1更加稳固地和定位块相抵接。
41.具体的，定位块为l型板状结构，l型板状结构的水平部和焊接平台固定连接，l型板状结构的竖直部和箱体1的外壁相抵接，箱体1放置在焊接平台上以使箱体1的外壁和定位块相抵，以实现定位块限制箱体1的部分自由度。
42.如图4所示，第二定位结构4包括驱动部、固定板43和定位板44。驱动部驱动固定板43移动，固定板43带动定位板44和箱体1的侧壁相抵接，以使第二定位结构4对箱体1外壁的定位，从而实现第一定位结构2和第二定位结构4相配合控制对箱体1的外壁进行定位，结构简单，操作方便，通过分别联动控制即可实现对箱体1的快速定位。
43.进一步，第二定位结构4和箱体1的顶角对应设置，第二定位结构4同时对箱体1的两个侧壁进行定位，以限制箱体1外壁的移动。当然，可以理解的是，此处第二定位结构4对箱体1的两个侧壁仅是对矩形箱体1而言，对于其他形状的箱体1也可以实现对箱体1的多个侧壁进行定位。
44.具体的，驱动部包括第一气缸41，第一气缸41和支撑块42固定连接，支撑块42和焊接平台相固定，以使第一气缸41通过支撑块42固定在焊接平台上。第一气缸41的轴线和箱体1的顶角平均线设置在同一水平线上，以使第一定位结构2平稳地对箱体1的相邻两侧壁进行定位，防止第二定位结构4和箱体1的相邻两侧壁接触出现力的不平衡无法实现对箱体1的外壁进行定位。
45.进一步，第一气缸41的侧壁和固定板43相连，第一气缸41驱动固定板43伸缩移动，以使定位板44和箱体1的外壁相抵或分离，从而实现对箱体1外壁的快速定位。
46.具体的，固定板43为板状结构，固定板43上设置有容置槽45，容置槽45和箱体1顶角的形状相适配，以使固定板43靠近箱体1的外壁移动，箱体1的顶角和固定板43的容置槽45相抵接，箱体1的相邻两侧壁和定位板44相抵接，从而实现第一定位结构2对箱体1外壁的快速定位。当然，可以理解的是，固定板43的结构还可以设置为其他的结构，固定板43上设置的定位板44的数量为两个、三个或者多个，以实现固定板43和箱体1不同外壁相抵接，在此对于定位板44的数量不做具体的限定，只要能实现固定板43和箱体1外壁一一对应即可。
47.进一步，定位板44和固定板43的侧壁相互垂直设置，以增大定位板44和箱体1外壁的接触面积，从而实现定位板44和箱体1外壁更加快速、稳定地接触。固定板43上设置有缓冲垫，以减小第一气缸41驱动固定板43移动至箱体1外壁过程中对箱体1外壁造成的冲击，避免对箱体1外壁造成损坏。
48.作为优选的实施例，固定板43为钳式结构，类似于现有技术中的工具钳子，钳式结构设置有两自由端，两自由端和定位板44相连，以使两定位板44形成的角度和箱体1相邻两侧壁形成的角度相适配。
49.具体的，第一气缸41处于回缩状态，也就是第一气缸41的初始状态，此时，预焊的箱体1通过人工或者机械手放置在本发明提供的箱体定位焊接工装上，将箱体1的相邻两侧壁和定位块相抵接，此时第一气缸41伸出，箱体1的外壁同时被第一定位结构2和第二定位结构4定位。第一定位结构2和第二定位结构4完成定位后，驱动结构驱动支撑结构对箱体1的内壁进行定位，从而实现对箱体1的定位焊接。
50.进一步，第一气缸41动作后，箱体1的外壁已经实现固定，但是箱体1的内壁还未进行固定，由于焊接工艺的问题，焊接时箱体1会受热变形，因此驱动结构和支撑结构对箱体1内壁进行定位，以减小箱体1的变形量。
51.如图5和图6所示，焊接平台上设置有底板3，驱动结构设置在底板3上，以使驱动结构对箱体1的内壁进行定位。当然，可以理解的是，驱动结构设置在箱体1内壁形成的容置空间内，以使驱动结构驱动支撑结构对箱体1的内壁进行抵接固定。
52.进一步，驱动结构包括第二气缸5，第二气缸5的相对两侧设置支撑结构，支撑结构分别和箱体1的相对两侧壁对应设置，以使驱动结构驱动支撑结构与箱体1的内壁相抵接。
53.进一步，支撑结构包括连接板6，连接板6和第二气缸5相连，以使第二气缸5同时驱动两侧设置的连接板6，从而实现对箱体1内壁的同时定位。
54.具体的，气缸上设置有连接块，连接块上设置有凹槽，连接板6上设置有凸块，凸块和凹槽插接固定，以使连接板6和固定块相固定，从而实现第二气缸5同时驱动两侧设置的连接板6同时移动。
55.如图5所示，连接板6的相对两侧设置有顶板7，顶板7和连接板6相铰接。当然，可以理解的是，顶板7可以和箱体1的侧壁相对设置，也可以和箱体1内壁的顶角相对设置。作为本发明优选的实施例，顶板7和箱体1内壁的顶角相对设置，以使第二气缸5驱动连接板6的移动进而控制顶板7和箱体1内壁的顶角相抵或分离。
56.进一步，箱体1的内部结构沿第二气缸5的轴线对称设置，以使第二气缸5驱动两侧设置的连接板6同时运动，从而实现对箱体1内壁形成的各个顶角进行定位。
57.进一步，顶板7和连接板6通过铰链臂10铰接，顶板7和滑动结构9相连，第二气缸5驱动连接板6的移动，顶板7通过滑动结构9沿直线移动，以使顶板7和箱体1内壁的顶角相抵和分离。
58.具体的，顶板7上设置有第一连接块72，第一连接块72和顶板7垂直设置。当然，可以理解的是，顶板7和第一连接块72可以设置为一体成型结构，第一连接块72可以设置为l型板状结构，第一连接块72的水平面和铰链臂10的一端相铰接，连接板6的一端和铰链臂10的另一端相铰接，以使连接板6移动带动铰链臂10转动，进而驱动第一连接块72带动顶板7在滑动结构9上沿直线移动。
59.进一步，第一连接块72的下方设置有第二连接块8，第二连接块8可以和顶板7设置为一体成型结构，也可以将第二连接块8固定设置在滑动结构9上。对于第一连接块72、第二连接块8和顶板7的固定形式在此不做具体的限定。
60.进一步，滑动结构9设置在底板3上，根据箱体1的形状以及顶板7的个数对滑动结构9的数量进行限定。当然可以理解的是，本发明实施例提供的箱体1结构为矩形箱体1，矩形箱体1的顶角个数为四个，因此，滑动结构9的数量和箱体1顶角的数量相同。对于滑动结构9的具体数量在此不做具体的限定。
61.如图6所示，底板3的形状为h型板状结构，底板3包括水平板，水平板的相对两侧垂直设置有竖直板，第二气缸5固定设置在水平板上。具体的，水平板上设置有安装孔31，通过螺钉将第二气缸5和水平板固定连接，以使第二气缸5设置在水平板上，从而实现第二气缸5设置在底板3的中心位置，以实现对箱体1内壁同时定位。
62.如图7所示，滑动结构9包括导轨92，导轨92上设置有滑块91，滑块91和第二连接块
8固定连接，连接板6驱动铰链臂10转动，以使顶板7驱动滑块91沿导轨92移动，从而实现第二气缸5驱动力的方向的转换，以使顶板7和箱体1内壁的顶角相抵和分离。
63.进一步，滑动结构9和底板3的固定位置也可以根据固定箱体1的形状以及位置关系进行变化，根据箱体1的大小或形状不同，改变滑动结构9和底板3的位置关系，以使顶板7和箱体1内壁顶角相抵或者分离，从而实现对箱体1内壁的定位。
64.进一步，顶板7上设置有缓冲块71，缓冲块71和箱体1的内壁相抵或分离，以减缓对箱体1的冲击而导致的变形。
65.作为优选的实施例，缓冲块71为柔性材料，可以设置为橡胶块或柔性塑料结构，顶板7和箱体1内壁的顶角相抵接时，能够对箱体1内壁进行缓冲，从而避免箱体1的变形。对于缓冲块71的具体结构可以设置为块状结构，缓冲块71的具体设置位置，设置在与第一连接块72相对一侧的顶板7上，以使缓冲块71对箱体1内壁产生缓冲作用。当然，可以理解的是，缓冲块71的边缘高于箱体1的侧壁设置，以使顶板7驱动缓冲块71和箱体1内壁的顶角相抵，从而实现对箱体1内壁的充分固定，确保相邻两侧壁形成的顶角不受形变的影响。
66.本发明实施例提供的箱体定位焊接工装的工作过程如下：
67.初始状态下，也就是第一气缸41处于回缩状态，预焊后的箱体1通过人工或者机械手放置在焊接平台上，此时，将箱体1的相邻两侧壁和定位块相抵接，控制第一气缸41和箱体1的另外相邻两侧壁相抵接，以对箱体1进行位置调整，实现对箱体1外壁的固定。第一气缸41动作结束后发出电信号传送至第二气缸5，第二气缸5伸出，带动相对两侧设置的连接板6移动，连接板6驱动铰链臂10转动，以使铰链臂10驱动顶板7沿直线移动，进而控制顶板7和箱体1内壁的顶角相抵接，以使箱体1内壁被固定。由此，箱体1完成定位，第二气缸5发出电信号传递至机器人或机械手臂进行焊接作业。箱体1焊接完成后发出电信号传递至第二气缸5，第二气缸5进行回缩状态，随后电信号传递至第一气缸41，第一气缸41进行回缩状态，机械手对焊接完成的箱体1进行搬运。
68.本发明提供的一种箱体定位焊接工装，通过定位结构对箱体1的外壁进行定位，箱体1的内部设置有驱动结构和支撑结构，以实现对箱体1内壁的顶角进行定位，通过联动控制对箱体进行定位，结构简单、便于控制，从而提高生产效率。
69.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。