一种用于高能微弧火花焊接的夹具设备

文档序号:32385197发布日期:2022-11-30 05:58阅读:40来源:国知局
一种用于高能微弧火花焊接的夹具设备

1.本发明涉及高能微弧火花焊接技术领域,具体而言,涉及一种用于高能微弧火花焊接的夹具设备。


背景技术:

2.随着社会的发展和工业水平的不断进步,机械制造业得到了很大的突破。焊接机器人夹具是由机械代替人力进行工作的夹具,不仅可以起到节约人力消耗,而且还可提高焊接精度。
3.在高能微弧火花焊接中,往往是电极夹持机构在机器人控制下根据程序规定轨迹运动,同时电极与基体之间在高能微弧火花电源输出的脉冲电压下放电融化电极和基体表面,从而在基体表面获得一层包含电极和基体成分的再冶金层。从而实现高能微弧火花焊接。
4.而在高能微弧火花焊接过程中,现有的焊接夹具只能是在高能微弧火花焊接完工件的顶面之后,需要将工件从机器人的焊接夹具中拆下,然后通过人力或借助其他设备将工件翻转,使工件的底面朝上,再将工件安装固定在机器人的焊接夹具中,才能再继续焊接工件的底面;这样造成工序操作复杂,需要将工件反复拆装,尤其是在工件翻转之后,需要重新对工件进行定位,以保证后续的焊接精度,这样造成工作效率较低。


技术实现要素:

5.本发明旨在解决现有的高能微弧火花焊接过程中,焊接机器人只能先对工件顶面进行焊接,而后再人工拆卸并将工件的底面翻转朝上进行二次安装焊接,造成工序操作复杂且工作效率较低的问题。
6.为解决上述问题,本发明提供一种用于高能微弧火花焊接的夹具设备,包括:
7.基座;
8.第一夹持臂,设置在所述基座上;
9.第一转动盘,设置在所述第一夹持臂的一端处;
10.第一驱动机构,与所述第一转动盘连接,所述第一驱动机构用于驱动所述第一转动盘相对所述第一夹持臂转动;
11.第二夹持臂,设置在所述基座上,所述第二夹持臂与所述第一夹持臂铰接;
12.第二转动盘,设置在所述第二夹持臂的一端处,所述第二转动盘与所述第一转动盘相对设置,所述第二转动盘适于相对所述第二夹持臂转动,所述第二转动盘和所述第一转动盘用于夹持焊接工件;以及
13.夹持驱动机构,用于使所述第一夹持臂的一端和所述第二夹持臂的一端靠近或远离。
14.可选地,所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括凸轮传动机构;
15.所述夹持驱动机构包括:夹持驱动机构本体和伸缩杆,所述伸缩杆插入所述夹持
驱动机构本体中,所述夹持驱动机构本体用于驱动所述伸缩杆伸缩,所述夹持驱动机构本体设置在所述基座上;
16.所述凸轮传动机构与所述伸缩杆传动连接,所述凸轮传动机构分别与所述第一夹持臂和所述第二夹持臂连接,所述凸轮传动机构用于将所述伸缩杆的伸缩运动转换为所述第一夹持臂和所述第二夹持臂的夹持运动。
17.可选地,所述凸轮传动机构包括:
18.第一凸起结构,设置在所述第一夹持臂的另一端处;
19.第二凸起结构,设置在所述第二夹持臂的另一端处,所述第二凸起结构和所述第一凸起结构相对设置,所述伸缩杆的伸缩端为锥体结构,所述伸缩杆的伸缩端置于所述第二凸起结构和所述第一凸起结构之间;
20.第一固定座,固定在所述基座上;
21.第二固定座,固定在所述基座上,所述第一夹持臂的另一端和所述第二夹持臂的另一端置于所述第一固定座和所述第二固定座之间;
22.第一弹簧,置于所述第一固定座和所述第一夹持臂的另一端之间,所述第一弹簧用于将所述第一夹持臂的另一端向所述第二夹持臂的另一端推顶;以及
23.第二弹簧,置于所述第二固定座和所述第二夹持臂的另一端之间,所述第二弹簧用于将所述第二夹持臂的另一端向所述第一夹持臂的另一端推顶。
24.可选地,所述第一夹持臂包括第一上臂、第一下臂、第一前背板和第一后背板,所述第一上臂和所述第一下臂平行设置,所述第一上臂和所述第一下臂的一端同时与所述第一前背板连接,所述第一驱动机构设置在所述第一前背板外侧,所述第一转动盘设置在所述第一前背板内侧,所述第一上臂和所述第一下臂的另一端同时与所述第一后背板连接,所述第一弹簧分别与所述第一后背板和所述第一固定座连接,所述第一凸起结构同时与所述第一上臂和所述第一下臂的另一端连接;
25.所述第二夹持臂包括第二上臂、第二下臂、第二前背板和第二后背板,所述第二上臂和所述第二下臂平行设置,所述第二上臂和所述第二下臂的一端同时与所述第二前背板连接,所述第二转动盘设置在所述第二前背板内侧,所述第二上臂和所述第二下臂的另一端同时与所述第二后背板连接,所述第二弹簧分别与所述第二后背板和所述第二固定座连接,所述第二凸起结构同时与所述第二上臂和所述第二下臂的另一端连接;
26.所述第一上臂中央开设有第一长条形通孔,所述第一长条形通孔沿着所述第一上臂的长度方向延伸,所述第二上臂插入所述第一长条形通孔,所述第二下臂中央开设有第二长条形通孔,所述第二长条形通孔沿着所述第二下臂的长度方向延伸,所述第一下臂插入所述第二长条形通孔;
27.所述凸轮传动机构还包括盖板,所述盖板置于所述第一夹持臂和所述第二夹持臂上,所述盖板分别与所述第一固定座和所述第二固定座连接;
28.所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括铰接轴,所述铰接轴的顶端与所述盖板连接,所述铰接轴的底端依次穿过所述第一上臂、所述第一长条形通孔内的所述第二上臂、所述第二下臂和所述第二长条形通孔内的所述第一下臂之后与所述基座连接。
29.可选地,所述基座包括:
30.底座;
31.转动轴,与所述底座连接;
32.第三转动盘,与所述转动轴连接,所述第三转动盘置于所述底座上,所述第一夹持臂和所述第二夹持臂设置在所述第三转动盘顶面,所述第一夹持臂和所述第二夹持臂同时与所述第三转动盘铰接,所述第三转动盘通过所述转动轴相对所述底座旋转;
33.环形齿条,设置在所述第三转动盘的底部,所述转动轴置于所述环形齿条中央处;以及
34.第二驱动机构,其输出端与齿轮连接,所述齿轮与所述环形齿条啮合,所述第二驱动机构用于驱动所述齿轮转动。
35.可选地,所述基座还包括多个液压缸,多个所述液压缸竖立设置在所述底座的下方,所述液压缸的活塞杆与所述底座连接。
36.可选地,所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括多个压力传感器、多个激光传感器、多个驱动泵和控制器,
37.多个所述液压缸为偶数个并围绕所述转动轴均布设置,每个所述液压缸的活塞杆顶端设置有一个所述压力传感器和一个所述激光传感器,所述压力传感器用于检测所述活塞杆顶端的压力,所述激光传感器用于检测所述活塞杆顶端距离地面的高度,每个所述驱动泵用于驱动一个所述液压缸的活塞杆的伸缩量,
38.每个所述压力传感器和每个所述激光传感器与所述控制器连接,多个所述驱动泵与所述控制器连接。
39.可选地,所述第三转动盘为圆盘状结构,所述第三转动盘的一段棱边为直线棱边,所述第一转动盘和所述第二转动盘设置在所述第三转动盘的一段棱边处。
40.可选地,所述第二夹持臂的一端开设有滑动槽,
41.所述第二夹持臂包括导杆、滑动轴承机构、第三弹簧和第四弹簧;
42.所述滑动槽沿着所述第二夹持臂的长度方向设置,所述导杆置于所述滑动槽内,所述导杆沿着所述滑动槽设置,所述导杆的两端与所述滑动槽内的两端连接,所述导杆穿过所述滑动轴承机构的基座,所述滑动轴承机构置于所述滑动槽中,所述滑动轴承机构适于沿着所述导杆移动,所述滑动轴承机构的转动体与所述第二转动盘连接,所述滑动轴承机构用于使所述第二转动盘相对所述第二夹持臂转动,所述第三弹簧和所述第四弹簧分别套在所述导杆外,所述滑动轴承机构置于所述第三弹簧和所述第四弹簧之间,所述第三弹簧和所述第四弹簧用于使所述滑动轴承机构保持在所述滑动槽中间位置。
43.可选地,所述滑动槽内的上表面和下表面分别开设有t型槽,所述滑动轴承机构上表面和下表面分别固定有t型块,每个所述t型块置于相应的所述t型槽中,所述t型块适于沿着所述t型槽往复移动。
44.与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
45.使用时,将工件置于第一转动盘和第二转动盘之间,然后通过夹持驱动机构驱动,使所述第一夹持臂的一端和所述第二夹持臂的一端靠近,从而使第一转动盘和第二转动盘夹持焊接工件,然后使用相应的高能微弧火花焊接对工件的顶面进行焊接。在工件的顶面焊接完毕之后,通过第一驱动机构驱动第一转动盘转动,同时利用所述第二转动盘适于相对所述第二夹持臂转动的特点,使得第一转动盘带动第二转动盘同时转动,使工件底面翻转朝上,然后再对翻转朝上的工件底面进行焊接。从而避免处理完工件的顶面之后需要将
工件拆下再将其底面翻转朝上,而后再需要对工件装夹、定位,造成;从而大幅度简化操作工序,提高工作效率。并且,在第一驱动机构通过第一转动盘和第二转动盘使工件翻转过程中,通过夹持驱动机构对所述第一夹持臂的一端或所述第二夹持臂的一端加力,使第一转动盘和第二转动盘对工件的夹持力更大,从而避免工件在翻转过程中发生移动或掉落,以保证工件翻转过程中的安全性和定位稳定性。从而解决焊接机器人只能先对工件顶面进行焊接,而后再人工拆卸并将工件的底面翻转朝上进行二次安装焊接,造成工序操作复杂且工作效率较低的问题。
附图说明
46.图1为本发明的所述用于高能微弧火花焊接的夹具设备的第一示意性立体图;
47.图2为本发明的所述用于高能微弧火花焊接的夹具设备的第二示意性立体图;
48.图3为本发明的所述用于高能微弧火花焊接的夹具设备的第三示意性立体图;
49.图4为本发明的所述用于高能微弧火花焊接的夹具设备的第二夹持臂的局部示意性立体图;
50.图5为本发明的所述用于高能微弧火花焊接的夹具设备的压力传感器、激光传感器和控制器相互连接的示意性流程图;
51.附图标记说明:
52.100、第一夹持臂;110、第一转动盘;120、第一驱动机构;131、第一上臂;132、第一下臂;133、第一前背板;134、第一后背板;135、第一长条形通孔;200、第二夹持臂;210、第二转动盘;221、第二上臂;222、第二下臂;223、第二前背板;224、第二后背板;225、第二长条形通孔;231、滑动槽;232、导杆;233、滑动轴承机构;234、第三弹簧;235、第四弹簧;236、t型槽;237、t型块;300、基座;310、底座;320、转动轴;330、第三转动盘;331、第三转动盘的一段;340、环形齿条;350、第二驱动机构;360、齿轮;370、液压缸;371、活塞杆;372、压力传感器;373、激光传感器;374、驱动泵;375、控制器;400、夹持驱动机构;410、夹持驱动机构本体;420、伸缩杆;510、第一凸起结构;520、第二凸起结构;530、第一固定座;540、第二固定座;550、第一弹簧;560、第二弹簧;570、盖板。
具体实施方式
53.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
54.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
55.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“设置”、“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;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。
56.在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
57.附图中的x轴表示前后方向,其中,x轴的正向(箭头方向)表示前,x轴的后向(箭头的反方向)表示后;z轴表示上下方向,其中,z轴的正向(箭头方向)表示上,z轴的后向(箭头的反方向)表示下;y轴表示左右方向。
58.为解决上述技术问题,参见图1至图4,本实施例提供了一种用于高能微弧火花焊接的夹具设备,包括:
59.基座300;
60.第一夹持臂100,设置在所述基座300上;
61.第一转动盘110,设置在所述第一夹持臂100的一端处;
62.第一驱动机构120,与所述第一转动盘110连接,所述第一驱动机构120用于驱动所述第一转动盘110相对所述第一夹持臂100转动;
63.第二夹持臂200,设置在所述基座300上,所述第二夹持臂200与所述第一夹持臂100铰接;
64.第二转动盘210,设置在所述第二夹持臂200的一端处,所述第二转动盘210与所述第一转动盘110相对设置,所述第二转动盘210适于相对所述第二夹持臂200转动,所述第二转动盘210和所述第一转动盘110用于夹持焊接工件;以及
65.夹持驱动机构400,用于使所述第一夹持臂100的一端和所述第二夹持臂200的一端靠近或远离。
66.这里的第一驱动机构120可以是驱动电机。这里的夹持驱动机构400既可以是活塞缸机构,也可以是电缸。
67.使用时,将工件置于第一转动盘和第二转动盘之间,然后通过夹持驱动机构400驱动,使所述第一夹持臂100的一端和所述第二夹持臂200的一端靠近,从而使第一转动盘110和第二转动盘210夹持焊接工件,然后使用相应的高能微弧火花焊接对工件的顶面进行焊接。在工件的顶面焊接完毕之后,通过第一驱动机构120驱动第一转动盘转动,同时利用所述第二转动盘210适于相对所述第二夹持臂200转动的特点,使得第一转动盘带动第二转动盘同时转动,使工件底面翻转朝上,然后再对翻转朝上的工件底面进行焊接。从而避免处理完工件的顶面之后需要将工件拆下再将其底面翻转朝上,而后再需要对工件装夹、定位,造成;从而大幅度简化操作工序,提高工作效率。并且,在第一驱动机构120通过第一转动盘和第二转动盘使工件翻转过程中,通过夹持驱动机构400对所述第一夹持臂100的一端或所述第二夹持臂200的一端加力,使第一转动盘和第二转动盘对工件的夹持力更大,从而避免工件在翻转过程中发生移动或掉落,以保证工件翻转过程中的安全性和定位稳定性。从而解决焊接机器人只能先对工件顶面进行焊接,而后再人工拆卸并将工件的底面翻转朝上进行二次安装焊接,造成工序操作复杂且工作效率较低的问题。
68.参见图1至图4,进一步地,所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括凸轮传动机构;
69.所述夹持驱动机构400包括:夹持驱动机构本体410和伸缩杆420,所述伸缩杆420插入所述夹持驱动机构本体410中,所述夹持驱动机构本体410用于驱动所述伸缩杆420伸缩,所述夹持驱动机构本体410设置在所述基座300上;
70.所述凸轮传动机构与所述伸缩杆420传动连接,所述凸轮传动机构分别与所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200连接,所述凸轮传动机构用于将所述伸缩杆420的伸缩运动转换为所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200的夹持运动。
71.本实施例中的凸轮传动机构具有结构简单、紧凑,占空间位置小的特点,从而利用凸轮传动机构将所述伸缩杆420的伸缩运动转换为所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200的夹持运动。
72.参见图1至图4,进一步地,所述凸轮传动机构包括:
73.第一凸起结构510,设置在所述第一夹持臂100的另一端处;
74.第二凸起结构520,设置在所述第二夹持臂200的另一端处,所述第二凸起结构520和所述第一凸起结构510相对设置,所述伸缩杆420的伸缩端为锥体结构,所述伸缩杆420的伸缩端置于所述第二凸起结构520和所述第一凸起结构510之间;
75.第一固定座530,固定在所述基座300上;
76.第二固定座540,固定在所述基座300上,所述第一夹持臂100的另一端和所述第二夹持臂200的另一端置于所述第一固定座530和所述第二固定座540之间;
77.第一弹簧550,置于所述第一固定座530和所述第一夹持臂100的另一端之间,所述第一弹簧550用于将所述第一夹持臂100的另一端向所述第二夹持臂200的另一端推顶;以及
78.第二弹簧560,置于所述第二固定座540和所述第二夹持臂200的另一端之间,所述第二弹簧560用于将所述第二夹持臂200的另一端向所述第一夹持臂100的另一端推顶。
79.在第一转动盘和第二转动盘处于未夹持工件的情况下,夹持驱动机构400的伸缩杆420处于缩回状态,此时在第一弹簧550和第二弹簧560的作用下,使所述第一夹持臂100的另一端和所述第二夹持臂200的另一端相互靠近,相应的,使所述第一夹持臂100的一端和所述第二夹持臂200的一端相互远离,从而使第一转动盘和第二转动盘彼此远离并呈张开状态,然后将工件置于第一转动盘和第二转动盘之间,接着,夹持驱动机构400驱动伸缩杆420伸出,利用伸缩杆420的伸缩端为锥体结构,所述伸缩杆420的伸缩端置于所述第二凸起结构520和所述第一凸起结构510之间,从而在伸缩杆420的伸缩端不断向前移动过程中,伸缩杆420不断推动所述第二凸起结构520和所述第一凸起结构510向左右两侧移动,从而使所述第一夹持臂100的另一端和所述第二夹持臂200的另一端不断远离,相应的使所述第一夹持臂100的一端和所述第二夹持臂200的一端相互靠近,从而使第一转动盘和第二转动盘彼此靠近并将工件夹住,实现对工件的夹紧。
80.这样,仅仅通过控制伸缩杆420的伸缩运动便可以控制第一转动盘和第二转动盘之间的距离,从而实现对第一转动盘和第二转动盘夹持状态的调节。而夹持驱动机构400、第一凸起结构510、第二凸起结构520、第一固定座530和第二固定座540占用空间小。同时利用第一凸起结构510、第二凸起结构520、第一固定座530、第二固定座540、第一弹簧550和第二弹簧560相互配合,实现运动方向的转换。并且利用伸缩杆420的伸缩端为圆锥体结构的特点,使得伸缩端在逐渐插入第一凸起结构510和第二凸起结构520的过程中,利用杠杆原
理,使第一转动盘和第二转动盘之间的距离也逐渐减小,从而起到对第一转动盘和第二转动盘的夹持力的逐渐增大,这样可以通过调节伸缩杆420的伸缩速度,也就是伸缩快慢,使第一转动盘和第二转动盘对工件夹持力逐渐增大或逐渐缩小,避免第一夹持臂100和第二夹持臂200在夹持工件过程中突然对工件施加夹持力而导致第一转动盘和第二转动盘将工件夹坏。
81.并且,利用伸缩杆420的伸缩端为圆锥体结构的特点,在第一转动盘和第二转动盘带动工件进行翻转过程中,使伸缩杆420向前伸出微量距离,从而通过第一夹持臂100和第二夹持臂200带动第一转动盘和第二转动盘在合理范围内增大对工件的夹紧力,从而防止因为工件过重而在翻转过程中相对第一转动盘或第二转动盘发生下滑而造成原有的焊接定位基准被破坏,从而保证翻转过程中对工件定位的准确性。
82.参见图1至图4,进一步地,所述第一夹持臂100包括第一上臂131、第一下臂132、第一前背板133和第一后背板134,所述第一上臂131和所述第一下臂132平行设置,所述第一上臂131和所述第一下臂132的一端同时与所述第一前背板133连接,所述第一驱动机构120设置在所述第一前背板133外侧,所述第一转动盘110设置在所述第一前背板133内侧,所述第一上臂131和所述第一下臂132的另一端同时与所述第一后背板134连接,所述第一弹簧550分别与所述第一后背板134和所述第一固定座530连接,所述第一凸起结构510同时与所述第一上臂131和所述第一下臂132的另一端连接;
83.所述第二夹持臂200包括第二上臂221、第二下臂222、第二前背板223和第二后背板224,所述第二上臂221和所述第二下臂222平行设置,所述第二上臂221和所述第二下臂222的一端同时与所述第二前背板223连接,所述第二转动盘210设置在所述第二前背板223内侧,所述第二上臂221和所述第二下臂222的另一端同时与所述第二后背板224连接,所述第二弹簧560分别与所述第二后背板224和所述第二固定座540连接,所述第二凸起结构520同时与所述第二上臂221和所述第二下臂222的另一端连接。
84.这里的第一夹持臂100和第二夹持臂200的结构相同;
85.这里,所述第一夹持臂100由第一上臂131、第一下臂132、第一前背板133和第一后背板134拼接而成可以大幅度降低第一夹持臂100的整体重量,因为要在第一夹持臂100安装第一转动盘和相应的第一驱动机构120,因此需要保证第一夹持臂100的体积和结构强度不能过低,以避免第一夹持臂100与第二夹持臂200在相互配合夹持工件的过程中第一夹持臂100发生翘曲变形,但是第一夹持臂100的结构强度过高也会导致其重量和相应的加工、安装难度增大,甚至不适于运动。为此通过将第一夹持臂100设计为第一上臂131和第一下臂132两个主体结构并配合第一前背板133和第一后背板134进行固定,这样既可以利用第一上臂131和第一下臂132实现保证第一夹持臂100的结构强度,同时还将第一夹持臂100进行了合理的拆分以便于生产加工和安装,并且相对于采用整体式结构的情况还降低了第一夹持臂100的重量。尤其是第一前背板133和第一后背板134的设置位置既能够方便第一驱动机构120、第一凸起结构510和第一转动盘的安装,又保证了第一上臂131和第一下臂132的连接强度,从而提高了第一夹持臂100的综合使用性能。
86.而且第一夹持臂100和第二夹持臂200是对夹设置,并且第一夹持臂100和第二夹持臂200结构相同,这样整体提高了第一夹持臂100和第二夹持臂200的使用性能。
87.所述第一上臂131中央开设有第一长条形通孔135,所述第一长条形通孔135沿着
所述第一上臂131的长度方向延伸,所述第二上臂221插入所述第一长条形通孔135,所述第二下臂222中央开设有第二长条形通孔225,所述第二长条形通孔225沿着所述第二下臂222的长度方向延伸,所述第一下臂132插入所述第二长条形通孔225;
88.所述凸轮传动机构还包括盖板570,所述盖板570置于所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200上,所述盖板570分别与所述第一固定座530和所述第二固定座540连接;
89.所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括铰接轴,所述铰接轴的顶端与所述盖板570连接,所述铰接轴的底端依次穿过所述第一上臂131、所述第一长条形通孔135内的所述第二上臂221、所述第二下臂222和所述第二长条形通孔225内的所述第一下臂132之后与所述基座300连接。
90.这里通过所述第二上臂221插入所述第一长条形通孔135,所述第一下臂132插入所述第二长条形通孔225,然后所述铰接轴的底端依次穿过所述第一上臂131、所述第一长条形通孔135内的所述第二上臂221、所述第二下臂222和所述第二长条形通孔225内的所述第一下臂132,这样利用第一长条形通孔135和第二长条形通孔225充分缩小第一上臂131和第二上臂221的铰接处体积,以及第一下臂132和第二下臂222的铰接处体积,从而避免因为铰接处体积过大而造成对其他机构的干涉。
91.并且,利用所述第一上臂131中央开设有第一长条形通孔135,所述第二下臂222中央开设有第二长条形通孔225,而不是在第一下臂132中央开设有第二长条形通孔225,从而避免第一长条形通孔135和第二长条形通孔225都开在第一夹持臂100处而造成第一夹持臂100应力过于集中的问题发生,从而利用所述第一上臂131中央开设有第一长条形通孔135,所述第二下臂222中央开设有第二长条形通孔225,将应力均匀的分配给第一夹持臂100和第二夹持臂200,从而延长了第一夹持臂100和第二夹持臂200的使用寿命。
92.另外,利用所述盖板570分别与所述第一固定座530和所述第二固定座540连接,并且所述铰接轴的顶端与所述盖板570连接,所述铰接轴的底端依次穿过所述第一上臂131、所述第一长条形通孔135内的所述第二上臂221、所述第二下臂222和所述第二长条形通孔225内的所述第一下臂132之后与所述基座300连接。从而充分利用第一固定座530和所述第二固定座540实现对盖板570的固定,并利用盖板570实现对铰接轴的固定,从而充分缩小铰接轴的固定定位结构。
93.参见图1至图4,进一步地,所述基座300包括:
94.底座310;
95.转动轴320,与所述底座310连接;
96.第三转动盘330,与所述转动轴320连接,所述第三转动盘330置于所述底座310上,所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200设置在所述第三转动盘330顶面,所述第一夹持臂100和所述第二夹持臂200同时与所述第三转动盘330铰接,所述第三转动盘330通过所述转动轴320相对所述底座310旋转;
97.环形齿条340,设置在所述第三转动盘330的底部,所述转动轴320置于所述环形齿条340中央处;以及
98.第二驱动机构350,其输出端与齿轮360连接,所述齿轮360与所述环形齿条340啮合,所述第二驱动机构350用于驱动所述齿轮360转动。
99.第二驱动机构350可以是驱动电机。
100.在需要第一夹持臂100和第二夹持臂200进行旋转时,通过第二驱动机构350驱动齿轮360转动,从而使环形齿条340带动第三转动盘330转动,进而带动第一夹持臂100和第二夹持臂200进行旋转。从而实现对夹持工件的旋转,使被夹持的工件在加工完毕后移动到指定的位置处。
101.并且齿轮360和环形齿条340配合的传动比准确,使得第二驱动机构350只要转动设定角度即可使齿轮360带动环形齿条340旋转设定角度,从而实现第一夹持臂100和第二夹持臂200旋转位置的精确控制。
102.参见图1至图4,进一步地,所述基座300还包括多个液压缸370,多个所述液压缸370竖立设置在所述底座310的下方,所述液压缸370的活塞杆371与所述底座310连接。
103.通过活塞杆371的升降可以使整个底座310的高度得到调节,以适应不同的高度需要。
104.参见图1至图5,进一步地,所述的用于高能微弧火花焊接的夹具设备还包括多个压力传感器372、多个激光传感器373、多个驱动泵374和控制器375,
105.多个所述液压缸370为偶数个并围绕所述转动轴320均布设置,每个所述液压缸370的活塞杆371顶端设置有一个所述压力传感器372和一个所述激光传感器373,所述压力传感器372用于检测所述活塞杆371顶端的压力,所述激光传感器373用于检测所述活塞杆371顶端距离地面的高度,每个所述驱动泵374用于驱动一个所述液压缸370的活塞杆371的伸缩量,
106.每个所述压力传感器372和每个所述激光传感器373与所述控制器375连接,多个所述驱动泵374与所述控制器375连接。
107.所述压力传感器372检测每个活塞杆371处承受的压力大小并传递给控制器375,由控制器375获知多个压力传感器372中的哪个承受的压力最大,同时所述激光传感器373检测每个活塞杆371顶端距离地面的高度并传输给控制器375,由控制器375获知其中检测到的高度最低的相应活塞杆371,然后与之前控制器375获知的多个压力传感器372中承受最大压力的活塞杆371比较是否为同一个活塞杆371,若为同一个活塞杆371,此时设定为第一活塞杆371,则表明第一活塞杆371处承受的压力最大,此时需要调整底座310的平稳性,然后控制器375控制为第一活塞杆371供油的相应驱动泵374为第一活塞杆371,同时相应的激光传感器373继续实时检测第一活塞杆371顶部高度,当第一活塞杆371的顶部高度与其他活塞杆371顶部高度相同时,则控制器375使相应的驱动泵374停止为第一活塞杆371供油。
108.与此同时,利用多个所述液压缸370为偶数个并围绕所述转动轴320均布设置,在获知第一活塞杆371顶部高度最低时,控制器375使第一活塞杆371对面的第二活塞杆371的高度降低,这样操作的目的是考虑到第一活塞杆371很可能是靠近第一转动盘和第二转动盘最近位置的活塞杆371,此时第一活塞杆371之所以承受的压力最大并且其高度发生下降,很可能是第一转动盘驱动工件正在进行翻转,为此,使第一活塞杆371对侧的第二活塞杆371降低高度,从而使整个底座310背向工件方向倾斜,从而抵消工件翻转时对底座310产生的倾覆力矩,从而在工件进行翻转时保证对整个设备的平行性,而在工件翻转之后,第一活塞杆371的压力和高度恢复之后,并且由相应的压力传感器372和激光传感器373检测后,控制器375再通过驱动相应的驱动泵374而使第二活塞杆371的高度恢复到之前的高度,从
而在保证底座310的平稳性的同时,还保证工件翻转后焊接工件底部的定位准确性,避免第二活塞杆371高度无法得到恢复而造成对工件翻转后的底部定位发生严重偏差。
109.相应的,通过多个压力传感器372、多个激光传感器373、多个驱动泵374和控制器375相互联动的控制方法可以包括:
110.s100、使用多个压力传感器372和多个激光传感器373分别检测每个液压缸、370的活塞杆371顶端的压力和距离地面的高度;
111.s200、确定液压缸370顶端压力最大并且距离地面高度最底的第一液压缸;
112.s300、使与第一液压缸相对的第二液压缸的活塞杆降低高度;
113.s400、使第一液压缸的活塞杆的顶端上升设定高度,所述设定高度为第一液压缸左右相邻的液压缸的活塞杆的顶端高度;
114.s500、检测到第一液压缸的活塞杆顶端的压力降低并且第一液压缸的活塞杆的顶端达到设定高度,使第二液压缸的活塞杆的顶端降低到设定高度。
115.参见图1至图4,进一步地,所述第三转动盘330为圆盘状结构,所述第三转动盘330的一段棱边为直线棱边,所述第一转动盘110和所述第二转动盘210设置在所述第三转动盘330的一段棱边处。
116.如此设置,既能够保证圆盘结构底部的环形齿条340安装定位的准确性,也就是环形齿条340与第三转动盘330同轴设置;同时利用所述第三转动盘330的一段棱边为直线棱边,避免第三转动盘330体积过大而对所述第一转动盘110和所述第二转动盘210的位置处造成干涉,尤其是避免在第一转动盘110控制工件进行翻转过程中第三转动盘330的边缘对工件造成干涉。从而保证工件翻转的顺利进行。
117.参见图1至图4,进一步地,所述第二夹持臂200的一端开设有滑动槽231,
118.所述第二夹持臂200包括导杆232、滑动轴承机构233、第三弹簧234和第四弹簧235;
119.所述滑动槽231沿着所述第二夹持臂200的长度方向设置,所述导杆232置于所述滑动槽231内,所述导杆232沿着所述滑动槽231设置,所述导杆232的两端与所述滑动槽231内的两端连接,所述导杆232穿过所述滑动轴承机构233的基座300,所述滑动轴承机构233置于所述滑动槽231中,所述滑动轴承机构233适于沿着所述导杆232移动,所述滑动轴承机构233的转动体与所述第二转动盘210连接,所述滑动轴承机构233用于使所述第二转动盘210相对所述第二夹持臂200转动,所述第三弹簧234和所述第四弹簧235分别套在所述导杆232外,所述滑动轴承机构233置于所述第三弹簧234和所述第四弹簧235之间,所述第三弹簧234和所述第四弹簧235用于使所述滑动轴承机构233保持在所述滑动槽231中间位置。
120.滑动轴承机构233与第二转动盘配合后可以提高第二转动盘的承载能力,并同时保证第二转动盘配合第一转动盘的转动性,而且滑动轴承机构233还具有能够承受轴向载荷的特点,在第一转动盘将工件向第二转动盘推顶的过程中,使第二转动盘既可以转动同时还可以承受工件对第二转动盘产生的轴向力,从而保证第二转动盘在承受重载和轴向力的情况下仍然可以跟随第一转动盘同步转动。
121.另外,利用所述滑动轴承机构233置于所述第三弹簧234和所述第四弹簧235之间,并且所述导杆232穿过所述滑动轴承机构233的基座300,使得滑动轴承机构233可以沿着导杆232移动,从而在工件翻转过程中,使第二转动盘既可以转动,还可以根据需要而沿着导
杆232发生移动,从而避免第二转动盘发生卡死现象;而在第三弹簧234和所述第四弹簧235的作用下保持在滑动槽231的中间位置处,从而使第二转动盘在工件翻转完之后可以回到初始位置而保证原始工件定位的准确性。
122.参见图1至图4,进一步地,所述滑动槽231内的上表面和下表面分别开设有t型槽236,所述滑动轴承机构233上表面和下表面分别固定有t型块237,每个所述t型块237置于相应的所述t型槽236中,所述t型块237适于沿着所述t型槽236往复移动。
123.通过所述t型块237适于沿着所述t型槽236往复移动,一方面可以对滑动轴承机构233起到导向的作用,另一方面还可以限制滑动轴承机构233仅能在滑动槽231内往复滑动而不会与滑动槽231脱离,从而确保第二转动盘不会从第二夹持臂200脱落。
124.另外,本发明中的工件可以是棒料,例如圆柱体结构的棒料,需要对其圆弧面进行全部图层的加工,这个时候可以设定第一驱动机构120的转到速度,使第一转动盘和第二转动盘夹持棒料并按照设定转速旋转,高能微弧火花对该棒料持续进行焊接,从而实现棒料不需要拆下而一次完成圆弧面的全部图层的加工。
125.虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
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