一种箱体的定位夹板装置的制作方法

1.本发明涉及一种箱体的工装，尤其涉及一种箱体的定位夹板装置。


背景技术：

2.箱体在焊接前需通过夹板装置将其两侧的端板夹紧，然后再通过动力组件带动夹板装置运动，以使箱体的端板翻转过来，直至两侧端板的边缘堆叠，此后焊接装置才可对其进行焊接作业。
3.现有的定位夹板装置，如一种烟箱搭接机的定位装置(公开号：cn107053760)，其整体结构复杂，而且夹板上设置有多个装置，使得其整体重量过大，这使其后端容易产生沉降，致使后端开口变小，摩擦和划伤箱体表面。
4.同时，现有的定位夹板装置，夹板在夹紧箱体并转动过程中容易由于力偶的作用而使箱体相对夹板产生一定的错动，从而影响了焊接装置对箱体的焊接精度。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、不易划伤箱体表面且焊接精度较高的箱体的定位夹板装置。
6.本发明的箱体的定位夹板装置，包括安装座及设于安装座前后两侧的两组夹板组件，夹板组件包括铰接于安装座上的内定位板、位于内定位板外侧并与内定位板固连的外定位板、驱动内定位板及外定位板绕内定位板铰接轴转动的至少两组转动驱动器、位于内定位板与外定位板之间的夹板、机体固设于外定位板上且输出端与夹板固连的夹板位移驱动器；
7.所述夹板的顶端设置有底面与内定位板顶面齐平的上限位板，夹板的底端设有顶面与内定位板底面齐平的下限位板。
8.本发明的箱体的定位夹板装置，其夹板的顶端设置上限位板，夹板的底端设置下限位板，上限位板及下限位板的设置能够防止夹板将箱体夹紧后由于力偶作用而带动箱体产生微动，进而保证了箱体焊接时的精度。
9.进一步的，本发明的箱体的定位夹板装置，所述转动驱动器包括位于夹板组件前后两端的两组级联式驱动气缸，级联式驱动气缸包括一级驱动气缸及二级驱动气缸，一级驱动气缸的输出端铰接于外部机架上，其缸体通过转接板与二级驱动气缸的缸体固连，二级驱动气缸的输出轴铰接于内定位板或外定位板的铰接座上。
10.级联式驱动气缸的设置提高了转动驱动器的驱动能力。同时，两组级联式驱动气缸使得夹板组件翻转更为稳定。
11.进一步的，本发明的箱体的定位夹板装置，所述内定位板及外定位板的入口端设置有u槽，内定位板及外定位板分别固设于u槽的内侧壁上，夹板组件的入口端位于u槽处，夹板组件的出口端位于另一端。
12.槽的设置实现了外定位板与内定位板的连接，同时其也作为箱体入口的作用。
13.进一步的，本发明的箱体的定位夹板装置，所述铰接座的数目为两个，其中一个铰接座固设于u槽的外壁上，一组级联式驱动气缸组件的二级驱动气缸输出轴铰接于该铰接座上，另一铰接座固设于外定位板的另一端，另一组级联式驱动气缸组件的二级驱动气缸输出轴铰接于该铰接座上。
14.级联式驱动气缸组件除了具有翻转功能外，还具有防止外定位板端部外翘导致的夹板无法夹紧、外定位板位移及箱体易被划伤的问题。
15.进一步的，本发明的箱体的定位夹板装置，所述夹板位移驱动器为气缸，其缸体固设于外定位板外侧的u型座上。
16.u型座的设置方便了操作人员对夹板位移驱动器的安装。
17.进一步的，本发明的箱体的定位夹板装置，所述外定位板上还套有定位环，定位环的一侧位于所述u型座的u槽内并与夹板位移驱动器的输出端连接，另一侧与夹板固连。
18.夹板位移驱动器的输出端在u型座内伸缩、驱动定位环在外定位板的外壁移动，从而带动夹板位移。
19.定位环的设置起到对夹板的安装与定位作用。
20.综上，该箱体的定位夹板装置结构简单、不易划伤箱体表面且焊接精度较高。
21.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，并依照说明书的内容予以具体实施，以下以本发明的实施例对其进行详细说明。
附图说明
22.图1是箱体的输送及焊接系统的使用状态图；
23.图2是图1的立体图；
24.图3是箱体的输送及焊接系统的立体图；
25.图4是串联式输送补偿装置的立体图；
26.图5是串联式输送补偿装置另一立体图；
27.图6是滑板及其上动力组件和一组吸盘组件的配合图；
28.图7是图6的立体图；
29.图8是图6的另一立体图；
30.图9是夹板组件的俯视图；
31.图10是定位夹板装置的立体图；
32.图11是夹板组件的立体图；
33.图12是焊接装置的立体图；
34.图13是下模体的立体图；
35.图14是安装块的立体图；
36.图15是销柱的立体图；
37.图16是安装块的剖面图。
38.图中，基板1，输运组件2，滑板3，吸盘组件4，吸盘架5，吸盘6，横向导轨7，滑块座8，纵向滑轨9，吸盘架驱动气缸10，补偿位移驱动器11，驱动电机12，齿轮13，齿条14，箱体15，吊杆安装板16，安装座17，内定位板18，外定位板19，夹板20，夹板位移驱动器21，上限位板22，下限位板23，一级驱动气缸24，二级驱动气缸25，转接板26，铰接座27，u槽28，u型座29，
定位环30，下模体31，容纳槽32，安装块33，第一凸条34，第二凸条35，同心圆柱孔36，弹性装置37，销柱38，固定板41，安装架42。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
40.参见图1至16，本实施例中公开了一种箱体的输送及焊接系统，其包括箱体的串联式输送补偿装置、箱体的定位夹板装置及箱体槽口的圆弧化模具。
41.其中，为了提高箱体的焊接效率，该箱体的输送及焊接系统将箱体的输送装置及焊接装置集成于一体，其在对箱体进行焊接的同时，输送装置能够同时对箱体进行输运及上料操作。
42.这种输送及焊接系统，将输送装置与焊接装置集成与一体，提高输送及焊接效率的同时，减少了系统整体体积和占地面积，同时工作现场整洁有序，进而减少了操作人员误操作或被设备误伤的风险。
43.为了进一步提高箱体上料的效率，该输送及焊接系统的输送装置采用具有两组箱体输送组件的串联式输送补偿装置。
44.其中，第一组箱体输送组件位于第一工位，第二组箱体输送组件位于第二工位，箱体的焊接装置处于第三工位，第一工位、第二工位及第三工位沿直线依次排布。
45.处于第二工位的第二组箱体输送组件在将箱体从第二工位上料至焊接装置的第三工位时，另一箱体输送组件可同时将另一箱体输送至第二工位。两组输送组件复位后，操作人员或机械手可将再一箱体预置于第一工位的箱体输送组件上，以备下一次上料。
46.为了减少能耗、降低箱体的生产成本，两组箱体的输送组件可采用同一动力组件作为动力源，驱动两组箱体输送组件同时移动。
47.该箱体的输送及焊接系统，其焊接装置包括箱体的定位夹板装置及箱体槽口的圆弧化模具。
48.上料时，动力组件同时驱动两组输送组件移动，以使第一组输送组件将其上的箱体输运至第二工位，第二组箱体输送组件将其上的箱体输运至第三工位。
49.由于焊接装置的尺寸限制，第三工位与第二工位之间的距离较远，如果第一工位与第二工位之间的距离采用与第三工位与第二工位之间相同的距离，则整个焊接系统的长度将被拉的过长。此外，为了实现与外部相关设备的配合工作，第一工位与第二工位之间的距离较第二工位与第三工位之间的距离小些。此时，如果两组箱体输运组件之间通过固定长度的杆件进行连接的话，则无法实现同步将箱体上料至焊接装置。
50.为了解决上述问题，需要设计一种新的串联式输送补偿装置，其在实现两组输送组件同时移动的同时，临近焊接装置的输送组件还能够移动额外的距离，以满足焊接装置的要求。
51.具体的，箱体的串联式输送补偿装置包括基板1，基板上设置有两组输运组件2，每组输运组件均包括可滑动地设置于基板上的滑板3及设于滑板前后两侧的两组吸盘组件4，吸盘组件包括吸盘架5，吸盘架上设有若干吸盘6，吸盘组件还包括驱动滑板两侧吸盘架相向或相背移动的吸盘架驱动装置；
52.本实施例中，基板为矩形型材，矩形型材的底部横向设置两根横向导轨7，滑板为矩形滑板，矩形滑板的表面设置四个与横向导轨适配的滑块，矩形滑板通过滑块可滑动地设置于该基板的横向导轨上。
53.吸盘架为l型支架，l型支架的底板设于滑板的下方，吸盘设置于l型支架的竖板上。l型支架的底板表面还设置有滑块座8，滑块座上设置与滑板底面纵向滑轨9适配的滑块。
54.吸盘架驱动装置用于驱动滑板两侧的l型支架移动。本实施例中，吸盘架驱动装置包括两组吸盘架驱动气缸10，吸盘架驱动气缸的缸体通过一固定座固设于滑板上。吸盘架驱动气缸的输出端与吸盘架固连。驱动时，吸盘架驱动气缸的输出端带动对应的吸盘架移动，进而带动其上的吸盘移动。
55.两组输送组件的其中一个输送组件上还设有位移补偿装置，位移补偿装置包括机体固设于滑板上的补偿位移驱动器11，补偿位移驱动器的输出端与另一输送组件的滑板连接。
56.补偿位移驱动器的设置使得两组输送组件整体移动的同时，补偿位移驱动器能够驱动另一组输送组件额外移动一定距离，以使其能够将箱体输送至距离较远的第三工位上。
57.本实施例中，补偿位移驱动器为气缸，其缸体通过角钢固设于第一工位上的滑板上，其输出端穿过角钢并与第二工位上的滑板连接。其可以是固连或铰接，本实施中优选为铰接，以避免由于两侧角钢安装高度误差带来的影响。
58.箱体的串联式输送补偿装置还包括驱动两组输送组件同时横向移动的动力组件。
59.该动力组件可以是丝杆式直线位移驱动装置、齿轮齿条式直线位移驱动组件、气缸或油缸等直线位移驱动装置。
60.本实施例中，动力组件包括机体固设于第一组输运组件滑板上的驱动电机12，驱动电机的输出端连接齿轮13，基板上设置有与该齿轮啮合的齿条14。工作时，驱动电机的输出端驱动齿轮转动，进而使得驱动电机及滑板沿横向导轨移动。
61.由于两组输运组件通过补偿位移驱动器连接，第一组输运组件移动的同时，能够驱动第第二组输运组件同时沿横向导轨移动。同时补偿位移驱动器还能够对第二组输运组件做额外的位移补偿，以使第一组输运组件移动至第二工位时，原第二工位处的第二组输运组件能够将箱体输运至距离较远的第三工位。
62.具体工作时，待焊接的箱体15通过自动送料装置，如机械手，上料至位于第一工位的输运组件处。随后吸盘架驱动装置驱动吸盘架朝向两侧箱壁移动，直至其上的吸盘与箱壁接触。此后，输运组件通过其吸盘架上的吸盘将箱体吸附住。此时，箱体整体呈v型，其两侧箱壁均被吸盘吸附。
63.上料时，动力组件驱动第一工位的第一组输运组件沿横向导轨移动，同时带动第二工位处的第二组输运组件横向移动。横向移动的同时，补偿位移驱动器驱动第二组输运组件横向移动额外的距离，直至原第一工位处的第一组输运组件移动至第二工位处，同时原第二工位处的第二组输运组件移动至第三工位处。
64.此后，位于第二工位上方的夹紧装置(图中未示出)，如气缸驱动的夹块，将其下侧的箱体夹紧。位于第三工位的箱体由焊接装置的夹板夹紧。待两个箱体均被夹紧后，两组输
运组件的吸盘均松开相应的箱体并恢复原位。恢复原位的同时，补偿位移驱动器反向驱动第二组输运组件反向移动额外的距离，以使其能够恢复至第二工位处。
65.优选的，基板的端部可设置用于安装吊杆的吊杆安装板16，吊杆的底端固设于吊杆安装板上，其顶端可固设于外部机架上。
66.综上，采用该串联式输送补偿装置后，箱体的输送机焊接系统整体更为简洁，体积更小，同时方便相关装置部署在系统上方，进而使其下方宽敞，从而便于操作人员对设备的日常维护。同时，其结构较为简单，采用的零件大部分为通用零件，少数零件需要单独加工，因此其成本也较低，也便于安装和维护。而且，吸盘架上的吸盘从v字形箱体的内部吸附箱体，其吸附效率更高，补偿位移驱动器的设置使得箱体能够快速输送至第三工位。
67.其中箱体的焊接装置包括定位夹板装置和箱体槽口的圆弧化模具。
68.现有的定位夹板装置，如一种烟箱搭接机的定位装置(公开号：cn107053760)，其整体结构复杂，而且夹板上设置有多个装置，使得其整体重量过大，这使其后端容易产生沉降，致使后端开口变小，摩擦和划伤箱体表面。
69.同时，现有的定位夹板装置，夹板在夹紧箱体并转动过程中容易由于力偶的作用而使箱体相对夹板产生一定的错动，从而影响了焊接装置对箱体的焊接精度。
70.为解决上述问题，本实施例中提供了一种结构简单、不易划伤箱体表面且焊接精度较高的定位夹板装置。
71.该定位夹板装置包括安装座17及设于安装座前后两侧的两组夹板组件；
72.夹板组件包括铰接于安装座上的内定位板18、位于内定位板外侧并与内定位板固连的外定位板19、驱动内定位板及外定位板绕内定位板铰接轴转动的转动驱动器、位于内定位板与外定位板之间的夹板20、机体固设于外定位板上且输出端与夹板固连的夹板位移驱动器21；
73.夹板的顶端设置有底面与内定位板顶面齐平的上限位板22，夹板的底端设有顶面与内定位板底面齐平的下限位板23。
74.该定位夹板装置，其夹板的顶端设置上限位板，夹板的底端设置下限位板，上限位板及下限位板的设置能够防止夹板将箱体夹紧后由于转动驱动力偶作用而带动箱体产生微动，进而保证了箱体焊接时的精度。
75.具体的，上限位板的底面与内定位板的顶面齐平，下限位板的顶面与内定位板的底面齐平。当夹板在夹板位移驱动器的驱动下将箱壁夹紧于内定位板上时，上限位板及下限位板分别与内定位板接触，夹板在上限位板和下限位板的限定下，相对内定位板无法转动或移动，从而防止其带动箱壁相对内定位板而产生微动，进而保证焊接精度。
76.其中，内定位板用于与安装座连接并作为外定位板等部件的安装基座。外定位板用于安装夹板及夹板位移驱动器。夹板用于将箱壁夹紧于内定位板上。转动驱动器用于驱动内定位板及外定位板等部件绕内定位板的铰接轴转动，进而使安装座两侧的箱壁边缘能够重叠于安装座上的箱体槽口的圆弧化模具上。
77.本实施例中，转动驱动器包括位于夹板组件前后两端的两组级联式驱动气缸，级联式驱动气缸包括一级驱动气缸24及二级驱动气缸25，一级驱动气缸的输出端铰接于外部机架上，其缸体通过转接板26与二级驱动气缸的缸体固连。二级驱动气缸的输出轴铰接于内定位板或外定位板的铰接座27上。
78.本实施中，内定位板及外定位板的入口端设置有u槽28，内定位板及外定位板分别固设于u槽的内侧壁上。
79.上述铰接座的数目为两个，其中一个铰接座固设于u槽的外壁上，其中一组级联式驱动气缸组件的二级驱动气缸的输出轴铰接于该铰接座上。
80.另一铰接座固设于外定位板的另一端，另一组级联式驱动气缸组件的二级驱动气缸输出轴铰接于该铰接座上。该组级联式驱动气缸组件除了具有翻转功能外，还具有防止外定位板端部外翘和下沉的功能，具体的，箱体在焊接前进行定位夹紧时外定位板端部外翘会导致的夹板无法夹紧，箱体焊接完成后，外定位板端部下沉容易引起外定位板位移及箱体易被划伤的问题。此外，该级联式驱动气缸组件还具有稳定翻转，使得定位夹板装置前后均有翻转的力偶、不至于造成弯扭的功能。
81.具体的，采用单组级联式驱动气缸翻转夹板组件时，由于夹板位移驱动器的机体固设于外定位板上，夹板翻转过程中，外定位板的端部容易在夹板对其的反作用力下翘起，进而导致夹板无法夹紧箱体，而且外定位板移动后，会带动夹板移动，进而划伤箱体。
82.该级联式驱动气缸组件的二级驱动气缸设于外定位板端部的铰接座上，平衡了夹板对外定位板的反作用力，使得外定位板端部不易外翘和下沉而引起变形，进而保证夹板对箱体的夹紧功能，同时焊接完成后平衡了下沉的力，使得内外定位板开口不会变小、进而也不易划伤箱体。
83.级联式驱动气缸的设置提高了转动驱动器的驱动能力和稳定性。
84.工作时，箱体在输送组件的输运下移动至第三工位，此时箱体的两个侧壁分别位于两侧的内定位板和夹板之间。随后，夹板在夹板位移驱动器的驱动下朝内定位板方向移动，直至其将箱壁夹紧于内定位板上。此时夹板上的上限位板及下限位板分别与内定位板的上下表面接触，从而对夹板限位，防止夹板组件转动时产生相对移位。
85.待输送组件的吸盘松开箱壁并复位后，一级驱动气缸或二级驱动气缸的活塞杆伸出，进而使级联式驱动气缸整体长度变长。随着级联式驱动气缸长度增加，一级驱动汽缸的活塞杆及二级驱动气缸的活塞杆分别绕其铰接轴转动，同时驱动u槽及与u槽连接的内定位板和外定位板绕内定位板的铰接轴转动，直至其将箱壁边缘翻折至箱体槽口的圆弧化模具的表面。
86.待两侧箱壁均翻折于焊接装置的表面后，箱体槽口的圆弧化模具便可对其进行焊接作业。
87.其中，内定位板通过合页铰接于安装座的侧面上。
88.夹板位移驱动器为气缸，其缸体固设于外定位板外侧的u型座29上。
89.外定位板上还套有定位环30，定位环的一侧位于上述u型座的u槽内并与夹板位移驱动器的输出端连接，另一侧与夹板固连。
90.夹板位移驱动器的输出端在u型座内伸缩、驱动定位环在外定位板的外壁移动，从而带动夹板位移。
91.定位环的设置起到对夹板的安装与定位作用。
92.其中，箱体槽口的圆弧化模具用于实现将箱体两侧边缘焊接在一起的功能。
93.一种软化烟箱掩盖的折弯装置(公开号：cn215965658)中公开了用于焊接箱体的模具，但其在焊接过程中，由于箱体由空心瓦楞pp塑料板制成，焊料容易从箱体搭接口的两
端开口处溢出。溢出的焊料在冷却后堵塞于搭接口两端。这不仅影响搭接后箱体的美观度，同时也影响了箱盖的开合。因此，搭接完成后，操作人员不得不手工将焊料从箱体上刮下，从而增加了操作人员的工作量，同时操作过程中也容易产生废品，进而提高箱体的制备成本。
94.为此，本实施中提供了一种焊接时不易产生溢料的箱体槽口的圆弧化模具。
95.该箱体槽口的圆弧化模具包括下模体31，下模体的两端分别开设有容纳槽32，容纳槽内固设有安装块33，下模体的表面设有位于两容纳槽之间的第一凸条34，安装块的顶面设有与第一凸条共线的第二凸条35，安装块的内部设有上面小下面大的同心圆柱孔36，小孔穿过第二凸条，大孔穿过安装块的下表面，小孔和大孔贯通，同心圆柱孔内设有弹性装置37及销柱38，弹性装置的一端与下模体接触，另一端套住销柱底端的凸台，销柱的底端插进弹性装置内，销柱的顶端穿过安装块并凸伸出第二凸条的表面，弹性装置设置于该同心圆柱孔内。
96.该箱体槽口的圆弧化模具，其下模体的两端分别设置有用于安装安装块的容纳槽，安装块内设置弹性装置、销柱。销柱的顶端在弹性装置弹力作用下，从安装块表面的第二凸条穿出。下模体两端的销柱，使得焊接装置在焊接箱体时，箱体的搭接口能够在两端销柱的封堵下，防止溢料现象的发生，从而保证了焊接的质量。
97.焊接时，箱体两侧箱壁的边缘，在定位夹板装置的驱动下翻折于第一凸条及第二凸条上，位于下模体上方的上模(图中未示出)在驱动器的驱动下下压，从而使两侧的箱壁边缘能够焊接在一起。箱体的搭接口在焊接时，销柱正好位于搭接口的两端，焊接过程中其能够封堵搭接口，从而防止焊料从其端口溢出。
98.上模下压过程中，销柱在上模下压下保持与上模的同步下降。待箱体焊接完成后，销柱在弹性装置的作用下恢复，以待下次焊接。
99.其中，第一凸条及第二凸条用于箱体边缘的搭接及定位。其均呈矩形条状。
100.弹性装置用于销柱的复位，其优选为弹簧。
101.为了适应不同型号宽度的箱体，容纳槽内还可设置截面与安装块一致的补偿块，操作人员可根据箱体的宽度选用补偿块的数量，以使两侧销柱的距离与该箱体的宽度适应。
102.本实施中，下模体的两端设置有固定板41，固定板通过螺栓将安装块固定于容纳槽内。
103.使用时，下模体直接安装于定位夹板装置的安装座上。安装座固设于安装架42上。
104.上述横向导轨直接延伸至安装座的底面，以供输送组件的滑板滑动。
105.以上仅是本发明优选的实施方式，用于辅助本领域技术人员实现相应的技术方案，而并不用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附权利要求限定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明的技术方案基础上，可做出若干与其等同的改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照上述实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。