一种柔性化定位工装的制作方法

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种柔性化定位工装。

背景技术：

1、目前，自动化焊接行业自20世纪末以来，随着我国科技水平的发展和市场经济的逐步成熟，也有了一定程度的发展。比如：简单的直线爬行小车、自动环缝焊专机、非标定制的特殊自动化焊接专机以及国产焊接机器人、机械手等。但由于目前我国仍以传统手工焊为主，自动化焊接比例不到30％，加上这几年企业焊工招聘的老、跳、难的问题，还有中小型企业的设备采购预算的实际困难。所以国产焊接机器人、机械手将迎来迅速的增长期。

2、焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术；现有的焊接方式为将待焊接的两个工件相互接触，在二者接触处通过加热焊剂使其熔化并覆盖于上述焊接部位，待熔融的焊剂冷却后将两个待焊接工件的接触部位牢固地连接在一起。焊接时的两个工件根据产品需要或垂直或倾斜的互相接触，经过焊接加工得到所需产品，比如焊接制作钢格板、地脚螺栓等。此过程固定两个待焊接工件的相对位置是保证焊接效果的关键。而实际焊接操作过程中，焊接工常一手固定待焊接工件；另一手持焊接机进行焊接。

3、上述焊接方式存在以下问题：1、手持焊接工件危险性大，焊接工人经常出现烧伤事故；2、单人很难同时完成对较大工件的固定和焊接，浪费人力；3、在手工固定的工程中，有时会因为手部颤动，出现工件位移等问题影响焊接效果。

4、现有固定工件的定位工装，多采用复杂的机械机构实现对工件的固定，安装固定过程操作复杂。随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔性化定位工装，实现对待加工件的精确定位和旋转。

2、本发明的目的采用如下技术方案实现：

3、一种柔性化定位工装，包括基座，所述基座上设有直线导轨和升降装置，所述升降装置的两侧分别设有回转装置，两个所述回转装置分别通过移动装置安装于所述基座上；两个回转装置均包括：回转座、可绕自身转动轴沿顺时针或逆时针方向转动的转动盘、用于为所述转动盘的转动提供动力的回转驱动机构、安装在所述转动盘上的电永磁吸盘，所述转动轴的轴心线为水平方向，所述电永磁吸盘用于产生磁吸力以吸附待加工件，两个电永磁吸盘相对位置且位于同一水平方向上；两个所述移动装置均包括与所述直线导轨滑动配合的移动平台、用于为所述移动平台的水平移动提供动力的移动驱动机构，每个所述移动驱动机构用于带动对应的回转装置相互靠近或相互远离；所述升降装置包括升降平台及驱动所述升降平台在竖直方向上往复移动的升降驱动机构；所述基座上还设有用于控制回转驱动机构、移动驱动机构及所述升降驱动机构启动或停止的控制装置。

4、进一步地，所述转动盘轴向方向的端面上设有水平连接件，所述电永磁吸盘固定在所述水平连接件远离所述转动盘的端面上。

5、进一步地，所述回转驱动机构包括安装在所述回转座上的回转伺服电机、安装在所述回转伺服电机输出轴上的第一回转齿轮及转动安装在所述回转座上的第二回转齿轮，所述第二回转齿轮与所述第一回转齿轮啮合，所述转动盘远离所述水平连接件的一端面固定在所述第二回转齿轮的端面上。

6、进一步地，所述电永磁吸盘上设有工件检测感应器，所述工件检测感应器与所述控制装置电性连接。

7、进一步地，所述基座沿水平方向设有直线齿条，所述移动驱动机构包括安装在移动平台上的移动电机及安装在移动电机输出轴上的第一移动齿轮，所述移动电机输出轴的轴心线为竖直方向，所述第一移动齿轮与所述直线齿条啮合。

8、进一步地，所述移动驱动机构还包括安装在移动平台上的第二移动齿轮，所述第二移动齿轮与所述直线齿条啮合，所述第二移动齿轮的轴心线为竖直方向。

9、进一步地，所述基座内设有拖链，所述基座内设有用于放置拖链的导向槽，所述导向槽的延伸方向与所述移动平台的移动方向一致，所述拖链的一端向上弯曲并与所述移动平台连接，所述拖链的另一端延伸至所述导向槽内并与基座连接。

10、进一步地，所述升降驱动机构包括升降伺服电缸，所述升降伺服电缸包括升降伺服缸体，所述升降伺服缸体的一端设置有升降伺服电机，另一端内部设置有直线运动的推杆，所述推杆推动所述升降平台在竖直方向上往复移动。

11、进一步地，所述升降驱动机构还包括两个导向气缸，两个导向气缸分别对称位于所述推杆的两侧，所述导向气缸包括导向缸体，所述导向缸体的活塞杆与所述升降平台连接，所述导向缸体上设有竖向导轨，所述升降平台连接有竖向支架，所述竖向支架通过竖向滑块与所述竖向导轨滑动配合。

12、进一步地，还包括冷却水箱，所述电永磁吸盘内部带有循环水冷模块，所述回转座内部设有集成水电液的水银滑环，所述冷却水箱的输水管经所述水银滑环连接到电永磁吸盘上。

13、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

14、本发明的两个回转装置分别通过对应的移动装置实现自动水平移动，以实现两个电永磁吸盘的相互靠近或远离，通过两个电永磁吸盘对待加工件进行吸附夹紧固定，吸力牢固，稳定性高，保证定位稳定性；通过回转驱动机构带动电永磁吸盘进行旋转，实现旋转加工；通过控制装置实现各个装置的自动化启动或停止，自动化较强；该定位工装不仅提高焊接的柔性加工能力，简化复杂的焊接工艺及工装夹具、实现多工位复合循环加工，而且大幅提高了加工效率和加工零件尺寸范围，特别可以满足大尺寸和超大尺寸零部件的焊接加工要求，其通用性、灵活性好，对环境的适应性强，能很好地适应产品的不断变化，以满足柔性生产的需要，符合未来智能化、柔性化需求，前景良好。

技术特征：

1.一种柔性化定位工装，其特征在于，包括基座(10)，所述基座(10)上设有直线导轨(101)和升降装置(20)，所述升降装置(20)的两侧分别设有回转装置(30)，两个所述回转装置(30)分别通过移动装置安装于所述基座(10)上；两个回转装置(30)均包括：回转座(301)、可绕自身转动轴沿顺时针或逆时针方向转动的转动盘(302)、用于为所述转动盘(302)的转动提供动力的回转驱动机构、安装在所述转动盘(302)上的电永磁吸盘(303)，所述转动轴的轴心线为水平方向，所述电永磁吸盘(303)用于产生磁吸力以吸附待加工件，两个电永磁吸盘(303)相对位置且位于同一水平方向上；两个所述移动装置均包括与所述直线导轨(101)滑动配合的移动平台(401)、用于为所述移动平台(401)的水平移动提供动力的移动驱动机构，每个所述移动驱动机构用于带动对应的回转装置(30)相互靠近或相互远离；所述升降装置(20)包括升降平台(201)及驱动所述升降平台(201)在竖直方向上往复移动的升降驱动机构；所述基座(10)上还设有用于控制回转驱动机构、移动驱动机构及所述升降驱动机构启动或停止的控制装置。

2.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述转动盘(302)轴向方向的端面上设有水平连接件(304)，所述电永磁吸盘(303)固定在所述水平连接件(304)远离所述转动盘(302)的端面上。

3.如权利要求2所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述回转驱动机构包括安装在所述回转座(301)上的回转伺服电机(305)、安装在所述回转伺服电机(305)输出轴上的第一回转齿轮(306)及第二回转齿轮(307)，所述第二回转齿轮(307)与所述转动盘(303)连接，所述第二回转齿轮(307)与所述第一回转齿轮(306)啮合。

4.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述电永磁吸盘(303)上设有工件检测感应器(308)，所述工件检测感应器(308)与所述控制装置电性连接。

5.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述基座(10)沿水平方向设有直线齿条(102)，所述移动驱动机构包括安装在移动平台(401)上的移动电机(403)及安装在移动电机(403)输出轴上的第一移动齿轮(404)，所述移动电机(403)输出轴的轴心线为竖直方向，所述第一移动齿轮(404)与所述直线齿条(102)啮合。

6.如权利要求5所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述移动驱动机构还包括安装在移动平台(401)上的第二移动齿轮(405)，所述第二移动齿轮(405)与所述直线齿条(102)啮合，所述第二移动齿轮(405)的轴心线为竖直方向。

7.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述基座(10)内设有拖链(5)，所述基座(10)内设有用于放置拖链(5)的导向槽，所述导向槽的延伸方向与所述移动平台(401)的移动方向一致，所述拖链(5)的一端向上弯曲并与所述移动平台(401)连接，所述拖链(5)的另一端延伸至所述导向槽内并与基座(10)连接。

8.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述升降驱动机构包括升降伺服电缸，所述升降伺服电缸包括升降伺服缸体(202)，所述升降伺服缸体(202)的一端设置有升降伺服电机(203)，另一端内部设置有直线运动的推杆(204)，所述推杆(204)推动所述升降平台(201)在竖直方向上往复移动。

9.如权利要求8所述的柔性化定位工装，其特征在于，所述升降驱动机构还包括两个导向气缸(205)，两个导向气缸(205)分别对称位于所述推杆(204)的两侧，所述导向气缸(205)包括导向缸体，所述导向缸体的活塞杆与所述升降平台(201)连接，所述导向缸体上设有竖向导轨(206)，所述升降平台(201)连接有竖向支架(207)，所述竖向支架(207)通过竖向滑块(208)与所述竖向导轨(206)滑动配合。

10.如权利要求1所述的柔性化定位工装，其特征在于，还包括冷却水箱，所述电永磁吸盘(303)内部带有循环水冷模块，所述回转座(301)内部设有集成水电液的水银滑环，所述冷却水箱的输水管经所述水银滑环连接到电永磁吸盘上(303)。

技术总结
本发明公开了一种柔性化定位工装，包括基座，基座上设有直线导轨和升降装置，升降装置的两侧分别设有回转装置，两个回转装置分别通过移动装置安装于基座上；两个回转装置均包括：回转座、转动盘、回转驱动机构、安装在转动盘上的电永磁吸盘，两个电永磁吸盘相对位置且位于同一水平方向上；两个移动装置均包括与直线导轨滑动配合的移动平台、移动驱动机构；升降装置包括升降平台及驱动升降平台在竖直方向上往复移动的升降驱动机构；基座上设有用于控制回转驱动机构、移动驱动机构及升降驱动机构启动或停止的控制装置。该工装具有定位和旋转功能，不仅具有柔性加工能力，简化复杂的加工工艺及工装夹具，而且通用性、灵活性好，对环境的适应性强。

技术研发人员：徐奕条,赖文城,钟如健,杨信健,雷明愉,余建成
受保护的技术使用者：广州瑞松智能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13