一种焊接定位工装及焊接系统的制作方法

1.本实用新型涉及焊接辅助设备技术领域，具体涉及一种焊接定位工装及焊接系统。


背景技术：

2.一些待焊工件，例如集装箱的前端板包括端部墙板和端部框架，前端板焊接拼装时，先将端部墙板点焊定位在端部框架上，再定位端部墙板和端部框架，然后再焊接端部墙板。目前对于集装箱前端板的各零部件之间的定位、焊接主要依赖人工方式，生产效率低、产品焊接质量难以保证，并且人工作业安全风险较大，人工成本高。
3.现有技术中用于定位待焊接件的焊接定位工装，仅能实现对某一固定长度尺寸的待焊工件的定位压紧，产品适应性差。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的焊接定位工装仅能对某一固定长度尺寸的待焊工件进行定位压紧的缺陷，从而提供一种焊接定位工装及焊接系统。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种焊接定位工装，包括底座、两组支撑定位组件和第一驱动机构，其中，两组支撑定位组件相对设于所述底座上，任一组所述支撑定位组件具有水平设置的承载部和设于所述承载部两侧的限位组件，所有所述承载部与所有所述限位组件围成容纳空间；其中至少一个所述承载部可移动地设于所述底座上；第一驱动机构固定设于所述底座上并适于驱动所述承载部移动。
6.可选地，上述的焊接定位工装，任一所述限位组件包括垂直设于所述承载部外缘的第一限位板和第二限位板，所述第一限位板的水平延伸路径垂直于所述第二限位板的水平延伸路径，所述第一限位板和所述第二限位板围成直角限位区。
7.可选地，上述的焊接定位工装，任一所述限位组件还包括可移动地设于所述底座或所述承载部上的卡接部。
8.可选地，上述的焊接定位工装，任一所述限位组件还包括固定设于所述承载部上的第二驱动机构，所述第二驱动机构的驱动端连接所述卡接部的第一端，所述卡接部的中部可转动地设于所述承载部上，所述第二驱动机构驱动所述卡接部的第二端朝向或背向所述容纳空间转动。
9.可选地，上述的焊接定位工装，还包括多组分别设于所述底座和所述承载部上的顶升机构，任一组所述顶升机构包括：第三驱动机构，固定设于所述底座或所述承载部上；抵接组件，设于所述第三驱动机构的驱动端；所述抵接组件顶部设有抵接面，所述第三驱动机构驱动所述抵接组件升降。
10.可选地，上述的焊接定位工装，所述抵接组件包括支撑座和多个抵接件，其中，支撑座连接所述第三驱动机构的驱动端；多个抵接件沿所述支撑座的长度方向间隔排布，所
述抵接面为所述抵接件的顶面。
11.可选地，上述的焊接定位工装，位于所述承载部上的顶升机构可转动地设于所述承载部上。
12.可选地，上述的焊接定位工装，还包括锁定件，所述锁定件连接所述承载部和所述底座以使所述承载部保持固定。
13.可选地，上述的焊接定位工装，所述底座呈框架结构，其内部形成中空的让位腔。
14.本实用新型提供一种焊接系统，包括上述中任一项所述的焊接定位工装。
15.本实用新型具有以下优点：
16.1.本实用新型提供的焊接定位工装，使用时，待焊工件放置于容纳空间内，工件放置于承载部上，限位组件抵接工件外壁对其进行定位压紧，防止焊接过程中工件晃动，配合焊接机器人进行焊接；当需焊接的工件长度改变，通过第一驱动机构驱动承载部移动，以调整两个承载部之间的间距，调整容纳空间的长度，使限位组件能够始终抵接限位工件，适应不同长度尺寸工件的压紧定位。
17.2.第一限位板与第二限位板分体设置并围成直角限位区，便于分开设置第一限位板和第二限位板，相比两者一体设置呈直角板节约材料。
18.3.卡接部适于在前端板放入后，插入前端板端部的定位孔中，进一步限位固定前端板，防止其移动，保证焊接质量。
19.4.第三驱动机构驱动抵接组件上移，使抵接面抵接工件的焊缝底面，以有力支撑焊缝位置，防止焊接过程中焊缝受力变形。
20.5.位于承载部上的顶升机构可转动地设于承载部上，避免干涉承载部移动。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了本实用新型实施例1提供的焊接定位工装的第一角度示意图；
23.图2示出了本实用新型实施例1提供的焊接定位工装的第二角度示意图；
24.图3示出了图1中a部的局部放大图；
25.图4示出了图2中b部的局部放大图；
26.图5示出了工件与焊接定位工装的配合示意图。
27.附图标记说明：
28.1、底座；2、支撑定位组件；21、承载部；22、限位组件；221、第一限位板；222、第二限位板；223、卡接部；224、第二驱动机构；225、限位块；3、第一驱动机构；4、顶升机构；41、第三驱动机构；42、抵接组件；421、支撑座；422、抵接件；43、连接座；44、铰接座；45、固定板；5、锁定件；51、挂接部；52、挂钩部；6、工件。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，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。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。
31.在本实用新型的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，下面所描述的本实用新型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。
33.实施例1
34.本实用新型提供一种焊接定位工装，如图1和图2所示，其包括底座1、两组支撑定位组件2和第一驱动机构3，其中，两组支撑定位组件2相对设于底座1上，任一组支撑定位组件2具有水平设置的承载部21和设于承载部21两侧的限位组件22，所有承载部21与所有限位组件22围成容纳空间；其中至少一个承载部21可移动地设于底座1上；第一驱动机构3固定设于底座1上并适于驱动承载部21移动。
35.焊接定位工装使用时，待焊工件6放置于容纳空间内，工件6放置于承载部21上，限位组件22抵接工件6外壁对其进行定位压紧，防止焊接过程中工件6晃动，配合焊接机器人进行焊接；当需焊接的工件6长度改变，通过第一驱动机构3驱动承载部21移动，以调整两个承载部21之间的间距，调整容纳空间的长度，使限位组件22能够始终抵接限位工件6，适应不同长度尺寸工件6的压紧定位。
36.可选地，第一驱动机构3设有两个，两个第一驱动机构3相对设于承载部21底部，第一驱动机构3一端固定在底座1上，其驱动端连接承载部21，两个承载部21均可移动，承载部21间距调节范围大。焊接定位工装还包括固定在承载部21外壁中部的连接板，第一驱动机构3为第一气缸，第一气缸的缸体固定在底座1上，第一气缸的伸缩杆与连接板连接以驱动承载部21移动。
37.例如，待焊工件6可以为集装箱前端板，其四角为直角边。焊接定位工装也可用于定位任意其它待焊工件6，只要其外轮廓与工装围成的容纳空间相匹配即可。
38.参见图4，任一限位组件22包括垂直设于承载部21外缘的第一限位板221和第二限位板222，第一限位板221的水平延伸路径垂直于第二限位板222的水平延伸路径，第一限位板221和第二限位板222围成直角限位区。第一限位板221与第二限位板222分体设置并围成直角限位区，便于分开设置第一限位板221和第二限位板222，相比两者一体设置呈直角板节约材料。前端板放置后，其四角抵接第一限位板221与第二限位板222内壁。
39.最佳地，第一限位板221和第二限位板222内壁固定设有限位块225，限位块225内
壁朝向承载部21内部向下倾斜呈斜面，以在前端板放置时引导前端板准确放置于承载部21上，前端板放置后，其四角抵接限位块225。例如，限位块225通过螺钉固定在第一限位板221与第二限位板222上。第一限位板221通过螺钉固定在承载部21外壁，第二限位板222包括水平板和固定设于水平板顶部的垂直板，水平板通过螺钉固定在承载部21顶部。
40.承载部21为矩形钢，两个承载部21横跨在底座1上。底座1两侧设有导轨，每个承载部21的两端底面设有滑块，滑块与导轨配合以使承载部21可滑动地设于底座1上。
41.参见图4和图5，任一限位组件22还包括可移动地设于底座1或承载部21上的卡接部223。卡接部223适于在前端板放入后，插入前端板端部的定位孔中，进一步限位固定前端板，防止其移动，保证焊接质量。可选地，卡接部223设于承载部21上，每个承载部21的两端各设一个卡接部223，以从四端卡接定位前端板，保证定位效果。
42.任一限位组件22还包括固定设于承载部21上的第二驱动机构224，第二驱动机构224的驱动端连接卡接部223的第一端，卡接部223的中部可转动地设于承载部21上，第二驱动机构224驱动卡接部223的第二端朝向或背向容纳空间转动。前端板放置后，第二驱动机构224驱动卡接部223朝向容纳空间转动，以使其卡入前端板的定位孔中，前端板焊接完成卸料时，第二驱动机构224驱动卡接部223背向容纳空间转动以解除对前端板的限位。具体地，第二驱动机构224为第二气缸，其缸体通过螺栓固定在承载部21底部，第二气缸的伸缩杆固定设有u型连接端头，卡接部223靠近第二气缸的第一端铰接在u型连接端头上，卡接部223中部铰接在第一限位板221上，卡接部223第二端朝向容纳空间延伸。第一限位板221中部设有u型让位槽，供卡接部223的第二端转动通过。
43.参见图1和图2，焊接定位工装还包括多组分别设于底座1和承载部21上的顶升机构4，任一组顶升机构4包括第三驱动机构41和抵接组件42，第三驱动机构41固定设于底座1或承载部21上；抵接组件42设于第三驱动机构41的驱动端；抵接组件42顶部设有抵接面，第三驱动机构41驱动抵接组件42升降。前端板放置到承载部21上后，第三驱动机构41驱动抵接组件42上移，使抵接面抵接工件6的焊缝底面，以有力支撑焊缝位置，防止焊接过程中焊缝受力变形。可选地，第三驱动机构41为第三气缸。
44.具体而言，抵接组件42包括支撑座421和多个抵接件422，其中，支撑座421连接第三驱动机构41的驱动端；多个抵接件422沿支撑座421的长度方向间隔排布，抵接面为抵接件422的顶面。通过较少的第三驱动机构41即可顶升多个抵接件422，多个抵接件422沿焊缝长度方向间隔排布，增加支撑效果。优选地，抵接件422材质为铜，其材质与待焊接工件6不同，避免流过焊缝的焊接铁水将工件6与抵接件422焊接到一起。
45.参见图2，可选地，底座1一侧设有三个顶升机构4，中间一组顶升机构4设于底座1上，中间一组顶升机构4包括l型钢板、两个第三驱动机构41和两组导向机构。l型钢板一侧固定在底座1上，其水平延伸侧作为承载板，两个第三驱动机构41的缸体固定在承载板上，第三驱动机构41的伸缩杆朝上设置并连接支撑座421底部。两个导向机构设于两个第三驱动机构41两侧，导向机构包括套筒和导向柱，套筒固定在承载板上，导向柱可滑动地穿设在套筒内，导向杆顶部固定连接支撑座421，导向机构引导抵接组件42平稳升降。最佳地，中间一组顶升机构4的抵接件422浮动设置在支撑座421上，当焊缝不平，保证抵接件422可以始终支撑抵接焊缝。例如，抵接组件42还包括支撑柱和弹性件，支撑柱、弹性件数量与抵接件422对应，抵接件422呈空心圆柱状，支撑柱固定在支撑座421上，弹性件一端套设在支撑柱
上，另一端嵌设在抵接件422内，弹性件两端分别固定在支撑柱上和抵接件422内壁，以使抵接件422浮动设于支撑座421上。底座1一侧两端两个顶升机构4设于承载部21上。可选地，弹性件为弹簧。
46.参见图2和图4，位于承载部21上的顶升机构4可转动地设于承载部21上。即底座1两端的顶升机构4可转动地设于承载部21上。正常状态，两端顶升机构4长边与底座1长边平行，当待焊前端板长度尺寸较小，两侧的承载部21相向移动，两端顶升机构4朝向中间顶升机构4的一端会抵接中间顶升机构4的支撑座421，影响承载部21移动。此时，可转动两端的顶升机构4，使其长边与底座1长边垂直，即将图4中的顶升机构4转动至与承载部21长边平行，避免干涉承载部21移动。
47.参见图4，优选地，承载部21朝向容纳空间的一侧壁上固定设有固定座，固定座远离承载部21一端设有铰接座44。两端的顶升机构4包括铰接座44，铰接座44通过销轴铰接在连接座43上，两端顶升机构4的第三驱动机构41固定在铰接座44上，铰接座44绕销轴转动以带动顶升机构4整体转动。固定座顶部固定有固定板45，固定板45一端朝向铰接座44延伸，以在铰接座44转动到位后，通过螺栓穿设固定板45和铰接座44，以固定铰接座44。铰接座44呈框架状，其包括底板和顶板，两端顶升机构4的两个第三驱动机构41固定在底板上，顶板上设有导向筒，两端顶升机构4的第三驱动机构41的驱动端连接固定柱，固定柱可滑动地穿设在导向筒内，抵接件422浮动设在固定柱顶部。
48.参见图1和图3，焊接定位工装还包括锁定件5，锁定件5连接承载部21和底座1以使承载部21保持固定，防止第一气缸气压不稳或者断气时承载部21移动。例如，锁定件5为手动夹钳，其为现有结构，其包括固定在底座1顶部的挂钩部52，以及固定设于承载部21底部的锁定组件，锁定组件包括铰接板、转轴、手柄和挂接部51，手柄端部铰接在铰接板上，转轴固定设在手柄上，挂接部51呈u型，挂接部51两端固定在转轴上，将挂接部51卡入挂钩部52，背向挂钩部52转动手柄即锁定承载部21。
49.参见图1和图2，底座1呈框架结构，其内部形成中空的让位腔。使用时，将焊接定位工装置于车间地坑上方，举升机构位于地坑内，便于举升机构通过让位腔举升或降落前端板，配合搬运机器人实现自动上下料。
50.作为实施例1的第一个可替换实施方式，锁定件5还可为锁定销，将锁定销穿设在承载部21和底座1上对承载部21进行限位。
51.作为实施例1的第二个可替换实施方式，卡接部223还可为滑动设于承载部21上的销轴，前端板放置后，朝向前端板的定位孔方向滑动销轴使其抵接前端板，防止前端板移动。
52.实施例2
53.本实施例提供一种焊接系统，其包括实施例1中的焊接定位工装。
54.焊接系统上的焊接定位工装可根据需焊接的工件6长度，通过第一驱动机构3驱动承载部21移动，以调整两个承载部21之间的间距，调整容纳空间的长度，使限位组件22能够始终抵接限位工件6，适应不同长度尺寸工件6的焊接定位。
55.根据上述描述，本实用新型具有以下优点：
56.1.焊接定位工装可适应多规格工件6的定位压紧，无需人工换型，减少人工投入；
57.2.分组式铜体自动顶升机构4，可兼容不同工件6的不同焊缝位置，控制焊接变形，
大大提高焊接质量；
58.3.焊接定位工装与机器人及输送线配合使用，实现自动化转运焊接，大大提高生产效率，降低安全风险。
59.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。