焊接工装及焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及焊接工装领域，具体涉及焊接工装及焊接设备。


背景技术：

2.随着时代的发展，工业生产中的一切都在向智能化、自动化方向发展，同时伴随着机械相关技术的不断创新进步，自动焊接在工业生产中被广为应用。通常将待焊接的各个部分统称为待焊接件，当待焊接件要进行多面焊接时，现有的焊接技术是将待焊接件固定到焊接工装的夹持位置上，待焊接件的一面焊接完成之后，由人工将一面焊好的待焊接件取下翻转至下一面，再固定到夹持位置上才能继续焊接下一面，这种手动翻转待焊接件的方式造成焊接效率低下，不能满足生产需要。


技术实现要素：

3.基于此，针对现有焊接工装自动化程度低的缺点，本实用新型提出优化焊接灵活性的焊接工装，焊接工装在定位板的下方加入一个回转动力件，通过旋转的回转动力件实现焊接完待焊接件一个焊接面之后自动旋转至下一个焊接面，实现对待焊接件的多面焊接，提升焊接工装的自动化程度。
4.本实用新型采用的技术方案是，设计焊接工装，包括：定位板、回转动力件、定位板安装于回转动力件之上，回转动力件驱动定位板旋转，定位板上设有将待焊接件向下压紧在定位结构上的工件限位机构。通过安装在回转动力件上的带有定位结构的定位板，可以带动位于定位结构上的待焊接件旋转，提高工业生产的效率，同时在定位板上设置工件限位机构将待焊接件牢固的固定在定位机构上，避免了出现待焊接件在焊接时出现位置偏移或倾斜，提高焊接质量。
5.进一步的，焊接工装还包括：用于限定定位板不同旋转角度的辅助限位机构，辅助限位机构具有至少两个伸缩杆，伸缩杆伸出时阻挡在所述定位板的旋转路径上。
6.在一些实施例中，所述伸缩杆的末端设有限位凸块，所述定位板可转动至与被伸出的限位凸块相抵。
7.进一步的，回转动力件能够驱动所述定位板沿正反向旋转180
°
，所述辅助限位机构具有两个伸缩杆，一所述伸缩杆伸出时阻挡在所述定位板的正向极限位置，另一所述伸缩杆伸出时阻挡在所述定位板的反向旋转极限位置。
8.进一步的，定位结构包括：定位块和下定位件，定位块设有用于放置第一待焊工件的凹槽，下定位件用于支撑并定位第二待焊工件；工件限位机构包括：将第一待焊工件压紧在凹槽中的第一限位机构、将第二待焊工件压紧在下定位件上的第二限位机构。
9.进一步的，第一限位机构包括：设于定位块一侧的伸缩式旋转气缸、与伸缩式旋转气缸连接的悬臂、以及设于悬臂末端的立柱；伸缩式旋转气缸用于驱动悬臂旋转运动以及升降运动，立柱可随悬臂旋转至凹槽的正上方。
10.进一步的，第二限位机构包括：设于下定位件上方的顶压板、推动顶压板升降运动
的顶推气缸，顶压板将第二待焊工件压紧在下定位件上。
11.进一步的，顶压板的底面设有位于下定位件上方的上定位件，第二待焊接件夹紧在上定位件和下定位件之间。
12.进一步的，顶压板还连接有导向机构，导向机构包括导向套和沿导向套升降运动的导向杆，顶压板在导向机构的限制下直线移动。
13.进一步的，定位块可拆卸安装在定位板上。
14.本实用新型还提出焊接设备包括：上述焊接工装、设于焊接工装一侧的焊接头。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.1、在定位板上连接回转动力件，回转动力件带动定位板旋转，进而带动置于定位板上定位结构的待焊接件旋转，可以实现焊接完一面的待焊接件不必从定位结构上取下，可以直接旋转至下一个需要焊接的面继续焊接，提高了工业生产效率；
17.2、在定位板上设计工件限位机构，用于将待焊接件压紧在定位结构上，起到更好的待焊接件固定效果，避免出现待焊接件偏移或者倾斜的情况，提高焊接质量；
18.3、在定位板所在水平面的高度上设置辅助限位机构，辅助限位机构包含至少两个伸缩杆来限位定位板，避免了随回转动力件旋转的定位板超过预期旋转角度，提高了定位板旋转的准确度；
19.4、在顶压板和支架之间设置导向套和沿导向套升降运动的导向杆，顶压板在导向机构的限制下直线运动，避免了顶压板偏离正确运动方向，压紧待焊接件时待焊接件受力不均产生倾斜或者偏移的情况；
20.5、定位块可拆卸的安装在定位板上，在焊接不同形状的待焊接件时，可选用凹槽形状与待焊接件形状相匹配的定位块安装在定位板上，扩大了焊接工装的适用范围，降低了生产焊接工装的成本。
附图说明
21.下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
22.图1是焊接工装的主视图；
23.图2是焊接工装的后视图；
24.图3是焊接工装的俯视图；
25.附图标记说明：
26.1、顶推气缸；2、顶压板；3、导向杆；4、连接块；5、伸缩式旋转气缸；6、回转动力件；7、第一待焊接件；8、定位板；9、下定位件；10、支架；11、定位块；12、伸缩动力件；13、第二待焊接件；14、悬臂；15、导向套。
具体实施方式
27.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利，并不用于限定本专利。
28.如图1、图2所示，本实用新型一般适用于夹持场景，包括但不限于夹持待焊接件，焊接工装一般设于光滑平面之上，可大致分为以下部分，具体是工件限位机构、导向机构、
连接块4、回转动力件6、定位结构、定位板8、支架10、辅助限位机构，定位结构包括定位块11与下定位件9，将放置于定位块11上的待焊接件称作第一待焊接件7，将位于下定位件9上的待焊接件称为第二待焊接件13。回转动力件6带动定位板8旋转，进而带动置于定位板8上定位结构的待焊接件旋转，可以实现焊接完一面的待焊接件不必从定位结构上取下，直接旋转至下一个需要焊接的面继续焊接，提高了工业生产效率。
29.因回转动力件6大部分最大只能旋转180度再反向旋转180度，不能旋转360度，故限位随回转动力件6旋转的定位板8的辅助限位机构包含至少两个伸缩杆来限位定位板8，伸缩杆末端设有凸块在限位定位板8时与定位板8接触，回转动力件6安装在支架10底部上，定位板8固定于回转动力件6上，定位板8上设有定位结构，辅助限位机构设于定位板8同高度的水平面上。
30.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，取可正反旋转180度的回转气缸为回转动力件6，辅助限位机构含有两个伸缩杆，每个伸缩杆连接一个伸缩动力件，通过伸缩动力件驱动伸缩杆伸缩运动，一伸缩杆伸出时阻挡在定位板的正向极限位置，另一伸缩杆伸出时阻挡在定位板的反向极限位置，正向旋转时当定位板8旋转至90度时两伸缩杆动作，处于正向极限位置的伸缩杆伸出，处于定位板8反向旋转极限位置的伸缩杆缩回，反向旋转时亦是旋转至90度时位于反向旋转极限位置的伸缩杆伸出，位于正向极限位置的伸缩杆缩回。伸缩杆在定位板8旋转至90度时动作的好处在于此时定位板8到达两个伸缩杆伸出状态下凸块位置的距离相等，最大程度避免了两个伸缩杆与旋转中的定位板8发生接触以及未能及时完成对定位板8的限位的情况发生。
31.在本实用新型的一些实施例中，定位块11上设有用于放置第一待焊接件7的凹槽，下定位件9用于支撑并定位第二待焊接件13，工件限位机构包括：将第一待焊接件7压紧在凹槽中的第一限位机构、将第二待焊接件13压紧在下定位件9上的第二限位机构。需要指出的是，下定位件9的形状根据第二待焊接件13设计，例如当第二待焊接件13为空心旋转轴时，下定位件9的顶面设有向上凸出的圆台，第二待焊接件13的底端套在圆台上；当第二待焊接件13为实心旋转轴时，下定位件9的顶面设有向下凹陷的圆槽，第二待焊接件13的底端插在圆槽中。
32.在本实用新型的一些实施例中，第一工件限位机构包括设于定位块11一侧的伸缩式旋转气缸5，气缸上设有悬臂14，以及设于悬臂14末端的立柱，伸缩式旋转气缸5用于驱动悬臂14旋转运动以及升降运动，立柱可随悬臂14旋转至定位块11凹槽的正上方，进而向下运动压紧第一待焊接件7，将第一待焊接件7牢牢固定在凹槽中。
33.在本实用新型的一些实施例中，第二工件限位机构包括设于下定位件9上方的顶压板2、推动顶压板2升降运动的顶推气缸1，顶压板2将第二待焊接件13压紧在下定位件9上，进而加强对第二待焊接件13的固定。应当理解的是，为了提高压紧效果，顶压板2的底面设有与下定位件9对应的上定位件，上定位件的形状与下定位件9相同但朝向相反，即第二待焊接件13夹紧在上定位件和下定位件9之间。
34.在本实用新型的一些实施例中，导向机构包括导向套15和沿导向套15升降运动的导向杆3，顶压板2在导向机构的限制下直线移动。避免了顶压板2对第二待焊接件13的压力不平衡，进而可能会出现的第二待焊接件13焊接时倾斜或者偏移的情况。
35.在本实用新型的一些实施例中，不同形状的第一待焊接件7定制有凹槽形状不同
的定位块11来匹配，这样便可以做到在放置第一待焊接件7时，只需要将第一待焊接件7放到定位块11的凹槽里便已将第一待焊接件7初步定位。而且本实用新型采用定制可更换的定位块11，通过螺栓将定位块11与定位板8可拆卸连接，在需要焊接多种形状的第一待焊接件7时，不用去制作多个完整的焊接装置，只需要一个焊接装置加若干个不同凹槽形状的定位块11，避免出现传统焊接装置采用定位块11与焊接装置整体一体化设计，定位块11不可拆卸，每一种焊接装置只能定位一种第一待焊接件7的情况。本实用新型的焊接工装适用范围更加广泛，结构简单且生产效率高。
36.本实用新型还提出焊接装备，包含有焊接工装，以及设置在焊接工装一侧的焊接头来对焊接工装进行焊接，通过焊接工装的改进措施，提高待焊接件焊接质量，降低焊接装备生产成本。
37.在本实用新型的一些实施例中，使用电机通过连轴器和定位销与悬臂14连接，电机转动时带动悬臂14水平旋转移动来实现对第一待焊接件7的压紧功能，同时压紧第一待焊接件7的过程需要伸缩气缸驱动电机连同悬臂14向下移动，本实用新型采用的可以同时驱动悬臂14上下运动与水平旋转的伸缩式旋转气缸5，伸缩式旋转气缸5是现有技术，例如申请号201810693534.5的直线伸缩式垂直旋转气缸。
38.运行时首先使顶压板2处于抬高状态，将第二待焊接件13支撑并定位在下定位件9上，第二待焊接件13放置好之后，顶压板2在顶推气缸1的驱动下向下运动，运动至顶压板2压紧第二待焊接件13，第二待焊接件13固定完毕，接下来放置第一待焊接件7在定位块11的凹槽中，此时第一待焊接件7上的焊接位置与第二待焊接件13上的焊接位置处于对应好的状态，然后伸缩式旋转气缸5上的悬臂14从不在第一待焊接件7上方且悬臂14末端立块高度高于第一待焊接件7上的悬臂14末端立块压紧位置高度状态开始动作，悬臂14转动至第一待焊接件7上方，悬臂14旋转的同时悬臂14下压，进而压紧第一待焊接件7，此时第一待焊接件7与第二待焊接件13都已固定在要求位置，负责焊接的焊接头开始在第一待焊接件7和第二待焊接件13接触位置实行焊接，两个待焊接件的一面焊接完毕后，伸缩式旋转气缸5开始驱动悬臂14，悬臂14末端立块抬起同时水平方向旋转离开第一待焊接件7上方，第一待焊接件7不再被压紧，同时顶推气缸1运行，经连接块4带动顶压板2向上运动，第二待焊接件13不再被压紧，接着回转动力件6开始动作，带动定位板8由当前焊接朝向转至下一焊接朝向，若干伸缩杆需要满足定位板8旋转时任一伸缩杆都不能阻碍定位板8旋转，且在定位板8旋转至旋转角度之前使设置于此角度的伸缩杆伸出完成对定位板8的限位，待到待焊接件稳定静止之后开始当前焊接朝向的焊接工作，重复固定第一待焊接件7和第二待焊接件13的步骤，先是顶压板2运动向下压紧第二待焊接件13，接着伸缩式旋转气缸5将悬臂14旋转下压至第一待焊接件7上，压紧第一待焊接件7之后开始焊接，其余焊接面的焊接过程同上。
39.待所有焊接面焊接结束，顶压板2和伸缩式旋转气缸5上的悬臂14向上抬起，焊接完的待焊接件整体不再被压紧，将焊接好的待焊接件整体取出，又将新的待焊接件放置到指定位置，开始下一次焊接流程。
40.本实用新型通过在定位板8上连接回转动力件6，使得换面焊接时待焊接件不用取下换面，在焊接工装定位板8上增加定位块11和下定位件9来增强待焊接件的定位效果，借助辅助限位机构，确保旋转完静止下来的待焊接件旋转角度不会过大，进一步通过将焊接装置中定位块11设计为可定制更换的定位块11，可以提高焊接装置适用范围，降低焊接装
置生产成本。
41.本实用新型通常应用在非标零件焊接加工领域，可根据非标零件的种类对工装进行调整，通常配合焊接头共同完成自动化焊接作业。
42.尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。例如，术语“上”、“下”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，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本新型的本质，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，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本新型精神相违背的，另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
43.本文中所描述的具体实施例仅是对本新型作举例说明，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。