柔性焊接机器人油箱底盘工装结构的制作方法

本发明涉及一种工装结构，尤其涉及一种用于通过焊接机器人焊接油箱底盘时的工装结构。

背景技术：

随着科技不断发展，各种自动设备不断更新，各行各业都有机器人的身影，伴随机器人一起工作的还有各种夹具和工装。焊接工装是一种柔性的焊接固定、压紧、定位的夹具，主要用于焊接各种可焊接材料的焊接，大、中、小型材料的焊接。发电机组底盘同样需要进行焊接，带油箱的底盘更需要全满焊，并保证无焊缝、无漏油。而目前发电机组底盘的焊接均是人工操作，由操作人员通过手持焊接设备焊接各零部件来组装发电机组底盘，费时费力，成本较高，且对于操作人员具有相当的危险性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种使用方便、适应性较好且效率较高的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构。

实现本发明目的的技术方案是提供一种柔性焊接机器人油箱底盘工装结构，包括底框架、对中机构、顶紧机构和两侧压紧机构；

底框架包括呈长方体框形的基架、连接在基架的下方左右两侧的2块第一安装板、分别连接在相应的第一安装板下方的2个连接架和6个承载组件；承载组件包括设置在基架上的第一连接件以及与第一连接件插拔连接的承载件，承载件呈l形；承载组件分三组分别前后对称设置在基架的前后向的内端面；连接架包括第二底板；

对中机构有两套，对中机构包括安装固定板、固定板、第一底板、2个齿条、2个对中支爪、换向结构和第一气缸；安装固定板和固定板通过紧固件垂直设置在相应的连接架内且位于相应的连接架内部外侧；第一底板设置在相应的连接架的第二底板的上方内侧；第一气缸设置在第一底板的上方中央；齿条包括第一齿条和第二齿条，第一齿条的一端第一气缸的动力输出轴连接，第二齿条设置在第一齿条的左右向对侧面；换向结构设置在第一齿条和第二齿条之间，换向机构包括齿轮和包覆在齿轮上下两端的罩壳，第一齿条和第二齿条均从左右两端与齿轮啮合，第一齿条的另一端设有凸起的弧形止动板，当第一齿条运动至弧形止动板接触齿轮时无法再运动；第二齿条只有后端设有齿部，齿部的长度与第一齿条的齿部长度一致；对中支爪包括呈l形的支撑件和连接在支撑件上的支爪，支爪通过紧固件的连接在支撑件上；1个对中支爪由其支撑件与第一齿条传动连接，另一个对中支爪由其支撑件与-第二齿条传动连接，且两个对中支爪均位于第一气缸的两侧且平行设置；对中机构分别设置在底框架的两侧的连接架上，且对中支爪均朝向底框架的中央；

顶紧机构包括第二气缸、设置在第二气缸的动力输出轴上的顶套和第二安装板，第二安装板设有左右贯通的限位孔，第二气缸安装在第二安装板上且位于第二安装板的右侧上方，第二气缸的动力输出轴穿过第二安装板的限位孔与顶套连接；第二安装板设置在右侧的第一安装板的上方中央，从而顶紧机构设置在底框架上且位于底框架内部右侧；

两侧压紧机构包括第一支架、第三气缸、第一传动件、第一压杆和第三底板，第三底板上设有多组螺孔，支架设置在第三底板上且通过紧固件与第三底板上的相应一组螺孔旋合连接，第三气缸设置在第一支架内，第一传动件与第三气缸的动力输出轴连接，第一压杆与第一传动件连接，从而第三气缸驱动第一传动件及第一压杆使其具有向上旋转打开或向下旋转压紧两个位置，第一传动件及第一压杆处于向下旋转压紧位置时与第一支架及第三气缸垂直；两侧压紧机构具有四套，分两组安装在底框架的相应的第一安装板的上方中央两侧，从而两组两侧压紧机构分别设置在底框架上且位于底框架内部左右两侧；每组的2个两侧压紧机构前后对称设置。

进一步的，所述的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构还包括中央压紧结构；中央压紧结构包括第二支架、第四气缸和第二压杆，第四气缸安装在第二支架内，第四气缸的动力输出轴与第二压杆连接，从而第四气缸驱动第二压杆使其具有向上旋转打开或向下旋转压紧两个位置，第二压杆处于向下旋转压紧位置时与第二支架及第四气缸垂直；中央压紧结构有2套，分别安装在底框架的基架的前侧部中央和后侧部中央。

进一步的，对中机构还包括连接杆和限位板；第一气缸在位于第一齿条处设置限位板，限位板呈工字型；第一齿条卡设在限位板的内端缺口处；第二齿条卡设在限位板的外端缺口处；与第二齿条连接的对中支爪由其支撑件与连接杆传动连接，连接杆与相应的第二齿条连接；

第一底板的上方设有2块前后设置的第一齿轮导板，第一齿轮导板的上方设有2块设置于前后两侧第二齿轮导板，第一齿轮导板与第二齿轮导板之间的距离与第一齿条的高度对应，第一齿轮导板与第二齿轮导板之间通过外端设置的第二加强板连接限位，第二加强板与第一底板固定连接；第一齿轮导板与第二齿轮导板抵在第一气缸的前后端面上；第一齿条的部分卡设在一侧的第一齿轮导板与第二齿轮导板之间，连接杆的部分卡设在另一侧的第一齿轮导板与第二齿轮导板之间。

更进一步的，连接架左右向的内侧面上下两端设有第一导轨，1个对中支爪的支撑件与一块传动板连接，传动板与第一齿条连接，传动板卡舍在第一导轨内且可在第一导轨上前后滑动；另一个对中支爪的支撑件与另一块传动板连接，传动板与连接杆连接，传动板卡舍在第一导轨内且可在第一导轨上前后滑动。

进一步的，两侧压紧机构还包括槽块、定位板和定位销；

底框架的第一安装板的上端面左右向内侧设有第二导轨，第三底板的下端面通过可在第二导轨上滑动的槽块与第一安装板上方的第二导轨滑动连接，底框架的第一安装板的上端面还设有具有多个定位孔的定位板，第三底板在第一安装板上前后滑动时通过定位销插拔来限定不同位置。

进一步的，连接架呈长方体形，左侧的连接架的左右外侧面通过一块倒l形的第一连接板与相应的第一安装板连接在一起，第一连接板的右端面与左侧的连接架的左端面通过紧固件连接在一起，第一连接板的上端面与相应的第一安装板的下端面通过紧固件连接在一起，左侧的连接架的上端面通过紧固件与左侧的第一安装板的下端面通过紧固件连接且连接架位于第一安装板的下方内侧，第一连接板内设置三块第一加强板加强连接强度；同理，右侧的连接架也位于右侧的第一安装板的下方内侧。承载件由第一连接件通过紧固件与基架连接且通过限位销可上下更换安装位置，且第一连接件与承载件上下插拔连接。

进一步的，所述的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构还包括旋转固定盘；旋转固定盘有两个，旋转固定盘是用于安装连接焊接机器人的底座，旋转固定盘设置在底框架上，且分别位于底框架的基架的左右端面中央。

进一步的，所述的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构还包括电气控制箱；电气控制箱设置在底框架上，且位于底框架的内侧左侧边中央；电气控制箱与各气缸电连接。

本发明具有积极的效果：（1）本发明是多和合一工装可以焊接多种油箱产品，可加工产品跨度大；（2）本发明有对中系统、顶紧机构和压紧机构，各机构间配合严密，能够提高油箱定位的精度；（3）本发明可以快速快更换定位块机构，方便更换焊接不同的油箱产品；（4）本发明整体结构科学合理，安装和操作方便，设备使用寿命长，具有显著的经济效益和社会效益。（5）本发明配合柔性焊接机器人可以自动完成发电机组底盘的焊接组装，操作方便，且有效避免了人工操作存在的危险性。

附图说明

图1为本发明的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构的一种立体结构示意图；

图2为本发明的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构的一种俯视结构示意图；

图3为本发明的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构的一种后视结构示意图；

图4为图2的左视图；

图5为图2的a-a面剖视图；

图6为图5中的b部放大示意图；

图7为对中结构的内部示意图。

上述附图中的标记如下：底框架1，基架11，第一安装板12，连接架13，承载组件14，第一连接件14-1，承载件14-2，

对中机构2，安装固定板21，固定板22，第一底板23，第一齿条24-1，第二齿条24-2，对中支爪25，支撑件25-1，支爪25-2，换向结构26，齿轮26-1，罩壳26-2，第一气缸27，连接杆28，限位板29，

顶紧机构3，第二气缸31，顶套32，第二安装板33，

旋转固定盘4，

中央压紧结构5，第二支架51，第四气缸52，第二压杆53，

两侧压紧机构6，第一支架61，第三气缸62，第一传动件63，第一压杆64，第三底板65，槽块66，定位板67，定位销68，

电气控制箱7，油箱底盘8。

具体实施方式

（实施例1）

见图1至图4，本实施例的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构包括底框架1、对中机构2、顶紧机构3、旋转固定盘4、中央压紧结构5、两侧压紧机构6和电气控制箱7。

底框架1是钢制的总体呈长方体框形的油箱底盘承载基件，包括呈长方体框形的基架11、连接在基架11的下方左右两侧的2块第一安装板12、分别连接在相应的第一安装板12下方的2个连接架13和6个承载组件14；连接架13呈长方体形，左侧的连接架13的左右外侧面通过一块倒l形的第一连接板与相应的第一安装板12连接在一起，第一连接板的右端面与左侧的连接架13的左端面通过紧固件连接在一起，第一连接板的上端面与相应的第一安装板12的下端面通过紧固件连接在一起，左侧的连接架13的上端面通过紧固件与左侧的第一安装板12的下端面通过紧固件连接且连接架13位于第一安装板12的下方内侧，第一连接板内设置三块第一加强板加强连接强度。同理，右侧的连接架13也位于右侧的第一安装板12的下方内侧。承载组件14包括设置在基架11上的第一连接件14-1以及与第一连接件14-1插拔连接的承载件14-2，承载件14-2呈l形而可以承载油箱底盘；承载组件14分三组分别前后对称设置在基架11的前后向的内端面，承载件14-2由第一连接件14-1通过紧固件与基架11连接且通过限位销可上下更换安装位置，且与第一连接件14-1上下插拔连接的承载件14-2可根据油箱底盘的大小更换不同大小的承载件14-2。

见图1至图3及图7，对中机构2有两套，对中机构2包括安装固定板21、固定板22、第一底板23、2个齿条、2个对中支爪25、换向结构26、第一气缸27、连接杆28和限位板29；安装固定板21和固定板22通过紧固件垂直设置在相应的连接架13内且位于相应的连接架13内部外侧；第一底板23设置在相应的连接架13的第二底板的上方内侧。第一气缸27设置在第一底板23的上方中央；齿条包括第一齿条24-1和第二齿条24-2，第一齿条24-1的一端第一气缸27的动力输出轴连接，第一气缸27在位于第一齿条24-1处设置限位板29，限位板29呈工字型。第一齿条24-1卡设在限位板29的内端缺口处。第二齿条24-2设置在第一齿条24-1的左右向对侧面，且卡设在限位板29的外端缺口处。换向结构26设置在第一齿条24-1和第二齿条24-2之间，换向机构26包括齿轮26-1和包覆在齿轮26-1上下两端的罩壳26-2，第一齿条24-1和第二齿条24-2均从左右两端与齿轮26-1啮合，第一齿条24-1的另一端设有凸起的弧形止动板，当第一齿条24-1运动至弧形止动板接触齿轮26-1时无法再运动；第二齿条24-2的只有后端设有齿部，齿部的长度与第一齿条24-1的齿部长度一致。对中支爪25包括呈l形的支撑件25-1和连接在支撑件25-1上的支爪25-2，支爪25-2通过紧固件的连接在支撑件25-1上，从而支爪25-2可上下调节安装在支撑件25-1上的位置而适应不同的油箱底盘。1个对中支爪25由其支撑件25-1与第一齿条24-1传动连接，另一个对中支爪25由其支撑件25-1与连接杆28传动连接，连接杆28与第二齿条24-2连接，且两个对中支爪均位于第一气缸27的两侧且平行设置，第一齿条24-1和第二齿条24-2可同时驱动两各对中支爪25向中间运动或远离；更具体的，连接架13左右向的内侧面上下两端设有第一导轨，1个对中支爪25的支撑件25-1与一块传动板连接，传动板与第一齿条24-1连接，传动板卡舍在第一导轨内且可在第一导轨上前后滑动；另一个对中支爪25的支撑件25-1与另一块传动板连接，传动板与连接杆28连接，传动板卡舍在第一导轨内且可在第一导轨上前后滑动。第一底板23的上方设有2块前后设置的第一齿轮导板，第一齿轮导板的上方设有2块设置于前后两侧第二齿轮导板，第一齿轮导板与第二齿轮导板之间的距离与第一齿条24-1的高度对应，第一齿轮导板与第二齿轮导板之间通过外端设置的第二加强板连接限位，第二加强板与第一底板23固定连接。第一齿轮导板与第二齿轮导板抵在第一气缸27的前后端面上。第一齿条24-1的部分卡设在一侧的第一齿轮导板与第二齿轮导板之间，连接杆28的部分卡设在另一侧的第一齿轮导板与第二齿轮导板之间。对中机构2分别设置在底框架1的两侧的连接架13上，且对中支爪25均朝向底框架1的中央。

见图1至图4，顶紧机构3包括第二气缸31、设置在第二气缸31的动力输出轴上的顶套32和第二安装板33，第二安装板33设有左右贯通的限位孔，第二气缸31安装在第二安装板33上且位于第二安装板33的右侧上方，第二气缸31的动力输出轴穿过第二安装板33的限位孔与顶套32连接。第二安装板33设置在右侧的第一安装板12的上方中央，从而顶紧机构3设置在底框架1上且位于底框架1内部右侧。

见图1至图6，两侧压紧机构6包括第一支架61、第三气缸62、第一传动件63、第一压杆64、第三底板65、槽块66、定位板67和定位销68，第三底板65上设有多组螺孔，支架61设置在第三底板65上且通过紧固件与第三底板65上的相应一组螺孔旋合连接，从而支架61可在第三底板65上前后调节安装位置，第三气缸62设置在第一支架61内，第一传动件63与第三气缸62的动力输出轴连接，第一压杆64与第一传动件63连接，从而第三气缸62驱动第一传动件63及第一压杆64使其具有向上旋转打开或向下旋转压紧两个位置，第一传动件63及第一压杆处于向下旋转压紧位置时与第一支架61及第三气缸62垂直。底框架1的第一安装板12的上端面左右向内侧设有第二导轨，第三底板65的下端面通过可在第二导轨上滑动的槽块66与第一安装板12上方的第二导轨滑动连接，底框架1的第一安装板12的上端面还设有具有多个定位孔的定位板67，第三底板65在第一安装板12上前后滑动时通过定位销68插拔来限定不同位置，从而两侧压紧机构6可前后调节位置适应不同的油箱底盘。两侧压紧机构6具有四套，分两组安装在底框架1的相应的第一安装板12的上方中央两侧，从而两组两侧压紧机构6分别设置在底框架1上且位于底框架1内部左右两侧，第一压杆64可向内旋转压紧；每组的2个两侧压紧机构6前后对称设置。

中央压紧结构5包括第二支架51、第四气缸52和第二压杆53，第四气缸52安装在第二支架51内且，第四气缸52的动力输出轴与第二压杆53连接，从而第四气缸52驱动第二压杆53使其具有向上旋转打开或向下旋转压紧两个位置，第二压杆53处于向下旋转压紧位置时与第二支架51及第四气缸52垂直。中央压紧结构5有2套，分别安装在底框架1的基架11的前侧部中央和后侧部中央。第二压杆53可向内旋转压紧。

电气控制箱7设置在底框架1上，且位于底框架1的内侧左侧边中央。电气控制箱7与各气缸电连接。

旋转固定盘4有两个，旋转固定盘4是用于安装连接焊接机器人的底座，旋转固定盘4设置在底框架1上，且分别位于底框架1的基架11的左右端面中央。

本实施例的柔性焊接机器人油箱底盘工装结构使用时，首先有操作工将油箱底盘8点焊成型，然后将油箱底盘8防止在底框架1内，由承载组件14承托油箱底9，然后顶紧机构3在第二气缸31的驱动下由顶套32向左运动从右侧顶紧油箱底盘8，然后两侧的对中机构2的第一气缸27分别驱动对中支爪25向中央运动，对中支爪25由支爪25-2驱动油箱底盘8向中央运动至中央位置而完成对中工序，然后中央压紧结构5和两侧压紧机构6分别由第四气缸52和第三气缸62向内旋转压紧油箱底盘8。两侧的旋转固定盘4安装相应的六轴或八轴柔性焊接机器人，然后由柔性焊接机器人自动完成油箱底盘的焊接工作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。