一种管件的焊接工作站的制作方法

本实用新型涉及焊接设备领域，尤其是一种管件的焊接工作站。

背景技术：

金属管材是焊接生产中常用的材料，如健身器材、家具等，经常会用到利用金属管材相互拼焊而成的管件用作零部件。其中一种管件，由横管以及焊接在横管中间处的竖管组合而成，结构简单，常用于桌子的支撑腿、腹肌板的支撑腿、腹肌板的靠背等产品中。这种管件采用人工焊接的方式即可完成拼焊。但是，人工焊接的方式，存在着以下缺点：

1.焊接速度慢。管件的焊接速度取决于人工的焊接速度，而人工焊接的速度比机器焊接的速度要慢，并且人工焊接的速度稳定性差。

2.焊接质量不一致。管件的焊接质量取决于焊接工人的焊接水平，而不同的工人焊接水平不一致，因而多个焊接工人批量焊接出来的管件焊接质量不一致。

3.横管与竖管均是采用圆管制作而成，焊接拼合处为圆弧段，焊接完一面还要翻过对另一面进行焊接，待焊接管件需要两次装夹，容易变形，工作效率低。

因此，需要一种利用机器代替人工、只需一次装夹就能完成焊接的管件焊接设备。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种管件的焊接工作站，采用焊接机器人代替人工对管件进行焊接，焊接速度比传统人工焊接快，焊接质量稳定。

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种管件的焊接工作站，一次装夹就能完成待焊接管件的双面焊接。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种管件的焊接工作站，所述自行车的管件包括横管和竖管，所述焊接工作站包括用于夹紧管件的焊接夹具以及用于焊接管件的焊接机器人，所述焊接夹具设置在焊接机器人旁边，所述焊接夹具包括竖直设置的支撑竖板以及若干组设置在支撑竖板正面的夹紧组件；所述夹紧组件包括两组用于夹紧横管的横管夹紧装置、用于夹紧竖管的竖管夹紧装置以及用于限定横管下端位置的定位板，两组所述横管夹紧装置呈上下位置安装在支撑竖板上,所述支撑竖板位于两组横管夹紧装置之间设有用于背面焊接的让位口,所述竖管夹紧装置安装在支撑竖板上并位于所述让位口的左侧或者右侧。

优选地，所述焊接夹具设有一组。

优选地，所述焊接夹具设有多组。

优选地，所述横管夹紧装置包括横管夹紧气缸、横管固定夹块、横管活动夹块以及用于控制横管夹紧气缸的横管换向阀，所述横管夹紧气缸以及横管固定夹块固定在支撑竖板上，所述横管活动夹块固定在横管夹紧气缸的输出部，并且所述横管夹紧气缸驱动横管活动夹块压向或者远离横管固定夹块，所述横管固定夹块和横管活动夹块于相向的表面设有用于夹持横管的第一弧形凹面。

优选地，所述竖管夹紧装置包括竖管夹紧气缸、竖管固定夹块、竖管活动夹块以及用于控制竖管夹紧气缸的竖管换向阀，所述竖管夹紧气缸以及竖管固定夹块固定在支撑竖板上，所述竖管活动夹块固定在竖管夹紧气缸的输出部，并且所述竖管夹紧气缸驱动竖管活动夹块压向或者远离竖管固定夹块，所述竖管固定夹块和竖管活动夹块于相向的表面设有用于夹持竖管的第二弧形凹面。

优选地，所述让位口均为长方形孔。

优选地，所述定位板设置在靠下的横管夹紧装置的下方并固定设置在支撑竖板的正面，所述定位板上端面与支撑竖板正面垂直。

优选地，所述焊接夹具还包括工作台，所述支撑竖板固定在工作台上。

优选地，所述夹紧组件设有多组。

优选地，所述夹紧组件在竖直方向上等距设置。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型的焊接工作站通过焊接机器人配合焊接夹具代替人工对管件进行焊接，其焊接的稳定性能高，且焊接效率高，适用于健身器材、家具的管件焊接。其中，焊接机器人在支撑竖板的正面对管件进行正面焊接，然后在不松开夹紧组件对管件的夹持的情况下，在背面透过让位口对管件进行背面焊接，无需对管件进行二次夹装，不仅可以提高焊接速度，还可以降低管件的变形量以及提高焊接的精度。

此外，本实用新型的焊接工作站通过定位板的定位功能，对横管的高度进行定位，从而实现对横管和竖管的焊接位置进行定位，其操作简单，定位精度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的另一排列方式的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的焊接夹具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的焊接夹具的另一结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的夹紧组件的安装示意图；

图6为本实用新型实施例中的横管夹紧装置的结构示意图(拆除横管换向阀)；

图7为本实用新型实施例中的竖管夹紧装置的结构示意图(拆除竖管换向阀)；

图8为本实用新型实施例中的工作站所要焊接的管件的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中的焊接夹具的工作状态示意图；

图10为本实用新型实施例中的夹紧组件另一排列方式的示意图。

图中：1、焊接夹具；2、焊接机器人；3、支撑竖板；4、夹紧组件；5、横管夹紧装置；6、竖管夹紧装置；7、定位板；8、工作台；9、管件；31、让位口；51、横管夹紧气缸；52、横管固定夹块；53、横管活动夹块；54、第一弧形凹面；55、横管换向阀；61、竖管夹紧气缸；62、竖管固定夹块； 63、竖管活动夹块；64、第二弧形凹面；65、竖管换向阀；91、横管；92、竖管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的描述，以便于更清楚的理解本实用新型要求保护的技术思想。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种管件的焊接工作站，适用于健身器材、家具的管件9焊接，包括用于夹紧管件9的焊接夹具1以及用于焊接管件9的焊接机器人2，所述焊接夹具1设置在焊接机器人2旁边。焊接机器人2是一种在一定的工作范围内能够对待焊接零部件进行自动焊接的设备，所述焊接机器人2优选为六轴机械臂，能够旋转、伸缩、带动焊枪进行直线移动并进行自动焊接，通过采用焊接机器人2代替人手对管件9进行焊接，焊接质量稳定、焊接效率高。

本实用新型的焊接工作站对应的焊接夹具1与焊接机器人2可以采用以下两种设置方式：

第一种设置方式，如图1所示，焊接夹具1设有一组。焊接机器人2对一组焊接夹具1的管件9进行焊接，焊接完一组管件9再换上另一组管件9 进行焊接。

第二种设置方式，如图2所示，焊接夹具1设有多组，多组焊接夹具1 分布在焊接机器人2的工作范围内。焊接机器人2先后对多组焊接夹具1的管件9进行焊接，当焊接机器人2对其中一组焊接夹具1上的管件9焊接完毕，工人可以对其他组的焊接夹具1进行上下料操作，达到提高焊接机器人2 的使用率的效果。

如图3-4所示，所述焊接夹具1包括竖直设置的支撑竖板3以及若干组设置在支撑竖板3正面的夹紧组件4。其中，自行车的管件9包横管91和竖管92，横管和竖管的连接部位即需要进行焊接的部位。横管91与竖管92的原材料一般采用金属圆管，并且，管件9旋转90度，被夹持在焊接夹具1上。夹紧组件4优选设有三组，并且夹紧组件4在竖直方向上等距设置。对于童车的管件9，横管91的距离约为30厘米，三个管件9的焊接的上下位置在 70厘米范围内，当人工对管件9进行焊接时，焊枪的移动范围不会太大，70 厘米对于焊接工作是一个舒适的焊接范围，并且可以一次对多个管件9进行焊接，提高管件9焊接的工作效率。

如图5所示，所述夹紧组件4包括两组用于夹紧横管91的横管夹紧装置 5、用于夹紧竖管92的竖管夹紧装置6以及用于限定横管91下端位置的定位板7，两组所述横管夹紧装置5呈上下位置安装在支撑竖板3上,所述支撑竖板3位于两组横管夹紧装置5之间设有用于背面焊接的让位口31,本实施例中竖管夹紧装置6安装在支撑竖板3上并位于让位口31的右侧，根据实际需求，竖管夹紧装置6也可以安装在支撑竖板3上并位于让位口31的左侧。通过横管夹紧装置5夹持住横管91以及通过竖管夹紧装置6夹持住竖管92，方便对焊接工人从支撑竖板3的正面管件9进行组焊。并且，定位板7上端面到竖管夹紧装置6的轴心(即横管夹紧装置5夹持住竖管92时竖管92的轴心)的的竖直距离等于横管91端面到竖管夹紧装置6轴心的预设距离，即可实现定位板7的定位功能，对管件9的焊接位置进行定位，操作简单，定位精度高。让位口31为长方形口，长方形口加工容易，方便焊接工人从支撑竖板3的背面对管件9进行焊接。

如图6所示，横管夹紧装置5包括横管夹紧气缸51、横管固定夹块52、横管活动夹块53以及用于控制横管夹紧气缸51的横管换向阀54，横管夹紧气缸51以及横管固定夹块52固定在支撑竖板3上，具体为横管夹紧气缸51 的夹紧座固定在支撑竖板3上，横管活动夹块53固定在横管夹紧气缸51的输出部，并且横管夹紧气缸51驱动横管活动夹块53压向或者远离横管固定夹块52，横管固定夹块52和横管活动夹块53于相向的表面设有用于夹持横管91的第一弧形凹面55。有一部分管件9的横管91左右两端成弧形，这时，第一弧形凹面55与横管91两端的弧形相配合即可，工人把横管91放置在横管固定夹块52上并与第一弧形凹面55贴合，横管91的下端与定位板7的上端面贴合，然后横管夹紧气缸51带动横管活动夹块53夹向横管固定夹块52，实现横管91的夹持。横管换向阀54是气路控制的常用部件，与横管夹紧气缸51气路连接并设置在支撑竖板3背面，通入压缩空气，能够控制横管夹紧气缸51的工作状态，从而实现横管夹紧气缸51驱动横管活动夹块53压向或者远离横管固定夹块52。

如图7所示，竖管夹紧装置6包括竖管夹紧气缸61、竖管固定夹块62、竖管活动夹块63以及用于控制竖管夹紧气缸61的竖管换向阀64，竖管夹紧气缸61以及竖管固定夹块62固定在支撑竖板3上，具体为竖管夹紧气缸61 的夹紧座固定在支撑竖板3上。竖管活动夹块63固定在竖管夹紧气缸61的输出部，并且竖管夹紧气缸61驱动竖管活动夹块63压向或者远离竖管固定夹块62，竖管固定夹块62与竖管活动夹块63于相向的表面设有用于夹持竖管92的第二弧形凹面65。工人把竖管92放置在竖管固定夹块62上并与第二弧形凹面65贴合，竖管92的左端的弧口与横管91的圆弧面贴合，然后竖管夹紧气缸61带动竖管活动夹块63夹向竖管固定夹块62，实现竖管92的夹持。竖管换向阀64是气路控制的常用部件，与竖管夹紧气缸61气路连接并设置在支撑竖板3背面，通入压缩空气，能够控制竖管夹紧气缸61的工作状态，从而实现竖管夹紧气缸61驱动竖管活动夹块63压向或者远离竖管固定夹块 62。

其中，所述定位板7设置在靠下的横管夹紧装置5的下方并固定设置在支撑竖板3正面，定位板7上端面与支撑竖板3正面优选垂直，使横管91定位容易。横管91通过自身重力的作用下在定位板7上进行定位，工人操作容易且定位精度高。

进一步地，夹紧组件4优选设有多组，并且夹紧组件4在竖直方向上等距设置。焊接机器人2能够对同一组焊接夹具1上的多个管件9进行焊接，工作效率高。多组夹紧组件44还可以在竖直方向上错位设置，如图10所示，在同一高度范围内可以设置组数更多的焊接夹具1。

此外，所述焊接夹具1还包括工作台8，所述支撑竖板3固定在工作台8 上。通过工作台8能够对支撑竖板3起承载作用，方便焊接夹具1的移动和摆放。

本实用新型的焊接工作站的具体工作过程为：

第一步，工人把通过定位板7与二组横管夹紧装置5对一个横管91实现定位夹紧，然后通过一组竖管夹紧装置6对一个竖管92实现夹紧；

第二步，依照第一步的方式对其他夹紧组件4对管件9进行夹紧，如图9 所示；

第三步，焊接机器人2在支撑竖板3正面对管件9进行自动焊接；

第四步，焊接机器人2在支撑竖板3背面透过让位口31对管件9进行自动焊接；

第五步，松开夹紧组件4对管件9的夹紧，把焊接完毕的管件9取下，为下一个工作循环作准备。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。