夹具快换装置和焊接装置的制作方法

本公开涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种夹具快换装置和焊接装置。

背景技术：

目前，现有的夹具装卸，多采用数量不等的螺栓和螺母将夹具固定，在进行夹具换型时，需要人工进行找正定位、紧固、示教调试等多个步骤。由此，导致夹具在更换时劳动强度大，更换时间长，且容易产生调试不良品，这在很大程度上影响了生产效率和生产品质，不能满足自动化生产线的需求。此外，在螺栓和螺母重复频繁松紧的过程中，易出现螺栓和螺母的损坏，从而影响设备正常稳定运行。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开目的在于提供夹具快换装置和焊接装置，以提高夹具更换的效率。

本公开一方面提供了一种夹具快换装置，包括：

支承机构，所述支承机构包括在第一水平方向上间隔设置的第一支承部和第二支承部，以及与所述第一支承部和所述第二支承部固定连接的支承平台，所述支承平台用于支承夹具；

夹紧机构，所述夹紧机构包括第一夹紧件、第二夹紧件及第一驱动件，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件设置在所述支承平台在所述第一水平方向上的相对两侧；

所述第一夹紧件具有第一夹紧端和第一连接端，所述第二夹紧件具有第二夹紧端和第二连接端；所述第一驱动件与所述第一连接端转动连接，所述第一夹紧端能够在所述第一驱动件的驱动下向靠近或远离所述第二夹紧端的方向转动，并与所述第二夹紧端相互配合以对位于所述支承平台上的夹具进行夹紧或释放。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一驱动件为第一驱动缸，所述第一驱动缸的伸缩杆与所述第一连接端转动连接，且所述伸缩杆能够在竖直方向上进行伸缩运动；

所述夹紧机构还包括第一导向板及第一导向销，所述第一导向板与所述第一支承部相连，且所述第一导向板具有在第二水平方向上贯穿所述第一导向板的第一导向孔；所述第一导向销设于所述第一夹紧件远离所述第一夹紧端的部位上，并与所述第一导向孔相配合；

所述第一导向销在所述伸缩杆进行伸缩运动时能够与所述第一导向孔相配合，以使所述第一夹紧端向靠近或远离所述第二夹紧端的方向转动；

其中，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述导向孔具有第一孔段和第二孔段，所述第一孔段在所述竖直方向上延伸，所述第二孔段的一端与所述第一孔段靠近所述支承平台的一端连通，且所述第二孔段的另一端向远离所述第二支承部的方向上延伸；

所述第一导向销能够在所述伸缩杆伸出时从所述第一孔段向所述第二孔段的方向运动，以使所述第一夹紧端向远离所述第二夹紧端的方向转动；

所述第一导向销能够在所述伸缩杆缩回时从所述第二孔段向所述第一孔段的方向运动，以使所述第一夹紧端向靠近所述第二夹紧端的方向转动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支承机构还包括：

第一定位部和第二定位部，所述第一定位部能够限制所述夹具在第一水平方向上的运动，所述第二定位部能够限制所述夹具在第二水平方向上的运动，其中，所述夹具能够沿着与所述第二水平方向相垂直的方向向靠近所述支承平台的方向运动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二定位部设置有至少一个导向滚珠。

在本公开的一种示例性实施例中，所述夹紧机构，还包括：

第二驱动件，所述第二驱动件与所述第二连接端转动连接，所述第二夹紧端能够在所述第二驱动件的驱动下向靠近或远离所述第一夹紧端的方向转动，并与所述第一夹紧端相互配合以对位于所述支承平台上的夹具进行夹紧或释放。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支承平台中部设置有通孔，所述支承机构还包括：

举升机构，所述举升机构包括第三驱动件和举升平台，所述举升平台设置于与所述通孔的位置相对应，所述第三驱动件与所述举升平台连接，能够驱动所述举升平台穿过所述通孔，以举升所述夹具。

在本公开的一种示例性实施例中，所述举升机构还包括：

第三定位部，所述第三定位部设置于所述举升平台面向所述支承平台的一侧，所述第三定位部能够与所述夹具的定位孔配合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述夹具快换机构还包括：

转动部，所述转动部与所述支承机构连接，以驱动所述支承机构发生转动。

本公开另一方面提供了一种焊接装置，包括：

基座；

焊接部，所述焊接部与所述基座固定连接；

夹具机构，所述夹具机构包括夹具及上述的夹具快换装置；

所述夹具快换装置固定于所述基座上且设置有至少两个，所述夹具在第二水平方向上的两端分别夹持在一所述夹具快换装置上，且所述夹具与所述焊接部之间形成有焊接空间。

本公开提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本公开所提供的夹具快换装置，将第一夹紧件和第二夹紧件设置在支承平台在第一水平方向上的相对两侧，且在第一夹紧件的第一连接端设置了与其转动连接的第一驱动部。当进行夹具安装时，第一驱动部能够驱动第一夹紧件转动，以使第一夹紧端向靠近第二夹紧件的第二夹紧端的方向转动，以对夹具进行夹紧；当进行夹具拆卸时，第一驱动部能够驱动第一夹紧件转动，以使第一夹紧端向远离第二夹紧端的方向转动，以对夹具进行释放。采用该夹紧机构进行夹具固定的方式，相比于采用螺栓和螺母进行固定的方式，能够省去拆装螺钉的时间和步骤，从而提高了夹具的装卸效率，也因此能够满足自动化生产线的需求。同时，也可以防止因螺栓或螺钉频繁拆卸导致的螺栓或螺钉的损坏，从而对设备的正常运行产生影响的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。

图1示出了根据本公开一示例性实施例的夹具快换装置的剖视示意图；

图2示出了根据本公开一示例性实施例的的夹具快换装置的立体示意图；

图3示出了根据本公开一示例性实施例的第一导向板的结构示意图；

图4示出了根据本公开另一示例性实施例的夹具快换装置的剖视示意图；

图5示出了根据本公开另一示例性实施例的夹具快换装置的立体示意图；

图6示出了根据本公开一示例性实施例的焊接装置中夹具小车导向定位机构的剖视示意图；

图7示出了根据本公开一示例性实施例的夹具小车的结构示意图；

图8示出了根据本公开一示例性实施例的焊接装置的示意图。

附图标记说明：

1、第一支承部；2、第二支承部；3、支承平台；4、举升部；5、第一定位部；6、第二定位部；7、第一夹紧件；8、第二夹紧件；9、第一驱动件；10、第一导向板；11第一导向销；12第二驱动件；13第二导向板；14、第二导向销；15、转动部；16、气电快插口；17、基座；18、焊接部；19、夹具机构；20、固定板；21、插销气缸；22、导向套；23、第四定位部；24、定位套；25、调整块；26、夹具小车导向定位机构；27、夹具小车导向部；28、固定孔；41、第一固定部；42、第二固定部；43、第三驱动件；44、举升平台；45、第三定位部；61、导向滚珠；71、第一夹紧端；72、第一连接端；81、第二夹紧端；82、第二连接端；101、第一孔段；102、第二孔段；261、第三导向板；262、定位块；263、第四驱动件；264、压紧块。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开首先提供了一种夹具快换装置，如图1和图2所示，该夹具快换装置可以包括支承机构和夹紧机构。支承机构可以包括在第一水平方向x上间隔设置的第一支承部1、第二支承部2和支承平台3，其中，第一支承部1和第二支承部2能够对整个夹具快换装置提供支承作用，支承平台3可以与所述第一支承部1和所述第二支承部2连接，用来支承所要装载的夹具。

具体地，支承平台3可以具有第一连接部和第二连接部，其中第一连接部可以与第一支承部1固定连接，第二连接部可以与第二支承部2固定连接。

进一步地，该支承平台3的中部位置还可以设置有通孔，当支承平台3中部具有通孔时，上述支承机构还可以设置举升部4。该举升部4可以包括第一固定部41、第二固定部42和举升机构。其中，第一固定部41可以与第一支承部1固定连接，第二固定部42可以与第二支承部2固定连接，但本公开对上述第一固定部41和第二固定部42的连接位置不做限定，例如上述第一固定部41和第二固定部42还可以与上述支承平台3相连，均在本公开的保护范围内。

上述举升机构可以包括相互连接的第三驱动件43和举升平台44，该举升平台44可以设置于与支承平台3上的通孔相对应的位置，以使该举升平台44可以在第三驱动件43的驱动下穿过通孔，以举升夹具，其中上述第三驱动件43可以为气压缸，但不限于此，也可以为其他驱动装置，例如液压缸等，均在本公开的保护范围之内。

具体地，当夹具安装时，运送夹具的装置可以将需要安装的夹具运送至支承平台3上方，此时，可以操控气压缸推动上述举升平台44举升至夹具所处位置，并将夹具举升，以使得夹具脱离运送装置。随后操纵气压缸使得举升平台44下落至所需要的工作高度，例如支承平台3处。

当夹具拆卸时，可以操纵气压缸推动举升平台44，使得夹具脱离支承平台3，并用运送夹具的装置对上述夹具进行支承，随后将举升平台44落下，实现对夹具的拆卸。

另外，当夹具在上述支承平台3上的一端具有定位孔时，上述举升机构还可以包括第三定位部45，该第三定位部45可以为定位销，但不限于此。该第三定位部45设置于举升平台44面向支承平台3的一侧，能够与夹具上的定位孔配合，以对夹具进行周向定位。

更进一步地，上述支承机构还可以包括第一定位部5，该第一定位部5可以设置在第二支承部2的一侧，以对夹具在第一水平方向x上的运动进行限制，即，当夹具沿第一水平方向x运动时，该夹具会被第一定位部5阻挡，从而限定了夹具在第一水平方向x上的位置，以对夹具在第一水平方向x上进行定位。该第一定位部5的形状可以为梯形，但不限于此，也可以为其他形状，具体形状可以根据夹具的形状设置。

优选地，上述支承机构还可以包括第二定位部6，该第二定位部6与支承平台3连接，但不限于此，也可以与第一支承部1和第二支承部2连接。该第二定位部6能够限制夹具在与第一水平方向x垂直的第二水平方向y上的运动。当夹具沿着第一水平方向x向靠近支承平台3的方向运动时，该第二定位部6能够在第二水平方向y上阻挡夹具，从而防止夹具在第二水平方向y上产生偏移，以对夹具在第二水平方向y上进行定位。其中夹具靠近支承平台3的运动方向不限于第一水平方向x，也可以为能够与第二水平方向y相交的其他方向，均在本公开的保护范围内。

当支承机构上同时设置有第一定位部5和第二定位部6时，能够同时限制对夹具在第一水平方向x和第二水平方向y的运动，从而实现对夹具在第一水平方向x和第二水平方向y上的定位。从而，当夹具沿着与第二水平方向y相交的方向靠近支承平台3时，能够使得夹具准确的运动到所需位置。

另外，在第二定位部6上还可以设置有至少一个导向滚珠61，该导向滚珠61能够对夹具靠近或远离支承平台3提供导向作用，同时能够减小夹具与第二定位部6之间的摩擦力，使得夹具能够更轻松的靠近和远离支承平台3，并且能够防止由于夹具与第二定位部6直接摩擦而造成第二定位部6和夹具的损坏。

如图1和图2所示，夹紧机构可以包括第一夹紧件7、第二夹紧件8和第一驱动件9，其中，第一夹紧件7和第二夹紧件8设置在支承平台3在第一水平方向x上的相对两侧。第一夹紧件7具有第一夹紧端71和第一连接端72，所述第二夹紧件8具有第二夹紧端81和第二连接端82。上述第一驱动件9与第一连接端72转动连接，能够使得第一夹紧端71在第一驱动件9的驱动下向靠近和远离第二夹紧端81的方向转动，并与第二夹紧端81相互配合以对位于支承平台3上的夹具进行夹紧或释放。在本实施例中，第一夹紧件7与第二夹紧件8可以为圆柱形，但不限于此，可以根据夹具的具体形状来设定第一夹紧件7和第二夹紧件8的形状，均在本公开的保护范围之内。

采用该夹紧机构进行夹具固定的方式，相比于采用螺栓和螺母进行固定的方式，能够省去拆装螺钉的时间和步骤，从而提高了夹具的装卸效率，也因此能够满足自动化生产线的需求。同时，也可以防止因螺栓或螺钉频繁拆卸导致的螺栓或螺钉的损坏，从而对设备的正常运行产生影响的问题。

详细说明，上述第一驱动件9可以为第一驱动缸，该第一驱动缸的伸缩杆可以与第一转动端转动连接，且该伸缩杆能够在竖直方向上进行伸缩运动。

优选地，该第一驱动缸可以为带锁的气压缸，当气压缸驱动第一夹紧件7使得第一夹紧端71与第二夹紧端81相互配合对夹具进行夹紧的时候，可以将该气压缸锁住，防止气压缸出现卸荷以使夹紧力减小的问题。但是本公开不限于此，第一驱动缸还可以为其他驱动件，例如液压缸等，均在本公开的保护范围之内。

进一步的，如图3所示，夹紧机构还可以包括第一导向板10及第一导向销11。其中，第一导向板10与第一支承部1相连，且第一导向板10上设置有在第二水平方向y上贯穿第一导向板10的第一导向孔。第一导向销11可以设置于所述第一夹紧件7远离第一夹紧端71的部位上，并与第一导向孔相互配合。

当第一驱动缸的伸缩杆进行伸缩运动时，能够驱动第一夹紧件7运动，从而使得第一导向销11与第一导向孔配合，即第一导向销11沿着第一导向孔运动，以使第一夹紧端71向靠近或远离第二夹紧端81的方向转动。

更进一步地，第一导向孔可以具有第一孔段101和第二孔段102。其中，第一孔段101在竖直方向上延伸，即第一孔段101的长度方向为竖直方向，第二孔段102与第一孔段101靠近支承平台3的一段连通，并且第二孔段102的另一端向远离第二支承部2的方向延伸。

当第一驱动缸的伸缩杆伸出时，第一导向销11能够从第一孔段101向第二孔段102的方向运动，以使第一夹紧端71向远离第二夹紧端81的方向转动，以对夹具进行释放；当第一驱动缸的伸缩杆缩回时，第一导向销11能够从第二孔段102向第一孔段101的方向运动，以使第一夹紧端71向靠近第二夹紧端81的方向转动以对夹具进行夹紧。

通过设置第一导向孔和第一导向销11能够将第一驱动缸的直线运动转变为第一夹紧件7的曲线运动，从而当夹具进入或者远离支承平台3时，可以防止第一夹紧件7对夹具的运动产生干扰，并且能够对夹具进行有效的夹紧，从而避免使用螺栓或螺钉对夹具进行夹紧，进而增加了夹具的拆装效率。

另外，该夹紧机构还可以设置第二驱动件12，该第二驱动件12可以与第二连接端82转动连接，能够使得第二夹紧端81在第二驱动件12的驱动下向靠近和远离第一夹紧端71的方向转动，并与第一夹紧端71相互配合以对位于支承平台3上的夹具进行夹紧或释放。上述第二驱动件12可以为第二驱动缸，该第二驱动缸的伸缩杆可以与第二转动端转动连接，且该伸缩杆能够在竖直方向上进行伸缩运动。该第二驱动缸可以与第一驱动缸相同。

此外，该夹紧机构还可以包括第二导向板13及第二导向销14。其中，第二导向板13与第二支承部2相连，且第二导向板13上设置有在第二水平方向y上贯穿第二导向板13的第二导向孔。第二导向销14可以设置于所述第二夹紧件8远离第二夹紧端81的部位上，并与第二导向孔相互配合。该第二导向板13和第二导向销14可以与上述第一导向板10和第二导向销14相同。

当第二驱动缸的伸缩杆进行伸缩运动时，能够驱动第二夹紧件8运动，从而使得第二导向销14与第二导向孔配合，即第二导向销14沿着第二导向孔运动，以使第二夹紧端81向靠近或远离第一夹紧端71的方向转动。

更进一步地，第二导向孔可以具有第三孔段和第四孔段。其中，第三孔段在竖直方向上延伸，即第三孔段的长度方向为竖直方向，第四孔段与第三孔段靠近支承平台3的一段连通，并且第四孔段的另一端向远离第一支承部1的方向延伸。

当第一驱动缸的伸缩杆伸出时，第二导向销14能够从第三孔段向第四孔段的方向运动，以使第二夹紧端81向远离第一夹紧端71的方向转动，以对夹具进行释放；当第二驱动缸的伸缩杆缩回时，第二导向销14能够从第四孔段向第三孔段的方向运动，以使第二夹紧端81向靠近第一夹紧端71的方向转动以对夹具进行夹紧。

优选地，当夹具落入支承平台3后，可以同时驱动第一驱动缸的伸缩杆和第二驱动缸的伸缩杆同时缩回，使得第一夹紧端71和第二夹紧端81向相互靠近的方向同时运动，以对夹具进行夹紧，利用该方式对夹具进行夹紧相比于仅有一个夹紧件转动的方案来说，可以获得更大更稳定的夹紧力。

除此之外，如图4和图5所示，该夹具快换机构还可以包括转动部15，该转动部15能够与支承机构连接，以驱动支承机构发生转动，从而带动夹具进行转动。

当所述夹具快换机构用于承载焊接夹具时，还可以包括气电快插口16，该气电快插口16设置在第一支承部1或第二支承部2上，以用于给焊接夹具提供动力源。

本公开还提供了一种焊接装置，如图8所示，该焊接装置包括：基座17、焊接部18和夹具机构19。其中，上述焊接部18与基座17固定连接，以用于对待焊接件进行焊接；上述夹具机构19包括夹具及以上所述的夹具快换装置，该夹具快换装置固定于基座17上且设置有至少两个，所述夹具在与前述第一水平方向x垂直的第二水平方向y上的两端分别夹持在一所述夹具快换装置上，且所述夹具与所述焊接部18之间形成有焊接空间。

其中，在至少一个夹具快换装置上还设置有固定组件，以用于在拆装夹具的过程中固定所述支承机构，防止在夹具拆装的过程中支承机构转动。

具体地，该固定组件包括：固定板20、插销气缸21、导向套22、第四定位部23、定位套24和调整块25。其中，上述固定板20与支承平台3连接，且上述固定板20上具有固定孔28；导向套22位于插销气缸21的推杆处，以对推杆的路径进行限定，保证推杆能够作用于从第四定位部23的靠近推杆一侧的中心，防止第四定位部23与固定孔28出现配合偏差；定位套24设置在固定孔28内，当第四定位部23进入定位孔时，能够对其进行定位和导向，其中，第四定位部23可以为定位销，但不限于此；调整块25与定位套24连接，用于当定位套24与第四定位部23的相对位置出现偏差时，对定位套24的位置进行调整，保证第四定位部23与定位套24配合不出现偏差。

如图6所示，该焊接装置还包括设置在基座17上的夹具小车导向定位机构26，该夹具小车导向定位机构26包括第三导向板261和定位块262。

其中，第三导向板261沿第一水平方向与基座17固定连接，且位于至少两个夹具快换装置之间，并与夹具小车导向部27(如图7所示)相互配合，以对用来运送夹具的夹具小车进行导向。

定位块262与第三导向板261靠近焊接部18的一端固定连接，以对夹具小车在第三导向板261上的运动进行定位，由于夹具承载于夹具小车上，因此该定位块262还能够对夹具进行粗定位。

进一步地，夹具小车导向定位机构26还包括第四驱动件263和压紧块264，该第四驱动件263与第三导向板261固定连接，压紧块264与第四驱动件263的驱动杆固定连接，从而使得压紧块264能够在第四驱动件263的驱动下对夹具小车导向部27进行压紧。

具体地，第四驱动件263可以为气压缸，但不限于此，也可以为液压缸等，均在本公开的保护范围之内。当夹具小车沿着第三导向板261运动至所述定位块262处时，第四驱动件263的驱动杆发生转动，以使压紧块264向靠近夹具小车导向部27的方向运动，从而对夹具小车夹紧，防止夹具小车在装卸夹具的过程中发生移动，导致夹具定位出现偏差。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。