一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具的制作方法

1.本发明涉及机械加工用焊接工装技术领域，尤其涉及一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具。


背景技术：

2.焊接夹具就是一种在焊接过程中可用于焊件定位和防止焊件发生较大变形的工装设备，现有的焊接夹具在将工件固定后通常为固定的状态，也就是说工件相对焊接操作台为固定状态，由此对于一些大型的工件焊接时，需要操作人员频繁的更换站位，同时调整焊具位置，不仅操作不便而且劳动强度大；而且对于一些需要侧焊或者工件背面隐藏的待焊接位置，现有固定的焊接夹具难以辅助焊接，通常需要更换夹具；市面上存在一些可以转动或者翻转的焊接夹具，但是结构复杂，体积大，成本高，不实用。
3.为此，本发明提供一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具，包括支撑架和夹具托板，还包括切换机构，所述支撑架上设置有位于切换机构左右两侧且为平行分布的立板，该切换机构和立板滑动配合且滑动方向为水平，所述切换机构包括槽型承载架、承载轴、连接轴、滑架、驱动轴、传动齿轮、锁定套、限位轴和驱动齿轮，所述槽型承载架的开口端朝上且其两端和立板滑动连接，所述连接轴的两端和槽型承载架上两个平行竖板的相对侧转动连接，该连接轴为水平分布且其中部贯穿设置有定位套，所述承载轴贯穿套设在定位套内且为转动连接，该承载轴的一端和夹具托板下端面固定连接，所述承载轴上固定套设有位于夹具托板一侧的传动锥齿轮一且其另一端固定设置有传动锥齿轮二，所述锁定套套设在连接轴上且位于定位套的一侧，该锁定套和连接轴轴向弹性滑动配合且其一端和传动锥齿轮二啮合配合，所述传动齿轮套设在连接轴上且位于定位套的另一侧，该传动齿轮和连接轴转动连接且其一侧固定设置有和传动锥齿轮一啮合配合的锥齿套，所述槽型承载架内的底部固定设置有顶部和滑架底部滑动配合的门型架，该滑架和门型架的滑动方向和连接轴的轴线方向相同，所述滑架上设置有和锁定套另一端接触的拨板，所述驱动轴转动连接在滑架上，该驱动轴位于连接轴的下方且两者为平行分布，所述驱动齿轮固定套设在驱动轴上且和传动齿轮啮合配合，所述限位轴设置在门型架上且其一端固定设置有限位板，所述锁定套上固定套设有和限位板配合使用的限位齿轮。
7.作为上述技术方案的进一步描述：
8.所述锁定套的另一端固定设置有和连接轴滑动连接的环形连接板，所述连接轴上套设有位于环形封板和定位套之间的复位弹簧。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.位于所述槽型承载架两端的立板的相对侧开设有滑道，所述平行分布的竖板的相反侧固定设置有和滑道内上下两侧壁滑动配合的导向板。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述切换机构还包括动力轴和输入齿轮，该动力轴的两端贯穿两个所述竖板并固定连接有被动齿轮，所述滑道内固定设置有和被动齿轮啮合的齿条，所述输入齿轮固定套设在动力轴上。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述切换机构还包括中转齿轮，所述中转齿轮固定套设在驱动轴上且和输入齿轮啮合配合。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
16.1、本发明中，在支撑架上水平滑动连接切换机构，切换机构的顶部安装夹具托板，切换机构包括槽型承载架、承载轴、连接轴、滑架、驱动轴、传动齿轮、锁定套、限位轴和驱动齿轮，在切换机构的帮助下可以实现夹具托板的旋转和翻转，夹具托板旋转便于调整工件周向的焊接位置，有助于操作人员原地焊接，同时夹具托板翻转便于操作人员原地焊接工件侧面的带焊接加工位置，进而会大大降低焊接作业人员的工作强度。
17.2、本发明中，切换机构上设置的滑架和驱动轴，滑架滑动时带动驱动轴同步轴向运动，滑架滑动可以实现夹具托板自转和翻转的切换控制，也就是说通过控制滑架滑动然后在控制驱动轴旋转就可以实现夹具托板自转和翻转的自由切换控制，操作简单，方便。
18.3、本发明中，切换机构还包括动力轴和输入齿轮，该动力轴的两端贯穿两个竖板并固定连接有被动齿轮，滑道内固定设置有和被动齿轮啮合的齿条，输入齿轮固定套设在动力轴上，进一步描述为切换机构还包括中转齿轮，中转齿轮固定套设在驱动轴上且和输入齿轮，滑架滑动时还可以实现夹具托板相对支撑架在水平方向滑动，用来改变工件横向方向的焊接位置，而且实现夹具托板的水平方向的运动同样采用驱动轴旋转实现，成本低，结构简单。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具的夹具托板、夹具托板和支撑架连接的结构示意图；
20.图2为本发明提出的一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具的切换机和夹具托板配合的结构示意图；
21.图3为本发明提出的一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具的切换机构主视图的结构示意图；
22.图4为本发明提出的一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具的立板、槽型承载架和动力轴连接的结构示意图。
23.图例说明：
24.1、夹具托板；2、切换机构；21、槽型承载架；211、竖板；2111、导向板；212、门型架；22、承载轴；221、传动锥齿轮一；222、传动锥齿轮二；23、连接轴；231、定位套；24、滑架；241、拨板；25、驱动轴；26、传动齿轮；261、锥齿套；27、锁定套；271、限位齿轮；29、限位轴；291、限
位板；201、驱动齿轮；202、动力轴；2021、被动齿轮；203、输入齿轮；204、中转齿轮；3、立板；31、滑道；311、齿条；4、复位弹簧。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.请参阅图1
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3，一种机械零部件焊接用多维度智能工装夹具，包括支撑架和夹具托板1，夹具托板1的作用是承载工件，夹具托板1上安装用于固定工件的夹紧机构，还包括切换机构2，支撑架上设置有位于切换机构2左右两侧且为平行分布的立板3，立板3用来支撑切换机构2，立板3用来和工作台固定连接，该切换机构2和立板3滑动配合且滑动方向为水平，切换机构2包括槽型承载架21、承载轴22、连接轴23、滑架24、驱动轴25、传动齿轮26、锁定套27、限位轴29和驱动齿轮201，槽型承载架21的开口端朝上且其两端和立板3滑动连接，具体的是位于槽型承载架21两端的立板3的相对侧开设有滑道31，平行分布的竖板211的相反侧固定设置有和滑道31内上下两侧壁滑动配合的导向板2111，连接轴23的两端和槽型承载架21上两个平行竖板211的相对侧转动连接，该连接轴23为水平分布且其中部贯穿设置有定位套231，承载轴22贯穿套设在定位套231内且为转动连接，该承载轴22的一端和夹具托板1下端面固定连接，当连接轴23旋转时可以带动夹具托板1旋转，夹具托板1的旋转平面竖直平面，当承载轴22在定位套231内旋转时可以带动夹具托板1旋转，承载轴22上固定套设有位于夹具托板1一侧的传动锥齿轮一221且其另一端固定设置有传动锥齿轮二222，锁定套27套设在连接轴23上且位于定位套231的一侧，该锁定套27和连接轴23轴向弹性滑动配合且其一端和传动锥齿轮二222啮合配合，锁定套27在连接轴23上向远离定位套231的方向滑动时会脱离传动锥齿轮二222，具体的是锁定套27的另一端固定设置有和连接轴23滑动连接的环形连接板，连接轴23上套设有位于环形封板和定位套231之间的复位弹簧4，传动齿轮26套设在连接轴23上且位于定位套231的另一侧，该传动齿轮26和连接轴23转动连接且其一侧固定设置有和传动锥齿轮一221啮合配合的锥齿套261，槽型承载架21内的底部固定设置有顶部和滑架24底部滑动配合的门型架212，该滑架24和门型架212的滑动方向和连接轴23的轴线方向相同，滑架24上设置有和锁定套27另一端接触的拨板241，滑架24滑动使得拨板241挤压锁定套27时，复位弹簧4会压缩，驱动轴25转动连接在滑架24上，该驱动轴25位于连接轴23的下方且两者为平行分布，可以在可以在滑架24的一侧安装驱动电机，驱动电机的输出轴和驱动轴25的一端固定连接，驱动电机旋转控制驱动轴25旋转，滑架24滑动时会带动驱动轴25相对连接轴23轴向运动，可以在其中一个竖板211的一侧安装电动伸缩杆或者油缸，电动伸缩杆或者油缸的输入端和滑架24固定连接，由电动伸缩杆或者油缸来控制滑架24在门型架212上滑动，驱动齿轮201固定套设在驱动轴25上且和传动齿轮26啮合配合，需要指出的是驱动齿轮201轴向运动后会脱离传动齿轮26，限位轴29设置在门型架212上且其一端固定设置有限位板291，锁定套27上固定套设有和限位板291配合使用的限位齿轮271，限位齿轮271轴向运动至其上的齿槽和限位板291接触时，限位齿轮271相对门
型架212固定，其中可以在支撑架上安装伸缩油缸，伸缩油缸的输出端和槽型承载架21固定连接，目的是用来控制整个切换机构2在立板3上水平滑动，综上本工装夹具可以实现夹具托板1自转，水平运动和翻转。
28.实施例2
29.请参阅图2
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4，和实施例1的区别为切换机构2还包括动力轴202和输入齿轮203，该动力轴202的两端贯穿两个竖板211并固定连接有被动齿轮2021，滑道31内固定设置有和被动齿轮2021啮合的齿条311，输入齿轮203固定套设在动力轴202上，进一步描述为切换机构2还包括中转齿轮204，中转齿轮204固定套设在驱动轴25上且和输入齿轮203啮合配合，中转齿轮204轴向运动时会脱离输入齿轮203，当输入齿轮203和中转齿轮204啮合时，中转齿轮204旋转会带动输入齿轮203旋转进而带动整个切换机构2在立板3上滑动，由此通过控制滑架24滑动和驱动轴25的转动就可以控制夹具托板1上的工件横向进给，结构简单，成本低。
30.工作原理：使用时，将立板3固定安装在焊接工作台上，将工件通过夹紧机构安装在夹具托板1上，操作人员位于工作台的一侧对工件进行焊接，初始状态时，夹具托板1处于水平，当需要调整水平方向的焊接位置时，控制滑架24滑动使得限位齿轮271和限位板291对接，限位齿轮271相对固定，同时确保中转齿轮204脱离输入齿轮203，锁定套27脱离传动锥齿轮二222，此时控制驱动轴25旋转，由于定位套231为固定状态，传动齿轮26旋转会通过锥齿套261带动传动锥齿轮一221旋转，进而带动夹具托板1旋转，由此可以调整周向的焊接的位置，控制滑架24继续滑动，使得限位齿轮271和限位板291对接的同时，驱动齿轮201会脱离传动齿轮26，而且使得中转齿轮204和输入齿轮203啮合，此时驱动轴25旋转可以带动输入齿轮203旋转，进而可以实现夹具托板1的平移；当需要控制夹具托板1翻转时，控制滑架24滑动至限位齿轮271脱离限位板291的位置，同时中转齿轮204脱离输入齿轮203，驱动齿轮201和传动齿轮26啮合，此时驱动齿轮201旋转可以带动传动齿轮26旋转，由于承载轴22为相对固定的状态，故而会带动承载轴22翻转，进而可以带动夹具托板1翻转至倾斜位置，便于将需要焊接的位置显露出。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。