一种高箱体框架拼装焊接夹具的制作方法

1.本发明涉及焊接夹具技术领域，更具体地说，涉及一种高箱体框架拼装焊接夹具。


背景技术：

2.现有技术中针对高箱体框架的焊接方式主要有拼接框架和焊接框架两大类，拼接框架通常采用型材杆件通过连接件进行连接，拆装较为方便，但框架结构强度和整体性不如焊接框架。
3.然而焊接矩形框架对焊接质量有较高要求，焊接应力变形是焊接框架产生变形缺陷的主要原因，目前很多矩形框架的焊接还是采用人工拼框焊接，焊接误差和形变较大，尤其是矩形立体框架中还包含竖向立杆的焊接，一旦竖向立杆出现较大位置偏差，往往很难进行纠正，导致矩形立体框架焊接失败，对于焊接工人的操作水平要求较高。
4.现有专利(公开号：cn110722312a)一种可自动翻转门框拼装焊接工装，包括固定架，所述固定架包括底座，所述底座表面的两侧固定设有两组立板，两组所述立板之间可转动安装有门框固定架，且其中一组立板上电性固定有电机，所述电机的输出轴和门框固定架传动连接，本发明门框固定架用来固定门框的四条框边，在焊接好门框的一面需要对门框翻面时，可以开启电机，电机带动门框固定架进行翻动，使门框翻面，便于对门框的另一面进行焊接操作，在焊接门框的时候，先将门框的四条框边卡在门框固定架内，在卡入框边的时候，将框边放入到固定挡块和门框板夹块之间，松开门框板夹块，在弹簧的弹力作用下，门框板夹块紧紧夹住框边，对框边进行固定。
5.该可自动翻转门框拼装焊接工装具有翻转焊接框体正反两面、根据不同大小门框改变装夹位置的特点，但其装夹及位置调节都采用手动调节，操作相对繁琐，装夹力都采用弹簧进行控制，夹持力不能调节，装夹稳定性较差，且仅仅针对平面矩形框的焊接，无法实现立体矩形框架的焊接，适用范围较低。


技术实现要素：

6.1.要解决的技术问题
7.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高箱体框架拼装焊接夹具，可以实现自动调节框架的位置，对不同箱体焊接相应的立体矩形框架，而且可以焊接平面矩形框架，提高了适用范围。
8.2.技术方案
9.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
10.一种高箱体框架拼装焊接夹具，包括底座，所述底座上端面设有一级夹持调节机构；
11.所述一级夹持调节机构包括横板，所述横板对称固定连接在底座左右两侧，所述横板上端面相互远离的一端对称固定连接有限位板，右侧所述限位板的右侧面中心位置固定连接有一级电机，所述一级电机的输出轴贯穿限位板并固定连接有一级丝杆，所述一级
丝杆左端与左侧限位板转动连接，且一级丝杆前后两侧对称设有导向杆，所述导向杆左右两端分别与左右来两侧的限位板固定连接；
12.所述底座上端面左右两侧固定连接有支板，且一级丝杆和导向杆均贯穿支板并与支板通过轴承转动连接，位于所述底座左右两侧对称设有一级支撑台，所述一级支撑台下端面对应一级丝杆和导向杆固定连接有三个套环，且前后两侧的套环与导向杆滑动连接、中心位置的套环与一级丝杆螺旋传动连接；
13.所述底座上方设有三级夹持调节机构，所述一级支撑台上方设有二级夹持调节机构，通过一级夹持调节机构、二级夹持调节机构以及三级夹持调节机构相互配合可针对不同的箱体夹持不同的矩形框架。
14.进一步的，所述底座前后两侧与左右两侧一级支撑台平齐位置处前后对称也设有一级支撑台，左右两侧所述一级支撑台的前后侧面均固定连接有架板，且架板左右侧面靠近下端位置开设有左右贯通的滑槽；
15.前后两侧所述一级支撑台的左右侧面对应滑槽分别固定连接有支杆，且支杆的另一端分别置于滑槽内。
16.进一步的，四个所述一级支撑台上端面中心位置均开设有矩形凹槽结构的放置槽，且放置槽的下端面均固定连接有一级气缸，所述放置槽靠近底座的一侧滑动连接有一级夹板，且一级夹板分别与一级气缸的伸缩轴端部固定连接，四个所述一级支撑台上端面远离底座的一侧均固定连接有挡板靠近底座的一侧中心位置均开设有贯通夹板的矩形结构的一级通口，且一级通口内部上下两侧通过转轴转动连接有一级滚筒。
17.进一步的，所述挡板上方设有二级夹持调节机构，所述二级夹持调节机构包括二级支撑台，所述二级支撑台分别位于四个挡板上端，且二级支撑台上端面靠近挡板的一侧分别开设有供挡板穿过的槽口，所述二级支撑台分别与挡板滑动连接。
18.进一步的，位于左右两侧所述挡板上方的二级支撑台的前后两侧也对应固定连接有架板，前后两所述挡板上方的二级支撑台的左右侧面也对应固定连接有支杆，且支杆的另一端也位于二级支撑板前后两侧架板的滑槽内。
19.进一步的，前后两侧所述二级支撑台的外侧面中心位置均固定连接有螺母，且螺母内螺旋传动连接有二级丝杆，所述二级丝杆下方的一级支撑台外侧面下端固定连接有二级电机，且二级电机的输出轴与二级丝杆的下端固定连接。
20.进一步的，所述左右两侧所述挡板的外侧面中心位置开设有竖槽，且前后两侧挡板的外侧面中心偏右位置开设有竖槽，四个所述二级支撑台外侧面对应竖槽的位置均固定连接有二级气缸；
21.所述二级气缸的伸缩轴上端均固定连接有固定板，所述固定板均贯穿至竖槽内侧并固定连接有二级夹板。
22.进一步的，所述二级夹板位于二级支撑台上方，且二级夹板上端面等距开设有若干个贯通二级夹板的二级通口，所述二级通口内侧均转动连接有二级滚筒。
23.进一步的，所述三级夹持调节机构包括三级电机，所述底座上端面前后两侧固定连接有截面呈u形结构的支架，所述三级电机固定连接在支架的上端面中心位置；
24.所述三级电机的输出轴贯穿至支架下方并固定连接有齿轮，所述齿轮位于一级丝杆上方，且齿轮左右两侧中心对称设有调节板，所述调节板(33)的内侧面均匀分布有与齿
轮啮合的轮齿；
25.左侧所述调节板的后端贯穿支架后侧板并与后侧一级支撑台固定连接，右侧所述调节板的前端贯穿支架前侧板并与前侧一级支撑台固定连接，且调节板均与支架的前后侧板滑动。
26.3.有益效果
27.相比于现有技术，本发明的优点在于：
28.本方案通过一级夹持调节机构、二级夹持机构调节与三级夹持调节机构的配合可自动调节使矩形框架上侧四个边框和下侧四个边框的拐角接触位置贴合紧密，完成框架的对中，从而防止在焊接过程中发生偏移而影响焊接质量。
29.本方案通过二级夹持调节结构可对上侧边框的高度进行调节从而匹配矩形框架前后左右四个边框，进而达到夹持立体框架的目的。
30.本方案通过二级夹板设置在上侧边框的上端面，防止在夹持箱体前后左右随个边框时，上侧边框被顶出二级支撑台。
31.本方案通过在挡板上开设竖槽以方便固定沿着竖槽上下滑动，从而保证二级夹板始终对上侧边框形成夹持效果。
附图说明
32.图1为本发明的夹具夹持矩形框架的立体图；
33.图2为本发明第一立体图；
34.图3为本发明第二立体图；
35.图4为本发明第三立体图；
36.图5为本发明正视图；
37.图6为本发明图2中的a-a处剖面图；
38.图7为本发明图5中的b-b处图；
39.图8为本发明图6中的c-c处图。
40.图中标号说明：
41.1、底座；11、支板；12、支架；2、一级夹持调节机构；21、一级支撑台；211、放置槽；22、一级气缸；221、一级夹板；222、一级通口；223、一级滚筒；23、挡板；24、横板；241、一级电机；242、限位板；243、一级丝杆；244、导向杆；245、套环；25、架板；26、支杆；27、滑槽；3、三级夹持调节机构；31、三级电机；32、齿轮；33、调节板；4、二级夹持调节机构；41、二级支撑台；411、二级气缸；412、固定板；413、二级夹板；414、二级通；415、二级滚筒；42、二级电机；421、二级丝杆；422、螺母；43、竖槽。
具体实施方式
42.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.实施例1：
46.请参阅图1-8，一种高箱体框架拼装焊接夹具，包括底座1，所述底座1上端面设有一级夹持调节机构2；
47.所述一级夹持调节机构2包括横板24，所述横板24对称固定连接在底座1左右两侧，所述横板24上端面相互远离的一端对称固定连接有限位板242，右侧所述限位板242的右侧面中心位置固定连接有一级电机241，所述一级电机241的输出轴贯穿限位板242并固定连接有一级丝杆243，所述一级丝杆243左端与左侧限位板242转动连接，且一级丝杆243前后两侧对称设有导向杆244，所述导向杆244左右两端分别与左右来两侧的限位板242固定连接；
48.所述底座1上端面左右两侧固定连接有支板11，且一级丝杆243和导向杆244均贯穿支板11并与支板11通过轴承转动连接，位于所述底座1左右两侧对称设有一级支撑台21，所述一级支撑台21下端面对应一级丝杆243和导向杆244固定连接有三个套环245，且前后两侧的套环245与导向杆244滑动连接、中心位置的套环245与一级丝杆243螺旋传动连接；
49.所述底座1上方设有三级夹持调节机构3，所述一级支撑台21上方设有二级夹持调节机构4，通过一级夹持调节机构2、二级夹持调节机构4以及三级夹持调节机构3相互配合可针对不同的箱体夹持不同的矩形框架；
50.所述底座1前后两侧与左右两侧一级支撑台21平齐位置处前后对称也设有一级支撑台21，左右两侧所述一级支撑台21的前后侧面均固定连接有架板25，且架板25左右侧面靠近下端位置开设有左右贯通的滑槽27，前后两侧所述一级支撑台21的左右侧面对应滑槽27分别固定连接有支杆26，且支杆26的另一端分别置于滑槽27内；
51.四个所述一级支撑台21上端面中心位置均开设有矩形凹槽结构的放置槽211，且放置槽211的下端面均固定连接有一级气缸22，所述放置槽211靠近底座1的一侧滑动连接有一级夹板221，且一级夹板221分别与一级气缸22的伸缩轴端部固定连接，四个所述一级支撑台21上端面远离底座1的一侧均固定连接有挡板23，所述一级夹板221靠近底座1的一侧中心位置均开设有贯通夹板的矩形结构的一级通口222，且一级通口222内部上下两侧通过转轴转动连接有一级滚筒223。
52.首先将箱体框架的下侧四个边框分别至于四个一级支撑台的21上端面，启动四个一级气缸22分别带动四个一级夹板221向四个边框靠近从而将四个边框分别与四个一级支撑台21上的挡板23内侧面贴合紧密，随后启动一级电机241带动一级丝杆243旋转，由于一级丝杆243位于底座1左右两侧的螺纹方向相反，且套环245分别与一级丝杆243螺旋传动连
接，从而带动左右两侧的一级支撑台21相互靠近，而三级夹持调节机构3则带动前后两侧的一级支撑台21相互靠近，由于一级支撑台21上的边框在放置时并非恰好位于一级支撑台21上端面中心位置，使得一级支撑台21前后两侧的架板25在相互靠近的过程中会触碰左右两侧一级支撑台21上的边框，由于一级夹板221上的一级滚筒223在夹持边框时与边框相接触，使得前后两侧的边框在受到架板25的挤压时会沿着一级支撑台21上端面移动，从而使得前后两侧的边框达到对中；
53.随后通过三级夹持调节机构3带动前后两侧的一级支撑台21相互靠近，而一级支撑台21左右两侧的支杆26则沿着架板25上的滑槽27滑动，保证了前后两侧一级支撑台21稳定的同时提高前后两侧一级支撑台21的承载力，在一级支撑台21相互靠近的过程中其上的边框左右两侧会分别触碰左右两侧一级支撑台21上的边框，从而对左右两侧的边框受到挤压，进而沿着左右两侧一级支撑台21上端面移动，直至四个边框的四个拐角恰好贴合紧密，再配合二级夹持调节机构4将箱体框架的前后左右四个边框夹持在下侧四个边框上端面的四个拐角位置，自动化调节程度高，提高加工效率，不仅可以夹持平面矩形框架，还可以夹持立体矩形框架，提高了适用范围。
54.作为本发明的一种实施方式，图1至图6，所述挡板23上方设有二级夹持调节机构4，所述二级夹持调节机构4包括二级支撑台41，所述二级支撑台41分别位于四个挡板23上端，且二级支撑台41上端面靠近挡板23的一侧分别开设有供挡板23穿过的槽口，所述二级支撑台41分别与挡板23滑动连接；
55.位于左右两侧所述挡板23上方的二级支撑台41的前后两侧也对应固定连接有架板25，前后两所述挡板23上方的二级支撑台41的左右侧面也对应固定连接有支杆26，且支杆26的另一端也位于二级支撑板前后两侧架板25的滑槽27内；
56.左右两侧所述挡板23的外侧面中心位置开设有竖槽43，且前后两侧挡板23的外侧面中心偏右位置开设有竖槽43，四个所述二级支撑台41外侧面对应竖槽43的位置均固定连接有二级气缸411，所述二级气缸411的伸缩轴上端均固定连接有固定板412，所述固定板412均贯穿至竖槽43内侧并固定连接有二级夹板413，所述二级夹板413位于二级支撑台41上方，且二级夹板413上端面等距开设有若干个贯通二级夹板413的二级通口414，所述二级通口414内侧均转动连接有二级滚筒415；
57.前后两侧所述二级支撑台41的外侧面中心位置均固定连接有螺母422，且螺母422内螺旋传动连接有二级丝杆421，所述二级丝杆421下方的一级支撑台21外侧面下端固定连接有二级电机42，且二级电机42的输出轴与二级丝杆421的下端固定连接。
58.利用螺母422与二级丝杆421的自锁关系使得前后两侧的二级支撑台41得到支撑，又因为前后两侧二级支撑台41左右两侧的支杆26分别至于左右两侧二级支撑台41前后两侧架板25上的滑槽27内，从而使得左右两侧的二级支撑台41也得到支撑，将箱体框架的上侧四个边框分别置于二级支撑台41上端面，在一级电机241驱动一级丝杆243带动左右两侧的一级支撑台21相互靠近的过程中，由于左右两侧的二级支撑台41位于左右两侧一级支撑台21上的挡板23上，从而同时带动左右两侧的二级支撑台41相互靠近，由于二级夹板413上端面等距开设有若干个贯通二级夹板413的二级通口414，且二级通口414内侧均转动连接有二级滚筒415，使得左右两侧二级支撑台41前后两侧的架板25在挤压前后两侧二级支撑台41上的边框时，边框会沿着二级夹板413滑动，进而将前后两侧二级支撑台41上的边框对
中，而三级夹持调节机构3带动前后两侧一级支撑台21相互靠近的过程中也会带动前后两侧的二级支撑台41相互靠近，从而配合二级支撑台41上前后两侧的边框将左右两侧二级支撑台41上的边框对中，进而使得上侧四个边框的四个拐角位置贴合紧密；
59.通过焊接设备分别将上下两侧的四个边框接缝位置焊接牢固后，启动二级电机42带动二级丝杆421正转或者反转，由于螺母422与二级丝杆421螺旋传动连接，从而带动前后两侧的二级支撑台41沿着前后两侧的挡板23上升或者下降，由于前后前后两侧二级支撑台41左右两侧的支杆26分别至于左右两侧二级支撑台41前后两侧架板25上的滑槽27内，进而同时带动左右两侧二级支撑台41一起上升或者下降以便将框架前后左右四个边框夹持在下侧四个边框上端面的四个拐角位置，即可通过焊接设备将框架前后左右四个边框与上下两侧的边框焊接在一起，二级气缸411固定在二级支撑台41外侧，且固定板412一端与二级气缸411的伸缩轴固定连接、另一端贯穿挡板23上的竖槽43与二级夹板413固定连接，从而使得二级夹板413能够沿着竖槽43上升或者下降，始终保持对上侧边框的夹持，避免上侧边框在对箱体的前后左右四个边框进行夹持时被顶出二级支撑台41，保证了对前后左右四个边框的稳定夹持，能够同时对箱体的上侧四个边框和下侧四个边框进行对中夹持，大大提高了箱体边框夹持对中的效率，也可以对平面矩形框架进行夹持，提高使用灵活性。
60.作为本发明的一种实施方式，参照图，所述三级夹持调节机构3包括三级电机31，所述底座1上端面前后两侧固定连接有截面呈u形结构的支架12，所述三级电机31固定连接在支架12的上端面中心位置；
61.所述三级电机31的输出轴贯穿至支架12下方并固定连接有齿轮32，所述齿轮32位于一级丝杆243上方，且齿轮32左右两侧中心对称设有调节板33，所述调节板33的内侧面均匀分布有与齿轮32啮合的轮齿；
62.左侧所述调节板33的后端贯穿支架12后侧板并与后侧一级支撑台21固定连接，右侧所述调节板33的前端贯穿支架12前侧板并与前侧一级支撑台21固定连接，且调节板33均与支架12的前后侧板滑动连接。
63.待前后两侧一级支撑台21上的两个边框和二级支撑台41上的两个边框均被左右两侧一级支撑台21和二级支撑台41上的架板25对中完成后，启动三级电机31带动齿轮32逆时针旋转，从而同时带动左右两侧的调节板33向内收缩，进而分别带动前后两侧的一级支撑台21和二级支撑台41相互靠近以完成对左右两侧的一级支撑台21和二级支撑台41上的边框的对中夹持，调节方便，自动化程度高，提高了加工效率，待框架焊接完成后，启动一级气缸22带动四个一级夹板221伸出放置槽211外，且二级气缸411带动二级夹板413松开对上侧边框的夹持，启动三级电机31带动齿轮32顺时针旋转，从而带动两个调节板33向外伸长，进而二级夹板413离开上侧边框，此时框架失去一级夹板221和二级夹板413的阻挡，即可从夹具上方将焊接好的框架取出
64.工作原理：首先将箱体框架的下侧四个边框分别至于四个一级支撑台的21上端面，启动四个一级气缸22分别带动四个一级夹板221向四个边框靠近从而将四个边框分别与四个一级支撑台21上的挡板23内侧面贴合紧密，随后启动一级电机241带动一级丝杆243旋转，由于一级丝杆243位于底座1左右两侧的螺纹方向相反，且套环245分别与一级丝杆243螺旋传动连接，从而带动左右两侧的一级支撑台21相互靠近，而三级夹持调节机构3则带动前后两侧的一级支撑台21相互靠近，由于一级支撑台21上的边框在放置时并非恰好位
于一级支撑台21上端面中心位置，使得一级支撑台21前后两侧的架板25在相互靠近的过程中会触碰左右两侧一级支撑台21上的边框，由于一级夹板221上的一级滚筒223在夹持边框时与边框相接触，使得前后两侧的边框在受到架板25的挤压时会沿着一级支撑台21上端面移动，从而使得前后两侧的边框达到对中；
65.随后通过三级夹持调节机构3带动前后两侧的一级支撑台21相互靠近，而一级支撑台21左右两侧的支杆26则沿着架板25上的滑槽27滑动，保证了前后两侧一级支撑台21稳定的同时提高前后两侧一级支撑台21的承载力，在一级支撑台21相互靠近的过程中其上的边框左右两侧会分别触碰左右两侧一级支撑台21上的边框，从而对左右两侧的边框受到挤压，进而沿着左右两侧一级支撑台21上端面移动，直至四个边框的四个拐角恰好贴合紧密，再配合二级夹持调节机构4将箱体框架的前后左右四个边框夹持在下侧四个边框上端面的四个拐角位置，自动化调节程度高，提高加工效率，不仅可以夹持平面矩形框架，还可以夹持立体矩形框架，提高了适用范围。
66.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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。