一种堆叠架夹具的制作方法

1.本实用新型涉及焊接夹具技术领域，尤其涉及一种堆叠架夹具。


背景技术：

2.随着物流业不断发展，堆叠架的市场需求量越来越大。参见图1所示，一种用于智能机器人焊接生产线的堆叠架,堆叠架14为由立柱型工件141、方通型工件142、大l型工件143及小l型工件144焊接成的方形框架结构。在堆叠架14的焊接生产制造中，多采用人工焊接作业，作业环境差、劳动强度大，焊接品质不稳定、焊接效率低，且无法满足市场的需求；目前，虽然也有采用焊接机器人焊接，而人工组对堆叠架其尺寸精度、工件间缝隙、工件在焊接过程中的变形与松动导致机器人不能识别焊缝位置，无法进行焊接，所述诸多因素，都难以满足机器人焊接的工艺要求。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种堆叠架夹具，以解决人工组对堆叠架存在的尺寸精度、工件间缝隙、工件在焊接过程中的变形与松动等导致机器人不能识别焊缝位置，从而难以满足机器人焊接的工艺要求的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.本实用新型提供一种堆叠架夹具，包括夹具体框架、纵向总体顶紧夹具、横向总体顶紧夹具、立柱定位夹紧机构、管件定位夹紧机构及l型工件定位夹紧机构，其中夹具体框架为方形结构，夹具体框架的四角分别设有四个立柱定位夹紧机构，夹具体框架的横向两端均设有两列管件定位夹紧机构，位于外侧的管件定位夹紧机构用于定位夹紧沿纵向设置的一方通型工件，位于内侧的一列管件定位夹紧机构用于定位夹紧横向设置的多个方通型工件；l型工件定位夹紧机构成阵列排列于夹具体框架的中部，用于定位夹紧沿纵向布置的多个l型工件；纵向总体顶紧夹具和横向总体顶紧夹具分别设置于夹具体框架的一相邻两侧边上，分别用于拼装后总体工件的纵向和横向顶紧。
6.在一种可能实现的方式中，所述立柱定位夹紧机构包括螺旋快速夹紧组件和立柱侧向定位夹紧机构，其中立柱侧向定位夹紧机构设置于所述夹具体框架的底部，用于立柱型工件的侧向定位夹紧，螺旋快速夹紧组件设置于所述夹具体框架的顶部，用于在立柱型工件的顶部进行夹紧。
7.在一种可能实现的方式中，所述立柱侧向定位夹紧机构包括立柱磁力限位组件、角度转换座及手动快速夹具，其中角度转换座为直角结构且与所述夹具体框架的底部连接，角度转换座的两个直角内表面分别设有立柱磁力限位组件，立柱磁力限位组件通过磁力吸附立柱型工件的侧壁，手动快速夹具连接在角度转换座上，用于从侧面将立柱型工件夹紧在角度转换座上。
8.在一种可能实现的方式中，所述l型工件定位夹紧机构包括沿纵向设置的多列大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定位夹紧机构，大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定
位夹紧机构沿横向间隔交替设置，大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定位夹紧机构分别用于定位夹紧大l型工件和小l型工件。
9.在一种可能实现的方式中，所述大l型工件定位夹紧机构包括大l快速夹紧组件和大l磁力定位组件，其中大l磁力定位组件的磁力定位面沿纵向设置，用于磁吸沿纵向设置在所述夹具体框架上的大l型工件的背面侧部，大l快速夹紧组件设置于大l磁力定位组件的顶部，用于夹紧大l型工件的正面底部。
10.在一种可能实现的方式中，所述小l型工件定位夹紧机构包括小l快速夹紧组件和小l磁力定位组件，其中小l磁力定位组件的磁吸面沿纵向设置，用于磁吸沿纵向设置在所述夹具体框架上的小l型工件的背面侧部，小l快速夹紧组件设置于小l磁力定位组件的顶部，用于夹紧小l型工件的正面底部。
11.在一种可能实现的方式中，所述管件定位夹紧机构包括管快速夹紧组件和管磁力限位组件，其中管磁力限位组件设置于所述夹具体框架上，用于磁吸定位方通型工件，管快速夹紧组件设置于管磁力限位组件的顶部，用于定位夹紧方通型工件。
12.在一种可能实现的方式中，位于外侧的所述管磁力限位组件的磁吸面沿纵向设置，位于内侧的所述管磁力限位组件的磁吸面沿横向设置。
13.在一种可能实现的方式中，所述夹具体框架的一相邻两侧边上分别设有两套所述纵向总体顶紧夹具和两套所述横向总体顶紧夹具。
14.本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型提供一种堆叠架夹具，有效地将工件进行限位，防止工件松动导致焊接质量不合格，同时调整工件间距，均匀焊缝大小尺寸，使焊缝的位置精度更优，保证机器人焊接时对工件组对精度的高要求；各分件的夹紧组件起到反变形作用，有效限制焊接变形量，保证焊接后整体的形状和尺寸精度，因本夹具具备的定位准确、夹紧可靠的特性，使其可完美配合机器人翻转至任何角度进行全位置焊接。
15.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
16.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
18.图1为堆叠架的轴测图；
19.图2为本实用新型一种堆叠架夹具的轴测图；
20.图3为图2中ⅰ处的局部放大图；
21.图4为图2中ⅱ处局部放大图；
22.图5为图2中ⅲ处局部放大图；
23.图6为图2中ⅵ处局部放大图；
24.图7为图2中
ⅴ
处局部放大图；
25.图8为本实用新型一种堆叠架夹具夹紧堆叠架各工件的结构示意图；
26.图中：1、夹具体框架；2、纵向总体顶紧夹具；3、横向总体顶紧夹具；4、螺旋快速夹
紧组件；5、立柱磁力限位组件；6、角度转换座；7、手动快速夹具；8、大l快速夹紧组件；9、大l磁力定位组件；10、管快速夹紧组件；11、管磁力限位组件；12、小l快速夹紧组件；13、小l磁力定位组件；14、堆叠架；141、立柱型工件；142、方通型工件；143、大l型工件；144、小l型工件。
具体实施方式
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
28.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.本实用新型一实施例提供一种堆叠架夹具，定位准确、夹紧可靠，满足机器人焊接的工艺要求。参见图2所示，该堆叠架夹具，包括夹具体框架1、纵向总体顶紧夹具2、横向总体顶紧夹具3、立柱定位夹紧机构、管件定位夹紧机构及l型工件定位夹紧机构，其中夹具体框架1为方形结构，夹具体框架1的四角分别设有四个立柱定位夹紧机构，夹具体框架1的横向两端均设有两列管件定位夹紧机构，位于外侧的管件定位夹紧机构用于定位夹紧沿纵向设置的一方通型工件，位于内侧的一列管件定位夹紧机构用于定位夹紧横向设置的多个方通型工件；l型工件定位夹紧机构成阵列排列于夹具体框架1的中部，用于定位夹紧沿纵向布置的多个l型工件；纵向总体顶紧夹具2和横向总体顶紧夹具3分别设置于夹具体框架1的一相邻两侧边上，分别用于拼装后总体工件的纵向和横向顶紧。
32.参见图2所示，本实用新型的实施例中，立柱定位夹紧机构包括螺旋快速夹紧组件4和立柱侧向定位夹紧机构，其中立柱侧向定位夹紧机构设置于夹具体框架1的底部，用于立柱型工件的侧向定位夹紧，螺旋快速夹紧组件4设置于夹具体框架1的顶部，用于在立柱型工件的顶部进行夹紧。
33.参见图3所示，本实用新型的实施例中，立柱侧向定位夹紧机构包括立柱磁力限位组件5、角度转换座6及手动快速夹具7，其中角度转换座6为直角结构且与夹具体框架1的底部连接，角度转换座6的两个直角内表面分别设有立柱磁力限位组件5，立柱磁力限位组件5通过磁力吸附立柱型工件的侧壁。两套手动快速夹具7连接在角度转换座6上，用于从侧面
将立柱型工件夹紧在角度转换座6上。
34.具体地，立柱磁力限位组件5设有90
°
限位板，限位板上装有磁力装置(现有技术)，其磁力等于对应立柱型工件的自身重力，工件放置到对应的定位位置后，磁力装置吸住工件，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。
35.参见图4所示，螺旋快速夹紧组件4包括支撑杆及螺纹连接在支撑杆上的夹紧定位柱，夹紧定位柱位于角度转换座6的上方，紧定位柱的上端为操作手柄，下端为定位平面。螺旋快速夹紧组件4和手动快速夹具7共同夹紧立柱型工件，在焊接组对时起夹紧作用，焊接过程中保持夹紧力，支持夹具翻转，焊接过程中和焊接后，起到反变形作用，保证工件焊后形状及尺寸精度。本实施例中，螺旋快速夹紧组件4和手动快速夹具7均为市购产品。
36.本实用新型的实施例中，l型工件定位夹紧机构包括沿纵向设置的多列大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定位夹紧机构，大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定位夹紧机构沿横向间隔交替设置，大l型工件定位夹紧机构和小l型工件定位夹紧机构分别用于定位夹紧大l型工件和小l型工件。
37.参见图5所示，本实用新型的实施例中，大l型工件定位夹紧机构包括大l快速夹紧组件8和大l磁力定位组件9，其中大l磁力定位组件9的磁力定位面沿纵向设置，用于磁吸沿纵向设置在夹具体框架1上的大l型工件的背面侧部。大l快速夹紧组件8设置于大l磁力定位组件9的顶部，用于夹紧大l型工件的正面底部。
38.具体地，大l磁力定位组件9为现有技术中能实现磁吸作用的任一一种磁力装置，其磁力等于对应的大l型工件的自身重力，工件放置到定位位置后，磁力装置吸住工件，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。在焊接组对时起夹紧作用，焊接过程中保持夹紧力，支持夹具翻转，焊接过程中和焊接后，起到反变形作用，保证工件焊后形状及尺寸精度。
39.参见图7所示，本实用新型的实施例中，小l型工件定位夹紧机构包括小l快速夹紧组件12和小l磁力定位组件13，其中小l磁力定位组件13的磁吸面沿纵向设置，用于磁吸沿纵向设置在夹具体框架1上的小l型工件的背面侧部，小l快速夹紧组件12设置于小l磁力定位组件13的顶部，用于夹紧小l型工件的正面底部。
40.具体地，小l磁力定位组件13为现有技术中能实现磁吸作用的任一一种磁力装置，其磁力等于对应的小l型工件的自身重力，工件放置到对应的定位位置后，磁力装置吸住工件，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。小l快速夹紧组件12在焊接组对时起夹紧作用，焊接过程中保持夹紧力，支持夹具翻转，焊接过程中和焊接后，起到反变形作用，保证工件焊后形状及尺寸精度。
41.参见图6所示，本实用新型的实施例中，管件定位夹紧机构包括管快速夹紧组件10和管磁力限位组件11，其中管磁力限位组件11设置于夹具体框架1上，用于磁吸定位方通型工件，管快速夹紧组件10设置于管磁力限位组件11的顶部，用于定位夹紧方通型工件。
42.进一步地，参见图2所示，位于外侧的一列管磁力限位组件11的磁吸面沿纵向设置，位于内侧的一列管磁力限位组件11的磁吸面沿横向设置。管磁力限位组件11采用现有技术中任何一种能实现磁吸的磁力装置，其磁力等于对应的方通型工件的自身重力，工件放置到对应的定位位置后，磁力装置吸住工件，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。管快速夹紧组件10和管磁力限位组件11在焊接组对时起定位夹紧作用，焊接过程中保持夹紧力，支持夹具翻转，焊接过程中和焊接后，起到反变形作用，保证工件焊后形状及尺寸精
度。
43.本实施例中，大l快速夹紧组件8、小l快速夹紧组件12及管快速夹紧组件10均为市购产品。
44.本实用新型的实施例中，夹具体框架1的上平面螺栓固定有两套纵向总体顶紧夹具2和两套横向总体顶紧夹具3，纵向总体顶紧夹具2和横向总体顶紧夹具3均为市购产品，属于现有技术，在此不再赘述。
45.本实用新型提供的一种堆叠架夹具，其中管磁力限位组件11与管快速夹紧组10件对方通型工件进行定位夹紧，大l磁力定位组件9和大l快速夹紧组件8对大l型工件进行定位夹紧，小l磁力定位组件13和小l快速夹紧组件12对小l型工件进行定位夹紧，立柱磁力限位组件5、螺旋快速夹紧组件4和手动快速夹具7对立柱型工件进行定位和夹紧，各分件放置在对应的磁力定位组件后，磁力装置吸住工件，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。分件上料完成后，纵向总体顶紧夹具2和横向总体顶紧夹具3对整体进行纵横两个方向的顶紧，有效的将工件进行限位，防止工件松动导致焊接质量不合格，同时调整工件间距，均匀焊缝大小尺寸，使焊缝的位置精度更优，保证机器人焊接时对工件组对精度的高要求。
46.具体地，参见图8所示，本实用新型提供的一种堆叠架夹具，其动作顺序：
47.动作(一)：四个立柱型工件上料，将立柱型工件放在立柱磁力限位组件5上，将立柱型工件的截面放置在立柱磁力限位组件5的承托面上进行上下方向的定位，将立柱型工件相互垂直的侧面靠在立柱磁力限位组件5的90
°
限位板上，进行前后、左右方向的定位，磁力限位组件5在磁力作用下吸引住立柱型工件，其磁力等于立柱型工件的重力，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落伤人。定位结束后，旋紧螺旋快速夹紧组件4，对立柱型工件进行上下方向的夹紧，搬动手动快速夹具7的扳手，使手动快速夹具7的压头夹紧于立柱型工件两侧面夹角组成的棱上，其在角度转换座6的作用下，将转换手动快速夹具7的夹紧力的方向由90
°
方向转化至45
°
方向，45
°
方向的夹紧力分力方向为前后向和左右向，可对立柱型工件进行前后、左右方向的夹紧。具体地，将横向定义为左右方向，将纵向定义为前后方向。
48.动作(二)：六个方通型工件的上料，将方通型工件水平放置在夹具体框架1的上平面上，进行上下方向的定位，将方通型工件的一截面顶在立柱型工件的一侧面进行前后方向的定位，将方通型工件垂直于夹具体框架1的侧面靠在管磁力限位组件11的立面上，对方通型工件进行左右方向的定位，管磁力限位组件11的磁力面吸引住方通型工件，其磁力等于方通型工件的重力，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落，定位结束后，搬动管快速夹紧组件12的扳手，上下方向夹紧方通型工件。
49.动作(三)：六个大l型工件的上料，将大l型工件水平放置在夹具体框架1的上平面上，进行上下方向的定位，将大l型工件的一截面顶在方通型工件的侧面进行前后方向的定位，将大l型工件垂直于夹具体框架1的侧面靠在大l磁力定位组件9的立面(磁吸面)上，对大l型工件进行左右方向的定位，大l磁力定位组件9的磁力面吸引住工件，其磁力等于大l型工件的重力，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。定位结束后，搬动大l快速夹紧组件8扳手，上下方向夹紧大l型工件。
50.动作(四)：九个小l型工件的上料，将小l型工件水平放置在夹具体框架1的上平面上，进行上下方向的定位，将小l型工件的一截面顶在方通型工件的侧面进行前后方向的定
位，将小l型工件垂直于夹具体框架1的侧面靠在小l磁力定位组件11的立面上，对小l型工件进行左右方向的定位，小l磁力定位组件11的磁力面吸引住小l型工件，其磁力等于小l型工件的重力，防止其因倾斜上料加之受重力影响而脱落。定位结束后，搬动小l快速夹紧组件12的扳手，上下方向夹紧小l型工件。各工件全部完成定位夹紧后，搬动纵向总体顶紧夹具2的扳手，整体调整纵向工件间的间隙，并对整体再次夹紧。搬动横向总体顶紧夹具3的扳手，整体调整横向工件间的间隙，并对整体再次夹紧，防止工件松动导致焊接质量不合格，均匀焊缝大小尺寸，使焊缝的位置精度更优，保证机器人焊接时对工件组对精度的高要求，各分件的夹紧组件起到反变形作用，有效限制焊接变形量，保证焊接后整体的形状和尺寸精度，因本夹具具备的定位准确、夹紧可靠的特性，使其可完美配合机器人翻转至任何角度进行焊接。
51.本实用新型提供的一种堆叠架夹具，各夹具有效的将工件进行限位、紧固，并调整工件间的缝隙满足机器人焊接工艺要求；各夹具组件既能准确定位工件，防止工件松动，也起到反变形作用，有效限制工件焊接过程中的焊接变形，辅助焊接机器人对工件进行全位置的焊接，获取稳定的高品质焊缝。
52.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。