一种自动化四轴焊接夹具工装的制作方法

本发明涉及焊接夹具，具体是指一种自动化四轴焊接夹具工装。

背景技术：

1、焊机是一种工具或设备，用于将金属零件永久连接起来。焊接是一种常用的金属连接方法，可以用于制造和修理各种类型的产品和结构。焊机的原理是通过控制电流和电压，在焊接接头处产生高温，使金属材料熔化并相互融合，形成坚固的连接。随着科技的不断进步，焊机也经历了许多发展，现代焊机则配备了先进的数字化控制系统。这些系统能够监测和调整焊接参数，如电流、电压和焊接速度，以实现更精确、更稳定的焊接操作，随着自动化技术的发展，自动化焊接系统和焊接机器人在焊接工业领域得到广泛应用。这些系统可以根据预设的程序进行焊接操作，提高生产效率、减少人力成本，并确保焊缝质量的一致性。

2、大型箱体焊接是将6个面板焊接形成方形箱体，焊接大型箱体一直是较为麻烦的过程，由于体积较大，12条焊缝位于不同面上，采用自动化焊机时，焊机位置需要时常调整，或增设多个焊机共同焊接，焊接过程中，需要利用行车调整侧板位置，完成箱体焊接，此方式焊接过程麻烦，且操作繁杂，大多数生产厂采用手工焊，但是箱体侧板对位角度较难把控，焊接效果不理想。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服上述困难，提供一种自动化四轴焊接夹具工装。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种自动化四轴焊接夹具工装，包括基座，所述的基座上设有四个导向架，左右同侧两个所述的导向架之间均设有顶板夹持装置，所述的顶板夹持装置在基座上前后滑动，所述的顶板夹持装置夹持顶板转动，前后同侧两个所述的导向架之间均设有侧板夹持装置，所述的侧板夹持装置在导向架上左右移动，所述的侧板夹持装置包括驱动结构、导向结构、传动结构和吸附架，所述的吸附架安装在传动结构上，所述的驱动结构通过传动结构带动吸附架在导向架之间左右移动，所述的导向结构通过传动结构带动吸附架转动。

3、作为改进：所述的顶板夹持装置包括底座，所述的底座顶部设有连接柱，所述的连接柱顶部铰接设有连接台，所述的底座顶部铰接设有液压缸一，所述的液压缸一输出端与连接台铰接，所述的连接柱上设有与连接台接触配合的限位台，所述的连接台一端转动设有转台，所述的转台外侧设有齿环，所述的连接台内设有电机二，所述的电机二输出端穿过连接台通孔设有齿轮，所述的齿环与齿轮啮合，所述的转台内设有夹持顶板的夹持机构，通过顶板夹持装实现顶板的夹持、移动和转动动作。

4、作为改进：所述的夹持机构包括多个夹持柱、转盘和电机三，所述的电机三固定于连接台内，所述的电机三输出端与转盘连接，所述的转台内部设有转动室，所述的转动室边侧均匀设有多个滑槽，所述的转盘位于转动室内，所述的转盘一侧设有与转台转动配合的转轴，所述的夹持柱包括滑柱，所述的滑柱与滑槽滑动配合，所述的滑柱端部铰接设有夹台，所述的转盘前端设有涡形槽，所述的滑柱一侧设有与涡形槽配合的弧形台，通过夹持机构实现对顶板的夹持，并且能够适应不同型号的顶板。

5、作为改进：所述的传动结构包括承重轴，所述的承重轴两端转动设有驱动块，所述的导向架内设有滑腔，所述的滑腔内设有导轨二，所述的驱动块上设有与导轨二滑动配合的导槽二，所述的驱动结构包括电机四，所述的电机四固定安装在导向架上，所述的电机四输出端设有螺纹柱二，所述的螺纹柱二端部穿过导向架侧方通孔深入滑腔，与滑腔端部转动配合，所述的驱动块上设有螺纹柱二配合的螺纹孔二，通过传动结构实现承重轴的平移动作，从而带动侧板拼合。

6、作为改进：所述的承重轴上螺栓安装有摆动架，所述的摆动架两端设有插块，所述的插块上设有与导轨二滑动配合的导槽三，所述的导向结构包括两个液压缸二，所述的液压缸二底部与基座铰接，所述的液压缸二输出端铰接连接有导向台，所述的导向台一侧设有与插块插接配合的插槽，两个所述的导向台之间设有连接杆，所述的导向台和插块上分别设有u型槽一和u型槽二，所述的螺纹孔二穿过u型槽一和u型槽二，通过摆动架与导向结构配合，实现承重轴的转动动作，从而实现侧板上料与移动之间切换。

7、作为改进：所述的导向架内设有弧形槽，所述的弧形槽顶部与滑腔连通，所述的导向台与弧形槽滑动配合，所述的连接杆和摆动架穿过弧形槽侧面凹槽，所述的导向台带动插块使摆动架绕承重轴轴心转动90°，导向结构带动承重轴和吸附架转动90°，从而使吸附架作用端由水平转至垂直位置，方便侧板放置在型架上。

8、作为改进：所述的吸附架包括型架，所述的型架内侧设有多个电磁铁，所述的型架一侧螺栓安装有连接板，所述的型架和连接板夹合固定在承重轴上，所述的承重轴上设有限位柱，所述的型架一侧设有与限位柱插接配合的限位槽，吸附架设计便于安装和调整在承重轴上的位置，通过电磁铁吸附侧板，防止侧板在转动后移动和掉落。

9、作为改进：所述的摆动架上设有插柱，所述的插柱与承重轴上的通孔插接配合，所述的插柱上滑动设有配重板，所述的插柱上均匀设有多个插孔，所述的配重板通过销钉插接插孔和配重板上的通孔固定在插柱上，通过配重板设计，使侧板夹持装置重心处于承重轴轴心上，避免重心偏移使驱动块边侧对导轨二的施加的压力过大，从而对导轨二造成疲劳，并且使驱动块有偏转趋势，使螺纹柱二、螺纹孔二的螺纹受损。

10、作为改进：所述的基座上设有滑轨一，基座在滑轨一中间位置设有分隔板，两个所述的顶板夹持装置设置在分隔板两侧，所述的基座上对称设有电机一，所述的电机一输出端设有螺纹柱一，两个所述的螺纹柱一端部均与分隔板转动配合，所述的底座底部设有与滑轨一滑动配合的滑槽，所述的底座底部设有与螺纹柱一配合的螺纹孔，实现顶板夹持装置在基座上平稳移动。

11、本发明与现有技术相比的优点在于：本装置实现了大型箱体面板焊接过程中拼合和固定，而且能够配合自动化焊机实现对大型箱体的快速焊接，极大提高焊接效率，通过顶板夹持装置实现顶板的夹持固定，并且带动预拼合的箱体转动，从而使自动化焊机无需调整即可完成多个焊缝的焊接，通过侧板夹持装置实现侧板的拼合和固定，而且通过转动角度，方便侧板放置到吸附架，操作简单，焊接效率高，实现了大型箱体的自动化焊接工序。

技术特征：

1.一种自动化四轴焊接夹具工装，包括基座(1)，其特征在于：所述的基座(1)上设有四个导向架(2)，左右同侧两个所述的导向架(2)之间均设有顶板夹持装置(3)，所述的顶板夹持装置(3)在基座(1)上前后滑动，所述的顶板夹持装置(3)夹持顶板转动，前后同侧两个所述的导向架(2)之间均设有侧板夹持装置(4)，所述的侧板夹持装置(4)在导向架(2)上左右移动，所述的侧板夹持装置(4)包括驱动结构(5)、导向结构(6)、传动结构(7)和吸附架(8)，所述的吸附架(8)安装在传动结构(7)上，所述的驱动结构(5)通过传动结构(7)带动吸附架(8)在导向架(2)之间左右移动，所述的导向结构(6)通过传动结构(7)带动吸附架(8)转动。

2.根据权利要求1所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的顶板夹持装置(3)包括底座(31)，所述的底座(31)顶部设有连接柱(311)，所述的连接柱(311)顶部铰接设有连接台(32)，所述的底座(31)顶部铰接设有液压缸一(36)，所述的液压缸一(36)输出端与连接台(32)铰接，所述的连接柱(311)上设有与连接台(32)接触配合的限位台(312)，所述的连接台(32)一端转动设有转台(33)，所述的转台(33)外侧设有齿环(333)，所述的连接台(32)内设有电机二(37)，所述的电机二(37)输出端穿过连接台(32)通孔设有齿轮(38)，所述的齿环(333)与齿轮(38)啮合，所述的转台(33)内设有夹持顶板的夹持机构。

3.根据权利要求2所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的夹持机构包括多个夹持柱(34)、转盘(35)和电机三(39)，所述的电机三(39)固定于连接台(32)内，所述的电机三(39)输出端与转盘(35)连接，所述的转台(33)内部设有转动室(332)，所述的转动室(332)边侧均匀设有多个滑槽(331)，所述的转盘(35)位于转动室(332)内，所述的转盘(35)一侧设有与转台(33)转动配合的转轴(352)，所述的夹持柱(34)包括滑柱(341)，所述的滑柱(341)与滑槽(331)滑动配合，所述的滑柱(341)端部铰接设有夹台(343)，所述的转盘(35)前端设有涡形槽(351)，所述的滑柱(341)一侧设有与涡形槽(351)配合的弧形台(342)。

4.根据权利要求1所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的传动结构(7)包括承重轴(71)，所述的承重轴(71)两端转动设有驱动块(72)，所述的导向架(2)内设有滑腔(21)，所述的滑腔(21)内设有导轨二(22)，所述的驱动块(72)上设有与导轨二(22)滑动配合的导槽二(721)，所述的驱动结构(5)包括电机四(51)，所述的电机四(51)固定安装在导向架(2)上，所述的电机四(51)输出端设有螺纹柱二(52)，所述的螺纹柱二(52)端部穿过导向架(2)侧方通孔深入滑腔(21)，与滑腔(21)端部转动配合，所述的驱动块(72)上设有螺纹柱二(52)配合的螺纹孔二(722)。

5.根据权利要求4所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的承重轴(71)上螺栓安装有摆动架(73)，所述的摆动架(73)两端设有插块(74)，所述的插块(74)上设有与导轨二(22)滑动配合的导槽三(742)，所述的导向结构(6)包括两个液压缸二(61)，所述的液压缸二(61)底部与基座(1)铰接，所述的液压缸二(61)输出端铰接连接有导向台(62)，所述的导向台(62)一侧设有与插块(74)插接配合的插槽(621)，两个所述的导向台(62)之间设有连接杆(63)，所述的导向台(62)和插块(74)上分别设有u型槽一(622)和u型槽二(741)，所述的螺纹孔二(722)穿过u型槽一(622)和u型槽二(741)。

6.根据权利要求5所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的导向架(2)内设有弧形槽(23)，所述的弧形槽(23)顶部与滑腔(21)连通，所述的导向台(62)与弧形槽(23)滑动配合，所述的连接杆(63)和摆动架(73)穿过弧形槽(23)侧面凹槽，所述的导向台(62)带动插块(74)使摆动架(73)绕承重轴(71)轴心转动90°。

7.根据权利要求4所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的吸附架(8)包括型架(81)，所述的型架(81)内侧设有多个电磁铁(811)，所述的型架(81)一侧螺栓安装有连接板(82)，所述的型架(81)和连接板(82)夹合固定在承重轴(71)上，所述的承重轴(71)上设有限位柱(711)，所述的型架(81)一侧设有与限位柱(711)插接配合的限位槽(812)。

8.根据权利要求4所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的摆动架(73)上设有插柱(75)，所述的插柱(75)与承重轴(71)上的通孔插接配合，所述的插柱(75)上滑动设有配重板(76)，所述的插柱(75)上均匀设有多个插孔(751)，所述的配重板(76)通过销钉插接插孔(751)和配重板(76)上的通孔固定在插柱(75)上。

9.根据权利要求2所述的一种自动化四轴焊接夹具工装，其特征在于：所述的基座(1)上设有滑轨一(11)，基座(1)在滑轨一(11)中间位置设有分隔板(15)，两个所述的顶板夹持装置(3)设置在分隔板(15)两侧，所述的基座(1)上对称设有电机一(13)，所述的电机一(13)输出端设有螺纹柱一(12)，两个所述的螺纹柱一(12)端部均与分隔板(15)转动配合，所述的底座(31)底部设有与滑轨一(11)滑动配合的滑槽(313)，所述的底座(31)底部设有与螺纹柱一(12)配合的螺纹孔(314)。

技术总结
本发明公开了一种自动化四轴焊接夹具工装，包括基座，所述的基座上设有四个导向架，左右同侧两个所述的导向架之间均设有顶板夹持装置，所述的顶板夹持装置在基座上前后滑动，所述的顶板夹持装置夹持顶板转动，前后同侧两个所述的导向架之间均设有侧板夹持装置，所述的侧板夹持装置在导向架上左右移动，所述的侧板夹持装置包括驱动结构、导向结构、传动结构和吸附架，所述的吸附架安装在传动结构上，所述的驱动结构通过传动结构带动吸附架在导向架之间左右移动，所述的导向结构通过传动结构带动吸附架转动，本装置实现了大型箱体面板焊接过程中拼合和固定，而且能够配合自动化焊机实现对大型箱体的快速焊接。

技术研发人员：徐应东
受保护的技术使用者：江苏信飞自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15