一种薄壁件用的智能夹持工装和包含该工装的焊接生产线的制作方法

本发明涉及焊接，具体是一种薄壁件用的智能夹持工装和包含该工装的焊接生产线。

背景技术：

1、薄壁件具有重量轻等诸多的优点，已在模具、航空航天等多个领域得到广泛的应用。对薄壁件的加工方式包括焊接。

2、在焊接前需要对薄壁件进行夹持，但薄壁件由于其刚度相对较低、加工余量很大等特点，薄壁件表面不同夹持点夹持力的均衡性和力度大小尤为重要。

3、从夹持力的力度来看，如果夹持力过大会使薄壁件发生形变，如果夹持力过小会无法牢固的夹持，薄壁件在焊接过程中会产生振动，从而影响薄壁件的加工精度。

4、为了保证薄壁件在加工过程中不发生形变，需要保证薄壁件每一个夹持点均受到刚好合适且相同力度的夹持力，该夹持力力度不能过大、也不能过小。而且薄壁件不同形状、材质，对于合适夹持力的要求也是不同的。但对于绝大多数异形薄壁件，由于每一个夹持点的厚度均不相同，现有技术中的夹持工装无法保证在夹持薄壁件时，无法保证薄壁件每个点都受到合适且相同的夹持力夹持。也无法根据不同形状、材质，调节合适的夹持力大小。

5、由于薄壁件壁厚较薄，在薄壁件焊接完成后，需要对薄壁件进行快速降温，如果让其自然降温，薄壁件长时间处于高温状态下，很容易释放内部应力造成翘曲变形。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种薄壁件用的智能夹持工装和包含该工装的焊接生产线，以解决上述存在的问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种薄壁件用的智能夹持工装，包括夹持台和信号发送器，所述夹持台上设置有支撑座和与支撑座相对的夹持座，所述夹持座与支撑座之间设置有多个夹持块，所述夹持座上滑动穿设有与夹持块数量、位置相匹配的第一推杆，所述第一推杆与夹持块相连，所述夹持台内设置有至少一个第一电机，所述第一电机输出端传动设置有第一传动杆，所述第一传动杆上套设有与第一推杆数量相匹配的涡杆，所述夹持座内转动设置有与涡杆数量相匹配且相互啮合的涡轮，所述涡轮螺纹转动套设于第一推杆上，所述第一传动杆与涡杆之间设置有弹性锁合结构，所述弹性锁合结构、第一电机与信号发送器信号相连。

3、所述涡杆内壁开设有多个环形槽，所述环形槽上开设有多个均匀环形、依次相连分布的卡口，所述第一传动杆侧壁上环形设置有与卡口位置、数量相匹配的第二推杆，所述第二推杆一端设置有伸缩杆，所述伸缩杆上套设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧处于压缩状态，所述伸缩杆上活动设置有被第一复位弹簧抵紧于卡口处的滚球，所述第一传动杆上设置有用于调节第二推杆和滚球之间间距的调节组件，所述调节组件和信号发送器信号相连。

4、所述第一传动杆内部空心，所述第二推杆上滑动穿设有第一传动杆，所述第一传动杆内部设置有液压推杆，所述液压推杆输出端连接有与环形槽数量、位置相匹配的第一梯形圆柱，所述第一梯形圆柱侧壁与第二推杆端头滑动设置，所述液压推杆与信号发送器信号相连。

5、所述第一电机输出端连接有第一齿轮，所述第一传动杆端头设置有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮通过链条传动相连。

6、还包括首尾相连的齿条轨道，所述齿条轨道一侧设置有齿牙，所述齿条轨道两侧设置有滑轨，所述夹持台下侧转动设置有与齿条轨道始终啮合的移动齿轮，所述夹持台下侧设置有滑动安装在滑轨上的滑轮，所述齿条轨道上设置有焊接工位和上下料工位。

7、所述第一电机输出端设置有行星齿轮切换组件，所述行星齿轮切换组件包括太阳轮和齿圈，所述太阳轮外侧啮合转动设置有至少一个行星齿轮，所述齿圈内侧与行星齿轮啮合转动相连，所述行星齿轮均与行星架相连，所述太阳轮上设置有第二传动杆，所述第二传动杆与第一传动杆传动设置，所述齿圈上啮合设置有第三齿轮，所述第三齿轮与移动齿轮传动相连，所述行星架与第一电机相连，所述第二传动杆上滑动套设有用于切换太阳轮、齿圈转动的切换模块，所述切换模块与信号发送器信号相连；

8、所述切换模块包括做靠近或远离齿圈的制动盘，所述制动盘一侧设置有多个以第二传动杆为圆心、均匀环形分布的限制块，所述限制块靠近第二传动杆一侧设置有压板，所述压板与限制块之间设置有多个两端与两者相连的压簧，所述第二传动杆外侧设置有与压板位置、尺寸、数量、形状相匹配的限制槽。

9、所述第三齿轮一端设置有第二梯形圆柱，所述移动齿轮传动设置有第四齿轮，所述第四齿轮一端设置有与第二梯形圆柱相匹配的第三梯形圆柱，所述第二梯形圆柱和第三梯形圆柱通过传动皮带相连，所述夹持台内设置有第二电机，所述第二电机输出端设置有丝杆，所述丝杆上螺纹转动穿设有限位座，所述限位座与夹持台滑动设置，所述限位座上设置有至少两个滚轮，至少两个所述滚轮分别位于传动皮带两侧与传动皮带滚动抵接，所述第二电机与信号发送器信号连接。

10、所述齿条轨道上还设置有降温工位，所述降温工位位于焊接工位至上下料工位之间，所述降温工位上设置有降温件。

11、所述降温件上转动设置有扇叶。

12、所述降温工位上设置有固定座，所述固定座上设置有固定杆，所述固定杆上滑动套设有移动杆，所述固定杆上套设有第二复位弹簧，所述移动杆一侧设置有齿牙，所述降温件上设置有与齿牙啮合的降温齿轮，所述降温齿轮与扇叶传动相连，所述夹持台上设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括固定管，所述固定管端头滑动穿设有移动管，所述移动管端头为锥形，所述固定管内设置有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧处于压缩状态；当夹持台从焊接工位移动至上下料工位时，所述移动管与移动杆抵接，并推动移动杆移动，进而带动降温齿轮转动。

13、本发明的有益效果是：

14、（1）通过设置涡轮、涡杆、弹性缩合机构等，当某个推杆夹持住薄壁件、且夹持力达到合适数值时，该推杆与第一电机脱开，电机可以驱动其余推杆继续伸长夹持薄壁件；由于涡轮涡杆自锁特性，推杆夹持薄壁件并与第一电机脱开后，推杆无法后退或前进，保证夹持力始终不变。

15、（2）通过设置弹性锁合结构与信号发送器信号相连，信号发送器可以调节弹性锁合结构的弹性锁合力，进而改变夹持力的系数，实现了夹持力的智能控制。

16、（3）通过设置行星齿轮切换组件，实现单一驱动源同时驱动夹持台的移动和夹持操作，行星齿轮切换组件与信号发送器信号相连，实现了夹持台移动和夹持的智能控制。

17、（4）通过设置第二梯形圆柱、第三梯形圆柱、与信号发送器信号相连的第二电机等，实现对夹持台移动速度的智能调节。

18、（5）夹持台在经过降温工位时，带动降温齿轮转动，从而使风扇转动，对焊接完成后的薄壁件进行降温。

技术特征：

1.一种薄壁件用的智能夹持工装，包括夹持台（1）和信号发送器，其特征在于，所述夹持台（1）上设置有支撑座（2）和与支撑座（2）相对的夹持座（3），所述夹持座（3）与支撑座（2）之间设置有多个夹持块（4），所述夹持座（3）上滑动穿设有与夹持块（4）数量、位置相匹配的第一推杆（401），所述第一推杆（401）与夹持块（4）相连，所述夹持台（1）内设置有至少一个第一电机（5），所述第一电机（5）输出端传动设置有第一传动杆（402），所述第一传动杆（402）上套设有与第一推杆（401）数量相匹配的涡杆（403），所述夹持座（3）内转动设置有与涡杆（403）数量相匹配且相互啮合的涡轮（404），所述涡轮（404）螺纹转动套设于第一推杆（401）上，所述第一传动杆（402）与涡杆（403）之间设置有弹性锁合结构，所述弹性锁合结构、第一电机（5）与信号发送器信号相连。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁件用的智能夹持工装，其特征在于：所述涡杆（403）内壁开设有多个环形槽（405），所述环形槽（405）上开设有多个均匀环形、依次相连分布的卡口（406），所述弹性锁合结构包括第二推杆（407），所述第二推杆（407）与卡口（406）位置、数量相匹配且环形设置在第一传动杆（402）侧壁上，所述第二推杆（407）一端设置有伸缩杆（408），所述伸缩杆（408）上套设有第一复位弹簧（409），所述第一复位弹簧（409）处于压缩状态，所述伸缩杆（408）上活动设置有被第一复位弹簧（409）抵紧于卡口（406）处的滚球（4010），所述第一传动杆（402）上设置有用于调节第二推杆（407）和滚球（4010）之间间距的调节组件，所述调节组件和信号发送器信号相连。

3.根据权利要求2所述的一种薄壁件用的智能夹持工装，其特征在于：所述第一传动杆（402）内部空心，所述第二推杆（407）上滑动穿设有第一传动杆（402），所述调节组件包括设置在第一传动杆（402）内部的液压推杆（4011），所述液压推杆（4011）输出端连接有与环形槽（405）数量、位置相匹配的第一梯形圆柱（4012），所述第一梯形圆柱（4012）侧壁与第二推杆（407）端头滑动设置，所述液压推杆（4011）与信号发送器信号相连。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁件用的智能夹持工装，其特征在于：所述第一电机（5）输出端连接有第一齿轮（4013），所述第一传动杆（402）端头设置有第二齿轮（4014），所述第一齿轮（4013）和第二齿轮（4014）通过链条（4015）传动相连。

5.一种焊接生产线，包括权利要求1-4中任一项所述的智能夹持工装，其特征在于：还包括首尾相连的齿条轨道（6），所述齿条轨道（6）一侧设置有齿牙，所述齿条轨道（6）两侧设置有滑轨（7），所述夹持台（1）下侧转动设置有与齿条轨道（6）始终啮合的移动齿轮（8），所述夹持台（1）下侧设置有滑动安装在滑轨（7）上的滑轮（9），所述齿条轨道（6）上设置有焊接工位（10）和上下料工位（11）。

6.根据权利要求5所述的一种焊接生产线，其特征在于：所述第一电机（5）输出端设置有行星齿轮切换组件（12），所述行星齿轮切换组件（12）包括太阳轮（1201）和齿圈（1202），所述太阳轮（1201）外侧啮合转动设置有至少一个行星齿轮（1203），所述齿圈（1202）内侧与行星齿轮（1203）啮合转动相连，所述行星齿轮（1203）均与行星架（1204）相连，所述太阳轮（1201）上设置有第二传动杆（1205），所述第二传动杆（1205）与第一传动杆（402）传动设置，所述齿圈（1202）上啮合设置有第三齿轮（801），所述第三齿轮（801）与移动齿轮（8）传动相连，所述行星架（1204）与第一电机（5）相连，所述第二传动杆（1205）上滑动套设有用于切换太阳轮（1201）、齿圈（1202）转动的切换模块，所述切换模块与信号发送器信号相连；

7.根据权利要求6所述的一种焊接生产线，其特征在于：所述第三齿轮（801）一端设置有第二梯形圆柱（802），所述移动齿轮（8）传动设置有第四齿轮（803），所述第四齿轮（803）一端设置有与第二梯形圆柱（802）相匹配的第三梯形圆柱（804），所述第二梯形圆柱（802）和第三梯形圆柱（804）朝向相反，所述第二梯形圆柱（802）和第三梯形圆柱（804）通过传动皮带（805）相连，所述夹持台（1）内设置有第二电机（806），所述第二电机（806）输出端设置有丝杆（807），所述丝杆（807）上螺纹转动穿设有限位座（808），所述限位座（808）与夹持台（1）滑动设置，所述限位座（808）上设置有至少两个滚轮（809），至少两个所述滚轮（809）分别位于传动皮带（805）两侧与传动皮带（805）滚动抵接，所述第二电机（806）与信号发送器信号连接。

8.根据权利要求5所述的一种焊接生产线，其特征在于：所述齿条轨道（6）上还设置有降温工位（13），所述降温工位（13）位于焊接工位（10）至上下料工位（11）之间，所述降温工位（13）上设置有降温件（1301）。

9.根据权利要求8所述的一种焊接生产线，其特征在于：所述降温件（1301）上转动设置有扇叶（1302）。

10.根据权利要求9所述的一种焊接生产线，其特征在于：所述降温工位（13）上设置有固定座（1304），所述固定座（1304）上设置有固定杆（1305），所述固定杆（1305）上滑动套设有移动杆（1306），所述固定杆（1305）上套设有第二复位弹簧（1307），所述移动杆（1306）一侧设置有齿牙，所述降温件（1301）上设置有与齿牙啮合的降温齿轮（1303），所述降温齿轮（1303）与扇叶（1302）传动相连，所述夹持台（1）上设置有伸缩组件（14），所述伸缩组件（14）包括固定管（1401），所述固定管（1401）端头滑动穿设有移动管（1402），所述移动管（1402）端头为锥形，所述固定管（1401）内设置有第三复位弹簧（1403），所述第三复位弹簧（1403）处于压缩状态；当夹持台（1）从焊接工位（10）移动至上下料工位（11）时，所述移动管（1402）与移动杆（1306）抵接，并推动移动杆（1306）移动，进而带动降温齿轮（1303）转动。

技术总结
本发明公开了一种薄壁件用的智能夹持工装和包含该工装的焊接生产线，包括齿条轨道上的夹持台，夹持台上设置有支撑座和与支撑座相对的夹持座，所述夹持座与支撑座之间设置有多个夹持块，所述夹持块与夹持座之间设置有第一电机，所述第一电机输出端传动设置有第一传动杆，所述第一传动杆上套设有至少一个涡杆，所述夹持座内转动设置有与涡杆数量相匹配且相互啮合的涡轮，所述涡轮螺纹转动套设于第一推杆上，所述第一传动杆与涡杆之间设置有弹性锁合结构，所述弹性锁合结构、第一电机与信号发送器信号相连。本发明的有益效果：实现整个焊接操作的智能控制。

技术研发人员：张海均
受保护的技术使用者：成都易德莱斯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21