一种自动焊接机器人专用夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种自动焊接机器人专用夹具，属于机加工辅助装置类，可用于机加工中自动焊接机器人的专用装置。

背景技术

伴随着数字技术的进步，工厂自动化设备的普及化及低价化，焊接作业也从传统的手工焊接，开始向半自动焊接、全自动焊接发展。同时，借助机器人的焊接工艺和设备也在生产制造行业各类领域普及，成为了焊接工序合理化的必要手段。

因此，对于小规格的产品的装夹夹具的要求也会越来越高。

发明内容

本发明的目的在于：

通过设计一款自动焊接机器人专用夹具，令小规格产品既可以实现机器人自动焊接，同时又能够在焊接完成后自动将完成焊接后的工件从夹具中退出。从而实现极大的提升机器人的效率，有效的降低人力成本，提升企业竞争力。

这种自动焊接机器人专用夹具，它由设置在同一底板19平面上的电控气缸平移推送机构和磁吸式夹具机构组成；所述的电控气缸平移推送机构由对称状固定在底板19左、右两边板面上的左滑槽17、右滑槽8、左滑块18、右滑块10、固定架设在左滑块和由滑块上的推杆支架9、以及挨着左滑槽和右滑槽内侧设置在底板19面上的两组电控式气缸驱动装置组成、并通过设置在两电控气缸上的气缸伸缩杆20与推杆支架9构成推动推杆支架9能沿底板19平面实现前、后移动的推送机构；所述的磁吸式夹具机构由竖直状固定在推杆支架9前面底板19上的中间挡板6、以及设置在中间挡板6正面板体上和背面板体上的若干组磁吸式夹具结构组成。

进一步地，所述的磁吸式夹具由嵌设在中间挡板6正面板体上若干个中间电磁铁7、以及设置在中间挡板6背面板体上的右侧挡板1、以及依一定间距分布在背面板体上、并在挡板面上嵌设着左侧电磁铁4的若干个左侧挡板3，设置在两相邻左右挡板之间的下部支撑板5、以及嵌置在两相邻挡板之间的中间挡板6板体上的若干个中间电磁铁7组成。

进一步地，所述的左滑块18、右滑块10分别卧置在对应的左滑槽17、右滑槽8内，并能随固定架设在左滑块18、右滑块10上的推杆支架9同步前后移动，同时在推杆支架9前侧面的架体上设有若干与设于两相邻挡板位置之间的对底部支撑板5位置相对应的多个推杆16。

进一步地，所述的中间挡板6设有若干个安置中间电磁铁7的电磁铁安装孔23，并在每一个电磁铁安装孔23下部的中间挡板6板体上还设有和推杆16相对应的通孔24。

进一步地，所述的推杆16的前端设有一截短杆24，该短杆24的规格与能自由出入中间挡板6下部板面上的底部支撑板定位孔22相适配。

进一步地，所述的底部支撑板5的尾部呈凸型，其凸型肩部与中间挡板6留有一定的间隙。

进一步地，所述的底部支撑板5和底板19之间留有一定高度的空间。

进一步地，所述的电控式气缸驱动装置还配有12V电源盒13，该12V电源盒13通过输出电源线分别给右电磁阀12、左电磁阀14启动电源；同时也分别给设置在中间挡板6上的中间电磁铁7和设置在每一块左侧挡板3上的每一个左侧电磁铁4提供产生强磁的电源。

这种自动焊接机器人专用夹具，其设计操控方法如下：

1)根据产品大小设计夹具内放置产品尺寸，令产品可以轻松放入；

2)根据机械臂的工作区域设计夹具的整体尺寸，可以满足机械臂的焊接；

3)利用分别设计在中间挡板和左侧挡板上设置的中间电磁铁、左侧电磁铁构成的强磁效果将需要进行焊接的产品吸附在由中间电磁铁和左侧电磁铁构成的夹具空间内，并利用两个相邻的挡板、以及位于两挡板之间的底部支撑板精准定位需焊接产品；

4)在焊接过程中，利用底部支撑板凸型端面与中间挡板和左右两块挡板之间形成的夹角处开口，令焊渣掉落，防止焊渣堆积，避免造成产品定位位不准确的缺陷；

5)待焊接完成后，切断中间电磁铁和左侧电磁铁的电源，解除强磁力释放产品；

6)利用设置在地板上电磁阀带动气缸，由前移气缸前端的气缸伸缩杆推动推杆支架9带动设置在推杆支架前部的所有推杆，将焊接完成后的产品一次性推出夹具，由此完成整个自动焊接过程。

根据以上技术方案提出的这种自动焊接机器人专用夹具,利用电磁铁的特性实现小产品的快速装夹；利用气缸推杆配合电磁铁实现快速卸料；具有以下特点：

1.可以弥补熟练焊接人员不足，降低焊接人员的技术要求；

2.实现焊接作业品质的均一化，提高焊接的质量；

3.极大的提高了生产效率，确保生产性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为产品卸料示意图；

图3为图1的组成结构的构件爆炸图；

图4为支撑板的结构示意图；

图5为中间挡板的结构示意图。

图中：

1-右侧挡板；2-待焊接产品；3-左侧挡板；4-左侧电磁铁；

5-底部支撑板；6-中间挡板；7-中间电磁铁；8-右滑槽；

9-推杆支架；10-右滑块；11-右气缸；12-右电磁阀；

13-12V电源盒；14-左电磁阀；15-左气缸； 16-推杆；

17-左滑槽；18-左滑块；19-底板； 20-气缸伸缩杆；

21-电源导线；22-底部支撑板定位孔；23-电磁阀安装孔；

24-通孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图进一步描述本发明，并给出本使用新型的实施例。

图1为本发明的整体结构示意图；图3为图1的组成结构的构件爆炸图。

如图1-3所示的这种自动焊接机器人专用夹具,它显示的是这种自动焊接机器人专用夹具的整体结构示意图。

这种自动焊接机器人专用夹具，它由设置在同一底板19平面上的电控气缸平移推送机构和磁吸式夹具机构组成；所述的电控气缸平移推送机构由对称状固定在底板19左、右两边板面上的左滑槽17、右滑槽8、左滑块18、右滑块10、固定架设在左滑块和由滑块上的推杆支架9、以及挨着左滑槽和右滑槽内侧设置在底板19面上的两组电控式气缸驱动装置组成、并通过设置在两电控气缸上的气缸伸缩杆20与推杆支架9构成推动推杆支架9能沿底板19平面实现前、后移动的推送机构；所述的磁吸式夹具机构由竖直状固定在推杆支架9前面底板19上的中间挡板6、以及设置在中间挡板6正面板体上和背面板体上的若干组磁吸式夹具结构组成。

附图4、5给出的是磁吸式夹具的具体结构示意图。

所述的磁吸式夹具由嵌设在中间挡板6正面板体上若干个中间电磁铁7、以及设置在中间挡板6背面板体上的右侧挡板1、以及依一定间距分布在背面板体上、并在挡板面上嵌设着左侧电磁铁4的若干个左侧挡板3，设置在两相邻挡板之间的下部支撑板5、以及嵌置在两相邻挡板之间的中间挡板6板体上的若干个中间电磁铁7组成。

所述的中间电磁铁7、右侧电磁铁4分别卧置在对应的中间挡板6和左挡板板面上设置的卧孔中，并且其上平面与两者的板面处于同一平面内。

所述的左滑块18、右滑块10分别卧置在对应的左滑槽17、右滑槽8内，并能随固定架设在左滑块18、右滑块10上的推杆支架9同步前后移动，同时在推杆支架9前侧面的架体上设有若干与设于两相邻挡板位置之间的对底部支撑板5位置相对应的多个推杆16。

所述的推杆16的前端设有一截短杆24，使该推杆16的前部呈“T”型；该短杆24的规格与能自由出入中间挡板6下部板面上的底部支撑板定位孔22相适配，使之能实现将焊接处理后的已焊接好的产品，在它的推动下自由出入由中间挡板和左、右两侧块挡板组成的包夹空间，完成整个焊接程序2。

所述的底部支撑板5的尾部呈凸型，其凸型肩部与中间挡板6留有一定的间隙；所述的底部支撑板5和底板19之间留有一定高度的空间。

采取以上这两项技术设计的作用在于以下两个作用：

1)通过在底部支撑板5的尾部呈凸型，其凸型肩部与中间挡板6留有一定的间隙；其作用在于使焊接过程中产生的细小焊渣能从底部支撑板5与中间挡板6、左右两挡板之间的间隙中下落到底板19上，既便于清理，同时也不至于影响后续继续包夹待焊接产品的再次定位、包夹。

2)同样的设计理念：将底部支撑板5和底板19之间留有一定高度的空间。也是为了给经凸型肩部与中间挡板6之间的间隙；跌落到底板19上的焊渣有一定的储存空间。

此外，所述的电控式气缸驱动装置还配有12V电源盒13，该12V电源盒13通过输出电源线分别给右电磁阀12、左电磁阀14启动电源；同时也分别给设置在中间挡板6上的中间电磁铁7和设置在每一块左侧挡板3上的每一个左侧电磁铁4提供产生强磁的电源。

综上所述的这种自动焊接机器人专用夹具,其具体实施方式是：

1、根据产品大小设计夹具内放置产品尺寸，令产品可以轻松放入。

2、根据机械臂的工作区域设计夹具的整体尺寸，可以满足机械臂的焊接。

3、利用分别设计在中间挡板和左侧挡板上设置的中间电磁铁、左侧电磁铁构成的强磁效果将需要进行焊接的产品吸附在由中间电磁铁和左侧电磁铁构成的夹具空间内，并利用两个相邻的挡板、以及位于两挡板之间的底部支撑板精准定位需焊接产品。

4、在焊接过程中，利用底部支撑板凸型端面与中间挡板和左右两块挡板之间形成的夹角处开口，令焊渣掉落，防止焊渣堆积，避免造成产品定位位不准确的缺陷。

5、待焊接完成后，切断中间电磁铁和左侧电磁铁的电源，解除强磁力释放产品。

6、利用设置在地板上电磁阀带动气缸，由前移气缸前端的气缸伸缩杆推动推杆支架9带动设置在推杆支架前部的所有推杆，将焊接完成后的产品一次性推出夹具，由此完成整个自动焊接过程。

经使用实践表明：自动焊接机器人专用夹具的使用，实现的小产品的自动焊接，并通过强磁固定产品，为以后其他类似产品的推广提供了解决方案，同时大大降低了人工成本，提升企业市场竞争力。

自动焊接机器人专用夹具的使用，大大的提高了生产效率，利用电强磁的特性实现了产品的焊接前吸附定位，焊接后释放，同时利用电磁阀带动气缸，气缸带动推杆，将焊接完成后的产品一次性推出夹具。自动焊接机器人专用夹具的使用，焊接工艺对于焊接人员的技能要求，实现焊接作业品质的均一化，提高焊接的质量。

自动焊接机器人专用夹具设计，可推广至相似产品自动焊接工艺，进一步提高工厂自动化水平。

以上仅仅是本申请人依据技术方案给出的本发明的基本实施方案，任何本领域的普通技术人员，参照本技术方案作出的不具备实质性创意的改进，均应视为属于本发明的保护范畴。