CN110961847A - 基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接辅助设备技术领域，具体的说是一种结构合理、适用范围广、夹持稳定的基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于设有底座，底座中央开设通孔，并在通孔内设置齿轮轴，齿轮轴上设有齿轮，所述齿轮的两侧平行设置两条齿条，齿条与齿轮啮合，且两个齿条分别由两个平行设置的气缸进行驱动；底座上方设置圆盘状工作台，工作台上设有与工作台同心的曲柄盘，曲柄盘中央开设轴孔，且曲柄盘与齿轮同轴驱动，工作台上侧设置至少两条绕曲柄盘放射状分布的直线导轨，所述直线导轨上设置沿导轨运动的滑块，每个滑块均对应铰接一条连杆，两个以上连杆的另一端分别与曲柄盘铰接；滑块上设置条形板，条形板的前端设置夹头。

Description

基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置

技术领域：

本发明涉及焊接辅助设备技术领域，具体的说是一种结构合理、适用范围广、夹持稳定的基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置。

背景技术：

当前工业生产已经进入自动化时代，自动化、自动定位夹具成为各行业生产必须，尤其在焊接生产中，自动化焊接大多使用机器人-变位机生产***，但是现阶段没有合适的自动夹具；为了实现夹持目的，现阶段多应用气动卡盘作为定心夹具。

但气动卡盘造价高，甚至价格超过整套设备；且气动卡盘重量大，变位机根本承受不了，无法在焊接领域使用。此外，气动卡盘还存在行程短的问题，对零件尺寸变动适应能力小；而且气动卡盘的卡爪数量不可调，导致加工过程中不能适应不同形状零件。另外，气动卡盘的夹紧动作由一个轴向气缸驱动，动作时有冲击，会产生震动误差。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种成本低、重量轻，能够有效消除震动误差，提高精度的基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置。

本发明可以通过以下措施达到：

一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于设有底座，底座中央开设通孔，并在通孔内设置齿轮轴，齿轮轴上设有齿轮，所述齿轮的两侧平行设置两条齿条，齿条与齿轮啮合，且两个齿条分别由两个平行设置的气缸进行驱动；底座上方设置圆盘状工作台，工作台上设有与工作台同心的曲柄盘，曲柄盘中央开设轴孔，且曲柄盘与齿轮同轴驱动，工作台上侧设置至少两条绕曲柄盘放射状分布的直线导轨，所述直线导轨上设置沿导轨运动的滑块，每个滑块均对应铰接一条连杆，两个以上连杆的另一端分别与曲柄盘铰接；滑块上设置条形板，条形板的前端设置夹头。

本发明中曲柄盘与连杆组成曲柄连杆机构，所述直线导轨绕曲柄连杆机构呈放射状分布，且直线导轨用铰制孔螺栓与圆盘状工作台定位连接。

本发明所述条形板上设置安装孔阵列，安装孔阵列由若干等距设置的夹头安装孔组成，以便于调整夹头位置，适应不同加工零件。

本发明所述底座上的两个气缸对称设置，两个齿条包夹传动齿轮，从而代替现有气动卡盘结构中轴向气缸传动机构，减轻重量并有效降低成本，且该设计可以使大盘面的横向气缸长度更大，能通过增大行程适应更大夹持零件范围；且双气缸动作是，双向对称发力，从而抵触相互间的冲击力，消除一般气动夹具的动作震动，提高工作精度。

本发明在工作过程中，直线导轨用铰制孔螺栓与圆盘定位连接，导轨滑块通过连杆与圆盘中心的曲柄盘构成多个曲柄滑块机构，通过曲柄盘驱动，多个曲柄滑块机构同步运动，完成自动同心夹紧；直线导轨个数和位置可方便的增减和调整，以适应不同形状零件。导轨滑快上固定有条形板和夹头，各导轨滑块上的条形板在工作状态下可以共同构成一个多点支撑的操作平台；圆盘状工作台的下方设置一对平行对置的汽缸，各驱动一跟齿条，两齿条中间包络一个齿轮，气缸伸缩带动齿轮正反向转动，使与齿轮同轴设置的曲柄盘被带动，并驱动各曲柄滑块机构同步运动，实现夹持、松开动作。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1、采用横向缸代替气动卡盘结构中的轴向气缸-传动机构，简化传动(不需改变运动方向)极大减轻重量和降低成本、增大行程(大尺寸盘面横向气缸长度可以更大)适应更大夹持零件范围；2、采用对称式双气缸布置，动作时双向对称发力，冲击互相抵消，消除一般气动夹具动作震动，提高工作精度；3、根据曲柄滑块机构特性，改夹具在动作初始是速度快，滑块行程接近末端时速度慢力量大，因而具备动作响应快和很小的驱动力就可以产生很大的夹紧力的特点，可极大减小零件规格，减低成本减轻重量；4、采用双齿条导杆传动，两条齿条导杆采用两端滑动副结构，齿轮处于两齿条导杆之间，为两齿条导杆包络，受力对称均衡，理论上无径向力，近乎“悬浮”状态运转，传动轻松，寿命高、故障低；5、导轨个数和位置可方便的增减和调整，以适应不同形状零件。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是图1的仰视图。

附图3是本发明导轨在圆盘状工作台上的一种分布示意图。

附图4是实施例1中结构示意图。

附图5是实施例2中的结构示意图。

附图标记：底座1、齿轮轴2、齿轮3、齿条4、气缸5、工作台6、曲柄盘7、导轨8、滑块9、连杆10、夹头12。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

如附图1及附图2所示，本发明提出了一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，设有底座1，底座1中央开设通孔，并在通孔内设置齿轮轴2，齿轮轴2上设有齿轮3，所述齿轮3的两侧平行设置两条齿条4，齿条4与齿轮3啮合，且两个齿条3分别由两个平行设置的气缸5进行驱动；底座1上方设置圆盘状工作台6，工作台6上设有与工作台同心的曲柄盘7，曲柄盘7中央开设轴孔，且曲柄盘7与齿轮3同轴驱动，工作台6上侧设置至少两条绕曲柄盘7放射状分布的直线导轨8，所述直线导轨8上设置沿导轨运动的滑块9，每个滑块9均对应铰接一条连杆10，两个以上连杆10的另一端分别与曲柄盘7铰接；滑块9上设置条形板11，条形板11的前端设置夹头12。

如附图3所示，本发明中曲柄盘7与连杆组成曲柄连杆机构，所述直线导轨8绕曲柄连杆机构呈放射状分布，且直线导轨8用铰制孔螺栓与圆盘状工作台6定位连接。

本发明所述条形板11上设置安装孔阵列，安装孔阵列由若干等距设置的夹头安装孔组成，以便于调整夹头12位置，适应不同加工零件。

本发明所述底座1上的两个气缸对称设置，两个齿条包夹传动齿轮，从而代替现有气动卡盘结构中轴向气缸传动机构，减轻重量并有效降低成本，且该设计可以使大盘面的横向气缸长度更大，能通过增大行程适应更大夹持零件范围；且双气缸动作是，双向对称发力，从而抵触相互间的冲击力，消除一般气动夹具的动作震动，提高工作精度。

实施例1：

如附图4所示，本例中基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置设有3个夹头12，其中3个夹头12分别设置在3个条形板11前端，三个条形板11绕曲柄盘中心呈中心对称设置，且条形板具有尖型可拼合前端，从而实现从三个方向对待加工件的夹紧；在工作过程中，三个条形板11拼合为临时的操作平台，用于为后续加工提供支撑。

实施例2：

如附图5所示，本例中提出的基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置设有4个夹头12，其中4个夹头12分别设置在4个条形板11前端，4个条形板11绕曲柄盘中心呈中心对称设置，且条形板具有尖型可拼合前端，从而实现从三个方向对待加工件的夹紧；在工作过程中，4个条形板11拼合为临时的操作平台，用于为后续加工提供支撑。

实际上，曲柄盘可以根据待加工工件的形状，实现3-5个曲柄滑块运动的分解，形成多个同步滑移操作台。

本发明在工作过程中，直线导轨用铰制孔螺栓与圆盘定位连接，导轨滑块通过连杆与圆盘中心的曲柄盘构成多个曲柄滑块机构，通过曲柄盘驱动，多个曲柄滑块机构同步运动，完成自动同心夹紧；直线导轨个数和位置可方便的增减和调整，以适应不同形状零件。导轨滑快上固定有条形板和夹头，各导轨滑块上的条形板在工作状态下可以共同构成一个多点支撑的操作平台；圆盘状工作台的下方设置一对平行对置的汽缸，各驱动一跟齿条，两齿条中间包络一个齿轮，气缸伸缩带动齿轮正反向转动，使与齿轮同轴设置的曲柄盘被带动，并驱动各曲柄滑块机构同步运动，实现夹持、松开动作。

Claims (4)

1.一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于设有底座，底座中央开设通孔，并在通孔内设置齿轮轴，齿轮轴上设有齿轮，所述齿轮的两侧平行设置两条齿条，齿条与齿轮啮合，且两个齿条分别由两个平行设置的气缸进行驱动；底座上方设置圆盘状工作台，工作台上设有与工作台同心的曲柄盘，曲柄盘中央开设轴孔，且曲柄盘与齿轮同轴驱动，工作台上侧设置至少两条绕曲柄盘放射状分布的直线导轨，所述直线导轨上设置沿导轨运动的滑块，每个滑块均对应铰接一条连杆，两个以上连杆的另一端分别与曲柄盘铰接；滑块上设置条形板，条形板的前端设置夹头。

2.根据权利要求1所述的一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于曲柄盘与连杆组成曲柄连杆机构，所述直线导轨绕曲柄连杆机构呈放射状分布，且直线导轨用铰制孔螺栓与圆盘状工作台定位连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于所述条形板上设置安装孔阵列，安装孔阵列由若干等距设置的夹头安装孔组成，以便于调整夹头位置，适应不同加工零件。

4.根据权利要求1所述的一种基于对置气缸机构的自动焊接用夹具装置，其特征在于所述底座上的两个气缸对称设置，两个齿条包夹传动齿轮。

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