【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种动臂中段自动拼焊夹具及方法，属于工程机械机器人自动拼焊。
技术介绍
1、工程机械机器人自动拼焊技术是指利用搬运机器人和焊接机器人在工程机械制造过程中自动执行拼装和焊接任务的技术。这种技术可以提高生产效率、降低生产成本，并且可以确保焊接质量的一致性和稳定性。这种技术的核心是先进的自动化拼焊夹具系统，以确保焊缝的一致性。它可以应用于各种工程机械制造中，例如挖掘机、装载机等，为生产厂商提供更高的生产效率和产品质量。
2、在挖掘机制造领域中超大挖动臂中段的组对焊接，动臂中段由下侧板、隔板、上侧板、下耳板、上耳板、下弧板和上弧板拼焊构成，由于没有专用工装通常是在平台上人工测量进行焊接，人工将动臂中段工件放置在平台上，通过划线、调整拼装尺寸、快钳压紧、千斤顶反变形等诸多工序完成动臂中段的拼装和焊接，存在问题是：焊缝一致性无法保证、焊接效率低，焊接质量差，劳动强度大，而且焊接弧光、烟雾、粉尘和飞溅对工作人员身体健康影响较大，人工成本高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种动臂中段自动拼焊夹具及方法，搬运机器人分别将动臂中段散件逐步放置在夹具上，夹具通过各个自动化机构分别进行精确定位和焊接前的预先反变形，然后焊接机器人分别进行焊接，自动完成动臂中段的拼装和焊接的全流程，整个流程不需要人工参与，生产效率大幅度提高，并保证了焊接质量，降低了人工成本。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种动臂中段自动拼焊夹具，整体安装在变位机上，配合焊接
4、所述下耳板定位组件由伺服电机一、精密减速机、安装座一、导轨滑块一、滑动体一、耳板定位销、耳板支撑块和耳板压紧转角气缸组成；伺服电机一通过精密减速机带动丝杠转动，通过导轨滑块一驱动滑动体一前进或后退，耳板定位销为耳板提供孔定位，耳板支撑块为耳板提供支撑，耳板压紧转角气缸对耳板进行上压紧；所述下弧板定位组件由油缸一、安装座二、导轨滑块二、滑动体二和弧板定位块一组成；油缸一通过导轨滑块二驱动滑动体二前进或后退，弧板定位块一对弧板边缘进行定位；所述下侧板定位组件与下弧板定位组件结构相同，用于对下侧板进行定位；所述下导电组件由安装板、电刷盒、卡簧和电刷组成，用于焊接回路电流的传导；所述下物料检测组件由接近开关和安装支架组成，用于检测固定夹具体组件上物料的有无；所述下弧板支撑组件由螺栓固定在固定夹具体上，用于对弧板提供支撑。
5、所述固定夹具体上还设有多个电动滑座定位组件和多个开口反变形组件；电动滑座定位组件设置在多个下电永磁铁组件周围，多个开口反变形组件设置在固定夹具体的边缘；所述电动滑座定位组件由伺服电机二、安装座三、导轨滑块四、滑动体三和弧板定位块二组成；伺服电机二带动丝杠转动，通过导轨滑块四驱动滑动体三前进或后退，弧板定位块二对弧板边缘进行定位；所述开口反变形组件由油缸二、安装座四、导向轴和顶紧块组成；油缸二通过导向轴驱动顶紧斜块，用于动臂中段上侧板和下侧板的开口反变形。
6、所述固定夹具体采用整体拼焊结构，一端设置有两组安装孔一，用于固定在夹具升降组件上，加工有多个安装面和安装孔二，用于固定夹具体组件其余部件的安装。
7、所述移动夹具体采用整体拼焊结构，一端设置有两组安装孔三，用于固定在上支撑臂组件上，加工有多个安装面和安装孔四，用于移动夹具体组件其余部件的安装。
8、所述下升降销组件由销座、气缸、销轴和油杯组成，气缸驱动安装在销座中的销轴升降，通过油杯注油保持润滑。
9、所述下电永磁铁组件由安装座五、复位气缸、导轨滑块三、导轨钳制器、电永磁铁和调整垫片组成；电永磁铁可以通过导轨滑块三在安装座五上移动，导轨钳制器可以将导轨滑块三的相对位置锁紧或松开，复位气缸可以推动电永磁铁复位，电永磁铁上安装有调整垫片，用以适应不同的动臂中段的高度差。
10、所述移动夹具体组件与固定夹具体组件上下匹配，相同结构对应布置；所述上升降销组件与下升降销组件结构、功能完全相同；所述上电永磁铁组件与下电永磁铁组件结构、功能完全相同；所述上耳板定位组件与下耳板定位组件结构、功能完全相同；所述上弧板定位组件与下弧板定位组件结构、功能完全相同；所述上侧板定位组件与下侧板定位组件结构、功能完全相同；所述上导电组件与下导电组件结构、功能完全相同；所述上物料检测组件和下物料检测组件结构、功能完全相同；所述上弧板支撑组件与下弧板支撑组件结构、功能完全相同。
11、所述的夹具升降组件由升降夹具体、升降伺服电机、导轨滑块和升降滑座构成；升降伺服电机通过导轨滑块带动升降滑座升降，升降滑座与移动夹具体组件及上支撑臂组件相连接。
12、所述升降夹具体采用整体拼焊结构，底面设置有一圈安装孔五，用于与变位机回转支承相连接，侧面设置有两组安装螺纹孔，用于安装固定夹具体组件，加工有多个安装面和安装孔六，用于升降夹具体组件其余部件的安装。
13、所述下支撑臂组件和上支撑臂组件分别用于固定夹具体组件和移动夹具体组件的辅助固定，起到加强连接的作用；
14、所述动臂中段自动拼装夹具还包含拖链组件和控制柜组件；所述拖链组件用于安装移动夹具体组件和夹具升降组件的动力线缆、控制线缆、气管和油管；所述控制柜组件用于整个夹具系统的强电控制和弱电控制。
15、拼焊实施对象工件动臂中段由下侧板、隔板、上侧板、下耳板、上耳板、下弧板和上弧板组成。
16、一种动臂中段自动拼焊方法，采用上述一种动臂中段自动拼焊夹具进行拼焊，所述动臂中段由下侧板、隔板、上侧板、下耳板、上耳板、下弧板和上弧板构成，包含如下步骤：
17、①搬运机器人将下侧板放置在固定夹具体组件的下电永磁铁组件上，下侧板被吸附定位，下侧板周围的下弧板定位组件和下侧板定位组件顶紧下侧板，使下侧板的外缘与下升降销组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：整体安装在变位机上，配合焊接机器人和搬运机器人完成动臂中段的拼点和焊接工作；包含固定夹具体组件（1）、移动夹具体组件（2）、夹具升降组件（3）、下支撑臂组件（4）和上支撑臂组件（5），上支撑臂组件（5）和下支撑臂组件（4）上下分层布置在夹具升降组件（3）上，上支撑臂组件（5）沿夹具升降组件（3）上下移动，固定夹具体组件（1）设置在下支撑臂组件（4）上，移动夹具体组件（2）安装在上支撑臂组件（5）上并随上支撑臂组件（5）上下移动；所述的固定夹具体组件（1）由安装在固定夹具体（101）上的下升降销组件（102）、下电永磁铁组件（103）、下耳板定位组件（104）、下弧板定位组件（106）、下侧板定位组件（107）、下导电组件（109）、下物料检测组件（110）和下弧板支撑组件（111）组成，下电永磁铁组件（103）数量为多个，位于固定夹具体（101）的中间，多个下电永磁铁组件（103）周围设置多个下弧板定位组件（106）和多个下侧板定位组件（107），多个下耳板定位组件（104）、多个下弧板支撑组件（111）和多个下导电组件（109）设置在多
2.根据权利要求1所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述固定夹具体（101）上还设有多个电动滑座定位组件（105）和多个开口反变形组件（108）；电动滑座定位组件（105）设置在多个下电永磁铁组件（103）周围，多个开口反变形组件（108）设置在固定夹具体（101）的边缘；所述电动滑座定位组件（105）由伺服电机二（10501）、安装座三（10502）、导轨滑块四（10503）、滑动体三（10504）和弧板定位块二（10505）组成；伺服电机二（10501）带动丝杠转动，通过导轨滑块四（10503）驱动滑动体三（10504）前进或后退，弧板定位块二（10505）对弧板边缘进行定位；所述开口反变形组件（108）由油缸二（10801）、安装座四（10802）、导向轴（10803）和顶紧块（10804）组成；油缸二（10801）通过导向轴（10803）驱动顶紧斜块（10804），用于动臂中段上侧板和下侧板的开口反变形。
3.根据权利要求2所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述固定夹具体（101）采用整体拼焊结构，一端设置有两组安装孔一（10101），用于固定在夹具升降组件（3）上，加工有多个安装面和安装孔二（10102），用于固定夹具体组件（1）其余部件的安装。
4.根据权利要求2或3所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述移动夹具体（201）采用整体拼焊结构，一端设置有两组安装孔三（20101），用于固定在上支撑臂组件（5）上，加工有多个安装面和安装孔四（20102），用于移动夹具体组件（2）其余部件的安装。
5.根据权利要求3所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述下升降销组件（102）由销座（10201）、气缸（10202）、销轴（10203）和油杯（10204）组成，气缸（10202）驱动安装在销座（10201）中的销轴（10203）升降，通过油杯（10204）注油保持润滑。
6.根据权利要求3所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述下电永磁铁组件（103）由安装座五（10301）、复位气缸（10302）、导轨滑块三（10303）、导轨钳制器（10304）、电永磁铁（10305）和调整垫片（10306）组成；电永磁铁（10305）可以通过导轨滑块三（10303）在安装座五（10301）上移动，导轨钳制器（10304）可以将导轨滑块三（10303）的相对位置锁紧或松开，复位气缸（10302）可以推动电永磁铁（10305）复位，电永磁铁（10305）上安装有调整垫片（10306）。
7.根据权利要求3所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述的夹具升降组件（3）由升降夹具体（301）、升降伺服电机（302）、导轨滑块（303）和升降滑座（304）构成；升降伺服电机（302）通过导轨滑块（303）带动升降滑座（304）升降...
【技术特征摘要】
1.一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：整体安装在变位机上，配合焊接机器人和搬运机器人完成动臂中段的拼点和焊接工作；包含固定夹具体组件（1）、移动夹具体组件（2）、夹具升降组件（3）、下支撑臂组件（4）和上支撑臂组件（5），上支撑臂组件（5）和下支撑臂组件（4）上下分层布置在夹具升降组件（3）上，上支撑臂组件（5）沿夹具升降组件（3）上下移动，固定夹具体组件（1）设置在下支撑臂组件（4）上，移动夹具体组件（2）安装在上支撑臂组件（5）上并随上支撑臂组件（5）上下移动；所述的固定夹具体组件（1）由安装在固定夹具体（101）上的下升降销组件（102）、下电永磁铁组件（103）、下耳板定位组件（104）、下弧板定位组件（106）、下侧板定位组件（107）、下导电组件（109）、下物料检测组件（110）和下弧板支撑组件（111）组成，下电永磁铁组件（103）数量为多个，位于固定夹具体（101）的中间，多个下电永磁铁组件（103）周围设置多个下弧板定位组件（106）和多个下侧板定位组件（107），多个下耳板定位组件（104）、多个下弧板支撑组件（111）和多个下导电组件（109）设置在多个下电永磁铁组件（103）下方，下物料检测组件（110）设置在下电永磁铁组件（103）与下导电组件（109）之间，多个下升降销组件（102）设置在多个下电永磁铁组件（103）周围；所述移动夹具体组件（2）由安装在移动夹具体（201）上的上升降销组件（202）、上电永磁铁组件（203）、上耳板定位组件（204）、上弧板定位组件（205）、上侧板定位组件（206）、上导电组件（207）、上物料检测组件（208）和上弧板支撑组件（209）组成；所述移动夹具体组件（2）与固定夹具体组件（1）上下匹配，相同结构对应布置；
2.根据权利要求1所述的一种动臂中段自动拼焊夹具，其特征在于：所述固定夹具体（101）上还设有多个电动滑座定位组件（105）和多个开口反变形组件（108）；电动滑座定位组件（105）设置在多个下电永磁铁组件（103）周围，多个开口反变形组件（108）设置在固定夹具体（101）的边缘；所述电动滑座定位组件（105）由伺服电机二（10501）、安装座三（10502）、导轨滑块四（10503）、滑动体三（10504）和弧板定位块二（10505）组成；伺服电机二（10501）带动丝杠转动，通过导轨滑块四（10503）驱动滑动体三（10504）前进或后退，弧板定位块二（10505）对弧板边缘进行定位；所述开口反变形组件（108）由油缸二（10801）、安装座四（10802）、导向轴（10803）和顶紧块（10804）组成；油缸二（10801）通过导向轴（10803...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恩浩，赵东祥，吴宪，吴耀华，王晓丹，
申请(专利权)人：唐山开元自动焊接装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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