定位夹紧工装的制作方法

1.本实用新型属于定位工装技术领域，更具体地说，是涉及一种定位夹紧工装。


背景技术：

2.随着交通运输事业的飞速发展，人们的出行方式逐渐增多。其中，轨道车辆越来越多的出现在人们的出行方式中。轨道车辆的侧梁等长条形梁体类构件一般采用焊接工艺制作而成，焊接完成后，还需要对其焊缝进行打磨。目前为了提高打磨质量，多借助自动化打磨机器人进行打磨，这就需要将待打磨工件准确限位在固定的位置，才能借助打磨机器人进行打磨。
3.由于焊缝打磨环境恶劣，所以打磨区域为封闭状态。现有的操作方式中，工件经桁架抓手吊装至打磨区域后，需要人工进行工件的定位和夹紧，定位夹紧过程，人为因素影响难以保证工件的定位准确度，这就影响了工件打磨的精度，另一方面，定位过程中，工人需要进入打磨区域，恶劣的打磨环境也影响了工人的身体健康。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种定位夹紧工装，能够实现工件的精准定位夹紧、提高工件的焊接打磨质量。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种定位夹紧工装，包括两个设置在待夹紧工件的两个端部的定位平台，每个定位平台均包括安装座、横向夹紧机构以及垂向压紧机构，安装座用于安装在变位机的回转端上；横向夹紧机构具有两个设置于安装座上的夹持端，以及与各自侧的夹持端配套的驱动机构，两个夹持端位于待夹紧工件的同一端部的两侧，用于相向运动以夹紧待夹紧工件的端部两侧；垂向压紧机构设置在两个夹持端的同侧，包括滑动连接于安装座上的滑动件，用于驱动滑动件的直线驱动机构，以及设置在滑动件上端的升降下压件；滑动件用于向待夹紧工件移动、并与待夹紧工件的端部抵接限位，升降下压件用于向下移动、并与待夹紧工件的端部顶面抵接。
6.在一种可能的实现方式中，其中一个驱动机构包括丝杠、与丝杠螺纹连接的丝母以及用于驱动丝杠的驱动件，安装座上还设有沿横向延伸的第一导轨，夹持端与丝母相连，且与第一导轨滑动配合。
7.一些实施例中，另一个驱动机构为直线液压缸，安装座上设有沿横向延伸的第二导轨，连接于直线液压缸上的夹持端与第二导轨滑动配合。
8.一些实施例中，安装座上还设有位于两个驱动机构之间的浮动平台，浮动平台沿横向滑动连接于安装座上，用于承托待夹紧工件的端部、并配合待夹紧工件横向移动。
9.在一种可能的实现方式中，升降下压件为转角油缸，转角油缸的输出端上设有向外周延伸的下压板，下压板具有水平方向上的旋转自由度；
10.其中，下压板能够在转角油缸的输出端的旋转带动下旋转至与待夹紧工件的待压紧位置上下对应，并能在转角油缸的输出端的回缩带动下垂向压紧待夹紧工件。
11.一些实施例中，下压板上还设有沿垂向延伸的压杆，压杆的下端设有与待夹紧工件的顶面接触的下压垫板。
12.一些实施例中，安装座上设有沿纵向延伸的纵向导轨，滑动件的周壁上设有与纵向导轨的滑槽滑动配合以限位滑动件的滑移方向的滑动凸台。
13.在一种可能的实现方式中，安装座包括安装板、安装法兰以及两个加强板，安装板用于安装横向夹紧机构和垂向压紧机构，并用于承托待夹紧工件的端部；安装法兰设置于安装板远离待夹紧工件的一端，用于与变位机的回转端相连；两个加强板分别设置于安装板的两侧，加强板的两相邻侧边缘分别与安装法兰和安装板相连。
14.一些实施例中，安装板上还设有与用于承托待夹紧工件的托架，横向夹紧机构设置于托架上，垂向压紧机构位于托架和安装法兰之间。
15.本实用新型提供的定位夹紧工装的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的定位夹紧工装，该定位夹紧工装将两个定位平台安装在变位机的回转端上，通过变位机的回转端带动两个定位平台及其上面的待夹紧工件旋转，待夹紧工件的端部两侧通过横向夹紧机构的两个夹持端进行横向定位和夹紧，垂向压紧机构的滑动件带动升降下压件滑动，并利用滑动件的侧部与待夹紧工件的端面的抵接，实现对待夹紧工件纵向的限位，结合升降下压件的垂向夹紧作用可对待夹紧工件进行垂向压紧，该结构将待夹紧工件准确地定位安装在变位机的回转端之间，借助回转端的回转作用带动待夹紧工件旋转以变换不同的角度，便于配合焊接打磨机器人对预设的焊接部位精准打磨，提高了打磨效率，保证了打磨质量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的定位夹紧工装使用状态的结构示意图；
18.图2为图1中定位平台的结构示意图；
19.图3为图2中ⅰ的局部放大结构示意图；
20.图4为图1中横向夹紧机构的结构示意图；
21.图5为图4中其中一个驱动机构的结构示意图。
22.其中，图中各附图标记：
23.1、定位平台；2、安装座；21、安装法兰；22、加强板；23、安装板；24、托架；25、浮动平台；3、横向夹紧机构；31、驱动机构；311、丝杠；312、丝母；313、驱动件；314、第一导轨；315、第二导轨；32、夹持端；4、垂向压紧机构；41、滑动件；42、转角油缸；421、下压垫板；422、压杆；43、纵向导轨；44、滑动凸台；45、直线驱动机构；46、下压板；6、待夹紧工件。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的定位夹紧工装进行说明。定位夹紧工装，包括两个设置在待夹紧工件6的两个端部的定位平台1，每个定位平台1均包括安装座2、横向夹紧机构3以及垂向压紧机构4，安装座2用于安装在变位机的回转端上；横向夹紧机构3具有两个设置于安装座2上的夹持端32，以及与各自侧的夹持端32配套的驱动机构31，两个夹持端32位于待夹紧工件6的同一端部的两侧，用于相向运动以夹紧待夹紧工件6的端部两侧；垂向压紧机构4设置在两个夹持端32的同侧，包括滑动连接于安装座2上的滑动件41，用于驱动滑动件41的直线驱动机构45，以及设置在滑动件上端的升降下压件；滑动件41用于向待夹紧工件6移动、并与待夹紧工件6的端部抵接限位，升降下压件用于向下移动、并与待夹紧工件6的端部顶面抵接。
26.本实施例提供的一种定位夹紧工装，与现有技术相比，该定位夹紧工装将两个定位平台1安装在变位机的回转端上，通过变位机的回转端带动两个定位平台1及其上面的待夹紧工件6旋转，待夹紧工件6的端部两侧通过横向夹紧机构3的两个夹持端32进行横向定位和夹紧，垂向压紧机构4的滑动件41带动升降下压件滑动，并利用滑动件41的侧部与待夹紧工件6的端面的抵接，实现对待夹紧工件6纵向的限位，结合升降下压件41的垂向夹紧作用可对待夹紧工件6进行垂向压紧，该结构将待夹紧工件6准确地定位安装在变位机的回转端之间，借助回转端的回转作用带动待夹紧工件6旋转以变换不同的角度，便于配合焊接打磨机器人对预设的焊接部位精准打磨，提高了打磨效率，保证了打磨质量。
27.在一些实施例中，上述特征驱动机构31可以采用如图4和图5所示的结构。参见图4和图5，其中一个驱动机构31包括丝杠311、与丝杠311螺纹连接的丝母312以及用于驱动丝杠311的驱动件313，安装座2上还设有沿横向延伸的第一导轨314，与上述驱动机构31相连的夹持端32与丝母312相连，且与第一导轨314滑动配合。
28.位于待夹紧工件6两侧的两个驱动机构31分别用于对待夹紧工件6进行定位以及夹紧，用于定位待夹紧工件6的驱动机构31采用丝杠311和丝母312配和的形式，实现对与其相连的夹持端32的驱动。夹持端32能够在丝母312的带动下移动至预设位置，实现对待夹紧工件6的一侧面的定位。针对不同宽度尺寸的待夹紧工件6，需要将其定位在不同的位置，驱动机构31则对应根据预设程序中参数进行夹持端32位置的推动，保证定位的精准性。在驱动机构31对待夹紧工件6上一侧面进行定位的前提下，位于待夹紧工件6另一侧的驱动机构31沿横向靠近待夹紧工件6，借助该驱动机构31的夹持端32夹紧待夹紧工件6，使待夹紧工件6被可靠的夹紧在两个驱动机构31之间，以便后续焊接打磨机器人对待夹紧工件6的预设位置进行打磨。
29.丝杠副的驱动方式具有定位精度高的优势，为了保证待夹紧工件6位置的准确性，利用驱动件313带动丝杠311旋转，再通过丝杠311和丝母312的配合实现对夹持端32的直线驱动，能够对待夹紧工件6的定位面进行有效的限定，保证待夹紧工件6的位置精度，提高后续焊接打磨机器人的打磨质量。
30.另外，丝杠副的驱动方式还具有结构简单，成本低等优点，可以有效的传动轴向力，实现平稳顺畅的驱动效果。在丝杠副的驱动作用下，夹持端32和第一导轨314之间的滑动配合有效的限定了夹持端32的移动方向，使夹持端32能够沿横向精准移动，并利用外端面实现对待夹紧工件6侧面的有效定位。
31.若待夹紧工件6为条形非对称构件，在进行横向定位夹紧时，为保证变位机运行的安全性与稳定性，应尽量保证待夹紧工件6的重心与变位机回转端的回转轴心在同一个平面中。此时，通过两个驱动机构31对待夹紧工件6的端部两侧进行横向位置的限定，使待夹紧工件6的中心能够限位于所需位置。
32.在一些实施例中，上述特征驱动机构31可以采用如图4所示的结构。参见图4，位于待夹紧工件6的定位侧的另一侧的驱动机构31为直线液压缸，安装座2上设有沿横向延伸的第二导轨315，夹持端32与直线液压缸相连，且与第二导轨315滑动配合。
33.本实施例中，利用直线液压缸带动夹持端32向靠近待夹紧工件6的一侧移动，实现对待夹紧工件6的夹紧，使待夹紧工件6的两侧面分别与两个夹持端32抵接，达到可靠的夹紧作用。直线液压缸具有传动功率大、低速、平稳的特点，能够带动夹持端32平稳动作，实现对待夹紧工件6的夹紧。上述结构在满足驱动动作的前提下便于进行结构的布置，可减少该空间的占用。
34.安装座2上设置了第二导轨315，对夹持端32的移动方向进行限位，使夹持端32沿横向精准进行移动，并压紧在待夹紧工件6的另一侧面上，避免夹持端32移动中发生角度偏斜造成待夹紧工件6的刮擦损伤。
35.如图2和图4所示，在上述结构的基础上，上述安装座2还可以包括浮动平台25。安装座2上还设有位于两个驱动机构31之间的浮动平台25，浮动平台25沿横向滑动连接于安装座2上，用于承托待夹紧工件6的端部、并配合待夹紧工件6横向移动。
36.在利用两个驱动机构31对待夹紧工件6进行横向定位夹紧时，待夹紧工件6会发生横向位置，为了降低待夹紧工件6与安装座2之间的磨损，设置了能够横向移动以配合待夹紧工件6的横向移动的浮动平台25。浮动平台25为刚性板状构件，能够在待夹紧工件6侧面受到顶紧力时配合待夹紧工件6发生横向位移，二者同步移动，便于减小待夹紧工件6平移过程中的磨损。
37.进一步的，可以在浮动平台25的底面上设置沿横向贯通的槽体，安装座2上设置向上凸起、且沿横向延伸的凸条，通过槽体和凸条的配合实现浮动平台25的横向移动，以配合待夹紧工件6的横移动作，便于提高待夹紧工件6的移动效率，提高待夹紧工件6的定位精度，进而保证焊接打磨机器人对焊接节点的打磨更为精准。
38.一些可能的实现方式中，上述特征升降下压件采用如图2至图3所示结构。参见图2至图3，升降下压件为转角油缸42，转角油缸42的输出端上设有向外周延伸的下压板46，下压板46具有水平方向上的旋转自由度；
39.其中，下压板46能够在转角油缸42的输出端的旋转带动下旋转至与待夹紧工件6的待压紧位置上下对应，并能在转角油缸42的输出端的回缩带动下垂向压紧待夹紧工件6。
40.滑动件41能够沿纵向移动至其侧面与待夹紧工件6的外端面接触顶紧，实现对待夹紧工件6纵向位置的限定。转角油缸42带动上方的下压板46旋转或升降。下压板46向转角油缸42的外周延伸，在利用下压板46压紧待夹紧工件6时，转角油缸42可对待夹紧工件6形成有效的避让。当转角油缸42收缩时，能够带动下压板46下移至与待夹紧工件6的端部顶面抵接，形成对待夹紧工件6的垂向限位，将待夹紧工件6可靠地锁定在定位平台1上。
41.在对待夹紧工件6进行垂向压紧时，先将两个定位平台1分别安装在变位机的回转端上，利用桁架抓手将待夹紧工件6的两端落座于两个定位平台1上，由于桁架抓手的放置
动作相对精准，所以无需对待夹紧工件6的纵向位置进行过多矫正和调整，只需调整待夹紧工件6的横向位置，以使待夹紧工件6的重心与变位机的回转中心在同一个平面中即可。
42.桁架抓手将待夹紧工件6放置在安装座2前，转角油缸42带动下压板46旋转至远离待夹紧工件6的一侧，对待夹紧工件6进行避让。当待夹紧工件6被放置在定位平台1上后，先利用其中一个夹持端32对待夹紧工件6进行横向定位，配合另一个夹持端32的夹紧作用实现待夹紧工件6横向位置的限定。之后，直线驱动机构45带动滑动件41向靠近待夹紧工件6的外端面的一侧移动，直至滑动件41的侧面与待夹紧工件6的外端面贴合顶紧，达到对待夹紧工件6纵向位置的限定。接着，转角油缸42的输出端旋转，带动下压板46旋转至待夹紧工件6的端部上方，最后，转角油缸42的输出端回缩，带动下压板46下压在待夹紧工件6的端部顶面上，实现对待夹紧工件6的垂向压紧，达到垂向限位的作用。
43.如图3所示，在上述结构的基础上，上述下压板46还可以包括压杆422和下压垫板421。参见图3，下压板46上还设有沿垂向延伸的压杆422，压杆422的下端设有与待夹紧工件6的顶面接触的下压垫板421。
44.为了增大与待夹紧工件6顶面的接触面积，实现对待夹紧工件6的垂向压紧，在下压板46靠近外端的位置贯穿设有压杆422，压杆422的下端设置有下压垫板421，利用下压垫板421与待夹紧工件6的顶面直接接触。
45.下压板46可以采用长条板结构，压杆422螺纹连接在下压板46上，以便适时的进行下压垫板421垂向位置的调节。下压垫板421可采用尼龙等具有一定柔性的材质制作而成，避免与待夹紧工件6表面直接接触造成对待夹紧工件6表面的刮擦损伤，以保护待夹紧工件6的表面。
46.另外，下压垫板421直径大于压杆422的直径，便于增大于待夹紧工件6的接触面积，使压杆422的下压力有效地分散，降低待夹紧工件6顶面的受力强度，避免发生局部变形。
47.如图3所示，在上述结构的基础上，上述安装座2上还可以包括纵向导轨43。参见图3，安装座2上设有沿纵向延伸的纵向导轨43，滑动件41的周壁上设有与纵向导轨43的滑槽滑动配合以限位滑动件41的滑移方向的滑动凸台44。
48.本实施例中，纵向导轨43用于对滑动件41及转角油缸42的滑移方向进行限定。纵向导轨43具有开口向上并用于容纳滑动件41的容纳腔，容纳腔的内壁上分别设有纵向延伸的滑槽，滑动件41的外周设置了与滑槽滑动配合的滑动凸台44，使转角油缸42沿纵向水平移动，实现对待夹紧工件6端面的夹紧限位。直线驱动机构45的外伸端对滑动件41进行纵向驱动，带动转角油缸42移动至与待夹紧工件6的外端面抵接，然后再利用转角油缸42的收缩带动下压垫板421垂向压紧待夹紧工件6。
49.一些可能的实现方式中，上述特征安装座2采用如图2所示结构。请参阅图2，安装座2包括安装板23、安装法兰21以及两个加强板22，安装板23用于安装横向夹紧机构3和垂向压紧机构4，并用于承托待夹紧工件6的端部；安装法兰21设置于安装板23远离待夹紧工件6的一端，用于与变位机的回转端相连；两个加强板22分别设置于安装板23的两侧，加强板22的两相邻侧边缘分别与安装法兰21和安装板23相连。
50.本实施例中，安装座2用于与变位机的回转端相连。利用安装板23承托待夹紧工件6，并在安装板23远离待夹紧工件6的一侧设置安装法兰21，安装法兰21上设有用于供连接
件穿过的安装孔。利用变位机的旋转作用，带动定位平台1以及两个定位平台1之间的待夹紧工件6发生旋转动作，根据预设程序，待夹紧工件6旋转至预设位置，再利用焊接打磨机器人根据控制程序对待夹紧工件6的不同焊接点进行精准打磨，提高了打磨效率，保证了打磨质量。
51.进一步的，为了增强安装法兰21与安装座2之间的连接强度，保证安装座2的整体性，在安装板23上设置了两个加强板22，加强板22的底边缘与安装板23相连，加强板22的侧边缘与安装法兰21的侧边相连，使安装座2形成稳定的整体结构，具有更好的结构稳定性，保证对待夹紧工件6的定位以及夹紧效果。
52.如图2和图4所示，在上述结构的基础上，上述安装板23上还可以包括托架24。请参阅图2和图4，安装板23上还设有与用于承托待夹紧工件6的托架24，横向夹紧机构3设置于托架24上，垂向压紧机构4位于托架24和安装法兰21之间。
53.本实施例中，在安装板23上的上方设置了托架24，可以为浮动平台25提供安装基础。驱动机构31和压紧组件设置在托架24上，且位于浮动平台25的横向两侧，能够将浮动平台25上放置的待夹紧工件6进行横向定位夹紧，浮动平台25则可以配合待夹紧工件6进行横向平移。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。