一种焊接系统及工装平台装置的制作方法

1.本公开涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接系统及工装平台装置。


背景技术：

2.随着科技的进步，机器人已经在焊接领域广泛使用，焊接机器人具有可靠性和高效性，机器人焊接对传统焊接方式已有逐步取代的趋势。工装平台是机器人焊接过程中重要的工艺装备。
3.由于现代产品更新速度快，新产品试制频率也逐年提升，因此需要工装平台能满足机器人焊接的多种类、快节奏的生产需求。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种定位准确、可快速拆装且满足批量生产的焊接系统。
6.本公开的其他特性和有点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
7.根据本公开实施例的第一方面，提供了一种焊接系统，包括：
8.工装平台，所述工装平台上设置有通孔；
9.工件，所述工件与所述工装平台配合，所述工件具有定位边和压紧边；
10.压紧器，所述压紧器与所述工装平台连接，所述压紧器具有压紧部，所述压紧器的压紧部与所述工件的压紧边配合；
11.定位器，所述定位器与所述工装平台连接，所述定位器具有定位部，所述定位器的定位部与所述工件的定位边配合；
12.工装平台固定装置，所述工装平台固定装置与所述工装平台连接；
13.焊接机器人，所述焊接机器人用于对定位在所述工装平台上的所述工件进行加工。
14.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述工装平台上的所述通孔是由两个圆形通孔以及与所述两个圆形通孔的圆心连线平行的切线组成。
15.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述两个圆形通孔包括第一直径通孔和第二直径通孔；
16.所述第一直径通孔的直径小于所述第二直径通孔的直径；
17.所述第一直径通孔为固定孔，所述第二直径通孔为拆装孔。
18.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述工装平台上设置有阵列排列的多个通孔。
19.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述两个圆形通孔的圆心连线平行的
切线为打孔基准线。
20.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述压紧器包括压块、螺杆、螺母和垫片；
21.所述压块为所述压紧器的压紧部，所述压块通过所述螺杆、所述螺母和所述垫片压紧在所述工件的压紧边上。
22.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述定位器包括定位块，螺栓、螺母和垫片；
23.所述定位块为所述定位器的定位部，所述定位块通过所述螺栓、所述螺母和所述垫片定位在所述工件的定位边上。
24.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述定位器的数量是多个；所述压紧器的数量是多个。
25.在本公开的一些实施例中，基于前述方案，所述工装平台固定装置由两个矩形板垂直构成，所述两个矩形板间设置有肋板，所述肋板用于固定所述两个矩形板；
26.所述工装台固定装置具有三角形夹紧部，所述三角形夹紧部夹紧所述工装平台。
27.本公开实施例的第二方面，提供了一种工装平台装置，包括：
28.工装平台，所述工装平台上设置有通孔；
29.工件，所述工件与所述工装平台配合，所述工件具有定位边和压紧边；
30.压紧器，所述压紧器与所述工装平台连接，所述压紧器具有压紧部，所述压紧器的压紧部与所述工件的压紧边配合；
31.定位器，所述定位器与所述工装平台连接，所述定位器具有定位部，所述定位器的定位部与所述工件的定位边配合；
32.工装平台固定装置，所述工装平台固定装置与所述工装平台连接。
33.本公开提供的焊接系统通过压紧器和定位器将工件压紧定位在工装平台上，可使工件在工装平台上定位准确，生产安全性高。
34.与此同时，压紧器在工装平台上安装和拆卸方便，使得工件在工装平台上拆装变得简单，拆装过程简单，耗时少。
35.此外，通过在工装平台上设置通孔，使工件在工装平台上的定位不受工件外形和数量上的限制，可满足批量生产需求，提高生产效率。
36.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
37.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的装配示意图。
39.图2为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的部分装配示意图。
40.图3为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的压紧器的结构示意图。
41.图4为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的定位器的结构示意图。
42.其中，附图标记说明如下：
43.1：工装平台；
44.2：工件；
45.3：压紧器；
46.31：压块；
47.32：螺杆；
48.33：螺母；
49.34：垫片；
50.4：定位器；
51.41：定位块；
52.42：螺栓；
53.43：螺母；
54.44：垫片；
55.5：工装平台固定装置；
56.6：通孔；
57.61：小直径通孔；
58.62：大直径通孔。
具体实施方式
59.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
60.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
61.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
62.本公开实施方式提供了一种焊接系统，如图1示出本公开示例性实施例中一种焊接系统的装配示意图，如图1所示，本示例实施方式中的焊接系统包括：工装平台1,、工件2、压紧器3、定位器4、工装平台固定装置5、通孔6和焊接机器人。
63.在一些实施例中，焊接工装平台主要是通过将压紧器直接焊接在工装平台上，以实现对工件的刚性固定。由于工装平台的焊接空间有限，这种工件固定方式无法满足外形
变化较大的产品和数量上较多的产品使用。同时，这种工件固定方式拆装繁琐，会造成人力和物力的浪费。本公开采用压紧器和定位器通过工装平台上的通孔固定在工装平台上，使工件的拆装变得简单易操作。
64.其中，工装平台1用于安装压紧器3、定位器4与工件2。
65.工装平台1是具有使用面的平板状板体，工装平台1的使用面用于压紧和定位工件，工装平台1的使用面上连接有压紧器和定位器。
66.工装平台1的使用面上设置有通孔6，可选地，工装平台1上设置的通孔6的数量可以是多个，通孔6的排列方式可以是阵列排列。
67.在一些具体的实施例中，通孔6在工装平台1上可以沿工装平台1的使用面沿横向和纵向以间距120mm均匀分布，但通孔6的尺寸和分布可以根据工件的加工位置以及工件的数量进行设置，本公开不作限定。
68.其中，工件2是具有压紧边和定位边的工件。
69.工件2与工装平台1相连接，可选地，工件2可以是具有板状结构的工件，也可以是筒形工件，本公开中所述工件2可以是具有压紧边和定位边的不规则形状的工件，此处不作限定。
70.在一些具体的实施例中，工件2的压紧边与定位边与工装平台1的使用面相配合，工件2的压紧边和定位边上需要具有与工装平台1使用面的配合面或者配合点，可以使工件2通过定位边定位在工装平台1的使用面上，使工件2通过压紧边压紧在工装平台1的使用面上。在加工工件2时，通过定位边的准确定位以及压紧边的固定压紧，可使得工件2在工装平台上定位准确，提高了工件2的加工精度。
71.其中，压紧器3是用于将工件压紧在工装平台1上的部件。
72.压紧器3与工装平台1相连接，压紧器3具有压紧部，通过压紧器3的压紧部对工件2的压紧边进行压紧，实现工件2在工装平台1上的压紧固定。
73.进一步地，压紧器3的压紧部为压紧块，通过将所述压紧块的使用面与工件的压紧边进行配合压紧，使得工件可以压紧在工装平台1上。通过将压紧器3压紧在工件2上，可实现工件在工装平台1上的压紧配合，为后续焊接机器人对工件的加工提供了压紧条件。
74.其中，定位器4用于将工件定位在工装平台1上。
75.定位器4与工装平台1相连接，定位器4具有定位部，通过定位器4的定位部对工件2的定位边进行定位，实现工件2在工装平台1上的定位。
76.进一步地，定位器4的定位部为定位块，通过将所述定位块的使用面与工件的定位边进行配合，使得工件可以定位在工装平台1上。
77.工件在工装平台1上的定位位置根据工件的加工需求而定，在一些实施例中，在加工工件的体积较小、外形较规则或需要大批量生产的情况下，可以在工装平台1上同时使用多个定位器4将多个工件定位在工装平台1上，实现工件的批量生产；在加工工件的体积较大、外形不规则或需要精细生产的情况下，可以在工装平台1上使用定位器4定位一个工件进行加工，具体的定位器的数量根据工件的性质及数量确定，本公开不作限定。
78.通过将定位器定位在工件上，可实现工件在工装平台上的准确定位，可使工件加工精度提高。
79.其中，工装平台固定装置5用于固定工装平台1。
80.工装平台固定装置5与工装平台1相连接，工装平台固定装置5对工装平台1进行固定安装，在工件2的加工过程中，工装平台固定装置5可以对工装平台1起到支撑固定的作用。
81.在一些实施例中，工装平台固定装置5与工装平台1相对的两边分别进行连接，工装平台固定装置5还可以与滑动装置进行连接，在加工工件需要位置的改变时，可通过滑动装置对工装平台1进行前后或者左右方向的位移。
82.通过工装平台固定装置对工装平台的连接，可使工装平台得到支撑和固定。
83.其中，通孔6用于安装压紧器3和定位器4。
84.通孔6设置于工装平台1上，压紧器3和定位器4通过通孔6安装在工装平台1上。
85.进一步地，通孔6设置在工装平台1的使用面上，通孔6的数量可以是多个，通孔6的直径可以是不同尺寸的，通孔6可以在工装平台1的使用面上呈阵列排列。
86.在一些具体的实施例中，通孔6可以在工装平台1的使用面上沿横向和纵向以间距120mm均匀分布，但通孔6在工装平台1的使用面上的分布情况要根据工件的加工需求确定，本公开不作限定。
87.通过在工装平台上设置通孔，可使压紧器和定位器快速地在工装平台上实现装卸，达到工件快速拆装的目的，耗时少，可提高生产效率。
88.其中，焊接机器人用于对定位在工装平台1上的工件进行加工作业。
89.本公开所述的焊接机器人是具有机械焊接加工手臂的广义上的焊接机器人，焊接机器人可以包括机械焊接加工手臂、控制机械焊接加工手臂的焊接操作系统、焊接机器人焊接操作程序等。
90.焊接机器人用于对定位在所述工装平台1上的工件进行加工，具体地，焊接机器人可以对定位在工装平台1上的一个或者多个工件同时进行加工。
91.焊接机器人可以是焊接流水线上的焊接机器手，也可以是传统手工焊接所用的焊接机器，此处不作限定。
92.进一步地，焊接机器人的作业方式可以是环形焊接、直线焊接、不规则曲线焊接，具体的焊接方式可根据工件的加工需求选定，本公开不作限定。
93.在一些实施例中，例如环形焊接，采用传统手工焊接方式对工件进行焊接一般会影响工件的外形成型美观，同时会造成焊接缺陷，而焊接机器人对工件进行焊接可以实现一体成型焊接，这样可使工件的外形成型美观，没有焊接缺陷。通过在焊接系统中引入焊接机器人，可以实现工件的批量自动化生产，提高生产效率。
94.本公开提供的焊接系统由工装平台1,、工件2、压紧器3、定位器4、工装平台固定装置5、通孔6和焊接机器人组成，通过在工装平台上设置通孔，使用定位器将工件的定位边定位在工装平台上，可实现工件的准确定位，同时使用压紧器将工件的压紧边压紧在工装平台上，可实现工件在工装平台上的快速拆卸与安装，耗时少，此外，工装平台上可以同时定位压紧多个工件，可以实现对外形不规则的工件进行在工装台上的批量加工，提高了生产效率高。
95.图2为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的部分装配示意图，如图2所示，工装平台装置包括：工装平台1、工装平台固定装置5、第一直径通孔61和第二直径通孔62。
96.其中，工装平台1具有使用面，所述工装平台使用面上开设有第一直径通孔61和第
二直径通孔62。
97.工装平台1是由两块具有厚度的钢板焊接组成的，钢板的强度需要满足工件刚性加工固定所需要的条件。一般情况下，在上的钢板可作为工装平台1的使用面板，可以在此钢板上进行工件的加工和定位，在下的钢板可作为工装平台1的支撑板，对整个工装平台1起到支撑作用。
98.在一些具体的实施例中，工装平台1可以由厚度为30mm的q345钢板与规格为16#b的标准槽钢焊接组成，q345钢板可作为工装平台1的使用面板，16#b的标准槽钢可作为工装平台1的支撑板，工装平台1的整体外形尺寸可以是3000mmx1500mmx220mm，此处仅以此为例，本公开对所述的工装平台1的材料、结构以及尺寸不作限定。
99.工装平台1上设置有通孔6，所述通孔6由两个圆形通孔以及与两个圆形通孔的圆心连线平行的切线组成。
100.与两个圆形通孔的圆心连线平行的切线为打孔基准线，打孔基准线用于在工装平台1上打第一直径通孔61和第二直径通孔62时，保持第一直径通孔61和第二直径通孔62的圆心是在一条直线上。
101.其中，两个圆形通孔包括第一直径通孔61和第二直径通孔62，第一直径通孔61的直径小于第二直径通孔62的直径，第一直径通孔61为固定孔，第二直径通孔62为拆装孔。
102.第一直径通孔61与第二直径通孔62相交，且第一直径通孔61的圆心与第二直径通孔62的圆心在一条直线上。
103.在一些具体的实施例中，第一直径通孔61的尺寸可以是第二直径通孔62的尺寸可以是在加工两个圆形通孔时，需要保持第一直径通孔61与第二直径通孔62的圆心距为40mm，以打孔基准线作为位置标准，在工装平台1上进行第一直径通孔61和第二直径通孔62的加工。上述仅作为本公开的一个实施例，本公开对第一直径通孔61的尺寸和第二直径通孔62的尺寸以及两圆的圆心距不作限定，在上述尺寸满足工件加工时的定位以及压紧需求即可。
104.其中，工装平台固定装置5由两个矩形板垂直构成，两个矩形板间设置有肋板，所述肋板用于固定两个矩形板。
105.工装平台固定装置5平行于工装平台1的使用面的一个矩形板可连接到滑动装置上，滑动装置可以水平或者竖直方向移动或者转动工装平台1，可以方便加工工件的各个部位。
106.工装平台固定装置5具有三角形夹紧部，三角形夹紧部用于夹紧工装平台1。
107.进一步地，工装平台固定装置5的数量一般是两个，分别安装在工装平台1的两侧，对工装平台1起到固定夹紧的作用。但工装平台固定装置5的数量也可以是多个，工装平台固定装置5的数量需要根据工装平台1的大小和工件的加工需求确定，本公开对工装平台固定装置5的数量不作限定。
108.通过对工装平台1上设置通孔，可以达到对工件夹紧定位的目的，同时可使工件在工装平台上安装和拆卸方便、快速。
109.图3为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的压紧器的结构示意图，如图3所示，焊接系统的压紧器包括压块31、螺杆32、螺母33和垫片34。
110.其中，压块31用于与工件的压紧边配合，将工件压紧在工装平台上。
111.螺杆32用于与螺母33和垫片34配合，将压块31压紧在工件的压紧边上。
112.压紧器通过压块31将工件的压紧边压紧，使工件压紧在工装平台上。螺杆32的直径尺寸需小于第一直径通孔的直径尺寸，以保证螺杆32可以通过第一直径通孔。螺母33和垫片34的直径尺寸需小于第二直径通孔的直径尺寸，但需大于第一直径通孔的直径尺寸，使得螺母33和垫片34可以通过第二直径通孔而不可以通过第一直径通孔。
113.在工装平台上安装压紧器前，将螺杆32一端穿过压块31上设置的通孔，将螺杆32的另一端穿过第一直径通孔后，在压块31一端的螺杆32上将垫片34和螺母33旋紧，再在螺杆32的另一端安装螺母33。安装压紧器时，可以将上述组装后的压紧器通过第二直径通孔后，使螺杆32的中间部位卡紧在第一直径通孔内，进而调节螺母33在螺杆32上的位置，使得压块31可以压紧在工件的压紧边上，完成对工件加工前的刚性固定。
114.在拆卸压紧器时，无需拆卸螺杆32和螺母33，只需将螺母33旋松，继而将螺杆32从第一直径通孔中拉到第二直径通孔中，从第二直径通孔中将压紧器拉出，完成拆卸。
115.在一些实施例中，在工件的外形为矩形或者正方形的板状结构时，压紧器的数量可以为四个，将压紧器分别固定在工件四个边的压紧部位上，可实现工件在工装平台上的压紧。压紧器的数量也可以为多个，压紧器的数量要根据工件的形状、大小以及工件的压紧要求进行确定，本公开不作限定。
116.在一些具体的实施例中，螺杆32可以选择双头螺杆，双头螺杆的直径可以在20mm-40mm，但仅以此为例，螺杆32的型号和规格的选用要根据工件的具体情况而定本公开不作限定。
117.通过在工装平台上设置上述压紧器，可以实现工件的快速压紧，同时压紧器的拆卸方便，便于在工装平台上进行不同位置的压紧。
118.图4为本公开示例性实施例中的一种焊接系统的定位器的结构示意图，如图4所示，焊接系统的定位器包括定位块41、螺栓42、螺母43和垫片44。
119.其中，定位块41用于与工件的定位边进行配合，将工件定位在工装平台上。
120.螺栓42用于与螺母43和垫片44配合，将定位块41定位在工件的定位边上。
121.定位器的数量可以为多个，定位器的数量要根据工件的形状、大小以及工件的外形进行确定，此处不作限定。
122.定位器通过定位块41将工件的定位边压紧，使工件定位在工装平台上。螺栓42的直径尺寸需略小于或等于第一直径通孔的直径尺寸，以保证螺栓32可以卡在第一直径通孔。螺母43和垫片44的直径尺寸需小于第二直径通孔的直径尺寸，但需大于第一直径通孔的直径尺寸，使得螺母33和垫片34可以通过第二直径通孔而不可以通过第一直径通孔。
123.在工装平台上安装定位器时，先确定所要加工工件的加工位置，将螺栓42有螺帽的一侧穿过定位块41上设置的通孔，再将螺母43旋在螺栓42无螺帽的一侧，先通过第二直径通孔将定位器安装在工装平台上，继而将螺栓42的杆身部分从第二直径通孔横向通过卡在第一直径通孔内，旋紧螺母43和垫片44，将定位块41压紧在工件的定位边上，使定位器对于工件在第一直径通孔的位置上形成了垂直于工装平台使用方向的机械固定。
124.在拆卸定位器时，无需拆卸螺栓42和螺母43，只需将螺母43旋松，继而将螺栓42从第一直径通孔中拉到第二直径通孔中，从第二直径通孔中将定位器拉出，完成拆卸。
125.在一些实施例中，在工件的外形为矩形或者正方形的板状结构时，定位器的数量
可以为两个，将定位器分别定位在工件定位部位上，可实现工件在工装平台上的精准定位。定位器的数量也可以为多个，定位器的数量要根据工件的形状、大小以及工件的定位要求进行确定，本公开不作限定。
126.需要说明的是，定位器在工装平台加工工件时一般是不需要拆卸的，但在一些实施例中，需要根据工件的大小和形状来选择定位器的位置和数量，在定位器满足不了工件定位要求时，需要更换定位器，会将工装平台上的定位器拆除，重新安装其他规格的定位器。定位器的拆除情况可根据具体的工件加工要求确定，本公开不作限定。
127.通过在工装平台上安装上述定位器，可使工件在工装平台上进行有效的定位，定位准确，同时，定位器的拆装方便，可以提高生产效率，减少工人劳动时间。
128.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。