自动调节工装夹具、焊接机的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种自动调节工装夹具以及一种具有该自动调节工装夹具的焊接机。


背景技术：

2.中国专利号cn208005058u公开了一种旋转调节式工装夹具，其包括基座，活动设于基座的定位胎具安装板，以及设于基座且用于调整定位胎具安装板位置的旋转调节机构；所述旋转调节机构包括固设于基座的旋转定位块，以及旋转回位弹性件；所述定位胎具安装板设有与旋转定位块相适应的旋转滑槽；所述旋转回位弹性件为水平设置且两端分别与基座和定位胎具安装板固定连接的旋转回位弹簧；所述定位胎具安装板设有容纳旋转回位弹簧的容纳腔。该旋转调节式工装夹具结构简单，当工件的加工部位的旋转夹角存在稍微的偏差，能够进行相适应的旋转调整，大大降低了废品率。
3.中国专利号cn208005059u公开了一种上下调节式工装夹具，其包括基座，活动设于基座的定位胎具安装板，以及设于基座且用于调整定位胎具安装板位置的上下调节机构；所述调节机构包括固设于基座的上下调节滑块，设于所述定位胎具安装板且与上下调节滑块相配合的上下滑槽，以及上下回位弹性件。该上下调节式工装夹具能够根据工件的实际情况，自动上下调整，实现对工件精确加工的工装夹具。
4.虽然旋转调节式工装夹具可以进行旋转调整以适应工件的实际情况，上下调节式工装夹具可以进行上下调整以适应工件的实际情况，但是二者的调节方向较少，自适应的能力还有待进一步提高。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种自动调节工装夹具以及一种具有该自动调节工装夹具的焊接机，该自动调节工装夹具具有调整方向较多、自适应能力较强的优点。
6.一种自动调节工装夹具，所述自动调节工装夹具包括：底座；定位胎具安装板，其活动安装在所述底座上；调节机构，其包括第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、第四弹簧，所述第一弹簧的一端相抵于所述定位胎具安装板的顶面，所述第一弹簧的另一端相抵于所述底座，所述第二弹簧的一端相抵于所述定位胎具安装板的底面，所述第二弹簧的另一端相抵于所述底座，所述第三弹簧的一端相抵于所述定位胎具安装板的左侧面，所述第三弹簧的另一端相抵于所述底座，所述第四弹簧的一端相抵于所述定位胎具安装板的右侧面，所述第四弹簧的另一端相抵于所述底座。
7.进一步地，所述调节机构还包括第五弹簧，所述第五弹簧的一端相抵于所述定位胎具安装板的背面，所述第五弹簧的另一端相抵于所述底座。
8.进一步地，在定位胎具安装板上还设置有连接件，所述连接件穿过所述定位胎具安装板后与所述底座相连接，所述连接件的一端相抵于所述定位胎具安装板的正面，所述
连接件的另一端与所述底座相连接。
9.进一步地，在所述定位胎具安装板的顶面设置有第一安装孔，在所述定位胎具安装板的底面设置有第二安装孔，在所述定位胎具安装板的左侧面设置有第三安装孔，在所述定位胎具安装板的右侧面设置有第四安装孔，在所述底座上设置有与所述第一安装孔相对应的第五安装孔、与所述第二安装孔相对应的第六安装孔、与所述第三安装孔相对应的第七安装孔、与所述第四安装孔相对应的第八安装孔，所述第一弹簧的两端分别插设在所述第一安装孔、所述第五安装孔中，所述第二弹簧的两端分别插设在所述第二安装孔、所述第六安装孔中，所述第三弹簧的两端分别插设在所述第三安装孔、所述第七安装孔中，所述第四弹簧的两端分别插设在所述第四安装孔、所述第八安装孔中。
10.进一步地，在所述定位胎具安装板的背面设置有第九安装孔，在所述底座上设置有与所述第九安装孔相对应的第十安装孔所述第五弹簧的一端插设在所述第九安装孔中，所述第五弹簧的另一端插设在所述第十安装孔中。
11.进一步地，所述连接件具有中部以及分别设置在所述中部两端的头部、螺纹部，所述头部相抵于所述定位胎具安装板的正面，所述中部穿过所述第九安装孔的端面，所述中部位于所述第九安装孔、所述第十安装孔中，所述中部的端部相抵于所述第十安装孔的端面，所述螺纹部与所述底座螺纹连接，所述第五弹簧套设在所述中部上。
12.进一步地，所述自动调节工装夹具还包括：升降机构，所述升降机构用于驱动所述底座上下移动；复位机构，所述复位机构包括复位气缸，所述复位气缸设置在所述底座与所述定位胎具安装板之间，所述复位气缸用于推动所述定位胎具安装板在所述底座上向上移动。
13.进一步地，所述复位机构还包括第一定位销，所述第一定位销安装在所述复位气缸的伸缩杆上，在所述定位胎具安装板的底面上设置有与所述第一定位销相对应的第一定位孔，所述复位气缸驱动所述第一定位销插入或脱离所述第一定位孔中。
14.进一步地，所述复位机构还包括第二定位销，所述第二定位销设置在所述底座上，在所述定位胎具安装板的顶面上设置有与所述第二定位销相对应的第二定位孔，在所述底座的移动过程中，所述第二定位销均在所述第二定位孔中。
15.进一步地，在所述第一定位销的端面设置有第一锥面，所述第一定位孔具有与所述第一锥面相配合的第二锥面；在所述第二定位销的端面设置有第三锥面，所述第二定位孔具有与所述第三锥面相配合的第四锥面。
16.进一步地，所述复位机构采用至少两个所述第一定位销，在所述定位胎具安装板上设置有至少两个的所述第一定位孔；所述复位机构采用至少两个所述第二定位销，在所述定位胎具安装板上设置有至少两个的所述第二定位孔；在所述定位胎具安装板的正面上设置有用于定位壳体的的定位胎具；所述自动调节工装夹具还包括基座，所述底座上下移动地滑动设置在所述基座上；所述升降机构包括升降气缸，所述升降气缸安装在所述基座上，所述升降气缸的伸缩杆与所述底座相连接；所述升降机构还包括导轨，所述导轨安装在所述基座上，所述导轨的导向方向竖直设置，所述底座滑移安装在所述导轨上。
17.一种焊接机，其包括上述的自动调节工装夹具。
18.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
19.图1为实施例所述的自动调节工装夹具的结构示意图；
20.图2为实施例所述的自动调节工装夹具的爆炸示意图；
21.图3为实施例所述的自动调节工装夹具的另一视角的爆炸示意图；
22.图4为实施例所述的底板与定位胎具安装板在上下方向、左右方向上的连接示意图；
23.图5为实施例所述的底板与定位胎具安装板在前后方向上的连接示意图；
24.附图标记：
25.1、基座；2、底座；21、第五安装孔；22、第六安装孔；23、第七安装孔；24、第八安装孔；25、第十安装孔；3、定位胎具安装板；31、定位胎具；32、第一安装孔；33、第二安装孔；34、第三安装孔；35、第四安装孔；36、第九安装孔；37、连接件；371、头部；372、中部；373、螺纹部；38、第一定位孔；381、第二锥面；39、第二定位孔；391、第四锥面；4、调节机构；41、第一弹簧；42、第二弹簧；43、第三弹簧；44、第四弹簧；45、第五弹簧；5、升降机构；51、升降气缸；52、导轨；6、复位机构；61、复位气缸；62、第一定位销；621、第一锥面；63、第二定位销；631、第三锥面。
具体实施方式
26.一种自动调节工装夹具，其用于在压缩机的壳体上焊接铜管。参见图1至图5，该自动调节工装夹具包括基座1、底座2、定位胎具安装板3、调节机构4、升降机构5。其中，底座2上下移动地滑动设置在基座1上。定位胎具安装板3活动安装在底座2上，在定位胎具安装板3的正面上设置有用于定位壳体的的定位胎具31。调节机构4设置在底座2与定位胎具安装板3之间，调节机构4用于调整定位胎具31定位板在底座2上的位置。升降机构5设置在基座1上，升降机构5与底座2相连接，升降机构5驱动底座2上下移动以调节底座2的高度。
27.当机械手将壳体放置在定位胎具31上后，升降机构5驱动底座2整体向下移动，从而带动壳体移动至壳体与电极相接触的位置；在壳体与电极相接触的过程中，在调节机构4的作用下，定位胎具安装板3会位移，直到调整好壳体的焊接部位。
28.参见图1至图5，调节机构4包括两个第一弹簧41、两个第二弹簧42、两个第三弹簧43、两个第四弹簧44。其中，两个第一弹簧41设置在定位胎具安装板3的上方，第一弹簧41的一端相抵于定位胎具安装板3的顶面，第一弹簧41的另一端相抵于底座2，第一弹簧41对定位胎具安装板3施加竖直上下方向的作用力。两个第一弹簧41设置在定位胎具安装板3的下方，第二弹簧42的一端相抵于定位胎具安装板3的底面，第二弹簧42的另一端相抵于底座2，第二弹簧42对定位胎具安装板3施加竖直上下方向的作用力。两个第三弹簧43设置在定位胎具安装板3的左侧，第三弹簧43的一端相抵于定位胎具安装板3的左侧面，第三弹簧43的另一端相抵于底座2，第三弹簧43对定位胎具安装板3施加水平左右方向的作用力。两个第四弹簧44设置在定位胎具安装板3的右侧，第四弹簧44的一端相抵于定位胎具安装板3的右侧面，第四弹簧44的另一端相抵于底座2，第四弹簧44对定位胎具安装板3施加水平左右方向的作用力。通过该设计，定位胎具安装板3在上下方向、左右方向均具有一定的活动空间，使得定位胎具安装板3在底座2上可以做上下移动、左右移动、旋转的运动。
29.具体地，在定位胎具安装板3的顶面设置有与第一弹簧41相对应的第一安装孔32，
在定位胎具安装板3的底面设置有与第二弹簧42相对应的第二安装孔33，在定位胎具安装板3的左侧面设置有与第三弹簧43相对应的第三安装孔34，在定位胎具安装板3的右侧面设置有与第四弹簧44相对应的第四安装孔35。在底座2上设置有与第一安装孔32相对应的第五安装孔21、与第二安装孔33相对应的第六安装孔22、与第三安装孔34相对应的第七安装孔23、与第四安装孔35相对应的第八安装孔24。上述的第一弹簧41的一端插设在第一安装孔32中且相抵于第一安装孔32的端面，第一弹簧41的另一端插设在第五安装孔21中且相抵于第五安装孔21的端面。上述的第二弹簧42的一端插设在第二安装孔33中且相抵于第二安装孔33的端面，第二弹簧42的另一端插设在第六安装孔22中且相抵于第六安装孔22的端面。上述的第三弹簧43的一端插设在第三安装孔34中且相抵于第三安装孔34的端面，第三弹簧43的另一端插设在第七安装孔23中且相抵于第七安装孔23的端面。上述的第四弹簧44的一端插设在第四安装孔35中且相抵于第四安装孔35的端面，第四弹簧44的另一端插设在第八安装孔24中且相抵于第八安装孔24的端面。
30.参见图1至图5，调节机构4还包括四个第五弹簧45，第五弹簧45设置在定位胎具安装板3的后方，第五弹簧45的一端相抵于定位胎具安装板3的背面，第五弹簧45的另一端相抵于底座2，第五弹簧45对定位胎具安装板3施加水平前后方向的作用力。通过该设计，定位胎具安装板3在上下方向、左右方向、前后方向均具有一定的活动空间，使得定位胎具安装板3在底座2上可以做上下移动、左右移动、前后移动、上下翻转、左右翻转、旋转等的运动。
31.具体地，在定位胎具安装板3的背面设置有与第五弹簧45相对应的第九安装孔36，在底座2上设置有与第九安装孔36相对应的第十安装孔25。上述的第五弹簧45的一端插设在第九安装孔36中且相抵于第九安装孔36的端面，第五弹簧45的另一端插设在第十安装孔25中且相抵于第十安装孔25。
32.参见图1至图5，为了防止定位胎具安装板3从基座1的前方脱出，所以在定位胎具安装板3上还设置有连接件37，连接件37具有头部371、中部372、螺纹部373，其中，头部371设置在中部372的一端，螺纹部373设置在中部372的另一端。连接件37插入定位胎具安装板3后与底座2螺纹连接，即头部371相抵于定位胎具安装板3的正面，中部372穿过第九安装孔36的端面，中部372位于第九安装孔36、第十安装孔25中，中部372的端部相抵于第十安装孔25的端面，螺纹部373与底座2螺纹连接，第五弹簧45套设在中部372上。通过连接件37来限制定位胎具安装板3在前后方向的活动空间，同时也能防止定位胎具安装板3从基座1的前方脱出。
33.参见图1至图5，升降机构5包括升降气缸51，升降气缸51固定安装在基座1上，升降气缸51的伸缩杆与底座2相连接，从而驱动底座2上下移动。具体地，升降机构5包括导轨52，导轨52固定安装在基座1上，导轨52的导向方向竖直设置，底座2滑移安装在导轨52上，在升降气缸51的作用下，底座2沿着导轨52做上下移动。
34.由上述内容可知，定位胎具31有上料位置和焊接位置，当定位胎具31处于上料位置时，机械手将壳体安装在定位胎具31上；当定位胎具31处于焊接位置时，实施焊接工作。然而，由于弹簧变形以及弹簧疲劳，所以定位胎具31每次回到上料位置时，定位胎具31可能会发生位置偏移，主要是向下偏移，导致机械手上料失败。因此，自动调节工装夹具还包括复位机构6，该复位机构6设置在底座2与定位胎具安装板3之间，复位机构6驱动定位胎具安装板3复位到其在底座2上的原始位置。并且，该复位机构6将定位胎具安装板3复位的同时，
复位机构6还能将自动调节工装夹具所采用的弹簧进行强行复位。
35.参见图1至图5，复位机构6包括复位气缸61，该复位气缸61设置在底座2与定位胎具安装板3之间，复位气缸61的伸缩杆相抵于定位胎具安装板3，以驱动定位胎具安装板3整体向上移动。待焊接完成后，升降机构5驱动底座2整体向上移动，定位胎具31从焊接位置回到上料位置；然后，复位气缸61驱动定位胎具安装板3整体向上移动，定位胎具31复位到其在底座2上的原始位置。
36.具体地，考虑到定位胎具安装板3的自由度较多，例如定位胎具安装板3可能会前后移动、上下翻转，为了确保定位胎具31能复位到其在底座2上的原始位置，参见图1至图5，复位机构6还包括第一定位销62，第一定位销62安装在复位气缸61的伸缩杆上，在定位胎具安装板3的底面上设置有与第一定位销62相配合的第一定位孔38。复位气缸61驱动第一定位销62插入第一定位孔38中，第一定位销62的端面相抵于第一定位孔38的端面以推动定位胎具安装板3整体向上移动，同时利用第一定位销62与第一定位孔38的配合来令定位胎具安装板3在前后方向上回到原位。
37.进一步地，定位胎具安装板3可能会左右翻转，为了确保定位胎具31能复位到其在底座2上的原始位置，参见图1至图5，复位机构6采用至少两个第一定位销62，在定位胎具安装板3上设置有至少两个的第一定位孔38，一个第一定位销62对应一个第一定位孔38。再进一步地，在定位胎具安装板3处于前后移动、或上下翻转、或左右翻转的状态下，为了便于第一定位销62插入第一定位孔38，参见图1至图5，在第一定位销62的端面设置有第一锥面621，第一定位孔38具有与第一锥面621相配合的第二锥面381。
38.进一步地，在定位胎具安装板3处于前后移动、或上下翻转的状态下，为了确保定位胎具31能复位到其在底座2上的原始位置，参见图1至图5，复位机构6还包括第二定位销63，第二定位销63设置在底座2上，在定位胎具安装板3的顶面上设置有与第二定位销63相配合的第二定位孔39，并且无论定位胎具安装板3处于任何位置，第二定位销63均插设在第二定位孔39中。而为了保证定位胎具安装板3的自由度较多，在第二定位销63的端面设置有第三锥面631，第二定位孔39具有与第三锥面631相配合的第四锥面391。再进一步地，定位胎具安装板3可能会左右翻转，为了确保定位胎具31能复位到其在底座2上的原始位置，参见图1至图5，复位机构6采用至少两个第二定位销63，在定位胎具安装板3上设置有至少两个的第二定位孔39，一个第二定位销63对应一个第二定位孔39。
39.工作过程：首先，机械手将壳体套设在定位胎具31上，复位气缸61驱动第一定位销62向下移动，第一定位销62不再支撑着定位胎具安装板3；然后，升降气缸51驱动底座2整体向下移动，从而带动壳体移动至壳体与电极相接触的位置，期间第二定位销63插在第二定位孔39中；在壳体与电极相接触的过程中，在调节机构4的作用下，定位胎具安装板3可以上下移动、左右移动、前后移动、旋转、上下转动、左右转动，直到调整好壳体的焊接部位，期间第二定位销63插在第二定位孔39中；接着，实施焊接工序；待焊接完成后，升降气缸51驱动底座2整体向上移动；待底座2回到原始位置后，复位气缸61驱动第一定位销62插入第一定位孔38中，第一定位销62相抵于第一定位孔38的端面以推动定位胎具安装板3向上移动，并且第一定位销62支撑着定位胎具安装板3处于上料位置。
40.一种焊接机，其包括上述的自动调节工装夹具、以及焊接头(图未示)，其中，焊接头的前端依次穿过底座2、定位胎具安装板3，在焊接头的前端设置有用于焊接的电极(图未
示)，该电极穿过自动调节工装夹具的定位胎具31，具体地可以参见中国专利cn208005058u、cn208005059u，在此不再赘述。
41.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。