变位机定位结构的制作方法

[0001]
本发明涉及焊接工装设备技术领域。更具体地说，本发明涉及一种变位机定位结构。


背景技术：

[0002]
有些工件在焊接过程中焊接不能摆出最优的焊枪姿态，部分焊缝熔深合格的保障低。为生产合格的产品，需在焊接过程中通过变位机控制夹具翻转使焊缝处于平焊缝状态，操作人员需根据实际情况控制调整变位机如角度等从而调整工件的位置，而不同工件上所需调整的焊接位置不一定相同，通过电工控制的方式需要频繁调试写入程序、成本较高，对操作现场环境要求也较高，而通过手动控制的方式对工件所处的位置如角度等进行调整，可降低成本，目前的手动控制装置有通过设置两个啮合的齿轮，工件与其中一个齿轮固定，人工旋转另一个齿轮来调整工件旋转角度的方式，但这种方式还存在一些问题：旋转啮合的齿轮阻力大、调整速度慢，工件通过手动调整到合适位置后也缺乏简单高效的定位机构，定位效果不够精确和稳定，并且当工件从前一个角度的定位完成后到调整至下一个角度时，不能快速及时的解除对工件的定位。


技术实现要素：

[0003]
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]
本发明还有一个目的是提供一种变位机定位结构，以解决现有技术中手动调整定位变位机位置的精度差、效率低的技术问题。
[0005]
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种变位机定位结构，包括机架，所述机架的上端水平设置有转动轴，所述转动轴上连接有用于固定工件的平台，所述转动轴与所述机架通过轴承连接且一端水平延伸至所述机架外形成操作部，所述操作部上设置有伸缩定位机构，所述伸缩定位机构包括：
[0006]
转盘，其套设固定在操作部上且与所述转动轴同轴设置；
[0007]
齿轮，其套设固定在操作部上且与所述转动轴同轴设置，齿轮的外周上沿径向开设有齿槽，所有齿槽沿齿轮的圆周均匀分布；
[0008]
限位块，其位于所述齿轮的下方，限位块上开设有竖向的贯通孔，贯通孔正对所述齿轮的圆心；
[0009]
定位块，其设置在所述贯通孔内且与所述限位块之间滑动连接，定位块的上下两端分别延伸至所述限位块外且定位块的上端与所述齿轮的齿槽配合设置；
[0010]
踏板，其设置在所述限位块的下方，踏板的一端与所述机架的下端铰接、另一端设置有脚踏部；
[0011]
连杆，其连接在所述定位块与所述踏板之间，连杆的上端与所述定位块的下端铰接、下端与所述踏板的上端铰接；
[0012]
拉伸弹簧，其竖向设置在所述踏板的上方，拉伸弹簧的上端与所述机架连接、下端
与所述踏板上靠近所述脚踏部的位置连接，当所述定位块的上端完全插入其中一所述齿槽内时，拉伸弹簧处于拉伸状态。
[0013]
优选的是，所述齿槽为沿所述齿轮的径向对称设置的等腰梯形结构。
[0014]
优选的是，所述踏板设置为f型板结构，所述f型板结构包括水平部、第一竖直部、第二竖直部，其中第一竖直部的下端固定在水平部未与所述机架铰接的端部上、第二竖直部的下端固定在水平部的中部上，所述第一竖直部的上端朝向所述机架外侧水平延伸形成所述脚踏部，所述第二竖直部的上端与所述连杆的下端铰接，所述拉伸弹簧的下端位于所述第一竖直部与第二竖直部之间。
[0015]
优选的是，所述脚踏部与所述水平部之间固定连接有撑板。
[0016]
优选的是，所述机架的底部对称设置有支撑脚，所述支撑脚包括：
[0017]
轨道板，其竖向设置且下端与地面固定；
[0018]
滑板，其水平设置且固定在所述机架的底部，滑板与所述轨道板滑动连接，所述滑板上开设有竖向的轴孔；
[0019]
脚撑，其下端为圆台形结构、上端为竖向设置的调节杆，调节杆向上穿入所述轴孔且与所述滑板之间螺纹连接。
[0020]
优选的是，所述圆台形结构由橡胶材质制成。
[0021]
优选的是，所述定位块与所述限位块之间设置有辅助定位支撑结构，辅助定位支撑结构包括：
[0022]
t形腔，其倒置设置且开设在所述定位块内，t形腔包括水平腔和竖直腔，竖直腔的上端贯穿所述限位块的顶部，水平腔的上部的两端贯穿所述限位块的两侧；
[0023]
限位杆，其竖直设置在所述竖直腔内且与所述竖直腔的内壁滑动连接，限位杆的下端伸入至水平腔内，所述限位杆的长度小于或等于所述t形腔的竖向长度；
[0024]
旋转板，其对称设置在所述水平腔的上部的两端，旋转板包括第一挡板、第二挡板、第三挡板、第一旋转轴，第一旋转轴水平设置且与所述水平腔的延伸方式垂直，第一旋转轴的两端通过轴承与所述水平腔的内壁连接，第一挡板、第二挡板、第三挡板的一端分别与第一旋转轴固定连接，第一挡板、第二挡板、第三挡板之间依次间隔90度，第一挡板与第三挡板的长度之和与所述水平腔的上部的竖向长度一致；
[0025]
转动块，其位于所述水平腔内且对称设置在所述限位杆的下端的两侧，转动块呈圆柱形且轴线处固定有第二旋转轴，第二旋转轴与所述第一旋转轴平行设置，第二旋转轴的两端分别通过轴承与所述水平腔的内壁连接，一对转动块相向的一端分别与所述限位杆的下端之间连接有过渡杆，每个所述过渡杆的一端与所述限位杆铰接、另一端与对应侧的转动块铰接，一对转动块相互远离的一端均沿径向向外设置有拨动块，每个所述拨动块位于对应侧的所述第一挡板与第二挡板之间，所述拨动块在所述转动块的径向上的长度大于或等于所述第一挡板、所述第二挡板的长度；
[0026]
顶推组件，其安装在所述限位块的上表面且对称设置在所述定位块的两侧，顶推组件包括朝向所述水平腔的上部水平设置的套筒，套筒与所述限位块固定连接，套筒内连接有顶推弹簧，顶推弹簧的外端连接有顶推块，顶推块的高度小于所述第一挡板的长度。
[0027]
优选的是，每个所述齿槽的底部设置有凸块，所述限位杆的上端设置有与所述凸块配合的凹槽。
[0028]
优选的是，所述顶推块的头部为半球形。
[0029]
优选的是，所述转盘上设置有角度刻度。
[0030]
本发明至少包括以下有益效果：本发明通过将连杆与踏板、定位块铰接设置，由人工脚踩和拉伸弹簧实现定位块的下降及上升，操作转盘可以对工件实现360
°
转动，通过定位块实现自锁功能在任意角度停止，这样每条焊缝都可以摆出最优的焊枪姿态，使得一次装夹工件就能焊接所有焊缝，减少了工装夹具的投入及降低了焊接环境限制，提升了焊接产品合格率，减少了返修造成的浪费，另外通过对踏板进行结构优化，对拉伸弹簧的运动路径进行一定的限位，提高整个装置的操作效率和安装精度，通过设置支撑脚实现对机架及工件的整体高度的调整，通过设置辅助定位支撑结构，与拉伸弹簧共同作用，对定位块实现辅助支撑和定位的作用，提高定位块对齿轮及工件的角度定位精度和稳定性。
[0031]
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0032]
图1为本发明的主视结构图；
[0033]
图2为本发明的侧视结构图；
[0034]
图3为本发明的一个实施例的辅助定位支撑结构在使用前的结构示意图；
[0035]
图4为本发明的一个实施例的辅助定位支撑结构在使用时的结构示意图。
[0036]
说明书附图标记说明：1、机架，2、转动轴，3、平台，4、转盘，5、齿轮，6、齿槽， 7、限位块，8、定位块，9、踏板，10、脚踏部，11、连杆，12、拉伸弹簧，13、水平部， 14、第一竖直部，15、第二竖直部，16、撑板，17、轨道板，18、滑板，19、脚撑，20、水平腔，21、竖直腔，22、限位杆，23、旋转板，24、第一挡板，25、第二挡板，26、第三挡板，27、第一旋转轴，28、转动块，29、第二旋转轴，30、过渡杆，31、拨动块，32、顶推组件，33、套筒，34、顶推弹簧，35、顶推块，36、凹槽。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0038]
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0039]
如图1-2所示，本发明提供一种变位机定位结构，包括机架1，所述机架1的上端水平设置有转动轴2，所述转动轴2上连接有用于固定工件的平台3，所述转动轴2与所述机架1通过轴承连接且一端水平延伸至所述机架1外形成操作部，所述操作部上设置有伸缩定位机构，所述伸缩定位机构包括：
[0040]
转盘4，其套设固定在操作部上且与所述转动轴2同轴设置；
[0041]
齿轮5，其套设固定在操作部上且与所述转动轴2同轴设置，齿轮5的外周上沿径向
开设有齿槽6，所有齿槽6沿齿轮5的圆周均匀分布；
[0042]
限位块7，其位于所述齿轮5的下方，限位块7上开设有竖向的贯通孔，贯通孔正对所述齿轮5的圆心；
[0043]
定位块8，其设置在所述贯通孔内且与所述限位块7之间滑动连接，定位块8的上下两端分别延伸至所述限位块7外且定位块8的上端与所述齿轮5的齿槽6配合设置；
[0044]
踏板9，其设置在所述限位块7的下方，踏板9的一端与所述机架1的下端铰接、另一端设置有脚踏部10；
[0045]
连杆11，其连接在所述定位块8与所述踏板9之间，连杆11的上端与所述定位块8 的下端铰接、下端与所述踏板9的上端铰接；
[0046]
拉伸弹簧12，其竖向设置在所述踏板9的上方，拉伸弹簧12的上端与所述机架1连接、下端与所述踏板9上靠近所述脚踏部10的位置连接，当所述定位块8的上端完全插入其中一所述齿槽6内时，拉伸弹簧12处于拉伸状态。
[0047]
使用前，先将待焊接的工件通过夹具固定在机架1的平台3上，使用时，工作人员脚踩脚踏部10，踏板9在与机架1铰接的作用下向下转动，此时，拉伸弹簧12被拉伸，踏板9带动铰接的连杆11向下运动，连杆11的上端下拉定位块8，由于定位块8通过限位块7的贯通孔限位，定位块8只在竖向下运动，使定位块8的上端离开齿轮5的齿槽6，然后工作人员手动操作转盘4，使转盘4带动齿轮5转动轴2同步转动到工件适合焊接的角度，此时工作人员的脚离开脚踏部10，在拉伸弹簧12恢复形变的作用下，拉伸弹簧12 带动踏板9向上运动，从而带动连杆11向上运动顶推定位块8，直至定位块8的上端进入齿轮5的其中一个齿槽6内并抵触到齿槽6的内壁，从而对齿轮5进行定位，齿轮5不再旋转，工作人员松开转盘4，焊枪对工件进行焊接，当需要再次调整工件角度时，再次踩下脚踏部10重复前述操作即可。
[0048]
本发明通过将与踏板9、定位块8分别铰接设置的连杆11作为连接在踏板9与定位块8之间的连接机构，由人工脚踩和拉伸弹簧12实现定位块8的上升及下降，在定位块8离开齿轮5时通过人工旋转转盘4可以对工件实现360
°
转动，通过定位块8实现在任意角度的定位锁定功能，使每条焊缝都可以摆出最优的焊枪姿态，这样一次装夹工件就能焊接所有焊缝，减少了工装夹具的投入及降低了焊接环境限制，提升了焊接产品合格率，减少了返修造成的浪费。
[0049]
在另一种技术方案中，如图2所示，所述齿槽6为沿所述齿轮5的径向对称设置的等腰梯形结构。
[0050]
通过将齿槽6设置为等腰梯形结构，使齿槽6的两侧具有斜边，方便定位块8的上端的对位与插入，且易于保持定位的稳定性。
[0051]
在另一种技术方案中，如图1-2所示，所述踏板9设置为f型板结构，所述f型板结构包括水平部13、第一竖直部14、第二竖直部15，其中第一竖直部14的下端固定在水平部13未与所述机架1铰接的端部上、第二竖直部15的下端固定在水平部13的中部上，所述第一竖直部14的上端朝向所述机架1外侧水平延伸形成所述脚踏部10，所述第二竖直部15的上端与所述连杆11的下端铰接，所述拉伸弹簧12的下端位于所述第一竖直部 14与第二竖直部15之间。
[0052]
将脚踏部10设置于踏板9的端部上方便工作人员脚踏，在踏板9的中部通过第二竖直部15与连杆11铰接，保持连杆11相对竖向的角度变化幅度较小，将拉伸弹簧12设置于第
一竖直部14与第二竖直部15之间，使拉伸弹簧12的形变量始终大于连杆11的上下运动位移，确保连杆11能顶推定位块8完全进入齿槽6，另外，第一竖直部14与第二竖直部15之间形成对拉伸弹簧12的一个限位空间，拉伸弹簧12的下端沿限位空间的延伸方向运动，提高拉伸弹簧12的拉伸效率，避免扭曲造成拉伸弹簧12的弹性能量不能完全释放，而影响踏板9对连杆11的顶推能力。
[0053]
在另一种技术方案中，如图1-2所示，所述脚踏部10与所述水平部13之间固定连接有撑板16。
[0054]
通过设置撑板16加强脚踏部10对工作人员脚踏的承受能力。
[0055]
在另一种技术方案中，如图1-2所示，所述机架1的底部对称设置有支撑脚，所述支撑脚包括：
[0056]
轨道板17，其竖向设置且下端与地面固定；
[0057]
滑板18，其水平设置且固定在所述机架1的底部，滑板18与所述轨道板17滑动连接，所述滑板18上开设有竖向的轴孔；
[0058]
脚撑19，其下端为圆台形结构、上端为竖向设置的调节杆，调节杆向上穿入所述轴孔且与所述滑板18之间螺纹连接。
[0059]
通过调整与滑板18螺纹连接的脚撑19在滑板18下方的长度，可以整体调整机架1 的高度，通过将脚撑19的下端设置为圆台形结构，提高对机架1支撑的稳定性，为加强滑板18与脚撑19之间的固定作用，也可在脚撑19的调节杆上位于滑板18的一侧或两侧拧入螺母。
[0060]
在另一种技术方案中，所述圆台形结构由橡胶材质制成。
[0061]
通过将脚撑19的下端的圆台形结构设置由橡胶材质制成，对机架1进行减震。
[0062]
在另一种技术方案中，如图3-4所示，所述定位块8与所述限位块7之间设置有辅助定位支撑结构，辅助定位支撑结构包括：
[0063]
t形腔，其倒置设置且开设在所述定位块8内，t形腔包括水平腔20和竖直腔21，竖直腔21的上端贯穿所述限位块7的顶部，水平腔20的上部的两端贯穿所述限位块7的两侧；
[0064]
限位杆22，其竖直设置在所述竖直腔21内且与所述竖直腔21的内壁滑动连接，限位杆22的下端伸入至水平腔20内，所述限位杆22的长度小于或等于所述t形腔的竖向长度；
[0065]
旋转板23，其对称设置在所述水平腔20的上部的两端，旋转板23包括第一挡板24、第二挡板25、第三挡板26、第一旋转轴27，第一旋转轴27水平设置且与所述水平腔20 的延伸方式垂直，第一旋转轴27的两端通过轴承与所述水平腔20的内壁连接，第一挡板 24、第二挡板25、第三挡板26的一端分别与第一旋转轴27固定连接，第一挡板24、第二挡板25、第三挡板26之间依次间隔90度，第一挡板24与第三挡板26的长度之和与所述水平腔20的上部的竖向长度一致；
[0066]
转动块28，其位于所述水平腔20内且对称设置在所述限位杆22的下端的两侧，转动块28呈圆柱形且轴线处固定有第二旋转轴29，第二旋转轴29与所述第一旋转轴27平行设置，第二旋转轴29的两端分别通过轴承与所述水平腔20的内壁连接，一对转动块 28相向的一端分别与所述限位杆22的下端之间连接有过渡杆30，每个所述过渡杆30的一端与所述限位杆22铰接、另一端与对应侧的转动块28铰接，一对转动块28相互远离的一端均沿径向向外设置有拨动块31，每个所述拨动块31位于对应侧的所述第一挡板24 与第二挡板25之间，
所述拨动块31在所述转动块28的径向上的长度大于或等于所述第一挡板24、所述第二挡板25的长度；
[0067]
顶推组件32，其安装在所述限位块7的上表面且对称设置在所述定位块8的两侧，顶推组件32包括朝向所述水平腔20的上部水平设置的套筒33，套筒33与所述限位块7 固定连接，套筒33内连接有顶推弹簧34，顶推弹簧34的外端连接有顶推块35，顶推块 35的高度小于所述第一挡板24的长度。
[0068]
在设置辅助定位支撑结构时，使限位杆22的长度略小于或等于t形腔的竖向长度，防止限位杆22对定位块8的上端接触齿槽6造成干扰，将第一挡板24与第三挡板26的长度之和设置为与所述水平腔20的上部的竖向长度一致，避免定位块8在上下移动过程中，顶推块35卡入第三挡板26与水平腔20的顶面之间，拨动块31在转动块28的径向上的长度设置为大于或等于第一挡板24、所述第二挡板25的长度，使拨动块31在第一挡板24及第二挡板25之间不会卡住、顺利旋转，设置推块的高度略小于所述第一挡板 24的长度，使顶推块35能进入水平腔20位于第一挡板24下方之内一定距离。
[0069]
定位块8在贯通孔内上下移动，当定位块8的上端离开齿槽6时，水平腔20位于贯通孔内，在贯通孔的内侧壁作用下，旋转板23的第一挡板24、第三挡板26方向竖直，第二挡板25方向水平，第二挡板25的下表面抵挡对应侧的拨动块31，防止拨动块31向上旋转，当定位块8被连杆11向上顶推时，定位块8的上端进入齿槽6内，同时水平腔 20的上端上升到限位块7以上，旋转板23不再受到贯通孔的内侧壁的限位作用，同时限位杆22的上端接触到齿槽6的底面，在连杆11的顶推作用下，限位杆22逐步进入t形腔内，限位杆22带动过渡杆30下降，过渡杆30顶推对应侧的转动块28绕第二旋转轴 29旋转，从而使转动块28上的拨动块31，向上顶推第二挡板25，在第一旋转轴27的作用下，第一挡板24、第三挡板26随第二挡板25转动，同时，设置在限位块7顶部的顶推组件32在顶推弹簧34的作用下也会顶推第二挡板25，使顶推块35进入水平腔20内一部分且位于限位块7的上表面与第二挡板25的下表面之间，直至限位杆22的下端抵触到水平腔20的底面，转动块28不再旋转，顶推块35卡住整个定位块8，防止定位块8 下降，辅助拉伸弹簧12给定位块8提供支撑、定位的作用，当连杆11拉动定位块8下降时，第二挡板25开始挤压对应侧的顶推块35，定位块8继续下降，第三挡板26开始接触到贯通孔的内壁，在贯通孔的内壁的限位作用下，第三挡板26朝向水平腔20内运动直至完全位于水平腔20内，同时在第一旋转轴27的作用下带动第二挡板25、第一挡板24 转动，第二挡板25顶推拨动块31向下运动，从而转动块28旋转，通过过渡杆30顶推限位杆22上升，当定位块8在限位块7内上下来回运动时，辅助定位支撑机构重复对定位块8实现支撑和定位。
[0070]
在另一种技术方案中，如图3-4所示，每个所述齿槽6的底部设置有凸块，所述限位杆22的上端设置有与所述凸块配合的凹槽36。
[0071]
通过设置凸块和与凸块相配合的凹槽36，进一步提高定位块8对齿轮5定位的精确性和稳定性。
[0072]
在另一种技术方案中，如图3-4所示，所述顶推块35、拨动块31的头部均为半球形。
[0073]
使顶推块35相对于第一挡板24，拨动块31相对于第一挡板24、第二挡板25在相互作用力发生方向变换时能更顺利的实现转动。
[0074]
在另一种技术方案中，如图1所示，所述转盘4上设置有角度刻度。
[0075]
通过设置角度刻度，工作人员可更清楚的知道转盘4所旋转的角度。
[0076]
综上所述，本发明通过将连杆与踏板、定位块铰接设置，由人工脚踩和拉伸弹簧实现定位块的下降及上升，操作转盘可以对工件实现360
°
转动，通过定位块实现自锁功能在任意角度停止，这样每条焊缝都可以摆出最优的焊枪姿态，使得一次装夹工件就能焊接所有焊缝，减少了工装夹具的投入及降低了焊接环境限制，提升了焊接产品合格率，减少了返修造成的浪费，另外通过对踏板进行结构优化，对拉伸弹簧的运动路径进行一定的限位，提高整个装置的操作效率和安装精度，通过设置支撑脚实现对机架及工件的整体高度的调整，通过设置辅助定位支撑结构，与拉伸弹簧共同作用，对定位块实现辅助支撑和定位的作用，提高定位块对齿轮及工件的角度定位精度和稳定性。
[0077]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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