CN102528367A - 滑板式气动拼搭装置 - Google Patents

Abstract

一种滑板式气动拼搭装置，包括机架、安装在机架工装平台上的定位座、滑板上压机构、盖板压紧机构、围板压紧机构和控制系统，工装平台的中间为待拼接的工件工位，定位座、滑板上压机构、盖板压紧机构和围板压紧机构根据其所定位或压紧的工件位置分别位于工装平台的前侧、左侧、右侧或后侧，控制系统控制以上各压紧机构压紧气缸的压紧或松开，从而实现对需拼接的油箱部件压紧定位。该滑板式气动拼搭装置灵活机动，压紧快捷，操作方便，可使油箱的工装实现半自动化，不仅可提高效率，减轻劳动强度，降低制造成本，而且可保证工装精度和产品质量的稳定；由于油箱拼搭间隙非常小，可避免焊渣飞溅入油箱内部，从而减少了后序油箱内部清箱的时间。

Description

滑板式气动拼搭装置

技术领域

本发明涉及一种工程机械油箱制造工装设备，特别是一种滑板式气动拼搭装置。

背景技术

工程机械油箱等金属容器一般都是由多块钢板构成，其结构复杂，需要焊接的附件多，包括底板、侧板、隔板、围板、盖板、法兰座、垫板、游标支座、起吊圆搭和扶梯圆搭等，因没有专用的工装设备，传统的方法靠人工拼搭焊接，现有气动工装多数采用局部定位、夹紧再进行焊接，都存在劳动强度大，效率低，拼接焊缝大、精度差的问题，无法满足上述结构特殊、要求精度高的装载机液压油箱的制造，目前国内外还没有专用的油箱拼搭装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：根据工程机械油箱的结构，提供一种具有三维方向压紧定位的滑板式气动拼搭装置，以克服上述现有技术所存在的不足。

解决上述问题的技术方案是：一种滑板式气动拼搭装置，包括机架、安装在机架工装平台上的定位座、盖板压紧机构、围板压紧机构和控制系统，工装平台的中间为待拼接的工件工位，定位座、盖板压紧机构和围板压紧机构根据其所定位或压紧的工件位置分别位于工装平台的前侧、左侧、右侧或后侧，滑板上压机构位于工装平台的上部；

所述用于将与侧板焊接的底板稳定支撑并定位的定位座安装在机架工装平台的前侧和左侧；

用于对需焊接的油箱上部的任意部位压紧的滑板上压机构位于机架的上部，包括上压紧气缸，上压紧气缸通过立柱、转轴、横梁及滑块安装；

用于对需焊接的盖板及位于盖板部位部件压紧定位的盖板压紧机构安装在机架的右侧，包括盖板压紧气缸及滑动压板；

用于将与侧板和底板焊接的围板压紧定位的围板压紧机构安装在机架工装平台的前侧、左侧和后侧，包括围板边上压紧装置、围板边侧压紧装置和围板侧面压紧装置；

控制系统通过安装在机架上的控制阀集成控制滑板上压机构、盖板压紧机构和围板压紧机构的压紧气缸的压紧或松开的动作。

其进一步的技术方案是：所述滑板上压机构包括上压紧气缸，横梁，滑块和升降转轴，上压紧气缸通过滑块倒装在横梁上，横梁与安装在立柱上的升降转轴连接，升降转轴通过其下端的升降螺杆和定位螺母调节升降高度。 

所述盖板压紧机构之盖板压紧气缸固定安装在机架右侧的盖板支架上，盖板压紧气缸活塞与滑动压板连接，滑动压板两侧的滑轮与机架两侧的导轨配合，通过盖板压紧气缸活塞伸缩带动滑动压板前进或后退，从而实现对盖板及位于盖板的部件压紧或松开。

所述围板边上压紧装置分别安装在机架工装平台的前侧和左侧，围板边侧压紧装置安装在机架工装平台的后侧，围板边上压紧装置与围板边侧压紧装置的结构相同，包括围板支架和气缸快速夹钳，气缸快速夹钳安装在围板支架的顶部，包括围板压紧气缸和压紧摇臂，压紧摇臂与围板支架顶部的固定铰接架铰接，其前端安装有橡胶压头，其后端与围板压紧气缸活塞铰接，围板压紧气缸缸体的前部通过活动铰接架与围板支架铰接，围板压紧气缸活塞伸缩带动压紧摇臂压下或抬起，从而实现对围板边的压紧或松开。

所述围板侧面压紧装置包括安装在立柱腰部后部的围板侧压气缸，围板侧压气缸活塞穿过立柱伸出立柱的前部，通过其伸缩运动实现对围板侧面的压紧。

所述机架的前侧和后侧分别设有起吊螺母定位座和油标支座定位座，起吊螺母定位座与油标支座定位座结构相同，包括支座和快速压紧钳，所述快速压紧钳通过支座架安装在支座的顶部，包括手柄、滑套、滑杆及与滑杆配合的弹簧，手柄与滑杆的尾端铰接，滑杆的前端连接有螺母压紧圆塔，搬动手柄带动滑杆沿滑套前进或后退从而实现对起吊螺母和油标支座的压紧或松开。

所述机架工装平台中间的工件工位，对称布置有用于侧板定位的基准定位销。

由于采取上述技术方案，本发明之滑板式气动拼搭装置具有如下有益效果：

1．本发明之滑板式气动拼搭装置，根据油箱结构设计，包括安装在机架上的定位座、滑板上压机构、盖板压紧机构、围板压紧机构和控制系统，工装平台的中间部位，对称布置有用于侧板定位的基准定位销，故可将待拼装的侧板、底板、围板和盖板快速定位、压紧，使油箱的工装实现半自动化，不仅可提高效率，减轻劳动强度，拼搭时间从原来人工拼搭一个油箱需要40分钟减少至20分钟，大大降低制造成本，而且可保证油箱外形尺寸要求及工装精度，保证油箱产品质量的稳定。

2．原来人工拼搭时存在定位不准确的缺点，因此无法在机器人进行批量焊接，每焊完一个油箱就要进行重新编程。采用本发明之滑板式气动拼搭装置后，由于零部件间的定位准确，拼搭公差在1mm以内，从而为机器人的高效批量焊接作业提供有力保证，采用机器人焊接减少了翻转时间，使每个油箱焊接时间由原来手工焊接50分钟降为40分钟。

3．使用本发明之滑板式气动拼搭装置由于油箱拼搭间隙非常小，在焊接时可避免焊渣飞溅入油箱内部，从而减少了后序油箱内部清箱的时间，将原来手工拼搭后清箱时间40分钟降低到20分钟，大大提升生产效率。

4．本发明之滑板式气动拼搭装置盖板压紧机构的滑动压板行程长达200mm，使操作工有足够空间焊接油箱内部隔板，滑板上压机构通过滑块、转轴及升降螺杆可实现三维移动，使上压油缸活塞头移动到油箱想要压紧的任意部位，压紧采用气动夹紧方式与手动快速夹钳相结合，整个气动拼搭装置灵活机动，压紧快捷，操作方便。

下面结合附图和实施例对本发明之滑板式气动拼搭装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图3：本发明之滑板式气动拼搭装置的结构示意图：

图1—主视图，图2—俯视图，图3—左视图；

图4～图5：围板边上压紧机构结构示意图：

图4—主视图，图5—俯视图；

图6：本发明之滑板式气动拼搭装置的立体效果图；

图7～图8：滑板上压机构结构示意图：

图7—主视图，图8—图7之A-A视图；

图9：起吊螺母定位座结构示意图。

图中：

Ⅰ—滑板上压机构，Ⅰ1—横梁，Ⅰ2—滑块，Ⅰ3—升降转轴，Ⅰ4—上压紧气缸，Ⅰ41—上压紧气缸活塞，Ⅰ5—压紧圆塔，Ⅰ6—升降螺杆，Ⅰ7—定位螺母；

Ⅱ—盖板压紧机构，Ⅱ1—滑轮，Ⅱ2—盖板支架，Ⅱ3—盖板压紧气缸，Ⅱ31—盖板压紧气缸活塞，Ⅱ4—导轨，Ⅱ5—滑动压板；

Ⅲ—围板压紧机构，Ⅲ1—围板边上压紧装置，Ⅲ2—围板边侧压紧装置，Ⅲ01—围板支架，Ⅲ02—围板压紧气缸，Ⅲ021—围板压紧气缸活塞，Ⅲ03—压紧摇臂，Ⅲ04—橡胶压头，Ⅲ05—固定铰接架，Ⅲ06—活动铰接架；Ⅲ3—围板侧面压紧装置，Ⅲ31—围板侧压气缸，Ⅲ311—围板侧压气缸活塞；

1—机架，101—工装平台，2—定位座，3—起吊螺母定位座，31—支座，32—支座架，33—手柄，34—滑套，35—滑杆，36—螺母压紧圆塔，4—法兰定位座，5—立柱，6—加油口定位座，7—控制阀集成， 8—基准定位销， 9—油标支座定位座。

具体实施方式

实施例

一种滑板式气动拼搭装置，包括机架1、安装在机架工装平台101上的定位座2、滑板上压机构Ⅰ、盖板压紧机构Ⅱ、围板压紧机构Ⅲ和控制系统，工装平台的中间为待拼接的工件工位，定位座2、盖板压紧机构Ⅱ和围板压紧机构Ⅲ根据其所定位或压紧的工件位置分别位于工装平台的前侧、左侧、右侧或后侧，滑板上压机构Ⅰ位于工装平台的上部；

所述用于将与侧板焊接的底板稳定支撑并定位的定位座2设有三个，分别安装在机架工装平台101的前侧和左侧；

    用于对需焊接的油箱上部的任意部位压紧的滑板上压机构Ⅰ位于机架的上部，包括上压紧气缸Ⅰ4，横梁Ⅰ1，滑块Ⅰ2和升降转轴Ⅰ3，上压紧气缸通过滑块倒装在横梁上，横梁与安装在立柱上的升降转轴连接，升降转轴通过其下端的升降螺杆Ⅰ6和定位螺母Ⅰ7调节升降高度，升降螺杆Ⅰ6采用梯形螺杆；与升降转轴连接的横梁可绕升降转轴转动，倒装在横梁上的上压紧气缸可通过滑块沿横梁滑动，从而实现上压紧气缸Ⅰ4压紧点的三维调节，对油箱上部的任意部位进行压紧。

用于对需焊接的盖板及位于盖板部位部件压紧定位的盖板压紧机构Ⅱ安装在机架的右侧，包括盖板压紧气缸Ⅱ3及滑动压板，所述盖板压紧气缸Ⅱ3固定安装在机架右侧的盖板支架Ⅱ2上，盖板压紧气缸活塞Ⅱ31与滑动压板Ⅱ5连接，滑动压板Ⅱ5两侧的滑轮Ⅱ1与机架两侧的导轨Ⅱ4配合，通过盖板压紧气缸活塞Ⅱ31伸缩带动滑动压板Ⅱ5前进或后退，从而实现对盖板及位于盖板的部件压紧或松开。

用于将与侧板和底板焊接的围板压紧定位的围板压紧机构Ⅲ安装在机架工装平台的前侧、左侧和后侧，包括四个围板边上压紧装置Ⅲ1、一个围板边侧压紧装置Ⅲ2和一个围板侧面压紧装置Ⅲ3；四个围板边上压紧装置Ⅲ1分别安装在机架工装平台的前侧和左侧，一个围板边侧压紧装置Ⅲ2安装在机架工装平台的后侧，围板边上压紧装置Ⅲ1与围板边侧压紧装置Ⅲ2的结构相同，包括围板支架Ⅲ01和气缸快速夹钳，气缸快速夹钳安装在围板支架Ⅲ01的顶部，包括围板压紧气缸Ⅲ02和压紧摇臂Ⅲ03，压紧摇臂Ⅲ03与围板支架顶部的固定铰接架Ⅲ05铰接，其前端安装有橡胶压头Ⅲ04，其后端与围板压紧气缸活塞Ⅲ021铰接，围板压紧气缸缸体的前部通过活动铰接架Ⅲ06与围板支架Ⅲ01铰接，围板压紧气缸活塞伸缩带动压紧摇臂Ⅲ03压下或抬起，从而实现对围板边的压紧或松开。

一个围板侧面压紧装置Ⅲ3设置在机架工装平台的后侧，包括安装在立柱5腰部后部的围板侧压气缸Ⅲ31，围板侧压气缸活塞Ⅲ311穿过立柱5伸出立柱的前部，通过其伸缩运动实现对围板侧面的压紧。

 控制系统可安装在本拼搭装置外的控制柜内（附图未标出），通过安装在机架上的控制阀集成7控制滑板上压机构Ⅰ、盖板压紧机构Ⅱ和围板压紧机构Ⅲ的压紧气缸的压紧或松开的动作。

所述机架的前侧和后侧分别设有起吊螺母定位座3和油标支座定位座9，起吊螺母定位座3与油标支座定位座9结构相同，包括支座31和快速压紧钳，所述快速压紧钳通过支座架32安装在支座的顶部，包括手柄33、滑套34、滑杆35及与滑杆配合的弹簧，手柄与滑杆的尾端铰接，滑杆的前端连接有螺母压紧圆塔36，搬动手柄带动滑杆沿滑套前进或后退从而实现对起吊螺母和油标支座的压紧或松开。

所述机架工装平台101中间的工件工位，对称布置有用于侧板定位的基准定位销8。

上述实施例为本发明最佳方式之一，但本发明的技术方案并非仅仅限于上述实施例。作为变换，螺母定位座3和油标支座定位座9之快速压紧钳也可以采用气缸压紧钳；所述各压紧机构的压紧气缸也可采用压紧油缸。

    本发明之滑板式气动拼搭装置拼接工序流程：

1．将侧板安置于工装平台101上的基准定位销内；

2．将“L”形的底板拼在侧板上，并依靠前侧和左侧的定位座支撑稳定并定位；

3．将盖板压紧机构之滑动压板后退，将油箱隔板拼接在油箱内；

4．将围板拼接在侧板和底板上，启动围板压紧机构Ⅲ之围板边上压紧装置Ⅲ1、围板边侧压紧装置Ⅲ2和围板侧面压紧装置Ⅲ3，将围板上边、侧边和侧面压紧；

5．拼盖板，启动盖板压紧机构Ⅱ将盖板及位于盖板部位的法兰座、垫板、螺母块等压紧；

6．通过起吊螺母定位座3和油标支座定位座9将起吊圆搭和油标支座压紧；

7．点焊焊接牢固各零部件。

Claims (7)

1.一种滑板式气动拼搭装置，其特征在于：包括机架（1）、安装在机架工装平台（101）上的定位座（2）、滑板上压机构（Ⅰ）、盖板压紧机构（Ⅱ）、围板压紧机构（Ⅲ）和控制系统，工装平台的中间为待拼接的工件工位，定位座（2）、盖板压紧机构（Ⅱ）和围板压紧机构（Ⅲ）根据其所定位或压紧的工件位置分别位于工装平台的前侧、左侧、右侧或后侧，滑板上压机构（Ⅰ）位于工装平台的上部；

所述用于将与侧板焊接的底板稳定支撑并定位的定位座（2）安装在机架工装平台（101）的前侧和左侧；

用于对需焊接的油箱上部的任意部位压紧的滑板上压机构（Ⅰ）位于机架的上部，包括上压紧气缸，上压紧气缸通过立柱、转轴、横梁及滑块安装；

用于对需焊接的盖板及位于盖板部位部件压紧定位的盖板压紧机构（Ⅱ）安装在机架的右侧，包括盖板压紧气缸及滑动压板；

用于将与侧板和底板焊接的围板压紧定位的围板压紧机构（Ⅲ）安装在机架工装平台的前侧、左侧和后侧，包括围板边上压紧装置（Ⅲ1）、围板边侧压紧装置（Ⅲ2）和围板侧面压紧装置（Ⅲ3）；

控制系统通过安装在机架上的控制阀集成（7）控制滑板上压机构（Ⅰ）、盖板压紧机构（Ⅱ）和围板压紧机构（Ⅲ）的压紧气缸的压紧或松开的动作。

2.根据权利要求1所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述滑板上压机构（Ⅰ）包括上压紧气缸（Ⅰ4），横梁（Ⅰ1），滑块（Ⅰ2）和升降转轴（Ⅰ3），上压紧气缸通过滑块倒装在横梁上，横梁与安装在立柱（5）上的升降转轴连接，升降转轴通过其下端的升降螺杆（Ⅰ6）和定位螺母（Ⅰ7）调节升降高度。

3.根据权利要求1或2所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述围板边上压紧装置（Ⅲ1）分别安装在机架工装平台的前侧和左侧，围板边侧压紧装置（Ⅲ2）安装在机架工装平台的后侧，围板边上压紧装置（Ⅲ1）与围板边侧压紧装置（Ⅲ2）的结构相同，包括围板支架（Ⅲ01）和气缸快速夹钳，气缸快速夹钳安装在围板支架（Ⅲ01）的顶部，包括围板压紧气缸（Ⅲ02）和压紧摇臂（Ⅲ03），压紧摇臂（Ⅲ03）与围板支架顶部的固定铰接架（Ⅲ05）铰接，其前端安装有橡胶压头（Ⅲ04），其后端与围板压紧气缸活塞（Ⅲ021）铰接，围板压紧气缸缸体的前部通过活动铰接架（Ⅲ06）与围板支架（Ⅲ01）铰接，围板压紧气缸活塞伸缩带动压紧摇臂（Ⅲ03）压下或抬起，从而实现对围板边的压紧或松开。

4.根据权利要求3所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述围板侧面压紧装置（Ⅲ3）包括安装在立柱（5）腰部后部的围板侧压气缸（Ⅲ31），围板侧压气缸活塞（Ⅲ311）穿过立柱伸出立柱的前部，通过其伸缩运动实现对围板侧面的压紧。

5.根据权利要求4所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述盖板压紧机构（Ⅱ）之盖板压紧气缸（Ⅱ3）固定安装在机架右侧的盖板支架（Ⅱ2）上，盖板压紧气缸活塞（Ⅱ31）与滑动压板（Ⅱ5）连接，滑动压板（Ⅱ5）两侧的滑轮（Ⅱ1）与机架两侧的导轨（Ⅱ4）配合，通过盖板压紧气缸活塞伸缩带动滑动压板前进或后退，从而实现对盖板及位于盖板的部件压紧或松开。

6.根据权利要求5所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述机架的前侧和后侧分别设有起吊螺母定位座（3）和油标支座定位座（9），起吊螺母定位座（3）与油标支座定位座（9）结构相同，包括支座（31）和快速压紧钳，所述快速压紧钳通过支座架（32）安装在支座的顶部，包括手柄（33）、滑套（34）、滑杆（35）及与滑杆配合的弹簧，手柄与滑杆的尾端铰接，滑杆的前端连接有螺母压紧圆塔（36），搬动手柄带动滑杆沿滑套前进或后退从而实现对起吊螺母和油标支座的压紧或松开。

7.根据权利要求6所述的滑板式气动拼搭装置，其特征在于：所述机架工装平台（101）中间的工件工位，对称布置有用于侧板定位的基准定位销（8）。

Images