CN103551778B - 一种焊接定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接定位装置。所述焊接定位装置包括:中部基座,其沿着纵向延伸;至少三个定位件,所述定位件安装在所述中部基座上,每个定位件限定一个与所述纵向平行的定位平面,且所述定位平面所在的面围合成一个筒形腔,其中,所述中部基座位于所述筒形腔内;以及驱动装置,其安装在所述中部基座上,用于驱动至少一个定位件相对于所述中部基座运动,其中,所述定位件的运动方向与其定位平面垂直,每个所述定位件包括临近于其定位平面设置的电磁铁。本发明的焊接定位装置适用于筒状构件的焊接定位,能够从筒状构件的内部对构成筒状构件的平坦板材进行定位,从而避免筒状构件内缩变形,且本发明的焊接定位装置结构简单、定位效果好。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,特别是涉及一种焊接定位装置,尤其是用于筒状构件焊接的焊接定位装置。
背景技术
目前工程机械等产品中,存在较多箱型结构。在现有技术中,对于箱型结构的焊接所采用的焊接工装夹具,为便于拆卸,一般在箱型外部进行装夹。从而容易导致在外部受压而内缩变形,且结构较为复杂,定位效果不佳。
为此希望有一种焊接定位装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接定位装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的,本发明提供一种焊接定位装置,所述焊接定位装置包括:中部基座,其沿着纵向延伸;至少三个定位件,所述定位件安装在所述中部基座上,每个定位件限定一个与所述纵向平行的定位平面,且所述定位平面所在的面围合成一个筒形腔,其中,所述中部基座位于所述筒形腔内;以及驱动装置,其安装在所述中部基座上,用于驱动至少一个定位件相对于所述中部基座运动,其中,所述定位件的运动方向与其定位平面垂直,并且每个所述定位件包括临近于其定位平面设置的电磁铁。在本发明中,中部基座的纵向是指中部基座的长度方向,该方向与所焊接的箱型构件或筒状构件的长度方向是相同的或平行的。
优选地,所述驱动装置为齿轮齿条装置。
优选地,所述驱动装置的动力源为步进电机。
优选地,所述驱动装置的动力源为伺服电机。
优选地,所述驱动装置为缸-活塞机构。
优选地,所述驱动装置的动力源为液压缸。
优选地,所述定位件的数量为四个,包括第一定位件、第二定位件、第三定位件和第四定位件,其中,所述第一定位件与所述第三定位件的定位平面相互平行,所述第二定位件与所述第四定位件的定位平面相互平行,且垂直于所述第一定位件与所述第三定位件的定位平面。
优选地,所述第一定位件与所述第三定位件中的一个能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动;以及所述第二定位件与所述第四定位件中的一个能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动。
优选地,所述第一定位件与所述第三定位件都能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动;以及所述第二定位件与所述第四定位件都能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动。
本发明的焊接定位装置适用于筒状构件的焊接定位,能够从筒状构件的内部对构成筒状构件的平坦板材进行定位,从而避免筒状构件内缩变形,且本发明的焊接定位装置结构简单、定位效果好。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的焊接定位装置的结构示意图。
图2是图1所示焊接定位装置在使用过程中的端面示意图。
图3是示出图1所示焊接定位装置的轴向布设方式的结构示意图。
附图标记:
11 | 上定位件 | 5 | 电磁铁 |
12 | 左定位件 | 6 | 定位平面 |
13 | 下定位件 | 7 | 齿条 |
14 | 右定位件 | 110 | 第一定位组合 |
21 | 上下方向驱动轴 | 120 | 第二定位组合 |
22 | 左右方向驱动轴 | 130 | 第三定位组合 |
3 | 中部基座 | 140 | 第四定位组合 |
41 | 上钢板 | ||
42 | 左钢板 | ||
43 | 下钢板 | ||
44 | 右钢板 |
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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,而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保护范围的限制。
根据本发明一宽泛实施的焊接定位装置包括:中部基座,其沿着纵向延伸;至少三个定位件,所述定位件安装在所述中部基座上,每个定位件限定一个与所述纵向平行的定位平面,且所述定位平面所在的面围合成一个筒形腔,其中,所述中部基座位于所述筒形腔内;以及驱动装置,其安装在所述中部基座上,用于驱动至少一个定位件相对于所述中部基座运动,其中,所述定位件的运动方向与其定位平面垂直。
在本发明中,中部基座的纵向是指中部基座的长度方向(即图3中的左右方向),该方向与所焊接的箱型构件或筒状构件的长度方向是相同的或平行的。
上述的焊接定位装置适用于筒状构件的焊接定位,能够从筒状构件的内部对构成筒状构件的平坦板材进行定位,从而避免筒状构件内缩变形,且本发明的焊接定位装置结构简单、定位效果好。
在本发明中,筒状构件是指横截面为封闭多边形(正三角形、长方形、正方形、六边形等等)的纵向延伸构件。典型的例子包括箱型梁等等。
图1是根据本发明第一实施例的焊接定位装置的结构示意图。图2是图1所示焊接定位装置在使用过程中的端面示意图。图3是示出图1所示焊接定位装置的轴向布设方式的结构示意图。
在图1-3所示的的焊接定位装置包括:中部基座3、四个定位件、两根驱动轴,以及与所述驱动轴所带的齿轮相配合的齿条。所述驱动轴通过正反向旋转而驱动所述定位件相对于所述中部基座3上下运动或左右运动,进而将定位件的定位平面驱动至所需位置,对待焊接的钢板进行定位。
参见图3,中部基座3沿着纵向延伸。所述纵向也就是图3中的左右方向,该方向与待焊接制造的箱型梁的纵向(长度方向)是一致的。在箱型梁中心对称的情况下,所述纵向与箱型梁的中心轴线是重合的或平行的。
可以理解的是,中部基座3的具体形状可以根据根据具体情况设置,而不限于图1中所示的方形截面管,例如可以是圆管,开放式支架等等。
在图1所示的实施例中,中部基座3内设置有上下方向驱动轴21和左右方向驱动轴22。
上下方向驱动轴21和左右方向驱动轴22。上下方向驱动轴21上带有齿轮,用于与相对于上定位件11固定的齿条7(齿条7竖直延伸,在图1中以虚线示意性示出)相配合,而使得上定位件11相对于中部基座3上下运动。由此调节上定位件11的定位平面6与下定位件13的定位平面之间的上下高度差。也就是说,通过上下方向驱动轴21的正反向旋转,而调节所焊接箱型梁的高度(从图1所示的视角来看)。需要指出的是,在上述的实施例中,相对设置的上定位件11和下定位件13中只有上定位件设置为可以相对于中部基座运动,但本发明不限于此。例如,可以设置两个齿条7,使得上定位件11和下定位件13能够同时相对于中部基座运动,此种结构更加复杂,但是可以将调节速度加快一倍。还可以将齿条7与下定位件13固连,而使得仅仅只有下定位件13能够相对于中部基座3上下运动。这些方式都在本发明的保护范围之内。
左右方向驱动轴22用于与相对于右定位件14固定的齿条8(齿条8水平延伸,在图1中以虚线示意性示出)相配合,而使得右定位件14相对于中部基座3左右运动。由此调节右定位件14的定位平面与左定位件12的定位平面之间的左右距离。也就是说,通过左右方向驱动轴22的正反向旋转,而调节所焊接箱型梁的宽度(从图1所示的视角来看)。需要指出的是,在上述的实施例中,相对设置的左定位件12和右定位件14中只有右定位件14设置为可以相对于中部基座3运动,但本发明不限于此。例如,可以设置两个齿条8,使得左定位件12和右定位件14能够同时相对于中部基座3运动,此种结构更加复杂,但是可以将调节速度加快一倍。还可以将齿条8与左定位件12固连,而使得仅仅只有左定位件12能够相对于中部基座3左右运动。这些方式都在本发明的保护范围之内。优选地,所述驱动装置的动力源为步进电机。
在一个实施例中,上下方向驱动轴21和左右方向驱动轴22的动力源为步进电机。在另一实施例中,上下方向驱动轴21和左右方向驱动轴22的动力源为伺服电机。
在上述的实施例中,采用齿轮齿条装置来驱动定位件的运动。在未图示的实施例中,采用缸-活塞机构来驱动定位件的运动。例如,在中部基座上设置上下延伸的缸(气缸或油缸等),将上定位件固定于与所述缸配合的活塞。通过活塞的运动,来实现定位件的上下运动。而且也同样可以采用缸-活塞机构来实现上定位件与下定位件的上下运动。左定位件和右定位件的左右运动也可以类似地以缸活塞机构来实现。有利的是,所述缸-活塞机构的动力源为液压缸,从而具有更高的稳定性与可操控性。
为了利于焊件的定位,在定位件上设置有电磁铁5(参见图1和图2)。从而,在将焊件移动到位后,给电磁铁通电,在焊接过程中将焊件牢固地保持在定位平面处。
上述定位装置的示例操作过程如下。
1.通过上下方向驱动轴21旋转,将上定位件11驱动至所需上下位置,即确定上定位件的的定位面和下定位件的定位面之间的距离。
2.通过左右方向驱动轴22旋转,将右定位件11驱动至所需左右位置,即确定右定位件的的定位面和左定位件的定位面之间的距离。
3.将需要焊接的钢板中的第一块钢板(例如下钢板43)放置于固定位置;
4.将调整好的定位装置放置于第一块钢板上(可以使用电磁铁进行固定)。
5.将其他钢板相对于其他定位件的定位表面固定(可以使用电磁铁进行固定)。
6.进行焊接。
7.焊接完毕后,对电磁铁断电。
8.使得上定位件11下降,使得右定位件向左运动。
9.将定位装置沿着纵向(中部基座的长度方向或箱型梁的长度方向)从焊接好的箱型梁中抽出。
为了便于对纵向长度较大的箱型梁进行更好的定位与支撑,可以在纵向上设置多个定位组合。图3中示出了四个定位组合:第一定位组合110、第二定位组合120、第三定位组合130和第四定位组合140。从而在纵向的四个位置处对待焊接钢板进行定位和支撑。
每个定位组合110包括一个上定位件11、一个下定位件13、一个左定位件12和一个右定位件14;以及与所述定位件相连接的齿条。而且,每个定位组合的相应定位件同步地运动。
上面以箱型梁为例对本发明的焊接定位装置进行了说明。实际上,本发明的焊接定位装置也可以用于其他的筒状构件。例如,在一未图示实施例中,焊接定位装置包括三个定位件,所述定位件安装在所述中部基座上,每个定位件限定一个与所述纵向平行的定位平面,且三个定位平面所在的面围合成一个正三角形筒形腔。中部基座位于所述筒形腔内。安装在所述中部基座上的驱动装置仅仅驱动一个定位件相对于所述中部基座运动,其中,所述定位件的运动方向与其定位平面垂直。由此,该设备能够实现对正三角形筒状构件的焊件。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种焊接定位装置,其特征在于,包括:
中部基座,其沿着纵向延伸;
至少三个定位件,所述定位件安装在所述中部基座上,每个定位件限定一个与所述纵向平行的定位平面,且所述定位平面所在的面围合成一个筒形腔,其中,所述中部基座位于所述筒形腔内;以及
驱动装置,其安装在所述中部基座上,用于驱动至少一个定位件相对于所述中部基座运动,其中,所述定位件的运动方向与其定位平面垂直,并且每个所述定位件包括临近于其定位平面设置的电磁铁。
2.如权利要求1所述的焊接定位装置,其特征在于,所述驱动装置为齿轮齿条装置。
3.如权利要求2所述的焊接定位装置,其特征在于,所述驱动装置的动力源为步进电机。
4.如权利要求2所述的焊接定位装置,其特征在于,所述驱动装置的动力源为伺服电机。
5.如权利要求1所述的焊接定位装置,其特征在于,所述驱动装置为缸-活塞机构。
6.如权利要求1所述的焊接定位装置,其特征在于,所述驱动装置的动力源为液压缸。
7.如权利要求1-6中任一项所述的焊接定位装置,其特征在于,所述定位件的数量为四个,包括第一定位件、第二定位件、第三定位件和第四定位件,其中,所述第一定位件与所述第三定位件的定位平面相互平行,所述第二定位件与所述第四定位件的定位平面相互平行,且垂直于所述第一定位件与所述第三定位件的定位平面。
8.如权利要求7所述的焊接定位装置,其特征在于,
所述第一定位件与所述第三定位件中的一个能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动;以及
所述第二定位件与所述第四定位件中的一个能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动。
9.如权利要求7所述的焊接定位装置,其特征在于,
所述第一定位件与所述第三定位件都能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动;以及
所述第二定位件与所述第四定位件都能够由所述驱动装置驱动而沿着垂直于其定位平面的方向运动。
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