CN108381109A - 应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，包括机座、油箱夹具和旋转驱动装置；油箱夹具包括固定架、支撑杆、伸缩装置、顶板以及与所述顶板相连的夹紧装置；至少两根所述支撑杆与所述伸缩装置相连，通过伸缩装置控制支撑杆在固定架上的移动，将变压器油箱从腔内定位夹紧在油箱夹具上；夹紧装置支撑顶板顶住变压器油箱的凸起，限制变压器油箱沿支撑杆方向的移动；旋转驱动装置固定在机座上，并与油箱夹具相连；旋转驱动装置驱动油箱夹具旋转，实现变位。本发明提出的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机结构紧凑，定位方便精确，且夹具的敞开性好，便于工件的装卸。
Description
技术领域
本发明涉及焊接辅助设备领域，具体涉及一种应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机。
背景技术
焊接变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。可与操作机、焊机配套使用，组成自动焊接中心，也可用于手工作业时的工件变位。变压器油箱骨架与波纹壁焊接的特殊性在于焊接面必须水平布置，因波纹壁薄，如果不是水平布置，焊接时的溶液会四处流，造成焊接质量下降。
目前，变压器制造水平仍较低下。变压器油箱骨架与波纹壁焊接时，主要由人工进行翻转、组装、焊接，劳动强度大、效率低、质量难以保证。焊接变位机研究最多的是用于工程机械中大型机架的焊接，以及用于大型管件、密封灌体的焊接，可用于变压器油箱焊接的变位机较少。现有焊接变位机结构形式一般为回转-倾斜式，不方便从变压器油箱框架的内部对其定位、夹紧。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，旨在解决现有焊接变位机结构形式一般为回转-倾斜式，不方便从变压器油箱框架的内部对其定位、夹紧的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，包括机座、油箱夹具和固定在所述机座上的旋转驱动装置；
所述油箱夹具包括固定架、支撑杆、伸缩装置、顶板以及与所述顶板相连的夹紧装置；
所述固定架包括垂直交叉连接的第一固定杆和第二固定杆；
所述旋转驱动装置分别与所述第一固定杆、所述第二固定杆相连，并驱动所述固定架旋转；
所述第一固定杆和所述第二固定杆上均设置有所述伸缩装置；
所述第一固定杆和所述第二固定杆的两端均设置有所述支撑杆，且其中至少两根所述支撑杆与所述伸缩装置相连；所述支撑杆垂直于所述第一固定杆和所述第二固定杆构成的平面；所述伸缩装置带动所述支撑杆沿所述第一固定杆和所述第二固定杆的杆长方向移动；
所述顶板设置在各所述支撑杆远离所述固定架的旋转中心的一侧；所述夹紧装置设置在各所述支撑杆上，并带动所述顶板沿所述支撑杆杆长方向移动，以限制变压器油箱骨架沿所述支撑杆杆长方向的移动。
优选地，所述支撑杆包括活动杆和不动杆；所述活动杆设置在所述第一固定杆和所述第二固定杆的一端；所述不动杆设置在所述第一固定杆和所述第二固定杆的另一端；各所述活动杆与所述伸缩装置一一对应相连。
优选地，所述伸缩装置包括门栓式快速夹钳；所述门栓式快速夹钳包括门栓以及和所述门栓相连的控制扳手，所述活动杆与所述门栓相连，且所述控制扳手设置在对应的所述第一固定杆和所述第二固定杆背离所述活动杆的一侧；所述第一固定杆和所述第二固定杆上分别开设有收容所述门栓的腔室，所述第一固定杆和所述第二固定杆朝向所述活动杆的侧壁上开设有与所述腔室连通的第一通孔，且所述第一通孔沿所述第一固定杆和所述第二固定杆杆长方向的长度为所述门栓式快速夹钳的行程。
优选地，所述油箱夹具还包括第一加强杆；所述第一加强杆一端与所述不动杆远离所述固定架的一端相连，另一端与所述固定架的旋转中心相连。
优选地，所述夹紧装置包括顶杆式快速夹钳；所述顶杆式快速夹钳包括顶杆以及和所述顶杆相连的控制杆；所述支撑杆靠近所述固定架的一端开设有第二通孔，所述第二通孔沿所述支撑杆杆长方向的长度为所述顶杆式快速夹钳的行程；所述顶杆式快速夹钳设置在所述顶板相对一侧的所述支撑杆上，所述顶杆通过所述第二通孔与所述顶板相连。
优选地，所述油箱夹具还包括第二加强杆；所述第二加强杆一端与所述第一固定杆远离所述固定架的旋转中心的一端相连，另一端与所述第二固定杆远离所述固定架的旋转中心的一端相连。
优选地，所述机座包括底座以及安装在所述底座一端的立柱，所述底座和所述立柱呈L型布置；所述旋转驱动装置固定在所述立柱上。
优选地，所述旋转驱动装置包括动力装置、联轴器、锁紧圆螺母、轴承、传动轴、轴承座、连接法兰和轴端锁紧螺母；所述轴承座和所述动力装置固定在所述立柱上；所述轴承座上设置有安装所述轴承的轴承孔；所述传动轴套设在所述轴承内，并通过所述锁紧圆螺母固定；所述传动轴的一端通过所述联轴器与所述动力装置相连，另一端与所述连接法兰通过所述轴端锁紧螺母紧固相连；所述连接法兰与所述固定架通过螺栓紧固相连。
优选地，所述连接法兰中心开设有用于套设所述传动轴的第三通孔；所述连接法兰远离所述旋转驱动装置的一端的端面上设置有四个凸起对；所述凸起对沿所述第四通孔的径向设置且与所述端面构成沟槽；所述第一固定杆和所述第二固定杆分别一一对应卡设在所述沟槽内，并通过螺栓与所述沟槽固定。
优选地，所述连接法兰中心还开设有与所述第三通孔连通的第四通孔，所述第四通孔邻近所述油箱夹具，所述第三通孔远离所述油箱夹具，所述第四通孔大于第三通孔，且所述轴端锁紧螺母置于所述第四通孔内。
本发明的技术方案中，通过伸缩装置带动至少两根支撑杆沿第一固定杆和第二固定杆的移动，使支撑杆在变压器油箱的腔内扩张收缩，达到支撑变压器的效果；夹紧装置带动顶板沿支撑杆移动，顶住变压器油箱内的凸起，限制变压器油箱沿支撑杆方向的移动，达到夹紧变压器油箱的目的；旋转驱动装置驱动油箱夹具旋转，实现变位机的变位。本发明提出的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机结构紧凑，定位方便精确。并且夹具的敞开性好，便于工件的装卸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机的结构示意图；
图2为为图1B-B的剖视图；
图3为图1中旋转驱动装置的结构示意图；
图4为图3中连接法兰的结构示意图；
图5为变压器油箱放置在油箱夹具上的结构示意图；
图6为图5A处的放大示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 机座 | 31 | 动力装置 |
| 2 | 油箱夹具 | 32 | 联轴器 |
| 21 | 固定架 | 33 | 锁紧圆螺母 |
| 211 | 第一固定杆 | 34 | 轴承 |
| 212 | 第二固定杆 | 35 | 传动轴 |
| 22 | 支撑杆 | 36 | 连接法兰 |
| 221 | 活动杆 | 361 | 凸起对 |
| 222 | 不动杆 | 362 | 凹槽 |
| 23 | 伸缩装置 | 37 | 轴端锁紧螺母 |
| 24 | 夹紧装置 | 38 | 轴承座 |
| 25 | 顶板 | 4 | 变压器油箱 |
| 3 | 旋转驱动装置 | 41 | 凸起 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种应用于变压器油箱4骨架与波纹壁的焊接变位机。
请参照图1至图2，在本发明一实施例中，该应用于变压器油箱4骨架与波纹壁的焊接变位机，包括机座1、油箱夹具2和固定在机座1上的旋转驱动装置3；油箱夹具2包括固定架21、支撑杆22、伸缩装置23、顶板25以及与顶板25相连的夹紧装置24；固定架21包括垂直交叉连接的第一固定杆211和第二固定杆212；旋转驱动装置3分别与第一固定杆211、第二固定杆212相连，并驱动固定架21旋转；第一固定杆211和第二固定杆212上均设置有伸缩装置23；第一固定杆211和第二固定杆212的两端均设置有支撑杆22，且其中至少两根支撑杆22与伸缩装置23相连；支撑杆22垂直于第一固定杆211和第二固定杆212构成的平面；伸缩装置23带动支撑杆22沿第一固定杆211和第二固定杆212的杆长方向移动；顶板25设置在各支撑杆22远离固定架21的旋转中心的一侧；夹紧装置24设置在各支撑杆22上，并带动顶板25沿支撑杆22杆长方向移动，以限制变压器油箱4骨架沿支撑杆22杆长方向的移动。
本发明的技术方案中，通过伸缩装置23带动至少两根支撑杆22沿第一固定杆211和第二固定杆212的移动，使支撑杆22在变压器油箱4的腔内扩张和收缩，达到支撑变压器的效果；夹紧装置24带动顶板25沿支撑杆22移动，顶住变压器油箱4内的凸起，限制变压器油箱4沿支撑杆22方向的移动，达到夹紧变压器油箱4的目的；旋转驱动装置3驱动油箱夹具2旋转，实现变位机的变位。本发明提出的应用于变压器油箱4骨架与波纹壁的焊接变位机结构紧凑，定位方便精确。并且夹具的敞开性好，便于工件的装卸。
第一固定杆211和第二固定杆212上的至少一根支撑杆22与伸缩装置23的连接可确保矩形油箱长和宽两个方向的定位支撑，同时也可通过调整伸缩装置23带动支撑杆22的位移大小来适用不同尺寸的油箱。
两根以上的支撑杆22与伸缩装置23相连时，伸缩装置23的数量增多，且结构更复杂，因而优选为两个支撑杆22与伸缩装置23相连的方式。具体的实施方式如下，支撑杆22包括活动杆221和不动杆222；活动杆221设置在第一固定杆211和第二固定杆212的一端；不动杆222设置在第一固定杆211和第二固定杆212的另一端；各活动杆221与伸缩装置23一一对应相连。通过在第一固定杆211和第二固定杆212的两端分别设置活动杆221和不动杆222，伸缩装置23与活动杆221相连，带动活动杆221移动，即可实现支撑杆22在变压器油箱4腔内的扩张和收缩，大大简化了结构，同时节约了成本。支撑杆22的材料选用槽钢，槽钢的截面为凹槽形的长条钢材。槽钢的承载能力强，广泛用于支架结构。槽钢凹槽的开口方向朝向固定架21的旋转中心，夹紧装置24设置在槽钢凹槽内的底面，顶板25设置在与夹紧装置24相对的槽钢的另一面。
伸缩装置23包括门栓式快速夹钳；门栓式快速夹钳包括门栓以及和门栓相连的控制扳手，活动杆221与门栓相连，且控制扳手设置在对应的第一固定杆211和第二固定杆212背离活动杆221的一侧；第一固定杆211和第二固定杆212上分别开设有收容门栓的腔室，第一固定杆211和第二固定杆212朝向活动杆221的侧壁上开设有与腔室连通的第一通孔，且第一通孔沿第一固定杆211和第二固定杆212杆长方向的长度为门栓式快速夹钳的行程。门栓式快速夹钳的行程可调，通过调节门栓式快速夹钳的行程，可满足不同尺寸的变压器油箱4的支撑定位。
为了加强支撑杆22的强度，使整个油箱夹具2的结构更加稳定，油箱夹具2还包括第一加强杆；第一加强杆一端与不动杆222远离固定架21的一端相连，另一端与固定架21的旋转中心相连。第一加强杆、固定架21和不动杆222构成一个稳定的三角形结构，减小了油箱夹具2的变形。
请参照图5和图6，夹紧装置24包括顶杆式快速夹钳；顶杆式快速夹钳包括顶杆以及和顶杆相连的控制杆；支撑杆22靠近固定架21的一端开设有第二通孔，第二通孔沿支撑杆22杆长方向的长度为顶杆式快速夹钳的行程；顶杆式快速夹钳设置在顶板25相对一侧的支撑杆22上，顶杆通过第二通孔与顶板25相连。通过顶杆式快速夹钳推动顶板25，顶板顶住变压器油箱4的凸起41，限定变压器油箱4沿支撑杆22方向的移动达到夹紧的效果，且结构简单，便于夹紧。
为了加强固定架21的整体强度，油箱夹具2还包括第二加强杆；第二加强杆一端与第一固定杆211远离固定架21的旋转中心的一端相连，另一端与第二固定杆212远离固定架21的旋转中心的一端相连。第二加强杆、第一固定杆211和第二固定杆212构成一个稳定的三角形结构，四个这样的三角形构成一个平行四边形结构，使固定架21的结构稳定可靠。
机座1包括底座以及安装在底座一端的立柱，底座和立柱呈L型布置；旋转驱动装置3固定在立柱上。底座包括两根平行设置的底杆。立柱架设在两根底杆上，并位于两根底杆的一端。底杆另一端与油箱夹具2远离立柱的一端平齐。底座与立柱呈L型布置，油箱夹具2位于两根底杆上方，且位于立柱靠近两根底杆另一端的一侧，L型布置的机座结构紧凑，稳定性好。
油箱夹具2的旋转变位通过旋转驱动装置3来实现，动力装置31可以为伺服电机与减速齿轮构成，伺服电机具有传动精度高，可控性强等优点，通过减速齿轮减速后输出动力。请参照图3，旋转驱动装置3包括动力装置31、联轴器32、锁紧圆螺母33、轴承34、传动轴35、轴承座38、连接法兰36和轴端锁紧螺母37；轴承座38和动力装置31固定在立柱上；轴承座38上设置有安装轴承34的轴承孔；传动轴35套设在轴承34内，并通过锁紧圆螺母33固定；传动轴35的一端通过联轴器32与动力装置31相连，另一端与连接法兰36通过轴端锁紧螺母37紧固相连；连接法兰36与固定架21通过螺栓紧固相连。动力装置31的动力通过传动轴35传递到固定架21，带动固定架21旋转。应用于变压器油箱4骨架与波纹壁的焊接变位机还包括机壳以及设置在机壳内的控制系统；立柱设置在机壳内；机壳上设置有用于控制控制系统的控制界面，控制系统与旋转驱动装置3相连；旋转驱动装置3设置在机壳内并与油箱夹具2相连。为了延长变位机的使用寿命，将旋转驱动装置3设置在机壳内，防止灰尘或焊屑等影响旋转驱动装置3的传动精度以及使用寿命。同时控制系统与旋转驱动装置3相连，控制选中驱动装置工作参数，实现自动化控制。在机器人自动化焊接中，通过控制器与机器人相连，实现机器人自动焊接，可使焊接效率大大提高。
请参照图4，连接法兰36中心开设有用于套设传动轴35的第三通孔；连接法兰36远离旋转驱动装置3的一端的端面上设置有四个凸起对361；凸起对361沿第四通孔的径向设置且与端面构成沟槽362；第一固定杆211和第二固定杆212分别一一对应卡设在沟槽362内，并通过螺栓与沟槽362固定。连接法兰36连接旋转驱动装置3与油箱夹具2，并带动油箱夹具2的旋转变位。通过在连接法兰36与固定架21相连的端面上设置凸起对361，使凸起对361与端面构成凹槽362，固定架21卡设在凹槽362内，并通过螺栓将连接法兰36与卡设在凹槽内的固定架21紧固，连接紧密且可靠性高。
进一步地，连接法兰36中心还开设有与第三通孔连通的第四通孔，第四通孔邻近油箱夹具2，第三通孔远离油箱夹具2，第四通孔大于第三通孔，且轴端锁紧螺母37置于第四通孔内。连接法兰36为圆盘状。将轴端锁紧螺母37设置于第四通孔内可避免轴端锁紧螺母37受外力作用而导致轴端锁紧螺母37与传动轴35连接的松动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，包括机座、油箱夹具和固定在所述机座上的旋转驱动装置；
所述油箱夹具包括固定架、支撑杆、伸缩装置、顶板以及与所述顶板相连的夹紧装置；
所述固定架包括垂直交叉连接的第一固定杆和第二固定杆；
所述旋转驱动装置分别与所述第一固定杆、所述第二固定杆相连，并驱动所述固定架旋转；
所述第一固定杆和所述第二固定杆上均设置有所述伸缩装置；
所述第一固定杆和所述第二固定杆的两端均设置有所述支撑杆，且其中至少两根所述支撑杆与所述伸缩装置相连；所述支撑杆垂直于所述第一固定杆和所述第二固定杆构成的平面；所述伸缩装置带动所述支撑杆沿所述第一固定杆和所述第二固定杆的杆长方向移动；
所述顶板设置在各所述支撑杆远离所述固定架的旋转中心的一侧；所述夹紧装置设置在各所述支撑杆上，并带动所述顶板沿所述支撑杆杆长方向移动，以限制变压器油箱骨架沿所述支撑杆杆长方向的移动。
2.如权利要求1所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述支撑杆包括活动杆和不动杆；所述活动杆设置在所述第一固定杆和所述第二固定杆的一端；所述不动杆设置在所述第一固定杆和所述第二固定杆的另一端；各所述活动杆与所述伸缩装置一一对应相连。
3.如权利要求2所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述伸缩装置包括门栓式快速夹钳；所述门栓式快速夹钳包括门栓以及和所述门栓相连的控制扳手，所述活动杆与所述门栓相连，且所述控制扳手设置在对应的所述第一固定杆和所述第二固定杆背离所述活动杆的一侧；所述第一固定杆和所述第二固定杆上分别开设有收容所述门栓的腔室，所述第一固定杆和所述第二固定杆朝向所述活动杆的侧壁上开设有与所述腔室连通的第一通孔，且所述第一通孔沿所述第一固定杆和所述第二固定杆杆长方向的长度为所述门栓式快速夹钳的行程。
4.如权利要求2所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述油箱夹具还包括第一加强杆；所述第一加强杆一端与所述不动杆远离所述固定架的一端相连，另一端与所述固定架的旋转中心相连。
5.如权利要求1所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述夹紧装置包括顶杆式快速夹钳；所述顶杆式快速夹钳包括顶杆以及和所述顶杆相连的控制杆；所述支撑杆靠近所述固定架的一端开设有第二通孔，所述第二通孔沿所述支撑杆杆长方向的长度为所述顶杆式快速夹钳的行程；所述顶杆式快速夹钳设置在所述顶板相对一侧的所述支撑杆上，所述顶杆通过所述第二通孔与所述顶板相连。
6.如权利要求1-5任一项所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述油箱夹具还包括第二加强杆；所述第二加强杆一端与所述第一固定杆远离所述固定架的旋转中心的一端相连，另一端与所述第二固定杆远离所述固定架的旋转中心的一端相连。
7.如权利要求1-5任一项所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述机座包括底座以及安装在所述底座一端的立柱，所述底座和所述立柱呈L型布置；所述旋转驱动装置固定在所述立柱上。
8.如权利要求7所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述旋转驱动装置包括动力装置、联轴器、锁紧圆螺母、轴承、传动轴、轴承座、连接法兰和轴端锁紧螺母；所述轴承座和所述动力装置固定在所述立柱上；所述轴承座上设置有安装所述轴承的轴承孔；所述传动轴套设在所述轴承内，并通过所述锁紧圆螺母固定；所述传动轴的一端通过所述联轴器与所述动力装置相连，另一端与所述连接法兰通过所述轴端锁紧螺母紧固相连；所述连接法兰与所述固定架通过螺栓紧固相连。
9.如权利要求8所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述连接法兰中心开设有用于套设所述传动轴的第三通孔；所述连接法兰远离所述旋转驱动装置的一端的端面上设置有四个凸起对；所述凸起对沿所述第四通孔的径向设置且与所述端面构成沟槽；所述第一固定杆和所述第二固定杆分别一一对应卡设在所述沟槽内，并通过螺栓与所述沟槽固定。
10.如权利要求9所述的应用于变压器油箱骨架与波纹壁的焊接变位机，其特征在于，所述连接法兰中心还开设有与所述第三通孔连通的第四通孔，所述第四通孔邻近所述油箱夹具，所述第三通孔远离所述油箱夹具，所述第四通孔大于第三通孔，且所述轴端锁紧螺母置于所述第四通孔内。
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