CN110026704A - 一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置 - Google Patents

Abstract

一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，包括底座，底座上安装有支座、左支撑块和右支撑块，左支撑块和右支撑块上滑动支撑有夹具，通过支座上安装的定位销插入夹具的凸轮形槽中，向小直径方向运动，夹紧夹具，向大直径方向运动，松开夹具，从而实现夹具的自动装夹；夹紧销末端加工成锥形并开有四个均布的窄槽，夹紧杆和卡爪向筒体内壁移动并逐渐夹紧筒体内壁，可实现自动定心，夹紧力均匀；卡爪上安装有压力传感器，根据夹紧时压力变化来判断夹紧程度，控制第三电机的运动，实现自动顶紧安装；然后在夹具上安装检测模块即可以实现检测位置的转移，只需要保证检测块的精度即可，无需对零件的精度进行加工，从而降低成本。

Description

一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置

技术领域

本发明涉及机械焊接领域，尤其是涉及一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置。

背景技术

焊接滚轮架有四个滚轮支撑一个筒形焊件，理论上四个滚轮中心轴线都在同一个平面且相互平行，并且焊件一端两滚轮间距离与另一端两滚轮间距离相等，达到每个滚轮轴线与焊件中心线平行。但由于制造和安装精度等原因，滚轮轴线和焊件中心轴线不平行而形成螺旋角，导致焊件轴向窜动。

目前常用的防轴向窜动焊接滚轮架主要由主动滚轮（驱动焊件回转），从动滚轮架（调节焊件轴向窜动方向），焊件轴向窜动检测装置和控制系统组成。焊件轴向窜动检测装置主要通过传感器用弹簧力顶住焊件端面，从而跟随焊件的轴向窜动。根据轴向窜动位移和速度的大小和方向，反馈给控制系统，防窜机械执行机构动作，达到防窜目的。

但目前防轴向窜动焊接滚轮架存在如下问题：首先目前常用检测方式是检测焊件端面轴向运动，但会受到焊件端面不平度影响，这就需要对焊件的测试端面进行加工，但对于大型焊件，加工难度和费用高，防窜检测装置降低对端面加工要求显得尤为重要。其次是由于目前国内现行工艺的情况，决定了焊件外形形状与理论形状偏差较大，即圆度、圆柱度误差比较大，加大了焊件在滚轮架上转动时轴向窜动的幅度和随机性。基于以上问题，使很多筒体焊件生产厂家虽需要焊接防窜滚轮架，但防窜功能仍靠操作工眼看手调来完成防窜功能，自动防窜功能只是一个摆设。

针对以上问题，本发明设计转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面的工具将检测位置转移到夹具上，降低对焊件检测端面的加工要求和工件外形的形状偏差要求。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的焊接滚轮架上筒形焊件在检测其窜动过程中对筒形焊件精度要求高，导致成本增加或者放弃检测的问题，提供一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，包括底座，底座上安装有用于在底座上形成高度差的支座，位于支座一侧的底座上滑动设置有相互配合的左支撑块和右支撑块，左支撑块和右支撑块通过第一驱动装置驱动两个同时滑动以调整两者间距，左支撑块和右支撑块上均开设有竖直设置的凹槽，凹槽内滑动支撑有夹具且夹具的中心线与焊接滚轮架上筒形焊件的中心线重合，凹槽的宽度与夹具的厚度相同，夹具的中心位置开设有夹具中心孔，夹具中心孔内穿设有螺套，螺套的中心螺纹孔内拧设有贯穿夹具的夹紧销且夹紧销的中心线与夹具的中心线重合，夹紧销的两端均延伸至中心孔外部，夹紧销靠近支座的一端中心位置开设有方形孔，夹紧销远离支座的一端加工为锥形面，夹具远离支撑座的一侧上设置有四组导向块，每组导向块沿夹具中心孔向外发散等间距设置，每组导向块上均滑动穿设有夹紧杆，夹紧杆的其中一端顶压在夹紧销的锥形面上，夹紧杆的另一端上安装有卡爪，夹紧杆上还套设有复位弹簧，复位弹簧的其中一端顶在一个导向块上，复位弹簧的另一端顶在夹紧杆外壁上，通过复位弹簧的弹性作用力将夹紧杆顶压在夹紧销的锥形面上，夹紧销在螺套内旋进通过夹紧销的锥形面推动夹紧杆上的卡爪向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上以实现夹具的安装，卡爪和夹紧杆连接处还安装有压力传感器，通过压力传感器达到设定值来确定卡爪运动到位。

所述的支座上还通过第二驱动装置滑动安装有立柱，立柱的滑动方向与夹具的中心线方向平行，立柱顶部转动安装有传动轴，传动轴通过第三驱动装置驱动其转动，传动轴的中心线与夹紧销的中心孔中心线重合，传动轴靠近夹具一端设计有与夹紧销方形孔相互匹配的方形端面，通过传动轴方形端面插入夹紧销方形孔内驱动夹紧销旋进距离，从而自动控制锥形面推动夹紧杆上的卡爪向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上。

所述的第一驱动装置包括第一电机和第一丝杠，第一电机驱动第一丝杠转动，左支撑块和右支撑块通过螺母副安装在第一丝杠上，第二驱动装置包括第二电机和第二丝杠，第二电机驱动第二丝杠转动，立柱通过螺母副安装在第二丝杠上，第三驱动装置包括第三电机，第三电机驱动传动轴转动。

所述的夹具包括铝合金框架和有机玻璃板，有机玻璃板覆盖在铝合金框架靠近立柱的一侧上两者通过螺钉固定在一起，

所述的传动轴靠近夹具的一端上通过锥形销固定有圆盘，圆盘靠近夹具的一端上设置有定位销，夹具上设置有与定位销相互配合的凸轮形槽。

本发明的有益效果是：本发明通过定位销插入夹具的凸轮形槽中，向小直径方向运动，夹紧夹具，向大直径方向运动，松开夹具，从而实现夹具的自动装夹；夹紧销末端加工成锥形并开有四个均布的窄槽，夹紧杆和卡爪向筒体内壁移动并逐渐夹紧筒体内壁，可实现自动定心，夹紧力均匀；卡爪上安装有压力传感器，根据夹紧时压力变化来判断夹紧程度，控制第三电机的运动，实现自动顶紧安装；然后在夹紧销的方向孔中安装检测模块即可以实现检测位置的转移，只需要保证检测块的精度即可，无需对零件的精度进行加工，从而降低成本。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明中夹具的主视图。

图4为本发明中图3的侧视图。

图5为本发明中左支撑块的结构示意图。

图6为本发明中图5的侧视图。

图7为本发明中图5的俯视图。

图8为本发明中夹紧销的结构示意图。

图9为本发明中图8的右视图。

图10为本发明中图8的左视图。

图11为本发明中左支撑块和右支撑块移动后使夹具脱离凹槽的状态示意图。

图12为本发明中图11的侧视图。

图13为本发明中卡爪夹紧筒体的结构示意图。

图14为本发明中图13的侧视图。

图15为本发明中夹具安装在筒体上的结构示意图。

图16为本发明中图15的侧视图。

图示标记：1、底座，2、支座，3、第二电机，4、第二丝杠，5立柱，6、第三电机，7、传动轴，8、圆锥销，9、圆盘，10、定位销，11、夹具，12、铝合金框架，13、有机玻璃板，14、夹紧销，15、螺套，16、固定套，17、夹紧杆，18、键，19、第一导向块，20、复位弹簧，21、第二导向块，22、卡爪，23、压力传感器，24、第一电机，25、第一丝杠，26、左支撑块，27、右支撑块。

具体实施方式

图中所示，具体实施方式如下：

一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，包括底座1，底座1上安装有用于在底座1上形成高度差的支座2，位于支座2一侧的底座1上滑动设置有相互配合的左支撑块26和右支撑块27，左支撑块26和右支撑块27通过第一驱动装置驱动两个同时滑动，以调整两者间距，左支撑块26和右支撑块27均采用L形板结构，左支撑块26和右支撑块27上均开设有竖直设置的凹槽，凹槽的宽度与夹具的厚度相同，凹槽内滑动支撑有夹具且夹具的中心线与焊接滚轮架上筒形焊件的中心线重合，在夹具脱离左支撑块和右支撑块的凹槽后在左支撑块和右支撑块让设置有用于支撑夹具的平台，夹具11包括铝合金框架12和有机玻璃板13，有机玻璃板13覆盖在铝合金框架12靠近立柱的一侧上两者通过螺钉固定在一起，夹具的中心位置开设有夹具中心孔，夹具中心孔内穿设有螺套15，螺套15的中心螺纹孔内拧设有贯穿夹具的夹紧销14且夹紧销14的中心线与夹具11的中心线重合，夹紧销14的两端均延伸至中心孔外部，夹紧销靠近支座的一端中心位置开设有方形孔，夹紧销远离支座的一端加工为锥形面，夹具远离支座的一侧上设置四组导向块，每组导向块包括第一导向块19和第二导向块21，每组导向块沿夹具中心孔向外发散等间距设置，每组导向块上均滑动穿设有夹紧杆17，第一导向块19和夹紧杆17之间设置有键18以限定夹紧杆的滑动方向，夹紧杆17的其中一端顶压在夹紧销的锥形面上，且外部盖设有固定套16，夹紧杆的另一端上安装有卡爪，夹紧杆上还套设有复位弹簧，复位弹簧的其中一端顶在第二导向块21上，复位弹簧20的另一端顶在夹紧杆外壁上，通过复位弹簧20的弹性作用力将夹紧杆17顶压在夹紧销14的锥形面上，夹紧销14在螺套内旋进通过夹紧销14的锥形面推动夹紧杆17上的卡爪22向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上以实现夹具11的安装，卡爪11和夹紧杆17连接处还安装有压力传感器23，通过压力传感器23达到设定值来确定卡爪22运动到位，夹紧销14的外表面加工有左旋螺纹，末端的锥形面上加工有四个均布的窄槽，通过窄槽可以实现自动定位功能。

所述的支座上还通过第二驱动装置滑动安装有立柱5，立柱的滑动方向与夹具的中心线方向平行，立柱5顶部转动安装有传动轴7，传动轴7通过第三驱动装置驱动其转动，传动轴7的中心线与夹紧销14的中心孔中心线重合，传动轴7靠近夹具一端设计有与夹紧销14方形孔相互匹配的方形端面，通过传动轴7方形端面插入夹紧销14方形孔内驱动夹紧销旋进距离，从而自动控制夹紧销14锥形面推动夹紧杆17上的卡爪11向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上。

所述的第一驱动装置包括第一电机24和第一丝杠25，第一电机24驱动第一丝杠25转动，左支撑块26和右支撑块27通过螺母副安装在第一丝杠25上，第一丝杠25的中心位置位于与夹具中心线位置的正下方，第一丝杠25自中心往两侧设置旋向相反的螺纹，当第一电机24驱动第一丝杠25转动时候，因为两端螺纹旋向相反，此时左支撑块26和右支撑块27相互靠拢直至接触，此时通过吊装装置将夹具放置在凹槽内实现夹具的准确定位；第二驱动装置包括第二电机和第二丝杠，第二电机3驱动第二丝杠4转动，立柱5通过螺母副安装在第二丝杠4上；第三驱动装置包括第三电机6，第三电机6驱动传动轴7转动，传动轴7靠近夹具的一端上通过圆锥销8固定有圆盘9，圆盘9靠近夹具11的一端上设置有四个定位销10，夹具11上设置有四个与定位销10相互配合的凸轮形槽，第二电机驱动第二丝杠转动，通过第二丝杠带动立柱5向夹具11方向运动，立柱5上的传动轴7和圆盘9随着第二丝杠的转动一起运动，当四个定位销10插入夹具11上的凸轮形槽中时且此时定位销10位于凸轮形槽的大直径位置，传动轴7末端的方形端面恰好插入夹紧销14的方形孔中，此时第二电机停止转动，立柱5不再向前运动，第三电机开始转动，圆盘9带动定位销10从夹具11上凸轮形槽的大直径位置转向小直径位置，夹紧夹具11，插入夹紧销14方形孔中的传动轴7在转动时推动夹紧销14旋进，然后夹紧销14的圆锥面推动夹紧杆17带动卡爪11向远离夹具11中心线方向运动，当定位销10运动至凸轮形槽小径位置后，第三电机停止转动，第一电机反向转动，左支撑块26和右支撑块27向第一丝杠25的左右两端运动，使得夹具11脱离凹槽，但是夹具11仍然支撑在左支撑块26和右支撑块27的一个平台上，但是不能阻碍夹具11的轴向运动，然后第一电机24停止转动，第二电机3开始转动带动整个夹具11向焊接件筒体端面运动，当夹具11距离筒体端面为15-20mm处停止转动。

然后第三电机6转动，夹紧销14继续向焊接件筒体方向运动，此时夹紧销14的锥形面推动夹紧杆17带动卡爪22向筒体内壁移动并逐渐夹紧筒体内壁，然后第三电机6反向转动带动传动轴7转动，转动轴7通过圆锥销8带动圆盘9和定位销10转动，此时定位销10向夹具本体11的凸轮形槽的大直径位置运动，从而松开夹具11，当卡爪22逐渐夹紧筒体内壁时，卡爪22上压力传感器23受到挤压，达到压力的限定值时，电动机6停止转动，

最后第一电机24继续转动，将左支撑块26和右支撑块27向第一丝杠25的左右两端运动，不再对夹具11进行支撑。第二电机3转动控制圆盘9和定位销10脱离夹具，运动至初始位置，然后在夹具11上安装尺寸规格较小的检测模块从而实现检测端面的转移。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，其特征在于：包括底座，底座上安装有用于在底座上形成高度差的支座，位于支座一侧的底座上滑动设置有相互配合的左支撑块和右支撑块，左支撑块和右支撑块通过第一驱动装置驱动两个同时滑动以调整两者间距，左支撑块和右支撑块上均开设有竖直设置的凹槽，凹槽内滑动支撑有夹具且夹具的中心线与焊接滚轮架上筒形焊件的中心线重合，凹槽的宽度与夹具的厚度相同，夹具的中心位置开设有夹具中心孔，夹具中心孔内穿设有螺套，螺套的中心螺纹孔内拧设有贯穿夹具的夹紧销且夹紧销的中心线与夹具的中心线重合，夹紧销的两端均延伸至中心孔外部，夹紧销靠近支座的一端中心位置开设有方形孔，夹紧销远离支座的一端加工为锥形面，夹具远离支撑座的一侧上设置有四组导向块，每组导向块沿夹具中心孔向外发散等间距设置，每组导向块上均滑动穿设有夹紧杆，夹紧杆的其中一端顶压在夹紧销的锥形面上，夹紧杆的另一端上安装有卡爪，夹紧杆上还套设有复位弹簧，复位弹簧的其中一端顶在一个导向块上，复位弹簧的另一端顶在夹紧杆外壁上，通过复位弹簧的弹性作用力将夹紧杆顶压在夹紧销的锥形面上，夹紧销在螺套内旋进通过夹紧销的锥形面推动夹紧杆上的卡爪向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上以实现夹具的安装，卡爪和夹紧杆连接处还安装有压力传感器，通过压力传感器达到设定值来确定卡爪运动到位，

所述的支座上还通过第二驱动装置滑动安装有立柱，立柱的滑动方向与夹具的中心线方向平行，立柱顶部转动安装有传动轴，传动轴通过第三驱动装置驱动其转动，传动轴的中心线与夹紧销的中心孔中心线重合，传动轴靠近夹具一端设计有与方形孔相互匹配的方形端面，通过方形端面插入方形孔内驱动夹紧销旋进距离从而自动控制锥形面推动夹紧杆上的卡爪向外延伸直至卡紧在焊接滚轮架上筒形焊件内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，其特征在于：所述的第一驱动装置包括第一电机和第一丝杠，第一电机驱动第一丝杠转动，左支撑块和右支撑块通过螺母副安装在第一丝杠上，第二驱动装置包括第二电机和第二丝杠，第二电机驱动第二丝杠转动，立柱通过螺母副安装在第二丝杠上，第三驱动装置包括第三电机，第三电机驱动传动轴转动。

3.根据权利要求1所述的一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面装置，其特征在于：所述的夹具包括铝合金框架和有机玻璃板，有机玻璃板覆盖在铝合金框架靠近立柱的一侧上两者通过螺钉固定在一起。

4.根据权利要求1所述的一种转移焊接滚轮架上筒形焊件检测面的工具，其特征在于：所述的传动轴靠近夹具的一端上通过锥形销固定有圆盘，圆盘靠近夹具的一端上设置有定位销，夹具上设置有与定位销相互配合的凸轮形槽。