一种医疗成像CT机底座单腿焊接用气动紧固工装
技术领域
本发明涉及医疗器械零部件加工领域,具体是涉及一种医疗成像CT机底座单腿焊接用气动紧固工装。
背景技术
CT设备作为常见的医疗器械,其不仅提高了诊疗的准确性,同时还为医生更好地采取有效治疗手段提供了保障。在CT设备的生产过程中,需要针对各零部件进行单独加工,通常情况下,CT设备底座单腿包括:底座本体、设置于底座本体的支撑腿、设置于支撑腿顶部的承台板。其中支撑腿为型钢,底座和承台板均为钢板。
目前的CT机底座单腿焊接用的紧固工装,放置焊接用零件以及拆下焊接完成的工件速度较慢,耗时较长,并且会大量消耗焊工的体力,影响生产效率。
中国专利CN201721138046.5公开了一种CT设备底座单腿焊接模具,其包括设置有工作面的加工承台,加工承台的工作面设置有用于加工第一CT设备底座单腿的第一加工单元和用于加工第二CT设备底座单腿的第二加工单元。
该专利公开的模具通过螺栓与焊接件固定连接,在焊接之前需要用螺栓将焊接件与模具固定,在焊接完成后还需要将螺栓拆下,反复拆装螺栓效率太低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种医疗成像CT机底座单腿焊接用气动紧固工装,本工装可以快速紧固CT机底座单腿焊接所需的型钢和钢板,方便、快捷,大幅度提高了生产效率。
为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
一种医疗成像CT机底座单腿焊接用气动紧固工装,应用于固定底座单腿,底座单腿包括有型钢和设置于型钢两端的钢板,型钢水平横置,钢板竖直设置,钢板上设置有多个贯穿钢板的螺栓孔,包括有工作台,工作台的中间设置有型钢定位台,工作台的两侧设置有一对钢板定位台;型钢定位台包括有第一有动力滑台、锁边治具,第一有动力滑台贯穿工作台的台面并且与工作台固定连接,第一有动力滑台的工作端竖直向上设置,锁边治具固定安装在第一有动力滑台的工作端,锁边治具的工作部与型钢的底壁和侧壁抵靠;钢板定位台包括有第二有动力滑台、锁孔治具,第二有动力滑台固定安装在工作台的台面,第二有动力滑台的工作方向水平朝向型钢定位台设置,多个锁孔治具与每个螺栓孔一一对应,锁孔治具固定安装在第二有动力滑台的工作端,锁孔治具的工作部插入至螺栓孔内部并且与螺栓孔固定连接。
优选地,第一有动力滑台包括有第一无动力滑台和第一直线驱动器,第一无动力滑台贯穿工作台并且嵌入式地安装在工作台上,第一直线驱动器的非工作部与工作台固定连接,第一直线驱动器的工作部竖直向上设置并且与第一无动力滑台的活动部固定连接,锁边治具与第一无动力滑台的活动部固定连接。
优选地,第一无动力滑台包括有第一活动板、导柱、导套,第一活动板水平设置于工作台的台面上方,导柱固定安装在第一活动板的四角,导柱竖直设置,导柱的顶端与第一活动板的底面固定连接,导套套设在每个导柱上,导套贯穿工作台并且与工作台固定连接。
优选地,锁边治具包括有撑板和定位柱,撑板水平设置,撑板的顶面与型钢的底壁抵靠,多个定位柱固定安装在撑板的顶面,定位柱竖直设置,定位柱的周壁与型钢的侧壁抵靠。
优选地,第二有动力滑台包括有第二无动力滑台、第二直线驱动器,第二无动力滑台和第二直线驱动器均固定安装在工作台的台面上,第二无动力滑台与第二直线驱动器的工作方向相同,第二无动力滑台的工作方向水平朝向型钢的端面,第二直线驱动器的工作部与第二无动力滑台固定连接,多个锁孔治具固定安装在第二无动力滑台上。
优选地,第二无动力滑台包括有第二活动板、竖板、第一滑块、滑轨,第二活动板水平设置,竖板竖直设置并且固定安装在第二活动板的顶面,竖板与型钢的端面平行,锁孔治具与竖板固定连接,第一滑块固定安装在第二活动板的底面,滑轨固定安装在工作台的台面,第一滑块与滑轨滑动连接,第一滑块的滑动方向水平设置并且垂直于型钢的端面。
优选地,锁孔治具包括有无动力三爪卡盘,无动力三爪卡盘与第二有动力滑台的工作部固定连接,无动力三爪卡盘包括有盘型滑台,盘型滑台的一面设置有环绕盘型滑台轴线均布的三个滑槽,滑槽自盘型滑台的轴心出发径向贯穿盘型滑台,滑槽内部安装有与滑槽滑动配合的第二滑块,每个第二滑块上均安装有一个锁孔卡爪,锁孔治具还包括有驱动锁孔卡爪向外张开的动力机构和驱动锁孔卡爪向内复位的复位机构。
优选地,锁孔卡爪为扇环形状,三个锁孔卡爪组合成不完整的圆环,该圆环的内孔为上底朝向型钢端面设置的圆台形状;动力机构包括有第三活动板、顶柱、第三直线驱动器,第三直线驱动器与第二有动力滑台的工作部固定连接,第三直线驱动器的工作端水平朝向型钢的端面设置,第三活动板固定安装在第三直线驱动器的工作端,第三活动板设置于无动力三爪卡盘远离型钢的一侧,顶柱固定安装在第三活动板靠近锁孔卡爪的一面,多个顶柱与每个锁孔卡爪一一对应,顶柱与锁孔卡爪的内孔同轴,锁孔卡爪的内孔朝向顶柱的一端直径大于顶柱的直径,锁孔卡爪的内孔远离顶柱的一端直径小于顶柱的直径。
优选地,锁孔卡爪包括有自下而上顺序连接的连接部、变径部、工作部,三个连接部的外壁位于同一个正棱台的外周面上,三个变径部的外壁位于同一个上底朝下设置的圆台的外周面上,三个工作部的外壁位于同一个圆柱面上,工作部的外径小于螺栓孔的直径。
优选地,复位机构包括有弹性件和止动件,弹性件放置于每个滑槽内部,止动件贯穿第二有动力滑台、盘型滑台并且与第二有动力滑台、盘型滑台固定连接,止动件穿过滑槽,弹性件的两端分别与第二滑块、止动件抵靠。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
锁边治具用于固定型钢,锁边治具通过约束型钢的底壁和侧壁,使得型钢得以水平横置并且在锁边治具上保持固定的姿态,第一有动力滑台用于驱动锁边治具竖直上下移动从而改变型钢的高度;锁孔治具用于固定钢板,锁孔治具通过约束螺栓孔从而与钢板固定连接,第二有动力滑台用于驱动锁孔治具朝向型钢定位台靠近或远离;焊接工作前,第二有动力滑台驱动锁孔治具靠近型钢定位台,使得钢板的侧壁与型钢的端部抵靠,从而具备焊接条件;焊接完成后,第二有动力滑台驱动锁孔治具远离型钢定位台,使得锁孔治具与钢板分离,工作人员将底座单腿从锁边治具中取出。
本工装可以快速紧固CT机底座单腿焊接所需的型钢和钢板,方便、快捷,大幅度提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的工作状态立体图;
图2为本发明的卸料状态立体图;
图3为本发明的工作状态正视图;
图4为本发明的工作状态俯视图;
图5为本发明的第二有动力滑台和锁孔治具立体图一;
图6为本发明的第二有动力滑台和锁孔治具立体图二;
图7为本发明的第二有动力滑台和锁孔治具侧视图;
图8为图7的A-A方向剖视图;
图9为图8的B处局部放大图;
图10为本发明的锁孔治具立体图;
图11为本发明的锁孔治具立体分解图;
图12为本发明的锁孔卡爪轴视图;
图13为图12的C-C方向剖视图;
图中标号为:
1-底座单腿;1a-型钢;1b-钢板;1b1-螺栓孔;
2-工作台;
3-第一有动力滑台;3a-第一无动力滑台;3a1-第一活动板;3a2-导柱;3a3-导套;3b-第一直线驱动器;
4-锁边治具;4a-撑板;4b-定位柱;
5-第二有动力滑台;5a-第二无动力滑台;5a1-第二活动板;5a2-竖板;5a3-第一滑块;5a4-滑轨;5b-第二直线驱动器;
6-锁孔治具;6a-无动力三爪卡盘;6a1-盘型滑台;6a2-滑槽;6a3-第二滑块;6b-锁孔卡爪;6b1-连接部;6b2-变径部;6b3-工作部;6c-动力机构;6c1-第三活动板;6c2-顶柱;6c3-第三直线驱动器;6d-复位机构;6d1-弹性件;6d2-止动件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种医疗成像CT机底座单腿焊接用气动紧固工装,应用于固定底座单腿1,底座单腿1包括有型钢1a和设置于型钢1a两端的钢板1b,型钢1a水平横置,钢板1b竖直设置,钢板1b上设置有多个贯穿钢板1b的螺栓孔1b1,包括有工作台2,工作台2的中间设置有型钢定位台,工作台2的两侧设置有一对钢板定位台;型钢定位台包括有第一有动力滑台3、锁边治具4,第一有动力滑台3贯穿工作台2的台面并且与工作台2固定连接,第一有动力滑台3的工作端竖直向上设置,锁边治具4固定安装在第一有动力滑台3的工作端,锁边治具4的工作部与型钢1a的底壁和侧壁抵靠;钢板定位台包括有第二有动力滑台5、锁孔治具6,第二有动力滑台5固定安装在工作台2的台面,第二有动力滑台5的工作方向水平朝向型钢定位台设置,多个锁孔治具6与每个螺栓孔1b1一一对应,锁孔治具6固定安装在第二有动力滑台5的工作端,锁孔治具6的工作部插入至螺栓孔1b1内部并且与螺栓孔1b1固定连接。
锁边治具4用于固定型钢1a,锁边治具4通过约束型钢1a的底壁和侧壁,使得型钢1a得以水平横置并且在锁边治具4上保持固定的姿态,第一有动力滑台3用于驱动锁边治具4竖直上下移动从而改变型钢1a的高度;锁孔治具6用于固定钢板1b,锁孔治具6通过约束螺栓孔1b1从而与钢板1b固定连接,第二有动力滑台5用于驱动锁孔治具6朝向型钢定位台靠近或远离;焊接工作前,第二有动力滑台5驱动锁孔治具6靠近型钢定位台,使得钢板1b的侧壁与型钢1a的端部抵靠,从而具备焊接条件;焊接完成后,第二有动力滑台5驱动锁孔治具6远离型钢定位台,使得锁孔治具6与钢板1b分离,工作人员将底座单腿1从锁边治具4中取出。
第一有动力滑台3包括有第一无动力滑台3a和第一直线驱动器3b,第一无动力滑台3a贯穿工作台2并且嵌入式地安装在工作台2上,第一直线驱动器3b的非工作部与工作台2固定连接,第一直线驱动器3b的工作部竖直向上设置并且与第一无动力滑台3a的活动部固定连接,锁边治具4与第一无动力滑台3a的活动部固定连接。
第一直线驱动器3b用于驱动第一无动力滑台3a升降,第一无动力滑台3a用于升起或降下锁边治具4,使得型钢1a得以位于合适的高度,便于工作人员对其进行焊接。
第一无动力滑台3a包括有第一活动板3a1、导柱3a2、导套3a3,第一活动板3a1水平设置于工作台2的台面上方,导柱3a2固定安装在第一活动板3a1的四角,导柱3a2竖直设置,导柱3a2的顶端与第一活动板3a1的底面固定连接,导套3a3套设在每个导柱3a2上,导套3a3贯穿工作台2并且与工作台2固定连接。
第一活动板3a1通过位于其四角底部的四根导柱3a2和导套3a3可滑动地安装在工作台2上,第一直线驱动器3b为贯通式丝杆步进电机,第一直线驱动器3b竖直设置,第一直线驱动器3b的工作端与第一活动板3a1的底部通过法兰轴承铰接,导柱3a2和导套3a3在引导第一活动板3a1活动方向的同时,还起到防止第一活动板3a1伴随着第一直线驱动器3b工作轴一起旋转的作用。
锁边治具4包括有撑板4a和定位柱4b,撑板4a水平设置,撑板4a的顶面与型钢1a的底壁抵靠,多个定位柱4b固定安装在撑板4a的顶面,定位柱4b竖直设置,定位柱4b的周壁与型钢1a的侧壁抵靠。
撑板4a与第一活动板3a1为一体件,定位柱4b通过螺栓、卡接或者焊接的方式与撑板4a固定连接,撑板4a用于承载型钢1a的底壁,使得型钢1a得以水平放置并且伴随第一无动力滑台3a的工作端竖直升降,定位柱4b用于约束型钢1a的侧壁,使得型钢1a仅能够沿着自身的长度方向滑动,当第二有动力滑台5驱动锁孔治具6带动钢板1b从型钢1a的两端朝向型钢1a靠近时,型钢1a被两端的钢板1b推挤着在撑板4a上滑动并完成对中,此时在重力的作用下型钢1a无法在锁边治具4上移动,工作人员即可开始焊接工作。
第二有动力滑台5包括有第二无动力滑台5a、第二直线驱动器5b,第二无动力滑台5a和第二直线驱动器5b均固定安装在工作台2的台面上,第二无动力滑台5a与第二直线驱动器5b的工作方向相同,第二无动力滑台5a的工作方向水平朝向型钢1a的端面,第二直线驱动器5b的工作部与第二无动力滑台5a固定连接,多个锁孔治具6固定安装在第二无动力滑台5a上。
第二直线驱动器5b为气缸,第二直线驱动器5b用于驱动第二无动力滑台5a的工作部朝向型钢1a的端面靠近或远离,使得第二无动力滑台5a能够通过多个锁孔治具6带动钢板1b朝向型钢1a靠近,或者,焊接完成后,第二无动力滑台5a能够带动多个锁孔治具6从钢板1b上脱离。
第二无动力滑台5a包括有第二活动板5a1、竖板5a2、第一滑块5a3、滑轨5a4,第二活动板5a1水平设置,竖板5a2竖直设置并且固定安装在第二活动板5a1的顶面,竖板5a2与型钢1a的端面平行,锁孔治具6与竖板5a2固定连接,第一滑块5a3固定安装在第二活动板5a1的底面,滑轨5a4固定安装在工作台2的台面,第一滑块5a3与滑轨5a4滑动连接,第一滑块5a3的滑动方向水平设置并且垂直于型钢1a的端面。
竖板5a2用于固定安装锁孔治具6,竖板5a2与型钢1a的端面平行,使得每个锁孔治具6的工作端与钢板1b之间的间距均相同,从而使得被锁孔治具6固定的钢板1b的侧壁也与型钢1a的端面平行,进而使得第二有动力滑台5驱动锁孔治具6带动钢板1b朝向型钢1a靠近时,钢板1b的侧壁能够与型钢1a的端面贴合,从而便于工作人员焊接。
锁孔治具6包括有无动力三爪卡盘6a,无动力三爪卡盘6a与第二有动力滑台5的工作部固定连接,无动力三爪卡盘6a包括有盘型滑台6a1,盘型滑台6a1的一面设置有环绕盘型滑台6a1轴线均布的三个滑槽6a2,滑槽6a2自盘型滑台6a1的轴心出发径向贯穿盘型滑台6a1,滑槽6a2内部安装有与滑槽6a2滑动配合的第二滑块6a3,每个第二滑块6a3上均安装有一个锁孔卡爪6b,锁孔治具6还包括有驱动锁孔卡爪6b向外张开的动力机构6c和驱动锁孔卡爪6b向内复位的复位机构6d。
无动力三爪卡盘6a等同于具有三个第二滑块6a3的无动力滑台,这三个第二滑块6a3环绕盘型滑台6a1的轴线均布,动力机构6c用于驱动三个第二滑块6a3相互远离,复位机构6d用于驱动三个第二滑块6a3相互靠近,三个锁孔卡爪6b分别与每个第二滑块6a3固定连接;上料时,锁孔卡爪6b插入至螺栓孔1b1内部,待动力机构6c驱动三个第二滑块6a3相互远离时,锁孔卡爪6b向外张开并且抵紧螺栓孔1b1的内周壁,使得锁孔卡爪6b与钢板1b固定连接;焊接完成后,动力机构6c停止工作,复位机构6d驱动三个第二滑块6a3相互靠近,锁孔卡爪6b向内收缩从而与螺栓孔1b1分离,使得锁孔卡爪6b与钢板1b解除连接关系。
锁孔卡爪6b为扇环形状,三个锁孔卡爪6b组合成不完整的圆环,该圆环的内孔为上底朝向型钢1a端面设置的圆台形状;动力机构6c包括有第三活动板6c1、顶柱6c2、第三直线驱动器6c3,第三直线驱动器6c3与第二有动力滑台5的工作部固定连接,第三直线驱动器6c3的工作端水平朝向型钢1a的端面设置,第三活动板6c1固定安装在第三直线驱动器6c3的工作端,第三活动板6c1设置于无动力三爪卡盘6a远离型钢1a的一侧,顶柱6c2固定安装在第三活动板6c1靠近锁孔卡爪6b的一面,多个顶柱6c2与每个锁孔卡爪6b一一对应,顶柱6c2与锁孔卡爪6b的内孔同轴,锁孔卡爪6b的内孔朝向顶柱6c2的一端直径大于顶柱6c2的直径,锁孔卡爪6b的内孔远离顶柱6c2的一端直径小于顶柱6c2的直径。
第三直线驱动器6c3为双轴双杆气缸,第三直线驱动器6c3驱动第三活动板6c1带动多个顶柱6c2朝向锁孔卡爪6b移动,锁孔卡爪6b通过无动力三爪卡盘6a可滑动地安装在竖板5a2上,每个顶柱6c2均插入到相邻的三个锁孔卡爪6b之间,由于锁孔卡爪6b组合成的圆环的内孔为圆台形状,并且该圆台的上底朝向型钢1a的端面,所以顶柱6c2插入到锁孔卡爪6b内部的深度越深,顶柱6c2就越是将锁孔卡爪6b向外撑开,锁孔卡爪6b通过滑槽6a2和第二滑块6a3的滑动配合向着远离盘型滑台6a1轴线的方向移动,从而使得三个锁孔卡爪6b将螺栓孔1b1的内周壁卡紧。
锁孔卡爪6b包括有自下而上顺序连接的连接部6b1、变径部6b2、工作部6b3,三个连接部6b1的外壁位于同一个正棱台的外周面上,三个变径部6b2的外壁位于同一个上底朝下设置的圆台的外周面上,三个工作部6b3的外壁位于同一个圆柱面上,工作部6b3的外径小于螺栓孔1b1的直径。
第二滑块6a3为L形状,三个连接部6b1的外壁位于同一个正棱台的外周面上,所以连接部6b1的外壁为平面,方便工作人员通过螺栓将连接部6b1与第二滑块6a3固定连接,工作部6b3用于抵靠螺栓孔1b1的内周壁,由于工作部6b3的外径小于螺栓孔1b1的直径,所以单个工作部6b3与螺栓孔1b1之间为单点接触,三个工作部6b3与一个螺栓孔1b1之间为三点接触,三点接触能够确定一个圆,工作部6b3与螺栓孔1b1紧紧抵靠可以限制钢板1b相对于工作部6b3的径向和轴向移动;变径部6b2用于减小连接部6b1的尺寸,防止锁孔卡爪6b工作时,连接部6b1或者第二滑块6a3与螺栓孔1b1的内周壁接触,造成锁孔卡爪6b与钢板1b连接不稳的问题。
复位机构6d包括有弹性件6d1和止动件6d2,弹性件6d1放置于每个滑槽6a2内部,止动件6d2贯穿第二有动力滑台5、盘型滑台6a1并且与第二有动力滑台5、盘型滑台6a1固定连接,止动件6d2穿过滑槽6a2,弹性件6d1的两端分别与第二滑块6a3、止动件6d2抵靠。
弹性件6d1为弹簧,止动件6d2为螺栓副,止动件6d2穿过竖板5a2与盘型滑台6a1固定连接,盘型滑台6a1设置有滑槽6a2的一面与竖板5a2紧紧抵靠,止动件6d2和竖板5a2均用于限制弹性件6d1使其不能从滑槽6a2内部脱出,弹性件6d1用于驱动第二滑块6a3朝向盘型滑台6a1的轴心移动,从而使得顶柱6c2离开锁孔卡爪6b内部时,锁孔卡爪6b得以在弹性件6d1的回弹力作用下复位。
本发明的工作原理:
首先,工作人员避开定位柱4b,将型钢1a自上而下地放置在撑板4a上,此时型钢1a的侧壁被定位柱4b抵靠仅能够沿着自身的长度方向滑动,随后工作人员通过第一直线驱动器3b用于驱动第一无动力滑台3a升降,第一无动力滑台3a用于升起或降下撑板4a,使得型钢1a得以位于合适的高度,便于进行焊接;
接着,工作人员将钢板1b上的每个螺栓孔1b1均对准锁孔卡爪6b将其插入,动力机构6c工作将锁孔卡爪6b向外撑开,锁孔卡爪6b的外壁与螺栓孔1b1的内壁抵紧,最终使得两个钢板1b分别挂在型钢1a两侧的锁孔治具6上;
随后,工作人员通过第二直线驱动器5b驱动第二无动力滑台5a带动锁孔治具6朝向型钢1a的端面靠近,型钢1a两端的两个钢板1b同时朝向型钢1a靠近,型钢1a被钢板1b推挤着略微移动一小段距离完成对中,此时钢板1b的侧壁与型钢1a的端面紧紧贴合,具备焊接条件;
焊接完成后,第二有动力滑台5驱动锁孔治具6远离型钢定位台,使得锁孔治具6与钢板1b分离,工作人员将底座单腿1从锁边治具4中取出。