CN111151952B - 一种臂梁拼焊工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及拼焊工装领域，具体是涉及一种臂梁拼焊工装。包括用于承载臂梁的工装主体和连接在工装主体上的定位顶起装置，每个定位顶起装置包括用于在焊接之前固定住臂梁位置的定位结构以及用于在臂梁焊接之后使臂梁与工装分离以便从工装上取下臂梁的顶起结构。通过定位结构向下拉紧臂梁的各个焊件，使各个焊件固定在臂梁上，而且不同的定位结构向下拉动臂梁不同的部分，可以使得各个部分到达预定的位置，拼接成完整的臂梁，方便焊接，而且提高焊的臂梁的质量，防止在焊接的过程中各个部分的位置发生偏移。焊接之后，顶起结构向上移动臂梁，使臂梁离开原先在工装上的位置，方便操作人员从工装上取下焊接之后的臂梁。

Description

一种臂梁拼焊工装

技术领域

本发明涉及拼焊工装领域，具体是涉及一种臂梁拼焊工装。

背景技术

臂梁是农机铲车铲斗与车架之间的连接件，通过液压油缸伸缩带动臂梁活动来实现农机铲车铲斗的活动。

臂梁包括多个部分，焊接的过程中各个部分需要固定住，否则会影响焊接之后的臂梁的质量，因此，亟需一种工装在焊接的过程中能够固定住臂梁的各个部分。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种臂梁拼焊工装，使臂梁各个分散的部分固定在相应的位置，方便焊接，提高焊接的质量，保证焊接之后的臂梁的成品率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种臂梁拼焊工装，包括用于承载臂梁的工装主体和连接在工装主体上的定位顶起装置，每个定位顶起装置包括用于在焊接之前固定住臂梁位置的定位结构以及用于在臂梁焊接之后使臂梁与工装分离以便从工装上取下臂梁的顶起结构。

进一步，每个定位结构包括主拉紧气缸和主套筒，所述主拉紧气缸的主拉紧活塞杆和主套筒构成孔轴配合关系，且主拉紧活塞杆可沿主套筒的轴向做往复运动，所述主拉紧活塞杆的顶部伸出至主套筒的外部且在主拉紧活塞杆顶部设置有用于与主套筒相互配合以固定住臂梁位置的限位块。

进一步，每个定位结构还包括位于主套筒内部且可沿主套筒轴向移动的滑套，所述主拉紧活塞杆和滑套构成同轴滑移配合关系，所述滑套的顶部可移至主套筒的外部，所述限位块与滑套顶部之间的距离大于臂梁的厚度。

进一步，每个顶起结构包括顶升气缸，所述顶升气缸的顶起活塞杆用于驱动主套筒沿主套筒的轴向移动；所述限位块卡设在主拉紧活塞杆上。

进一步优选的，每个顶起结构还包括导向单元，所述导向单元包括固定设置的滑轨和可沿滑轨长度方向上下移动的滑块，所述滑块与主套筒固定连接，所述顶起活塞杆通过驱动滑块沿滑轨向上移动以使主套筒向上移动顶起焊接之后的臂梁。

进一步优选的，每个定位顶起装置还均包括固定在工装主体上的安装座，所述安装座为L型，包括竖直板和水平板，竖直板固定在工装主体上，所述主套筒朝向竖直板的侧面开设有限位凹槽，所述竖直板上设置有限位凸起，所述限位凸起位于限位凹槽内，且限位凸起的长度小于限位凹槽的槽宽，所述限位凹槽和限位凸起相互配合用于限制主套筒上下移动的距离。

进一步优选的，所述顶升气缸固定在安装座的水平板的下端，所述顶升气缸的顶起活塞杆穿过水平板与滑块固定连接，所述顶升气缸的底端固定有连接板，所述主拉紧气缸固定在连接板的下端，所述主拉紧气缸的主拉紧活塞杆穿过连接板；

所述顶升气缸和主拉紧气缸动作路径彼此相互避让。

进一步优选的，所述定位顶起装置分别为第一定位顶起装置、第二定位顶起装置、第三定位顶起装置；其中，第一定位顶起装置和第三定位顶起装置分别位于臂梁的两个端部，所述第二定位顶起装置位于臂梁的中部；

所述第一定位顶起装置和第二定位顶起装置的水平板的上端固定设置有支撑座，第一定位顶起装置和第二定位顶起装置的滑轨固定在支撑座上；

所述第三定位顶起装置还包括固定在水平板上端的次套筒以及固定在连接板下端的次拉紧气缸，所述次拉紧气缸的次拉紧活塞杆和次套筒构成孔轴配合关系，且次拉紧活塞杆的顶部延伸至次套筒的外部，所述次拉紧活塞杆的顶部设置有用于与次套筒相互配合以固定住臂梁的第一焊件的限位件；

所述第三定位顶起装置的滑轨固定在次套筒朝向主套筒的侧面上。

进一步，所述工装主体包括横梁以及固定在横梁同一侧面用于承载臂梁各部分的第一支撑件、第二支撑件、第三支撑件，其中，第二支撑件用于承载臂梁的中部，所述第三支撑件上设置有限位气缸，所述限位气缸的顶部设置有限位件；

所述第二支撑件位于第二定位顶起装置的上方一侧，所述横梁靠近第二支撑件的位置处连接有连杆，所述连杆的端部设置有用于校准臂梁的侧板位置的插筒。

进一步，所述工装主体的下方设置有支撑架，所述支撑架上设置有用于驱动工装主体转动的旋转机构。

本发明的有益效果如下：

(1)将臂梁各个需要焊接的部分放置在工装上，并通过定位结构向下拉紧臂梁的各个焊件，使各个焊件固定在臂梁上，而且不同的定位结构向下拉动臂梁不同的部分，可以使得各个部分到达预定的位置，拼接成完整的臂梁，方便焊接，而且提高焊的臂梁的质量，防止在焊接的过程中各个部分的位置发生偏移。焊接之后，顶起结构向上移动臂梁，使臂梁离开原先在工装上的位置，方便操作人员从工装上取下焊接之后的臂梁。

(2)在焊接时，滑套的顶部挤压在臂梁开设的孔内，能够防止臂梁左右移动，而活塞杆顶部的限位块和主套筒相互配合，限制臂梁上下移动，因此，整个定位结构能够从上下左右多个方向固定住臂梁，更好的固定住臂梁。

(3)主套筒的拉紧气缸移动到偏心位置，能够解决受力不平衡问题，防止因受力不平衡会损坏气缸，增加支撑座，通过气缸来拉动滑块、支撑座、滑轨，使整体平衡受力，让主套筒受力均匀的上下移动。

(4)两段臂梁对接的部分需要焊接两个侧板，两个侧板上设置有相对应的孔，在孔内插入螺栓，当该螺栓能够伸入插筒内，表明两个侧板上下对齐。该孔为装油缸孔，若不同心，油缸翻转时会严重影响产品使用。

(5)第三定位顶起装置包括了两个定位结构，且两个定位结构与第三定位顶起装置之间的距离不同，使得该工装可以用于不同长度的臂梁，或者用于不同类型的工件。

(6)旋转机构和支撑架相互配合，当臂梁的一个端面焊接好之间，可以通过转动工装，进而转动臂梁，使得另一个需要焊接的端面朝向焊机，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的工装结构图；

图2为本发明的将臂梁固定在工装上的结构图；

图3为本发明的臂梁的结构图；

图4为本发明的第一定位顶起装置和第二定位顶起装置的结构图；

图5为本发明的第三定位顶起装置的结构图；

图6为本发明的图4的侧视图；

图7为本发明的图5的侧视图；

图8为本发明的带有旋转装置的工装。

图中标注符号的含义如下：

1-工装主体 10-横梁 11-第一支撑件 12-第二支撑件 13-第三支撑件 14-限位气缸 15a-第一定位顶起装置 15b-第二定位顶起装置 15c-第三定位顶起装置

150-安装座 1500-限位凸起 151-主拉紧气缸 1510-主拉紧活塞杆 1511-限位块152-顶升气缸 1520-顶起活塞杆 153-支撑座 154-滑轨 155-连接板 156-主套筒 1560-限位凹槽 1561-滑套 1562-滑块 157-次拉紧气缸 1570-次拉紧活塞杆 158-次套筒16-连杆 17-插筒

20-锻件 21a-第一侧板 21b-第二侧板 22-第一臂梁 23-第一焊件 24-第二臂梁25-第二焊件 30-支撑架 31-旋转机构

具体实施方式

以下结合实施例和说明书附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例

一种臂梁拼焊工装，包括用于承载臂梁的工装主体1和连接在工装主体1上的定位顶起装置，每个定位顶起装置包括用于在焊接之前固定住臂梁位置的定位结构以及用于在臂梁焊接之后使臂梁与工装分离以便从工装上取下臂梁的顶起结构，用于使工装转动的旋转装置。下面对其进行分别进行介绍。

工装主体1

如图1和图2所示，工装主体1包括横梁10以及固定在横梁10同一侧面用于承载臂梁的第一支撑件11、第二支撑件12、第三支撑件13，其中，第二支撑件12用于承载臂梁的中部，第三支撑件13上设置有限位气缸14，限位气缸14的顶部设置有限位件。

臂梁

臂梁为待焊接的工件，如图3所示，包括对接的第一臂梁22和第二臂梁24，设置在第一臂梁22和第二臂梁24对接位置的第一侧板21a、第二侧板21b，第一侧板21a和第二侧板21b上下设置，一个位于臂梁的上方，另一个位于臂梁的下方，在第一臂梁22的远离第二臂梁24的端部设置有锻件20，第一臂梁22的端面设置有第一焊件23，第一焊件23靠近锻件20，在第二臂梁24远离第一臂梁22的端部设置有第二焊件25。

定位顶起装置

如图1和图2所示，定位顶起装置包括第一定位顶起装置15a、第二定位顶起装置15b、第三定位顶起装置15c；其中，第一定位顶起装置15a和第三定位顶起装置15c分别位于臂梁的两个端部，第二定位顶起装置15b位于臂梁的中部。

第一定位顶起装置15a、第二定位顶起装置15b相邻设置，第一定位顶起装置15a和第二定位顶起装置15b均包括一个定位结构和一个顶起结构。

如图4和图6所示，第一定位顶起装置15a和第二定位顶起装置15b的定位结构包括主拉紧气缸151、主套筒156、位于主套筒156内部的滑套1561，主拉紧气缸151的主拉紧活塞杆1510和滑套1561构成孔轴配合关系，主拉紧活塞杆1510可促使滑套1561使滑套1561的顶部移至主套筒156的外部，主拉紧活塞杆1510延伸至主套筒156外部的外壁上设置有限位块1511，限位块1511与主拉紧活塞杆1510是可拆卸连接的，限位块1511与滑套1561顶部之间的距离大于臂梁的厚度。

如图1和图2所示，横梁10上固定有安装座150，安装座150为L型，包括竖直板和水平板，竖直板固定在工装主体1上，顶升气缸152固定在安装座150的水平板的下端，顶升气缸152的顶起活塞杆1520穿过水平板，顶升气缸152的底端固定有连接板155，主拉紧气缸151固定在连接板155的下端，主拉紧气缸151的主拉紧活塞杆1510穿过连接板155，顶升气缸152和主拉紧气缸151动作路径彼此相互避让。第一定位顶起装置15a和第二定位顶起装置15b的顶起结构为主拉紧气缸151和主拉紧活塞杆1510。

如图4和图6所示，第一定位顶起装置15a和第二定位顶起装置15b的水平板的边部固定设置有支撑座153，支撑座153朝向主套筒156的侧面固定安装有滑轨154，主套筒156朝向滑轨154的侧面固定连接有滑块1562，滑块1562与主拉紧活塞杆1510固定连接，滑块1562和滑轨154滑动设置。主套筒156朝向竖直板的侧面开设有限位凹槽1560，竖直板上设置有限位凸起1500，限位凸起1500位于限位凹槽1560内，且限位凸起1500的长度小于限位凹槽1560的宽度，限位凹槽1560和限位凸起1500相互配合用于限制主套筒156上下移动的距离。

如图5和图7所示，第三定位顶起装置15c在第一定位顶起装置15a和第二定位顶起装置15b的基础上又增加了一个定位结构，这个定位结构包括固定在水平板上端的次套筒158，固定在连接板155下端的次拉紧气缸157，次拉紧气缸157的次拉紧活塞杆1570和次套筒158构成孔轴配合关系，次拉紧活塞杆1570的顶部延伸至次套筒158的外部，次拉紧活塞杆1570顶部的限位件和次套筒158相互配合，用于固定住臂梁的第一焊件23。第三定位顶起装置15c的滑轨154固定在次套筒158朝向主套筒156的侧面上。

旋转装置

如图8所示，旋转装置包括设置在工装主体1下方的支撑架30，支撑架30上设置有用于驱动工装主体1转动的旋转机构31，本实施例中旋转机构31可以为两台伺服电机，也可以为两个气缸，气缸的活塞与工装主体1的横梁10转动连接。伺服电机和支撑架30相互配合，当臂梁的一个端面焊接好之间，可以通过转动工装，进而转动臂梁，使得另一个需要焊接的端面朝向焊机，方便快捷。

焊接臂梁的具体步骤如下：

S1，将锻件20套入到第三定位顶起装置15c的主拉紧活塞杆1510上，在主拉紧活塞杆1510的顶部卡上限位块1511。

S2，第一侧板21a套入到第二定位顶起装置15b的主拉紧活塞杆1510上。

S3，第一臂梁22中间的一个孔卡入到限位气缸14顶部的圆盘上，然后限位气缸14推动第一臂梁22上移，转动第一臂梁22，使得第一臂梁22一个端部的孔对准次拉紧气缸157的次拉紧活塞杆1570，第一臂梁22另一个端部位于第一侧板21a上。

S4，将第一焊件23套入到次拉紧活塞杆1570上，并在次拉紧活塞杆1570的顶部卡上限位件。

S5，第二臂梁24的一个端部的孔卡到第一定位顶起装置15a的主拉紧活塞杆1510上，第二臂梁24的另一个端部的孔卡到第二定位顶起装置15b的主拉紧活塞杆1510上。

S6，第二侧板21b放置到第一臂梁22和第二臂梁24对接的位置，将螺栓插入到第一侧板21a和第二侧板21b上相应的孔内，若螺栓能够伸入到插筒17中，则表明第一侧板21a和第二侧板21b的位置对准了。此时在第二定位顶起装置15b的主拉紧活塞杆1510的顶部卡上限位块1511。

S7，第二焊件25放到第一定位顶起装置15a的主拉紧活塞杆1510上，在该主拉紧活塞杆1510的卡上限位块1511。

S8，各个拉紧气缸驱动活塞杆向下移动，使得臂梁相邻的各个部分紧凑的拼凑在一起。

S9，焊接设备将锻件20和第一焊件23焊接到第一臂梁22，第二侧板21b焊接在两段臂梁的对接处，第二焊件25焊接在第二臂梁24上。

S10，电机驱动整个工装转动九十度，焊接设备焊接两段臂梁的对接处。

S11，电机继续驱动整个工装再转动九十度，焊接设备将第一侧板21a焊接在两段臂梁的对接处。

S12，完成臂梁的焊接，取下限位块1511和限位件，顶升气缸152的顶起活塞杆1520驱动滑块1562携带主套筒156向上移动，主套筒156的顶部推动焊接之后的臂梁移动，直至臂梁脱离滑套1561。由于限位凹槽1560和限位凸起1500相互配合，能够防止臂梁完全脱离活塞杆而导致臂梁掉落。活塞杆的直径小于滑套1561的直径，方便从工装上取下臂梁。

Claims (6)

1.一种臂梁拼焊工装，其特征在于：包括用于承载臂梁的工装主体（1）和连接在工装主体（1）上的定位顶起装置，每个定位顶起装置包括用于在焊接之前固定住臂梁位置的定位结构以及用于在臂梁焊接之后使臂梁与工装分离以便从工装上取下臂梁的顶起结构；

每个定位结构包括主拉紧气缸（151）和主套筒（156），所述主拉紧气缸（151）的主拉紧活塞杆（1510）和主套筒（156）构成孔轴配合关系，且主拉紧活塞杆（1510）可沿主套筒（156）的轴向做往复运动，所述主拉紧活塞杆（1510）的顶部伸出至主套筒（156）的外部且在主拉紧活塞杆（1510）顶部设置有用于与主套筒（156）相互配合以固定住臂梁位置的限位块（1511）；

每个定位结构还包括位于主套筒（156）内部且可沿主套筒（156）轴向移动的滑套（1561），所述主拉紧活塞杆（1510）和滑套（1561）构成同轴滑移配合关系，所述限位块（1511）与滑套（1561）顶部之间的距离大于臂梁的厚度；

每个顶起结构包括顶升气缸（152），所述顶升气缸（152）的顶起活塞杆（1520）用于驱动主套筒（156）沿主套筒（156）的轴向移动；所述限位块（1511）卡设在主拉紧活塞杆（1510）上；

每个顶起结构还包括导向单元，所述导向单元包括固定设置的滑轨（154）和可沿滑轨（154）长度方向上下移动的滑块（1562），所述滑块（1562）与主套筒（156）固定连接。

2.如权利要求1所述的臂梁拼焊工装，其特征在于：每个定位顶起装置还均包括固定在工装主体（1）上的安装座（150），所述安装座（150）为L型，包括竖直板和水平板，竖直板固定在工装主体（1）上，所述主套筒（156）朝向竖直板的侧面开设有限位凹槽（1560），所述竖直板上设置有限位凸起（1500），所述限位凸起（1500）位于限位凹槽（1560）内，且限位凸起（1500）的长度小于限位凹槽（1560）的槽宽，所述限位凹槽（1560）和限位凸起（1500）相互配合用于限制主套筒（156）上下移动的距离。

3.如权利要求2所述的臂梁拼焊工装，其特征在于：所述顶升气缸（152）固定在安装座（150）的水平板的下端，所述顶升气缸（152）的顶起活塞杆（1520）穿过水平板与滑块（1562）固定连接，所述顶升气缸（152）的底端固定有连接板（155），所述主拉紧气缸（151）固定在连接板（155）的下端，所述主拉紧气缸（151）的主拉紧活塞杆（1510）穿过连接板（155）；

所述顶升气缸（152）和主拉紧气缸（151）动作路径彼此相互避让。

4.如权利要求3所述的臂梁拼焊工装，其特征在于：所述定位顶起装置分别为第一定位顶起装置（15a）、第二定位顶起装置（15b）、第三定位顶起装置（15c）；其中，第一定位顶起装置（15a）和第三定位顶起装置（15c）分别位于臂梁的两个端部，所述第二定位顶起装置（15b）位于臂梁的中部；

所述第一定位顶起装置（15a）和第二定位顶起装置（15b）的水平板的上端固定设置有支撑座（153），第一定位顶起装置（15a）和第二定位顶起装置（15b）的滑轨（154）固定在支撑座（153）上；

所述第三定位顶起装置（15c）还包括固定在水平板上端的次套筒（158）以及固定在连接板（155）下端的次拉紧气缸（157），所述次拉紧气缸（157）的次拉紧活塞杆（1570）和次套筒（158）构成孔轴配合关系，且次拉紧活塞杆（1570）的顶部延伸至次套筒（158）的外部，所述次拉紧活塞杆（1570）的顶部设置有用于与次套筒（158）相互配合以固定住臂梁的第一焊件（23）的限位件；

所述第三定位顶起装置（15c）的滑轨（154）固定在次套筒（158）朝向主套筒（156）的侧面上。

5.如权利要求4所述的臂梁拼焊工装，其特征在于：所述工装主体（1）包括横梁（10）以及固定在横梁（10）同一侧面用于承载臂梁各部分的第一支撑件（11）、第二支撑件（12）、第三支撑件（13），其中，第二支撑件（12）用于承载臂梁的中部，所述第三支撑件（13）上设置有限位气缸（14），所述限位气缸（14）的顶部设置有限位件；

所述第二支撑件（12）位于第二定位顶起装置（15b）的上方一侧，所述横梁（10）靠近第二支撑件（12）的位置处连接有连杆（16），所述连杆（16）的端部设置有用于校准臂梁的侧板位置的插筒（17）。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的臂梁拼焊工装，其特征在于：所述工装主体（1）的下方设置有支撑架（30），所述支撑架（30）上设置有用于驱动工装主体（1）转动的旋转机构（31）。

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