CN113199191A - 一种机加工用焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机加工用焊接装置,属于机械加工领域。零部件包括一“几”字形的基础件和一圆筒状的焊接件,基础件包括一半弧形的基板,基板的两侧设置有J字形的褶边,焊接件与基板同轴布置且半径相等,焊接件位于基础件的一端,加工装置包括:底座;上压装置,固定设置在底座上,用于压紧基板和褶边的上表面;支撑装置,其包括下支座和侧压装置,下支座设置在底座上,用于支撑基础件;侧压装置设置在下支座上,用于压紧褶边的下端面和周侧面;其中,下支座上设置有一支撑件,用于定位并支撑焊接件。本发明可以防止基础件热变形,方便对焊接件与基础件的夹持定位。

Description

一种机加工用焊接装置
技术领域
本发明涉及机械加工领域,特别涉及一种机加工用焊接装置。
背景技术
在机械加工制造过程中,对于一些异形件的制造,处于材质或成本的考虑,很多时候会将复杂零部件拆解为易于加工的小部件,再通过焊接或机械连接的方式形成整体结构。
如图1和图2所示,为一异形零部件。其包括一基础件和一焊接件,焊接件为一圆筒形的管件,基础件为半弧形的基板,基板的两侧分别向下延伸连接有一J字形的褶边,焊接件通过焊接的方式连接至基板的一端,基板的折弯半径和焊接件的半径相同,焊接件的轴心线与基板的轴心线同轴设置。其中,基础件为冲压件,焊接件采用管材切割的方式成型。
在对两者焊接时,焊接造成的热变形会导致基础件变形量较大、焊接件与基础件之间的成型精度受到较大的影响。为了防止焊接时的热变形,往往需要在焊接过程中对工件进行夹紧操作,而由于基础件为薄壁结构,夹持时,极易由于夹持力的影响而变形,因此一般多采用仿形治具进行支撑。但是固定形状的仿形支撑治具尺寸固定,而冲压成型的基础件极易在运输或制造过程中导致尺寸有所变形,造成较大比例的基础件难以安装在治具上。
发明内容
本发明提供一种机加工用焊接装置,可以解决在对背景技术中的零部件进行加工时,容易造成热变形、难以夹持的问题。
一种机加工用焊接装置,所述零部件包括一“几”字形的基础件和一圆筒状的焊接件,所述基础件包括一半弧形的基板,所述基板的两侧设置有J字形的褶边,所述焊接件与所述基板同轴布置且半径相等,所述焊接件位于所述基础件的一端,所述加工装置包括:
底座;
上压装置,固定设置在所述底座上,用于压紧所述基板和所述褶边的上表面;
支撑装置,其包括下支座和侧压装置,所述下支座设置在所述底座上,用于支撑所述基础件;所述侧压装置设置在所述下支座上,用于压紧所述褶边的下端面和周侧面;其中,
所述下支座上设置有一支撑件,用于定位并支撑所述焊接件。
更优地,所述上压装置包括第一驱动气缸和上压块,所述上压块固定设置在所述第一驱动气缸的输出端,所述第一驱动气缸固定设置在所述底座上,所述上压块上开设有与所述基板形状相仿的上压槽,所述第一驱动气缸用于带动所述上压块移动。
更优地,所述下支座可上下滑动地设置在所述底座上,所述下支座上设置有用于带动所述下支座复位的复位件;
所述侧压装置包括对称设置的两个侧压板,所述侧压板呈L形结构,所述侧压板的一端铰接在所述下支座上,所述下支座下移时,带动两个所述侧压板翻转并压紧所述褶边的下端面和周侧面。
更优地,所述下支座的两端设置有限位板,所述支座上开设有用于容纳所述限位板的限位槽,所述限位板可滑动地设置在所述限位槽内;所述复位件为第一复位弹簧,所述第一复位弹簧的一端连接至所述下支座、另一端连接至所述底座。
更优地,所述支撑件为支撑轴,所述支撑轴设置在所述下支座上,所述支撑轴与所述基板同轴布置。
更优地,还包括:
磨削装置,其包括第二驱动气缸、驱动电机和磨削轮,所述第二驱动气缸固定设置在所述底座上,所述驱动电机可滑动地设置在所述底座上,所述第二驱动气缸用于带动所述驱动电机移动,所述磨削轮传动设置在所述驱动电机的输出端,所述驱动电机用于带动所述磨削轮转动,所述磨削轮用于对所述基础件和所述焊接件的结合面打磨;以及,
让位装置,其包括多个第二复位弹簧和圆形的支撑板,所述支撑板与所述第二复位弹簧一一对应,所述下支座上开设有一收纳孔,所述让位装置位于所述收纳孔内,所述支撑板和所述第二复位弹簧间隔设置,所述支撑板可滑动地设置在所述收纳孔内,所述第二复位弹簧的两端分别固定连接至所述支撑板和 /或所述下支座;所述支撑轴同轴可转动地设置在所述支撑板上;所述磨削轮朝向所述支撑轴移动时,多个所述支撑板相互靠拢并形成一用于容纳所述支撑轴的让位空间,所述磨削轮至少能够部分伸入所述收纳孔内。
本发明提供一种机加工用焊接装置,通过上压装置压紧基板和褶边的上表面,配合支撑装置压紧所述褶边的下端面和周侧面,可以对基础件实现压紧,而配合支撑件的使用,方便对焊接件的定位,由于上压装置和支撑装置将易于变形的基础件压紧,使得焊接过程中基础件失去变形空间,从而防止基础件热变形,方便对焊接件与基础件的夹持定位。
附图说明
图1为本发明中的零部件的结构示意图一;
图2为本发明中的零部件的结构示意图二;
图3为本发明提供的一种机加工用焊接装置结构示意图一;
图4为图3的主视图;
图5为本发明提供的一种机加工用焊接装置的工作状态示意图一(图4中的A-A剖视图);
图6为本发明提供的一种机加工用焊接装置的工作状态示意图二(图4中的A-A剖视图);
图7为本发明提供的一种机加工用焊接装置的工作状态示意图三(图4中的A-A剖视图);
图8为图3中支撑装置的结构示意图一;
图9为图3中支撑装置的结构示意图二;
图10为本发明提供的一种机加工用焊接装置的另一实施例的结构示意图;
图11为图10中B处局部放大图;
图12为图10中C-C剖视图。
附图标记说明:
10基础件;101褶边;11焊接件;20底座;21上压块;22侧压板; 23第一驱动气缸;24第一复位弹簧;25下支座;251挡块;26限位板;30 第二驱动气缸;31驱动电机;32磨削轮;40支撑轴;41支撑板;42第二复位弹簧。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例一:
一种机加工用焊接装置,用于对零部件进行焊接成型加工,如图1和图2 所示,该零部件包括一“几”字形的基础件10和一圆筒状的焊接件11,基础件10包括一半弧形的基板,基板的两侧竖直向下延伸,基板的两侧设置有J 字形的褶边101,焊接件11与基板同轴布置且半径相等,焊接件11位于基础件10的一端,加工时,将焊接件11与基础件10的弧形部相重合设置,然后对重合的边线进行焊接,该加工装置包括底座20、上压装置和支撑装置,上压装置固定设置在底座20上,用于压紧基板和褶边101的上表面;支撑装置包括下支座25和侧压装置,下支座25设置在底座20上,用于支撑基础件10;侧压装置设置在下支座25上,用于压紧褶边101的下端面和周侧面;其中,下支座25上设置有一支撑件,用于定位并支撑焊接件11。
具体地,如图5-7所示,上压装置包括第一驱动气缸23和上压块21,上压块21固定设置在第一驱动气缸23的输出端,第一驱动气缸23固定设置在底座20上,上压块21上开设有与基板形状相仿的上压槽,第一驱动气缸23 用于带动上压块21移动。
下支座25可上下滑动地设置在底座20上,下支座25上设置有用于带动下支座25复位的复位件,该复位件可以为弹簧、液压缸、可伸缩变形件等现有技术中能够实现复位的结构均可;其中,下支座25为仿形结构,上端为弧形结构下端向下竖直延伸,使下支座25的形状和基础件10所合围成的形状相仿;
侧压装置包括对称设置的两个侧压板22,侧压板22呈L形结构,侧压板 22的折弯处具有一圆弧倒角,侧压板22的一端铰接在下支座25上,如图5 所示,侧压板22呈自由状态时,重心位于支座的外侧,使侧压板22能够向支座的外侧微倾,下支座25下移时,带动两个侧压板22翻转并压紧褶边101的下端面和周侧面。
具体地,如图8和图9所示,下支座25的两端设置有限位板26,支座上开设有用于容纳限位板26的限位槽,限位板26可滑动地设置在限位槽内;复位件为第一复位弹簧24,第一复位弹簧24的一端连接至下支座25、另一端连接至底座20。第一驱动气缸23下移时,第一复位弹簧24压缩,第一驱动气缸 23上移时,下支座25在第一复位弹簧24作用下实现复位。
具体地,支撑件为支撑轴40,支撑轴40设置在下支座25上,支撑轴40 与基板同轴布置。
工作时,将基础件10放置在下支座25的合适位置上,启动第一驱动气缸 23,第一驱动气缸23下移带动上压块21下移,上压块21下移时,接触到基础件10,带动基础件10和下支座25下移,下支座25下移时,带动侧压板22 下移,侧压板22下移过程中接触底座20,在底座20的反作用力下,由于侧压板22的折弯处为圆弧倒角且侧压板22向下支座25外侧倾斜,因此侧压板22 接触底座20时,如图6所示,圆弧倒角处先接触底座20,此时侧压板22同时受到向下的压力和底座20的支撑力,侧压板22在圆弧倒角的作用下,被迫向两侧翻转,第一驱动气缸23继续伸长,侧压板22继续翻转至如图7的状态,侧压板22的一侧端面抵靠在底座20上,第一驱动气缸23达到最大行程,侧压板22翻转至包覆基础件10下端面及周侧面的状态,实现对基础件10的夹紧;如图3所示,将焊接件11通过支撑件定位并支撑,而后进行焊接。由于焊接过程中基础件10被夹紧,因此基础件10不易变形,而焊接件11自身结构特性使得不易变形,因此最终的焊接成品精度较高。焊接完毕后,第一驱动气缸23上移,下支座25在复位件的作用下实现复位,取下零部件即可。由于侧压板22是逐步对基础件10进行包覆挤压,因此即使基础件10有轻微变形等情况,也不影响整个装置的夹紧工作。
实施例二:
由于焊接后,焊接处存在残余应力,在零部件拆卸后,容易因为残余应力的存在而产生变形,零部件使用时,焊接件11与基础件10的内侧壁为工作面,焊接所形成的焊高会影响零部件的使用,因此本实施例中,如图3和图4以及图10至图12所示所示,本装置还包括:
磨削装置,其包括第二驱动气缸30、驱动电机31和磨削轮32,第二驱动气缸30固定设置在底座20上,驱动电机31可滑动地设置在底座20上,第二驱动气缸30用于带动驱动电机31移动,磨削轮32传动设置在驱动电机31的输出端,驱动电机31用于带动磨削轮32转动,磨削轮32用于对基础件10和焊接件11的结合面打磨,磨削轮32的外径和焊接件11的内径相等;以及,
让位装置,如图10所示,其包括多个第二复位弹簧42和圆形的支撑板41,支撑板41与第二复位弹簧42一一对应,下支座25上开设有一收纳孔,让位装置位于收纳孔内,支撑板41和第二复位弹簧42间隔设置,支撑板41可滑动地设置在收纳孔内,第二复位弹簧42的两端分别固定连接至支撑板41和/ 或下支座25,也即当第二复位弹簧42位于两个支撑板41之间时,该第二复位弹簧42的两端分别连接在两个支撑板41上,位于最左侧的第二复位弹簧42 一端连接在下支座25上、另一端连接在支撑板41上;磨削轮32朝向支撑轴 40移动时,多个支撑板41相互靠拢并形成一用于容纳支撑轴40的让位空间,磨削轮32至少能够部分伸入收纳孔内。其中,支撑轴40可转动地连接在位于最右侧的支撑板41上。
其中,如图11所示,为了方便对基础件10的定位,可以在下支座25上设置一挡块251,用于方便对基础件10的定位。
工作时,待焊接完成,第二驱动气缸30带动驱动电机31移动,驱动电机 31带动磨削轮32朝向焊接件11方向移动,磨削轮32移动时,抵紧在支撑轴 40上,支撑轴40受力带动支撑板41移动,第二复位弹簧42压缩,多个支撑板41相互靠近,支撑轴40运动至收纳孔内,驱动电机31移动过程中带动磨削轮32转动,支撑轴40运动至完全收纳在收纳孔内后,磨削轮32部分伸入收纳孔内,从而对焊接处进行打磨。打磨时,会产生振动和应力变形,振动和应力变形会将焊接处的残余应力释放掉,从而降低零部件因为残余应力的变形程度,同时也对零部件的工作面进行了磨削处理。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机加工用焊接装置,所述零部件包括一“几”字形的基础件(10)和一圆筒状的焊接件(11),所述基础件(10)包括一半弧形的基板,所述基板的两侧设置有J字形的褶边(101),所述焊接件(11)与所述基板同轴布置且半径相等,所述焊接件(11)位于所述基础件(10)的一端,其特征在于,所述加工装置包括:
底座(20);
上压装置,固定设置在所述底座(20)上,用于压紧所述基板和所述褶边(101)的上表面;
支撑装置,其包括下支座(25)和侧压装置,所述下支座(25)设置在所述底座(20)上,用于支撑所述基础件(10);所述侧压装置设置在所述下支座(25)上,用于压紧所述褶边(101)的下端面和周侧面;其中,
所述下支座(25)上设置有一支撑件,用于定位并支撑所述焊接件(11)。
2.如权利要求1所述的一种机加工用焊接装置,其特征在于,所述上压装置包括第一驱动气缸(23)和上压块(21),所述上压块(21)固定设置在所述第一驱动气缸(23)的输出端,所述第一驱动气缸(23)固定设置在所述底座(20)上,所述上压块(21)上开设有与所述基板形状相仿的上压槽,所述第一驱动气缸(23)用于带动所述上压块(21)移动。
3.如权利要求1所述的一种机加工用焊接装置,其特征在于,所述下支座(25)可上下滑动地设置在所述底座(20)上,所述下支座(25)上设置有用于带动所述下支座(25)复位的复位件;
所述侧压装置包括对称设置的两个侧压板(22),所述侧压板(22)呈L形结构,所述侧压板(22)的一端铰接在所述下支座(25)上,所述下支座(25)下移时,带动两个所述侧压板(22)翻转并压紧所述褶边(101)的下端面和周侧面。
4.如权利要求3所述的一种机加工用焊接装置,其特征在于,所述下支座(25)的两端设置有限位板(26),所述支座上开设有用于容纳所述限位板(26)的限位槽,所述限位板(26)可滑动地设置在所述限位槽内;所述复位件为第一复位弹簧(24),所述第一复位弹簧(24)的一端连接至所述下支座(25)、另一端连接至所述底座(20)。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种机加工用焊接装置,其特征在于,所述支撑件为支撑轴(40),所述支撑轴(40)设置在所述下支座(25)上,所述支撑轴(40)与所述基板同轴布置。
6.如权利要求5所述的一种机加工用焊接装置,其特征在于,还包括:
磨削装置,其包括第二驱动气缸(30)、驱动电机(31)和磨削轮(32),所述第二驱动气缸(30)固定设置在所述底座(20)上,所述驱动电机(31)可滑动地设置在所述底座(20)上,所述第二驱动气缸(30)用于带动所述驱动电机(31)移动,所述磨削轮(32)传动设置在所述驱动电机(31)的输出端,所述驱动电机(31)用于带动所述磨削轮(32)转动,所述磨削轮(32)用于对所述基础件(10)和所述焊接件(11)的结合面打磨;以及,
让位装置,其包括多个第二复位弹簧(42)和圆形的支撑板(41),所述支撑板(41)与所述第二复位弹簧(42)一一对应,所述下支座(25)上开设有一收纳孔,所述让位装置位于所述收纳孔内,所述支撑板(41)和所述第二复位弹簧(42)间隔设置,所述支撑板(41)可滑动地设置在所述收纳孔内,所述第二复位弹簧(42)的两端分别固定连接至所述支撑板(41)和/或所述下支座(25);所述支撑轴(40)同轴可转动地设置在所述支撑板(41)上;所述磨削轮(32)朝向所述支撑轴(40)移动时,多个所述支撑板(41)相互靠拢并形成一用于容纳所述支撑轴(40)的让位空间,所述磨削轮(32)至少能够部分伸入所述收纳孔内。
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