CN113245842B - 液压缸外缸焊接装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压缸外缸焊接装置及使用方法，包括通过支撑柱相连的上底座和下底座，上底座和下底座的内部均固定有第一电机，第一电机的输出端驱动连接有太阳轮，太阳轮固定连接有第一转盘，上、下两个第一转盘分别与上底座、下底座转动连接，太阳轮的外侧分别转动连接有第一行星轮和第二行星轮；还包括有与第一行星轮和第二行星轮分别相对应的三爪卡盘，每个三爪卡盘的底部均向下穿过第一转盘并固定套接于相对应的第一行星轮、第二行星轮上。本发明中可一次性自动焊接多个液压缸外缸，并且焊接完成后可以自动打磨焊皮焊缝处位置，极大的节约了人工焊接的时间以及人工打磨的时间，提高效率的同时也节约了成本。

Description

液压缸外缸焊接装置及使用方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种液压缸外缸焊接装置及使用方法。

背景技术

液压缸在工程机械、机床等领域获得了广泛应用，在液压系统中，缸筒与缸盖、活塞等构成密闭的容腔，通过油压推动活塞运动，这些零部件均需通过焊接组成一个整体。

液压缸外缸筒主要焊接部位有：缸筒与缸头、缸筒与缸底端面间对接环焊缝；缸筒与耳环、耳环与饺轴间角环焊缝；缸简与油口管接头间相贯线焊缝，这些焊缝均采用在外圆单面施焊而成。焊缝质量至关重要，对接环焊缝尤为关键，既要承受液体均匀的周向力，又要承受轴向力，焊缝金属和热影响区必须要有较高的强度、足够高的冲击韧性。焊缝一旦出现漏液及缸体开裂将造成严重的安全事故，因此要求焊接接头无裂纹、夹渣等缺陷，焊接是油缸生产制造过程中关键的工序和核心内容。

但是传统的人工焊接效率低下而且精度不高，常规的焊接方法很难提高焊接的质量，鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种液压缸外缸焊接装置，可实现液压缸外缸的自动焊接，从而避免了人工焊接不均匀对外缸的影响。

节约了人工焊接的时间以及人工打磨的时间，提高效率的同时也节约了成本。

本发明提出一种液压缸外缸焊接装置，包括通过支撑柱相连的上底座和下底座，上底座和下底座的内部均固定有第一电机，第一电机的输出端驱动连接有太阳轮，太阳轮固定连接有第一转盘，上、下两个第一转盘分别与上底座、下底座转动连接，太阳轮的外侧分别转动连接有第一行星轮和第二行星轮，在上底座和下底座内圈均设有与第一行星轮和第二行星轮相配合的齿圈；

还包括有与第一行星轮和第二行星轮分别相对应的三爪卡盘，每个三爪卡盘的外端均穿过第一转盘并固定套接于相对应的第一行星轮、第二行星轮上，三爪卡盘与第一转盘转动连接；

上底座与下底座之间设置有固定座，固定座固定套接于支撑柱上，固定座的内侧开设有呈阶梯状的圆孔，并且固定座内侧的台阶面上形成有环形滑槽，该环形滑槽内滑动连接有焊接打磨装置，焊接打磨装置的旋转角速度与第一转盘的旋转角速度相同。

优选的，焊接打磨装置包括滑块、打磨转刀、直杆、铰接杆和焊接架，滑块位于固定座的环形滑槽内并与之滑动配合连接，滑块的顶部转动连接有第二转盘，第二转盘上沿竖直方向可拆卸式插接有固定销，并且固定销向下延伸贯穿第二转盘后可插入至滑块内，滑块的一侧固定有第二电机，第二电机的输出端驱动连接有第一齿轮，固定座内侧的台阶面上环形分布有一圈与第一齿轮相啮合的齿条，第二转盘的上端面沿竖直方向设置有铰接杆，直杆的中部与铰接杆铰接，直杆朝向固定座内侧的一端安装有滚套，朝向固定座外侧的一端转动安装有打磨转刀，直杆靠近滚套的一侧设置有弹簧，弹簧的两端分别连接于直杆和第二转盘上，焊接架固定安装在第二转盘上并设置于铰接杆的一侧，焊接架的顶部连接有焊接机构，焊接机构上夹持有焊条，并且焊条朝向固定座的中心设置，固定座的顶部邻近内侧开圆孔的边缘处分布有与滚套滚动配合连接的凸块，凸块的数量分布覆盖固定座环形滑槽的一半。

优选的，上底座和下底座上的三爪卡盘底部为伸缩杆结构。

本发明还提出一种压缸外缸焊接装置的使用方法，方法如下：工作前，把待焊接的液压缸外缸的两部分分别放置于上底座、下底座的三爪卡盘内夹紧，外缸相接触的两部分形成焊接缝，通过上底座或下底座的三爪卡盘的伸缩杆将液压缸外缸推送至焊接打磨装置处；

启动第一电机和第二电机，焊条对着焊接缝处开始焊接，当第一转盘旋转180°后，可以通过第一电机的控制器或者人工控制的方式使第一电机和焊接打磨装置停止工作，焊接处因为三爪卡盘的自转从而将焊件焊完一周；

将固定销取下，将焊接打磨装置通过第二转盘旋转180°，使打磨转刀对齐焊接后的焊皮，然后将固定销重新插入固定，与此同时在另一处三爪卡盘上放置另外一组液压缸焊件，固定完成后启动第一电机和第二电机，打磨转刀和另一侧的焊接打磨装置上的焊条同时工作运动，滚套在凸块的限制下做上下运动，直杆在弹簧、铰接杆的限制下做往复运动，打磨转刀位于直杆的一端跟随直杆做上下运动，从而将焊皮打磨光滑，当第一转盘再次旋转180°时打磨完成，可以通过控制器或者人工控制的方式使停止第一电机、第二电机，焊接打磨装置停止动作，第一组的液压缸外缸完成焊接与打磨，另外一组的液压缸外缸完成焊接，取下完成焊接打磨完成的第一组液压缸外缸，更换新的待焊接工件重复上述步骤即可。

本发明中的有益效果为：本发明中的三爪卡盘可以把焊件固定的更紧密，更加有利于焊接。而且通过本发明中的焊接装置可实现液压缸外缸的自动焊接，从而避免了人工焊接不均匀对外缸的影响。

另外，本发明中的焊接打磨装置与多个三爪卡盘配合可以一次性自动焊接多个液压缸外缸，并且焊接完成后可以自动打磨焊皮焊接缝处位置，极大的节约了人工焊接的时间以及人工打磨的时间，提高效率的同时也节约了成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中焊接装置的整体结构示意图；

图2为本发明中焊接装置的剖面结构示意图；

图3为本发明中液压油缸与下底座的装配连接示意图；

图4为本发明中行星轮结构的示意图；

图5为本发明中焊接打磨装置工作状态时的示意图；

图6为焊接打磨装置与固定座内的装配示意图；

图7为本发明中焊接打磨装置的结构示意图。

图中：1、上底座；2、下底座；3、第一转盘；4、三爪卡盘；5、液压缸外缸；6、支撑柱；7、焊接机构；8、第一电机；9、太阳轮；10、第一行星轮；11、第二行星轮；12、固定座；13、第二电机；14、滑块；15、打磨转刀；16、直杆；17、第一齿轮；18、凸块；19、固定销；20、弹簧；21、齿条；22、滚套；23、第二转盘；24、铰接杆；25、焊条；26、焊接架；27、焊皮；28、焊接缝；100、焊接打磨装置。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。

参照图1-图7，本实施例中公开了一种液压缸外缸焊接装置，包括通过支撑柱6相连的上底座1和下底座2，上底座1和下底座2的内部均固定有第一电机8，第一电机8的输出端驱动连接有太阳轮9，太阳轮9固定连接有第一转盘3，上、下两个第一转盘3分别与上底座1、下底座2转动连接，太阳轮9的外侧分别转动连接有第一行星轮10和第二行星轮11，在上底座1和下底座2内圈均设有与第一行星轮10和第二行星轮11相配合的齿圈；太阳轮9和第一行星轮10和第二行星轮11和齿圈组成行星轮结构，第一行星轮10和第二行星轮11分别绕太阳轮9旋转，与此同时，第一行星轮10和第二行星轮11自身也进行旋转。三爪卡盘4的外端均穿过第一转盘3并固定套接于相对应的第一行星轮10、第二行星轮11上，三爪卡盘4与第一转盘3转动连接，进而使三爪卡盘4夹紧液压缸外缸5进行公转的同时也自转。

上底座1与下底座2之间设置有固定座12，固定座12固定套接于支撑柱6上，固定座12的内侧开设有呈阶梯状的圆孔，并且固定座12内侧的台阶面上形成有环形滑槽，该环形滑槽内滑动连接有焊接打磨装置100，焊接打磨装置100的旋转角速度与第一转盘3的旋转角速度相同，焊接打磨装置100与第一转盘3保持同步旋转，而液压缸外缸5由于三爪卡盘4的自转与焊接打磨装置100发生相对位移，因此能够实现对焊件的焊接打磨。

如图6所示，本实施例中的焊接打磨装置100包括滑块14、打磨转刀15、直杆16、铰接杆24和焊接架26；其中滑块14位于固定座12的环形滑槽内并与之滑动配合连接，滑块14的顶部转动连接有第二转盘23，第二转盘23上沿竖直方向可拆卸式插接有固定销19，并且固定销19向下延伸贯穿第二转盘23后可插入至滑块14内，固定销19可拔出释放第二转盘23进行旋转，滑块14的一侧固定有第二电机13，第二电机13的输出端驱动连接有第一齿轮17，固定座12内侧的台阶面上环形分布有一圈与第一齿轮17相啮合的齿条21，滑块14沿滑槽内的转动通过第二电机13驱动第一齿轮17实现，第一齿轮17余齿条21相啮合从而驱动滑块14在滑槽内进行旋转。第二转盘23的上端面沿竖直方向设置有铰接杆24，直杆16的中部与铰接杆24铰接，直杆16朝向固定座12内侧的一端安装有滚套22，朝向固定座12外侧的一端转动安装有打磨转刀15，直杆16靠近滚套22的一侧设置有弹簧20，弹簧20的两端分别连接于直杆16和第二转盘23上，固定座12的顶部邻近内侧开圆孔的边缘处分布有与滚套22滚动配合连接的凸块18，凸块18的数量分布覆盖固定座12环形滑槽的一半。焊接架26固定安装在第二转盘23上并设置于铰接杆24的一侧，焊接架26的顶部连接有焊接机构7，焊接机构7上夹持有焊条25，并且焊条25朝向固定座12的中心设置，三爪卡盘4夹紧焊件相对于焊条25进行旋转，因此能够实现对焊件处焊接缝28的焊接，当焊接缝28完成焊接后会形成焊皮27，拔出固定销19使第二转盘23旋转180°，此时滚套22朝向外侧与凸块18滚动配合连接，打磨转刀15转向内侧与焊皮27接触完成打磨，由于弹簧20与凸块18的共同限制配合，使打磨转刀15上下进行移动。

另外，为了便于对焊件的安装与拆卸，本实施例中，上底座1和/或下底座2上的三爪卡盘4底部为伸缩杆结构，安装时，通过下底座2上的三爪卡盘4伸缩杆将焊件抬升至焊接打磨装置100处，或者也可以通过上底座1上的三爪卡盘4伸缩杆将焊件下方至焊接打磨装置100处。

本发明中的一种压缸外缸焊接装置，其具体的工作原理为：工作前，把待焊接的液压缸外缸5的两部分分别放置于上底座1、下底座2的三爪卡盘4内夹紧，外缸相接触的两部分形成焊接缝28，通过上底座1或下底座2的三爪卡盘4的伸缩杆将液压缸外缸5推送至焊接打磨装置100处。此时，启动第一电机8和第二电机13，焊条25对着焊接缝28处开始焊接，当第一转盘3旋转180°后，可以通过第一电机8的控制器或者人工控制的方式使第一电机8和焊接打磨装置100停止工作，焊接处因为三爪卡盘4的自转从而将焊件焊完一周。此时，将固定销19取下，将焊接打磨装置100通过第二转盘23旋转180°，使打磨转刀15对齐焊接后的焊皮27，然后将固定销19重新插入固定，与此同时在另一处三爪卡盘4上放置另外一组液压缸焊件，固定完成后启动第一电机8和第二电机13，打磨转刀15和另一侧的焊接打磨装置100上的焊条25同时工作运动，滚套22在凸块18的限制下做上下运动，直杆16在弹簧20、铰接杆24的限制下做往复运动，打磨转刀15位于直杆16的一端跟随直杆16做上下运动，从而将焊皮27打磨光滑，避免应力集中。当第一转盘3再次旋转180°时打磨完成，可以再次通过控制器或者人工控制的方式使停止第一电机8、第二电机13，焊接打磨装置100停止动作，第一组的液压缸外缸5完成焊接与打磨，另外一组的液压缸外缸5完成焊接，取下完成焊接打磨完成的第一组液压缸外缸，更换新的待焊接工件重复上述步骤即可。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种液压缸外缸焊接装置，包括通过支撑柱（6）相连的上底座（1）和下底座（2），上底座（1）和下底座（2）的内部均固定有第一电机（8），其特征在于，所述第一电机（8）的输出端驱动连接有太阳轮（9），太阳轮（9）固定连接有第一转盘（3），上、下两个第一转盘（3）分别与上底座（1）、下底座（2）转动连接，太阳轮（9）的外侧分别转动连接有第一行星轮（10）和第二行星轮（11），在上底座（1）和下底座（2）内圈均设有与第一行星轮（10）和第二行星轮（11）相配合的齿圈；

还包括有与第一行星轮（10）和第二行星轮（11）分别相对应的三爪卡盘（4），每个三爪卡盘（4）的外端均穿过第一转盘（3）并固定套接于相对应的第一行星轮（10）、第二行星轮（11）上，三爪卡盘（4）与第一转盘（3）转动连接；

上底座（1）与下底座（2）之间设置有固定座（12），固定座（12）固定套接于支撑柱（6）上，固定座（12）的内侧开设有呈阶梯状的圆孔，并且固定座（12）内侧的台阶面上形成有环形滑槽，该环形滑槽内滑动连接有焊接打磨装置（100），焊接打磨装置（100）的旋转角速度与第一转盘（3）的旋转角速度相同；

焊接打磨装置（100）包括滑块（14）、打磨转刀（15）、直杆（16）、铰接杆（24）和焊接架（26），滑块（14）位于固定座（12）的环形滑槽内并与之滑动配合连接，滑块（14）的顶部转动连接有第二转盘（23），第二转盘（23）上沿竖直方向可拆卸式插接有固定销（19），并且固定销（19）向下延伸贯穿第二转盘（23）后可插入至滑块（14）内，滑块（14）的一侧固定有第二电机（13），第二电机（13）的输出端驱动连接有第一齿轮（17），固定座（12）内侧的台阶面上环形分布有一圈与第一齿轮（17）相啮合的齿条（21），第二转盘（23）的上端面沿竖直方向设置有铰接杆（24），直杆（16）的中部与铰接杆（24）铰接，直杆（16）朝向固定座（12）内侧的一端安装有滚套（22），朝向固定座（12）外侧的一端转动安装有打磨转刀（15），直杆（16）靠近滚套（22）的一侧设置有弹簧（20），弹簧（20）的两端分别连接于直杆（16）和第二转盘（23）上，焊接架（26）固定安装在第二转盘（23）上并设置于铰接杆（24）的一侧，焊接架（26）的顶部连接有焊接机构（7），焊接机构（7）上夹持有焊条（25），并且焊条（25）朝向固定座（12）的中心设置，固定座（12）的顶部邻近内侧开圆孔的边缘处分布有与滚套（22）滚动配合连接的凸块（18），凸块（18）的数量分布覆盖固定座（12）环形滑槽的一半。

2.根据权利要求1所述的液压缸外缸焊接装置，其特征在于，上底座（1）和/或下底座（2）上的三爪卡盘（4）底部为伸缩杆结构。

3.如权利要求2所述的液压缸外缸焊接装置的使用方法，其特征在于，方法如下：工作前，把待焊接的液压缸外缸（5）的两部分分别放置于上底座（1）、下底座（2）的三爪卡盘（4）内夹紧，外缸相接触的两部分形成焊接缝（28），通过上底座（1）或下底座（2）的三爪卡盘（4）的伸缩杆将液压缸外缸（5）推送至焊接打磨装置（100）处；

启动第一电机（8）和第二电机（13），焊条（25）对着焊接缝（28）处开始焊接，当第一转盘（3）旋转180°后，通过第一电机（8）的控制器或者手动控制使第一电机（8）和焊接打磨装置（100）停止工作，焊接处因为三爪卡盘（4）的自转从而将焊件焊完一周；

将固定销（19）取下，将焊接打磨装置（100）通过第二转盘（23）旋转180°，使打磨转刀（15）对齐焊接后的焊皮（27），然后将固定销（19）重新插入固定，与此同时在另一处三爪卡盘（4）上放置另外一组液压缸焊件，固定完成后启动第一电机（8）和第二电机（13），打磨转刀（15）和另一侧的焊接打磨装置（100）上的焊条（25）同时工作运动，滚套（22）在凸块（18）的限制下做上下运动，直杆（16）在弹簧（20）、铰接杆（24）的限制下做往复运动，打磨转刀（15）位于直杆（16）的一端跟随直杆（16）做上下运动，从而将焊皮（27）打磨光滑，当第一转盘（3）再次旋转180°时打磨完成，通过控制器或者手动控制使停止第一电机（8）、第二电机（13），焊接打磨装置（100）停止动作，第一组的液压缸外缸（5）完成焊接与打磨，另外一组的液压缸外缸（5）完成焊接，取下完成焊接打磨完成的第一组液压缸外缸（5），更换新的待焊接工件重复上述步骤即可。

Images