CN114029682B - 一种风机叶片焊接用自动定位装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种风机叶片焊接用自动定位装置，属于涉及风机叶片加工技术的领域，包括伺服工作台，伺服工作台上安装有转子限位机构，转子限位机构用于将转子固定在伺服工作台上；伺服工作台上还安装有叶片限位机构，叶片限位机构围绕转子限位机构设置有多个，叶片限位机构用于将叶片固定在与转子侧壁相贴合的位置；伺服工作台上还设置有多个叶片抵接机构，叶片抵接机构用于将叶片抵紧在叶片限位机构上；还包括翻转机构，伺服工作台安装在翻转机构上，翻转机构用于驱动伺服工作台旋转，伺服工作台上且位于转子限位机构的周向方向上还开设有多个焊接孔。本申请能够达到改善生产风机时次品率较大的效果。
Description
技术领域
本申请涉及风机叶片加工技术的领域，尤其是涉及一种风机叶片焊接用自动定位装置。
背景技术
风机是依靠输入的电能通过电机转化为机械能，提高气体压力与流量并以空气等气体为介质进行能量转换的机械，它是一种从动的流体机械。风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机。风机一般由一个电机本体和多个叶片焊接而成。
在制造风机的过程中，一般是人工手动先将叶轮预先抵接在转子的侧壁，抵接时要让叶轮与转子之间形成一定倾斜角度，接着再手动把叶轮焊接在转子侧壁上，重复上述步骤，将所有叶轮一片一片地焊接在转子的周向侧壁上，从而形成一个完整的风机。
针对上述中的相关技术，发明人认为工人手动将叶片抵接在转子侧壁上时，很容易出现抵接位置不准确、抵接角度偏差过大以及缝隙不均匀从而引发出风机初始不平衡量过大、风机振动过大、运行不稳定等问题，最终从而导致次品率增大。
发明内容
为了改善生产风机时次品率较大的问题，本申请提供一种风机叶片焊接用自动定位装置。
本申请提供的一种风机叶片焊接用自动定位装置采用如下的技术方案：
一种风机叶片焊接用自动定位装置，包括伺服工作台，所述伺服工作台上安装有转子限位机构，所述转子限位机构用于将转子固定在伺服工作台上；所述伺服工作台上还安装有叶片限位机构，所述叶片限位机构围绕转子限位机构设置有多个，且所述叶片限位机构(3)的数量与叶片数量相对应，所述叶片限位机构用于将叶片固定在与转子侧壁上的焊接部位相贴合的位置；所述伺服工作台上还设置有多个叶片抵接机构，所述叶片抵接机构用于将叶片抵紧在叶片限位机构上；
还包括翻转机构，所述伺服工作台安装在翻转机构上，所述翻转机构用于驱动伺服工作台旋转，所述伺服工作台上且位于转子限位机构的周向方向上还开设有多个焊接孔，每个所述焊接孔分别与抵紧后的单个叶片的根部焊接部位相正对。
通过采用上述技术方案，将叶片焊接到转子上时，首先把转子安装在转子限位机构上，使得转子暂时固定在伺服工作台上；接着再依次把多个叶片安装在叶片限位机构上，使得多个叶片围绕转子放置并且与转子的侧壁贴合，形成一个完整风轮的初步形状。然后再通过叶片抵接机构把每个叶片都抵接在叶片限位机构上，此时便能够直接对形成完整风轮的初步形状的叶片顺次进行焊接，使得每个叶片与转子相贴合的正面部分都实现焊接固定；正面焊接完成后，通过翻转机构将伺服工作台翻面，使得叶片与转子相贴合的反面部分翻转到焊枪面，然后再通过伺服工作台上的焊接孔对叶片与转子相贴合处的反面部分再次进行焊接，最终将一个完整的风轮焊接完成；这样设置后，不再需要人工手动对叶片一个一个地进行焊接，并且在焊接前已经将转子与叶片的位置事先按照加工要求放置好位置，只需要直接焊接即可，不需要人为进行调整，因此焊接时的位置偏差会较小，从而改善了生产风机时次品率较大的问题。
可选的，所述转子限位机构包括限位座以及定位柱，所述限位座安装在伺服工作台上且位于多个焊接孔之间，所述定位柱安装在限位座上且供转子放入，所述定位柱的长度方向与伺服工作台的台面相垂直。
通过采用上述技术方案，将转子安装在伺服工作台上时，转子本身自带有轴孔，将转子上的轴孔对准定位柱后直接放入，使得转子与定位柱实现插接配合，而转子的端面则会贴合到限位座表面，让转子能够达到安装在伺服工作台表面较为方便的效果。
可选的，所述叶片限位机构包括多个限位部，多个限位部围绕定位柱以及限位座设置在伺服工作台上，且多个限位部均匀分布在焊接孔上方从而形成供叶片放入的限位空间，多个所述限位部用于与叶片的叶边和/或叶片正对焊接孔的一面相抵接。
通过采用上述技术方案，当多个限位部形成限位空间后，叶片能够直接放置在限位空间内，并且通过多个限位部对放置好的叶片进行水平位置及角度的限定，且多个限位部能够与叶片的叶边或者叶片正对焊接孔的一面相抵接，使得叶片在限位空间内能够被稳定支撑；而在限位空间内的叶片的一侧与转子的侧壁在既定位置相贴合后，便能够实现不用人工刻意去调整叶片与转子的位置、也能够实现不会产生较大加工偏差的效果。
可选的，所述叶片抵接机构包括驱动组件以及抵接组件，所述驱动组件安装在伺服工作台上，所述抵接组件安装在驱动组件上；所述抵接组件用于与叶片背离焊接孔的一面相抵接，所述驱动组件用于驱动抵接组件靠近或远离叶片。
通过采用上述技术方案，当叶片放置在由多个限位部形成的限位空间内后，水平方向上的位移受到限制，但竖直方向上依旧能够轻松脱出，此时通过驱动组件驱动抵接组件靠近叶片，使得抵接组件抵接在叶片背离焊接孔的一面上，此时叶片靠近焊接孔的一面通过限位部进行支撑、而背离焊接孔的一面则通过抵接组件进行抵接，此时叶片的两个面均受到抵接，因此叶片能够被稳定地抵紧在限位空间内，使得叶片在与转子相焊接的过程中不易发生偏移或者抖动，使得叶片与转子焊接时误差进一步减小。
可选的，所述驱动组件包括旋转气缸，所述旋转气缸的转动杆竖直向上延伸；所述抵接组件包括周转杆以及抵接块，所述周转杆的一端与旋转气缸的转动杆相连接，且周转杆的长度方向与旋转气缸的转动杆的长度方向相垂直；所述抵接块安装在周转杆远离旋转气缸的转动杆的一端，且所述抵接块用于与叶片背离焊接孔的一面相抵触。
通过采用上述技术方案，启动旋转气缸，此时旋转气缸的转动杆会发生自转，从而带动周转杆绕着转动杆的轴心做圆周运动，而抵接块安装在周转杆上，因此抵接块也会随着周转杆的移动而移动，进而能够实现把抵接块从远离叶片的位置移动到靠近叶片的位置。而叶片由于本身在与转子进行焊接时、叶片背离焊接孔的一面是倾斜状，因此抵接块在随周转杆水平移动的过程中，会触碰到叶片背离焊接孔的一面，周转杆继续带动抵接块移动则会与叶片背离焊接孔的一面相抵紧，从而达到将叶片抵紧在限位空间内较为方便的效果。
可选的，所述翻转机构包括变位机，所述伺服工作台安装在变位机上，所述变位机用于控制伺服工作台的翻转角度。
通过采用上述技术方案，变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。可与操作机、焊机配套使用，组成自动焊接中心，也可用于手工作业时的工件变位。因此，将变位机与伺服工作台连接后，能够轻松地控制伺服工作台旋转，达到驱动伺服工作台转动较为方便的效果。
可选的，所述限位部包括限位杆以及限位套筒，所述限位杆竖直安装在伺服工作台上，所述限位套筒内部中空且一端开口设置，所述限位套筒滑动套设在限位杆上；每个所述限位部内均设置有高度调节机构，所述高度调节机构用于驱使限位套筒在限位杆上沿着限位杆的长度方向滑动。
通过采用上述技术方案，多个限位部之间分别通过高度调节机构进行相互独立的调节，能够改变每个限位部的当前高度，从而适应不同型号的叶片进行放置；并且能够根据当前放置叶片的焊接角度需求而适时调节叶片的放置角度，进而实现不同类型的风机叶片的焊接。
可选的，所述高度调节机构包括主动调节组件以及被动推动组件；所述主动调节组件以及被动推动组件均安装在限位杆内，所述主动调节组件用于驱动被动推动组件在限位杆内沿着限位杆的长度方向移动，所述被动推动组件与限位套筒的内端壁相连接。
通过采用上述技术方案，通过主动调节组件驱动被动推动组件在限位杆内移动后，此时被动推动组件会沿着限位杆的长度方向在限位杆内移动，从而被动推动组件会在移动过程中推动限位套筒在限位杆上移动，进而实现限位部的高度调节。
可选的，所述主动调节组件包括调节块、螺纹杆、旋扭以及导向件；所述被动推动组件包括抵接杆以及第一弹簧；所述限位杆内沿着限位杆的长度方向开设有与外界连通的抵接腔道，所述限位杆上还开设有与外界连通的调节腔道，所述调节腔道的长度方向与抵接腔道的长度方向相垂直且相互连通；
所述调节腔道内靠近外界的一段内壁上设置有内螺纹，所述螺纹杆螺纹插设在调节腔道内，所述调节块转动连接在螺纹杆位于调节腔道内的一端，所述旋扭安装在螺纹杆位于调节腔道外的一端，所述导向件安装在调节块上，所述调节腔道内沿着调节腔道的长度方向开设有导向槽，所述导向件与导向槽滑动配合；
所述抵接杆滑动插设在抵接腔道内且抵接杆的一端位于调节腔道内，所述抵接杆远离调节腔道的一端穿出抵接腔道后与限位套筒的内端壁相连接，所述第一弹簧套设在抵接杆上且位于抵接腔道内，所述第一弹簧使得抵接杆始终具有向靠近调节腔道侧移动的趋势；
所述抵接杆位于调节腔道内的一端设置有被动抵接斜面，所述调节块正对被抵滑面的一侧设置有主动抵接斜面，所述主动抵接斜面用于与被动抵接斜面相抵接且相对滑动。
通过采用上述技术方案，当需要将限位部的长度调长时，先将螺纹杆端部的调节块插入到调节腔道内，让调节块上的导向件处于导向槽内，接着再转动螺纹杆，使得螺纹杆与抵接腔道螺纹配合的情况下沿着抵接腔道的长度方向逐渐移入抵接腔道内，而由于导向件处于导向槽内，因此调节块随螺纹杆的转动而转动便会受到限制，这时调节块会稳定地沿着抵接腔道的长度方向移动，使得调节块上的主动抵接斜面逐渐靠近抵接杆上的被动抵接斜面；当主动抵接斜面与被动抵接斜面相贴合后，再继续往前移动调节块时，主动抵接斜面会将被动抵接斜面推动着往抵接腔道内移动，从而使得调节块占据了抵接杆的一端在调节腔道内的位置，让调节块把抵接杆的一端从调节腔道内推动至抵接腔道内，调节块推动抵接杆的过程中，抵接杆自身便会在抵接腔道内竖直上移，而抵接杆远离调节腔道的一端又与限位套筒的内端壁相连接，因此限位套筒也会沿着限位杆的长度方向上移，从而实现限位部的长度加长调节；同理，需要缩短限位部的长度时，让调节块逐渐退出原本占据抵接杆的空间处，此时在第一弹簧的弹力作用下，抵接杆的一端会自动下移重新进入到调节腔道内，从而带动限位套筒沿着限位杆的长度方向下移，达到驱动限位套筒在限位杆上移动较为方便的效果。而通过高度调节组件也能够对限位套筒与限位杆之间的相对位移进行细微调节，使得调节精度更高。
可选的，所述导向件包括第二弹簧以及导向块，所述调节块背离主动抵接斜面的一侧开设有容纳槽，所述导向块滑动设置在容纳槽内，所述第二弹簧的一端与容纳槽的内端壁连接、另一端与所述导向块相连接，所述第二弹簧使得导向块始终具有向容纳槽外移动的趋势，所述导向块与导向槽滑动配合。
通过采用上述技术方案，将调节块放入到调节腔道的过程中，导向块会受到调节腔道内壁的限制而不易被第二弹簧推出容纳槽，直到调节块移动至使得容纳槽正对导向槽的位置时，此时导向块不再受到调节腔道内壁的限制，而直接受到第二弹簧的推力从容纳槽内被部分推至导向槽内。当导向块处于导向槽内后，调节块在自身周向方向上的转动便受到限制，进而在螺纹杆转动时，调节块不会随螺纹杆的转动而转动，而是会稳定地沿着调节腔道的长度方向移动，从而实现让螺纹杆转动、调节块移动的效果，让调节块能够正常抵触到抵接杆。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 将叶片焊接到转子上时，首先把转子安装在转子限位机构上，使得转子暂时固定在伺服工作台上；接着再依次把多个叶片安装在叶片限位机构上，使得多个叶片围绕转子放置并且与转子的侧壁贴合，形成一个完整风机的初步形状。然后再通过叶片抵接机构把每个叶片都抵接在叶片限位机构上，此时便能够直接对形成完整风机的初步形状的叶片挨个进行焊接，使得每个叶片与转子相贴合的上半部分都实现；焊接完成后，通过翻转机构将伺服工作台翻面，使得叶片与转子相贴合的下半部分背离地面，然后再通过伺服工作台上的焊接孔对叶片与转子相贴合处的下半部分再次进行焊接，最终将一个完整的风机焊接完成；这样设置后，不再需要人工手动对叶片一个一个地进行焊接，并且在焊接前已经将转子与叶片的位置事先按照加工要求放置好位置，只需要直接焊接即可，不需要人为进行调整，因此焊接时的位置偏差会较小，从而改善了生产风机时次品率较大的问题；
2.多个限位部之间分别通过高度调节机构进行相互独立的调节，能够改变每个限位部的当前高度，从而适应不同型号的叶片进行放置；并且能够根据当前放置叶片的焊接角度需求而适时调节叶片的放置角度，进而实现不同类型以及不同位置的风机叶片的焊接，提高本申请的适用性；
3. 当需要将限位部的长度调长时，先将螺纹杆端部的调节块插入到调节腔道内，让调节块上的导向件处于导向槽内，接着再转动螺纹杆，使得螺纹杆与抵接腔道螺纹配合的情况下沿着抵接腔道的长度方向逐渐移入抵接腔道内，而由于导向件处于导向槽内，因此调节块随螺纹杆的转动而转动便会受到限制，这时调节块会稳定地沿着抵接腔道的长度方向移动，使得调节块上的主动抵接斜面逐渐靠近抵接杆上的被动抵接斜面；当主动抵接斜面与被动抵接斜面相贴合后，再继续往前移动调节块时，主动抵接斜面会将被动抵接斜面推动着往抵接腔道内移动，从而使得调节块占据了抵接杆的一端在调节腔道内的位置，让调节块把抵接杆的一端从调节腔道内推动至抵接腔道内，调节块推动抵接杆的过程中，抵接杆自身便会在抵接腔道内竖直上移，而抵接杆远离调节腔道的一端又与限位套筒的内端壁相连接，因此限位套筒也会沿着限位杆的长度方向上移，从而实现限位部的长度加长调节；同理，需要缩短限位部的长度时，让调节块逐渐退出原本占据抵接杆的空间处，此时在第一弹簧的弹力作用下，抵接杆的一端会自动下移重新进入到调节腔道内，从而带动限位套筒沿着限位杆的长度方向下移，达到驱动限位套筒在限位杆上移动较为方便的效果。而通过高度调节组件也能够对限位套筒与限位杆之间的相对位移进行细微调节，使得限位部的调节精度更高。
附图说明
图1是本申请实施例用于展示机械臂加工风机时的结构示意图。
图2是本申请实施例用于展示伺服工作台翻转180°后的结构示意图。
图3是本申请实施例用于展示隐藏一片叶片的风机在伺服工作台上放置的状态示意图。
图4是本申请实施例用于展示抵接部、抵接组件以及转子限位机构的局部示意图。
图5是本申请实施例用于展示与叶片的叶边相贴合的限位部的结构示意图。
图6是本申请实施例用于展示与叶片的叶边相贴合的限位部的部分剖视图。
图7是图6中的A部放大图。
附图标记说明：
1、伺服工作台；11、焊接孔；2、转子限位机构；21、限位座；22、定位柱；3、叶片限位机构；31、限位部；311、限位杆；3111、抵接腔道；3112、调节腔道；3113、导向槽；312、限位套筒；4、叶片抵接机构；41、驱动组件；411、旋转气缸；42、抵接组件；421、周转杆；422、抵接块；5、翻转机构；51、变位机；6、高度调节机构；61、主动调节组件；611、调节块；6111、主动抵接斜面；6112、容纳槽；612、螺纹杆；613、旋扭；614、导向件；6141、第二弹簧；6142、导向块；62、被动推动组件；621、抵接杆；6211、被动抵接斜面；622、第一弹簧；7、机械臂；8、焊枪。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种风机叶片焊接用自动定位装置,参照图1、图2，包括翻转机构5和伺服工作台1，伺服工作台1安装在翻转机构5上，翻转机构5用于驱动伺服工作台1在水平面上进行翻转；在本实施例中，翻转机构5为变位机51，伺服工作台1安装在变位机51上，通过变位机51控制伺服电机的翻旋转度；即变位机51由一个机架以及电机组成，电机安装在机架上，伺服工作台1的板面形状为矩形，伺服工作台1的一端中心与电机的输出轴相连接、另一端中心与机架通过转动轴与轴承转动连接，启动电机，即可实现伺服工作台1的自转。
如图1、3所示，在伺服工作台1上安装有转子限位机构2，转子是风机的组成部分，转子限位机构2则用于将转子固定在伺服工作台1上，此处将转子固定的含义即是阻止转子在伺服工作台1的台面上发生偏移或滑移；在伺服工作台1上还安装有叶片限位机构3，叶片也是风机的组成部分，用于焊接在转子的周向方向上；而叶片限位机构3围绕转子限位机构2设置有多个，叶片限位机构3用于将叶片固定在与转子的侧壁相贴合的位置，即当叶片放置在叶片限位机构3内时，叶片的一边贴合在转子的侧壁上，叶片与转子放置的位置即是既定位置，不再需要进行调整，直接焊接即可。在伺服工作台1上还安装有多个叶片抵接机构4，叶片抵接机构4的数量与叶片限位机构3的数量一致，一个叶片抵接机构4对应一组叶片限位机构3，叶片抵接机构4用于将叶片抵紧在叶片限位机构3上；结合图2，伺服工作台1上且位于转子限位机构2的周向方向上还开设有多个焊接孔11，每个焊接孔11分别与抵紧后的单个叶片根部焊接位置相正对。
将叶片焊接至转子上时，先把转子用转子限位机构2进行固定，接着直接把叶片依次放在多个叶片限位机构3内，此时多个叶片与转子已经形成一个完整的风轮外形。随即直接启动叶片抵接机构4，将每个叶片抵接在叶片限位机构3上，从而限定住叶片的位置便于下一步的焊接。焊接时，直接将叶片与转子相贴合的位置进行焊接即可，由于叶片的位置已经被限定，焊接时不用刻意考虑叶片的位置是否偏移。焊接完叶轮正面部分后，直接启动变位机51，让伺服工作台1翻转180°，再伸入焊接孔11内对叶片与转子相贴合的反面部分进行焊接，从而实现整个焊接过程。
结合图1，值得注意的是，为了提高焊接效率，在本实施例中，焊接采用的是机械臂7进行焊接，机械臂7为焊接行业常用的自动设备。将机械臂7安装在变位机51的一侧，然后把焊枪8安装在机械臂7的端部，针对伺服工作台1的位置调试好机械臂7的移动参数，使得机械臂7能够带动焊枪8对伺服工作台1上的叶片以及转子实现自动焊接；在其它实施例中，机械臂7可更换为焊接机器人。
如图3、4所示，转子限位机构2包括限位座21以及定位柱22，限位座21的座面形状为圆形、并且座面面积与转子的端部面积相配；定位柱22安装在限位座21的座面中心上，定位柱22的长度方向与限位座21的座面相垂直，并且限位座21的座面与伺服工作台1的台面也平行。转子本身具有轴孔，轴孔能供定位柱22插入，当定位柱22插入到转子的轴孔内后，转子就能稳定地处于伺服工作台1上。
如图3、4所示，叶片限位机构3包括多个限位部31，每个叶片限位机构3对应一个叶片。多个限位部31围绕焊接孔11设置在伺服工作台1上，在本实施例中，一个叶片限位机构3由六个限位部31组成，六个限位部31之间且位于焊接孔11的上方形成一个供叶片放入的限位空间。每个限位部31都与叶片的不同位置相抵触，因而每个限位部31的长度都不相同，一些限位部31用于与叶片的叶边相抵接、另一些限位部31用于与叶片朝向焊接孔11的叶面相抵接，还有一些限位部31即与叶片的叶边相抵接、又与叶片朝向焊接孔11的叶面相抵接；在其它实施例中，一个叶片限位机构3也可以是其它数量的限位部31组成，只要能够现场工况稳定支撑叶片即可。
由于叶片与转子焊接时，叶片会与转子的侧壁形成一定角度，因此导致叶片的叶边不在一个水平面上，即叶片与转子焊接在一起时，叶片本身是倾斜放置的，此时叶片本身是不稳定状态；为了保证叶片在这种状态下也能够被支撑住，在本实施例中，让六个限位部31围成一个限位空间，叶片放入限位空间内时，不同高度的限位部31能够满足叶片倾斜放置时的稳定效果；即在六个限位部31之中，一些限位部31既能够对叶片进行支撑、也能够对叶片的叶边处进行限位；另一些限位部31就只对叶片的叶边处进行限位；再有一些限位部31就只对叶片正对焊接孔11的一面进行支撑；通过多个限位部31的共同配合，使得形成的限位空间即能对放入的叶片进行支撑、也能对放入的叶片进行水平限位，使得叶片能够在倾斜状态下且不需要人为施力的情况下达到稳定放置的效果。
如图3、4所示，叶片抵接机构4包括驱动组件41以及抵接组件42，驱动组件41安装在伺服工作台1上，抵接组件42安装在驱动组件41上；抵接组件42用于与叶片背离焊接孔11的一面相抵接，驱动组件41用于驱动抵接组件42靠近或远离叶片。
结合图4，作为本申请驱动组件41的一种实施方式，驱动组件41包括旋转气缸411，旋转气缸411的转动杆竖直向上延伸；抵接组件42包括周转杆421以及抵接块422，周转杆421的一端与旋转气缸411的转动杆相连接，且周转杆421的长度方向与旋转气缸411的转动杆的长度方向相垂直；抵接块422安装在周转杆421远离旋转气缸411的转动杆的一端，且抵接块422用于与叶片背离焊接孔11的一面相抵触。即当叶片放置在限位空间内后，虽然叶片在水平方向上的位移被限制住，但竖直方向上依旧能够脱离出限位空间，使得放置时不稳。此时直接启动旋转气缸411，使得旋转气缸411上的转动杆带着周转杆421绕着转动杆的轴心做圆周运动，而抵接块422安装在周转杆421上，因此抵接块422也会随着周转杆421的移动而移动，进而能够实现把抵接块422从远离叶片的位置移动到靠近叶片的位置。而叶片由于本身在与转子进行焊接时、叶片背离焊接孔11的一面是倾斜状，因此抵接块422在随周转杆421水平移动的过程中，会触碰到叶片背离焊接孔11的一面，周转杆421继续带动抵接块422移动则会与叶片背离焊接孔11的一面相抵紧，从而达到将叶片抵紧在限位空间内较为方便的效果。
作为本申请驱动组件41的另一种实施方式，驱动组件41包括液压缸，液压缸安装在伺服工作台1上且液压缸的活塞杆竖直向上延伸，周转杆421安装在液压缸的活塞杆端部且周转杆421的长度方向与液压缸的活塞杆的长度方向相垂直，而抵接块422则安装在周转杆421远离液压缸的活塞杆的端部，并且抵接块422始终位于限位空间的正上方。因此，将叶片放置在限位空间内后，直接启动液压缸，使得液压缸的活塞杆缩短，从而带动周转杆421以及抵接块422往靠近叶片的方向竖直向下移动，直接让抵接块422抵接在叶片的上表面，从而实现对叶片于限位空间内的抵紧；当然，液压缸也可以替换成伺服电动缸；值得注意的是，在本实施例，液压缸的活塞杆的延伸长度长于转子的厚度加上定位柱22的长度，这样能够让液压缸的活塞杆带动抵接块422远离叶片后，焊接好的风机能够正常从限位座21处取出。
并且在本实施例中，结合图3、图4，抵接块422螺栓连接在一个延伸块上，延伸块通过螺栓连接在周转杆421上；并且抵接块422与叶片抵接的一端为倒角设置，表面光滑无棱边，这样能够让抵接块422在与叶片表面相抵触时，阻止抵接块422与叶片表面抵接时产生划痕。
如图4、5所示，限位部31包括限位杆311以及限位套筒312，限位杆311竖直安装在伺服工作台1上，限位套筒312内部中空且一端开口设置，限位套筒312滑动套设在限位杆311上；每个限位部31内都设置有高度调节机构6，高度调节机构6用于驱使限位套筒312在限位杆311上沿着限位杆311的长度方向滑动。结合图6，高度调节机构6包括主动调节组件61以及被动推动组件62；主动调节组件61以及被动推动组件62均安装在限位杆311内，主动调节组件61用于驱动被动推动组件62在限位杆311内沿着限位杆311的长度方向移动，被动推动组件62与限位套筒312的内端壁相连接。
多个限位部31之间分别通过高度调节机构6进行相互独立的调节，能够改变每个限位部31的当前高度，从而适应不同型号的叶片进行放置；并且能够根据当前放置叶片的焊接角度需求而适时调节叶片的放置角度，进而实现不同类型以及不同位置的风机叶片的焊接，提高本申请的适用性。
值得注意的是，在本实施例中，结合图3、图4，在六个限位部31中，其中一些限位部31是用于与叶片的叶边贴合又用于与叶片正对焊接孔11的一面相抵触，在这些限位部31的限位套筒312外侧设置有抵触盘，此时叶片的叶片贴合在限位套筒312的筒壁上，而叶片的底面则抵触在限位套筒312的抵触盘上，从而能够让叶片放置在限位空间内时更为稳定。
如图6、7所示，具体地，主动调节组件61包括调节块611、螺纹杆612、旋扭613以及导向件614；被动推动组件62包括抵接杆621以及第一弹簧622；限位杆311内沿着限位杆311的长度方向开设有与外界连通的抵接腔道3111，限位杆311上还开设有与外界连通的调节腔道3112，调节腔道3112的长度方向与抵接腔道3111的长度方向相垂直且相互连通；调节腔道3112内靠近外界的一段内壁上设置有内螺纹，螺纹杆612螺纹插设在调节腔道3112内，调节块611转动连接在螺纹杆612位于调节腔道3112内的一端，旋扭613安装在螺纹杆612位于调节腔道3112外的一端，导向件614安装在调节块611上，调节腔道3112内沿着调节腔道3112的长度方向开设有导向槽3113，导向件614与导向槽3113滑动配合；而抵接杆621滑动插设在抵接腔道3111内，且抵接杆621的一端位于调节腔道3112内，抵接杆621远离调节腔道3112的一端穿出抵接腔道3111后与限位套筒312的内端壁相连接；第一弹簧622套设在抵接杆621上且位于抵接腔道3111内，第一弹簧622使得抵接杆621始终具有向靠近调节腔道3112侧移动的趋势，即第一弹簧622的一端与抵接腔道3111的内壁相固定、另一端与抵接杆621的杆壁相固定。在抵接杆621位于调节腔道3112内的一端设置有被动抵接斜面6211，调节块611正对被动抵接斜面6211的一侧设置有主动抵接斜面6111，主动抵接斜面6111用于与被动抵接斜面6211相抵接且相对滑动。
如图6、7所示，导向件614包括第二弹簧6141以及导向块6142，调节块611背离主动抵接斜面6111的一侧开设有容纳槽6112，导向块6142滑动设置在容纳槽6112内，第二弹簧6141的一端与容纳槽6112的内端壁连接、另一端与导向块6142相连接，第二弹簧6141使得导向块6142始终具有向容纳槽6112外移动的趋势，导向块6142与导向槽3113滑动配合。
当需要将限位部31的长度调长时，先将螺纹杆612端部的调节块611插入到调节腔道3112内，让调节块611上的导向件614处于导向槽3113内；将调节块611放入到调节腔道3112的过程中，导向块6142会受到调节腔道3112内壁的限制而不易被第二弹簧6141推出容纳槽6112，直到调节块611移动至使得容纳槽6112正对导向槽3113的位置时，此时导向块6142不再受到调节腔道3112内壁的限制，而直接受到第二弹簧6141的推力从容纳槽6112内被部分推至导向槽3113内。接着再转动螺纹杆612，使得螺纹杆612与抵接腔道3111螺纹配合的情况下沿着抵接腔道3111的长度方向逐渐移入抵接腔道3111内，而由于导向块6142处于导向槽3113内，因此调节块611随螺纹杆612的转动而转动便会受到限制，这时调节块611会稳定地沿着抵接腔道3111的长度方向移动，使得调节块611上的主动抵接斜面6111逐渐靠近抵接杆621上的被动抵接斜面6211；
当主动抵接斜面6111与被动抵接斜面6211相贴合后，再继续往前移动调节块611时，主动抵接斜面6111会将被动抵接斜面6211推动着往抵接腔道3111内移动，从而使得调节块611占据了抵接杆621的一端在调节腔道3112内的位置，让调节块611把抵接杆621的一端从调节腔道3112内推动至抵接腔道3111内，调节块611推动抵接杆621的过程中，抵接杆621自身便会在抵接腔道3111内竖直上移，而抵接杆621远离调节腔道3112的一端又与限位套筒312的内端壁相连接，因此限位套筒312也会沿着限位杆311的长度方向上移，从而实现限位部31的长度加长调节；
同理，需要缩短限位部31的长度时，让调节块611逐渐退出原本占据抵接杆621的空间处，此时在第一弹簧622的弹力作用下，抵接杆621的一端会自动下移重新进入到调节腔道3112内，从而带动限位套筒312沿着限位杆311的长度方向下移，达到驱动限位套筒312在限位杆311上移动较为方便的效果。而通过高度调节机构6也能够对限位套筒312与限位杆311之间的相对位移进行细微调节，使得调节精度更高。
本申请实施例一种风机叶片焊接用自动定位装置的实施原理为：需要对风轮进行焊接时，首先把转子放在定位柱22上，使得转子的一端抵触在限位座21上，接着再把多个叶片依次放在每个限位空间内，用手按压一下处于限位空间内的叶片，若发生松动或晃动，则说明限位空间与叶片不匹配；此时观测一下叶片与其中一些限位部31的位置，若发现其中一些限位部31的顶部与叶片表面还存在间隙，直接旋动旋扭613，让螺纹杆612向调节腔道3112内移动，从而让抵接杆621抵着限位套筒312向上移动抵住叶片。这时再用手按压一下叶片，若叶片不再松动或晃动，表明限位空间与叶片已经匹配，接着再通过旋转气缸411或者液压缸驱动抵接块422与叶片的上表面进行抵接，此时叶片的位置便完全限定在限位空间内。随后通过启动机械臂，带动焊枪自动对叶片与转子贴合处的上半部分进行焊接，然后再启动变位机51，让伺服工作台1翻转180°，使得焊接孔11的一面朝上，接着再通过机械臂带动焊枪穿过焊接孔11对叶片与转子贴合处的下半部分进行焊接(此时的下半部分针对的是还未翻转之前的伺服工作台1的位置表述)，最终将叶片完全焊接在转子上，形成完整的风机。最后移开抵接块422，将风机取出即可。
值得注意的是，在本实施例中，一个伺服工作台1上设置有两个区域，每个区域内分别有一组转子限位机构2、叶片限位机构3以及叶片抵接机构4，因此可以同时焊接两个风轮。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风机叶片焊接用自动定位装置，其特征在于：
包括伺服工作台(1)，所述伺服工作台(1)上安装有转子限位机构(2)，所述转子限位机构(2)用于将转子固定在伺服工作台(1)上；所述伺服工作台(1)上还安装有叶片限位机构(3)，所述叶片限位机构(3)围绕转子限位机构(2)设置有多个，且所述叶片限位机构(3)的数量与叶片数量相对应，所述叶片限位机构(3)用于将叶片固定在与转子侧壁上的焊接部位相贴合的位置；所述伺服工作台(1)上还设置有多个叶片抵接机构(4)，所述叶片抵接机构(4)用于将叶片抵紧在叶片限位机构(3)上；
还包括翻转机构(5)，所述伺服工作台(1)安装在翻转机构(5)上，所述翻转机构(5)用于驱动伺服工作台(1)旋转，所述伺服工作台(1)上且位于转子限位机构(2)的周向方向上还开设有多个焊接孔(11)，每个所述焊接孔(11)分别与抵紧后的单个叶片的根部焊接部位相正对；
所述叶片限位机构(3)包括多个限位部(31)，多个限位部(31)围绕定位柱(22)以及限位座(21)设置在伺服工作台(1)上，且多个限位部(31)均匀分布在焊接孔(11)上方从而形成供叶片放入的限位空间，多个所述限位部(31)用于与叶片的叶边和/或叶片正对焊接孔(11)的一面相抵接；
所述限位部(31)包括限位杆(311)以及限位套筒(312)，所述限位杆(311)竖直安装在伺服工作台(1)上，所述限位套筒(312)内部中空且一端开口设置，所述限位套筒(312)滑动套设在限位杆(311)上；每个所述限位部(31)内均设置有高度调节机构(6)，所述高度调节机构(6)用于驱使限位套筒(312)在限位杆(311)上沿着限位杆(311)的长度方向滑动；
所述高度调节机构(6)包括主动调节组件(61)以及被动推动组件(62)；所述主动调节组件(61)以及被动推动组件(62)均安装在限位杆(311)内，所述主动调节组件(61)用于驱动被动推动组件(62)在限位杆(311)内沿着限位杆(311)的长度方向移动，所述被动推动组件(62)与限位套筒(312)的内端壁相连接；
所述主动调节组件(61)包括调节块(611)、螺纹杆(612)、旋扭(613)以及导向件(614)；所述被动推动组件(62)包括抵接杆(621)以及第一弹簧(622)；所述限位杆(311)内沿着限位杆(311)的长度方向开设有与外界连通的抵接腔道(3111)，所述限位杆(311)上还开设有与外界连通的调节腔道(3112)，所述调节腔道(3112)的长度方向与抵接腔道(3111)的长度方向相垂直且相互连通；
所述调节腔道(3112)内靠近外界的一段内壁上设置有内螺纹，所述螺纹杆(612)螺纹插设在调节腔道(3112)内，所述调节块(611)转动连接在螺纹杆(612)位于调节腔道(3112)内的一端，所述旋扭(613)安装在螺纹杆(612)位于调节腔道(3112)外的一端，所述导向件(614)安装在调节块(611)上，所述调节腔道(3112)内沿着调节腔道(3112)的长度方向开设有导向槽(3113)，所述导向件(614)与导向槽(3113)滑动配合；
所述抵接杆(621)滑动插设在抵接腔道(3111)内且抵接杆(621)的一端位于调节腔道(3112)内，所述抵接杆(621)远离调节腔道(3112)的一端穿出抵接腔道(3111)后与限位套筒(312)的内端壁相连接，所述第一弹簧(622)套设在抵接杆(621)上且位于抵接腔道(3111)内，所述第一弹簧(622)使得抵接杆(621)始终具有向靠近调节腔道(3112)侧移动的趋势；
所述抵接杆(621)位于调节腔道(3112)内的一端设置有被动抵接斜面(6211)，所述调节块(611)正对被抵滑面的一侧设置有主动抵接斜面(6111)，所述主动抵接斜面(6111)用于与被动抵接斜面(6211)相抵接且相对滑动；
所述导向件(614)包括第二弹簧(6141)以及导向块(6142)，所述调节块(611)背离主动抵接斜面(6111)的一侧开设有容纳槽(6112)，所述导向块(6142)滑动设置在容纳槽(6112)内，所述第二弹簧(6141)的一端与容纳槽(6112)的内端壁连接、另一端与所述导向块(6142)相连接，所述第二弹簧(6141)使得导向块(6142)始终具有向容纳槽(6112)外移动的趋势，所述导向块(6142)与导向槽(3113)滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种风机叶片焊接用自动定位装置，其特征在于：所述转子限位机构(2)包括限位座(21)以及定位柱(22)，所述限位座(21)安装在伺服工作台(1)上且位于多个焊接孔(11)之间，所述定位柱(22)安装在限位座(21)上且供转子放入，所述定位柱(22)的长度方向与伺服工作台(1)的台面相垂直。
3.根据权利要求1所述的一种风机叶片焊接用自动定位装置，其特征在于：所述叶片抵接机构(4)包括驱动组件(41)以及抵接组件(42)，所述驱动组件(41)安装在伺服工作台(1)上，所述抵接组件(42)安装在驱动组件(41)上；所述抵接组件(42)用于与叶片背离焊接孔(11)的一面相抵接，所述驱动组件(41)用于驱动抵接组件(42)靠近或远离叶片。
4.根据权利要求3所述的一种风机叶片焊接用自动定位装置，其特征在于：所述驱动组件(41)包括旋转气缸(411)，所述旋转气缸(411)的转动杆竖直向上延伸；所述抵接组件(42)包括周转杆(421)以及抵接块(422)，所述周转杆(421)的一端与旋转气缸(411)的转动杆相连接，且周转杆(421)的长度方向与旋转气缸(411)的转动杆的长度方向相垂直；所述抵接块(422)安装在周转杆(421)远离旋转气缸(411)的转动杆的一端，且所述抵接块(422)用于与叶片背离焊接孔(11)的一面相抵触。
5.根据权利要求1所述的一种风机叶片焊接用自动定位装置，其特征在于：所述翻转机构(5)包括变位机(51)，所述伺服工作台(1)安装在变位机(51)上，所述变位机(51)用于控制伺服工作台(1)的翻旋转度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An automatic positioning device for welding fan blades Effective date of registration: 20231225 Granted publication date: 20220422 Pledgee: Zhejiang Haining Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Zhouwangmiao Sub branch Pledgor: Haining aiflo Electric Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073266 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Granted publication date: 20220422 Pledgee: Zhejiang Haining Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Zhouwangmiao Sub branch Pledgor: Haining aiflo Electric Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073266 |