CN115142059A - 一种促动器油缸筒修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种促动器油缸筒修复装置，包括底座和工艺箱体，底座上设有气缸，工艺箱体下侧一端与底座铰接、另一端通过所述气缸支撑，工艺箱体一端设有缸筒定位旋转机构、另一端设有加粉定压机构，油缸缸筒通过缸筒定位旋转机构定位并驱动旋转，加粉定压机构包括中空活塞和可移动的压板，中空活塞与工艺箱体的端壁滑动连接，并且中空活塞通过压板带动移动插装入油缸缸筒中，压板上对应中空活塞的位置设有活动门，工艺箱体上端设有三轴运动机构，在三轴运动机构上设有激光熔覆头和缺陷检测传感器，工艺箱体上方设有箱盖、底部设有加热丝，另外工艺箱体上设有进气口和出气口。本发明可以对促动器油缸缸筒表面缺陷自动检测和修复，效率大大提高。

Description

一种促动器油缸筒修复装置

技术领域

本发明涉及促动器修复领域，具体地说是一种促动器油缸筒修复装置。

背景技术

促动器应用较为广泛且很多时候应用环境较为恶劣，比如大型天文望远镜一般需要数千根促动器控制其反射面，且促动器为野外使用。由于野外使用条件较为恶劣，温度及油压变化以及雨水侵蚀会造成促动器油缸缸筒出现腐蚀斑、裂纹等缺陷，从而导致促动器工作能力下降甚至失效，但目前并没有针对促动器油缸的专用修复装备及配套修复工艺，这导致天文望远镜观测基地的促动器油缸的修复工作不能有效展开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种促动器油缸筒修复装置，可以对促动器油缸缸筒表面缺陷自动检测和修复，修复效率大大提高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种促动器油缸筒修复装置，包括底座和工艺箱体，其中底座上设有气缸，所述工艺箱体下侧一端与所述底座铰接、另一端通过所述气缸支撑，所述工艺箱体一端设有缸筒定位旋转机构、另一端设有加粉定压机构，且油缸缸筒通过所述缸筒定位旋转机构定位并驱动旋转，所述加粉定压机构包括中空活塞和可移动的压板，所述中空活塞与工艺箱体的端壁滑动连接，并且所述中空活塞通过所述压板带动移动插装入油缸缸筒中，所述压板上对应中空活塞的位置设有用于填充金属粉末的活动门，所述工艺箱体上端设有三轴运动机构，且所述三轴运动机构上设有激光熔覆头和缺陷检测传感器，所述工艺箱体上方设有箱盖、底部设有加热丝，另外所述工艺箱体上设有进气口和出气口。

所述缸筒定位旋转机构包括旋转电机、卡盘和定位块，其中旋转电机和卡盘设于工艺箱体一端箱壁上，且所述卡盘通过所述旋转电机驱动旋转，定位块设于工艺箱体内的远离所述卡盘一端，油缸缸筒一端通过卡盘夹紧，另一端通过所述定位块支撑。

所述工艺箱体上设有电机安装座，所述旋转电机安装于所述电机安装座上，所述卡盘后侧轴端通过一联轴器与所述旋转电机输出轴连接，且所述卡盘后侧轴端通过轴承支承安装于工艺箱体的箱壁上，所述联轴器设于所述电机安装座中。

所述加粉定压机构包括电缸、压板和中空活塞，其中所述中空活塞一端与所述压板固连，另一端插装于油缸缸筒内，且所述中空活塞插装于油缸缸筒内的一端设有第一密封圈，两个电缸安装于工艺箱体的箱壁上且对称设于所述中空活塞两侧，所述压板两端分别安装于对应侧的电缸上。

所述活动门上侧设有活动门锁紧装置。

所述工艺箱体的箱壁上设有导向套，所述中空活塞插装于所述导向套中，在所述导向套与中空活塞之间设有第二密封圈。

所述三轴运动机构包括纵向运动模组、横向运动模组和垂直运动模组，其中两组纵向运动模组设于工艺箱体两侧，所述横向运动模组两端分别设于对应侧的纵向运动模组上，垂直运动模组设于所述横向运动模组上，所述垂直运动模组上设有可升降的移动座，且激光熔覆头设于所述移动座上，在所述横向运动模组下侧正对油缸缸筒位置设有缺陷检测传感器。

所述工艺箱体一侧设有激光发生器，所述激光熔覆头通过线路与所述激光发生器相连。

所述工艺箱体一侧设有惰性气体供给循环过滤装置，所述工艺箱体上的进气口和出气口分别通过管路与所述惰性气体供给循环过滤装置上的对应接口相连。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明利用设于工艺箱体一端的缸筒定位旋转机构实现油缸缸筒定位旋转，利用工艺箱体另一端的加粉定压机构实现金属粉末送入油缸缸筒中，并且利用三轴运动机构驱动激光熔覆头和缺陷检测传感器移动，从而可以自动检测缸筒表面缺陷并自动完成修复，修复效率大大提高。

2、本发明可通过底座上的气缸调整工艺箱体的位姿，方便金属粉末填充，并且工艺箱体上侧设有箱盖保证密封，密封后的工艺箱体内通入惰性气体，起到氛围保护作用。

3、本发明的加粉定压机构除了将金属粉末送入油缸缸筒中，还可以实现金属粉末的定压压紧，在进行激光熔覆修复加工时，该部分加压粉末对熔池起到支撑作用以保证修复效果，与其他装备及工艺方法不同，本发明不需在缸筒内部加装支撑垫板。

4、本发明可通过控制系统对全工艺流程进行控制，实现缺陷检测、修复的全自动化，提高了装置的智能化水平。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中的工艺箱体主视图，

图3为图1中的缸筒定位旋转机构结构示意图，，

图4为图3中的电机安装座内部结构示意图，

图5为图1中的加粉定压机构结构示意图，

图6为图1中的三轴运动机构结构示意图。

其中，1为底座，101为气缸，102为铰接板，103为铰轴，2为工艺箱体，3为三轴运动机构，301为纵向运动模组，302为横向运动模组，303为垂直运动模组，304为激光熔覆头，305为缺陷检测传感器，4为加粉定压机构，401为电缸，402为压板，403为中空活塞，4031为第一密封圈，404为活动门，4041为活动门锁紧装置，405为导向套，5为缸筒定位旋转机构，501为旋转电机，5011为电机安装座，502为卡盘，503为定位块，504为联轴器，505为轴承，6为箱盖，7为激光发生器，8为惰性气体供给循环过滤装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～6所示，本发明包括底座1和工艺箱体2，其中如图2所示，所述底座1上设有气缸101，所述工艺箱体2下侧一端与所述底座1铰接、另一端通过所述气缸101支撑，如图1所示，所述工艺箱体2一端设有缸筒定位旋转机构5、另一端设有加粉定压机构4，其中待修复的油缸缸筒通过所述缸筒定位旋转机构5定位并驱动旋转，如图5所示，所述加粉定压机构4包括中空活塞403和可移动的压板402，所述中空活塞403与工艺箱体2的端壁滑动连接，并且所述中空活塞403通过所述压板402带动移动插装入待修复的油缸缸筒中，所述压板402上对应中空活塞403的位置设有活动门404，打开所述活动门404操作人员可通过中空活塞403向油缸筒内填充粉末，所述工艺箱体2上端设有三轴运动机构3，且如图6所示，所述三轴运动机构3的移动座上设有激光熔覆头304，如图1所示，所述工艺箱体2上方设有箱盖6、底部设有加热丝，另外所述工艺箱体2上设有进气口和出气口，本发明工作时，所述工艺箱体2内充满惰性气体，且惰性气体由所述进气口流入、由所述出气口流出。

如图2所示，所述底座1一端两侧均垂直设有铰接板102，另一端两侧均铰接有气缸101，所述工艺箱体2一端两侧分别通过铰轴103与对应侧铰接板102铰接，另一端两侧分别与对应侧的气缸101铰接，气缸101可推动工艺箱体2绕所述铰轴103转动，根据作业需要可调整工艺箱2形成水平或倾斜两种位置姿态。

如图3所示，所述缸筒定位旋转机构5包括旋转电机501、卡盘502和定位块503，其中旋转电机501和卡盘502设于工艺箱体2一端箱壁上，且所述卡盘502通过所述旋转电机501驱动旋转，定位块503设于工艺箱体2内的远离所述卡盘502一端，油缸缸筒一端通过卡盘502夹紧，另一端通过所述定位块503支撑，然后旋转电机501驱动卡盘502转动，进而带动油缸缸筒转动。本实施例中，所述卡盘502为三爪卡盘，所述定位块503为V形定位块。

如图3～4所示，所述工艺箱体2的箱壁上设有电机安装座5011，所述旋转电机501安装于所述电机安装座5011上，所述卡盘502后侧轴端通过一联轴器504与所述旋转电机501输出轴连接，且所述卡盘502后侧轴端通过轴承505支承安装于工艺箱体2的箱壁上，从而实现转动，所述联轴器504设于所述电机安装座5011中。

如图5所示，所述加粉定压机构4包括电缸401、压板402和中空活塞403，其中所述中空活塞403一端与所述压板402固连，另一端插装于油缸缸筒内，且所述中空活塞403插装于油缸缸筒内的一端设有第一密封圈4031与油缸缸筒内壁形成密封，两个电缸401安装于工艺箱体2的箱壁上且对称设于所述中空活塞403两侧，所述压板402两端分别安装于对应侧的电缸401上，所述压板402即通过所述电缸401驱动移动，并且所述电缸401可控制中空活塞403位移用于将粉末定压压紧。所述电缸401为本领域公知技术且为市购产品。

如图5所示，所述压板402对应中空活塞403的位置设有活动门404，且所述活动门404上侧设有活动门锁紧装置4041实现活动门404与压板402锁定实现中空活塞403内的密封，所述活动门锁紧装置4041为本领域公知技术，比如可采用螺栓螺母固定结构将活动门404与压板402固连。

如图5所示，所述工艺箱体2的箱壁上设有导向套405，所述中空活塞403插装于所述导向套405中实现与工艺箱体2的滑动连接，在所述导向套405与中空活塞403之间设有第二密封圈保证工艺箱体2内的密封。

如图6所示，所述三轴运动机构3包括纵向运动模组301、横向运动模组302和垂直运动模组303，其中两组纵向运动模组301设于工艺箱体2上表面两侧，所述横向运动模组302两端分别设于对应侧的纵向运动模组301上并通过对应纵向运动模组301驱动沿着纵向移动，垂直运动模组303设于所述横向运动模组302上并通过所述横向运动模组302驱动沿着横向移动，移动座设于所述垂直运动模组303上并通过所述垂直运动模组303驱动升降，激光熔覆头304设于所述移动座上，并通过所述移动座带动实现纵向、横向、升降三自由度移动，以调整激光熔覆头30的焦点水平位置以及其与缸筒表面的距离，另外在所述横向运动模组302下侧正对油缸缸筒位置设有缺陷检测传感器305，所述缺陷检测传感器305为本领域公知技术且为市购产品。

本实施例中，所述纵向运动模组301、横向运动模组302可采用链轮链条传动结构，其中纵向运动模组301设有纵向驱动电机、纵向链轮链条组件和纵向移动座，纵向链轮链条组件中的纵向主动链轮通过纵向驱动电机驱动旋转，纵向移动座与工艺箱体2滑动连接并与纵向链条固连，纵向主动链轮驱动纵向链条转动，进而驱动纵向移动座移动，横向运动模组302的架体端部安装于对应侧的纵向移动座上，而横向运动模组302设有横向驱动电机、横向链轮链条组件和横向移动座，其中横向链轮链条组件中的横向主动链轮通过横向驱动电机驱动旋转，横向移动座与横向运动模组302的架体滑动连接并与横向链条固连，横向主动链轮驱动横向链条转动，进而驱动横向移动座移动，垂直运动模组303安装于所述横向移动座上。

本实施例中，所述垂直运动模组303可采用丝杠丝母传动结构，其中丝杠通过电机驱动转动，丝母套装于丝杠上并与所述移动座固连，丝杠转动带动丝母升降移动，进而驱动所述移动座升降移动。

如图1所示，所述工艺箱体2一侧设有激光发生器7，所述激光熔覆头304通过线路与所述激光发生器7相连。

如图1所示，所述工艺箱体2另一侧设有惰性气体供给循环过滤装置8，所述工艺箱体2上的进气口和出气口分别通过管路与所述惰性气体供给循环过滤装置8上的对应接口相连。

所述激光发生器7和惰性气体供给循环过滤装置8均为本领域公知技术且为市购产品。

本发明的工作原理为：

本发明使用时，待修复的油缸缸筒通过缸筒定位旋转机构5定位于工艺箱体2中，其中油缸缸筒一端通过定位块503支撑，另一端通过卡盘502卡紧固定，缸筒定位旋转机构5可使油缸缸筒通过定位块503支撑的一端正对加粉定压机构4中的中空活塞403，然后三轴运动机构3启动，并带动缺陷检测传感器305移动，同时卡盘502带动油缸缸筒旋转，缺陷检测传感器305记录整个缸筒表面的缺陷信息。

测量完成后，底座1上的气缸101启动推动工艺箱体2抬起倾斜，然后准备向缸筒内填入和缸筒同材质的金属粉末。

工艺箱体2抬升到位后，加粉定压机构4中的电缸401启动将中空活塞403推入油缸缸筒中，此时中空活塞403端部的第一密封圈4031保证两者之间的密封，然后将压板402上的活动门404打开，填入适量金属粉末，然后将活动门404关闭并通过活动门锁紧装置4041锁紧，然后电缸401继续动作，带动压板402及中空活塞403移动，并根据设定好的压力将填入油缸缸筒内的粉末压紧，该部分粉末在缸筒内起到背板作用，用于支撑激光加工时形成的熔池。

然后控制气缸101动作，使工艺箱体2恢复水平姿态，再向工艺箱体2内填充一定量的同材质金属粉末，并且使油缸缸筒的一部分没入粉末中，工艺箱体2底部设有加热丝，通过加热丝加热使油缸缸筒预热，以提高激光熔覆质量。

然后盖上箱盖6，通过惰性气体供给循环过滤装置8为工艺箱体2内部进行洗气循环，使工艺箱体2内的氧含量降至加工工艺标准。

然后启动激光发生器7及激光熔覆头304，根据前面的缺陷测量结果并按照规定的工艺参数，三轴运动机构3驱动激光熔覆头304移动，并结合缸筒定位旋转机构5驱动油缸缸筒旋转，对油缸缸筒进行缺陷修复。

修复完成后，停止激光发生器7、激光熔覆头304、惰性气体供给循环过滤装置8及缸筒定位旋转机构5，同时三轴运动机构复归原位，打开箱盖6，用吸尘器清理粉末，取出油缸缸筒，从而完成油缸缸筒的修复作业。

Claims (9)

1.一种促动器油缸筒修复装置，其特征在于：包括底座(1)和工艺箱体(2)，其中底座(1)上设有气缸(101)，所述工艺箱体(2)下侧一端与所述底座(1)铰接、另一端通过所述气缸(101)支撑，所述工艺箱体(2)一端设有缸筒定位旋转机构(5)、另一端设有加粉定压机构(4)，且油缸缸筒通过所述缸筒定位旋转机构(5)定位并驱动旋转，所述加粉定压机构(4)包括中空活塞(403)和可移动的压板(402)，所述中空活塞(403)与工艺箱体(2)的端壁滑动连接，并且所述中空活塞(403)通过所述压板(402)带动移动插装入油缸缸筒中，所述压板(402)上对应中空活塞(403)的位置设有用于填充金属粉末的活动门(404)，所述工艺箱体(2)上端设有三轴运动机构(3)，且所述三轴运动机构(3)上设有激光熔覆头(304)和缺陷检测传感器(305)，所述工艺箱体(2)上方设有箱盖(6)、底部设有加热丝，另外所述工艺箱体(2)上设有进气口和出气口。

2.根据权利要求1所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述缸筒定位旋转机构(5)包括旋转电机(501)、卡盘(502)和定位块(503)，其中旋转电机(501)和卡盘(502)设于工艺箱体(2)一端箱壁上，且所述卡盘(502)通过所述旋转电机(501)驱动旋转，定位块(503)设于工艺箱体(2)内的远离所述卡盘(502)一端，油缸缸筒一端通过卡盘(502)夹紧，另一端通过所述定位块(503)支撑。

3.根据权利要求2所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述工艺箱体(2)上设有电机安装座(5011)，所述旋转电机(501)安装于所述电机安装座(5011)上，所述卡盘(502)后侧轴端通过一联轴器(504)与所述旋转电机(501)输出轴连接，且所述卡盘(502)后侧轴端通过轴承(505)支承安装于工艺箱体(2)的箱壁上，所述联轴器(504)设于所述电机安装座(5011)中。

4.根据权利要求1所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述加粉定压机构(4)包括电缸(401)、压板(402)和中空活塞(403)，其中所述中空活塞(403)一端与所述压板(402)固连，另一端插装于油缸缸筒内，且所述中空活塞(403)插装于油缸缸筒内的一端设有第一密封圈(4031)，两个电缸(401)安装于工艺箱体(2)的箱壁上且对称设于所述中空活塞(403)两侧，所述压板(402)两端分别安装于对应侧的电缸(401)上。

5.根据权利要求1或4所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述活动门(404)上侧设有活动门锁紧装置(4041)。

6.根据权利要求4所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述工艺箱体(2)的箱壁上设有导向套(405)，所述中空活塞(403)插装于所述导向套(405)中，在所述导向套(405)与中空活塞(403)之间设有第二密封圈。

7.根据权利要求1所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述三轴运动机构(3)包括纵向运动模组(301)、横向运动模组(302)和垂直运动模组(303)，其中两组纵向运动模组(301)设于工艺箱体(2)两侧，所述横向运动模组(302)两端分别设于对应侧的纵向运动模组(301)上，垂直运动模组(303)设于所述横向运动模组(302)上，所述垂直运动模组(303)上设有可升降的移动座，且激光熔覆头(304)设于所述移动座上，在所述横向运动模组(302)下侧正对油缸缸筒位置设有缺陷检测传感器(305)。

8.根据权利要求1所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述工艺箱体(2)一侧设有激光发生器(7)，所述激光熔覆头(304)通过线路与所述激光发生器(7)相连。

9.根据权利要求1所述的促动器油缸筒修复装置，其特征在于：所述工艺箱体(2)一侧设有惰性气体供给循环过滤装置(8)，所述工艺箱体(2)上的进气口和出气口分别通过管路与所述惰性气体供给循环过滤装置(8)上的对应接口相连。

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