CN116604262A - 一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，包括底座和机罩骨架，所述机罩骨架的纵梁上设有合页，所述底座上设有支撑架，所述支撑架包括：主梁、连接臂、驱动装置、第一限位机构和第二限位机构；所述主梁与连接臂在主梁上部进行铰接，驱动装置底部与主梁连接，驱动装置顶部与连接臂背离主梁的一端铰接安装。当驱动装置伸缩时，连接臂可以相对于主梁进行转动；所述连接臂上设有用于对所述机罩骨架的纵梁进行限位的第一限位机构和用于对所述合页进行限位的第二限位机构。本发明能够对同一种风格造型但是不同尺寸规格的机罩骨架进行定位和卡紧，能提高机罩骨架的焊接质量和焊接效率，通用性好，总的工装成本降低，并且操作快捷。

Description

一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置
技术领域
本发明属于装载机焊接工装技术领域，涉及一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置。
背景技术
现有技术中，装载机的机罩焊接时，需要首先焊接骨架，当骨架焊接完成后，再焊接外侧表面覆盖件；而骨架的焊接变形控制以及卡紧定位精度会直接影响到最终的机罩成型及表面质量，不同的工装和卡紧定位技术会影响机罩生产流水线的作业效率，进而影响到平均生产率和成本。在机罩的焊接过程中，为了提高焊接质量和焊接效率，需要一种专用的焊接夹具。同时，不同规格、不同形状的机罩及其骨架差别较大，很难用一种工装适合所有的机罩骨架焊接，当每一种机罩骨架都需要单独设计一种工装进行焊接的时候，成本较高，且周期较长，很难满足大规模流水线的焊接作业。
装载机机罩骨架主要由前框架、合页、纵梁、横梁、U形梁、底梁等组成，由于骨架结构框架大，连接梁数量少，各连接梁钢管壁薄尺寸小，导致在焊接过程中很容易变形，由于机罩形状的要求，各零部件的形状和位置都不是水平或竖直位置，都是空间位置，靠人工焊接，容易出现焊接位置严重偏离设计位置的问题，因为机罩装配安装要求，定位孔相对位置要求也很高，手工拼点很难满足要求。另外，因为机罩零部件数量多，逐个定位拼焊必然费时费力，影响焊接效率。因此，针对同一种造型风格但是不同尺寸规格的机罩，需要研发一种通用型工装，通过工装来实现精准定位，提高焊接质量，通过工装来减少定位次数，实现一次定位或二次定位，提高工作效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，能够对不同尺寸规格的机罩骨架进行限位和固定，提高了机罩骨架的焊接质量和焊接效率，且操作快捷。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，包括底座和机罩骨架，所述机罩骨架的纵梁上设有合页，所述底座上设有支撑架，所述支撑架包括：主梁、连接臂、驱动装置、第一限位机构、第二限位机构。
所述主梁整体上沿竖直方向成“工”字形，主梁与连接臂在主梁上部进行铰接，驱动装置底部与主梁连接，驱动装置顶部与连接臂背离主梁的一端铰接安装。驱动装置、连接臂以及主梁成三角形安装机构，当驱动装置伸缩时，连接臂可以相对于主梁进行转动。
所述连接臂上设有用于对所述机罩骨架的纵梁进行限位的第一限位机构和用于对所述合页进行限位的第二限位机构；
所述第一限位机构包括第一安装块，所述第一安装块与所述连接臂相接，所述第一安装块上设有用于与所述机罩骨架卡接的卡柱，所述机罩骨架分别与所述卡柱的侧壁和所述第一安装块接触连接；
所述第二限位机构包括第二安装块，所述第二安装块与所述连接臂相接，所述第二安装块上设有用于压固所述合页的定位销。
可选的，所述支撑架还包括用于限制连接臂转动的第三限位机构；所述第三限位机构包括顶板，所述顶板与所述主梁的顶端相接，所述顶板的端部设于所述连接臂的上方。
可选的，所述连接臂上设有限位块，所述限位块上设有与所述顶板端部实现面接触的凹槽。
可选的，所述凹槽内设有若干用于调节限位的调节垫片。
可选的，所述连接臂上设有用于限制连接臂转动的第四限位机构；所述第四限位机构包括限位角和限位板，所述限位板设于所述主梁的上部侧壁，所述限位角设于所述连接臂端部。当连接臂转动到极限位置时，即达到限位角度时，连接臂的端部与主梁上部侧壁的限位板实现面接触限位。
可选的，所述第二安装块上设有与所述合页页面相适配的斜面，所述斜面上设有用于安装所述定位销的销孔，所述定位销通过所述销孔与所述斜面相接。
可选的，所述驱动装置为气缸总成，所述气缸总成的缸体底端与所述主梁的下部侧壁相接，所述气缸的顶杆端头与所述连接臂铰接。
可选的，所述气缸的缸体底端设有用于调节气缸高度的调节机构。
可选的，所述调节机构包括安装板和螺杆，所述安装板与所述主梁下部的侧壁相接，所述螺杆贯穿所述安装板，与所述安装板螺纹连接，所述气缸的缸体底端与所述螺杆的端部铰接。
可选的，所述连接臂背离所述主梁的端部呈阶梯状，所述第二限位机构高于所述第一限位机构。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明提供一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，通过驱动装置实现铰接臂的转动，通过第一限位机构和第二限位机构，对机罩骨架纵梁和合页进行精确限位和卡紧，确保机罩骨架纵梁和合页在焊接过程中，焊接变形处于误差允许的范围内，提高焊接精度和焊接质量；
通过更换不同尺寸的第一安装块、第二安装块及连接臂，实现不同尺寸规格机罩骨架的固定；第一限位机构便于与机罩骨架卡接，第二限位机构便于与合页连接；
本发明通用性好，降低了工装的物料种类，总的使用成本更低，焊接生产效率高，同时拆卸和安装方便，减少劳动强度。
附图说明
图1所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架焊接的支撑装置的示意图；
图2所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架的示意图；
图3所示为本发明实施例一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑架的轴测图；
图4所示为图1的局部放大图；
图5所示为图3支撑架的爆炸图；
图6所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架焊接的支撑装置连接臂的轴测图；
图7所示为图6中5-5耳板的主视图；
图8所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架焊接的支撑装置第一安装块的轴测图；
图9所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架焊接的支撑装置第二安装块的轴测图；
图10所示为本发明实施例一种装载机机罩骨架焊接的支撑装置限位块的示意图。
图中：1、底座；2、机罩骨架；3、支撑架；4、主梁；5、连接臂；6、第一安装块；7、第二安装块；8、限位块；9、顶板；10、定位销；11、气缸总成；
2-1、左纵梁；2-2、右纵梁；2-3、左合页；2-4、右合页；
4-1、主梁底板；4-2、主梁下板；4-3、主梁侧板；4-4、主梁上板；
5-1、第一安装板；5-2、第二安装板；5-3、第三安装板；5-4、销轴；5-5、耳板
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“相接”、“卡接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1至图10所示，一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，包括底座1和机罩骨架2，底座1上设有机罩骨架2，机罩骨架2的纵梁2-1上设有合页2-3，底座1上设有支撑架3，
支撑架3包括：主梁4、连接臂5、第一安装块6、第二安装块7、限位块8、顶板9，定位销10，气缸总成11。
支撑架3设有沿竖直方向成“工”字形主梁4，支撑架3的下端通过主梁底板4-1与底座1螺栓连接。
连接臂5有两个，在主梁上部进行铰接安装，具体的，连接臂的第三安装板5-3与主梁侧板4-3螺栓连接；安装后，连接臂可以绕销轴5-4相对于主梁转动；两个连接臂5对称安装于主梁上部。
气缸总成11的下端与主梁下板4-2连接；气缸总成11的顶杆上端与连接臂5背离主梁的一端进行铰接安装。两个气缸总成对称安装于主梁两侧。
连接臂5设有耳板5-5，耳板5-5的A面具有限位作用，当连接臂转动至极限位置时，耳板5-5的A面与主梁侧板4-3面接触，并对连接臂进行限位。
连接臂5的另一端上设有用于对机罩骨架2的纵梁2-1进行限位的第一限位机构和用于对合页2-3进行限位的第二限位机构；
第一限位机构包括第一安装块6，第一安装块6的下端与连接臂5的第一安装板5-1通过螺栓相接，第一安装块6上设有两个用于与机罩骨架2卡接的卡柱，机罩骨架2的纵梁2-1分别与卡柱的侧壁D面和第一安装块6的上端E面接触连接，如图8；利用第一安装块6的E面对纵梁的纵向角度X进行限位；利用第一安装块6上竖直的两个卡柱D面对纵梁的横向角度Y进行限位；通过两个自由度进行限位，X为纵梁与竖直面的夹角；Y为两个纵梁之间的夹角；不同规格的机罩，X和Y会有差别，如图1，确保纵梁的焊接精度和控制焊接变形，进而确保焊接质量；
第二限位机构包括第二安装块7，第二安装块7与连接臂5的第二安装板5-2通过螺栓相接，第二安装块7上设有用于固定合页2-3的定位销10和销孔，定位销成阶梯型圆柱结构，为具有两个不同直径尺寸的圆柱结构。定位销10的一端比合页2-3的通孔直径小2-3mm，另一端比合页2-3的通孔直径大4-5mm，定位销10的一端贯穿合页2-3的通孔，与销孔过盈配合连接；利用第二安装块7与合页2-3页面接触，同时用两个定位销10压紧合页2-3的上端面，确保合页2-3可靠定位，确保合页焊接时的平面度、定位定型尺寸等变形在误差范围内；
气缸总成11的缸体底端与主梁下板4-2连接，气缸总成11的顶杆端头与连接臂5的下端铰接。
实施例二
如图1至图10所示，与实施例一不同的是，本实施例第二安装块7上设有与合页2-3相适配的斜面，即C面，C面与合页2-3的页面相平行，销孔设于C面的两端；第二安装块7的C面与合页2-3背面接触，并支撑合页背面；第二安装块7的X1角度和Y1角度变化可以适应不同合页2-3的角度，从而适应不同的机罩骨架合页的焊接，如图9所示。
气缸总成11的缸体底端设有用于调节气缸安装高度的调节机构；调节结构包括水平设置的底安装板和竖直设置的螺杆，底安装板与主梁下板4-2螺栓连接，螺杆贯穿底安装板，与底安装板螺纹连接，气缸总成11的缸体底端与螺杆的上端铰接。
主梁4的上端设有用于限制连接臂5转动的第三限位机构；第三限位机构包括顶板9，顶板9的两端呈“凸”字状，顶板9通过螺栓与主梁上板4-4连接。
顶板9的端部设于连接臂5的上方；连接臂5上设有限位块8，限位块8上设有与顶板9端部配合连接的凹槽；凹槽内设有若干用于调节限位的调节垫片；利用限位块8与顶板9的接触进行限位，也可以根据实际需要，增加调整垫片进行限位；限位块8的B面为限位面，与顶板9的底面接触限位，或者增加调整垫片进行限位，如图4。
连接臂5背离主梁4的端部呈阶梯状，第二限位机构高于第一限位机构，阶梯状的连接臂5便于同时对合页2-3和机罩骨架2的纵梁2-1进行固定。
连接臂5上设有用于限制连接臂5转动的第四限位机构；第四限位机构包括90°限位角，限位角设于连接臂5的耳板5-5端部；耳板5-5的端部与主梁侧板4-3接触进行限位；A端面为限位端面，当A端面与主梁上板4-3接触时，连接臂5运动达到极限位置，即达到90°限位角。限位角可以根据需要进行设定，例如也可以是80°限位角。本发明优选的，限位角为90°，即耳板5-5的A端面为竖直端面。
本发明以主梁作为通用型支撑结构(通用化率达到90％以上)，以双连接臂作为四个限位机构的安装底座(通用化率达到80％以上)，通过四个限位机构，可有效对现有机罩骨架纵梁和合页位置进行定位、卡紧以及焊接过程中的误差变形控制。满足流水线的作用要求，提高了生产率，降低了总体的制造成本。同时，通过改变第一安装块和第二安装块尺寸，能够满足同一种风格造型，但具有不同尺寸规格的机罩骨架焊接。适应性更好，且拆卸方便。
例如5吨装载机的纵梁和合页，可以通过纵梁的长度变更，合页位置的前后位置变更，得到4吨、6吨装载机的机罩骨架；
支撑架对应于改变与底座的固定位置，改变第二安装块斜面的位置来实现，主梁、连接臂和驱动装置等保持通用性。
而改变5吨装载机的纵梁的纵向和水平角度，以及合页的倾角，可以得到3吨、7吨以及8吨装载机的机罩骨架结构。
支撑架对应于改变与底座的固定位置，改变第二安装块斜面、第一安装块的尺寸来实现，支撑架、连接臂和驱动装置等保持通用性。
当机罩宽度发生变化时，通过改变连接臂的总长度来实现，以适应不同宽度的机罩尺寸。主梁仍然保持通用性。
当以上都发生变化时，主梁、连接臂和驱动装置，限位机构需要重新匹配设计，可以部分保持通用。一般来讲，同一种风格造型的机罩，主体尺寸是保持不变的，仅有少数尺寸变化以适应更大的或更小的装载机机罩。因此本发明的支撑总成具有较高的通用性，提高生产效率。降低工装的制造成本。
本实施例的工作原理：通过气缸总成11进气和排气，驱动连接臂5绕销轴5-4转动到预设位置(耳板A面与主梁侧板4-3接触)，对机罩骨架2纵梁上两侧的合页2-3、合页2-4进行安装，将合页2-3、合页2-4放置于第二限位块7的斜面(C面)上，通过定位销10对合页2-3、合页2-4进行限位，实现合页的夹紧；机罩骨架2的两侧纵梁2-1和纵梁2-2分别卡紧固定于第一安装块6的卡柱D面和支撑面E面，实现了机罩骨架2两侧纵梁的硬限位固定，当硬限位固定完成后，需紧固螺栓，从而完成对机罩骨架2纵梁及合页2-3、合页2-4进的限位和固定。
当气缸总成进气后，连接臂达到极限位置时，气缸停止进气，并保持一定的气压。连接臂和主梁侧板构成具有一定压力的面接触；第一限位机构与骨架纵梁构成具有预压力的面接触；当合页定位安装后，第二限位机构与合页构成具有预压力的面接触。所述气压可以根据实际需要进行设置，本发明优选的，气压为0.5MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，包括底座和机罩骨架，所述机罩骨架的纵梁上设有合页，其特征在于：所述底座上设有支撑架，
所述支撑架包括主梁、连接臂、驱动装置和限位机构；
所述支撑架上设有与所述主梁铰接的连接臂和用于驱动连接臂转动的驱动装置；所述连接臂上设有用于对所述机罩骨架的纵梁进行限位的第一限位机构和用于对所述合页进行限位的第二限位机构；
所述第一限位机构包括第一安装块，所述第一安装块与所述连接臂相接，所述第一安装块上设有用于与所述机罩骨架卡接的卡柱，所述机罩骨架分别与所述卡柱的侧壁和所述第一安装块接触连接；
所述第二限位机构包括第二安装块，所述第二安装块与所述连接臂相接，所述第二安装块上设有用于压固所述合页的定位销。
2.根据权利要求1所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述支撑架上设有用于限制连接臂转动的第三限位机构；所述第三限位机构包括顶板，所述顶板与所述主梁的顶端相接，所述顶板的端部设于所述连接臂的上方。
3.根据权利要求2所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述连接臂上设有限位块，所述限位块上设有与所述顶板端部板面配合连接的凹槽。
4.根据权利要求3所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述凹槽内设有若干用于调节限位的调节垫片。
5.根据权利要求1所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述连接臂上设有用于限制连接臂转动的第四限位机构；所述第四限位机构包括限位角和限位板，所述限位板设于所述主梁的侧壁，所述连接臂的端部与所述限位板接触限位，所述限位角设于与所述连接臂端部。
6.根据权利要求1所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述第二安装块上设有与所述合页页面相适配的斜面，所述斜面上设有用于安装所述定位销的销孔，所述定位销通过所述销孔与所述斜面相接。
7.根据权利要求1所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述驱动装置为气缸，所述气缸的缸体底端与所述主梁的侧壁铰接，所述气缸的顶杆端头与所述连接臂铰接。
8.根据权利要求7所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述气缸的缸体底端设有用于调节气缸高度的调节机构。
9.根据权利要求8所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述调节机构包括安装板和螺杆，所述安装板与所述主梁的侧壁相接，所述螺杆贯穿所述安装板，与所述安装板螺纹连接，所述气缸的缸体底端与所述螺杆的端部铰接。
10.根据权利要求1所述的用于装载机机罩骨架焊接的支撑装置，其特征在于：所述连接臂背离所述支撑架的端部呈阶梯状，所述第二限位机构高于所述第一限位机构。
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