CN116748784A - 一种法兰式液压缸缸体焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压缸加工技术领域，涉及一种法兰式液压缸缸体焊接装置,包括焊接机床本体，焊接机床本体包括床身、主轴箱总成以及尾座总成以及焊接机头总成；主轴箱总成的夹持端连接缸底限位工装，缸底限位工装包括定位座、夹持连接端以及芯轴定位槽；缸底限位工装通过缸底定位机构进行定位，缸底限位工装处分别设有芯轴定位机构以及缸底止口定位机构，床身上滑动连接缸筒支撑组件，缸筒支撑组件沿床身X轴向往复运动，其包括支撑座以及托辊组件，两者均能够沿Z轴向往复运动；尾座总成处设有缸筒定位销定位机构，尾座总成上设有缸筒定位机构，本发明能够实现自动定位、自动化焊接，定位精度高、焊接效率高，方便操作。

Description

一种法兰式液压缸缸体焊接装置

技术领域

本发明属于液压缸加工技术领域，特别涉及一种法兰式液压缸缸体焊接装置。

背景技术

液压缸是一种将液压能转化为机械能，实现直线往复运动或摆动往复运动的执行元件，广泛用于工程机械转向、举升、翻斗等功能。主要组成零件有缸盖、缸体、活塞杆、活塞、密封导向件等，其中缸体是保证液压缸功能的重要零部件。缸体由缸底和缸筒焊接而成，其焊接装置是保证焊接质量的重要工装

传统的焊接装置包括焊接设备主体、焊枪主机及手动调节结构、设备支撑座、设备尾座等结构，安装及定位结构比较复杂，且需要手动操作、手动定位、不方便操作，加工效率低，定位精度没法保障，自动化程度低。

发明内容

本发明提供一种法兰式液压缸缸体焊接装置，可以解决背景技术中所指出的问题。

一种法兰式液压缸缸体焊接装置，包括焊接机床本体，所述焊接机床本体包括床身、主轴箱总成尾座总成以及焊接机头总成、预热组件以及焊缝清理组件；所述主轴箱总成的夹持端连接缸底限位工装，所述缸底限位工装包括定位座、夹持连接端以及芯轴定位槽；

所述缸底限位工装通过缸底定位机构进行定位，所述缸底定位机构包括缸底定位件以及缸底定位驱动件；

所述缸底限位工装处分别设有芯轴定位机构以及缸底止口定位机构，所述芯轴定位机构包括芯轴定位开关以及芯轴定位驱动件；

所述缸底止口定位机构包括缸底止口定位件以及缸底止口定位驱动件；

所述床身上滑动连接缸筒支撑组件，所述缸筒支撑组件沿所述床身X轴向往复运动，其包括支撑座以及托辊组件，两者均能够沿Z轴向往复运动；

所述尾座总成处设有缸筒定位销定位机构，所述缸筒定位销定位机构包括缸筒定位销定位开关以及缸筒定位销定位驱动件；

所述尾座总成上设有缸筒定位机构，所述缸筒定位机构包括缸筒定位板以及缸筒定位板驱动件；所述缸筒定位板穿设在所述尾座总成的压紧端上，能够沿其往复运动。

优选的，所述夹持连接端为夹持连接轴，所述定位座设有定位销孔，所述缸底定位件为定位销，其与所述定位销孔配合定位，所述缸底定位驱动件为缸底定位气缸。

优选的，所述芯轴定位开关为芯轴接近开关，其设置在芯轴定位槽的下方，连接在芯轴定位驱动件的活动端上，所述芯轴定位驱动件为芯轴定位气缸，其设置在所述床身上，所述缸底止口定位件为缸底止口定位板，其连接在缸底止口定位驱动件活动端上，所述缸底止口定位驱动件为缸底止口定位气缸，其设置在所述床身上。

优选的，所述支撑座通过支撑座驱动组件驱动其沿Z轴向往复运动，所述托辊组件通过托辊驱动件驱动其沿Z轴向往复运动，所述支撑座以及所述托辊组件均连接在基座上。

优选的，所述支撑座的两侧均设有托辊组件，且至少一侧的托辊组件上的托辊通过第一电机驱动转动。

优选的，所述缸筒支撑组件设置在直线滑台上，通过直线滑台实现X轴向往复运动，所述直线滑台通过第二电机驱动。

优选的，所述支撑座驱动组件包括第三电机、传动齿轮组、丝杆轴套以及丝杆，所述丝杆轴套通过轴承转动连接在所述基座上，其与丝杆配合连接，所述丝杆的上端连接所述支撑座，所述托辊驱动件为托辊驱动气缸。

优选的，所述缸筒定位销定位开关为缸筒定位销接近开关，所述缸筒定位销定位驱动件为缸筒定位销气缸，所述缸筒定位板驱动件为缸筒定位板气缸，其活动端与缸筒定位板，避免其进行转动。

优选的，所述尾座总成为液压杆尾座，其通过液压缸驱动。

优选的，所述焊接机头总成包括焊接主机以及活动座，所述活动座上设有预热组件以及焊缝清理组件。

有益效果：本发明提出了一种法兰式液压缸缸体焊接装置，通过各个定位、限位、感应组件，能够自动实现工件的定位、调正，从而避免人为手动调整，能够实现自动定位、自动化焊接，定位精度高、焊接效率高，方便操作；此外，还能够一次性实现定位、夹紧、预热、焊接、清理完整的工作过程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为本发明的侧面示意图，

图3为本发明缸底限位工装的结构示意图，

图4为本发明缸筒支撑组件的结构示意图，

图5为本发明缸筒支撑组件的内部示意图，

图6为本发明图1中A处的放大示意图，

图7为本发明图1中B处的放大示意图，

附图标记说明：

图中标号：床身1；主轴箱总成2；尾座总成3；液压缸31；焊接机头总成4；焊接主机41；活动座42；缸底限位工装5；定位座51；夹持连接端52；芯轴定位槽53；定位销孔54；缸底定位机构6；缸底定位件61；缸底定位驱动件62；芯轴定位机构7；芯轴定位开关71；芯轴定位驱动件72；缸底止口定位机构8；缸底止口定位件81；缸底止口定位驱动件82；缸筒支撑组件9；支撑座91；托辊组件92；托辊驱动件93；基座94；第一电机95；直线滑台96；第二电机97；第三电机981；传动齿轮组982；丝杆轴套983；丝杆984；缸筒定位销定位机构10；缸筒定位销定位开关101；缸筒定位销定位驱动件102；缸筒定位机构11；缸筒定位板111；缸筒定位板驱动件112；预热组件12；预热枪121；预热枪驱动件122；焊缝清理组件13；焊缝清理枪131；焊缝清理枪驱动件132；缸底14；缸筒15；缸筒定位销16；缸底定位芯轴17。

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：如图1-7所示，本发明实施例提供的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，包括焊接机床本体，焊接机床本体包括床身1、主轴箱总成2、尾座总成3、焊接机头总成4、预热组件12以及焊缝清理组件13；床身1上应当设有可打开的罩体，主轴箱总成2包括动力机构、卡盘，卡盘用于夹持缸底限位工装5，尾座总成3为液压杆尾座，其通过液压缸31驱动，缸底限位工装5包括定位座51、夹持连接端52以及芯轴定位槽53；缸底限位工装5通过缸底定位机构6进行定位，缸底定位机构6包括缸底定位件61以及缸底定位驱动件62；

具体的，特别结合图3所示，夹持连接端52为夹持连接轴，定位座51设有定位销孔54，缸底定位件61为定位销，其与定位销孔54配合定位，缸底定位驱动件62为缸底定位气缸，通过此定位结构实现缸底限位工装5的准确定位，以使后续能够对缸底14进行准确定位。

特别结合图6所示，缸底限位工装5处分别设有芯轴定位机构7以及缸底止口定位机构8，芯轴定位机构7包括芯轴定位开关71以及芯轴定位驱动件72；芯轴定位开关71用于缸底定位芯轴17的定位，以保证缸底14准确定位；缸底止口定位机构8包括缸底止口定位件81以及缸底止口定位驱动件82，缸底止口定位件81与缸底14的止口配合定位，以实现对缸底14的准确定位；

具体的，芯轴定位开关71为芯轴接近开关，其设置在芯轴定位槽53的下方，连接在芯轴定位驱动件72的活动端上，芯轴定位驱动件72为芯轴定位气缸，其设置在床身1上，缸底止口定位件81为缸底止口定位板，其连接在缸底止口定位驱动件82活动端上，缸底止口定位驱动件82为缸底止口定位气缸，其设置在床身1上。

特别结合图4-5所示，床身1上滑动连接缸筒支撑组件9，缸筒支撑组件7沿床身1X轴向往复运动，其包括支撑座91以及托辊组件92，两者均能够沿Z轴向往复运动，支撑座91用于支撑缸筒15，托辊组件92用于辅助缸筒15旋转；

具体的，支撑座91通过支撑座驱动组件驱动其沿Z轴向往复运动，托辊组件92通过托辊驱动件93驱动其沿Z轴向往复运动，支撑座91以及托辊组件92均连接在基座94上；支撑座91的两侧均设有托辊组件92，且至少一侧的托辊组件92上的托辊通过第一电机95驱动转动；缸筒支撑组件9设置在直线滑台96上，通过直线滑台96实现X轴向往复运动，直线滑台96通过第二电机97驱动；支撑座驱动组件包括第三电机981、传动齿轮组982、丝杆轴套983以及丝杆984，丝杆轴套983通过轴承转动连接在基座94上，其与丝杆984配合连接，丝杆984的上端连接支撑座91，托辊驱动件93为托辊驱动气缸。

特别结合图7所示，尾座总成3处设有缸筒定位销定位机构10，缸筒定位销定位机构10包括缸筒定位销定位开关101以及缸筒定位销定位驱动件102；缸筒定位销定位开关101用于感应缸筒定位销16的位置；尾座总成3上设有缸筒定位机构11，缸筒定位机构11包括缸筒定位板111以及缸筒定位板驱动件112；缸筒定位板111穿设在尾座总成3的压紧端上，能够沿其往复运动，缸筒定位板111与缸筒15此端孔的形状吻合，用于准确定位缸筒15，找正、定位。

具体的，缸筒定位销定位开关101为缸筒定位销接近开关，缸筒定位销定位驱动件102为缸筒定位销气缸，缸筒定位板驱动件112为缸筒定位板气缸，其活动端与缸筒定位板111，避免其进行转动。

特别结合图2所示，焊接机头总成4包括焊接主机41以及活动座42，焊接主机41具有焊枪，通过程序设定可做X、Y、Z轴向的焊接运动，活动座42上设有预热组件12以及焊缝清理组件13，使其两者可跟随焊接主机41运动，实现相应动作：预热组件12包括预热枪121以及预热枪驱动件122，焊缝清理组件13包括焊缝清理枪131以及焊缝清理枪驱动件132，预热枪驱动件122以及焊缝清理枪驱动件132均为气缸，其设置在活动座42，预热枪驱动件122以及焊缝清理枪驱动件132分别驱动预热枪121以及焊缝清理枪131往复运动；

通过设置预热组件12以及焊缝清理组件13，能够实现预热、焊接、清理一体化作业，实现完全自动化。

本发明的工作原理或者使用方法：

焊前准备：首先将缸底定位芯轴17装入缸底14耳环孔，缸底定位芯轴17需要根据缸底14耳环孔直径进行选择更换；缸底14油口法兰面朝上，按照缸底14止口方向排放整齐；然后将缸筒定位销16装入缸筒15对应的孔内，缸筒定位销16根据缸筒法兰螺纹孔直径选择更换；按照缸筒法兰方向排列整齐并使法兰面对齐。

第一步动作：缸筒15上料，搬运机器人抓住缸筒放置在支撑座91上；

下一步动作：缸底14上料，搬运机器人将缸底14放置在缸底限位工装5上，缸底定位芯轴17通过缸底限位工装5的芯轴定位槽53进行限位、定位，同时缸底14定位止口外圆通过缸底止口定位件81进行限位、定位；缸底14就位后，缸底定位芯轴17接触到芯轴定位开关71时，芯轴定位驱动件72带动芯轴定位开关71下降；

下一步动作，缸筒15法兰孔位置就位；当芯轴定位开关71和芯轴定位驱动件72落下后，托辊组件92带动缸筒15旋转，当缸筒定位销定位开关101检测到缸筒定位销16后，缸筒15停止旋转，缸筒定位销定位驱动件102带动缸筒定位销定位开关101下降；

下一步动作，缸筒轴向定位后，当缸筒定位销定位开关101落下后，缸筒支撑组件9在直线滑台96带动下向左侧移动至缸底止口定位件81右侧面处，(具体位置通过程序设定)。

下一步动作，当缸筒15左移接触到缸底止口定位件81右侧面处时，液压液压缸31启动，缸筒定位板111左移，缸筒定位板111插入缸筒15此端孔后继续推动缸筒15左移至与缸底14定位止口外圆装入缸筒15左侧端孔内，然后液压缸31继续工作，当液压缸31压力达到设定压力时，缸底止口定位驱动件82带动缸底止口定位件81下降，缸底定位件61带动缸底定位驱动件62退回原位，同时缸筒定位板驱动件112带动缸筒定位板111退回原位，同时，支撑座91下降到原位。

下一步动作，焊前预热；当所有定位机构至原位后，主轴箱总成2带动缸底14及缸筒15旋转，通过预热枪121开始焊前预热。

下一步动作，焊接；当焊前预热完成后，预热枪121退回原位，焊接主机41通过程序控制实施焊接。

下一步动作，焊后清理；当焊接完成后，焊缝清理枪131动作对焊缝表面药皮进行清理。

下一步动作，焊接完成后，搬运机器人开始缸体焊接组件的下料。

以下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 (10)

1.一种法兰式液压缸缸体焊接装置，包括焊接机床本体，所述焊接机床本体包括床身（1）、主轴箱总成（2）以及尾座总成（3）、焊接机头总成（4）、预热组件（12）以及焊缝清理组件（13），其特征在于：所述主轴箱总成（2）的夹持端连接缸底限位工装（5），所述缸底限位工装（5）包括定位座（51）、夹持连接端（52）以及芯轴定位槽（53）；

所述缸底限位工装（5）通过缸底定位机构（6）进行定位，所述缸底定位机构（6）包括缸底定位件（61）以及缸底定位驱动件（62）；

所述缸底限位工装（5）处分别设有芯轴定位机构（7）以及缸底止口定位机构（8），所述芯轴定位机构（7）包括芯轴定位开关（71）以及芯轴定位驱动件（72）；

所述缸底止口定位机构（8）包括缸底止口定位件（81）以及缸底止口定位驱动件（82）；

所述床身（1）上滑动连接缸筒支撑组件（9），所述缸筒支撑组件（7）沿所述床身（1）X轴向往复运动，其包括支撑座（91）以及托辊组件（92），两者均能够沿Z轴向往复运动；

所述尾座总成（3）处设有缸筒定位销定位机构（10），所述缸筒定位销定位机构（10）包括缸筒定位销定位开关（101）以及缸筒定位销定位驱动件（102）；

所述尾座总成（3）上设有缸筒定位机构（11），所述缸筒定位机构（11）包括缸筒定位板（111）以及缸筒定位板驱动件（112）；所述缸筒定位板（111）穿设在所述尾座总成（3）的压紧端上，能够沿其往复运动。

2.如权利要求1所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述夹持连接端（52）为夹持连接轴，所述定位座（51）设有定位销孔（54），所述缸底定位件（61）为定位销，其与所述定位销孔（54）配合定位，所述缸底定位驱动件（62）为缸底定位气缸。

3.如权利要求2所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述芯轴定位开关（71）为芯轴接近开关，其设置在芯轴定位槽（53）的下方，连接在芯轴定位驱动件（72）的活动端上，所述芯轴定位驱动件（72）为芯轴定位气缸，其设置在所述床身（1）上，所述缸底止口定位件（81）为缸底止口定位板，其连接在缸底止口定位驱动件（82）活动端上，所述缸底止口定位驱动件（82）为缸底止口定位气缸，其设置在所述床身（1）上。

4.如权利要求3所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述支撑座（91）通过支撑座驱动组件驱动其沿Z轴向往复运动，所述托辊组件（92）通过托辊驱动件（93）驱动其沿Z轴向往复运动，所述支撑座（91）以及所述托辊组件（92）均连接在基座（94）上。

5.如权利要求4所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述支撑座（91）的两侧均设有托辊组件（92），且至少一侧的托辊组件（92）上的托辊通过第一电机（95）驱动转动。

6.如权利要求5所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述缸筒支撑组件（9）设置在直线滑台（96）上，通过直线滑台（96）实现X轴向往复运动，所述直线滑台（96）通过第二电机（97）驱动。

7.如权利要求6所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述支撑座驱动组件包括第三电机（981）、传动齿轮组（982）、丝杆轴套（983）以及丝杆（984），所述丝杆轴套（983）通过轴承转动连接在所述基座（94）上，其与丝杆（984）配合连接，所述丝杆（984）的上端连接所述支撑座（91），所述托辊驱动件（93）为托辊驱动气缸。

8.如权利要求7所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述缸筒定位销定位开关（101）为缸筒定位销接近开关，所述缸筒定位销定位驱动件（102）为缸筒定位销气缸，所述缸筒定位板驱动件（112）为缸筒定位板气缸，其活动端与缸筒定位板（111），避免其进行转动。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述尾座总成（3）为液压杆尾座，其通过液压缸（31）驱动。

10.如权利要求1-8任意一项所述的一种法兰式液压缸缸体焊接装置，其特征在于：所述焊接机头总成（4）包括焊接主机（41）以及活动座（42），所述活动座（42）上设有预热组件（12）以及焊缝清理组件（13）。