CN203679596U - 一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装 - Google Patents

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张大明
王天利
张涵文
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Abstract

一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，该工装利用定位装置实现焊接表面自身定位，同时利用补偿装置补偿工件长度尺寸公差，实现焊缝始终与焊枪中心线等高，避免焊枪位置频繁调整。它包括上支撑板、下支撑板、立柱、伺服电机、三爪夹盘，在一侧立柱的中部安装定位板总成，定位板总成可以绕立柱转动，在另一侧立柱的内侧安装焊枪总成，定位板总成与焊枪总成的高度一致，定位板总成的高度由立柱上的限位螺母调节，通过补偿机构调节长空心杆的高度，使得长空心杆的上端面与定位板总成下表面接触，短空心杆通过定位及调节机构与两端立柱连接，并调节短空心杆的高度，使短空心杆的下端面与长空心杆的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。

Description

一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装
技术领域
本发明创造为一种用于不添丝、自动自熔焊接厚壁（4mm）空心杆的工装,通过焊接表面自身定位和轴向尺寸补偿，实现焊缝位置不变，保证焊缝位置不受焊接件长度尺寸公差的影响。 
背景技术
在确保焊接质量的基础上，为提高空心杆焊接自动化程度，并提高工作效率，要求焊枪中心线与焊缝等高，为此需要以焊缝确定空心杆焊接件的轴向位置。然而由于两段空心杆存在长度尺寸公差，因此需要焊接工装除具有定位、夹紧、带动空心杆旋转等功能外，还需要具有空心杆长度尺寸公差补偿的能力。 
发明内容
本发明创造的目的是提供一种具有定位、夹紧、带动空心杆旋转等功能外，还具有空心杆长度尺寸公差补偿能力的焊接工装。利用本工装既能提高空心杆焊接自动化程度，并提高工作效率，又能够实现焊枪中心线与焊缝等高，并避免焊枪频繁调整位置。 
本发明创造解决其技术问题所采用的方案是：一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，包括上支撑板、下支撑板、立柱、伺服电机、三爪夹盘，上支撑板、下支撑板及立柱作为基础承力框架，伺服电机位于下支撑板底部，长空心杆一端通过三爪夹盘与伺服电机连接，由伺服电机带动三爪夹盘和工件旋转；其特征在于：在一侧立柱的中部安装定位板总成，定位板总成可以绕立柱转动，在另一侧立柱的内侧安装焊枪总成，定位板总成与焊枪总成的高度一致，定位板总成的高度由立柱上的限位螺母调节，通过补偿机构调节长空心杆的高度，使得长空心杆的上端面与定位板总成下表面接触，短空心杆通过定位及调节机构与两端立柱连接，并调节短空心杆的高度，使短空心杆的下端面与长空心杆的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。 
长空心杆的补偿机构包括下补偿弹簧及弹簧套，在长空心杆的底部设有下补偿弹簧，下补偿弹簧通过弹簧套对长空心杆施加向上的推力，使得长空心杆的上端面与定位板总成下表面接触。 
短空心杆的定位及调节机构包括浮动压套、钢球、螺杆及上补偿弹簧，浮动压套两端固定在立柱上，螺杆的一端穿过浮动压套，在螺杆端部设有钢球，浮动压套与短空心杆连接，在浮动压套与上支撑板之间的立柱上套装上补偿弹簧，通过浮动压套靠自身的重力和上补偿弹簧压力始终对短空心杆施加向下的压力，使短空心杆的下端面与长空心杆的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。 
所述的长空心杆与下支撑板之间设有下止推轴承。 
在浮动压套与短空心杆之间设有上止推轴承。 
本发明创造的有益效果是：本发明创造采用上述方案，利用定位板总成确定焊缝位置，并通过对焊缝位置的控制，实现焊枪中心线与焊缝等高，避免焊枪高度位置频繁调整，以利于提高空心杆焊接自动化程度，并提高工作效率。浮动压套靠自身的重力和上补偿弹簧压力始终对短空心杆施加向下的压力，并使短空心杆的下端面与长空心杆的上端面始终贴合在一起并与焊枪中心线等高；下补偿弹簧通过弹簧套对长空心杆施加向上的推力，以使长空心杆的上端面与定位板总成下表面接触，实现长空心杆的上端面，即焊缝与焊枪中心线等高，同时下补偿弹簧的轴向可压缩，也补偿了长空心杆长度尺寸公差。 
附图说明
图1是本发明创造工装的结构简图。 
具体实施方式
一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，由伺服电机1、下支撑板2、下止推轴承3、立柱4、下补偿弹簧5、弹簧套6、三爪夹盘7、长空心杆8、焊枪总成9、短空心杆10、上止推轴承11、浮动压套12、钢球13、螺杆14、上补偿弹簧15、上支撑板16、定位板总成17、限位螺母18等18个环节组成。 
其中，上支撑板16、下支撑板2及立柱4作为工装各环节的安装基础框架，同时也是轴向夹紧焊件的承力框架。伺服电机1位于下支撑板2底部，长空心杆8一端通过三爪夹盘7与伺服电机1连接，伺服电机1带动三爪夹盘7和工件旋转；在三爪夹盘7与下支承板2之间设有下止推轴承3，下止推轴承3确保伺服电机1仅受扭矩，而不受轴向力。 
在一侧立柱4的中部安装定位板总成17，定位板总成17可以绕立柱4转动。定位板总成17的高度由立柱4上的限位螺母18调节，利用定位板总成17实现焊接表面自身定位并确定焊缝位置，同时与焊枪中心线等高，避免焊枪高度位置频繁调整。在另一侧立柱4的内侧安装焊枪总成9，通过补偿机构调节长空心杆8的高度，使得长空心杆8上端面与定位板总成17下表面接触。 
本实施例中长空心杆8的补偿机构包括下补偿弹簧5及弹簧套6，在长空心杆8的底部设有下补偿弹簧5，下补偿弹簧5通过弹簧套6对长空心杆8施加向上的推力，使得长空心杆8的上端面与定位板总成17下表面接触，实现长空心杆8的上端面，即焊缝与焊枪9中心线等高，同时下补偿弹簧5的轴向可压缩，也补偿了长空心杆8长度尺寸公差。 
短空心杆10通过定位及调节机构与两端立柱4连接，并调节短空心杆10的高度，使短空心杆10的下端面与长空心杆8的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。 
短空心杆10的定位及调节机构包括浮动压套12、钢球13、螺杆14及上补偿弹簧15，浮动压套12两端固定在立柱4上，螺杆14的一端穿过浮动压套12，在螺杆14端部设有钢球13，通过螺杆14调整浮动压套12的高度位置。浮动压套12与短空心杆10连接，在浮动压套12与短空心杆10之间设有上止推轴承11，确保浮动压套12仅受轴向力，并不影响焊件的旋转。并能补偿短空心杆10长度尺寸公差和由于焊接造成的短空心杆10长度尺寸的减小。在浮动压套12与上支撑板16之间的立柱4上套装上补偿弹簧15，通过浮动压套12靠自身的重力和上补偿弹簧15压力始终对短空心杆10施加向下的压力，使短空心杆10的下端面与长空心杆8的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。 
本发明创造并不局限于前述的具体实施方式。本发明创造扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (5)

1.一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，包括上支撑板（16）、下支撑板（2）、立柱（4）、伺服电机（1）、三爪夹盘（7），上支撑板（16）、下支撑板（2）及立柱（4）作为基础承力框架，伺服电机（1）位于下支撑板（2）底部，长空心杆（8）一端通过三爪夹盘（7）与伺服电机（1）连接，由伺服电机（1）带动三爪夹盘（7）和工件旋转；其特征在于：在一侧立柱（4）的中部安装定位板总成（17），定位板总成（17）可以绕立柱（4）转动，在另一侧立柱（4）的内侧安装焊枪总成（9），定位板总成（17）与焊枪总成（9）的高度一致，定位板总成（17）的高度由立柱（4）上的限位螺母（18）调节，通过补偿机构调节长空心杆（8）的高度，使得长空心杆（8）的上端面与定位板总成（17）下表面接触，短空心杆（10）通过定位及调节机构与两端立柱（4）连接，并调节短空心杆（10）的高度，使短空心杆（10）的下端面与长空心杆（8）的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，其特征在于：长空心杆（8）的补偿机构包括下补偿弹簧（5）及弹簧套（6），在长空心杆（8）的底部设有下补偿弹簧（5），下补偿弹簧（5）通过弹簧套（6）对长空心杆（8）施加向上的推力，使得长空心杆（8）的上端面与定位板总成（17）下表面接触。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，其特征在于：短空心杆（10）的定位及调节机构包括浮动压套（12）、钢球（13）、螺杆（14）及上补偿弹簧（15），浮动压套（12）两端套装在立柱（4）上，螺杆（14）的一端穿过浮动压套（12），在螺杆（14）端部设有钢球（13），浮动压套（12）与短空心杆（10）连接，在浮动压套（12）与上支撑板（16）之间的立柱（4）上套装上补偿弹簧（15），通过浮动压套（12）靠自身的重力和上补偿弹簧（15）压力始终对短空心杆（10）施加向下的压力，使短空心杆（10）的下端面与长空心杆（8）的上端面始终贴合在一起，并与焊枪中心线等高。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，其特征在于：所述的三爪夹盘（7）与下支撑板（2）之间设有下止推轴承（3）。
5.根据权利要求3所述的一种用于自动焊接厚壁空心杆的工装，其特征在于：在浮动压套（12）与短空心杆（10）上端面之间设有上止推轴承（11）。
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