CN205673769U - 一种减振器活塞杆总成激光焊接工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造公开一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，具有承力框架和底座，承力框架包括横梁和用于将横梁支撑在底座上方的阶梯立柱；横梁上设有液压油缸，阶梯立柱上设有压套，液压油缸带动压套沿阶梯立柱上下移动；压套上装有激光器；压套的中部嵌装有止推轴承；底座内设有用于定位并带动减振器活塞杆总成旋转的定位安装机构，所述定位安装机构包括通过轴承安装在底座内的固定套，位于固定套内的浮动套，以及设置在固定套和浮动套之间的弹簧组；待焊接减振器活塞杆总成位于压套下方，安装在浮动套内。不仅同时具有定位、夹紧、带动活塞杆总成旋转等功能外，还具有轴向高度尺寸公差补偿能力。
Description
技术领域
本发明创造属于激光焊接领域，具体涉及一种用于减振器活塞杆总成的激光焊接工装。
背景技术
在确保焊接质量的基础上，为提高活塞杆总成焊接自动化程度，并提高工作效率，要求激光器所发出激光的焦点位置不变，既其轴向高度一定；同时，由于要求焊接后活塞杆总成中的复原约束座对活塞、复原片、流通片、弹簧片、调整垫片、圆垫等零部件在轴向具有稳定的压力，因此需要以复原约束座与活塞杆端部形成焊缝确定活塞杆总成的高度轴向位置。然而由于复原约束座、活塞、复原片、流通片、弹簧片、调整垫片、圆垫以及活塞杆等零部件存在轴向尺寸公差，因此需要焊接工装除具有定位、夹紧、带动活塞杆总成旋转等功能外，还需要具有轴向高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用于减振器活塞杆总成的激光焊接工装，通过弹簧组的应用，补偿减振器活塞杆总成上若干零部件轴线尺寸误差积累造成的影响，实现激光焊接焦点位置始终不变，同时满足复原约束座对相关零部件轴向压力稳定，且同时具有定位、夹紧、带动活塞杆总成旋转等功能。
本发明创造采用的技术方案为：
一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，具有承力框架和底座(1)，所述承力框架包括横梁(16)和用于将横梁(16)支撑在底座(1)上方的阶梯立柱(14)；横梁(16)上设有液压油缸(15)，阶梯立柱(14)上设有压套(13)，液压油缸(14)带动压套(13)沿阶梯立柱(14)上下移动；压套(13)上装有激光器(11)；压套(13)的中部嵌装有止推轴承(10)；
所述底座(1)内设有用于定位并带动减振器活塞杆总成(9)旋转的定位安装机构，所述定位安装机构包括通过轴承(3)安装在底座(1)内的固定套(2)，位于固定套(2)内的浮动套(4)，以及设置在固定套(2)和浮动套(4)之间的弹簧组(5)；待焊接减振器活塞杆总成(9)位于压套(13)下方，安装在浮动套(4)内，止推轴承(10)和轴承(3)使减振器活塞杆总成(9)在焊接中实现无阻力旋转。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述定位安装机构还包括齿圈(7)，所述齿圈(7)设置在固定套(2)的上端部，通过齿圈带动固定套(2)、浮动套(4)、弹簧组(5)和减振器活塞杆总成(9)同步转动。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述定位安装机构还包括调整套(6)，减振器活塞杆总成(9)通过调整套(6)安装在浮动套(4)内。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述弹簧组(5)为零刚度蝶形弹簧组(5)。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述定位安装机构还包括限位内圈卡簧片(8)，所述限位内圈卡簧片(8)设置在固定套(2)的顶端内部。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述压套(13)的两侧分别设有直线轴承(12)，所述压套(13)通过直线轴承(12)安装在阶梯立柱(14)上，并以直线轴承(12)为导向件。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述阶梯立柱(14)分为导柱部分和支撑柱部分，所述导柱部分的外径小于支撑柱部分，所述压套(13)安装在导柱部分上。
所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，所述减振器活塞杆总成(9)具有活塞杆(9.1)，活塞杆(9.1)上沿其轴向方向依次设有复原约束座(9.5)、复原片(9.4)、套装有活塞环(9.3)的活塞(9.2)、流通片(9.6)、弹簧片(9.7)、调整垫片(9.8)和圆垫(9.9)；所述复原约束座(9.5)沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座(9.5)套装在活塞杆的非用户端既活塞端，需采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座(9.5)对流通片(9.6)、弹簧片(9.7)、调整垫片(9.8)和圆垫(9.9)实施轴向约束并施加轴向预压力。
一种减振器活塞杆总成激光焊接方法，利用上述一种减振器活塞杆总成激光焊接工装；
首先将待焊接的减振器活塞杆总成(9)通过调整套(6)安装到浮动套(4)内；
然后通过液压油缸(14)带动压套(13)沿阶梯立柱(14)向下移动使止推轴承(10)作用于减振器活塞杆总成的复原约束座(9.5)；
最后在保证激光器(11)位置不变既激光焦距不变的情况下，通过齿圈(7)带动定位安装机构和减振器活塞杆总成(9)同步转动，开启激光器(11)完成复原约束座(9.5)与活塞杆(9.1)之间的焊接。
所述的方法，所述待焊接减振器活塞杆总成(9)的尺寸为L0其尺寸误差为△L0，弹簧组(5)的弹簧变形为f1—f2段即弹性形变量为△f；则△L0和△f需满足△L0<△f。
本发明创造的有益效果是：
本发明创造一种用于减振器活塞杆总成的激光焊接工装，不仅同时具有定位、夹紧、带动活塞杆总成旋转等功能外，还具有轴向高度尺寸公差补偿能力的焊接工装。利用本工装既能提高活塞杆总成焊接自动化程度，并提高工作效率，又能够实现焊接后复原约束座对活塞、复原片、流通片、弹簧片、调整垫片、圆垫等零部件在轴向具有稳定的压力，同时激光器焦距不变。
本发明创造在使用时，零刚度蝶形弹簧组始终对活塞杆总成施加稳定的压力F0，且不受活塞杆总成的尺寸L0存在的尺寸误差△L0的影响；同时零刚度蝶形弹簧组对活塞杆总成施加的稳定压力F0始终把活塞杆总成压在止推轴承上，而止推轴承的轴向高度尺寸取决于阶梯立柱上阶梯面的尺寸，因此确保激光头与焊缝之间的距离不变，既激光焦距不变。这样即能确保焊接质量，又可以提高活塞杆总成焊接自动化程度，并提高工作效率。
附图说明
图1为本发明创造一种减振器活塞杆总成激光焊接工装的结构示意图。
图2为图1所示减振器活塞杆总成9的结构示意图。
图3为零刚度蝶型弹簧弹性特性曲线。
其中1-底座，2-固定套，3-轴承，4-浮动套，5-组合蝶形弹簧，6-调整套，7-齿圈，8-限位内圈卡簧片，9-活塞杆总成，10-止推轴承，11-激光器，12-直线轴承，13-压套，14-阶梯立柱，15-液压油缸，16-横梁，9.1-活塞杆，9.2-活塞，9.3-活塞环，9.4-复原片，9.5-复原约束座，9.6-流通片，9.7-弹簧片，9.8-调整垫片，9.9-圆垫。
具体实施方式
如图2所示待焊接的减振器活塞杆总成9具有活塞杆9.1，活塞杆9.1上沿其轴向方向依次设有复原约束座9.5、复原片9.4、套装有活塞环9.3的活塞9.2、流通片9.6、弹簧片9.7、调整垫片9.8和圆垫9.9；所述复原约束座9.5沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座9.5套装在活塞杆的非用户端既活塞端，需采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座9.5对流通片9.6、弹簧片9.7、调整垫片9.8和圆垫9.9实施轴向约束并施加轴向预压力。
如图1所示一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，具有承力框架和底座1，所述承力框架包括横梁16和用于将横梁16支撑在底座1上方的阶梯立柱14；横梁16上设有液压油缸15，阶梯立柱14上设有压套13，所述压套13的两侧分别设有直线轴承12，所述压套13通过直线轴承12安装在阶梯立柱14上。所述阶梯立柱14分为导柱部分和支撑柱部分，所述导柱部分的外径小于支撑柱部分，所述压套13安装在导柱部分上；压套13上装有激光器11；压套13的中部嵌装有止推轴承10。液压油缸14带动压套13沿阶梯立柱14上下移动，并以直线轴承12为导向件，确保安装在压套上的激光器的轴向高度位置始终决定于阶梯立柱的阶梯表面。
所述底座1内设有用于定位并带动减振器活塞杆总成9旋转的定位安装机构，所述定位安装机构包括通过轴承3安装在底座1内的固定套2，位于固定套2内的浮动套4，调整套6，限位内圈卡簧片8，以及设置在固定套2和浮动套4之间的弹簧组5；优选地，如图2所示，固定套2具有阶梯式内孔，浮动套4具有与固定套2相配合的阶梯式外型，弹簧组5位于固定套2阶梯式内孔的台阶面I与浮动套4阶梯式外型的台阶面II之间；优选地，该弹簧组5为零刚度蝶形弹簧组5。待焊接减振器活塞杆总成9位于压套13下方，通过调整套6安装在浮动套4内，更换不同的调整套6可以适应直径不同的活塞杆总成。限位内圈卡簧片8设置在固定套2的顶端内部。止推轴承10和轴承3使减振器活塞杆总成9在焊接中实现无阻力旋转。优选地，该定位安装机构还包括齿圈7，所述齿圈7设置在固定套2的上端部，焊接中，激光器位置不变既激光焦距不变，通过安装在固定套2上部的齿圈7带动固定套2、浮动套4、弹簧组5、调整套6、限位内圈卡簧片8和减振器活塞杆总成9同步转动。
一种减振器活塞杆总成激光焊接方法，利用上述一种减振器活塞杆总成激光焊接工装对上述减振器活塞杆总成进行焊接；
首先将待焊接的减振器活塞杆总成9通过调整套6安装到浮动套4内；
然后通过液压油缸14带动压套13沿阶梯立柱14向下移动使止推轴承10作用于减振器活塞杆总成的复原约束座9.5；
最后在保证激光器11位置不变既激光焦距不变的情况下，通过齿圈7带动定位安装机构和减振器活塞杆总成9同步转动，开启激光器11完成复原约束座9.5与活塞杆9.1之间的焊接。
使用时若待焊接减振器活塞杆总成9的尺寸为L0其尺寸误差为△L0，弹簧组5的弹簧变形为f1—f2段即弹性形变量为△f；则△L0和△f需满足△L0<△f。即通过弹簧组5与压套13中部嵌装的止推轴承10共同作用实现复原约束座9.5对活塞9.2、复原片9.4、流通片9.3、弹簧片9.7、调整垫片9.8、圆垫9.9等零部件在轴向具有稳定的压力F0，同时确保焊接后这个压力仍然不变。如图2所示，受活塞9.2、复原片9.4、流通片9.3、弹簧片9.7、调整垫片9.8、圆垫9.9零部件以及活塞杆9.1有关尺寸的影响，减振器活塞杆总成9的尺寸L0必然存在尺寸误差△L0，采用零刚度蝶形弹簧组5可以消除尺寸误差△L0的不利影响。如图3所示，零刚度蝶形弹簧具有零刚度特性，既蝶形弹簧变形为f1—f2段；令△L0<△f且确保如图2所示的L1和L2均大于零。其中L1为浮动套4下端面活动范围，必须是L1>0；L2为由限位内圈卡簧片8限定的浮动套4上端面活动范围，必须是L2>0，这样确保零刚度蝶形弹簧的弹力始终是F0，即零刚度蝶形弹簧的弹力通过浮动套4传递给减振器活塞杆总成9，并与压套13上的止推轴承10形成相对的稳定作用力F0。
Claims (8)
1.一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，具有承力框架和底座(1)，所述承力框架包括横梁(16)和用于将横梁(16)支撑在底座(1)上方的阶梯立柱(14)；横梁(16)上设有液压油缸(15)，阶梯立柱(14)上设有压套(13)，液压油缸(14)带动压套(13)沿阶梯立柱(14)上下移动；压套(13)上装有激光器(11)；压套(13)的中部嵌装有止推轴承(10)；
所述底座(1)内设有用于定位并带动减振器活塞杆总成(9)旋转的定位安装机构，所述定位安装机构包括通过轴承(3)安装在底座(1)内的固定套(2)，位于固定套(2)内的浮动套(4)，以及设置在固定套(2)和浮动套(4)之间的弹簧组(5)；待焊接减振器活塞杆总成(9)位于压套(13)下方，安装在浮动套(4)内，止推轴承(10)和轴承(3)使减振器活塞杆总成(9)在焊接中实现无阻力旋转。
2.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述定位安装机构还包括齿圈(7)，所述齿圈(7)设置在固定套(2)的上端部，通过齿圈带动固定套(2)、浮动套(4)、弹簧组(5)和减振器活塞杆总成(9)同步转动。
3.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述定位安装机构还包括调整套(6)，减振器活塞杆总成(9)通过调整套(6)安装在浮动套(4)内。
4.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述弹簧组(5)为零刚度蝶形弹簧组(5)。
5.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述定位安装机构还包括限位内圈卡簧片(8)，所述限位内圈卡簧片(8)设置在固定套(2)的顶端内部。
6.如如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述压套(13)的两侧分别设有直线轴承(12)，所述压套(13)通过直线轴承(12)安装在阶梯立柱(14)上，并以直线轴承(12)为导向件。
7.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述阶梯立柱(14)分为导柱部分和支撑柱部分，所述导柱部分的外径小于支撑柱部分，所述压套(13)安装在导柱部分上。
8.如权利要求1所述的一种减振器活塞杆总成激光焊接工装，其特征在于，所述减振器活塞杆总成(9)具有活塞杆(9.1)，活塞杆(9.1)上沿其轴向方向依次设有复原约束座(9.5)、复原片(9.4)、套装有活塞环(9.3)的活塞(9.2)、流通片(9.6)、弹簧片(9.7)、调整垫片(9.8)和圆垫(9.9)；所述复原约束座(9.5)沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座(9.5)套装在活塞杆的非用户端既活塞端，需采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座(9.5)对流通片(9.6)、弹簧片(9.7)、调整垫片(9.8)和圆垫(9.9)实施轴向约束并施加轴向预压力。
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|---|---|---|---|---|
| CN105834602A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-10 | 辽宁工业大学 | 一种减振器活塞杆总成激光焊接工装及方法 |
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