CN210499003U - 一种法兰与缸体的柔性焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了法兰与缸体的柔性焊接工装，包括：机架、移动支架、夹盘；所述液压缸通过铰接方式安装在支撑架上，且机架的一端通过铰接方式安装在液压缸的活塞杆上；所述滑座通过螺栓固定安装在机架上，且第一驱动电机通过螺栓固定安装在滑座的端部；本实用新型通过对法兰与缸体的柔性焊接工装设计的改进，具有结构设计合理，具备立式、卧式两种焊接方式，方便工人操作，通过移动支架的升降带动缸体法兰升降，导向效果好，升降精准、平稳，可以满足不同型号的缸体与法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹，同时可以有效控制法兰因焊接应力产生的变形的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

Description

一种法兰与缸体的柔性焊接工装

技术领域

本实用新型涉及缸体焊接技术领域，更具体的说，尤其涉及一种法兰与缸体的柔性焊接工装。

背景技术

现有的法兰缸体焊接没有辅助的加工设备，先将法兰和缸体进行定位焊，然后再进行焊接。在进行定位焊之前对法兰和缸体进行装配时依靠工人的经验去判断装配误差，借用木槌和撬板来调整法兰和缸体的装配位置，装配定位面和装配平面的相对位置得不到保证。这种装配方法的可靠性低，会有较大的装配误差存在。一端法兰焊接完成后借助工位吊翻转缸体对另外一端的缸体法兰进行装配焊接。焊接时没有焊接工装辅助夹紧，由于焊接产生的应力得不到有效控制。装配误差和焊接应力变形的累积会在整体上有较大的变形影响，比如法兰圆度的变化、上下法兰平行度的变化以及上下法兰同心度的影响。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种法兰与缸体的柔性焊接工装，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种法兰与缸体的柔性焊接工装，以解决上述背景技术中提出的现有的法兰缸体焊接没有辅助的加工设备，先将法兰和缸体进行定位焊，然后再进行焊接。在进行定位焊之前对法兰和缸体进行装配时依靠工人的经验去判断装配误差，借用木槌和撬板来调整法兰和缸体的装配位置，装配定位面和装配平面的相对位置得不到保证。这种装配方法的可靠性低，会有较大的装配误差存在。一端法兰焊接完成后借助工位吊翻转缸体对另外一端的缸体法兰进行装配焊接。焊接时没有焊接工装辅助夹紧，由于焊接产生的应力得不到有效控制。装配误差和焊接应力变形的累积会在整体上有较大的变形影响，比如法兰圆度的变化、上下法兰平行度的变化以及上下法兰同心度的影响的问题和不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种法兰与缸体的柔性焊接工装，由以下具体技术手段所达成：

一种法兰与缸体的柔性焊接工装，包括：支撑架、液压缸、机架、滑座、第一驱动电机、丝杆、光轴、移动支架、固定支架、第二驱动电机、旋转盘、夹盘、旋转座、导轨、滚珠丝杠副、滚珠丝杠副支座、第三驱动电机、滑块、装夹螺栓；所述液压缸通过铰接方式安装在支撑架上，且机架的一端通过铰接方式安装在液压缸的活塞杆上；所述滑座通过焊接方式固定安装在机架上，且第一驱动电机通过螺栓固定安装在滑座的端部；所述丝杆通过固定侧、支撑侧固定安装在滑座上，光轴通过光轴支座固定安装在滑座上，且光轴位于丝杆的两侧；所述移动支架通过螺母支座安装在丝杆上，且移动支架与光轴通过光轴轴承与光轴连接；所述固定支架通过焊接方式固定安装在滑座的下部；所述第二驱动电机通过螺栓固定安装在固定支架的外侧；所述旋转盘的一端通过螺栓固定安装在移动支架、固定支架的内侧，且固定支架上旋转盘的输入轴与第二驱动电机的输出轴轴接；所述夹盘固定安装在旋转盘的输出轴上；所述夹盘由旋转座、导轨、滚珠丝杠副、滚珠丝杠副支座、第三驱动电机、滑块、装夹螺栓组成；所述旋转座套入固定安装在旋转盘的输出轴上，且导轨通过螺栓固定安装在旋转座的外侧；所述第三驱动电机通过焊接方式固定安装在导轨一端的底部；所述滚珠丝杠副通过滚珠丝杠副支座固定安装在导轨的底部，且滚珠丝杠副丝杠的端部与第三驱动电机轴接；所述滑块通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副的滚珠螺母上，且装夹螺栓通过螺纹拧接方式安装在滑块上。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种法兰与缸体的柔性焊接工装所述机架为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且机架的一端通过铰接方式安装在液压缸的活塞杆上设置为旋转装置，且机架的旋转角度为90度。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种法兰与缸体的柔性焊接工装所述移动支架、固定支架均为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且移动支架通过螺母支座安装在丝杆上设置为升降装置。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种法兰与缸体的柔性焊接工装所述旋转座为六边形板状结构，且旋转座通过套入固定方式安装在旋转盘的输出轴上设置为旋转装置。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种法兰与缸体的柔性焊接工装所述导轨在旋转座的外侧呈环形阵列状分布安装有六处。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种法兰与缸体的柔性焊接工装所述滑块通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副的滚珠螺母上设置为升降装置。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型机架为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且机架的一端通过铰接方式安装在液压缸的活塞杆上设置为旋转装置，且机架的旋转角度为90度的设置，通过旋转使装置具备立式、卧式两种焊接方式，满足点焊与焊接的操作需求，工人可以固定工位进行焊接，方便工人操作，减轻工人工作量。

2、本实用新型移动支架、固定支架均为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且移动支架通过螺母支座安装在丝杆上设置为升降装置，移动支架与光轴通过光轴轴承与光轴连接的设置，通过移动支架的升降带动夹盘升降，而光轴对移动支架起到导向作用，使移动支架的升降更为精准、平稳，提高法兰的平行度。

3、本实用新型旋转座为六边形板状结构，且旋转座通过套入固定方式安装在旋转盘的输出轴上设置为旋转装置，导轨在旋转座的外侧呈环形阵列状分布安装有六处，滑块通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副的滚珠螺母上设置为升降装置的设置，增大滑块的分布面积，方便法兰的装夹，提高装夹牢固性，而滑块通过升降可以满足不同型号的缸体与法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹，同时可以有效控制法兰因焊接应力产生的变形。

4、本实用新型通过对法兰与缸体的柔性焊接工装设计的改进，具有结构设计合理，具备立式、卧式两种焊接方式，方便工人操作，通过移动支架的升降带动缸体法兰升降，导向效果好，升降精准、平稳，可以满足不同型号的缸体与法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹，同时可以有效控制法兰因焊接应力产生的变形的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的滑座结构示意图；

图3为本实用新型的夹盘结构示意图；

图4为本实用新型的导轨结构示意图。

图中：支撑架1、液压缸2、机架3、滑座4、第一驱动电机5、丝杆6、光轴7、移动支架8、固定支架9、第二驱动电机10、旋转盘11、夹盘12、旋转座13、导轨14、滚珠丝杠副15、滚珠丝杠副支座16、第三驱动电机17、滑块18、装夹螺栓19。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1至图4，本实用新型提供一种法兰与缸体的柔性焊接工装的具体技术实施方案：

一种法兰与缸体的柔性焊接工装，包括：支撑架1、液压缸2、机架3、滑座4、第一驱动电机5、丝杆6、光轴7、移动支架8、固定支架9、第二驱动电机10、旋转盘11、夹盘12、旋转座13、导轨14、滚珠丝杠副15、滚珠丝杠副支座16、第三驱动电机17、滑块18、装夹螺栓19；液压缸2通过铰接方式安装在支撑架1上，且机架3的一端通过铰接方式安装在液压缸2的活塞杆上；滑座4通过焊接方式固定安装在机架3上，且第一驱动电机5通过螺栓固定安装在滑座4的端部；丝杆6通过固定侧、支撑侧固定安装在滑座4上，光轴7通过光轴支座固定安装在滑座4上，且光轴7位于丝杆6的两侧；移动支架8通过螺母支座安装在丝杆6上，且移动支架8与光轴7通过光轴轴承与光轴7连接；固定支架9通过焊接方式固定安装在滑座4的下部；第二驱动电机10通过螺栓固定安装在固定支架9的外侧；旋转盘11的一端通过螺栓固定安装在移动支架8、固定支架9的内侧，且固定支架9上旋转盘11的输入轴与第二驱动电机10的输出轴轴接；夹盘12固定安装在旋转盘11的输出轴上；夹盘12由旋转座13、导轨14、滚珠丝杠副15、滚珠丝杠副支座16、第三驱动电机17、滑块18、装夹螺栓19组成；旋转座13套入固定安装在旋转盘11的输出轴上，且导轨14通过螺栓固定安装在旋转座13的外侧；第三驱动电机17通过焊接方式固定安装在导轨14一端的底部；滚珠丝杠副15通过滚珠丝杠副支座16固定安装在导轨14的底部，且滚珠丝杠副15丝杠的端部与第三驱动电机17轴接；滑块18通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副15的滚珠螺母上，且装夹螺栓19通过螺纹拧接方式安装在滑块18上。

具体的，机架3为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且机架3的一端通过铰接方式安装在液压缸2的活塞杆上设置为旋转装置，且机架3的旋转角度为90度。

具体的，移动支架8、固定支架9均为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且移动支架8通过螺母支座安装在丝杆6上设置为升降装置。

具体的，旋转座13为六边形板状结构，且旋转座13通过套入固定方式安装在旋转盘11的输出轴上设置为旋转装置。

具体的，导轨14在旋转座13的外侧呈环形阵列状分布安装有六处。

具体的，滑块18通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副15的滚珠螺母上设置为升降装置。

具体实施步骤：

首先进行装配，第一驱动电机5通过丝杆6带动移动支架升降，移动支架8通过丝杆6下降，将缸体上法兰安装到移动支架8的夹盘12上，然后再通过丝杆6带动移动支架8提升高度，提升的高度高于缸体高度5公分左右。之后将缸体放在固定支架9的夹盘12上，放置方式为小口朝上大口朝下，即锥筒成正放。然后将下端法兰套在缸体上，使法兰端面与缸体端面平齐。最后再将移动支架8的夹盘12通过丝杆6下降，使得上法兰端面与缸体上端平面平齐。装配完成后即可进行点焊固定。点焊固定完成后通过液压装置将工装逆时针翻转90°后进行焊接。由第二驱动电机10驱动固定支架9的夹盘12转动，工人即可固定工位进行焊接。

为适应不同直径法兰的装夹，在旋转座13上均布六个导轨14，每个导轨14上装有一套滚珠丝杠副15和第三驱动电机17，组成一套进给系统。六个第三驱动电机17同步工作可以实现法兰的装夹和自定心，该自定心机构可以实现不同直径法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹。

综上所述：该一种法兰与缸体的柔性焊接工装，通过机架为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且机架的一端通过铰接方式安装在液压缸的活塞杆上设置为旋转装置，且机架的旋转角度为90度的设置，通过旋转使装置具备立式、卧式两种焊接方式，满足点焊与焊接的操作需求，工人可以固定工位进行焊接，方便工人操作，减轻工人工作量；通过移动支架、固定支架均为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且移动支架通过螺母支座安装在丝杆上设置为升降装置，移动支架与光轴通过光轴轴承与光轴连接的设置，通过移动支架的升降带动夹盘升降，而光轴对移动支架起到导向作用，使移动支架的升降更为精准、平稳，提高法兰的平行度；通过旋转座为六边形板状结构，且旋转座通过套入固定方式安装在旋转盘的输出轴上设置为旋转装置，导轨在旋转座的外侧呈环形阵列状分布安装有六处，滑块通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副的滚珠螺母上设置为升降装置的设置，增大滑块的分布面积，方便法兰的装夹，提高装夹牢固性，而滑块通过升降可以满足不同型号的缸体与法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹，同时可以有效控制法兰因焊接应力产生的变形；通过对法兰与缸体的柔性焊接工装设计的改进，具有结构设计合理，具备立式、卧式两种焊接方式，方便工人操作，通过移动支架的升降带动缸体法兰升降，导向效果好，升降精准、平稳，可以满足不同型号的缸体与法兰的自定心和装夹，实现柔性装夹，同时可以有效控制法兰因焊接应力产生的变形的优点，从而有效的解决了现有装置中出现问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种法兰与缸体的柔性焊接工装，包括：支撑架(1)、液压缸(2)、机架(3)、滑座(4)、第一驱动电机(5)、丝杆(6)、光轴(7)、移动支架(8)、固定支架(9)、第二驱动电机(10)、旋转盘(11)、夹盘(12)、旋转座(13)、导轨(14)、滚珠丝杠副(15)、滚珠丝杠副支座(16)、第三驱动电机(17)、滑块(18)、装夹螺栓(19)；其特征在于：所述液压缸(2)通过铰接方式安装在支撑架(1)上，且机架(3)的一端通过铰接方式安装在液压缸(2)的活塞杆上；所述滑座(4)通过焊接方式固定安装在机架(3)上，且第一驱动电机(5)通过螺栓固定安装在滑座(4)的端部；所述丝杆(6)通过固定侧、支撑侧固定安装在滑座(4)上，光轴(7)通过光轴支座固定安装在滑座(4)上，且光轴(7)位于丝杆(6)的两侧；所述移动支架(8)通过螺母支座安装在丝杆(6)上，且移动支架(8)与光轴(7)通过光轴轴承与光轴(7)连接；所述固定支架(9)通过焊接方式固定安装在滑座(4)的下部；所述第二驱动电机(10)通过螺栓固定安装在固定支架(9)的外侧；所述旋转盘(11)的一端通过螺栓固定安装在移动支架(8)、固定支架(9)的内侧，且固定支架(9)上旋转盘(11)的输入轴与第二驱动电机(10)的输出轴轴接；所述夹盘(12)固定安装在旋转盘(11)的输出轴上；所述夹盘(12)由旋转座(13)、导轨(14)、滚珠丝杠副(15)、滚珠丝杠副支座(16)、第三驱动电机(17)、滑块(18)、装夹螺栓(19)组成；所述旋转座(13)套入固定安装在旋转盘(11)的输出轴上，且导轨(14)通过螺栓固定安装在旋转座(13)的外侧；所述第三驱动电机(17)通过焊接方式固定安装在导轨(14)一端的底部；所述滚珠丝杠副(15)通过滚珠丝杠副支座(16)固定安装在导轨(14)的底部，且滚珠丝杠副(15)丝杠的端部与第三驱动电机(17)轴接；所述滑块(18)通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副(15)的滚珠螺母上，且装夹螺栓(19)通过螺纹拧接方式安装在滑块(18)上。

2.根据权利要求1所述的一种法兰与缸体的柔性焊接工装，其特征在于：所述机架(3)为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且机架(3)的一端通过铰接方式安装在液压缸(2)的活塞杆上设置为旋转装置，且机架(3)的旋转角度为90度。

3.根据权利要求1所述的一种法兰与缸体的柔性焊接工装，其特征在于：所述移动支架(8)、固定支架(9)均为由工字钢焊接而成的三角形框架式支撑结构，且移动支架(8)通过螺母支座安装在丝杆(6)上设置为升降装置。

4.根据权利要求1所述的一种法兰与缸体的柔性焊接工装，其特征在于：所述旋转座(13)为六边形板状结构，且旋转座(13)通过套入固定方式安装在旋转盘(11)的输出轴上设置为旋转装置。

5.根据权利要求1所述的一种法兰与缸体的柔性焊接工装，其特征在于：所述导轨(14)在旋转座(13)的外侧呈环形阵列状分布安装有六处。

6.根据权利要求1所述的一种法兰与缸体的柔性焊接工装，其特征在于：所述滑块(18)通过螺栓固定安装在滚珠丝杠副(15)的滚珠螺母上设置为升降装置。

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