[發明專利]一種用于自動焊接厚壁空心桿的工裝

有效

• 申請號: 201310729935.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103639635A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張大明;王天利;張涵文
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K37/02;B23K9/12
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明創造為一種用于不添絲、自動自熔焊接厚壁（4mm）空心桿的工裝,通過焊接表面自身定位和軸向尺寸補償，實現焊縫位置不變，保證焊縫位置不受焊接件長度尺寸公差的影響。

背景技術

在確保焊接質量的基礎上，為提高空心桿焊接自動化程度，并提高工作效率，要求焊槍中心線與焊縫等高，為此需要以焊縫確定空心桿焊接件的軸向位置。然而由于兩段空心桿存在長度尺寸公差，因此需要焊接工裝除具有定位、夾緊、帶動空心桿旋轉等功能外，還需要具有空心桿長度尺寸公差補償的能力。

發明內容

本發明創造的目的是提供一種具有定位、夾緊、帶動空心桿旋轉等功能外，還具有空心桿長度尺寸公差補償能力的焊接工裝。利用本工裝既能提高空心桿焊接自動化程度，并提高工作效率，又能夠實現焊槍中心線與焊縫等高，并避免焊槍頻繁調整位置。

本發明創造解決其技術問題所采用的方案是：一種用于自動焊接厚壁空心桿的工裝，包括上支撐板、下支撐板、立柱、伺服電機、三爪夾盤，上支撐板、下支撐板及立柱作為基礎/呈力框架，伺服電機位于下支撐板底部，長空心桿一端通過三爪夾盤與伺服電機連接，由伺服電機帶動三爪夾盤和工件旋轉；其特征在于：在一側立柱的中部安裝定位板總成，定位板總成可以繞立柱轉動，在另一側立柱的內側安裝焊槍總成，定位板總成與焊槍總成的高度一致，定位板總成的高度由立柱上的限位螺母調節，通過補償機構調節長空心桿的高度，使得長空心桿的上端面與定位板總成下表面接觸，短空心桿通過定位及調節機構與兩端立柱連接，并調節短空心桿的高度，使短空心桿的下端面與長空心桿的上端面始終貼合在一起，并與焊槍中心線等高。

長空心桿的補償機構包括下補償彈簧及彈簧套，在長空心桿的底部設有下補償彈簧，下補償彈簧通過彈簧套對長空心桿施加向上的推力，使得長空心桿的上端面與定位板總成下表面接觸。

短空心桿的定位及調節機構包括浮動壓套、鋼球、螺桿及上補償彈簧，浮動壓套兩端固定在立柱上，螺桿的一端穿過浮動壓套，在螺桿端部設有鋼球，浮動壓套與短空心桿連接，在浮動壓套與上支撐板之間的立柱上套裝上補償彈簧，通過浮動壓套靠自身的重力和上補償彈簧壓力始終對短空心桿施加向下的壓力，使短空心桿的下端面與長空心桿的上端面始終貼合在一起，并與焊槍中心線等高。

所述的長空心桿與下支撐板之間設有下止推軸承。

在浮動壓套與短空心桿之間設有上止推軸承。

本發明創造的有益效果是：本發明創造采用上述方案，利用定位板總成確定焊縫位置，并通過對焊縫位置的控制，實現焊槍中心線與焊縫等高，避免焊槍高度位置頻繁調整，以利于提高空心桿焊接自動化程度，并提高工作效率。浮動壓套靠自身的重力和上補償彈簧壓力始終對短空心桿施加向下的壓力，并使短空心桿的下端面與長空心桿的上端面始終貼合在一起并與焊槍中心線等高；下補償彈簧通過彈簧套對長空心桿施加向上的推力，以使長空心桿的上端面與定位板總成下表面接觸，實現長空心桿的上端面，即焊縫與焊槍中心線等高，同時下補償彈簧的軸向可壓縮，也補償了長空心桿長度尺寸公差。

附圖說明

圖1是本發明創造工裝的結構簡圖。

具體實施方式

一種用于自動焊接厚壁空心桿的工裝，由伺服電機1、下支撐板2、下止推軸承3、立柱4、下補償彈簧5、彈簧套6、三爪夾盤7、長空心桿8、焊槍總成9、短空心桿10、上止推軸承11、浮動壓套12、鋼球13、螺桿14、上補償彈簧15、上支撐板16、定位板總成17、限位螺母18等18個環節組成。

其中，上支撐板16、下支撐板2及立柱4作為工裝各環節的安裝基礎框架，同時也是軸向夾緊焊件的承力框架。伺服電機1位于下支撐板2底部，長空心桿8一端通過三爪夾盤7與伺服電機1連接，伺服電機1帶動三爪夾盤7和工件旋轉；在三爪夾盤7與下支承板2之間設有下止推軸承3，下止推軸承3確保伺服電機1僅受扭矩，而不受軸向力。

在一側立柱4的中部安裝定位板總成17，定位板總成17可以繞立柱4轉動。定位板總成17的高度由立柱4上的限位螺母18調節，利用定位板總成17實現焊接表面自身定位并確定焊縫位置，同時與焊槍中心線等高，避免焊槍高度位置頻繁調整。在另一側立柱4的內側安裝焊槍總成9，通過補償機構調節長空心桿8的高度，使得長空心桿8上端面與定位板總成17下表面接觸。