一種薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的製作方法

2023-05-07 15:58:46

專利名稱：一種薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械技術領域，涉及一種定位裝置，特別是一種薄壁鑽焊接機中的筒 體定位裝置。
背景技術：
隨著科學技術的發展，工業生產水平的提高，以人造金剛石刀頭為切削刃的切割 鋸片、工程鑽頭得到了廣泛應用。建築、交通、金屬加工等行業使用薄壁工程鑽的場合越來 越多，尤其在建築裝潢行業中使用極其廣泛，由於薄壁金剛石工程鑽頭具有鑽孔尺寸精確、 速度快、對周邊材料無損壞和不需後續工序的特點，成為各種建築材料中鑽進小孔和大口 徑孔的最佳選擇。為了節約成本，目前多數金剛石切割鋸片、薄壁金剛石工程鑽等多採用在 基體材料上焊接切割用的刀頭而成，對於這類薄壁基材的焊接而言，因其焊接面窄，焊接強 度要求高，因此刀頭與基體的焊接成為決定產品質量的重要因素，焊接強度主要取決於焊 接體與基材對接的準確度，以及焊接溫度和時間點準確性。現有的薄壁鑽焊接裝置包括一機架，機架上主要設置有三個部分焊接機構；筒 體定位機構；刀頭夾持機構。由於筒體壁厚較薄，因此普通的如三爪卡盤等夾緊定位方式不 能滿足筒體的定位要求，夾緊力過大會導致零件變形損壞，夾緊力過小又會導致定位不精 確。對於此類焊接面比較小的薄壁類零件，筒體的定位精度是產品加工精度的決定性因素， 因此筒體夾持定位機構的定位精度尤為重要。中國專利(公開號CN101214620A)提出了一種薄壁套定位夾緊裝置，它通過在薄 壁套外側設置兩個定位點，在薄壁套內側設置柔性定位件，通過三個點對薄壁套進行定位， 使得零件被內外兩側的夾緊力相互抵消，不易變形。但是這種夾持方式只適用於管狀零件 且非加工端必須是空心的，因而存在一定的局限性；同時上述專利的夾持點僅為三個，對於 筒狀產品而言，其定位不夠牢固；並且產品必須手動調節好位置後再進行裝夾，自動化程度 不高，產品定位精度不高。

發明內容
本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種結構簡單，定位精度 高的筒體定位裝置。本發明的目的可通過下列技術方案來實現一種薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝 置，設置於機架上，其特徵在於，本定位裝置包括固定於機架上且能與筒體側壁相抵靠的V 型塊一和位於V型塊一下方且能抵靠於筒體底部的託持機構，所述的機架上還設有沿水平 方向伸展的導向杆，所述的導向杆上設有具有定位件的定位機構，所述的定位機構能沿導 向杆滑動並將筒體定位於定位件與V型塊一之間。導向杆水平設置，定位件可沿水平方向前後滑動並將筒體定位於定位件於V型塊 一與定位件之間，筒體外側壁呈柱狀，通過V型塊一與定位件一夾緊相對應的側壁兩端，力口 上筒體底部託持機構的託持，達到將筒體定位的目的，筒體位置固定後，可根據不同需要，調整定位件的夾緊力，使筒體固定不動或仍可發生轉動。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的託持機構與機架之間還設有 使託持機構只能上下滑動的導向機構，所述的機架上還設有驅動託持機構上下滑動的動力 機構。由於待加工筒體的大小和高度不同，焊接過程中常常需要調整託持機構的高度，以調 整筒體的位置，設置該導向機構可適應不同規格筒體的加工。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的導向機構為固連於機架上呈 豎直方向延伸的豎直導軌和託持機構中能嵌入上述豎直導軌並沿其上下滑動的導向塊。導 向塊位於託持機構中，通過導向塊沿著豎直導軌的上下滑動以帶動整個託持機構上下滑動。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的動力機構為固連於機架上的 直線電機、聯軸器和絲杆，所述的託持機構上固連有螺母，絲杆的一端通過聯軸器與直線電 機連接，上述的螺母套在絲杆上且兩者螺紋連接。螺母固連於託持機構上，通過直線電機驅動絲杆正轉、反轉或停止以帶動螺母上 下滑動或停止，從而帶動託持機構沿著豎直導軌上下滑動，當滑動至某一設定位置時，直線 電機停止，則託持機構固定不動。作為另一種方案，在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的動力機構 為直線電機、固連於直線電機輸出軸上的螺母和固定於機架上的絲杆，直線電機與託持機 構固定連接，所述的螺母套設於絲杆上且兩者螺紋連接。絲杆固定不動，通過直線電機驅動螺母沿著絲杆轉動，從而帶動直線電機自身沿 著絲杆上下滑動，由於直線電機與託持機構固連在一起，因而可通過控制直線電機的正轉、 反轉和停止來帶動託持機構沿豎直導軌上下滑動和停止。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的託持機構包括上述的導向塊 和呈水平設置的若干個滾筒，所述的滾筒側壁能抵靠在筒體的底部。滾筒託持於筒體下方 可起到託持筒體的作用，同時在筒體發生轉動時，滾筒隨著筒體的轉動而發生轉動，以使筒 體底部與滾筒之間形成滾動摩擦，減小了滾筒與筒體底部的摩擦阻力，保護筒體不會發生 損壞。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的託持機構還包括固連於導向 塊上且位於V型塊一正下方的V型塊二，且當所述的V型塊一抵靠在筒體側部時所述的V 型塊二同時抵靠在筒體的側部。託持機構上設置有V型塊二，增加了一個定位點，使得筒體 定位更加牢固、精確。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的定位機構包括可沿導向杆滑 動的支架、固定於支架上的氣缸和與氣缸活塞杆固定連接的上述定位件。需要定位筒體時， 首先將支架初步滑動至設定位置，然後通過氣缸推動定位件將筒體夾緊，由於氣缸推力為 柔性作用力，因而可避免推力過大而損壞筒體。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的支架與導向杆之間設有使支 架能沿導向杆前後滑動的導滑機構和能使支架定位於滑動行程內任意位置的鎖定機構。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的導滑機構為設置於導向杆上 的直線導軌，所述的支架上具有能嵌入直線導軌並沿直線導軌前後滑動的導滑塊。導滑塊 沿直線導軌前後滑動以帶動支架前後滑動，從而帶動定位件前後滑動。
在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的鎖定機構包括穿設於支架上 的螺杆和操作螺杆轉動的手柄，所述的導向杆平行於上述直線導軌方向開設有條形孔，所 述的螺杆穿過支架並穿過條形孔後與設置於導向杆下方的鎖定板螺紋連接。條形孔為開設於導向杆上且平行於直線導軌設置的通孔，鎖定板與支架分別位於導向杆的兩側，通過一螺杆穿過條形孔將兩者連接，轉動螺杆使支架與鎖定板夾緊導向杆， 則支架位置被鎖定，反之，逆向轉動螺杆即可將支架鬆開。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的定位件、V型塊一和V型塊二 上均設有若干個滾動軸承，且當筒體被定位於上述V型塊一、V型塊二和定位件之間時所述 的軸承與筒體側壁相抵靠。V型塊一、V型塊二和定位件邊沿都設有滾動軸承，因而當筒體 側壁被定位於三者之間時，筒體側壁均於滾動軸承相抵靠，若夾緊力控制在一定範圍內，則 筒體相對機架位置固定，但仍可發生轉動，從而使某一工位焊接完成後不必重新裝夾定位， 只需手動轉動筒體至另一待加工部位即可。在上述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，所述的定位塊與V型塊一處於同一 水平面上。筒體待加工部位通常位於筒體的上端，因而將V型塊一與定位件夾持於筒體上 端且受力點在同一水平面上，則筒體上端的定位最穩固，跳動公差最小。與現有技術相比，本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置利用滾筒託持於筒體的底 部，並通過V型塊和定位件夾持於筒體側壁，通過多個點將筒體定位，具有定位牢固，定位 精度高的優點；同時在抵靠於筒體側壁的V型塊一、V型塊二和定位件上設有滾動軸承，使 得筒體定位牢固後還可在外力作用下發生轉動，從而避免了同一工件不同角度加工時需要 重新裝夾的問題，即節約了加工時間，又避免了重新裝夾帶來的定位誤差。


圖1是本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的立體結構示意圖。圖2是本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的主視圖。圖3是本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的右視圖。圖4是本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的俯視圖。圖中，1、機架；2、V型塊一 ；21、軸承；3、支架；31、定位件；32、氣缸；33、螺杆；34、 手柄；35、鎖定板；36、導滑塊；4、滾筒；5、導向杆；51、直線導軌；52、條形孔；6、豎直導軌； 61、導向塊；7、V型塊二 ；71、螺母；8、直線電機；81、絲杆。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明並不限於這些實施例。如圖1 4所示，本筒體定位裝置應用於薄壁鑽焊接機中，設置於機架1上，包括 固定於機架1上且能與筒體側壁相抵靠的V型塊一 2和位於V型塊一 2下方且能抵靠於筒 體底部的託持機構，機架1上還設有沿水平方向伸展的導向杆51，導向杆51上設有具有定 位件31的定位機構，定位機構能沿導向杆51滑動並將筒體定位於定位件31與V型塊一 2 之間。 託持機構包括位於V型塊一 2下方且呈水平設置的三個滾筒4，滾筒4可沿各自的中心軸轉動且滾筒4側壁能抵靠於筒體底部，滾筒4託持於筒體下方可起到託持筒體的作用，同時在筒體發生轉動時，滾筒4隨著筒體的轉動而發生轉動，以使筒體底部與滾筒4之 間形成滾動摩擦，減小了滾筒4與筒體底部的摩擦阻力，保護筒體不會發生損壞，三個滾筒 4長度不等，兩側的長度稍大於中間滾筒4的長度。三個滾筒4的中心軸固連於一個導向塊61上，在機架1上呈豎直方向固設有豎直 導軌6，導向塊61能嵌入豎直導軌6中並可沿豎直導軌6上下滑動，從而根據不同規格的筒 體可調節筒體安裝高度。導向塊61上位於V型塊一 2正下方還固連有V型塊二 7，且當V 型塊一 2抵靠於筒體側壁時V型塊二 7同時抵靠在筒體側壁，因而筒體徑向和軸向方向被 V型塊一 2、V型塊二 7、定位件31之間，豎直方向被滾筒4託持，達到完全定位的目的。在本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置中，V型塊二 7上還設有可帶動託持機構沿 豎直導軌6上下滑動的動力機構，該動力機構包括一直線電機8、聯軸器和絲杆81，V型塊 二 7側部固連有螺母71，絲杆81的一端通過聯軸器與直線電機8連接，螺母71套在絲杆 81上且兩者螺紋連接。通過直線電機8驅動絲杆81正轉、反轉或停止以帶動螺母71上下 滑動或停止，從而帶動託持機構沿著豎直導軌6上下滑動或停止。本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置的定位機構包括可沿導向杆51滑動的支架3、 固定於支架3上的氣缸32和與氣缸32活塞杆固定連接的定位件31。導向杆51上設置有 一直線導軌51，支架3上固連有能嵌入直線導軌51並沿直線導軌51前後滑動的導滑塊36， 通過導滑塊36沿直線導軌51前後滑動以帶動支架3整體前後滑動，從而帶動氣缸32和定 位件31運動。導向杆51上平行於直線導軌51方向還開設有條形孔52，支架3上穿設有 一螺杆33，支架3外側設有可操作螺杆33轉動的手柄34，螺杆33穿過支架3並穿過條形 孔52後與設置於導向杆51下方的鎖定板35螺紋連接。鎖定板35與支架3分別位於導向 杆51的兩側並通過一螺杆33穿過條形孔52將兩者連接，當調節好支架3位置時，轉動螺 杆33則可使支架3與鎖定板35夾緊導向杆51，從而鎖定支架3位置，需要重新調整支架3 位置時，只需將手柄34反轉即可將支架3鬆開。支架3位置固定後，通過控制氣缸32運動 將筒體定位，氣缸32推力為柔性作用力，不易損壞筒體，當氣缸32推力控制在一定範圍內 時，筒體可在外力作用下發生轉動。通常筒體周向需要焊接多個刀頭，筒體被定位於定位件31、V型塊一 2、V型塊二 7和滾筒4之間進行加工，焊接完一個刀頭後筒體應轉動一定角度焊接另一個工位的刀頭， 因此本定位裝置中的定位件31、V型塊一 2和V型塊二 7上均設有若干個滾動軸承21，且 當筒體被定位於上述V型塊一 2、V型塊二 7和定位件31之間時所述的軸承21與筒體側壁 相抵靠。若夾緊力控制在一定範圍內，則筒體相對機架1位置固定，但仍可在外力作用下發 生轉動，從而使某一工位焊接工序完成後不必重新裝夾定位，只需手動轉動筒體至另一待 加工部位即可。由於筒體待加工部位通常位於筒體的上端，筒體上端的定位精度要求較高，因此 本定位裝置的定位件31與V型塊一 2設置於同一水平面上，則V型塊一 2與定位件31對 筒體側壁的作用力在同一水平面上，筒體上端的定位最穩固，跳動公差最小。本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置工作過程如下首先將筒體放置於滾筒4上並 將筒體側壁抵靠於V型塊二 7上的軸承21上；再控制直線電機8的轉動帶動滾筒4和V型 塊二 7滑動至V型塊一 2抵靠於筒體側壁後停止；然後手動調節支架3位置至定位件31接近筒體側壁，控制氣缸32推動定位件31運動至定位件31上的軸承21抵靠於筒體側壁並將筒體定位後進行焊接加工；完成一個工位的所有加工工序後，手動轉動筒體至另一工位 即可進行下一個工位的加工。本筒體定位裝置設置於機架1上，由於薄壁鑽的焊接精度要求極高，其焊槍採用 的是高頻焊接，若高頻磁場在金屬材料製成的機架1上產生感應磁場，將導致機架1發熱， 從而影響機架的精度，造成筒體定位精度降低，影響薄壁鑽的焊接精度。為杜絕上述現象發 生，本薄壁焊接機的機架上靠近焊槍位置設有採用銅或鋁合金材料製成的電磁屏蔽裝置， 防止焊槍中的高頻磁場對機架產生作用，保證了機架的精度，從而保證薄壁鑽的焊接精度。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替 代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
權利要求
一種薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，設置於機架(1)上，其特徵在於，本定位裝置包括固定於機架(1)上且能與筒體側壁相抵靠的V型塊一(2)和位於V型塊一(2)下方且能抵靠於筒體底部的託持機構，所述的機架(1)上還設有沿水平方向伸展的導向杆(5)，所述的導向杆(5)上設有具有定位件(31)的定位機構，所述的定位機構能沿導向杆(5)滑動並將筒體定位於定位件(31)與V型塊一(2)之間。
2.根據權利要求1所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的託持 機構與機架(1)之間還設有使託持機構只能上下滑動的導向機構，所述的機架(1)上還設 有驅動託持機構上下滑動的動力機構。
3.根據權利要求2所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的導向 機構為固連於機架(1)上呈豎直方向延伸的豎直導軌(6)和託持機構中能嵌入上述豎直導 軌(6)並沿其上下滑動的導向塊(61)。
4.根據權利要求2所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的動力 機構為固連於機架⑴上的直線電機(8)、聯軸器和絲杆(81)，所述的託持機構上固連有螺 母(71)，絲杆(81)的一端通過聯軸器與直線電機(8)連接，上述的螺母(71)套在絲杆(81) 上且兩者螺紋連接。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於， 所述的託持機構包括上述的導向塊(61)和呈水平設置的若干個滾筒(4)，所述的滾筒(4) 側壁能抵靠在筒體的底部。
6.根據權利要求5所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的託持 機構還包括固連於導向塊(61)上且位於V型塊一(2)正下方的V型塊二(7)，且當所述的 V型塊一(2)抵靠在筒體側部時所述的V型塊二(7)同時抵靠在筒體的側部。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於， 所述的定位機構包括可沿導向杆(5)滑動的支架(3)、固定於支架(3)上的氣缸(32)和與 氣缸(32)活塞杆固定連接的上述定位件(31)。
8.根據權利要求7所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的支架 (3)與導向杆(5)之間設有使支架(3)能沿導向杆(5)前後滑動的導滑機構，所述的導滑 機構為設置於導向杆(5)上的直線導軌(51)，所述的支架(3)上具有能嵌入直線導軌(51) 並沿直線導軌(51)前後滑動的導滑塊(36)。
9.根據權利要求7所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的支架 (3)與導向杆(5)之間還設有能使支架(3)定位於滑動行程內任意位置的鎖定機構，所述 的鎖定機構包括穿設於支架(3)上的螺杆(33)和操作螺杆(33)轉動的手柄(34)，所述的 導向杆(5)平行於上述直線導軌(51)方向開設有條形孔(52)，所述的螺杆(33)穿過支架 (3)並穿過條形孔(52)後與設置於導向杆(5)下方的鎖定板(35)螺紋連接。
10.根據權利要求6所述的薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，其特徵在於，所述的定位 塊與V型塊一(2)處於同一水平面上，所述的定位件(31)、V型塊一(2)和V型塊二(7)上 均設有若干個滾動軸承(21)，且當筒體被定位於上述V型塊一(2)、V型塊二(7)和定位件 (31)之間時所述的軸承(21)與筒體側壁相抵靠。
全文摘要
本發明提供了一種薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，屬於機械技術領域。它解決了現有的薄壁鑽焊接機中筒體定位精度不高的問題。本薄壁鑽焊接機中的筒體定位裝置，設置於機架上，包括固定於機架上且能與筒體側壁相抵靠的V型塊一和位於V型塊一下方且能抵靠於筒體底部的託持機構，機架上還設有沿水平方向伸展的導向杆，導向杆上設有具有定位件的定位機構，定位機構能沿導向杆滑動並將筒體定位於定位件與V型塊一之間。
文檔編號B23K37/04GK101829875SQ20101017363
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者項大清 申請人:項大清