一种立体焊接工装制造技术

一种立体焊接工装，它由底座和吊装支架构成的机架；在底座上装有X向滑台，X向滑台上装有Y向滑台；在Y向滑台上装有水平工作台；水平工作台上设有左、右固定座，左、右固定座之间装有夹紧装置；吊装支架上固定有机构箱，机构箱中装设有用于实现沿Z向伸缩的主轴，主轴的伸缩端装有横轴；横轴两侧的杆体上各至少装有一根焊接连接杆和缺陷检测连接杆，焊接连接杆和缺陷检测连接杆的紧固端对应用于安装焊枪和探伤头，其非紧固端各自装有指针，在机构箱的前/后侧壁上装设有角度盘；本实用新型专利技术实现了对空间复杂件进行X、Y、Z三个方位的施焊与缺陷检测，有效提高了焊接效率，确保了焊接质量，市场空间前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种立体焊接工装
本技术涉及焊接工装
，尤其是一种立体焊接工装。
技术介绍
焊接工装是一种用于焊接固定、定位、压紧的工具，许多空间结构件由很多零件组成，呈空间立体分布，这就需要将每个分离部件一一定位并加以固定后再施焊。目前，在焊接空间复杂件时，是将各空间分支分别焊接，定位靠人工目测、划线，这不仅费时费力，而且在焊接过程中出现的焊接缺陷不能及时被焊接工人发现。与此同时，现有的焊接工装不易对先后相互干涉的施焊分离体进行的尺寸定位，进而不易进行焊接操作，甚至造成安全隐患，导致生产效率不高，尺寸精度不高等问题。另外，现有的很多焊接工装针对性强，在使用的过程中易变性，这使得对复杂件焊接的精准定位变得更加困难,为此急需设计出一种易于操作、定位可靠的立体焊接工装。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决现有的焊接工装难以满足对空间复杂件进行的精准和便捷地定位、焊接操作以及焊接缺陷检测的问题，为此提供一种立体焊接工装。本技术的具体方案是：一种立体焊接工装,包括由底座和吊装支架构成的机架；其特征在于：在底座上装有可沿其作X向水平滑动的X向滑台，X向滑台上装有可沿其作Y向水平滑动的Y向滑台；在Y向滑台上装有用于紧固焊接基础件的水平工作台；水平工作台上设有左、右固定座，左、右固定座之间装有用于实现对焊接分离件进行夹紧定位的夹紧装置；在吊装支架上固定有机构箱，机构箱中装设有用于实现沿Z向伸缩的主轴，主轴的伸缩端伸出机构箱，并在其端部装有横轴；横轴两侧的杆体上各至少装有一根焊接连接杆和一根缺陷检测连接杆，焊接连接杆和缺陷检测连接杆的紧固端对应用于安装焊枪和探伤头，其非紧固端各自装有指针，在机构箱的前/后侧壁上装设有与指针相匹配的角度盘。本技术中所述底座的下侧设有可调节式支脚；所述吊装支架由两根竖直立柱和一根横向摆臂构成门形框架结构，其中横向摆臂的非摆动端通过转向机构安装在其中一根竖直立柱上，其摆动端设有与另一根竖直立柱相匹配的卡套；在横向摆臂上套装有用于吊装机构箱的滑座。本技术中所述X向滑台、Y向滑台在水平面上的滑动方向分别与主轴沿Z向的伸缩方向互呈90°角布置；在X向滑台、Y向滑台和水平工作台上侧的端面上均开设有若干条并排布置的卡口槽。本技术中所述X向滑台和Y向滑台设有相同结构的水平驱动机构，所述水平驱动机构包括装设在底板上呈并排布置的一根丝杆和至少两根导向杆；丝杆的一端连接步进电机，丝杆上装设有与其通过螺纹匹配的水平滑块，所述水平滑块同时套装在导向杆上，在水平滑块上装有用于安装X向滑台或Y向滑台的转接板。本技术中所述机构箱中装设有用于驱动主轴沿Z向作伸缩动作的Z向驱动机构及相应的限位导向机构。本技术中所述Z向驱动机构采用构成驱动连接的驱动电机和齿轮变速箱，齿轮变速箱的输出端通过齿轮传动机构传动连接螺杆的上端，螺杆的下端配装在螺母中，螺母固定在竖直滑块上，竖直滑块的下端连接主轴的非伸缩端；所述限位导向机构由定位导向柱及与其匹配的树脂套筒组成，其中定位导向柱设置在竖直滑块上，树脂套筒固定于机构箱中。本技术中所述Z向驱动机构还可采用电动推杆或液压油缸。本技术中所述夹紧装置包括在左、右固定座的内侧端面上呈左、右相对布置的三爪卡盘和平口虎钳。本技术中所述三爪卡盘固定在左固定座的内侧端面上；所述平口虎钳固定在右固定座的内侧端面上；在右固定座上开设有若干个呈阵列排布的安装通孔，以便平口虎钳在其内侧端面上实现360°的回转角度进行安装定位；在平口虎钳的底座与右固定座的内侧端面之间加装有橡胶垫板。本技术中所述焊接连接杆和缺陷检测连接杆结构相同，并均由紧固段、非紧固段及连接紧固段、非紧固段的转向套组成；所述紧固段设为带自锁机构的伸缩杆，在伸缩杆上设有刻度线，并在其紧固端装设有卡扣；在非紧固段的非紧固端安装所述指针；所述横轴上开设有与转向套相匹配的环形卡槽，并在横轴上开设有螺纹结构，通过配装的锁紧环对转向套进行锁紧定位。本技术中所述焊接连接杆设有两根，缺陷检测连接杆设有一根。本技术具有如下有益效果：(1)本技术在对空间复杂件进行焊接时，不仅实现了对先后相互干涉的施焊分离体进行的尺寸定位，而且可同时满足实现X、Y、Z三个方向焊缝的焊接作业，具有较强的通用性；(2)本技术易进行焊接零部件的多空间尺寸定位，配有两焊枪可同时实现同种或异种焊材装配，无需重复定位，大大降低了焊接操作的难度，提高了焊接操作的效率；(3)本技术通过由三爪卡盘和平口虎钳构成的夹紧装置实现了对立起来的焊接分离件的夹紧操作，并且通过以回转的方式调整平口虎钳的安装角度，实现了对焊接分离件进行360°的翻转定位；与此同时，通过在平口虎钳与右固定座的内侧端面之间加装橡胶垫板，便于调整三爪卡盘与平口虎钳之间的距离及释放焊接过程中的变形与应力，进而增加了本工装的柔性，这样可以十分精确的将需要成形多条立焊缝和平焊缝复杂零件各部分进行定位夹紧以便焊接；(4)本技术不仅通过X、Y向滑台对焊接基础件进行精确定位，而且通过夹紧装置的360°翻转也实现了对焊接分离件的精确夹紧定位，另外还通过对焊接连接杆和缺陷检测连接杆在焊接操作中的偏移量与伸缩量的精确监测，大大提高了焊接质量；(5)本技术通过配备的用于缺陷检测的探伤头实现了对空间复杂件的在线焊接检测，大大提高了焊接的成功率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中吊装支架的结构示意图；图3是本技术中水平驱动机构的结构示意图；图4是本技术中夹紧装置在水平工作台上的安装结构示意图；图5是本技术中设置在机构箱内的Z向驱动机构与限位导向机构的结构示意图；图6是本技术中焊接连接杆/缺陷检测连接杆的结构示意图。图中：1—底座，2—吊装支架，2a—竖直立柱，2b—横向摆臂，2c—转向机构，2d—卡套，2e—滑座，3—X向滑台，4—Y向滑台，5—水平工作台，6—左固定座，7—右固定座，8—机构箱，9—主轴，10—横轴，11—焊接连接杆，12—缺陷检测连接杆，13—指针，14—角度盘，15—可调节式支脚，16—卡口槽，17—水平驱动机构，18—底板，19—丝杆，20—导向杆，21—步进电机，22—水平滑块，23—转接板，24—驱动电机，25—齿轮变速箱，26—齿轮传动机构，27—螺杆，28—螺母，29—竖直滑块，30—定位导向柱，31—树脂套筒，32—三爪卡盘，33—平口虎钳，34—安装通孔，35—橡胶垫板，36—紧固段，37—非紧固段，38—转向套，39—刻度线，40—卡扣，41—环形卡槽，42—螺纹结构，43—锁紧环。具体实施方式参见图1-6，一种立体焊接工装,包括由底座1和吊装支架2构成的机架；在底座1上装有可沿其作X向水平滑动的X向滑台3，X向滑台3上装有可沿其作Y向水平滑动的Y向滑台4；在Y向滑台4上装有用于紧固焊接基础件的水平工作台5；水平工作台5上设有左、右固定座6、7，左、右固定座6、7之间装有用于实现对焊接分离件进行夹紧定位的夹紧装置；在吊装支架2上固定有机构箱8，机构箱8中装设有用于实现沿Z向伸缩的主轴9，主轴9的伸缩端伸出机构箱8，并在其端部装有横轴10；在横轴10前侧的杆体上装有两根焊接连接杆11，在横轴10后侧的杆体上装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体焊接工装,包括由底座和吊装支架构成的机架；其特征在于：在底座上装有可沿其作X向水平滑动的X向滑台，X向滑台上装有可沿其作Y向水平滑动的Y向滑台；在Y向滑台上装有用于紧固焊接基础件的水平工作台；水平工作台上设有左、右固定座，左、右固定座之间装有用于实现对焊接分离件进行夹紧定位的夹紧装置；在吊装支架上固定有机构箱，机构箱中装设有用于实现沿Z向伸缩的主轴，主轴的伸缩端伸出机构箱，并在其端部装有横轴；横轴两侧的杆体上各至少装有一根焊接连接杆和一根缺陷检测连接杆，焊接连接杆和缺陷检测连接杆的紧固端对应用于安装焊枪和探伤头，其非紧固端各自装有指针，在机构箱的前/后侧壁上装设有与指针相匹配的角度盘。

【技术特征摘要】
1.一种立体焊接工装,包括由底座和吊装支架构成的机架；其特征在于：在底座上装有可沿其作X向水平滑动的X向滑台，X向滑台上装有可沿其作Y向水平滑动的Y向滑台；在Y向滑台上装有用于紧固焊接基础件的水平工作台；水平工作台上设有左、右固定座，左、右固定座之间装有用于实现对焊接分离件进行夹紧定位的夹紧装置；在吊装支架上固定有机构箱，机构箱中装设有用于实现沿Z向伸缩的主轴，主轴的伸缩端伸出机构箱，并在其端部装有横轴；横轴两侧的杆体上各至少装有一根焊接连接杆和一根缺陷检测连接杆，焊接连接杆和缺陷检测连接杆的紧固端对应用于安装焊枪和探伤头，其非紧固端各自装有指针，在机构箱的前/后侧壁上装设有与指针相匹配的角度盘。2.根据权利要求1所述的一种立体焊接工装，其特征在于：所述底座的下侧设有可调节式支脚；所述吊装支架由两根竖直立柱和一根横向摆臂构成门形框架结构，其中横向摆臂的非摆动端通过转向机构安装在其中一根竖直立柱上，其摆动端设有与另一根竖直立柱相匹配的卡套；在横向摆臂上套装有用于吊装机构箱的滑座。3.根据权利要求1所述的一种立体焊接工装，其特征在于：所述X向滑台、Y向滑台在水平面上的滑动方向分别与主轴沿Z向的伸缩方向互呈90°角布置；在X向滑台、Y向滑台和水平工作台上侧的端面上均开设有若干条并排布置的卡口槽。4.根据权利要求1所述的一种立体焊接工装，其特征在于：所述X向滑台和Y向滑台设有相同结构的水平驱动机构，所述水平驱动机构包括装设在底板上呈并排布置的一根丝杆和至少两根导向杆；丝杆的一端连接步进电机，丝杆上装设有与其通过螺纹匹配的水平滑块，所述水平滑块同时套装在导向杆上，在水平滑块上装有用于安装X向滑台或Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀芝，杨春杰，陈微，徐绍勇，董春法，王向杰，李轩，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42