水泵叶轮焊接夹具的制作方法

本发明涉及一种焊接装置。具体涉及一种水泵叶轮焊接夹具。

背景技术：

现有技术对于水泵叶轮的焊接，有手工焊接，激光焊接等，但焊接效率低，劳动强度，焊接质量低，报废率高，增加了生产成本，降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种定位精准，焊接可靠，效率高的水泵叶轮焊接夹具。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明涉及的一种水泵叶轮焊接夹具，包括旋转基座、模座、压紧旋转装置、摩擦传动副、龙门架、卸料装置、一维数控工作台，其中，模座安装在旋转基座上，模座与旋转基座同轴，旋转基座安装在一维数控工作台上；压紧旋转装置装在龙门架上，摩擦传动副的一端装在旋转压紧装置上，另一端装在模座上，卸料装置装在旋转基座下面，龙门架横跨安装在旋转基座上方，调整龙门架、压紧旋转装置能保证压紧旋转装置的旋转轴与旋转基座同轴。

其中，所述旋转基座包括底板、底座、旋转套、花键轴、离合盘、弹簧及弹簧板、调整螺钉、卸料杆、卸料气缸、推力轴承、深沟球轴承，底座固定在底板上，旋转套与底座之间安装推力轴承和深沟球轴承，旋转套中心内为花键槽，花键轴与旋转套中心精密配合，调整螺钉固定在花键轴上端，弹簧、弹簧板装在花键轴和旋转套之间，弹簧板通过卸料杆与旋转套连接，离合盘固定在花键轴下端，卸料气缸固定在弹簧板下方，花键轴能在外力作用下与旋转套相对移动，从而使 离合盘位移，这时旋转套能在外力作用下旋转；外力失去时弹簧力回位，离合盘与底座啮合，这时旋转套不能旋转。

其中，所述模座包括模板、定位套、定位块，定位销，定位套和定位块固定在模板上，用于叶轮的叶片的定位，定位销用于定位模座。

其中，所述压紧旋转装置包括直线导轨副、下压气缸、用于气缸连接件浮动接头、滑座、二维浮动平台、伺服电机、减速机、旋转组件，直线导轨副固定在底板上，滑座固定在直线导轨副的滑块上，二维浮动平台的上平面固定在滑座上，旋转组件固定于二维浮动平台的下平面；气缸通过浮动接头与旋转组件连接。

其中，所述摩擦传动副由内摩擦块、外摩擦块装组成，内摩擦块装在旋转压紧装置上，外摩擦块固定在模座中心。

其中，所述旋转组件由旋转轴、轴承、轴承套、同步轮、同步带、矩形弹簧、压紧头、压盘、花键组成，所述轴承与轴承套连接，旋转轴与轴承连接，同步带与同步轮连接，压紧头与压盘连接，矩形弹簧在同步轮下面，压紧头在矩形弹簧下面，压紧头中心的内花键与花键配合。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

本发明与传统焊接装置相比，装夹简易快捷、定位精确，结合现代的激光焊接工艺可实现快速焊接，焊接质量可靠，零报废率，生产效率高，劳动强度低。

附图说明

图1为本发明用于焊接叶轮A面时的示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的D处的放大图；

图4为图2的俯视图；

图5为叶轮的示意图；

图6为图5的俯视图。

图中：1、卸料装置；2、弹簧及弹簧板；3、底板；4、离合盘；5、底座；6、轴承；7、推力轴承；8、旋转套；9、花键轴；10、卸料杆；11、调整螺钉；12、模板；13、定位套；14、外摩擦块；15、叶轮；16、旋转轴；17、内摩擦块；18、压紧头及压盘；19、内花键；20、矩形弹簧；21、调整螺母；22、同步轮及同步带；23、安装板；24、二维柔性平台；25、伺服电机及减速机；26、下压气缸；27、直线导轨副及滑板；28；一维数控工作台；29、防护间；30、龙门架；31、叶片；32、叶轮盖；33、上/卸料区；34、焊接区；A、叶轮A端面；B、叶轮B端面。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1-图6，本发明涉及的一种水泵叶轮焊接夹具，由旋转基座、模座、压紧旋转装置、摩擦传动副、龙门架、卸料装置、一维数控工作台组，其中，模座安装在旋转基座上，模座与旋转基座同轴，旋转基座安装在一维数控工作台上；压紧旋转装置装在龙门架上，摩擦传动副的一端装在旋转压紧装置上，另一端装在模座上，卸料装置装在旋转基座下面，龙门架横跨安装在旋转基座上方，调整龙门架、压紧旋转装置能保证压紧旋转装置的旋转轴与旋转基座同轴。

所述旋转基座由底板、底座、旋转套、花键轴、离合盘、弹簧及弹簧板、调整螺钉、卸料杆、卸料气缸、推力轴承、深沟球轴承组成，底座固定在底板上，旋转套与底座之间安装推力轴承和深沟球轴承，旋转套中心内为花键槽，花键轴与旋转套中心精密配合，调整螺钉固定在花键轴上端，弹簧、弹簧板装在花键轴和旋转套之间，弹簧板通过卸料杆与旋转套连接，离合盘固定在花键轴下端，卸料气缸固定在弹簧板下方，花键轴能在外力作用下与旋转套相对移动，从而使离合盘位移，这时旋转套能在外力作用下旋转；外力失去时弹簧力回位，离合盘与底座啮合，这时旋转套不能旋转。

所述模座由模板、定位套、定位块，定位销组成，定位套和定位块固定在模板上，用于叶轮的叶片的定位，定位销用于定位模座。

其中，所述压紧旋转装置由直线导轨副、下压气缸、用于气缸连接件浮动接头、滑座、二维浮动平台、伺服电机、减速机、旋转组件组成，直线导轨副固定在底板上，滑座固定在直线导轨副的滑块上，二维浮动平台的上平面固定在滑座上，旋转组件固定于二维浮动平台的下平面；气缸通过浮动接头与旋转组件连接。

所述摩擦传动副由内摩擦块、外摩擦块装组成，内摩擦块装在旋转压紧装置上，外摩擦块固定在模座中心。

所述旋转组件由旋转轴、轴承、轴承套、同步轮、同步带、矩形弹簧、压紧头、压盘、花键组成，所述轴承与轴承套连接，旋转轴与轴承连接，同步带与同步轮连接，压紧头与压盘连接，矩形弹簧在同步轮下面，压紧头在矩形弹簧下面，压紧头中心的内花键与花键配合。

下面对叶轮的装夹及工装运行过程、焊接的实施做详细的说明：

首先旋转基座、模座初始状态是位于上/卸料区的，将六片叶片依次装入模座中，对于合格的模座，这时叶片就只剩下轴向向上一个位移自由度没有限制了。然后将叶轮盖放在叶片的上面(A面朝上)，叶轮盖径向的位移自由度由定位套13限制，旋转自由度不需要限制，因为圆周对称，可以置于任意角度即可，这样，也只剩轴向向上一个位移自由度没有限制了。

这时按下手动按钮，一维数控工作台28向焊接区移动，移动到之前设定的位置。到位后给出到位信号，这时旋转压紧装置的下压气缸26动作，旋转压紧装置向下移动，通过压盘18压紧叶轮盖的上端面，这时矩形弹簧向上位移，压紧旋转装置继续向下位移一定距离，内摩擦块17与外摩擦块14完全接触，并且由于承受了一定的压紧力，以保证摩擦传动不会丢步。而矩形弹簧20压缩产生弹簧力而压紧叶轮盖，这样叶轮盖与叶片被同时压紧，自由度已被完成限制。与此同 时，旋转轴16压在调整螺钉11上，导致调整螺钉11和与之相连的花键轴9向下位移一定距离，离合盘4亦与花键轴9一起向下位移，实现离合盘4与旋转套8处于脱离的状态，这时当旋转轴19及内摩擦块17在伺服电机的控制下旋转时，外摩擦块14及与之相连的旋转套8、模板12及装夹在上的叶片和叶轮盖就会同步旋转，这样，就可以在程序的控制下进行焊接了，焊接轨迹就是叶片与叶轮盖的接触线，先焊接第一片叶片，由激光焊接机对叶片与叶轮盖做预定轨迹的穿透性焊接，焊完第一条轨迹后，旋转基座自动旋转60度，然后按同样的轨迹焊接第二片叶片，依次焊接完6片，旋转基座正好旋转360度回到原点。下压气缸26动作，旋转压紧装置上升脱离工件，离合盘4和花键轴9也因为失去下压力，在弹簧及弹簧板2的弹簧力下回位，离合盘4和旋转套8处于啮合的状态，旋转基座定位完全，无法进行周向的旋转，以便保证下一次的焊接处于正确的初始位置。这时，叶轮A面就已经焊接完成。一维数控工作台28自动移动到上/卸料区，到位后卸料气缸动作，将焊接产品顶出，人工拿走产品，再放入新的叶片和叶轮，准备下一个叶轮A面焊接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。