专利名称：吊臂的焊接定位装置及方法
技术领域：
本发明涉及起重机领域，更具体地，涉及一种吊臂的焊接定位装置及方法。
背景技术：
目前，起重机(特别是汽车起重机)的吊臂生产已成为制约起重机制造效率提升的瓶颈。另外，现有技术中的吊臂(例如基本臂等)，特别是其金加工工序效率的提升也已成为制约吊臂生产的瓶颈。图1示出了现有技术中的汽车起重机吊臂的基本臂的结构示意图。如图1所示，吊臂包括吊臂尾部80、吊臂筒体70和变幅油缸支座90，其中，吊臂尾部80与吊臂筒体70的一端焊接，变幅油缸支座90焊接在吊臂筒体70上。现有技术中的吊臂的制作过程为将吊臂尾部80、吊臂筒体70和变幅油缸支座90定位焊后，再进行焊接及金加工(主要对吊臂尾部80和变幅油缸支座90的孔及端面进行镗孔和铣端面)。然而，由于吊臂的长度均在8米以上，而且对吊臂尾部80和变幅油缸支座90的孔相对位置的尺寸精度要求较高，且对两孔的平行度及孔端面对称度等行位公差的要求也较高，因此，将吊臂焊接完成后，必须上大型金加工机床(如双面镗等)进行整体式金加工，才能满足实际使用要求。现有技术中的吊臂在焊接的过程中存在以下问题(I)需要将焊接完成的吊臂上平台，划金加工的基准线及加工线，而划线会产生误差，并且须将吊臂吊上平台翻身并吊下平台，增加了转运的时间且存在安全隐患。(2)吊臂焊接后必须上行程超过6米的大型金加工机床才能加工，且在机床上要有专用夹具紧固，此外，在装夹定位工件和校调工件时需要花费较长的时间，且易造成产品金加工的质量不稳定的问题，效率很低。(3)大型金加工机床设备不仅购买费用昂贵，后续的使用及维护成本也很高，并且占用车间场地较大，这大大增加了吊臂制作的成本。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、成本低、加工精度高、效率高的吊臂的焊接定位装置及方法。为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种吊臂的焊接定位装置，包括尾部定位单元，包括两个尾部定位部，两个尾部定位部之间的距离是可调的，两个尾部定位部之间形成尾部定位夹持空间；筒体定位单元，包括两个夹板，两个夹板之间的距离是可调节的，两个夹板之间形成筒体定位夹持空间。进一步地，尾部定位部包括支架和安装在支架上的定位销，两个尾部定位部的定位销相对地设置。进一步地，尾部定位部包括第一左旋丝杆、第一右旋丝杆和第一驱动件，第一左旋丝杆和第一右旋丝杆分别与第一驱动件连接，两个尾部定位部分别与第一左旋丝杆和第一右旋丝杆螺纹连接，第一驱动件驱动第一左旋丝杆和第一右旋丝杆转动从而调节两个尾部定位部之间的距离。进一步地，焊接定位装置包括至少两个筒体定位单元，至少两个筒体定位单元沿吊臂的吊臂筒体的延伸方向依次间隔地设置。进一步地，焊接定位装置还包括变幅油缸支座定位单元，变幅油缸支座定位单元包括两个支座定位部，两个支座定位部之间的距离是可调节的，两个支座定位部之间形成支座定位夹持空间。进一步地，变幅油缸支座定位单元还包括第一底座和与第一底座正交设置的导轨，两个支座定位部活动地设置在第一底座上；第一底座活动地设置在导轨上且可沿导轨运动。进一步地，变幅油缸支座定位单元还包括第二左旋丝杆、第二右旋丝杆和第二驱动件，第二左旋丝杆和第二右旋丝杆分别与第二驱动件连接，两个支座定位部分别与第二左旋丝杆和第二右旋丝杆螺纹连接，第二驱动件驱动第二左旋丝杆和第二右旋丝杆转动从而调节两个支座定位部之间的距离。进一步地，支座定位部包括支座和安装在支座上的定位销，两个支座定位部的定位销相对地设置。进一步地，支座定位部还包括升降机构，升降机构与定位销连接以驱动定位销上下运动。进一步地，焊接定位装置还包括用于输送吊臂的吊臂筒体的筒体输送单元。 进一步地，筒体输送单元包括滚筒和用于驱动滚筒上下运动的升降机构。进一步地，焊接定位装置还包括平台，尾部定位单元和筒体定位单元设置在平台上。根据本发明的第二个方面，提供了一种吊臂的焊接定位方法，包括步骤1，将已完成金加工的吊臂尾部定位；步骤2，将吊臂筒体的一端与吊臂尾部的端部抵接后定位；步骤3，将吊臂尾部与吊臂筒体焊接起来。进一步地，在步骤I中，将两个可相对运动的尾部定位单元上的定位销插入吊臂尾部的轴套孔内，从而将吊臂尾部定位。进一步地，步骤2还包括将已完成金加工的变幅油缸支座相对吊臂筒体定位到预定的位置处；步骤3还包括将变幅油缸支座与吊臂筒体焊接起来。进一步地，将两个可相对运动的变幅油缸支座定位单元上的定位销插入变幅油缸支座的轴套孔内，从而将变幅油缸支座定位，接着操作变幅油缸支座定位单元运动，从而将变幅油缸支座移动到预定的位置处。进一步地，在步骤2中，通过具有滚筒的筒体输送单元将吊臂筒体输送到与吊臂尾部的端部相抵接的位置。由于吊臂尾部已经经过了金加工，且吊臂尾部与吊臂筒体均被定位，因此，当焊接完毕后，不再需要对整个吊臂进行划线，因而，避免了由于划线而产生的加工误差，提高了加工精度，也避免了划线时转动而引起的安全隐患。另外，由于吊臂尾部已经事先完成了金加工，因此不再需要使用大型金加工机床，从而提高了效率、降低了成本。另外，通过尾部定位单元和筒体定位单元可以将待焊接的吊臂尾部和吊臂筒体定位，不再需要人工进行定位和调整，提高了定位精度和效率。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示意性示出了现有技术中的汽车起重机吊臂的基本臂的结构示意图；图2示意性示出了本发明中的吊臂的焊接定位装置的主视图；图3示意性示出了图2的俯视图；以及图4示意性示出了本发明中的吊臂的焊接定位装置的立体图。图中附图标记10、尾部定位单元；11、尾部定位部；12、支架；13、定位销；14、底座；20、筒体定位单元；21、夹板；22、底座；40、变幅油缸支座定位单元；41、支座定位部；42、第一底座；43、导轨；44、支座；45、定位销；50、筒体输送单元；51、滚筒；60、平台；70、吊臂筒体；80、吊臂尾部；90、变幅油缸支座。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。作为本发明的第一方面，提供了一种吊臂的焊接定位装置，可适应于基本臂的焊接。如图2至图4所示，该焊接定位装置包括尾部定位单元10，包括两个尾部定位部11，两个尾部定位部11之间的距离是可调的，两个尾部定位部11之间形成尾部定位夹持空间；筒体定位单元20，包括两个夹板21，两个夹板21之间的距离是可调节的，两个夹板21之间形成筒体定位夹持空间。焊接时，预先已经经过金加工的吊臂尾部80夹持在两个尾部定位部11之间的尾部定位夹持空间内，然后可将吊臂筒体70的一端与吊臂尾部80抵接，接着，筒体定位单元20中的两个夹板21将吊臂筒体70夹持并定位到焊接的状态，于是就可以将二者焊接起来。由于吊臂尾部80已经经过了金加工，且吊臂尾部80与吊臂筒体70均被定位，因此，当焊接完毕后，不再需要进行金加工，也不再需要对整个吊臂进行划线，因而，避免了由于划线而产生的加工误差，提高了加工精度，也避免了划线时转动而引起的安全隐患。另夕卜，由于吊臂尾部80已经事先完成了金加工，因此不再需要使用大型金加工机床，从而提高了效率、降低了成本。另外，通过尾部定位单元10和筒体定位单元20可以将待焊接的吊臂尾部80和吊臂筒体70定位，不再需要人工进行定位和调整，提高了定位精度和效率。优选地，尾部定位部11包括支架12和安装在支架12上的定位销13，两个尾部定位部11的定位销13相对地设置。这样，当两个尾部定位部11相对运动时，定位销13可插入吊臂尾部80的轴套孔内，最终使得定位销13上的定位凸台与吊臂尾部80的端面贴紧，从而实现对吊臂尾部80的夹持定位。优选地，定位销13与支架12是可拆卸连接的，这样，可以方便地更换不同规格的定位销13，以适应于不同型号的吊臂尾部80。优选地，尾部定位部11包括第一左旋丝杆(未示出)、第一右旋丝杆(未示出)和第一驱动件(未示出)，第一左旋丝杆和第一右旋丝杆分别与第一驱动件连接，两个尾部定位部11分别与第一左旋丝杆和第一右旋丝杆螺纹连接，第一驱动件驱动第一左旋丝杆和第一右旋丝杆转动从而调节两个尾部定位部11之间的距离。例如，第一驱动件可以是液压马达等。第一左旋丝杆和第一右旋丝杆在第一驱动件的驱动下同步地转动，由于第一左旋丝杆和第一右旋丝杆的旋向相反，因此，驱动两个尾部定位部11同步地靠近或分离。优选地，尾部定位单元10还包括底座14，第一左旋丝杆和第一右旋丝杆安装在底座14上。优选地，请参考图2至图4，焊接定位装置包括至少两个筒体定位单元20，至少两个筒体定位单元20沿吊臂筒体70的延伸方向依次间隔地设置。优选地，筒体定位单元20还包括底座22、左旋丝杆、右旋丝杆和驱动件，其中，左旋丝杆和右旋丝杆安装在底座22上，并同时受驱动件的驱动而同步地转动。两个夹板21分别与左旋丝杆和右旋丝杆螺纹连接，这样，当左旋丝杆和右旋丝杆在驱动件的驱动下转动时，两个夹板21就可以同步地靠近或分离，以夹紧吊臂筒体70或松开对吊臂筒体70的夹持。优选地，焊接定位装置还包括变幅油缸支座定位单元40，变幅油缸支座定位单元40包括两个支座定位部41，两个支座定位部41之间的距离是可调节的，两个支座定位部41之间形成支座定位夹持空间。使用时，可通过变幅油缸支座定位单元40将已经金加工的变幅油缸支座90夹持定位后，将变幅油缸支座90与吊臂筒体70焊接起来。由于变幅油缸支座90已经金加工完且被可靠地定位，因此，不再需要对其进行金加工，也不再需要对整个吊臂进行划线，避免了由于划线而产生的加工误差，提高了加工精度，也避免了划线时转动而引起的安全隐患。另外，也不再需要使用大型金加工机床，从而提高了效率、降低了成本。另外，通过变幅油缸支座定位单元40可以将待焊接的变幅油缸支座90快速定位，不再需要人工进行定位和调整，提高了定位精度和效率。优选地，变幅油缸支座定位单元40还包括第一底座42和与第一底座42正交设置的导轨43，两个支座定位部41活动地设置在第一底座42上；第一底座42活动地设置在导轨43上且可沿导轨43运动。这样，支座定位部41可以沿吊臂筒体70的轴向和径向运动，以适应不同尺寸和型号的吊臂。变幅油缸支座定位单元40还包括用于驱动第一底座42沿导轨43运动的驱动装置，该驱动装置可以是油缸、丝杆机构等。特别地，导轨43可以是燕尾槽等。优选地，变幅油缸支座定位单元40还包括第二左旋丝杆(未示出)、第二右旋丝杆(未示出)和第二驱动件(未示出)，第二左旋丝杆和第二右旋丝杆分别与第二驱动件连接，两个支座定位部41分别与第二左旋丝杆和第二右旋丝杆螺纹连接，第二驱动件驱动第二左旋丝杆和第二右旋丝杆转动从而调节两个支座定位部41之间的距离。优选地，支座定位部41包括支座44和安装在支座44上的定位销45，两个支座定位部41的定位销45相对地设置。这样，当两个支座定位部41相对运动时，定位销45可插入变幅油缸支座90的轴套孔内，最终使得定位销45上的定位凸台与变幅油缸支座90的端面贴紧，从而实现对变幅油缸支座90的夹持定位。优选地，定位销45与支座44是可拆卸连接的，这样，可以方便地更换不同规格的定位销45，以适应于不同型号的变幅油缸支座90。优选地，支座定位部41还包括升降机构(未示出)，升降机构与定位销45连接以驱动定位销45上下运动。例如，升降机构可以是油缸、螺杆机构等。通过升降机构可以调节定位销45在竖直方向上的高度，以适应不同的变幅油缸支座90。
优选地，焊接定位装置还包括用于输送吊臂的吊臂筒体70的筒体输送单元50。优选地，筒体输送单元50包括滚筒51和用于驱动滚筒51上下运动的升降机构(未示出)。这样，可以将在其它工序中加工完成的吊臂筒体70通过筒体输送单元50直接运送到本发明中的焊接定位装置中与吊臂尾部80相抵接的位置，从而避免了使用其它吊装设备转动的麻烦。优选地，焊接定位装置还包括平台60，尾部定位单元10和筒体定位单元20设置在平台60上。优选地，焊接定位装置还包括电控操作柜(未示出)及与电控操作柜的控制面板(未示出)，尾部定位单元10、筒体定位单元20、变幅油缸支座定位单元40及筒体输送单元50与电控操作柜电连接，通过控制面板就可以控制相应的部件进行夹持定位等操作。本发明还具有安装方便的特点，转移搬迁也很方便，而大型金加工机床需要深埋地基并且转移起来十分困难。作为本发明的第二方面，提供了一种吊臂的焊接定位方法。请参考图2至图4，该焊接定位方法包括步骤1，将已完成金加工的吊臂尾部80定位；步骤2，将吊臂筒体70的一端与吊臂尾部80的端部抵接后定位，优选地，吊臂尾部80的中心线与吊臂筒体70的中心线对齐；步骤3，将吊臂尾部80与吊臂筒体70焊接起来。焊接时，预先已经经过金加工的吊臂尾部80定位，然后将吊臂筒体70的一端与吊臂尾部80抵接并定位，于是就可以将二者焊接起来。由于吊臂尾部80已经经过了金加工，且吊臂尾部80与吊臂筒体70均被定位，因此，当焊接完毕后，不再需要再进行金加工，也不需要对整个吊臂进行划线，因而，避免了由于划线而产生的加工误差，提高了加工精度，也避免了划线时转动而引起的安全隐患。另外，由于吊臂尾部80已经事先完成了金加工，因此不再需要使用大型金加工机床，从而提高了效率、降低了成本。优选地，在步骤I中，将两个可相对运动的尾部定位单元10上的定位销13插入吊臂尾部80的轴套孔内，从而将吊臂尾部80定位。优选地，步骤2还包括将已完成金加工的变幅油缸支座相对吊臂筒体70定位到预定的位置处；步骤3还包括将变幅油缸支座与吊臂筒体70焊接起来。优选地，将两个可相对运动的变幅油缸支座定位单元40上的定位销45插入变幅油缸支座的轴套孔内，从而将变幅油缸支座定位，接着操作变幅油缸支座定位单元40运动，从而将变幅油缸支座移动到预定的位置处。优选地，在步骤2中，通过具有滚筒51的筒体输送单元50将吊臂筒体70输送到与吊臂尾部80的端部相抵接的位置。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种吊臂的焊接定位装置，其特征在于，包括: 尾部定位单元(10 )，包括两个尾部定位部(11 )，所述两个尾部定位部(11)之间的距离是可调的，所述两个尾部定位部(11)之间形成尾部定位夹持空间； 筒体定位单元(20)，包括两个夹板(21)，所述两个夹板(21)之间的距离是可调节的，所述两个夹板(21)之间形成筒体定位夹持空间。
2.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述尾部定位部(11)包括支架(12)和安装在所述支架(12)上的定位销(13)，所述两个尾部定位部(11)的定位销(13)相对地设置。
3.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述尾部定位部(11)包括第一左旋丝杆、第一右旋丝杆和第一驱动件，所述第一左旋丝杆和所述第一右旋丝杆分别与所述第一驱动件连接，所述两个尾部定位部(11)分别与所述第一左旋丝杆和第一右旋丝杆螺纹连接，所述第一驱动件驱动所述第一左旋丝杆和所述第一右旋丝杆转动从而调节所述两个尾部定位部(11)之间的距离。
4.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述焊接定位装置包括至少两个所述筒体定位单元(20)，所述至少两个筒体定位单元(20)沿所述吊臂的吊臂筒体(70)的延伸方向依次间隔地设置。
5.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述焊接定位装置还包括变幅油缸支座定位单元(40)，所述变幅油 缸支座定位单元(40)包括两个支座定位部(41 )，所述两个支座定位部(41)之间的距离是可调节的，所述两个支座定位部(41)之间形成支座定位夹持空间。
6.根据权利要求5所述的焊接定位装置，其特征在于，所述变幅油缸支座定位单元(40)还包括第一底座(42)和与所述第一底座(42)正交设置的导轨(43)，所述两个支座定位部(41)活动地设置在所述第一底座(42)上；所述第一底座(42)活动地设置在所述导轨(43 )上且可沿所述导轨(43 )运动。
7.根据权利要求6所述的焊接定位装置，其特征在于，所述变幅油缸支座定位单元(40)还包括第二左旋丝杆、第二右旋丝杆和第二驱动件，所述第二左旋丝杆和所述第二右旋丝杆分别与所述第二驱动件连接，所述两个支座定位部(41)分别与所述第二左旋丝杆和第二右旋丝杆螺纹连接，所述第二驱动件驱动所述第二左旋丝杆和所述第二右旋丝杆转动从而调节所述两个支座定位部(41)之间的距离。
8.根据权利要求5所述的焊接定位装置，其特征在于，所述支座定位部(41)包括支座(44 )和安装在所述支座(44 )上的定位销(45 )，所述两个支座定位部(41)的定位销(45 )相对地设置。
9.根据权利要求8所述的焊接定位装置，其特征在于，所述支座定位部(41)还包括升降机构，所述升降机构与所述定位销(45)连接以驱动所述定位销(45)上下运动。
10.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述焊接定位装置还包括用于输送所述吊臂的吊臂筒体(70)的筒体输送单元(50)。
11.根据权利要求10所述的焊接定位装置，其特征在于，所述筒体输送单元(50)包括滚筒(51)和用于驱动所述滚筒(51)上下运动的升降机构。
12.根据权利要求1所述的焊接定位装置，其特征在于，所述焊接定位装置还包括平台(60),所述尾部定位单元(10)和所述筒体定位单元(20)设置在所述平台(60)上。
13.一种吊臂的焊接定位方法，其特征在于，包括: 步骤1，将已完成金加工的吊臂尾部(80)定位； 步骤2，将吊臂筒体(70)的一端与所述吊臂尾部(80)的端部抵接后定位； 步骤3，将所述吊臂尾部(80 )与所述吊臂筒体(70 )焊接起来。
14.根据权利要求13所述的焊接定位方法，其特征在于，在所述步骤I中，将两个可相对运动的尾部定位单元(10)上的定位销(13)插入所述吊臂尾部(80)的轴套孔内，从而将所述吊臂尾部(80)定位。
15.根据权利要求13所述的焊接定位方法，其特征在于， 所述步骤2还包括:将已完成金加工的变幅油缸支座(90)相对所述吊臂筒体(70)定位到预定的位置处； 所述步骤3还包括:将所述变幅油缸支座(90)与所述吊臂筒体(70)焊接起来。
16.根据权利要求15所述的焊接定位方法，其特征在于，将两个可相对运动的变幅油缸支座定位单元(40)上的定位销(45)插入所述变幅油缸支座(90)的轴套孔内，从而将所述变幅油缸支座(90)定位，接着操作所述变幅油缸支座定位单元(40)运动，从而将所述变幅油缸支座(90)移动到所述预定的位置处。
17.根据权利要求13所述的焊接定位方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过具有滚筒(51)的筒体输送单元(50)将所述吊臂筒体(70)输送到与所述吊臂尾部(80)的端部相抵接的位置。
全文摘要
本发明提供了一种吊臂的焊接定位装置及方法。焊接定位装置包括尾部定位单元，包括两个尾部定位部，两个尾部定位部之间的距离是可调的，两个尾部定位部之间形成尾部定位夹持空间；筒体定位单元，包括两个夹板，两个夹板之间的距离是可调节的，两个夹板之间形成筒体定位夹持空间。由于吊臂尾部已经经过了金加工，且吊臂尾部与吊臂筒体均被定位，因此，当焊接完毕后，不再需要对整个吊臂进行划线，因而，避免了由于划线而产生的加工误差，提高了加工精度，也避免了划线时转动而引起的安全隐患。
文档编号B23K37/04GK103071959SQ20131003184
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者龙美花, 胡桂平, 李纲 申请人:中联重科股份有限公司