一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，在底座上设置有丝杠，第一丝杠上安装有沿着第一丝杠运动的顶尖组件，第二丝杠上安装有沿着第二丝杠运动的刀座定位组件，卡盘支承底座上固定安装有卡盘固定组件；顶尖组件中活顶尖的定位中心线与卡盘固定组件中三爪卡盘的定位中心线沿着第一丝杠的方向重合；所述的丝杠驱动电机、刀座进给电机和卡盘转动电机均与控制柜相连，控制柜通过控制电机的转动进而控制进给量。本实用新型可适用于定位焊接不同型号的铣刨转子刀座；铣刨转子夹装时，远距离或顶尖电动控制，近距离手动控制，节省了人力，提高了夹装的紧固性；本实用新型可较大地提高铣刨转子焊接位置的准确性。
【专利说明】一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊接定位工装，具体涉及一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装。
【背景技术】
[0002]铣刨机是道路养护作业中最基本和最主要的设备，对路面养护事业的发展具有重大意义。国产铣刨机起步较晚，对铣刨转子研究比较薄弱。目前，我国大型铣刨转子主要依靠进口，国产铣刨转子工作性能和作业质量较差，其主要原因是，在国内铣刨转子上装有铣刨刀具的刀座定位焊接多为人工焊接，没有焊接定位工装，因此，国内的铣刨转子刀座定位焊接质量达不到规定要求，如刀座螺旋线排列、刀座间距和螺旋线升角等，这将造成铣刨机工作时刀具磨损快、功耗大、路面平整度差以及切边性能不良等现象。由于铣刨机有多种型号，铣刨转子型号也有很大差异。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，解决铣刨转子刀座焊接过程中的定位不准确带来的铣刨机工作时刀具磨损快、功耗大、路面平整度差以及切边性能不良的问题。
[0004]为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:
[0005]一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，包括底座，底座的一端设置有丝杠支承底座，底座的另一端设置有卡盘支承底座，卡盘支承底座一侧设置有控制柜；底座上铺设有两条平行的滑轨，滑轨的两端分别与丝杠支承底座和卡盘支承底座相接；卡盘支承底座内安装有两个丝杠驱动电机，一个丝杠驱动电机与第一丝杠相连为第一丝杠提供动力，另一个丝杠驱动电机与第二丝杠相连为第二丝杠提供动力，第一丝杠的一端和第二丝杠的一端分别通过丝杠支承转动式安装在卡盘支承底座内，第一丝杠的另一端和第二丝杠的另一端分别通过丝杠支承转动式安装在丝杠支承底座上；
[0006]第一丝杠上安装有沿着第一丝杠运动的顶尖组件，第二丝杠上安装有沿着第二丝杠运动的刀座定位组件，卡盘支承底座上固定安装有卡盘固定组件；
[0007]所述的顶尖组件包括安装在第一丝杠上沿着第一丝杠运动的第一托盘，第一托盘的两端卡在底座上的两条滑轨上沿着滑轨滑动，第一托盘上固定有顶尖进给支座，顶尖进给支座内安装有手动进给丝杠，手动进给丝杠靠近丝杠支承底座的一端安装有摇手，手动进给丝杠远离丝杠支承底座的一端安装有活顶尖，顶尖进给支座上安装有紧固手柄；
[0008]所述的刀座定位组件包括安装在第二丝杠上沿着第二丝杠运动的第二托盘，第二托盘的两端卡在底座上的两条滑轨上沿着滑轨滑动，第二托盘上固定有刀座进给支座，刀座进给支座上远离底座的一端固定安装有刀座进给电机，刀座进给电机与刀座进给丝杠的一端相连，刀座进给丝杠的另一端通过刀座进给丝杠支承转动式安装在刀座进给支座上靠近底座的一端，刀座进给丝杠上安装有在刀座进给丝杠的带动下沿着刀座进给支座运动的刀座套筒运动滑块，刀座套筒运动滑块上安装有刀座套筒；
[0009]所述的卡盘固定组件包括安装在卡盘支承底座上靠近顶尖组件一侧的卡盘转动支座，三爪卡盘通过卡盘轴转动式固定在卡盘转动支座上，卡盘轴的另一端与安装在卡盘支承底座上远离顶尖组件一侧的减速器的输出端相连，减速器的输入端与卡盘转动电机相连；
[0010]顶尖组件中活顶尖的定位中心线与卡盘固定组件中三爪卡盘的定位中心线沿着第一丝杠的方向重合；
[0011]所述的丝杠驱动电机、刀座进给电机和卡盘转动电机均与控制柜相连，控制柜通过控制电机的转动进而控制进给量。
[0012]本实用新型还具有如下技术特征:
[0013]所述的转动式连接均通过角接触球轴承来实现。
[0014]所述的丝杠驱动电机、刀座进给电机和卡盘转动电机采用步进电机或伺服电机。
[0015]所述的刀座套筒的角度固定，型号根据刀座型号更换，用于定位刀座。
[0016]所述的底座两端分别设置有吊扣。
[0017]本实用新型与现有技术相比具有如下技术效果:
[0018](A)本实用新型的活顶尖和三爪卡盘之间的距离可调，装有刀座套筒的刀座定位组件可纵向移动，而且定位刀座的刀座套筒型号可更换，故可适用于定位焊接不同型号的铣刨转子刀座。
[0019](B)铣刨转子夹装时，远距离或顶尖电动控制，近距离手动控制，节省了人力，提高了夹装的紧固性。
[0020](C)本实用新型可较大地提高铣刨转子焊接位置的准确性，使得铣刨宽度、刀尖圆半径、刀间距、螺旋升角和刀具安装角都更加精确，从而很大程度上提高了铣刨转子的焊接质量，而且操作过程简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的正视结构示意图。
[0022]图2是本实用新型的去掉卡盘固定组件后的俯视结构示意图。
[0023]图3是本实用新型的右视结构示意图。
[0024]图中各个标号的含义为:1_底座，2-丝杠支承底座，3-卡盘支承底座，4-第一丝杠，5-第二丝杠；6_顶尖组件，7-刀架定位组件，8-卡盘固定组件，9-丝杠驱动电机，10-丝杠支承，11-滑轨，12-吊扣，13-控制柜；61_第一托盘，62-顶尖进给支座，63-手动进给丝杠，64-摇手，65-活顶尖，66-紧固手柄；71_第二托盘，72-刀座进给支座，73-刀座进给电机，74-刀座进给丝杠，75-刀座进给丝杠支承，76-刀座套筒运动滑块，77-刀座套筒；81-卡盘转动支座，82-三爪卡盘，83-卡盘轴，84-减速器，85-卡盘转动电机。
[0025]以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0026]以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。[0027]遵从上述技术方案，如图1至图3所示，本实施例给出一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，包括底座1，底座的一端设置有丝杠支承底座2，底座I的另一端设置有卡盘支承底座3，卡盘支承底座3 —侧设置有控制柜13 ;底座I上铺设有两条平行的滑轨11,滑轨11的两端分别与丝杠支承底座2和卡盘支承底座3相接；卡盘支承底座3内安装有两个丝杠驱动电机9，一个丝杠驱动电机9与第一丝杠4相连为第一丝杠4提供动力，另一个丝杠驱动电机9与第二丝杠5相连为第二丝杠5提供动力，第一丝杠4的一端和第二丝杠5的一端分别通过丝杠支承10转动式安装在卡盘支承底座3内，第一丝杠4的另一端和第二丝杠5的另一端分别通过丝杠支承10转动式安装在丝杠支承底座2上；
[0028]第一丝杠4上安装有沿着第一丝杠4运动的顶尖组件6，第二丝杠5上安装有沿着第二丝杠5运动的刀座定位组件7，卡盘支承底座3上固定安装有卡盘固定组件8 ；
[0029]所述的顶尖组件6包括安装在第一丝杠4上沿着第一丝杠4运动的第一托盘61，第一托盘61的两端卡在底座I上的两条滑轨11上沿着滑轨11滑动，第一托盘61上固定有顶尖进给支座62，顶尖进给支座62内安装有手动进给丝杠63，手动进给丝杠63靠近丝杠支承底座2的一端安装有摇手64，手动进给丝杠63远离丝杠支承底座2的一端安装有活顶尖65，顶尖进给支座62上安装有紧固手柄66 ；
[0030]所述的刀座定位组件7包括安装在第二丝杠5上沿着第二丝杠5运动的第二托盘71，第二托盘71的两端卡在底座I上的两条滑轨11上沿着滑轨11滑动，第二托盘71上固定有刀座进给支座72，刀座进给支座72上远离底座I的一端固定安装有刀座进给电机73，刀座进给电机73与刀座进给丝杠74的一端相连，刀座进给丝杠74的另一端通过刀座进给丝杠支承75转动式安装在刀座进给支座72上靠近底座I的一端，刀座进给丝杠74上安装有在刀座进给丝杠74的带动下沿着刀座进给支座72运动的刀座套筒运动滑块76，刀座套筒运动滑块76上安装有刀座套筒77 ；
[0031]所述的卡盘固定组件8包括安装在卡盘支承底座3上靠近顶尖组件6 —侧的卡盘转动支座81，三爪卡盘82通过卡盘轴83转动式固定在卡盘转动支座81上，卡盘轴83的另一端与安装在卡盘支承底座3上远离顶尖组件6 —侧的减速器84的输出端相连，减速器84的输入端与卡盘转动电机85相连；
[0032]顶尖组件6中活顶尖65的定位中心线与卡盘固定组件8中三爪卡盘82的定位中心线沿着第一丝杠4的方向重合；
[0033]所述的丝杠驱动电机9、刀座进给电机73和卡盘转动电机85均与控制柜13相连，控制柜13通过控制电机的转动进而控制进给量。
[0034]转动式安装均通过可承受轴向负荷和径向负荷的角接触球轴承来实现。丝杠驱动电机9、刀座进给电机73和卡盘转动电机85采用步进电机或伺服电机，步进电机和伺服电机控制性能好，启动、停车和翻转都是在少数脉冲内完成，且在一定频率范围内运行时，任何运动方式都不会丢失一步，可实现精确的微进给。
[0035]刀座套筒77的角度固定，型号根据刀座型号更换，用于定位刀座。
[0036]底座I两端分别设置有用于吊装移动设备的吊扣12。
[0037]控制柜13主要包括PLC、控制按钮和屏幕。通过控制柜13控制在本领域已经为成熟技术，通过按钮发出指令后，PLC通过预设的程序进行分析运算，控制各电机工作状况。
[0038]本实用新型的工作过程如下所示:[0039]定义顶尖组件6沿着第一丝杠4运动的方向为纵向，与纵向垂直的方向为横向。
[0040]底座I用螺栓固定在地面上，整机可通过吊耳12吊装。在固定铣刨转子时，先用三爪卡盘82固定一端，三爪卡盘82的卡口开合过程通过手动完成，再通过丝杠驱动电机9使第一丝杠4转动，从而使顶尖组件6沿着滑轨11滑动，实现纵向移动，接近铣刨转子时，采用摇手64控制顶尖组件前进，活顶尖65顶住铣刨转子的另一端，用紧固手柄66固定手动进给丝杠63，使得铣刨转子固定牢靠准确，保证安全性。第二丝杠5上装有刀座定位组件7，通过丝杠驱动电机9控制刀座定位组件7纵向运动，纵向运动距离由控制柜13发脉冲指令控制丝杠驱动电机9微进给，实现刀座轴向定位。焊接定位时，刀架定位组件7中通过刀座进给电机73使刀座进给丝杠74转动，刀座进给丝杠74带动刀座套筒运动滑块76，从而使刀座套筒77实现横向运动。首先使刀座套筒77远离铣刨转子，保证刀座能装进刀座套筒77的顶尖上，接着刀座进给电机73反转，装有刀座的刀座套筒77靠近铣刨转子，使刀座与铣刨转子的距离固定在焊接要求的位置，然后焊工进行人工焊接。
[0041]在定位焊接下一个刀座时，铣刨转子可以转动，从焊接第一点开始，转动角度由控制柜13发出信号，控制卡盘转动电机85微进给，从而使得三爪卡盘82在活顶尖65的配合下使得铣刨转子转动，到达下一个刀座焊接点，实现刀座径向定位。每焊接一个刀座重复一次上述过程，最终实现对所有刀座在铣刨转子上的定位。
【权利要求】
1.一种用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，包括底座(1)，底座的一端设置有丝杠支承底座(2)，底座(I)的另一端设置有卡盘支承底座(3)，卡盘支承底座(3)—侧设置有控制柜(13);其特征在于，底座(I)上铺设有两条平行的滑轨(11)，滑轨(11)的两端分别与丝杠支承底座(2)和卡盘支承底座(3)相接；卡盘支承底座(3)内安装有两个丝杠驱动电机(9)，一个丝杠驱动电机(9)与第一丝杠(4)相连为第一丝杠(4)提供动力，另一个丝杠驱动电机(9)与第二丝杠(5)相连为第二丝杠(5)提供动力，第一丝杠(4)的一端和第二丝杠(5)的一端分别通过丝杠支承(10)转动式安装在卡盘支承底座(3)内，第一丝杠(4)的另一端和第二丝杠(5)的另一端分别通过丝杠支承(10)转动式安装在丝杠支承底座(2)上； 第一丝杠(4 )上安装有沿着第一丝杠(4 )运动的顶尖组件(6 )，第二丝杠(5 )上安装有沿着第二丝杠(5)运动的刀座定位组件(7)，卡盘支承底座(3)上固定安装有卡盘固定组件(8)； 所述的顶尖组件(6)包括安装在第一丝杠(4)上沿着第一丝杠(4)运动的第一托盘(61)，第一托盘(61)的两端卡在底座(I)上的两条滑轨(11)上沿着滑轨(11)滑动，第一托盘(61)上固定有顶尖进给支座(62 )，顶尖进给支座(62 )内安装有手动进给丝杠(63 )，手动进给丝杠(63)靠近丝杠支承底座(2)的一端安装有摇手(64)，手动进给丝杠(63)远离丝杠支承底座(2)的一端安装有活顶尖(65)，顶尖进给支座(62)上安装有紧固手柄(66)； 所述的刀座定位组件(7)包括安装在第二丝杠(5)上沿着第二丝杠(5)运动的第二托盘(71)，第二托盘(71)的两端卡在底座(I)上的两条滑轨(11)上沿着滑轨(11)滑动，第二托盘(71)上固定有刀座进给支座(72)，刀座进给支座(72)上远离底座(I)的一端固定安装有刀座进给电机(73)，刀座进给电机(73)与刀座进给丝杠(74)的一端相连，刀座进给丝杠(74)的另一端通过刀座进给丝杠支承(75)转动式安装在刀座进给支座(72)上靠近底座(I)的一端，刀座进给丝杠(74)上安装有在刀座进给丝杠(74)的带动下沿着刀座进给支座(72 )运动的刀座套筒运动滑块(76 )，刀座套筒运动滑块(76 )上安装有刀座套筒(77 ); 所述的卡盘固定组件(8)包括安装在卡盘支承底座(3)上靠近顶尖组件(6) —侧的卡盘转动支座(81)，三爪卡盘(82)通过卡盘轴(83)转动式固定在卡盘转动支座(81)上，卡盘轴(83)的另一端与安装在卡盘支承底座(3)上远离顶尖组件(6)—侧的减速器(84)的输出端相连，减速器(84)的输入端与卡盘转动电机(85)相连； 顶尖组件(6)中活顶尖(65)的定位中心线与卡盘固定组件(8)中三爪卡盘(82)的定位中心线沿着第一丝杠(4)的方向重合； 所述的丝杠驱动电机(9 )、刀座进给电机(73 )和卡盘转动电机(85 )均与控制柜(13 )相连，控制柜(13 )通过控制电机的转动进而控制进给量。
2.如权利要求1所述的用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，其特征在于，所述的转动式安装均通过角接触球轴承来实现。
3.如权利要求1所述的用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，其特征在于，所述的丝杠驱动电机(9)、刀座进给电机(73)和卡盘转动电机(85)采用步进电机或伺服电机。
4.如权利要求1所述的用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，其特征在于，所述的刀座套筒(77)的角度固定，型号根据刀座型号更换，用于定位刀座。
5.如权利要求1所述的用于焊接铣刨转子刀座的柔性定位工装，其特征在于，所述的底座(I)两端分别设置有吊扣(12)。
【文档编号】B23K37/04GK203495479SQ201320595760
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】姚运仕, 冯忠绪, 闫青青, 王瑞龙, 苏沛, 刘统瑞, 段永波 申请人:长安大学