一种剪叉臂定位及焊接工装的制作方法

本发明属于焊接工装夹具领域，具体为一种剪叉臂定位及焊接工装。

背景技术：

目前，现有剪叉臂的定位焊主要依靠计量器具和工人的技能水平，无法控制定位焊精度。而且在定位焊后的人工焊接过程中，由于未刚性固定工件，焊缝冷却后收缩，导致剪叉臂整体本身发生变形，进而导致产品的一致性较差，合格率较低。因此，通常工件焊接后需要人工校正后再进行整体加工。

同时，由于定位精度需人工使用计量器具反复多次确认保证，因此，对工人技能水平要求较高，工作效率低，定位精度和互换性较差。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种剪叉臂定位及焊接工装，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种剪叉臂定位及焊接工装，包括框架和安装在所述框架上的第一定位座、第二定位座、轴孔定位机构和内撑机构，所述第一定位座安装在所述剪叉臂的端部，所述第二定位座安装在所述剪叉臂的两侧，所述轴孔定位机构设置在所述剪叉臂的两侧，该轴孔定位机构包括定位顶针和驱动所述定位顶针定位所述剪叉臂上轴孔的轴孔定位伸缩件，所述内撑机构设置在所述剪叉臂内，所述内撑机构包括滑动轴和驱动所述滑动轴向所述剪叉臂内壁运动的内撑伸缩件。

进一步的，所述定位顶针上设置有可插入所述剪叉臂上轴孔以对所述剪叉臂上轴孔径向定位的凸台以及用于剪叉臂上轴孔轴向定位的顶针轴肩。

进一步的，所述轴孔定位机构还包括导向套管和导向轴，所述导向套管安装在所述框架上，所述导向轴滑接在所述导向套管内，该导向轴的一端与所述轴孔定位伸缩件的运动末端连接，另一端与所述定位顶针可拆式连接。

进一步的，所述导向套管的端部设置有一限位端盖，所述导向轴靠近所述定位顶针的一端设置有导向轴轴肩，所述导向轴轴肩通过所述限位端盖限位。

进一步的，所述内撑机构还包括安装座、导向筒和连杆，所述内撑伸缩件和导向筒安装在所述安装座上，所述安装座安装在所述框架上，所述滑动轴滑接在所述导向筒内，所述滑动轴的一端与所述连杆的一端铰接，另一端向所述导向筒外延伸，所述连杆的另一端与所述伸内撑伸缩件的伸缩端铰接。

进一步的，所述内撑伸缩件和轴孔定位伸缩件均为气动驱动缸。

进一步的，所述滑动轴与所述活塞杆的运动方向相垂直，且所述活塞杆向外伸出到极限位置时，所述连杆两端铰接中心的连接线与所述活塞杆的轴线垂直设置。

进一步的，所述滑动轴的端部可拆式连接有定位芯轴，所述定位芯轴的端部设置有导向倒角，所述定位芯轴和滑动轴的连接处形成一限位轴肩。

进一步的，所述第二定位座上设置有竖直方向的t型槽，所述t型槽内滑接有可与所述剪叉臂靠接的t形滑块，所述t形滑块的一侧设置有可与所述剪叉臂的侧面贴合的抵靠面。

进一步的，所述框架上还安装有将一连接板的两端压紧到剪叉臂两侧的油缸安装板上的连接板夹紧机构，所述连接板夹紧机构包括压头和驱动压头压紧所述连接板的压头驱动气缸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明为剪叉臂的焊接专用工装，通过该工装不仅提高了工人定位和焊接的效率，更重要的是提高了剪叉臂各组成部件的定位精度，从而提高了产品的一致性和合格率，彻底避免了人工校正等多余工序，节约了焊接工时和成本。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

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是本发明优选实施例公开的剪叉臂定位及焊接工装的轴测示意图；

图2是本发明优选实施例公开的剪叉臂定位及焊接工装的主视示意图；

图3是本发明优选实施例公开的轴孔定位机构的轴测示意图；

图4是的a处放大示意图；

图5是本发明优选实施例公开的内撑机构的轴测示意图；

图6是本发明优选实施例公开的内撑机构的主视示意图。

图例说明：

1、框架；2、第一定位座；3、第二定位座；4、轴孔定位机构；5、内撑机构；6、剪叉臂；7、定位顶针；8、轴孔定位气缸；9、滑动轴；10、内撑气缸；11、凸台；12、顶针轴肩；13、导向套管；14、导向轴；15、限位端盖；16、导向轴轴肩；17、安装座；18、导向筒；19、连杆；20、定位芯轴；21、导向倒角；22、限位轴肩；23、t型槽；24、t形滑块；25、油缸安装板；26、连接板；27、连接板夹紧机构；28、压头；29、压头驱动气缸；30、转盘；31、滑动轴轴肩；32、滑动轴端盖。

具体实施方式

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。

如图1-6所示，本发明公开了一种剪叉臂定位及焊接工装，包括框架1和安装在框架1上的第一定位座2、第二定位座3、轴孔定位机构4和内撑机构5，框架1有方管焊接而成，两端设置有转盘30、从而便于安装到转台或者变位机上，实现剪叉臂6翻转后焊接。剪叉臂6为左右对称式结构，包括有方管、轴套、管件、油缸安装板25和连接板26焊接而成，第一定位座2安装在剪叉臂6的端部，用于剪叉臂6的纵向定位，第二定位座2安装在剪叉臂6的两侧，用于剪叉臂6的横向定位，轴孔定位机构4设置在剪叉臂6的两侧，用于剪叉臂6带孔的部位或者零部件的定位，该轴孔定位机构4包括定位顶针7和驱动定位顶针7定位剪叉臂6上轴孔的轴孔定位伸缩件，轴孔定位伸缩件为轴孔定位气缸8，内撑机构5设置在剪叉臂6内，内撑机构5包括滑动轴9和驱动滑动轴9向剪叉臂6内壁运动的内撑伸缩件，具体的，内撑伸缩件为内撑气缸10。在本实施例中，定位顶针7上设置有可插入剪叉臂7上轴孔以对剪叉臂7上轴孔径向定位的凸台11以及用于剪叉臂7上轴孔轴向定位的顶针轴肩12，从而用于保证对剪叉臂7上管类零件、方管上的孔等的轴孔精确定位。

在本实施例中，为了保证剪叉臂6两侧定位顶针7的同轴度，轴孔定位机构4还包括导向套管13和导向轴14，导向套管13安装在框架1上，导向轴14无缝滑接在导向套管13内，该导向轴14的一端与轴孔定位气缸8的活塞杆末端连接，另一端与定位顶针7可拆式连接，定位顶针7可以根据相对间的距离需要更换调整，从而可以适应不同管径的管类零件的定位，扩大定位机构的适用范围。

在本实施例中，导向套管13的端部设置有一限位端盖15（通过螺钉固定），导向轴14靠近定位顶针7的一端设置有导向轴轴肩16，导向轴轴肩16通过限位端盖15限位。从而通过限位端盖15的限位作用，防止了两侧气缸推气缸的现象。同时，限位端盖15可以防尘及焊接飞溅。在具体操作时，参见附图3，设置在上侧的轴孔定位气缸8的气压大于下侧的轴孔定位气缸8，使上侧的轴孔定位气缸8的推力比下侧的轴孔定位气缸8推力大于一个系数。此时，上侧的导向轴轴肩16与限位端盖15贴合，以确定管类零件等的轴向位置，下侧的导向轴轴肩16与限位端盖15留有轴向间隙，以使下侧的定位顶针7始终有推力作用在管类等零件上，从而达到零件轴向定位的要求。

在本实施例中，内撑机构5为左右堆成的t型布局结构，具体还包括安装座17、导向筒18和连杆19，内撑气缸10和导向筒18安装在安装座17上，安装座17安装在框架1上，滑动轴9滑接在导向筒18内，滑动轴9的一端与连杆19的一端铰接，另一端向导向筒18外延伸，连杆19的另一端与内撑气缸10的伸缩端铰接，从将内撑气缸10的活塞杆的垂直运动转化为滑动轴9的水平直线运动，从而滑动轴9将力传递到剪叉臂6的方管上并将其顶紧在第二定位座3上，进而夹紧定位工件，该种布局方式，内撑气缸10结构紧凑，不会占用剪叉臂6的内部空间，从而便于在该空间受限的剪叉臂6内布局。进一步的，滑动轴9与内撑气缸10的活塞杆的运动方向相垂直，且内撑气缸10的活塞杆向外伸出到极限位置时，连杆19两端铰接中心的连接线与内撑气缸10的活塞杆的轴线垂直设置。从而可以实现滑动轴9的自锁，进而能更加稳固的夹持定位工件。

在本实施例中，为了方便滑动轴9对轴孔等的定位，滑动轴9的端部可拆式螺纹连接有定位芯轴20，定位芯轴20的端部设置有导向倒角21，定位芯轴20和滑动轴9的连接处形成一限位轴肩22，通过更换不同的定位芯轴20定位不同长度、内径大小的轴孔。

在本实施例中，第二定位座3上设置有竖直方向的t型槽23，t型槽23内滑接有可与剪叉臂6靠接的t形滑块24，t形滑块24可以沿着竖直方向滑入或者滑出t型槽23，t形滑块24的一侧设置有可与剪叉臂6的侧面贴合的抵靠面。

在本实施例中，具体参见图1，框架1上还安装有将一连接板26的两端压紧到剪叉臂6两侧的油缸安装板25上的连接板夹紧机构27，连接板夹紧机构27包括压头28和驱动压头28压紧连接26板的压头驱动气缸29，进而实现剪叉臂6上所有零部件的定位夹紧，便于后续实现自动化焊接。

以上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。