本發(fā)明涉及泵加工的領(lǐng)域，具體涉及一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具及焊接方法。

背景技術(shù)：

1、如圖1所示，現(xiàn)有的法蘭a(4’)與法蘭支撐a(5’)焊接定位時(shí)，采用固定式的工藝方案，將法蘭放置(套設(shè))在定位底板(1’)上，法蘭上方設(shè)置法蘭支撐定位盤(3’)，法蘭支撐通過法蘭支撐定位盤進(jìn)行定位，同時(shí)，安裝在定位底板上的定位支撐柱(2’)與法蘭支撐定位盤定位，最后對焊接處(6’)進(jìn)行焊接。然而，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：

2、1、空間小操作不便，且采用人工焊接的方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高；

3、2、由于焊接時(shí)材料收縮變形，法蘭與法蘭支撐焊接后，與定位工裝很難分離，操作難度大；

4、3、法蘭與法蘭支撐自由狀態(tài)下接觸部位存在間隙，焊接后變形量大、合格率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具及焊接方法，自動(dòng)化焊接，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的：一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，包括：

3、六軸機(jī)械手，其一端安裝在支撐底座上，其另一端安裝焊槍；

4、支撐柱，其一端固定在支撐底座上，其另一端安裝有氣缸；

5、傳動(dòng)軸，其一端由氣缸連接帶動(dòng)，其另一端安裝法蘭支撐定位塊，法蘭支撐定位塊用于預(yù)裝法蘭支撐；以及

6、伺服變位機(jī)，設(shè)置在法蘭支撐定位塊下方的支撐底座上，法蘭放置、定位在伺服變位機(jī)上；

7、氣缸動(dòng)作時(shí)，通過法蘭支撐定位塊將法蘭支撐壓緊在法蘭上，由六軸機(jī)械手驅(qū)動(dòng)焊槍對法蘭和法蘭支撐進(jìn)行焊接；

8、伺服變位機(jī)動(dòng)作時(shí)，帶動(dòng)法蘭和法蘭支撐同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)焊接位置。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述傳動(dòng)軸下端設(shè)有凸緣，用于固定連接法蘭支撐定位塊，法蘭支撐定位塊上開設(shè)若干定位槽，定位槽用于仿形定位法蘭支撐。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述法蘭支撐定位塊上與每一定位槽相對應(yīng)位置處安裝一個(gè)彈性補(bǔ)償片，法蘭支撐裝入定位槽后，彈性補(bǔ)償片用于壓緊法蘭支撐的上端，對法蘭支撐提供向下的壓緊力。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述凸緣上與每一彈性補(bǔ)償片相對應(yīng)位置處均開設(shè)一個(gè)避讓槽。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述凸緣上固定連接一塊定向板，定向板的另一端開設(shè)缺口，支撐柱上朝向定向板安裝有直線導(dǎo)軌，該直線導(dǎo)軌的滑塊上固定有定向凸塊，當(dāng)傳動(dòng)軸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，缺口與定向凸塊配合，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸定向。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述滑塊由外部伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，伺服變位機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)前，所述滑塊沿直線導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，使定向凸塊避讓定向板。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述伺服變位機(jī)上安裝定位底盤，定位底盤上穿設(shè)法蘭定位銷，用于穿過法蘭上的定位孔，將法蘭定位在定位底盤上，定位底盤中心設(shè)置脹芯，脹芯中心開設(shè)錐孔，脹芯上套設(shè)壓蓋，用于配合法蘭中心開設(shè)的內(nèi)孔；所述法蘭支撐定位塊中心開設(shè)中心孔供傳動(dòng)軸的末端穿過，且傳動(dòng)軸末端采用錐形，用于伸入錐孔并配合脹芯，將壓蓋脹緊。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述支撐柱頂部安裝氣缸固定板，用于固定氣缸，氣缸固定板下方設(shè)置連接套，氣缸的活塞桿貫穿氣缸固定板后帶動(dòng)連接套升降運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)軸通過軸承支承在連接套下端，使傳動(dòng)軸相對連接套轉(zhuǎn)動(dòng)。

16、一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接方法，采用上述泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，包括以下步驟：

17、步驟一：將法蘭對準(zhǔn)法蘭定位銷安裝在定位底盤上，并在每一定位槽內(nèi)對應(yīng)裝入法蘭支撐；

18、步驟二：啟動(dòng)氣缸，帶動(dòng)傳動(dòng)軸和法蘭支撐定位塊向下運(yùn)動(dòng)，使法蘭支撐與法蘭接觸貼合，同時(shí)彈性補(bǔ)償片對法蘭支撐進(jìn)行彈性補(bǔ)償；

19、步驟三：啟動(dòng)六軸機(jī)械手帶動(dòng)焊槍點(diǎn)焊固定法蘭與法蘭支撐；

20、步驟四：一個(gè)法蘭支撐焊接完成后，啟動(dòng)伺服變位機(jī)帶動(dòng)法蘭旋轉(zhuǎn)，焊接繼續(xù)點(diǎn)焊其余法蘭支撐；

21、步驟五：全部法蘭支撐點(diǎn)焊完成后，啟動(dòng)氣缸，帶動(dòng)傳動(dòng)軸和法蘭支撐定位塊向上運(yùn)動(dòng)，使法蘭支撐定位塊與法蘭支撐脫開；

22、步驟六：伺服變位機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)法蘭旋轉(zhuǎn)，通過焊槍環(huán)焊法蘭與法蘭支撐。

23、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟二中，定向板的缺口穿過定向凸塊定向后，由外部伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿直線導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，使定向凸塊避讓定向板。

24、本發(fā)明的有益效果為：

25、1、優(yōu)化法蘭與法蘭支撐焊接工藝定位方案，用六軸機(jī)械手代替人工手動(dòng)焊接的方式，提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本；

26、2、用工裝控制法蘭與法蘭支撐間相對位置度，法蘭與法蘭支撐焊接后，采用氣缸使工裝與焊接零件快速分離，減小操作難度；

27、3、減小法蘭與法蘭支撐自由狀態(tài)下接觸部位間隙和焊接后的變形量、提高焊接零件合格率、保證焊接質(zhì)量一致性。

技術(shù)特征：

1.一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述傳動(dòng)軸(9)下端設(shè)有凸緣(16)，用于固定連接法蘭支撐定位塊(8)，法蘭支撐定位塊(8)上開設(shè)若干定位槽(17)，定位槽(17)用于仿形定位法蘭支撐(6)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述法蘭支撐定位塊(8)上與每一定位槽(17)相對應(yīng)位置處安裝一個(gè)彈性補(bǔ)償片(15)，法蘭支撐(6)裝入定位槽(17)后，彈性補(bǔ)償片(15)用于壓緊法蘭支撐(6)的上端，對法蘭支撐(6)提供向下的壓緊力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述凸緣(16)上與每一彈性補(bǔ)償片(15)相對應(yīng)位置處均開設(shè)一個(gè)避讓槽(18)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述凸緣(16)上固定連接一塊定向板(10)，定向板(10)的另一端開設(shè)缺口(19)，支撐柱(12)上朝向定向板(10)安裝有直線導(dǎo)軌(20)，該直線導(dǎo)軌(20)的滑塊上固定有定向凸塊(21)，當(dāng)傳動(dòng)軸(9)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，缺口(19)與定向凸塊(21)配合，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸(9)定向。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述滑塊由外部伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，伺服變位機(jī)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)前，所述滑塊沿直線導(dǎo)軌(20)向上滑動(dòng)，使定向凸塊(21)避讓定向板(10)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述伺服變位機(jī)(4)上安裝定位底盤(22)，定位底盤(22)上穿設(shè)法蘭定位銷(7)，用于穿過法蘭(5)上的定位孔(26)，將法蘭(5)定位在定位底盤(22)上，定位底盤(22)中心設(shè)置脹芯(24)，脹芯(24)中心開設(shè)錐孔(27)，脹芯(24)上套設(shè)壓蓋(25)，用于配合法蘭(5)中心開設(shè)的內(nèi)孔(23)；所述法蘭支撐定位塊(8)中心開設(shè)中心孔(28)供傳動(dòng)軸(9)的末端穿過，且傳動(dòng)軸(9)末端采用錐形，用于伸入錐孔(27)并配合脹芯(24)，將壓蓋(25)脹緊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于：所述支撐柱(12)頂部安裝氣缸固定板(13)，用于固定氣缸(14)，氣缸固定板(13)下方設(shè)置連接套(11)，氣缸(14)的活塞桿貫穿氣缸固定板(13)后帶動(dòng)連接套(11)升降運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)軸(9)通過軸承支承在連接套(11)下端，使傳動(dòng)軸(9)相對連接套(11)轉(zhuǎn)動(dòng)。

9.一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接方法，采用如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泵的法蘭與法蘭支撐焊接方法，其特征在于：所述步驟二中，定向板(10)的缺口(19)穿過定向凸塊(21)定向后，由外部伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿直線導(dǎo)軌(20)向上滑動(dòng)，使定向凸塊(21)避讓定向板(10)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種泵的法蘭與法蘭支撐焊接治具及焊接方法，涉及泵加工領(lǐng)域，包括六軸機(jī)械手，其一端安裝在支撐底座上，其另一端安裝焊槍；支撐柱，其一端固定在支撐底座上，其另一端安裝有氣缸；傳動(dòng)軸，其一端由氣缸連接帶動(dòng)，其另一端安裝法蘭支撐定位塊，法蘭支撐定位塊用于預(yù)裝法蘭支撐；以及伺服變位機(jī)，設(shè)置在法蘭支撐定位塊下方的支撐底座上，法蘭放置、定位在伺服變位機(jī)上；氣缸動(dòng)作時(shí)，通過法蘭支撐定位塊將法蘭支撐壓緊在法蘭上，由六軸機(jī)械手驅(qū)動(dòng)焊槍對法蘭和法蘭支撐進(jìn)行焊接；伺服變位機(jī)動(dòng)作時(shí)，帶動(dòng)法蘭和法蘭支撐同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)焊接位置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，有效降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：張文平,仰紅良,吳宏飛,張會(huì)峰,趙才甫,李華芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南方泵業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17