申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2018-03-05

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN108213817B

主分类号：B23K37/04

分类号：B23K37/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2018.07.24#实质审查的生效;2018.06.29#公开

摘要：本发明公开了一种离心叶轮的通用点焊工装，包括底架、第一支撑件、转动轴、分度盘、定位轴、第二支撑件、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构；第一支撑件、第二支撑件均固定在底架上端；分度盘设置在第一支撑件上端，且与第一支撑件转动连接；分度盘一周均匀设有多个定位孔；分度盘中心设有定位轴，定位轴上设有定位键，用以与待组装轴套的键槽连接；第二支撑件上端位于分度盘的定位孔下端，所述定位机构设置在第二支撑件上端；定位机构用于固定度盘的定位孔，使得点焊时分度盘相对第一支撑件无法转动；夹持机构位于分度盘上端，下端与升降执行机构相连；升降执行机构用于带动夹持机构相对分度盘上下运动；本发明的点焊工装通用性好、组装效率高。

主权项：1.一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，包括底架（1）、第一支撑件（2）、转动轴（3）、分度盘（4）、定位轴（5）、第二支撑件（6）、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构（7）；所述第一支撑件（2）、第二支撑件（6）均固定在底架（1）上端；所述分度盘（4）设置在第一支撑件（2）上端，且与第一支撑件（2）转动连接；所述分度盘（4）一周均匀设有多个定位孔（4-1）；所述分度盘中心设有定位轴（5），所述定位轴（5）上设有定位键（5-1），用以与待组装轴套的键槽连接；所述第二支撑件（6）上端位于分度盘（4）的定位孔（4-1）下端，所述定位机构设置在第二支撑件（6）上端；定位机构用于固定分度盘（4）的定位孔（4-1），使得点焊时分度盘（4）相对第一支撑件（2）无法转动；所述夹持机构位于分度盘（4）上端，下端与升降执行机构（7）相连；所述升降执行机构（7）用于带动夹持机构相对分度盘（4）上下运动；所述夹持机构还通过导向机构进行导向定位，所述导向机构包括第三支撑件（8）、两个平行设置的导柱（9）；所述第三支撑件（8）均固定在底架（1）上；所述导柱（9）设置在第三支撑件（8）上端，所述夹持机构上还设有导套（10），所述导套（10）沿导柱（9）上下滑动；升降执行机构（7）带动夹持机构上下运动时，导柱（9）可限制夹持机构的运动方向；所述夹持机构包括上下平行设置的两个夹持板（11），两个夹持板（11）之间通过两个螺杆（12）进行连接，所述夹持板（11）上设有限位槽（11-1），所述限位槽（11-1）的两端部位的局部形状与叶片形状相重合；所述两个夹持板（11）之间还设有衬套（13），所述衬套（13）设置在螺杆（12）上，以限制两个夹持板（11）之间的固定距离，保证两个夹持板（11）的上下端之间距离小于叶片的高度。

全文数据：一种离心叶轮的通用点焊工装技术领域[0001]本发明属于焊接工装技术领域，特别是一种离心叶轮的通用点焊工装。背景技术[0002]离心叶轮广泛应用于通用机械、飞行器、船舶、车辆等工业品的动力或输送装置。焊接是离心叶轮的一种常用连接方法，分点焊和整焊两步。其点焊定位工装，对于提高装配精度，降低工人劳动强度等起着关键作用。点焊定位工装的叶形零件开槽数量较多、整体通用性较差;工装设计制造成本和叶轮装配劳动强度均比较高。发明内容[0003]本发明所解决的技术问题在于:针对不同型号离心叶轮装配的点焊定位环节，提供一种通用化、可快速重构的工装，提高焊接工装的定位精度，缩短装配准备周期，提高装配中的调整速度，降低装配成本。[0004]实现本发明目的的技术解决方案为：[0005]—种离心叶轮的通用点焊工装，包括底架、第一支撑件、分度盘、定位轴、第二支撑件、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构；[0006]所述第一支撑件、第二支撑件均固定在底架上端;所述分度盘设置在第一支撑件上端，且与第一支撑件转动连接;所述分度盘一周均匀设有多个定位孔;所述分度盘中心设有定位轴，所述定位轴上设有定位键，用以与待组装轴套的键槽连接;所述第二支撑件上端位于分度盘的定位孔下端，所述定位机构设置在第二支撑件上端;定位机构用于固定度盘的定位孔，使得点焊时分度盘相对第一支撑件无法转动;所述夹持机构位于分度盘上端，下端与升降执行机构相连;所述升降执行机构用于带动夹持机构相对分度盘上下运动。[0007]本发明与现有技术相比，其显著优点：[0008]1通用性强:本发明的离心叶轮的通用点焊工装，既可以同时实现叶轮底板、加强板、轴套、叶片的组装点焊;又可以通过定位轴、夹持板和分度盘的更换，实现不同型号离心叶轮的组装点焊。[0009]2组装效率高:通过升降执行机构带动夹持机构的升降运动，实现快速自动组装定位，同时通过弹簧销可实现分度盘转动过程中的自动固定，提高了组装效率。[0010]3焊接操作空间大:升降执行机构带动夹持机构的升降运动提供了足够的点焊操作空间。[0011]4组装精度高:通过分度盘、定位轴、导向机构、限位槽的设置，保证了组装的精度。[0012]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。附图说明[0013]图1为本发明的离心叶轮的通用点焊工装的总体结构示意图。[0014」图2为分度盘结构示意图。[0015]图3为定位轴结构示意图。[0016]图4为第一支撑件的结构示意图。[0017]图5为离心叶轮的组装示意图。[0018]图6为夹持机构的结构示意图。[0019]图7为弹簧销的结构示意图。[0020]图8为转动轴的结构示意图。具体实施方式[0021]为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。[0022]结合图1-图4,本发明的一种离心叶轮的通用点焊工装，包括底架i、第一支撑件2、转动轴3、分度盘4、定位轴5、第二支撑件6、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构7。[0023]所述第一支撑件2、第二支撑件6均固定在底架1上端;所述分度盘4设置在第一支撑件2上端，且与第一支撑件2转动连接;所述分度盘4一周均匀设有多个定位孔4-1;所述分度盘中心设有定位轴5，所述定位轴5上设有定位键5-1，用以与待组装轴套的键槽连接;所述第二支撑件6上端位于分度盘4的定位孔4-1下端，所述定位机构设置在第二支撑件6上端;定位机构用于固定度盘4的定位孔4-1，使得点焊时分度盘4相对第一支撑件2无法转动；所述夹持机构位于分度盘4上端，下端与升降执行机构7相连;所述升降执行机构7用于带动夹持机构相对分度盘4上下运动。[0024]进一步的，所述分度盘4上的定位孔4-1的数量与待组装的叶片的数量一致。[0025]如图5所示，使用时，先通过定位机构将分度盘4固定;将待焊接的叶轮底板15以定位轴5为中心放置在分度盘4上端，再将待焊接的轴套16以定位轴5为中心放置在叶轮底板15上，完成叶轮底板15与轴套16的点焊;再将待焊接的加强板17以定位轴5为中心放置在叶轮底板15上端和轴套16周围，所述叶轮底板15和加强板17通过轴套16进行定位;所述轴套16通过定位轴5进行定位，再完成轴套16与加强板17的点焊;通过升降执行机构7的下降，将叶片18定位在叶轮底板15上端，完成叶片18与叶轮底板15的点焊;升降执行机构7上升，松开定位机构后转动分度盘4,再固定分度盘4,升降执行机构7下降，再完成下一个叶片19的组装，如此循环直至完成所有叶片的点焊定位。[0026]进一步的，所述夹持机构还通过导向机构进行导向定位，所述导向机构包括第三支撑件8、两个平行设置的导柱9;所述第三支撑件8均固定在底架1上;所述导柱9设置在第三支撑件8上端，所述夹持机构上还设有导套1〇,所述导套1〇沿导柱9上下滑动;驱动机构带动夹持机构上下运动时，导柱9对夹持机构的运动方向进行限位，使得叶片的组装更加精准。[0027]进一步的，如图6所示，所述夹持机构包括上下平行设置的两个夹持板11，两个夹持板11之间通过两个螺杆12进行连接，所述夹持板11上设有限位槽11-1，限位槽11-1两端部位的局部形状与叶片形状相重合，以夹持待组装的叶片;夹持板11一端设有安装孔，用于固定导套10。[0028]进一步的，所述两个夹持板11之间还设有衬套13，所述衬套13设置在螺杆12上，以限制两个夹持板11之间的固定距离，保证两个夹持板11的上下端之间距离小于叶片的高度。[0029]在一些实施方式中，所述定位机构为一定位环，所述定位环的轴向与定位孔4-1的轴向一致，通过定位销从定位孔4-1深入定位环中，以实现分度盘4的固定;定位销落入定位环中时，其上端不高于分度盘4的上表面。[0030]在另外一些实施方式中，所述定位机构为一弹簧销14,所述弹簧销14轴向与定位孔4-1的轴向一致，弹簧销14可向上弹出插入定位孔4-1中，以实现分度盘4的固定。通过弹簧销14，可实现分度盘4的自动固定。[0031]进一步的，如图7所示，所述弹簧销14包括外壳14-1、定位销体、弹簧14-2、垫圈14-3;所述外壳14-1固定在第三支撑件8上端;所述弹簧14_2设置在外壳14-1内，所述垫圈14-3与外壳14-1通过螺纹相连;对弹簧14-2进行支撑;所述定位销体穿过垫圈14-3和外壳14-1，弹簧14-2可使定位销体向上弹起;所述定位销体包括销体头部14-4、销体尾部14-5,销体头部14-4位于外壳14-1上端，用于插入定位孔4-1中；销体尾部14_5位于外壳14-1下端，拉动销体尾部14-5使得弹簧14-2压缩，带动销体头部14-4与分度盘4分离。[0032]进一步的，所述升降执行机构为电动缸、液压缸或气缸。[0033]进一步的，如图8所示，所述分度盘4与第一支撑件2通过转动轴3进行转动连接，所述转动轴3包括外轴套3-1、内轴套3-2、推力球轴承3-3、一对深沟球轴承3-4、限位环3-5、开口簧3-6;所述内轴套3-2设置在外轴套3-1内，所述推力球轴承3-3、深沟球轴承3-4设置在外轴套3-1、内轴套3-2之间；所述推力球轴承3-3套在内轴套3-2外圆上端，深沟球轴承3-4套在内轴套3-2外圆下端，两个深沟球轴承3-4之间由限位环3-5限制相互位置;深沟球轴承3-4下端通过开口簧3-6环进行轴向限位;所述外轴套3-1固定在第一支撑件2上端，所述内轴套3-2与分度盘4相连，内轴套3-2相对外轴套3-1转动，以带动分度盘4转动。通过推力球轴承3-3为转动轴3提供轴向支撑力，提高了转动轴3的支撑强度。[0034]进一步的，所述底架1的加工精度公差许用值为0.2mm;所述第一支撑件2、第二支撑件6、第三支撑件8、第四支撑件17的加工精度公差许用值为0.1mm;夹持板11的加工精度公差许用值为〇.〇2mm。[0035]本发明的离心叶轮的通用点焊工装，既可同时实现叶轮底板15、加强板17、轴套16、叶片的组装点焊;又可以通过定位轴5、夹持板11-1和分度盘4的更换，实现不同型号离心叶轮的组装点焊;通用性强。通过升降执行机构7带动夹持机构的升降运动，实现快速自动组装定位，同时通过弹簧销14可实现分度盘4转动过程中的自动固定，提高了组装效率。升降执行机构7带动夹持机构的升降运动也提供了足够的点焊操作空间。通过分度盘4、定位轴5、导向机构、限位槽11-1的设置，保证了组装的精度。

权利要求：1.一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，包括底架a、第一支撑件（2、转动轴3、分度盘4、定位轴5、第二支撑件6、定位机构、用于夹持待组装叶片的夹持机构、升降执行机构⑺；所述第一支撑件2、第二支撑件6均固定在底架（1上端;所述分度盘4设置在第一支撑件2上端，且与第一支撑件2转动连接;所述分度盘4一周均匀设有多个定位孔4-1;所述分度盘中心设有定位轴5，所述定位轴⑸上设有定位键5-1，用以与待组装轴套的键槽连接;所述第二支撑件6上端位于分度盘⑷的定位孔4-1下端，所述定位机构设置在第二支撑件6上端;定位机构用于固定度盘⑷的定位孔4-1，使得点焊时分度盘⑷相对第一支撑件2无法转动;所述夹持机构位于分度盘4上端，下端与升降执行机构⑺相连;所述升降执行机构⑺用于带动夹持机构相对分度盘⑷上下运动。2.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述分度盘4上的定位孔4-1的数量与待组装的叶片的数量一致。3.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述夹持机构还通过导向机构进行导向定位，所述导向机构包括第三支撑件8、两个平行设置的导柱9;所述第三支撑件8均固定在底架（1上;所述导柱9设置在第三支撑件8上端，所述夹持机构上还设有导套（10，所述导套（1〇沿导柱⑼上下滑动;驱动机构带动夹持机构上下运动时，导柱⑼可限制夹持机构的运动方向。4.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述夹持机构包括上下平行设置的两个夹持板（11，两个夹持板（11之间通过两个螺杆（12进行连接，所述夹持板id上设有限位槽ai-i，所述限位槽11-1的两端部位的局部形状与叶片形状相重合。5.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述两个夹持板11之间还设有衬套（13，所述衬套（13设置在螺杆（12上，以限制两个夹持板11之间的固定距离，保证两个夹持板11的上下端之间距离小于叶片的高度。6.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述定位机构为一定位环，所述定位环的轴向与定位孔4-1的轴向一致，通过定位销从定位孔4-1深入定位环中，以实现分度盘⑷的固定;定位销落入定位环中时，其上端不高于分度盘4的上表面。7.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述定位机构为一弹簧销（14，所述弹簧销（14轴向与定位孔4-1的轴向一致，弹簧销14可向上弹出插入定位孔4-1中，以实现分度盘⑷的固定。8.根据权利要求7所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述弹簧销（14包括外壳（14-1、定位销体、弹簧14-2、垫圈（14-3;所述外壳（14-1固定在第三支撑件⑻上端;所述弹簧（14-2设置在外壳（14-1内，所述垫圈（14-3与外壳（14-1相连;所述定位销体穿过垫圈（14-3和外壳（14-1，弹簧（14-2可使定位销体向上弹起;所述定位销体包括销体头部（14-4、销体尾部（14-5，销体头部（14-4位于外壳（14-1上端，用于插入定位孔4-1中；销体尾部（14-5所述定位销体位于外壳（14-1下端，拉动销体尾部（14-5使得弹簧压缩，带动销体头部14-4与分度盘⑷分离。9.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述升降执行机构7为电动缸、液压缸或气缸。10.根据权利要求1所述的一种离心叶轮的通用点焊工装，其特征在于，所述分度盘4与第一支撑件2通过转动轴3进行转动连接，所述转动轴⑶包括外轴套3-1、内轴套3-2、推力球轴承3-3、一对深沟球轴承3-4、限位环3-5、开口簧3-6;所述内轴套3_2设置在外轴套3_1内，所述推力球轴承（3-3、深沟球轴承（3-4设置在外轴套3-1、内轴套3-2之间；所述推力球轴承3-3套在内轴套3-2外圆上端，两个深沟球轴承3-4之间由限位环3-5限制相互位置;深沟球轴承3-4套在内轴套（3-2外圆下端;深沟球轴承3-4下端通过开口簧3-6环进行限位;所述外轴套3-1固定在第一支撑件⑵上端，所述内轴套3-2与分度盘4相连，内轴套3-2相对外轴套3-1转动，以带动分度盘⑷转动。

百度查询： 南京理工大学 一种离心叶轮的通用点焊工装

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