一种用于法兰焊接装配的定位工装的制作方法

本发明涉及焊接定位，具体说是一种用于法兰焊接装配的定位工装。

背景技术：

1、在电机壳体两端法兰焊接装配生产领域中，电机壳体与两端法兰的焊接装配作业对上下两处法兰的同心度有着严苛的工艺要求，同心度精度直接决定后续成品加工质量，若同心度出现超差，后续精加工工序极易发生工件报废。

2、因此为实现法兰的精准定位，现有技术中出现了大量用于电机壳体法兰焊接装配的定位工装，这类工装大多配置有上下两组径向夹持机构分别对应夹持上下端法兰，以此保障焊接过程中法兰的同轴定位精度，但市面上绝大多数同类定位工装的整体高度较高，在进行工件装夹作业时，需要将重量较大的电机壳体连同两端待焊接法兰通过吊装设备进行大行程举升，将工件从工装的上方高高吊起之后再向下套在定位工装外侧，完成套料装配，工件举升行程大，对现场吊装设备的作业行程、吊装操作熟练度均提出较高要求，工件吊装套入过程中不仅操作繁琐且装载难度大，另外在完成焊接后，工件需要提升较高位置才能从定位工装上卸下，使得工件卸载难度同样也较大。

3、另外，现有的定位工装还具有定位精度低，通用性较差的问题，无法满足不同高度以及不同直径的电机外壳与法兰的焊接定位需求。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种用于法兰焊接装配的定位工装，本发明利用工件自重实现工装竖直方向自动展开，焊接完成卸除工件载荷后依靠拉簧实现工装自动回缩降低整体高度，工件套入工装时无需大行程举升，降低工件装夹与拆卸的操作难度；通过上夹持件、下夹持件分别对电机壳体上下端法兰进行内侧夹持定位，保证上下法兰焊接装配时的同心度，提升法兰焊接成型质量；整体结构简单可靠，装拆流程简便，适配电机壳体法兰焊接的连续作业。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，包括焊接台以及所述焊接台下表面固接的支脚；所述焊接台上表面设有开口朝上的下方筒；单开口的所述下方筒内侧上下滑动连接着上方柱；所述上方柱下表面与下方筒内底壁之间通过拉簧连接；所述上方柱上表面设置有十字槽且固接着上盘；所述十字槽内侧设有与上盘固接的上电动推杆；所述上电动推杆输出端固接着上夹持件；所述下方筒内外壁贯穿设置有传动槽；所述传动槽内壁靠上位置转动连接着上导轮；所述传动槽内侧且位于上导轮下方上下活动连接着内传动块和外传动块；所述内传动块上表面固接着第一拉绳；所述第一拉绳另一端朝上绕过上导轮后与外传动块上表面固接；所述内传动块与上方柱靠下位置固接；所述下方筒外壁滑动连接着与外传动块固接的下环盘；所述下环盘上表面固接着下电动推杆；所述下电动推杆输出端固接着下夹持件。

3、优选的，所述上夹持件靠下位置设置有上台阶槽；所述上夹持件沿着上盘径向贯穿设置有上压紧槽；所述上压紧槽朝下贯通且内壁转动连接着上转轴；所述上转轴外壁固接着上转条；所述上转轴由上电机驱动；所述下夹持件靠上位置设置有下台阶槽；所述下夹持件沿着下环盘径向贯穿设置有下压紧槽；所述下压紧槽朝上贯通且内壁转动连接着下转轴；所述下转轴外壁固接着下转条；所述下转轴由下电机驱动。

4、优选的，所述上盘下表面沿着径向设置有倒等腰梯形槽；所述倒等腰梯形槽内滑动连接着与上夹持件固接的倒等腰梯形条；所述下环盘上表面沿着径向设置有正等腰梯形槽；所述正等腰梯形槽内滑动连接着与下夹持件固接的正等腰梯形条。

5、优选的，所述上盘内部设置有上环形槽；所述上环形槽内转动连接着上齿环；所述上环形槽朝下贯穿设置有上转槽；所述上转槽内转动连接着上齿轮；所有的所述上齿轮共同啮合着上齿环；所述上夹持件一侧靠近上盘位置设置有上齿牙；所述上齿轮啮合着对应上夹持件上的上齿牙。

6、优选的，所述下环盘内部设置有下环形槽；所述下环形槽内转动连接着下齿环；所述下环形槽朝上贯穿设置有下转槽；所述下转槽内转动连接着下齿轮；所有的所述下齿轮共同啮合着下齿环；所述下夹持件一侧靠近下环盘位置设置有下齿牙；所述下齿轮啮合着对应下夹持件上的下齿牙。

7、优选的，所述传动槽内壁靠下位置转动连接着下导轮；所述下导轮下方绕过第二拉绳；所述第二拉绳一端连接着内传动块下表面，另一端连接着外传动块下表面。

8、优选的，所述上方柱竖直外壁设置有限位槽；所述限位槽内活动连接着限位棒；所述下方筒竖直内壁设置有第一调节槽；所述第一调节槽上下滑动连接着与限位棒固接的第一调节块；所述第一调节块上下贯穿且螺纹连接着第一螺杆；所述第一螺杆靠上一端凸出下方筒且与下方筒转动连接。

9、优选的，所述上方柱下表面设置有拉槽；所述拉槽内壁设有拉板；所述拉簧靠上一端固接着拉板，拉簧靠下一端与下方筒内底壁固接。

10、优选的，所述拉槽竖直内壁设置有第二调节槽；所述第二调节槽内上下滑动连接着与拉板固接的第二调节块；所述第二调节块上下贯穿且螺纹连接着第二螺杆；所述第二螺杆靠上一端延伸至十字槽内；所述第二螺杆与上方柱转动连接。

11、优选的，所述焊接台上表面嵌入设置有底电机；所述底电机输出端固接着下方筒下表面；所述下方筒下表面通过平面轴承连接着焊接台。

12、本发明的有益效果如下：

13、1.本发明利用工件自重实现工装竖直方向自动展开，焊接完成卸除工件载荷后依靠拉簧实现工装自动回缩降低整体高度，工件套入工装时无需大行程举升，降低工件装夹与拆卸的操作难度；通过上夹持件、下夹持件分别对电机壳体上下端法兰进行内侧夹持定位，保证上下法兰焊接装配时的同心度，提升法兰焊接成型质量；整体结构简单可靠，装拆流程简便，适配电机壳体法兰焊接的连续作业。

14、2.本发明在电机外壳以及上下端法兰的轴向限位后，使得定位工装在焊接过程中无法在竖直方向上产生收叠，使得整个焊接过程更加稳定。

15、3.本发明借助上齿环与多组上齿轮的啮合传动，实现全部上夹持件同步等距径向伸缩，借助下齿环与多组下齿轮啮合传动实现全部下夹持件同步等距径向伸缩，避免各上夹持件或各下夹持件伸出不一致造成法兰偏心，进一步保证上下法兰装配焊接的同心精度；上夹持件与下夹持件可适配多种不同直径规格法兰的定心夹持，提升工装通用性。

16、4.本发明通过转动第一螺杆调节限位棒的竖直位置，可改变上方柱向上移动的最大行程，调节工装最大展开高度，能够适配不同高度规格电机壳体法兰焊接定位，扩大工装适配工件范围；第一螺杆的螺纹自锁，限位棒位置调节完成后可以稳定保持，调节操作简单方便。

1.一种用于法兰焊接装配的定位工装，包括焊接台以及所述焊接台下表面固接的支脚；其特征在于：所述焊接台上表面设有开口朝上的下方筒；单开口的所述下方筒内侧上下滑动连接着上方柱；所述上方柱下表面与下方筒内底壁之间通过拉簧连接；所述上方柱上表面设置有十字槽且固接着上盘；所述十字槽内侧设有与上盘固接的上电动推杆；所述上电动推杆输出端固接着上夹持件；所述下方筒内外壁贯穿设置有传动槽；所述传动槽内壁靠上位置转动连接着上导轮；所述传动槽内侧且位于上导轮下方上下活动连接着内传动块和外传动块；所述内传动块上表面固接着第一拉绳；所述第一拉绳另一端朝上绕过上导轮后与外传动块上表面固接；所述内传动块与上方柱靠下位置固接；所述下方筒外壁滑动连接着与外传动块固接的下环盘；所述下环盘上表面固接着下电动推杆；所述下电动推杆输出端固接着下夹持件。

2.根据权利要求1所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述上夹持件靠下位置设置有上台阶槽；所述上夹持件沿着上盘径向贯穿设置有上压紧槽；所述上压紧槽朝下贯通且内壁转动连接着上转轴；所述上转轴外壁固接着上转条；所述上转轴由上电机驱动；所述下夹持件靠上位置设置有下台阶槽；所述下夹持件沿着下环盘径向贯穿设置有下压紧槽；所述下压紧槽朝上贯通且内壁转动连接着下转轴；所述下转轴外壁固接着下转条；所述下转轴由下电机驱动。

3.根据权利要求2所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述上盘下表面沿着径向设置有倒等腰梯形槽；所述倒等腰梯形槽内滑动连接着与上夹持件固接的倒等腰梯形条；所述下环盘上表面沿着径向设置有正等腰梯形槽；所述正等腰梯形槽内滑动连接着与下夹持件固接的正等腰梯形条。

4.根据权利要求3所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述上盘内部设置有上环形槽；所述上环形槽内转动连接着上齿环；所述上环形槽朝下贯穿设置有上转槽；所述上转槽内转动连接着上齿轮；所有的所述上齿轮共同啮合着上齿环；所述上夹持件一侧靠近上盘位置设置有上齿牙；所述上齿轮啮合着对应上夹持件上的上齿牙。

5.根据权利要求4所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述下环盘内部设置有下环形槽；所述下环形槽内转动连接着下齿环；所述下环形槽朝上贯穿设置有下转槽；所述下转槽内转动连接着下齿轮；所有的所述下齿轮共同啮合着下齿环；所述下夹持件一侧靠近下环盘位置设置有下齿牙；所述下齿轮啮合着对应下夹持件上的下齿牙。

6.根据权利要求1所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述传动槽内壁靠下位置转动连接着下导轮；所述下导轮下方绕过第二拉绳；所述第二拉绳一端连接着内传动块下表面，另一端连接着外传动块下表面。

7.根据权利要求1所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述上方柱竖直外壁设置有限位槽；所述限位槽内活动连接着限位棒；所述下方筒竖直内壁设置有第一调节槽；所述第一调节槽上下滑动连接着与限位棒固接的第一调节块；所述第一调节块上下贯穿且螺纹连接着第一螺杆；所述第一螺杆靠上一端凸出下方筒且与下方筒转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述上方柱下表面设置有拉槽；所述拉槽内壁设有拉板；所述拉簧靠上一端固接着拉板，拉簧靠下一端与下方筒内底壁固接。

9.根据权利要求8所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述拉槽竖直内壁设置有第二调节槽；所述第二调节槽内上下滑动连接着与拉板固接的第二调节块；所述第二调节块上下贯穿且螺纹连接着第二螺杆；所述第二螺杆靠上一端延伸至十字槽内；所述第二螺杆与上方柱转动连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于法兰焊接装配的定位工装，其特征在于：所述焊接台上表面嵌入设置有底电机；所述底电机输出端固接着下方筒下表面；所述下方筒下表面通过平面轴承连接着焊接台。