CN104084744A - 一种直径可调筒体加工辅助工装 - Google Patents

一种直径可调筒体加工辅助工装 Download PDF

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Abstract

一种直径可调筒体加工辅助工装，属于工业自动化技术领域。其包括上半工装，转动轴，下半工装,下变径装置，上变径装置，上半工装通过转动轴铰接在下半工装上，组上变径装置分别对称的安装在上半工装前后两侧，每组2个上变径装置分别对称安装在上半工装左右两侧，下变径装置分别对称的安装在下半工装前后两侧，每组2个下变径装置分别对称安装在上半工装左右两侧。本发明可通过自动调节方式实现一套工装适应不同筒体直径的功能，并可同时适应圆柱和圆锥两种筒形，极大程度上缩短了工装更换时间，通用性及适应性强。

Description

一种直径可调筒体加工辅助工装
技术领域
本发明涉及一种直径可调筒体加工辅助工装，涉及工业自动化领域。
背景技术
在大型筒体零件加工及焊接过程中，往往需要对筒体进行回转或对接操作，通常会将筒体安装在支撑工装内的方式为避免筒体表面粗糙以及圆度对加工精度造成影响。而在实际使用过程中经常会出现需要对多种直径型号的筒体进行加工的情况，目前针对此情况均采用一套工装对应一种型号的筒体的方式，更换过程复杂，制造成本高，自动化程度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是设计一种直径可调筒体加工辅助工装，可通过自动调节的方式实现在一套工装上适应多种直径及类型的筒体零件外形，在很大程度上解放劳动强度，自动化程度高，通用性及适应性强，有很高的使用价值。
本发明主要采用如下的技术方案来实现：一种直径可调筒体加工辅助工装，包括上半工装1，转动轴2，下半工装3,下变径装置4，上变径装置5，上半工装1通过转动轴2铰接在下半工装3上，2组上变径装置5分别对称的安装在上半工装1前后两侧，每组2个上变径装置5分别对称安装在上半工装1左右两侧，2组下变径装置4分别对称的安装在下半工装3前后两侧，每组2个下变径装置4分别对称安装在上半工装3左右两侧。
上半工装1为半圆形结构，前后两侧有两个上半圆形突台1-3，左右两侧对称的开有2个上圆弧形长孔1-2,和4个上方形通孔1-1；下半工装2为半圆形结构，前后两侧有两个下半圆形突台3-3，左右两侧对称的开有2个下圆弧形长孔3-2,和4个下方形通孔3-1。
上变径装置5，包括变径块5-1，弹簧5-2，限位块5-3，变径固定块5-4，联动块5-5，电动千斤顶5-6，变径块5-1为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形突台5-1-1，变径块5-1安装在上半工装1上，变径块5-1的2个圆柱形突台5-1-1分别穿过上半工装1一侧的2个下方形通孔3-1内，并安装在变径固定块5-4下部，使变径块5-1和变径固定块5-4可在下方形通孔3-1内沿上半工装1圆心方向滑动，限位块5-3正面下部有一弧形突台5-3-1，正面上部有2个左右对称的圆形突台5-3-2,背面下部有一楔形突台5-3-3,限位块5-3上的弧形突台5-3-1安装在上半工装1一侧的上圆弧形长孔1-2内，使限位块5-3可在上半工装1一侧的上圆弧形长孔1-2内前后滑动，当限位块5-3位于上圆弧形长孔1-2内部时，变径块5-1可沿圆心滑动，当变径块5-1沿圆心向内滑动至莫位置，限位块5-3沿上圆弧形长孔1-2向外滑动至表面与上半工装1上的上半圆形突台1-3齐平时，此时限位块5-3上的弧形突台5-3-1与变径块5-1上表面接触并锁死变径块5-1，2个弹簧5-2一端固定在上半工装1上，另一端分别对称的固定在限位块5-3上2个圆形突台5-3-2上，联动块5-5为L型结构，联动块5-5上部安装在电动千斤顶5-6上部，联动块5-5下部为倒楔形结构位于限位块5-3上的楔形突台5-3-3上部，联动块5-5下部为倒楔形结构的斜面与限位块5-3上的楔形突台5-3-3接触时，联动块5-5向下运动过程中即可将限位块5-3向外推出压缩弹簧5-2，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1穿过变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1，电动千斤顶5-6下部固定在上半工装1上，当电动千斤顶5-6顶起时即可带动联动块5-5向上运动，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面接触时即可通过变径固定块5-4带动变径块5-1滑动。
下变径装置4与上变径装置5结构相同，包括变径块5-1，弹簧5-2，限位块5-3，变径固定块5-4，联动块5-5，电动千斤顶5-6，变径块5-1为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形突台5-1-1，变径块5-1安装在上半工装1上，变径块5-1的2个圆柱形突台5-1-1分别穿过上半工装1一侧的2个方形通孔3-1内，并安装在变径固定块5-4下部，使变径块5-1和变径固定块5-4可在方形通孔3-1内沿上半工装1圆心方向滑动，限位块5-3正面下部有一弧形突台5-3-1，正面上部有2个左右对称的圆形突台5-3-2,背面下部有一楔形突台5-3-3,限位块5-3上的弧形突台5-3-1安装在上半工装1一侧的下圆弧形长孔3-2内，使限位块5-3可在上半工装1一侧的圆弧形长孔3-2内前后滑动，当限位块5-3位于下圆弧形长孔3-2内部时，变径块5-1可沿圆心滑动，当变径块5-1沿圆心向内滑动至莫位置，限位块5-3沿下圆弧形长孔3-2向外滑动至表面与上半工装1上的下半圆形突台3-3齐平时，此时限位块5-3上的弧形突台5-3-1与变径块5-1上表面接触并锁死变径块5-1，2个弹簧5-2一端固定在上半工装1上，另一端分别对称的固定在限位块5-3上2个圆形突台5-3-2上，联动块5-5为L型结构，联动块5-5上部安装在电动千斤顶5-6上部，联动块5-5下部为倒楔形结构位于限位块5-3上的楔形突台5-3-3上部，联动块5-5下部为倒楔形结构的斜面与限位块5-3上的楔形突台5-3-3接触时，联动块5-5向下运动过程中即可将限位块5-3向外推出压缩弹簧5-2，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1穿过变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1，电动千斤顶5-6下部固定在上半工装1上，当电动千斤顶5-6顶起时即可带动联动块5-5向上运动，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面接触时即可通过变径固定块5-4带动变径块5-1滑动。
当上半工装1和下半工装3闭合时，上半工装1和下半工装3的两侧的内圆形成整圆为工装初始直径，此时位于上半工装1两侧的4个变径块5-1和下半工装3两侧的4个变径块5-1处于扩展状态，电动千斤顶5-6处于顶出状态。若筒体为圆柱形，需要改变直径时，可同时驱动上半工装1两侧和下半工装3两侧的电动千斤顶5-6压缩使上半工装1两侧的4个变径块5-1和下半工装3两侧的4个变径块5-1相圆心滑动聚拢，并形成整圆作为圆柱筒体工装可调直径。若所需更换的筒体为锥形，则需要使位于上半工装1和下半工装3后侧的电动千斤顶5-6保持顶出状态，驱动上半工装1和下半工装3前侧的电动千斤顶5-6压缩，使上半工装1和下半工装3前侧得4个变径块5-1形成的整圆与上半工装1和下半工装3后侧内圆形成的整圆组合作为锥形筒体工装可调直径。
本发明可以取得如下有益效果：
①本发明通过自动调节方式实现一套工装适应不同筒体直径的功能，极大程度上缩短了工装更换时间，自动化程度高。
②本发明通过切换工装前后两侧变径装置的工作位置，可同时适应圆柱和圆锥两种筒形，通用性及适应性强。
附图说明
图1本发明的整体结构正式图
图2本发明的整体结构左视图
图3上变径装置结构示意图
图4上半工装结构示意图
图5下半工装结构示意图
图6变径板结构示意图
图7限位块结构示意图
图8限位块正视图
图9变径固定块结构示意图
图10联动块结构示意图
图11变径前整体结构正视图
图12变径后整体结构正视图
图13变径前上变径装置示意图
图14变径后上变径装置示意图
图中：1、上半工装，1-1、上方形通孔，1-2、上圆弧形长孔、1-3、上半圆形突台，2、转动轴，3、下半工装，3-1、下方形通孔，3-2、下圆弧形长孔，3-3、下半圆形突台，4、下变径装置，5、平台底架，5-1、变径块，5-1-1、圆柱形突台，5-2、弹簧，5-3、限位块，5-3-1、弧形突台，5-3-2、圆形突台，5-3-3、楔形突台，5-4、变径固定块，5-4-1、长方形通孔，5-5、联动块，5-5-1、长方形突台，5-6、电动千斤顶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1-10所示，一种直径可调筒体加工辅助工装，包括上半工装1，转动轴2，下半工装3,下变径装置4，上变径装置5，上半工装1通过转动轴2铰接在下半工装3上，2组上变径装置5分别对称的安装在上半工装1前后两侧，每组2个上变径装置5分别对称安装在上半工装1左右两侧，2组下变径装置4分别对称的安装在下半工装3前后两侧，每组2个下变径装置4分别对称安装在上半工装3左右两侧。
上半工装1为半圆形结构，前后两侧有两个上半圆形突台1-3，左右两侧对称的开有2个上圆弧形长孔1-2,和4个上下下方形通孔3-1；下半工装2为半圆形结构，前后两侧有两个下半圆形突台3-3，左右两侧对称的开有2个下下圆弧形长孔3-2,和4个下下下方形通孔3-1。
上变径装置5，包括变径块5-1，弹簧5-2，限位块5-3，变径固定块5-4，联动块5-5，电动千斤顶5-6，变径块5-1为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形突台5-1-1，变径块5-1安装在上半工装1上，变径块5-1的2个圆柱形突台5-1-1分别穿过上半工装1一侧的2个上下下方形通孔3-1内，并安装在变径固定块5-4下部，使变径块5-1和变径固定块5-4可在上下下方形通孔3-1内沿上半工装1圆心方向滑动，限位块5-3正面下部有一弧形突台5-3-1，正面上部有2个左右对称的圆形突台5-3-2,背面下部有一楔形突台5-3-3,限位块5-3上的弧形突台5-3-1安装在上半工装1一侧的上圆弧形长孔1-2内，使限位块5-3可在上半工装1一侧的上圆弧形长孔1-2内前后滑动，当限位块5-3位于上圆弧形长孔1-2内部时，变径块5-1可沿圆心滑动，当变径块5-1沿圆心向内滑动至莫位置，限位块5-3沿上圆弧形长孔1-2向外滑动至表面与上半工装1上的上半圆形突台1-3齐平时，此时限位块5-3上的弧形突台5-3-1与变径块5-1上表面接触并锁死变径块5-1，2个弹簧5-2一端固定在上半工装1上，另一端分别对称的固定在限位块5-3上2个圆形突台5-3-2上，联动块5-5为L型结构，联动块5-5上部安装在电动千斤顶5-6上部，联动块5-5下部为倒楔形结构位于限位块5-3上的楔形突台5-3-3上部，联动块5-5下部为倒楔形结构的斜面与限位块5-3上的楔形突台5-3-3接触时，联动块5-5向下运动过程中即可将限位块5-3向外推出压缩弹簧5-2，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1穿过变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1，电动千斤顶5-6下部固定在上半工装1上，当电动千斤顶5-6顶起时即可带动联动块5-5向上运动，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面接触时即可通过变径固定块5-4带动变径块5-1滑动。
下变径装置4与上变径装置5结构相同，包括变径块5-1，弹簧5-2，限位块5-3，变径固定块5-4，联动块5-5，电动千斤顶5-6，变径块5-1为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形突台5-1-1，变径块5-1安装在上半工装1上，变径块5-1的2个圆柱形突台5-1-1分别穿过上半工装1一侧的2个下方形通孔3-1内，并安装在变径固定块5-4下部，使变径块5-1和变径固定块5-4可在下方形通孔3-1内沿上半工装1圆心方向滑动，限位块5-3正面下部有一弧形突台5-3-1，正面上部有2个左右对称的圆形突台5-3-2,背面下部有一楔形突台5-3-3,限位块5-3上的弧形突台5-3-1安装在上半工装1一侧的下圆弧形长孔3-2内，使限位块5-3可在上半工装1一侧的上圆弧形长孔1-2内前后滑动，当限位块5-3位于下圆弧形长孔3-2内部时，变径块5-1可沿圆心滑动，当变径块5-1沿圆心向内滑动至末位置，限位块5-3沿下圆弧形长孔3-2向外滑动至表面与上半工装1上的下半圆形突台3-3齐平时，此时限位块5-3上的弧形突台5-3-1与变径块5-1上表面接触并锁死变径块5-1，2个弹簧5-2一端固定在上半工装1上，另一端分别对称的固定在限位块5-3上2个圆形突台5-3-2上，联动块5-5为L型结构，联动块5-5上部安装在电动千斤顶5-6上部，联动块5-5下部为倒楔形结构位于限位块5-3上的楔形突台5-3-3上部，联动块5-5下部为倒楔形结构的斜面与限位块5-3上的楔形突台5-3-3接触时，联动块5-5向下运动过程中即可将限位块5-3向外推出压缩弹簧5-2，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1穿过变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1，电动千斤顶5-6下部固定在下半工装3上，当电动千斤顶5-6顶起时即可带动联动块5-5向上运动，联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面接触时即可通过变径固定块5-4带动变径块5-1滑动。
当上半工装1和下半工装3闭合时，上半工装1和下半工装3的两侧的内圆形成整圆为工装初始直径，此时位于上半工装1两侧的4个变径块5-1和下半工装3两侧的4个变径块5-1处于扩展状态，电动千斤顶5-6处于顶出状态。若筒体为圆柱形，需要改变直径时，可同时驱动上半工装1两侧和下半工装3两侧的电动千斤顶5-6压缩使上半工装1两侧的4个变径块5-1和下半工装3两侧的4个变径块5-1相圆心滑动聚拢，并形成整圆作为圆柱筒体工装可调直径。若所需更换的筒体为锥形，则需要使位于上半工装1和下半工装3后侧的电动千斤顶5-6保持顶出状态，驱动上半工装1和下半工装3前侧的电动千斤顶5-6压缩，使上半工装1和下半工装3前侧得4个变径块5-1形成的整圆与上半工装1和下半工装3后侧内圆形成的整圆组合作为锥形筒体工装可调直径。
如图11-14所示，初始状态位于上半工装1和下半工装3两侧的变径板5-1处于扩展状态，千斤顶5-6处于顶出状态，联动块5-5上的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面接触，当限位块5-3位于上圆弧形长孔1-2内部，弹簧5-2处于松弛状态，上半工装1和下半工装3两侧内圆形成的整圆为工装初始直径。若要更换的筒体为圆柱形，需要变换变换直径时，首先驱动位于上半工装1和下半工装3两侧的千斤顶5-6压缩带动联动块5-5向圆心运动，此时联动块5-5内侧下部的长方形突台5-5-1与变径固定块5-4上的长方形通孔5-4-1上表面出现间隙，变径固定块5-4带动变径板5-1向圆心滑动，当变径板5-1滑动至上下下方形通孔3-1末端时，上半工装1和下半工装3两侧的变径板5-1形成一个整圆作为调节后直径，此时电动千斤顶5-6继续压缩，使联动块5-5下部的倒楔形结构的斜面与限位块5-3上楔形突台5-3-3的斜面接触，将限位块5-3沿上圆弧形长孔1-2向外推出同时压缩弹簧5-2，直至限位块5-3表面与上半工装1上的上半圆形突台1-3齐平，此时限位块5-3上的弧形突台5-3-1与变径块5-1上表面接触并锁死变径块5-1，完成变径操作。
若所需更换的筒体为锥形，则需要使位于上半工装1和下半工装3后侧的电动千斤顶5-6保持顶出状态，驱动上半工装1和下半工装3前侧的电动千斤顶5-6压缩，并重复上述操作。使上半工装1和下半工装3前侧得4个变径块5-1形成的整圆与上半工装1和下半工装3后侧内圆形成的整圆组合作为锥形筒体工装可调直径。

Claims (1)

1.一种直径可调筒体加工辅助工装，包括上半工装(1)，转动轴(2)，下半工装(3),下变径装置(4)，上变径装置(5)；所述的上半工装(1)通过转动轴(2)铰接在下半工装(3)上；所述的2组上变径装置(5)分别对称的安装在上半工装(1)前后两侧，每组2个上变径装置(5)分别对称安装在上半工装(1)左右两侧；所述的2组下变径装置(4)分别对称的安装在下半工装(3)前后两侧，每组2个下变径装置(4)分别对称安装在下半工装(3)左右两侧；
所述的上半工装(1)为半圆形结构；前后两侧有两个上半圆形凸台(1-3)，上半圆形凸台(1-3)左右两侧对称的开有2个上圆弧形长孔(1-2),和4个上方形通孔(1-1)；所述的下半工装(3)为半圆形结构；前后两侧有两个下半圆形凸台(3-3)，左右两侧对称的开有2个下圆弧形长孔(3-2),和4个下方形通孔(3-1)；
所述的上变径装置(5)，包括变径块(5-1)，弹簧(5-2)，限位块(5-3)，变径固定块(5-4)，联动块(5-5)，电动千斤顶(5-6)；所述的变径块(5-1)为四分之一圆环形状，背部有2个左右对称的圆柱形凸台(5-1-1)，变径块(5-1)的2个圆柱形凸台(5-1-1)分别穿过上半工装(1)一侧的2个上方形通孔(1-1)内，并安装在变径固定块(5-4)下部，使变径块(5-1)和变径固定块(5-4)可在上方形通孔(1-1)内纵向滑动；所述的限位块(5-3)正面下部有一弧形凸台(5-3-1)，正面上部有2个左右对称的圆形凸凸台(5-3-2),背面下部有一楔形凸凸台(5-3-3),限位块(5-3)上的弧形凸台(5-3-1)安装在上半工装(1)一侧的上圆弧形长孔(1-2)内，使限位块(5-3)可在上半工装(1)一侧的上圆弧形长孔(1-2)内前后滑动；所述的2个弹簧(5-2)一端固定在上半工装(1)上，另一端分别对称的固定在限位块(5-3)上2个圆形凸台(5-3-2)上；所述的联动块(5-5)为L型结构，联动块(5-5)上部安装在电动千斤顶(5-6)上部，联动块(5-5)下部为倒楔形结构位于限位块(5-3)上的楔形凸台(5-3-3)上部，联动块(5-5)下部为倒楔形结构的斜面与限位块(5-3)上的楔形凸台(5-3-3)接触时，联动块(5-5)向下运动过程中即可将限位块(5-3)向外推出压缩弹簧(5-2)，联动块(5-5)内侧下部的长方形凸台(5-5-1)穿过变径固定块(5-4)上的长方形通孔(5-4-1)；所述的上电动千斤顶(5-6)下部固定在上半工装(1)上，当上电动千斤顶(5-6)顶起时即可带动联动块(5-5)向上运动，联动块(5-5)内侧下部的长方形凸台(5-5-1)与变径固定块(5-4)上的长方形通孔(5-4-1)上表面接触时即可通过变径固定块(5-4)带动变径块(5-1)滑动；
所述的下变径装置(4)与上变径装置(5)结构相同，包括变径块(5-1)，弹簧(5-2)，限位块(5-3)，变径固定块(5-4)，联动块(5-5)，电动千斤顶(5-6)；所述的变径块(5-1)为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形凸台(5-1-1)，变径块(5-1)的2个圆柱形凸台(5-1-1)分别穿过上半工装(1)一侧的2个下方形通孔(3-1)内，并安装在变径固定块(5-4)下部，使变径块(5-1)和变径固定块(5-4)可在下方形通孔(3-1)内纵向滑动；所述的限位块(5-3)正面下部有一弧形凸台(5-3-1)，正面上部有2个左右对称的圆形凸台(5-3-2),背面下部有一楔形凸台(5-3-3),限位块(5-3)上的弧形凸台(5-3-1)安装在上半工装(1)一侧的下圆弧形长孔(3-2)内，使限位块(5-3)可在上半工装(1)一侧的下圆弧形长孔(3-2)内前后滑动凸台凸台凸台凸台；所述的2个弹簧(5-2)一端固定在下半工装(3)上，另一端分别对称的固定在限位块(5-3)上2个圆形凸台(5-3-2)上；所述的变径块(5-1)为四分之一圆形状，背部有2个左右对称的圆柱形凸台(5-1-1)，变径块(5-1)安装在下半工装(3)上，变径块(5-1)的2个圆柱形凸台(5-1-1)分别穿过下半工装(3)一侧的2个方形通孔(3-1)内，并安装在变径固定块(5-4)下部，使变径块(5-1)和变径固定块(5-4)可在方形通孔(3-1)内纵向滑动；所述的联动块(5-5)为L型结构，联动块(5-5)上部安装在电动千斤顶(5-6)上部，联动块(5-5)下部为倒楔形结构位于限位块(5-3)上的楔形凸台(5-3-3)上部，联动块(5-5)下部为倒楔形结构的斜面与限位块(5-3)上的楔形凸台(5-3-3)接触时，联动块(5-5)向下运动过程中即可将限位块(5-3)向外推出压缩弹簧(5-2)，联动块(5-5)内侧下部的长方形凸台(5-5-1)穿过变径固定块(5-4)上的长方形通孔(5-4-1)；所述的上电动千斤顶(5-6)下部固定在下半工装(3)上，当上电动千斤顶(5-6)顶起时即可带动联动块(5-5)向上运动，联动块(5-5)内侧下部的长方形凸台(5-5-1)与变径固定块(5-4)上的长方形通孔(5-4-1)上表面接触时即可通过变径固定块(5-4)带动变径块(5-1)滑动。
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