油水分离器焊接设备的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种油水分离器焊接设备。

背景技术：

油水分离器壳体包括由对称设置的左壳体和右壳体焊接形成，即油水分离器(即本发明中涉及的工件)在焊接加工过程中，工件包括适于对接的左壳体和右壳体，在左壳体和右壳体对接处形成的缝隙进行焊接即可实现整个的工件。也即对于整体的油水分离器(工件)来说包括工件壳体和在工件壳体上形成的焊缝，此处的焊缝需要沿着工件的径向实现圆周性的焊接，才能确保焊接后的工件的完整性和牢固度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种油水分离器焊接设备，以解决油水分离器的环形缝隙的焊接的技术问题。

本发明的油水分离器焊接设备是这样实现的：

一种油水分离器焊接设备，包括：焊接工作台，以及设于所述焊接工作台上的工件夹紧单元、工件焊接单元；其中

所述工件夹紧单元包括分别适于从工件轴线方向的两端以夹紧工件的定夹紧机构和动夹紧机构，以及与所述动夹紧机构相连的以驱动该动夹紧机构朝向所述定夹紧机构移动的第一平移驱动组件；以及

所述工件焊接单元包括适于对工件进行焊接的焊枪，以及与所述焊枪相连的以带动焊枪调整该焊枪相对于工件的位置的焊枪位置调整机构。

在本发明较佳的实施例中，所述定夹紧机构包括适于夹紧工件轴线方向的一端的定气动卡盘、与所述定气动卡盘相连的第一蜗轮减速器，以及与所述第一蜗轮减速器相连的第一减速器直流伺服电机；

所述动夹紧机构包括适于夹紧工件轴线方向的另一端的动气动卡盘、与所述动气动卡盘相连的动定位架，以及与所述动定位架垂直相连的动支撑座；其中所述动支撑座与所述第一平移驱动组件相连。

在本发明较佳的实施例中，所述第一平移驱动组件包括设于所述焊接工作台上的一对线性导轨、设于一对所述线性导轨之间的滚珠丝杠、以及与所述滚珠丝杠相连的第二伺服电机；

所述动支撑座通过一丝母与所述滚珠丝杠相连。

在本发明较佳的实施例中，所述动气动卡盘与动定位架之间通过一轴承相连。

在本发明较佳的实施例中，所述焊枪包括焊头和与所述焊头垂直相连的焊柄；

所述焊枪位置调整机构包括与所述焊柄相连的焊枪夹持器、与所述焊枪夹持器相连的焊枪夹持器座、与所述焊枪夹持器座相连的接轴、与所述接轴相连的燕尾滑座、与所述燕尾滑座相连的支撑架体，以及与所述支撑架体相连的以适于带动该支撑架体旋转的旋转驱动组件；

所述焊枪位置调整机构还包括在所述接轴与燕尾滑座之间设有的y轴位移调整组件，以及在所述焊枪夹持器与焊枪夹持器座之间设有的x轴位移调整组件。

在本发明较佳的实施例中，所述焊枪夹持器包括适于形成夹持焊柄的夹持区间的左焊片和右焊片；所述左焊片与右焊片对应夹持区间的一侧相连，以及在所述左焊片和右焊片对应夹持区间的另一侧边沿形成有开口，且形成开口的左焊片和右焊片的侧边沿处适于通过第一锁紧螺钉锁紧该开口处。

在本发明较佳的实施例中，所述焊枪夹持器座包括相连的第一座体和第二座体；所述第一座体用以与焊枪夹持器相连；所述第二座体用以与接轴相连；

所述第二座体包括适于形成套接于接轴上的套接区间的左座体和右座体；所述左座体和右座体对应套接区间的一侧相连，以及在所述左座体和右座体对应套接区间的另一侧边沿形成有缝隙，且形成缝隙的左座体和右座体的侧边沿处适于通过第二锁紧螺钉锁紧该缝隙处。

在本发明较佳的实施例中，所述x轴位移调整组件包括在所述第一座体内部设有的收容腔体、部分地容纳于所述收容腔体中的且与所述焊枪夹持器相连的联动杆、容纳于所述收容腔体中的且与所述联动杆套接的x轴移动丝杠，以及设于所述第一座体外部的且与所述x轴移动丝杠的一端相连的x轴旋转手轮；

所述收容腔体内部固设有一与所述x轴移动丝杠相连的连接丝母。

在本发明较佳的实施例中，所述旋转驱动组件包括与支撑架体相连的第二减速器，以及与所述第二减速器相连的第二伺服电机。

在本发明较佳的实施例中，所述y轴位移调整组件包括与所述燕尾滑座滑动相连的滑块、设于所述燕尾滑座上的y轴移动丝杠，以及与所述y轴移动丝杠的一端相连的y轴旋转手轮；其中

所述滑块与所述接轴固连以使得滑块带动接轴同步运动。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的油水分离器焊接设备，通过工件夹紧单元实现对于工件轴线方向两端的夹紧，再通过工件焊接单元对于工件的缝隙处进行焊接，整体过程实现机械化，不仅加快了焊接效率，而且可以避免人工焊接过程中存在主观影响因素。

附图说明

图1为本发明的油水分离器的结构示意图；

图2为本发明的油水分离器焊接设备的第一视角结构示意图；

图3为本发明的油水分离器焊接设备的第二视角结构示意图；

图4为本发明的油水分离器焊接设备的第三视角结构示意图；

图5为本发明的油水分离器焊接设备的局部剖视结构示意图；

图6为图5的i部放大结构图；

图7为本发明的油水分离器焊接设备的局部结构示意图一；

图8为本发明的油水分离器焊接设备的局部结构示意图二；

图9为本发明的油水分离器焊接设备的局部结构示意图三。

图中：工件1、左壳体2、右壳体3、环形缝隙4、焊接工作台5、焊枪6、定气动卡盘7、第一蜗轮减速器8、第一减速器直流伺服电机9、动气动卡盘11、动定位架12、动支撑座13、线性导轨14、滚珠丝杠15、第二伺服电机16、丝母17、电机座19、轴承20、焊柄21、左焊片22、右焊片23、第二锁紧螺钉24、第一座体25、左座体26、右座体27、接轴28、燕尾滑座29、绝缘套30、收容腔体31、联动杆32、x轴旋转手轮33、连接丝母35、x轴移动丝杠37、支撑架体38、第二减速器39、第二伺服电机41、减速器固定架42、滑块43、y轴移动丝杠44、y轴旋转手轮45、基部48、翅翼49。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1至图9所示，本实施例提供了一种油水分离器焊接设备，包括：焊接工作台5，以及设于焊接工作台5上的工件夹紧单元、工件焊接单元；此处需要说明的，本实施例针对的工件1是指由左壳体2和右壳体3对接后焊接形成的工件1，例如油水分离器。

工件夹紧单元包括分别适于从工件轴线方向的两端以夹紧工件的定夹紧机构和动夹紧机构，以及与动夹紧机构相连的以驱动该动夹紧机构朝向定夹紧机构移动的第一平移驱动组件。此处需要说明的是对于工件轴线方向的两端对应的是适于焊接形成工件整体的左壳体2和右壳体3的两个端部，此处的两个端部为左壳体2和右壳体3相背离的两端，而左壳体2和右壳体3相对应的两端适于对接形成需要焊接的端口。定夹紧机构和动夹紧机构分别用于卡接左壳体2和右壳体3中的其中一个壳体，左壳体2和右壳体3为对称结构，可以互换，故此，本实施例仅仅以定夹紧机构夹持右壳体3，而动夹紧机构夹持左壳体2为例。

工件焊接单元包括适于对工件进行焊接的焊枪6，以及与焊枪6相连的以带动焊枪6调整该焊枪6相对于工件的位置的焊枪6位置调整机构。

具体的，定夹紧机构包括适于夹紧工件轴线方向的一端的定气动卡盘7、与定气动卡盘7相连的第一蜗轮减速器8，以及与第一蜗轮减速器8相连的第一减速器直流伺服电机9。此处的定气动卡盘7用于卡接右壳体3，由于定气动卡盘7与第一蜗轮减速器8相连，当第一减速器直流伺服电机9运作时，定气动卡盘7在第一蜗轮减速器8的作用下，可以带动右壳体3进行旋转。

动夹紧机构包括适于夹紧工件轴线方向的另一端的动气动卡盘11、与动气动卡盘11相连的动定位架12，以及与动定位架12垂直相连的动支撑座13；其中动支撑座13与第一平移驱动组件相连。此处的动气动卡盘11用于卡接左壳体2，由于工件包括的左壳体2和右壳体3需要分别从左壳体2和右壳体3的端部进行卡接后，再实现左壳体2和右壳体3对接后将两者进行卡紧，才能实现对于左壳体2和右壳体3的同步旋转，然后在旋转的过程中实现对于左壳体2和右壳体3对接处形成的环形缝隙4的焊接。此处设计的第一平移驱动组件的作用就在于使得动气动卡盘11卡接左壳体2后，带动左壳体2朝向定气动卡盘7卡接的右壳体3一侧移动，使得左壳体2可以跟右壳体3对接形成环形的缝隙，再有定气动卡盘7和动气动卡盘11实现对于对接后的左壳体2和右壳体3的卡紧。

具体的，在本实施例中的第一平移驱动组件包括设于焊接工作台5上的一对线性导轨14、设于一对线性导轨14之间的滚珠丝杠15、以及与滚珠丝杠15相连的第二伺服电机4116；动支撑座13通过一丝母17与滚珠丝杠15相连。此处的第二伺服电机4116通过一电机座19与焊接工作台5固连。当第二伺服电机4116运作的时候，可以实现将滚珠丝杠15的旋转运动转化为动支撑座13相对于焊接工作台5的直线运动，从而通过第二伺服电机4116的转轴的正向旋转和反向旋转来达到使得动夹紧机构相对于定夹紧机构的相向和相离运动。

由于对对接后的左壳体2和右壳体3形成的环形缝隙4需要进行圆周性的焊接，本实施例采用的方式是通过左壳体2和右壳体3的同步旋转来实现焊枪6位置不变的情况下实现工件的圆周性的焊接。为了节约能耗，本实施例对于左壳体2和右壳体3采用一个旋转驱动动力结构，即在定夹紧机构设置的第一减速器直流伺服电机9，而对于动夹紧机构位置不再另外设置旋转动力结构，故此，此处的动夹紧机构出是随着右壳体3的旋转而使得左壳体2被动旋转的，为了使得左壳体2可以相对于左夹紧机构顺畅旋转，本实施例设置的动气动卡盘11与动定位架12之间通过一轴承20相连，即当左壳体2和右壳体3同步旋转的时候，动气动卡盘11保持与左壳体2相同的运动轨迹，随着左壳体2同步旋转，此处的轴承20可以实现动气动卡盘11相对于动定位架12的顺畅旋转。

又具体的，本实施例采用的焊枪6包括焊头和与焊头垂直相连的焊柄21。其中，焊头适于对对接后的左壳体2和右壳体3形成的环形缝隙4处进行焊接。

焊枪6位置调整机构包括与焊柄21相连的焊枪6夹持器、与焊枪6夹持器相连的焊枪6夹持器座、与焊枪6夹持器座相连的接轴28、与接轴28相连的燕尾滑座29、与燕尾滑座29相连的支撑架体38，以及与支撑架体38相连的以适于带动该支撑架体38旋转的旋转驱动组件。

焊枪6位置调整机构还包括在接轴28与燕尾滑座29之间设有的y轴位移调整组件，以及在焊枪6夹持器与焊枪6夹持器座之间设有的x轴位移调整组件。

具体的，焊枪6夹持器包括适于形成夹持焊柄21的夹持区间的左焊片22和右焊片23；左焊片22与右焊片23对应夹持区间的一侧相连，以及在左焊片22和右焊片23对应夹持区间的另一侧边沿形成有开口，且形成开口的左焊片22和右焊片23的侧边沿处适于通过第一锁紧螺钉锁紧该开口处。焊柄21适于插入在夹持区间中以便于左焊片22和右焊片23将焊柄21夹紧。

又具体的，焊枪6夹持器座包括相连的第一座体25和第二座体；第一座体25用以与焊枪6夹持器相连；第二座体用以与接轴28相连；第二座体包括适于形成套接于接轴28上的套接区间的左座体26和右座体27；左座体26和右座体27对应套接区间的一侧相连，以及在左座体26和右座体27对应套接区间的另一侧边沿形成有缝隙，且形成缝隙的左座体26和右座体27的侧边沿处适于通过第二锁紧螺钉24锁紧该缝隙处。接轴28适于插设在套接区间中，此处可选的在套接区间内部设有一环形的绝缘套30，来实现接轴28与焊枪6夹持器座夹紧后的稳定性。

需要加以说明的是，对于此处的焊柄21与焊枪6夹持器的不同部位的相连，以及焊枪6夹持器座与接轴28的不同部位相连，都可以来调节焊头相对于工件的位置，因此，此处对于焊头相对于工件径向位置的调整灵活性很强，可以适用不同尺寸型号的工件。

虽然通过焊柄21与焊枪6夹持器的位置调整以及焊枪6夹持器座与接轴28的位置调整可以调整焊头相对于工件的位置，但是上述两个调节过程相对来说精度不高，即对于微小位置内的调整无法实现，因此，本实施例还设计了用于微小地调整焊头相对于工件位置的结构，即本实施例的x轴位移调整组件，具体的，x轴位移调整组件包括在第一座体25内部设有的收容腔体31、部分地容纳于收容腔体31中的且与焊枪6夹持器相连的联动杆32、容纳于收容腔体31中的且与联动杆32套接的x轴移动丝杠37，以及设于第一座体25外部的且与x轴移动丝杠37的一端相连的x轴旋转手轮33；收容腔体31内部固设有一与x轴移动丝杠37相连的连接丝母3517。该连接丝母3517固设于收容腔体31中，使得通过与x轴移动丝杠37相连的x轴旋转手轮33在手部旋转作用下，由于连接丝母3517与x轴移动丝杠37的作用，使得x轴移动丝杠37可以沿着收容腔体31的轴线方向移动，从而带动焊枪6夹持器位置的变化。在此过程中，联动杆32部分地与x轴移动丝杠37套接，联动杆32的外壁与收容腔体31的内壁接触，使得联动杆32可以形成对于x轴移动丝杠37移动过程中的径向位置的限定，防止x轴移动丝杠37移动过程中出现径向的位置偏移而影响与焊头相对于工件的位置的精确度。

本实施例还需要特别加以说明的是，对于同一种规格尺寸的工件来说，焊头相对于工件的位置不需要经常通过焊柄21与焊枪6夹持器的位置调整、焊枪6夹持器座与接轴28的位置，以及x轴位移调整组件调整来调整焊头相对于工件的位置，因为对于同一种规格尺寸的工件来说，只要初次设定好焊头相对于工件的位置后，

由于工件在焊接前和焊接后需要进行转移，为了避免焊头对于工件转移的影响，本实施例还设置了适于带动焊头旋转以远离工件的结构，即本实施例的旋转驱动组件，具体的旋转驱动组件包括与支撑架体38相连的第二减速器39，以及与第二减速器39相连的第二伺服电机4116。此处的第二伺服电机4116与焊接工作台5的侧边固定相连，而第二减速器39则是与一减速器固定架42相连，减速器固定架42与焊接工作台5固连。随着第二伺服电机4116的运作，可以实现带动支撑架体38做相对于焊接工作台5的旋转运动，进而同步带动焊头相对应于焊接工作台5的旋转运动，以实现焊头的旋转来接近或远离工件1。

为了使得焊头接近工件的需要焊接的环形缝隙4处，本实施例设计了y轴位移调整组件来调整焊头相对于工件的高度，具体的，本实施例采用的y轴位移调整组件包括与燕尾滑座29滑动相连的滑块43、设于燕尾滑座29上的y轴移动丝杠44，以及与y轴移动丝杠44的一端相连的y轴旋转手轮45；其中滑块43与接轴28固连以使得滑块43带动接轴28同步运动。燕尾滑座29内部设有一空心腔体可以适于y轴移动丝杠44容纳其中，y轴移动丝杠44用于与y轴旋转手轮45相连的端部则穿出燕尾滑座29的空心腔体，即伸出在燕尾腔体的外部，此处的燕尾滑座29为现有技术中的常用结构，本实施例不再赘述其具体的结构特征。此处的滑块43通过一丝母17与y轴移动丝杠44相连，当手部旋转y轴旋转手轮45的时候，可以实现将y轴移动丝杠44的旋转运动转化为滑块43相对于燕尾滑座29的直线移动。

为了避免y轴旋转手轮45出现误操作而造成焊头位置的变化，此处的y轴移动丝杠44伸出在燕尾滑座29外部的部分套设有一弹性镶条，该弹性镶条包括用于与燕尾滑座29的外壁相连的基部48，以及与基部48相连的且具有弹性的一对适于径向地卡箍y轴移动丝杠44的翅翼49，当一对翅翼49常态下卡紧y轴移动丝杠44伸出在燕尾滑座29外部的部分上时，一对翅翼49会形成对于y轴移动丝杠44旋转的阻力，因此，在一般触碰y轴旋转手轮45时，不易形成y轴移动丝杠44的旋转。而当需要y轴移动丝杠44旋转时，对于一对翅翼49进行弹开，使得一对翅翼49解除对于y轴移动丝杠44的卡箍作用，便于实施y轴移动丝杠44的旋转。

可选的，本实施例中涉及的第一减速器直流伺服电机9和第二伺服电机4116可电性连接同一个控制柜，以及焊头也可与控制柜相连，来实现通过控制柜智能化地控制整体的油水分离器的焊接操作。

本实施例的油水分离器焊接设备具体的实施原理为：

将左壳体2由动气动卡盘11进行夹紧，而右壳体3则由定气动卡盘7夹紧。再由第二伺服电机4116运作使得动气动卡盘11向定气动卡盘7一侧移动，使得左壳体2和右壳体3对接，而在两个壳体对接处形成环形缝隙4。工件焊接单元的焊枪6在焊枪6位置调整机构的作用下调整位置使得焊头对准环形缝隙4进行对环形缝隙4的焊接。然后在旋转驱动动力结构的作用下实现工件的径向旋转，使得焊头随着工件的旋转而对工件上的环形缝隙4进行周向的焊接，以此来实现对于工件整体的环形缝隙4的焊接。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。