[0001] 本发明涉及液压缸焊接加工技术领域，尤其涉及一种液压缸加工工装。

[0002] 液压缸是一种将液压能转化为机械能，实现直线往复运动或摆动往复运动的执行元件，广泛用于工程机械转向、举升、翻斗等功能。主要组成零件有缸盖、缸体、活塞杆、活塞、密封导向件等，其中缸体是保证液压缸功能的重要零部件。缸体由缸底和缸筒焊接而成，其焊接装置是保证焊接质量的重要工装。

[0003] 传统的焊接装置包括焊接设备主体、焊枪主机及手动调节结构、设备支撑座、设备尾座等结构，安装及定位结构比较复杂，且需要手动操作、手动定位、不方便操作，加工效率低，自动化程度低。

[0004] 针对上述问题，专利号为CN116748784B的中国发明专利公开了一种法兰式液压缸缸体焊接装置，将缸筒横置后进行焊接，通过各个定位、限位、感应组件，自动实现工件的定位与调正，从而避免人为手动调整，能够实现自动定位、自动化焊接，定位精度高、焊接效率高，方便操作：此外，还能够一次性实现定位、夹紧、预热、焊接、清理完整的工作过程。

[0005] 但上述方案适用性相对较差，处理不同规格的液压缸需要更换及调整多个部件，焊接处理前需要预安装缸底定位芯轴，整体过程繁琐且成本相对较高；且焊接过程中产生的灰尘杂物会粘连并积累在托辊组件及各个导轨上，严重影响整个工装各部件的灵活顺畅运行的同时增加了缸筒划伤的概率，不利于高质量生产。

[0006] 因此，需要一种适用性强、能够适用于多规格液压缸的加工、自动化程度高、整体成本相对较为低廉、灰尘杂物对工装整体运行的影响较小的液压缸加工工装。

[0055] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

[0056] 需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0057] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0058] 实施例一：

[0059] 如图1至图6所示，本申请液压缸加工工装用于将缸筒001和缸底002在缸底002的止口021位置稳定的拼接组合在一起并将二者固定，以便预热、焊接、焊缝清理等操作的进行；液压缸加工工装包括支撑伸缩柱100、探入定位组件200、转动承载体300、移位机械臂400、动力组件和控制单元。

[0060] 所述支撑伸缩柱100为纵向设置的伸缩柱，底部固定在地面上，为电动伸缩柱、液压缸或气缸，在控制单元的控制下进行伸缩，用于承载并带动探入定位组件200上下移动以便装卸缸筒001。

[0061] 所述支撑伸缩柱100的顶部定位有衔接体110，衔接体110为横置的杆体或板体，用于连接支撑伸缩柱100与探入定位组件200；所述衔接体110的一端转动连接在支撑伸缩柱100的顶部，转动轴轴向与支撑伸缩柱100的轴向相同，在控制单元和动力组件的协同控制下进行转动。

[0062] 所述探入定位组件200整体为杆状，纵向设置，顶端转动连接在衔接体110下方，连接位置靠近衔接体110远离支撑伸缩柱100的端部；探入定位组件200在控制单元和动力组件的协同控制下绕自身轴线进行转动，以便在固定缸筒001后带动缸筒001绕自身轴线进行转动；所述探入定位组件200的中部为笼状结构，由多个杆体铰接组合而成，受力形变后发生弯折并径向胀大抵在缸筒001内壁上将其固定，探入定位组件200底部为夹爪状结构且底部靠近中心的位置设有纵向设置的伸缩杆，使用时通过夹紧缸底002的止口021的方式将缸底002定位，通过控制位于底部的伸缩杆伸长的方式下压缸底002配合转动承载体300将缸底002固定。

[0063] 所述探入定位组件200包括承载杆210、承载伸缩杆220、固定伸缩杆230、组合杆240、抵触轮250、夹紧杆组件和底伸缩杆270；

[0064] 所述承载杆210为纵向设置的硬质杆体，顶部绕自身轴线转动连接在衔接体110上，在控制单元和动力组件的协同控制下进行转动，用于承载定位固定伸缩杆230及组合杆240；

[0065] 所述固定伸缩杆230为纵向设置的气缸、液压缸或电动伸缩杆，顶部固定在承载杆210的底部，受控于控制单元进行伸缩，用于通过自身伸缩带动组合杆240形变使其发生径向胀缩以便固定缸筒001以及取消对缸筒001的固定；

[0066] 所述承载伸缩杆220为气缸、液压缸或电动伸缩杆，纵向设置，起到衔接和承载的作用，固定在固定伸缩杆230的下方；

[0067] 所述组合杆240的数量为三个，两端分别铰接在承载杆210的底部靠近边缘的位置以及承载伸缩杆220的顶部靠近边缘的位置，三个组合杆240之间间距相等，均布在固定伸缩杆230的周圈；

[0068] 所述组合杆240由上侧杆241和下侧杆242端部铰接在一起组合而成，常态下呈V字形；固定伸缩杆230伸长会使上侧杆241和下侧杆242之间的角度增大，反之减小；

[0069] 所述组合杆240的所有转动轴的轴线均垂直于固定伸缩杆230的轴线；

[0070] 所述抵触轮250为柱形橡胶轮，数量为3个，与组合杆240一一对应，绕自身轴线转动连接在组合杆240上，且转动轴与上侧杆241和下侧杆242的铰接轴同轴；组合杆240的弯折角度减小时，抵触轮250首先抵触挤压缸筒001的内壁并发生形变将缸筒001固定；

[0071] 所述夹紧杆组件的主体为夹爪状结构，包括3根转动夹紧杆261、控制伸缩杆263和控制拉绳264；所述转动夹紧杆261为硬质直杆，一端铰接在承载伸缩杆220的底部靠近边缘的位置，另一端固定有杆头片体262；所述转动夹紧杆261的铰接位置设有扭簧，扭簧的存在使得转动夹紧杆261具备朝向远离控制伸缩杆263的方向转动的趋势；所述杆头片体262为硬质塑料片或金属片，为矩形或三角形，用于与止口021直接接触；3根转动夹紧杆261呈辐射状排列；所述控制伸缩杆263用于控制转动夹紧杆261的转动，为纵向设置的气缸、液压缸或电动伸缩杆，在控制单元的控制下进行伸缩；所述控制伸缩杆263的顶端固定在承载伸缩杆220的底部；所述控制拉绳264为钢丝绳，用于传导作用力，与转动夹紧杆261一一对应，一端固定在控制伸缩杆263的底部靠近边缘的位置，另一端固定在转动夹紧杆261的侧壁上靠近底端的位置；所述控制伸缩杆263伸缩时，协同扭簧带动转动夹紧杆261进行转动；

[0072] 所述底伸缩杆270为纵向设置的气缸、液压缸或电动伸缩杆，顶端固定在控制伸缩杆263的底部，伸长状态下长度大于转动夹紧杆261的长度，用于在控制单元的控制下适时伸长进而下压缸底002，配合转动承载体300将缸底002固定。

[0073] 进一步的，所述底伸缩杆270的底部定位有抵触块271，抵触块271为底面为平面的硬质块或软块。

[0074] 所述转动承载体300定位在地面上，包括底盘310、转动柱320、承载片330和弹力体340；所述底盘310固定在地面上；所述转动柱320为顶部开口的空心柱，位于底盘310的顶部，绕自身轴线转动连接在底盘310上；所述底盘310与转动柱320之间设有轴承；所述承载片330为钢丝编织而成的软片或软网，使用时与缸底002直接接触；所述弹力体340的数量为
3个及以上，为拉簧，均布在承载片330的周圈，一端固定在承载片330的边缘上，另一端固定在转动柱320的顶部开口边缘，进而将承载片330绷紧并固定；所述承载片330受下压的力时，弹力体340积蓄弹力势能；缸底002移动至转动承载体300正上方后，所述转动承载体300的轴线与探入定位组件200的轴线重合。

[0075] 所述移位机械臂400用于夹紧缸底002并将其移动至转动承载体300上，保障缸底002与转动承载体300基本同轴，为现有技术；所述移位机械臂400的端部为电动或气动夹子，包括两个在夹紧时相向移动的夹板410；夹板410相对的面上均设有一个半球形的抵触囊420；所述抵触囊420为弹力橡胶囊，二者相连通，夹紧缸底002时与缸底002直接接触；抵触囊420的存在使得夹紧杆组件在夹紧定位缸底002时能够相对更容易得移动缸底002进而实现更精准的定位。

[0076] 所述动力组件用于为本申请液压缸加工工装各部件的运行提供动力，所述控制单元起到控制液压缸加工工装各部件协调运行的作用，均为现有技术，在此不进行赘述。

[0077] 优选的，所述控制单元为可编程逻辑控制器与控制按键的组合。

[0078] 进一步的，本申请液压缸加工工装还包括预热组件、焊接组件和焊缝清理组件，三者分别用于焊前预热、缸筒001与缸底002的焊接、焊缝的清理；三者均设置在转动承载体300的一侧，三者均为现有技术，在此不进行赘述。

[0079] 本申请液压缸加工工装实际使用时：

[0080] 1.首先利用运载机器人或输送带将竖向摆放的缸筒001运输至支撑伸缩柱100附近；

[0081] 2.控制支撑伸缩柱100伸长并控制衔接体110转动，而后控制支撑伸缩柱100缩短，使得探入定位组件200插入缸筒001中适当深度(深度依据规格与需要设定)；

[0082] 3.控制固定伸缩杆230缩短，使得组合杆240及抵触轮250形变进而将缸筒001固定；

[0083] 4.控制支撑伸缩柱100伸长，并控制衔接体110转动，使得缸筒001上移并移动至转动承载体300的正上方并悬空，此时缸筒001与转动承载体300同轴；

[0084] 5.控制移位机械臂400夹持缸底002并将缸底002移动至转动承载体300与缸筒001之间，使得缸筒001与缸底002基本同轴，并使其底部抵触承载片330；

[0085] 6.为了保障缸筒001与缸底002拼接的准确性，此时控制承载伸缩杆220伸长，使得转动夹紧杆261探出缸筒001的底部；而后控制夹紧杆组件运行从止口021位置将缸底002夹紧；夹紧过程中，缸底002因受力变得与缸筒001同轴；

[0086] 7.此后控制底伸缩杆270伸长，垂直下压缸底002将其固定；控制伸缩杆263收缩，转动夹紧杆261转动；

[0087] 8.控制固定伸缩杆230逐步伸长，使得缸筒001在自重影响下下移并与缸底002拼接在一起；而后控制固定伸缩杆230收缩将缸筒001重新固定；

[0088] 9.控制承载杆210转动，与此同时进行焊前预热、缸筒001与缸底002的焊接、焊缝的清理的操作；

[0089] 10.控制支撑伸缩柱100伸长控制衔接体110转动，将焊接好的成品转移走。

[0090] 若所加工液压缸对缸筒001与缸底002之间的角度有要求，则在探入定位组件200拾取前以及移位机械臂400夹取前便将缸筒001和缸底002按需求角度摆好；或在二者拼接前便控制承载杆210转动带动缸筒001转动进行调整。

[0091] 优选的，所述衔接体110为伸缩杆结构。

[0092] 优选的，所述抵触块271球接在底伸缩杆270的底部。

[0093] 优选的，所述抵触块271上设有角度传感器，角度传感器与控制单元信号连接，用于判定抵触块271是否处于水平状态，以此校验缸底002是否发生偏斜，进而判断是否与缸筒001正常拼接。

[0094] 优选的，所述探入定位组件200上设有用于实时检测自身总长的长度传感器，以此校验焊接时缸筒001与缸底002顶面的间距是否为预估数值，以此判断缸底002是否未与缸筒001正常拼接。

[0095] 优选的，所述抵触囊420与气泵连通，在控制单元的控制下进行胀缩，以此适用更多规格的缸底002。

[0096] 优选的，在转动夹紧杆261夹紧缸底002的同时，控制抵触囊420排气，以便减少转动夹紧杆261的阻力。

[0097] 优选的，所述转动承载体300的一侧设有吸尘组件，吸尘组件为吸尘器，进气口靠近转动承载体300设置，用于减少灰尘杂物在转动承载体300上的积累。

[0098] 优选的，如图7所示，所述转动承载体300还内置有拽动组件350，拽动组件350固定在转动柱320的内底上，在缸底002从转动承载体300上移除后拽动承载片330下移并瞬间释放，使得积累在承载片330上的灰尘杂物弹射出去，进而配合吸尘组件除尘，为卷扬结构或伸缩杆与钢丝绳的组合。

[0099] 进一步的，所述拽动组件350包括伸缩体和钢丝绳，所述伸缩体为气缸、液压缸或电动伸缩杆；伸缩体纵向设置，固定在转动柱320的内底上且与转动柱320同轴，该钢丝绳一端固定在承载片330的中心位置，另一端固定在伸缩杆的顶部。

[0100] 优选的，所有伸缩杆上均设有防尘套管。

[0101] 上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

[0102] 解决了现有技术中液压缸加工工装适用性差、自动化程度低、使用成本高昂、因受限于自身结构灰尘杂物对工装整体运行的负面影响较大的技术问题；实现了液压缸加工工装适用性强、能够适用于多规格液压缸的加工、自动化程度高、整体成本相对较为低廉、灰尘杂物对工装整体运行的影响较小的技术效果。

[0103] 实施例二：

[0104] 本申请实施例在上述实施例的基础上增设了缸底输送带500和缸筒输送带600，分别用于输送缸底002和缸筒001；

[0105] 如图8所示，所述缸底输送带500和缸筒输送带600的主体均为环状带体，被定位在地面上的滚筒撑成长圆形，分别靠近移位机械臂400以及支撑伸缩柱100设置；

[0106] 所述缸筒输送带600上设有一排安置孔610和一排安置块620；所述安置块620为橡胶材质伞状塞子，用于固定缸筒001；所述缸筒输送带600围成的空间中还设有底挡板630，底挡板630为固定在地面上的长条形硬质板体，起到承载焊接完成的组合物的作用，避免焊接完成的组合物下落影响缸筒输送带600的正常运转。

[0107] 使用时，缸筒001套在安置块620上实现固定；所述安置孔610用于放置焊接完成的组合物，焊接完成后借助探入定位组件200和衔接体110配合将组合物塞入安置孔610并转移走。

[0108] 进一步的，所述安置孔610与安置块620交错设置。

[0109] 优选的，为了减少缸底002的磨损，底挡板630上还设有传动带结构，传送带与缸底002直接接触并与缸筒输送带600同步运行。

[0110] 实施例三：

[0111] 为了进一步的提高本申请液压缸加工工装的实用性和适用性，保障其稳定运行，提高缸筒001移动稳定性，减少设备占用空间量，提高生产效率，本申请实施例在上述实施例的基础上对缸筒输送带600的结构进行了优化改进，具体为：

[0112] 如图9所示，所述缸筒输送带600包括支撑体640和输送单元；

[0113] 所述支撑体640为板体、杆体或框架结构，固定在地面上，对输送单元起到支撑作用；

[0114] 所述输送单元整体呈卷轴形，数量为一个或两个(两个输送单元同时运转稳定性高于一个输送单元)，包括移位滚筒650和输送带体660；

[0115] 若输送单元为两个，则两个输送单元一上一下设置；

[0116] 所述移位滚筒650为内置电机且横向设置的滚筒，定位在支撑体640上，用于卷收和释放输送带体660；一个输送单元包含两个移位滚筒650和一个输送带体660，两个移位滚筒650分别位于转动承载体300的两侧；

[0117] 所述输送带体660为带形，两端分别缠绕定位在两个移位滚筒650上；输送带体660上设有一排容纳孔661，容纳孔661的边缘均固定有固定环662；所述固定环662为内部填充海绵的橡胶弹性环，常态下处于胀大状态；固定环662的存在保障了固定效果；

[0118] 所述输送带体660上还设有一排连通管663，与固定环662一一对应，连通管663长度方向与输送带体660的宽度方向相同，一端与固定环662连通，另一端伸出输送带体660；

[0119] 所述支撑伸缩柱100上设有一根或两根输气横杆670，与输送单元一一对应且等高，输气横杆670固定在支撑伸缩柱100上，横向设置，一端与气泵连通；输送带体660移动过程中，某一时刻，一个或两个容纳孔661与转动承载体300同轴，此时与该容纳孔661对应的连通管663的端部距离输气横杆670的另一端小于3毫米；此时控制气泵运行，从输气横杆670中抽气，使得固定环662在气压影响下缩小，不再固定与其对应的缸筒001。

[0120] 将需要焊接组装的缸筒001装入输送带体660时，也可利用抽气的方式促使固定环662收缩，以便缸筒001的装入。

[0121] 设备运行时，由缸筒输送带600完成缸筒001的输送工作，衔接体110无需转动，仅通过控制输送带体660移动以及固定环662胀缩配合探入定位组件200的运行便能够完成缸筒001与焊接完成后的组合物的输送。

[0122] 以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。