本發明屬于組合工裝設備，涉及用于往復泵機架批量化生產的組合工裝。

背景技術：

1、壓裂泵是壓裂酸化車組的核心設備，具有壓力高、穩定性強、結構緊湊和重量輕等特點；柱塞泵機架是柱塞泵的核心部件，隨著壓裂市場需求不斷擴大，常規手工組焊機架的方法已經無法滿足產能需求，需要通過采用焊接機器人來滿足批量化生產需求。

2、柱塞泵多缸曲軸連桿式往復泵，機架為多墻板組焊箱架，機架加工部位多，各加工部位形位尺寸精度要求比較高，組焊尺寸偏差導致整體加工時加工余量不均勻，加工后各部位成活尺寸不均勻，造成產品重量增加，而柱塞泵對重量控制要求非常高，否則影響壓裂車組的使用；其次，由于在軸承座上的潤滑油孔、壓蓋孔等受空間限制只能單件加工，組焊尺寸偏差會導致整體加工后的油槽與單件加工的潤滑油孔錯位、軸承壓蓋無法安裝等問題，影響產品質量。焊接機器人主要用于流水線式的單件大批量生產，對試件的重復精度要求很高。當前焊接機器人的自動糾偏能力有限，對焊前工件的組合精度要求很高，主要體現在：1)單條焊縫位置尺寸、坡口及組合間隙一致性；2)批量泵機架組合尺寸的一致性；常規手工組合方法很難達到機器人焊接的要求。

3、因此，需要一種滿足機架批量化生產的組合工裝，既能滿足對加工部位尺寸的精度需求，又能滿足機器人焊接對坡口、組合間隙、位置尺寸、批量一致性等需求，還能滿足批量化生產對組合效率的需求。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種用于往復泵機架批量化生產的組合工裝，解決了現有往復泵機架加工部位多、組合精度低的問題。

2、本發明所采用的技術方案是，用于往復泵機架批量化生產的組合工裝，包括兩個橫向導軌和兩個縱向導軌，兩個橫向導軌和兩個縱向導軌構成矩形結構；

3、兩個縱向導軌的一端設置左墻板組件，另一端設置右墻板組件，左墻板組件、右墻板組件分別與縱向導軌垂直，左墻板組件和其中一個縱向導軌之間設置有行走機構；

4、兩個橫向導軌的一端設置前墻板組件，另一端設置后墻板組件，前墻板組件、后墻板組件分別與橫向導軌垂直，前墻板組件設置在靠近行走機構的一側。

5、本發明的特點還在于：

6、行走機構包括安裝在左墻板組件上的伺服電機，伺服電機的輸出軸上設置有齒輪，其中一個縱向導軌上固定有齒條，齒輪和齒條嚙合。

7、左墻板組件和右墻板組件上分別對稱設置有三爪卡盤和側定位柱，側定位柱設置在靠近行走機構一側。

8、右墻板組件上還設置有定位銷。

9、前墻板組件和后墻板組件上對稱設置前定位柱。

10、在左墻板組件和右墻板組件之間還設置有若干組支撐機構，每組支撐機構包括兩個支撐機構，兩個支撐機構與左墻板組件平行布置。

11、支撐機構包括伸縮桿和底座，伸縮桿和底座均為t型結構，底座的一端沿軸向內套伸縮桿。

12、底座在內套伸縮桿的一端沿徑向設置有鎖緊螺栓。

13、還包括若干個間距定位裝置，每個間距定位裝置包括兩組壓緊螺栓。

14、還包括支撐筋定位塊，支撐筋定位塊為“工”字型結構。

15、本發明的有益效果是：

16、(1)設計組合工裝對軸承座等加工部位進行定位，保證加工部位組焊尺寸精度，滿足機架組焊后整體加工余量需求。

17、(2)對主墻板上軸承座內孔及整體長度尺寸進行單部件機加工，保證軸承座加工部位與兩端焊縫部位尺寸一致性，并控制板面平面度，保證主墻板上各焊縫位置尺寸、坡口及組合間隙一致性，其它件控制板面平面度，保證焊縫相對尺寸精度和組合間隙一致性。

18、(3)通過組合工裝定位與保證單部件尺寸一致性相結合，滿足焊接機器人對焊接部位一致性的要求，通過工裝重復定位精度滿足批量一致性要求，同時利用工裝的定位，避免反復的尺寸測量，提高組合效率。

技術特征：

1.用于往復泵機架批量化生產的組合工裝，其特征在于，包括兩個橫向導軌(12)和兩個縱向導軌(13)，兩個所述橫向導軌(12)和兩個所述縱向導軌(13)構成矩形結構；

2.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，所述行走機構(16)包括安裝在所述左墻板組件(8)上的伺服電機(20)，所述伺服電機(20)的輸出軸上設置有齒輪，其中一個所述縱向導軌(13)上固定有齒條(21)，所述齒輪和齒條(21)嚙合。

3.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，所述左墻板組件(8)和右墻板組件(9)上分別對稱設置有三爪卡盤(17)和側定位柱(18)，所述側定位柱(18)設置靠近行走機構(16)一側。

4.根據權利要求3所述的組合工裝，其特征在于，所述右墻板組件(9)上還設置有定位銷(22)。

5.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，所述前墻板組件(10)和后墻板組件(11)上對稱設置前定位柱(19)。

6.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，在所述左墻板組件(8)和右墻板組件(9)之間還設置有若干組支撐機構(14)，每組支撐機構(14)包括兩個支撐機構(14)，兩個所述支撐機構(14)與所述左墻板組件(8)平行布置。

7.根據權利要求6所述的組合工裝，其特征在于，所述支撐機構(14)包括伸縮桿(23)和底座(24)，所述伸縮桿(23)和底座(24)均為t型結構，所述底座(24)的一端沿軸向內套伸縮桿(23)。

8.根據權利要求7所述的組合工裝，其特征在于，所述底座(24)在內套伸縮桿(23)的一端沿徑向設置有鎖緊螺栓。

9.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，還包括若干個間距定位裝置(15)，每個所述間距定位裝置(15)包括兩組壓緊螺栓(25)。

10.根據權利要求1所述的組合工裝，其特征在于，還包括支撐筋定位塊(26)，所述支撐筋定位塊(26)為“工”字型結構。

技術總結
本發明公開了用于往復泵機架批量化生產的組合工裝，包括兩個橫向導軌和兩個縱向導軌，兩個橫向導軌和兩個縱向導軌構成矩形結構；兩個縱向導軌的一端設置左墻板組件，另一端設置右墻板組件，左墻板組件、右墻板組件分別與縱向導軌垂直，左墻板組件和其中一個縱向導軌之間設置有行走機構；兩個橫向導軌的一端設置前墻板組件，另一端設置后墻板組件，前墻板組件、后墻板組件分別與橫向導軌垂直，前墻板組件設置在靠近行走機構的一側。本發明用于往復泵機架批量化生產的組合工裝，對加工部位進行定位，保證組焊精度且滿足焊接機器人對焊接部位一致性的要求，同時利用工裝定位，避免反復的尺寸測量，提高組合效率。

技術研發人員：王海峰,徐斌榮,柳鎖賢,王剛,肖虎,李曉康,侯和杰
受保護的技術使用者：中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24