CN103071882B - 一种快速对中装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装夹装置，涉及一种快速对中装夹装置，其特征在于，主要由分别设有底座（2）与立柱（3）的支撑板（1），通过能沿立柱（2）上下滑动的滑座（4）连接在立柱（3）上的开口调节装置，以及通过柔性关节连接在开口调节装置上并位于底座（2）正上方的卡座组成；所述卡座包括两个相互对称并具有凹槽（6）且与柔性关节活动连接的夹爪（5），所述两个凹槽（6）形成一个夹持工件管的卡槽整体。本发明不仅结构简单，成本低廉，而且还能快速对中装夹不同管径的工件管，从而提高了生产效率，因此适合推广使用。

Description

一种快速对中装夹装置

技术领域

本发明涉及一种装夹装置，尤其涉及一种快速对中装夹装置。

背景技术

在空调等制冷设备的制冷剂循环管路生产中，需要将多种规格管径的紫铜管或铝管插入到相应规格的螺母承插口然后进行环形钎焊，实现螺母接头与管件的密封连接。为了提高生产效率，目前大多采用专用设备进行自动火焰钎焊，可实现约10秒/件的快速焊接节拍。由于目前没有与钎焊机配套使用的能快速对中装夹多种规格管径工件管和螺母接头的装夹装置，因此在装夹工件管时往往比较费时，且难以保证自动钎焊工艺必需的对中一致性，从而降低了生产效率，影响了产品质量。

发明内容

本发明的目的在于克服目前因没有与钎焊机配套使用的能快速对中装夹多种规格管径的工件管和螺母接头的装夹装置，而在装夹工件管与螺母接头时比较费时且不能保证钎焊质量的缺陷，提供一种结构简单，还能快速对中并装夹不同管径的工件管和螺母接头，从而能提高生产效率，并能保证自动钎焊质量的快速对中装夹装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：主要由分别设有底座与立柱的支撑板，通过能沿立柱上下滑动的滑座连接在立柱上的开口调节装置，以及通过柔性关节连接在开口调节装置上并位于底座正上方的卡座组成；所述卡座包括两个相互对称并具有凹槽且与柔性关节活动连接的夹爪，所述两个凹槽形成一个夹持工件管的卡槽整体。

进一步的，在所述夹爪上设有导入面，所述两个夹爪上的两个对称的导入面共同形成一个外大内小的敞口；同时，在所述夹爪上与开口调节装置连接一侧还设有关节定位面。

为了便于将螺母接头装夹在底座上，在所述底座上设有凹穴，所述凹穴的中心轴线与卡槽整体内切圆的中心轴线相互重合，从而保证装夹在卡槽上的工件管的中心轴线与装夹在凹穴上的螺母接头的中心轴线重合，即实现工件管与螺母接头对中。

为了便于与螺母接头底部的圆锥安装面相配合，所述凹穴为圆锥形。

为了便于调节夹爪装夹不同管径的工件管，所述开口调节装置包括两个相互对称并均通过导向柱连接在滑座上的夹臂、连接该两个夹臂并能调节该两个夹臂之间间距的调节螺杆；所述夹爪则通过柔性关节活动连接在夹臂上，且在夹臂上与夹爪连接一端也设有关节定位面；所述两个夹臂分别位于导向柱的两端且均能沿导向柱滑动。

为了便于通过调节螺杆调节两个夹臂之间的间距，即调节两个夹爪之间的间距，使夹爪能装夹不同管径的工件管，在所述调节螺杆一端设有正旋外螺纹、在该调节螺杆另一端则设有反旋外螺纹；同时，在所述其中一个夹臂上设有与正旋外螺纹相配合的正旋螺纹孔、在另一个夹臂上则设有与反旋外螺纹相配合的反旋螺纹孔；所述两个夹臂与调节螺杆通过螺纹配合后相互连接。

为了便于转动调节螺杆，从而便于通过该调节螺杆调节两个夹臂之间的间距，在所述调节杆一端还设有旋柄。

为了便于将工件管快速地装夹在夹爪上，所述柔性关节包括穿过夹臂并能沿夹臂滑动的拉杆轴、设在该拉杆轴上并能沿拉杆轴滑动的调节螺母、套在拉杆轴上并位于夹臂与调节螺母之间的弹簧以及活动连接拉杆轴与夹爪的关节轴；所述拉杆轴的中心轴线与关节定位面之间的夹角为锐角。

为了更好地实现本发明，在所述夹爪上设有与关节轴相配合的关节轴孔，同时在该夹爪的关节定位面上设有定位凸面，而在所述夹臂的关节定位面上则设有与定位凸面相配合的定位凹面；所述夹爪通过关节轴与关节轴孔配合后活动连接在拉杆轴上，所述夹爪还通过其关节定位面与夹臂的关节定位面配合并以及通过定位凸面与定位凹面配合后定位连接在夹臂上。

为了确保效果，在所述滑座上设有将滑座锁固在立柱上的手柄。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明夹持工件管的两个夹爪凹槽组合形成的卡槽内切圆的中心轴线与支承定位螺母接头的底座圆锥形凹穴的中心轴线对中同轴，满足了自动钎焊工艺必需的工件装夹对中一致性的要求，因此能确保钎焊的产品质量。

（2）本发明在夹爪上设置了导入面，该两个夹爪上的两个对称的导入面共同形成一个外大内小的敞口，同时，在夹爪与开口调节装置之间则设有柔性关节及关节定位面。将工件管沿两个导入面形成的敞口推装入两个夹爪的凹槽中时，两个夹爪在柔性关节作用下，即两个夹爪克服弹簧作用力，在关节定位面的支承和定向作用下绕关节轴摆动一定角度而向外张开，从而使两个夹爪的导入面形成的敞口张大，并使工件管从张大的敞口进入凹槽中；然后在柔性关节的弹簧力作用下夹爪回复原位，从而实现了工件管的快速装夹并保证了工件管与螺母接头的对中。

（3）本发明设置了开口调节装置，通过旋动开口调节装置上的调节螺杆使两个夹臂向相反的方向运动，从而可根据装夹工件管直径大小方便快捷地调节两个夹爪装夹工件管的凹槽的大小，且能保证两个夹爪的凹槽所形成的卡槽的中心轴线始终与底座上的凹穴的中心轴线相重合，因此能通过本发明快速调节地装夹不同管径的工件管，同时还能保证钎焊工艺的质量。

（4）本发明的立柱上设有能沿立柱上下滑动的滑座，在滑座上还设有手柄，通过上下滑动该滑座则可调节夹爪的高度，并能通过手柄将滑座固定在立柱上，从而便于装夹不同长度的工件管。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明的夹爪的整体结构示意图。

图4为图3的主视图。

图5为本发明的夹臂的整体结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为本发明的夹爪装夹工件管时的结构示意图。

图8为本发明的工件管装夹在夹爪上时的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－支承板，2－底座，3－立柱，4－滑座，5—夹爪，6—凹槽，7—导入面，8—关节定位面，9—凹穴，10—夹臂，11—导向柱，12—调节螺杆，13—正旋外螺纹，14—反旋外螺纹，15—旋柄，16—拉杆轴，17—调节螺母，18—弹簧，19—关节轴，20—关节轴孔，21—定位凸面，22—定位凹面，23—手柄，24—导向键，25—键槽，26—槽口，27—螺杆，28—导向柱孔，29—挡圈，30—固定销，31—锁紧螺母，32—拉杆轴孔，33—螺纹孔，34—工件管，35—螺母接头。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1～8所示，本发明的快速对中装夹装置主要由支撑板1组成，使用时将支承板1安装在钎焊机上，从而将本发明与钎焊机配套使用。为了便于支承定位螺母接头35，在所述支承板1上设有底座2，在所述底座2上还设有凹穴9。所述凹穴9为与螺母接头35底部的外圆锥面相配合的圆锥形，如图1所示。安装时，通过螺母接头35的底部外圆锥面与底座2的凹穴9内圆锥面的同轴配合将螺母接头35支承定位在底座2上。

为了便于装夹工件管34，以便于将工件管34与螺母接头35配合后通过焊接将工件管34与螺母接头35密封连接，在所述支承板1上还设有装夹工件管34的卡座，所述卡座包括两个相互对称的夹爪5，所述夹爪5位于底座2的正上方，如图3、4所示。所述夹爪5具有凹槽6，所述两个夹爪5的两个凹槽6组合后形成一个整体的装夹工件管34的卡槽，该卡槽内切圆直径与所装夹工件管34的直径相同，该卡槽内切圆的中心轴线与凹穴5的中心轴线相重合，从而保证螺母接头35与工件管34的中心轴线相重合，即达到同轴对中的目的。

为了便于将夹爪5连接在支承板1上，在所述支承板1上设有立柱3，所述夹爪5则通过开口调节装置连接在立柱3上。所述立柱3整体呈圆柱形，且该立柱3的底部固定在支承板1上。

为了便于调节夹爪5的高度，以便于装夹不同长度的工件管34，在立柱3上还设有滑座4，所述开口调节装置则连接在滑座4上。为了便于将滑座4连接在立柱3上，在所述滑座4上设有与立柱3相配合的通孔，所述滑座4通过其通孔与立柱3配合后套在立柱3上并能沿立柱3上下滑动。为了保证滑座4在立柱3上进行上下滑动时的垂直度，从而保证装夹在本发明上的螺母接头35与工件管34对中，在所述滑座4的通孔内部还设有导向键24，同时在所述立柱3上则设有与导向键24相配合的键槽25，所述立柱3则通过其键槽25与导向键24配合后连接在滑座4上。

为了便于在立柱3上滑动滑座4并可将滑座4锁固在立柱3上，在所述滑座4上还设有槽口26，所述槽口26与滑座4上连接立柱3的通孔相连通。同时，在所述滑座4上还设有手柄23，如图2所示。所述手柄23具有螺杆27，在位于槽口26一侧的滑座4上设有与螺杆27相配合的螺纹孔，而在位于槽口26另一侧的滑座4上则设有与螺杆27相配合的通孔，所述螺杆27与滑座4上的螺纹孔以及通孔配合后连接在滑座4上，如图2所示。需要调节夹爪5的高度即滑座4的高度时，通过手柄23旋动其螺杆27，将螺杆27从滑座4上旋松，则槽口26张开，从而使滑座4与立柱3呈间隙配合，即可调节滑座4的高度。调节好滑座4的高度后旋紧螺杆27，使槽口26收紧，从而使滑座4与立柱3呈过盈配合，即将滑座4锁固在立柱3上，以防止滑座4任意滑动。

为了便于将两个夹爪5连接在滑座4上，所述开口调节装置包括设置在滑座4上两个相互对称的夹臂10，如图2所示。所述夹臂10与夹爪5相互对应，即一个夹臂10连接一个夹爪5。为了便于将夹臂10连接在滑座4上，在所述滑座4上还设有导向柱11，所述导向柱11为圆柱体结构。同时，在所述夹臂10上则设有与导向柱11相配合的导向柱孔28，如图5、6所示，该导向柱11与导向柱孔28配合后穿过导向柱孔28并连接在夹臂10上，且该导向柱11与导向柱孔28为间隙配合，即夹臂10能在导向柱11上沿导向柱11轴向滑动。所述导向柱11穿过滑座4并连接在滑座4上，为了防止导向柱11沿滑座4滑动，在所述导向柱11上还套有挡圈29，所述导向柱11则通过垫圈29紧固在滑座4上，所述两个夹臂10则分别设置在该导向柱11的两端，如图2所示。

为了便于调节两个夹臂10之间的间距，即调节两个夹爪5之间的间距，以便于装夹不同管径的工件管34，在所述夹臂10上还连接有调节螺杆12，如图2所示。所述调节螺杆12与导向柱11相互平行，且该调节螺杆12也穿过滑座4并连接在滑座4上。同样的，在所述调节螺杆12上也套有挡圈29，所述调节螺杆12则通过挡圈29连接在滑座4上，即调节螺杆12在挡圈29的作用下只能相对滑座4旋转而不能相对滑座4轴向移动，所述两个夹臂10则分别连接在该调节螺杆12的两端。为了便于通过调节螺杆12调节两个夹臂10分开或收缩，在所述调节螺杆12一端设有正旋外螺纹13，而在该调节螺杆12另一端则设有反旋外螺纹14。同时，在所述夹臂10上则设有与调节螺杆12相配合的螺纹孔33，如图5、6所示，即在其中一个夹臂10上设有与正旋外螺纹13相配合的正旋螺纹孔，而在另一个夹臂10上则设有与反旋外螺纹13相配合的反旋螺纹孔，所述调节螺杆12通过其上的外螺纹与夹臂10上的螺纹孔33配合后连接在夹臂10上。

为了便于旋动调节螺杆12，在所述调节螺杆12一端还设有旋柄15。为了便于将旋柄15固定在调节螺杆12上，在所述旋柄15上还设有连接该旋柄15与调节螺杆12的固定销30，如图2所示。为了便于在调节好两个夹爪5之间的间距即两个夹臂10之间的间距后锁紧调节螺杆12，以防止夹臂10在调节螺杆12上任意转动，在所述调节螺杆12另一端还设有锁紧螺母31，所述两个夹臂10则位于该锁紧螺母31与旋柄15之间，如图2所示。

为了将夹爪5连接到夹臂10上，并能将工件管34快速卡入两个夹爪5的凹槽6中，在夹爪5和夹臂10之间设置了柔性关节，所述夹爪5则通过该柔性关节连接在夹臂10上。所述柔性关节包括拉杆轴16、关节轴19、调节螺母17以及弹簧18，如图2所示。

为了便于夹爪5与拉杆轴16相连接，在所述拉杆轴16一端设有一贯穿拉杆轴且与关节轴19配合的轴孔，同时，在所述夹爪5上则设有与关节轴19相配合的关节轴孔20，所述关节轴19与关节轴孔20配合并与贯穿拉杆轴16的轴孔配合后将夹爪5活动连接在拉杆轴16上。为了便于将拉杆轴16连接在夹臂10上，在所述夹臂10上设有与拉杆轴16相配合的拉杆轴孔32，所述拉杆轴16与拉杆轴孔32间隙配合后连接在夹臂10上并能沿夹臂10左右移动。

为了便于夹爪5在夹臂10上连接定位，在夹爪5和夹臂10上均设置了关节定位面8，所述关节定位面8为夹爪5和夹臂10相互连接的接合面，该关节定位面8为斜面，且该关节定位面8与拉杆轴16的中心轴线之间的夹角为锐角。同时，在所述夹爪5的关节定位面8上设有定位凸面21，如图3所示；而在所述夹臂10上的关节定位面8上则设有与定位凸面21相配合的定位凹面22，如图5所示。本发明的定位凸面21设为圆弧凸面，而定位凹面22则设为与圆弧凸面相配合的圆弧凹面。

为了使夹爪5上的关节定位面8与夹臂10上的关节定位面8贴合，所述调节螺母17设置在拉杆轴16另一端；同时，在拉杆轴16上设有与调节螺母17相配合的外螺纹，所述调节螺母17与拉杆轴16上的外螺纹配合后连接在拉杆轴16上。所述弹簧18套在拉杆轴16上，该弹簧18位于调节螺母17与夹臂10的端面之间，如图1、2所示。在弹簧18的作用下，通过调节螺母17调节弹簧18施加于拉杆轴16的轴向上的拉力，则可通过拉杆轴16和关节轴19将夹爪5拉紧，从而使夹爪5的定位凸面21与夹臂10的定位凹面22配合后使夹爪5的关节定位面8与夹臂10上的关节定为面8可靠地贴合在一起。为了便于将工件管34快速装夹在两个夹爪5之间的凹槽6中，在所述夹爪5上还设有导入面7，且所述相互对称的两个夹爪5上的两个导入面7也相互对称，如图1所示。所述导入面7可以设为平面，也可以设为圆弧面，所述两个夹爪5上的两个对称的导入面7共同形成一个外大内小的敞口，如图2所示。

在使用本发明装夹工件时，可根据工件规格对本发明作适应性调整。首先根据工件管34的高度通过手柄23调节夹爪5的装夹高度，即调节滑座4在立柱3上的高度，然后通过手柄23锁紧滑座4，以防止滑座4在立柱3上滑动。根据工件管34的直径通过旋柄15旋动调节螺杆12以调节两个夹爪5之间的间距，即调节两个夹臂10之间的间距，在夹爪5上的关节定位面8与夹臂10上的关节定位面8相互贴合的情况下使两个夹爪5的两个凹槽6形成的卡槽内切圆直径与所装夹工件管34的直径相同。然后旋转锁紧螺母31，在锁紧螺母31与旋柄15的共同作用下锁紧调节螺杆12和夹臂10，以防止调节螺杆11在本发明工作时转动。再通过调节螺母17调节弹簧18的松紧度，以保证工件管34在由两个导入面7形成的敞口中推入两个夹爪5的凹槽6中的过程中推入力大小合适，并保证工件管34装夹在夹爪5的凹槽6中后夹爪5的关节定位面8与夹臂10的关节定位面8贴合在一起。

在适应性调整好后，本发明即可用于火焰钎焊的工件装夹。工作过程如下，将工件管34插入螺母接头35的承插口中，使工件管34与螺母接头35成为一个工件组合体后，将螺母接头35的外锥面一端置于底座2的凹穴9中，同时工件组合体上端的工件管34外径靠近两个夹爪5上的两个导入面7所共同形成的敞口，然后将工件管34沿导入面7推入两个夹爪5的凹槽6中。在工件管34由导入面7推入两个夹爪5的凹槽6中的过程中，两个夹爪5由于工件管34的推入而对两个夹爪5产生向外的挤压力，该挤压力克服了弹簧18施加于拉杆轴16的拉力，从而迫使两个夹爪5分别绕关节轴19向外张开，此时关节轴19带动拉杆轴16沿拉杆轴线向外平移一定位移，弹簧18被压缩，而夹爪5上的关节定位面8与夹臂10上的关节定位面8成一定夹角，夹爪5上的定位凸面21与夹臂10上的定位凹面22脱开，此时夹爪5以其关节定位面8的边缘线支承定位在夹臂10上的关节定位面8上，如图7所示。当工件管34进入两个夹爪5上的两个凹槽6所形成的卡槽中后，工件管34对夹爪5的挤压力消失，则在压缩弹簧18的弹力作用下弹簧18回复原位，从而拉动拉杆轴16向左滑动，在关节轴19的作用下拉杆轴16拉动夹爪5回复原位，即夹爪5的定位凸面21与夹臂10的定位凹面22配合，且夹爪5的关节定位面8与夹臂10的关节定位面8贴合，如图8所示。

工件卸下的过程即是装夹过程的逆过程，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种快速对中装夹装置，其特征在于：主要由分别设有底座(2)与立柱(3)的支撑板(1)，通过能沿立柱(3)上下滑动的滑座(4)连接在立柱(3)上的开口调节装置，以及通过柔性关节连接在开口调节装置上并位于底座(2)正上方的卡座组成；所述卡座包括两个相互对称并具有凹槽(6)且与柔性关节活动连接的夹爪(5)，所述两个凹槽(6)形成一个夹持工件管的卡槽整体；在所述夹爪(5)上设有导入面(7)，所述两个夹爪(5)上的两个对称的导入面(7)共同形成一个外大内小的敞口；同时，在所述夹爪(5)上与开口调节装置连接一侧还设有关节定位面(8)；所述开口调节装置包括两个相互对称并均通过导向柱(11)连接在滑座(4)上的夹臂(10)、连接该两个夹臂(10)并能调节该两个夹臂(10)之间间距的调节螺杆(12)；所述夹爪(5)则通过柔性关节活动连接在夹臂(10)上，且在夹臂(10)上与夹爪(5)连接一端也设有关节定位面(8)；所述两个夹臂(10)分别位于导向柱(11)的两端且均能沿导向柱(11)滑动；所述柔性关节包括穿过夹臂(10)并能沿夹臂(10)滑动的拉杆轴(16)、设在该拉杆轴(16)上并能沿拉杆轴(16)移动的调节螺母(17)、套在拉杆轴(16)上并位于夹臂(10)与调节螺母(17)之间的弹簧(18)以及活动连接拉杆轴(16)与夹爪(5)的关节轴(19)；所述拉杆轴(16)的中心轴线与关节定位面(8)之间的夹角为锐角。

2.按照权利要求1所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：在所述底座(2)上设有凹穴(9)，所述凹穴(9)的中心轴线与卡槽整体内切圆的中心轴线相互重合。

3.按照权利要求2所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：所述凹穴(9)为圆锥形。

4.按照权利要求1～3任一项所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：在所述调节螺杆(12)一端设有正旋外螺纹(13)、在该调节螺杆(12)另一端则设有反旋外螺纹(14)；同时，在所述其中一个夹臂(10)上设有与正旋外螺纹(13)相配合的正旋螺纹孔、在另一个夹臂(10)上则设有与反旋外螺纹(14)相配合的反旋螺纹孔；所述两个夹臂(10)与调节螺杆(12)通过螺纹配合后相互连接。

5.按照权利要求4所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：在所述调节螺杆(12)一端还设有旋柄(15)。

6.按照权利要求1所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：在所述夹爪(5)上设有与关节轴(19)相配合的关节轴孔(20)，同时在该夹爪(5)的关节定位面(8)上设有定位凸面(21)，而在所述夹臂(10)的关节定位面(8)上则设有与定位凸面(21)相配合的定位凹面(22)；所述夹爪(5)通过关节轴(19)与关节轴孔(20)配合后活动连接在拉杆轴(16)上，所述夹爪(5)还通过其关节定位面(8)与夹臂(10)的关节定位面(8)配合以及通过定位凸面(21)与定位凹面(22)配合后定位连接在夹臂(10)上。

7.按照权利要求1所述的一种快速对中装夹装置，其特征在于：在所述滑座(4)上设有将滑座(4)锁固在立柱(3)上的手柄(23)。