CN106334898B - 一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具，包括三爪卡盘结构和同步旋压结构，三爪卡盘结构能够实现工件的径向夹紧，所述同步旋压结构配合三爪卡盘结构可实现工件的轴向夹紧；同步旋压结构主体包括支撑架、螺纹导套、螺纹导柱、轴承、回转夹块，支撑架一端固定在焊接变位机支撑座基板上，另一端侧面开一通孔固定螺纹导套，螺纹导柱与螺纹导套以螺纹配合进行导向，轴承被嵌入回转夹块内，所述螺纹导柱穿过轴承中轴孔抵住回转夹块内孔表面，轴承和回转夹块以螺钉、螺母、销钉夹紧固定。本发明通过三爪卡盘在径向卡紧工件，同步旋压结构在轴向进一步压紧工件，能够牢靠地固定焊接工件，可实现工件的任意位置焊接，同时保证焊接质量。

Description

一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具

技术领域

本发明涉及定位装置领域，具体地说，特别涉及到一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具。

背景技术

环形焊缝的焊接常用的设备为焊接变位机，其主要功能是将工件倾斜、回转，使焊缝置于水平、船形等最佳位置焊接。在实际焊接过程中，工件可能需要与工作台面一起转动，这就要求能够对工件进行定位夹紧并且又不妨碍工件的转动，所以设计一种环形件焊接的同步旋压夹具很有必要。

环形工件在焊接过程存在以下问题：

1)通常环形焊接件的定位，常采用的是提前组对点焊定位，但是这样不能保证焊后点焊处的焊接质量；两侧工件的夹持不够牢固，可能发生圆周、径向及轴向窜动。

2)环形工件定位夹紧后，不能同步转动的功能，焊接不够灵活，不能满足工件和焊枪同时运动的焊接要求。

3)一些焊接定位夹具结构复杂，装夹费时，效率低成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具，以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具，包括支承座，所述支承座包括用于安装三爪卡盘的基板、以及位于所述基板两端的支撑板；

所述三爪卡盘包括卡盘主体，在所述卡盘主体具有用于放置待焊接环形工件的工件槽，所述工件槽的边缘具有若干滑槽、以及位于所述滑槽内的用于将待焊接环形工件径向固定的夹紧块；

在所述支承座上还设有支撑架，所述支撑架的底端与基板的侧面连接固定，支撑架的顶端位于三爪卡盘的上方，在所述支撑架的顶端上开设有支撑架通孔，所述支撑架通孔内设有螺纹导套，所述螺纹导套通过螺母固定在支撑架通孔内，在所述螺纹导套的内壁上开设有用于连接螺纹导柱的内螺纹，所述螺纹导柱的顶端通过内螺纹与螺纹导套螺纹连接，且可沿螺纹导套上下移动，在所述螺纹导柱的底端连接有用于轴向固定待焊接环形工件的回转夹块；

在所述回转夹块的顶面开设有第一凹槽，在所述第一凹槽内设有轴承，在所述轴承顶部的螺纹导柱上设有螺母，所述螺母的侧面通过销钉与螺纹导柱连接旋紧，所述螺纹导柱的底端穿过轴承的中轴孔抵住回转夹块的第一凹槽的底面，在所述回转夹块底面开设有第二凹槽，在所述第二凹槽内设有螺钉，螺钉穿过回转夹块的第二凹槽的底面，且与螺纹导柱的底端端面连接旋紧。

进一步的，在所述支撑架与基板的连接处设有支撑架底座，且所述支撑架底座通过螺钉与基板连接固定。

进一步的，所述支撑架为半工字形结构，所述支撑架的内部镂空，且支撑架的折弯处设有加强筋，所述三爪卡盘的中轴线通过支撑架对称面，在所述支撑架顶端开设的支撑架通孔与三爪卡盘同轴。

进一步的，所述螺纹导套由粗螺钉制成，在粗螺钉的内部开设有螺纹孔，所述螺纹导套穿过支撑架通孔，并通过固定螺母紧固于支撑架上。

进一步的，所述螺纹导柱由直螺纹杆制成，所述螺纹导柱旋入螺纹导套的螺纹孔进行配合连接，并能通过旋转螺纹导柱来调节。

进一步的，所述轴承为调心滚子轴承，并被嵌入回转夹块顶端的第一凹槽内，回转夹块的侧面为锥形面，且在回转夹块的底端开设有第二凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)所述三爪卡盘能够实现工件的径向夹紧，所述同步旋压结构配合三爪卡盘结构可实现工件的轴向夹紧，能够实现工件的准确和稳定定位，焊接时不易发生圆周、径向及轴向窜动。

2)通过轴承嵌入回转夹块，并用螺母和销钉卡紧轴承，可使得回转夹块既能轴向加紧夹块，又能够实现工件随三爪卡盘一起转动，增加了夹具的灵活性。

3)此旋压回转夹具制作简单，使用材料为常见的螺钉、螺母、支撑架、轴承，降低了成本；工件定位夹紧简便，夹持效果好。

附图说明

图1为本发明所述的同步旋压夹具结构示意图。

图2为图1中的A部分局部放大图。

图3为图1中的B部分局部放大图。

图4为本发明所述的同步旋压夹具的俯视图。

图5为本发明所述的同步旋压夹具的剖视图。

图中标号说明：基板1、支撑板2、三爪卡盘主体3、工件槽4、滑槽5、夹紧块6、支撑架7、支撑架底座8、螺钉9、支撑架通孔10、螺纹导套11、螺母12、螺纹导柱13、轴承14、螺母15、销钉16、回转夹块17、第一凹槽18、第二凹槽19、螺钉20。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明所述的一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具，包括三爪卡盘结构和同步旋压结构，所述三爪卡盘结构能够实现工件的径向夹紧，所述同步旋压结构配合三爪卡盘结构可实现工件的轴向夹紧；具体包括基板1、支撑板2、三爪卡盘主体3、工件槽4、滑槽5、夹紧块6、支撑架7、支撑架底座8、螺钉9、支撑架通孔10、螺纹导套11、螺母12、螺纹导柱13、轴承14、螺母15、销钉16、回转夹块17、第一凹槽18、第二凹槽19、螺钉20。

所述支承座包括用于安装三爪卡盘的基板1、以及位于所述基板两端的支撑板2；所述三爪卡盘结构包括卡盘主体3，在所述卡盘主体3具有用于放置待焊接环形工件的工件槽4，所述工件槽4的边缘具有若干滑槽5、以及位于所述滑槽5内的用于将待焊接环形工件径向固定的夹紧块6。

在所述支承座上还设有支撑架7，所述支撑架7的底端与基板1的侧面连接固定，支撑架7的顶端位于三爪卡盘3的上方，在所述支撑架7的顶端上开设有支撑架通孔10，所述支撑架通孔10内设有螺纹导套11，所述螺纹导套11通过螺母12固定在支撑架通孔10内，在所述螺纹导套11的内壁上开设有用于连接螺纹导柱13的内螺纹，所述螺纹导柱13的顶端通过内螺纹与螺纹导套11螺纹连接，且可沿螺纹导套11上下移动，在所述螺纹导柱13的底端连接有用于轴向固定待焊接环形工件的回转夹块17。

在所述回转夹块17的顶面开设有第一凹槽18，在所述第一凹槽18内设有轴承，在所述轴承14顶部的螺纹导柱13上设有螺母15，所述螺母15的侧面通过销钉16与螺纹导柱13连接旋紧，所述螺纹导柱13的底端穿过轴承14的中轴孔抵住回转夹块17的第一凹槽18的底面，在所述回转夹块17底面开设有第二凹槽19，在所述第二凹槽19内设有螺钉20，螺钉20穿过回转夹块17的第二凹槽19的底面，且与螺纹导柱13的底端端面连接旋紧。

在所述支撑架7与基板1的连接处设有支撑架底座8，且所述支撑架底座8通过螺钉9与基板1连接固定。

为了夹具重量和节省材料，所述支撑架7为半工字形结构，所述支撑架7的内部镂空，且支撑架7的折弯处设有加强筋；为了保证夹具定位可靠，所述三爪卡盘3的中轴线通过支撑架7对称面，在所述支撑架7顶端开设的支撑架通孔10与三爪卡盘3同轴。

为了精简夹具和减少成本，所述螺纹导套11由粗螺钉制成，在粗螺钉的内部开设有螺纹孔，所述螺纹导套11穿过支撑架通孔10，并通过固定螺母12紧固于支撑架7上。所述螺纹导柱13由直螺纹杆制成，所述螺纹导柱13旋入螺纹导套11的螺纹孔进行配合连接，并能通过旋转螺纹导柱13来调节。

考虑到轴承需要承受轴向载荷，故所述轴承14为调心滚子轴承，并被嵌入回转夹块17顶端的第一凹槽18内；回转夹块17的侧面为锥形面，且在回转夹块17的底端开设有第二凹槽19。一般地，回转夹块17的锥面可满足大部分孔径的工件。如果工件孔径较大或为外形不规则，可特制匹配的回转夹块。

焊接时，先将同步旋压结构各构件进行连接，并与支撑座的基板1进行连接。注意螺纹连接必须要保证足够紧固，从而保证焊接夹持过程的稳定焊接。装夹焊接工件时，一般地焊接工件为两块环形工件(假定为a和b)，首先利用扳手旋转螺母15，从而带动螺纹导柱13向上运动将回转夹块17调至合适高度，然后将环形工件a通过三爪卡盘的夹紧块3夹紧，紧接着将环形工件b与夹好的环形工件a对好位置，然后利用扳手旋转螺母15，从而带动螺纹导柱13向下运动，使回转夹块17与环形工件b的上端面圆孔对中并卡紧。一切操作完成后，即完成环形工件的轴向和径向的夹紧，可实现工件与工作台同步回转运动，可满足不同焊接位置的要求，得到焊接质量稳定的环形焊缝。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种适用于环焊缝的基于三爪卡盘结构的同步旋压夹具，其特征在于：包括支承座，所述支承座包括用于安装三爪卡盘的基板、以及位于所述基板两端的支撑板；

所述三爪卡盘包括卡盘主体，在所述卡盘主体具有用于放置待焊接环形工件的工件槽，所述工件槽的边缘具有若干滑槽、以及位于所述滑槽内的用于将待焊接环形工件径向固定的夹紧块；

在所述支承座上还设有支撑架，所述支撑架的底端与基板的侧面连接固定，支撑架的顶端位于三爪卡盘的上方，在所述支撑架的顶端上开设有支撑架通孔，所述支撑架通孔内设有螺纹导套，所述螺纹导套通过螺母固定在支撑架通孔内，在所述螺纹导套的内壁上开设有用于连接螺纹导柱的内螺纹，所述螺纹导柱的顶端通过内螺纹与螺纹导套螺纹连接，且可沿螺纹导套上下移动，在所述螺纹导柱的底端连接有用于轴向固定待焊接环形工件的回转夹块；

在所述回转夹块的顶面开设有第一凹槽，在所述第一凹槽内设有轴承，在所述轴承顶部的螺纹导柱上设有螺母，所述螺母的侧面通过销钉与螺纹导柱连接旋紧，所述螺纹导柱的底端穿过轴承的中轴孔抵住回转夹块的第一凹槽的底面，在所述回转夹块底面开设有第二凹槽，在所述第二凹槽内设有螺钉，螺钉穿过回转夹块的第二凹槽的底面，且与螺纹导柱的底端端面连接旋紧；

在所述支撑架与基板的连接处设有支撑架底座，且所述支撑架底座通过螺钉与基板连接固定；所述支撑架为半工字形结构，所述支撑架的内部镂空，且支撑架的折弯处设有加强筋，所述三爪卡盘的中轴线通过支撑架对称面，在所述支撑架顶端开设的支撑架通孔与三爪卡盘同轴；

所述螺纹导套由粗螺钉制成，在粗螺钉的内部开设有螺纹孔，所述螺纹导套穿过支撑架通孔，并通过固定螺母紧固于支撑架上；所述螺纹导柱由直螺纹杆制成，所述螺纹导柱旋入螺纹导套的螺纹孔进行配合连接，并能通过旋转螺纹导柱来调节；所述轴承为调心滚子轴承，并被嵌入回转夹块顶端的第一凹槽内，回转夹块的侧面为锥形面。