CN107442997A - 一种小型手动夹持升降翻转操作台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型手动夹持升降翻转操作台，包括支撑机构、限位机构、翻转机构、夹持机构、中部升降机构、中部夹具机构，支撑机构用于支撑本发明的结构，翻转机构用于调整本发明的角度，限位机构用于限制本发明的角度，中部升降机构调整本发明的高度，中部夹具机构由中部夹具机构一以及中部夹具机构二组成，分别用于竖直与水平工件的夹持作业。本发明可以实现多个角度的旋转，完成多角度焊接作业，也即可以较好地满足多角度辅助焊接的需求。

Description

一种小型手动夹持升降翻转操作台

技术领域

本发明涉及一种多方位旋转焊接的辅助工作台，尤其涉及一种小型手动夹持升降翻转操作台，属于工业焊接技术领域。

背景技术

随着加工技术的发展与进步，焊接工艺的应用越来越广泛。在焊接作业过程中，为了加强零部件在加工时的牢固性，通常会采用工装夹具对各个零部件进行定位、安装以及夹紧。合理、正确地将零部件安装并夹紧在夹具上，是进行零部件焊接的必要条件。因此，夹具对零部件焊接工艺的质量、焊接效率等有着直接的影响。在实际生产过程中，由于一些长方体或柱状体工艺在其外壁需要进行多角度焊接，这就需要用到翻转工作台。

现有的焊接翻转夹具一定程度上可以满足加工的需要，但其仍存在一些不足：

1.结构相对复杂。现有的电动或气动翻转夹具机构结构相对复杂，尽管其在操作性能上优秀，但夹具上的电机、减速机或气压传动系统一定程度上增加了其制造成本，并且导致了后期的维修较困难。因此在一些简单零部件的焊接定位夹具设计中，采用手动设计性价比较高。

2.通用性较差。现有的大多数焊接工装夹具视为某种焊接组合件的焊接工艺专门设计的。当工件形状与加工量发生变化时，其工作平台无法进行相应调整。此外在一些翻转夹具中，翻转机构只能进行单边固定角度的翻转，无法满足多角度的焊接要求。

因此，为了弥补现有的技术问题，本发明提供一种手动夹持翻转焊接工作台，结构设计简单，操作方便，在保证加工效率的前提下降低了制造成本。

发明内容

本发明的目的是为提供一种小型手动夹持升降翻转操作台，是一种用于工艺品多角度焊接的夹持翻转工作台。

本发明的目的是这样实现的：包括支撑机构、限位机构、翻转机构、夹持机构、中部升降机构、中部夹具机构，所述支撑机构包括底座和设置在底座上的两个支撑板；所述限位机构包括设置在一个支撑板上的保持架、设置保持架内部凹槽中的锁紧销和锁紧弹簧、设置在锁紧销上的锁紧销柄、限位盘，所述限位盘的周向上均匀设置有与锁紧销配合的凹槽；所述翻转机构包括回转盘、设置在回转盘上的翻转摇杆，所述回转盘位于另一个支撑板的外侧；

所述夹持机构有两个且两个夹持机构相对设置，每个夹持机构包括底部支撑部件、设置在底部支撑部件外侧面上的支撑回转轴、设置在底部支撑部件上端的螺纹轴、设置在螺纹轴两端的回转盘、设置在每个回转盘上的回转摇杆、通过螺纹设置在螺纹轴上的两个夹爪，两个夹持机构的支撑回转轴的端部分别穿过对应的支撑板，所述限位盘设置在其中一个支撑回转轴端部上，回转盘设置在另一个支撑回转轴端部上；

所述中部升降机构包括支撑板、通过主动螺纹轴支撑和螺纹轴支撑一设置在支撑板一端的主动螺纹轴、通过从动螺纹轴支撑和螺纹轴支撑二设置在支撑板另一端的从动螺纹轴、设置在支撑板上的传动轴、设置在主动螺纹轴上的锥齿轮一、设置在传动轴两端上的锥齿轮二和锥齿轮三、设置在从动螺纹轴上的锥齿轮四、分别设置在主动螺纹轴和从动螺纹轴上的连接块一和连接块二、铰接在连接块一上的连杆二、铰接在螺纹轴支撑一上的连杆一、铰接在连接块二上的连杆三、铰接在螺纹轴支撑二上的连杆四，所述传动轴位于主动螺纹轴和从动螺纹轴之间，锥齿轮一和锥齿轮二啮合，锥齿轮三和锥齿轮四啮合，连杆一和连杆二、连杆三和连杆四分别通过连杆连接件交叉设置，在连杆一和连杆四的端部间、连杆二和连杆三的端部间分别设置有支撑平台二和支撑平台一，所述支撑板的两侧设置有与对应夹持机构连接的支撑板连接件；

所述中部夹具机构放置在支撑平台一和支撑平台二上，中部夹具机构的两侧设置有至少四层的凸台结构，夹爪一和夹爪二上分别设置有半凹槽，且两个所述半凹槽相对设置且两个半凹槽的总体尺寸与凸台的尺寸对应。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.支撑板上设置有两条凹槽，连接块一和连接块二的下端分别设置有凸台，且凸台位于在凹槽中。

2.所述中部夹具机构包括用于夹持竖直工件的夹具机构一和用于夹持水平工件的夹具机构二，

夹具机构一包括底板，底板上成方形均布有四个支撑块，每个支撑块通过螺纹连接有一压杆，每个压杆的一端设置有操作杆、另一端设置有夹块；

夹具机构二包括底部支撑板、设置在底部支撑板上的V型板、通过调整螺钉设置在底部支撑板上的两个连接块、分别与连接块上端铰接的两个压板、铰接在支撑板上的两个螺纹杆，每个压板上设置有矩形孔，每个矩形孔中设置有一V型块，每个螺纹杆的上端穿过对应压板上设置的通孔后设置有操作手柄。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于小型零部件尤其是圆柱体以及长方体工艺品的夹紧翻转操作。本发明可以实现多个角度的旋转，完成多角度焊接作业，也即可以较好地满足多角度辅助焊接的需求。

附图说明

图1是本发明的一种手摇式夹持翻转焊接工作台的轴测图；

图2是本发明的支撑机构的结构图；

图3是本发明的限位机构的结构图；

图4是本发明的左侧夹持机构的结构图；

图5是本发明的中部升降机构的结构图；

图6是本发明的中部夹具机构一的结构图；

图7是本发明的中部夹具机构二的结构图；

图8是本发明的翻转机构的结构图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图8，本发明的一种手摇式夹持翻转焊接工作台主要由支撑机构1、限位机构2、左侧夹持机构3、中部升降机构4、中部夹具机构5、右侧夹持机构6以及翻转机构7组成。

支撑机构1由左侧支撑板8、右侧支撑板9以及底座10组成。左侧支撑板8以及右侧支撑板9分别通过螺钉联接固定在底座10上。为提升其刚度，左侧支撑板8与右侧支撑板9分别在与底座10相接处增设肋板。

限位机构由限位盘11、锁紧销12、保持架13、锁紧销柄14以及弹簧15组成。保持架13通过螺钉联接安装在左侧支撑板8上，其内部为凹槽设计用以安放锁紧销12与弹簧15。锁紧销12一端通过保持架13上通孔伸出与限位装置11上卡槽配合，另一端安装有弹簧15。锁紧销11通过螺纹连接安装锁紧销柄14上以方便对其操作。限位装置11上均布八个卡槽，通过选取不同的卡槽与锁紧销12进行配合可实现装置不同角度的调整。

左侧夹持机构3与右侧夹持机构5的组成相同。左侧夹紧机构3由支撑回转轴16、底部支撑部件17、支架一18、夹爪一19、回转摇杆一20、回转盘一21、导向杆一22、夹爪二23、支架二24、回转盘二25、回转摇杆二26、螺纹轴27、连接杆28、导向杆二29以及底板30组成。

左侧夹持机构3中，夹爪一19以及夹爪二23通过其中部螺纹孔与螺纹轴27进行联接。为保证螺纹轴27在其顺时针旋转的过程中，夹爪一19与夹爪二23随其旋转而逐渐夹紧的效果，轴上螺纹一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹。夹爪一19与夹爪二23的两端分别有一个通孔，且每个通孔皆附带一个开槽。夹爪一19与夹爪二23通过其两端通孔分别与导向杆一22以及导向杆二29形成间隙配合，且其间隙可以通过通孔侧槽上调整螺钉进行调整，以防止因磨损量的增大而导致夹爪一、二间的夹持性能变差。螺纹轴27的两端穿过夹紧机构支架一18与支架二24中部通孔形成间隙配合，轴两端分别通过限位螺钉和垫片与回转盘一21以及回转盘二25相连接。回转摇杆一20与回转摇杆二26螺纹联接安装在回转盘一21以及回转盘二25上。导向杆一22与导向杆二29两端分别安放在支架一18与支架二24的前后两端通孔中，并以限位螺钉固定。支架一18与支架二24通过螺钉联接被安装在底部支撑部件17上。底板30通过连接杆28连接在底部支撑部件17上，以保证两支架的平行度。机构最左端通过螺钉联接安装有支撑回转轴16。右侧夹紧机构6同理。

中部升降机构4主要由支撑板31、主动螺纹轴支撑32、锥齿轮一33、限位块34、锥齿轮二35、连接块一36、主动螺纹轴37、连杆连接件38、螺纹轴支撑一39、连杆一40、连杆二41、支撑板连接件一42、支撑平台一43、支撑板连接件二44、螺纹轴支撑二45、连杆三46、连杆四47、支撑平台二48、连接块二49、锥齿轮三50、支撑板连接件三51、锥齿轮四52、从动螺纹轴支撑53、从动螺纹轴54、传动轴支撑一55、传动轴56、支撑板连接件四57、传动轴支撑二58以及手轮59组成。

中部升降机构4中，连杆一40与连杆二41间通过一组连杆连接件38相连接，并通过其他连杆连接件与连接块一36、螺纹轴支撑一39以及支撑平台一43、支撑平台二48进行连接。主动螺纹轴37一端以螺纹联接安装锥齿轮一33，且其两端分别安放在主动螺纹轴支撑32与螺纹轴支撑一39的通孔内，两支撑以螺钉联接固定在支撑板31上。在主动螺纹轴37在主动螺纹轴支撑32的伸出端上安装手轮59，并通过螺纹连接与连接块一36配合。连杆三46与连杆四47通过连杆连接件配合并被安装在螺纹轴支撑二45、连接块二49以及支撑平台一43、支撑平台二48上。从动螺纹轴54一端以螺纹联接安装锥齿轮四52，且其两端安放在以螺钉联接固定在支撑板31上的螺纹轴支撑二45以及从动螺纹轴支撑53两端通孔内。传动轴56的两端以螺纹联接安装有锥齿轮二35与锥齿轮三50，并与锥齿轮一33和锥齿轮四52构成锥齿轮传动机构。传动轴支撑一55与传动轴支撑二58作为传动轴56的支撑以螺钉联接的形式被安装在支撑板31上。在主动螺纹轴37靠近锥齿轮二35一端设计限位块34，以防止因连杆与其他零件间磨损导致的间距变大而对锥齿轮传动机构造成的干涉。为减少滑动摩擦，连接块一36与连接块二49的下部结构为小凸台安放在支撑板31上两凹槽内。支撑板连接件一42、支撑板连接件二44、支撑板连接件三51以及支撑板连接件四57通过螺钉联接在支撑板31侧面，并通过螺钉将中部升降机构4安装在左侧夹持机构3与右侧夹持机构6上。通过旋转手轮59带动主动螺纹轴37旋转，一方面通过螺旋传动使连接块一36沿轴向运动，带动连杆机构完成对支撑平台的升降。另一方面通过锥齿轮传动机构带动从动螺纹轴54旋转，并通过连接块二49带动连杆组件的运动保证了两侧连杆机构的运动同步性。

中部夹具机构5由中部夹具机构一以及中部夹具机构二组成，分别用于竖直与水平工件的夹持作业。中部夹具机构一主要由操作杆一60、压杆一61、夹块一63、底板64、夹块二65、压杆二66、操作杆二67、夹块三68、压杆三69、操作杆三70、夹块四71、压杆四72以及操作杆四73组成。底板64上均布有四个支撑块，压杆一61、压杆二66、压杆三69以及压杆四72分别通过螺纹配合安装于底板的支撑块内。操作杆一60、操作杆二67、操作杆三70以及操作杆四73以间隙配合安装在相应压杆上，为便于其安装，其上的一端圆头通过螺纹连接安装在杆上。压杆一61的另一端为光轴，并开设螺纹孔。穿过方形垫片62另一端通过螺钉垫片连接将夹块一63安装在其上，以构成螺旋传动。压杆二66、压杆三69以及压杆四72与夹块二65、夹块三68、夹块四71的连接方式相同。

中部夹具机构二主要由螺纹杆一74、底部支撑板75、压板一76、操作手柄一77、螺纹杆二78、压板二79、操作手柄二80、V型块一81、连接块一82、连接块二83、V型块二84以及底部V型板85组成。V型块一81与V型块二84通过螺栓连接安装在压板一76与压板二79的中部矩形孔中。压板一76与压板二79一端通过螺栓连接安装在连接块二83与连接块一82的通孔内，螺纹杆一74与螺纹杆二78的一端分别通过螺栓连接安装于底部支撑板75上、另一端穿过压板一76与压板二79后安装有操作手柄一77与操作手柄二80。连接块二83与连接块一82与底部支撑板75间是小间隙配合，为可调设计，旋转其下部的两个调整螺钉可对其高度进行调节。

翻转机构6由回转盘86以及翻转摇杆87构成。回转盘86通过方形孔与右侧夹持机构6的支撑回转轴伸出端相配合，并以螺钉、垫片固定。同理，左侧夹持机构3的支撑回转轴16与限位装置11的配合与之相同。两夹持机构的支撑回转轴通过滑动轴承安放于左侧支撑板8与右侧支撑板9的两通孔内，以减小摩擦力的作用。

本发明基于辅助焊接的手摇式夹持翻转焊接工作台是根据焊接过程的实际需要，并结合小型焊接件的实际生产需求做出的，满足如下设计要求：

1)装置可根据零件的作业高度具备竖直方向高度可调的能力；

2)装置具备可实现多角度的位姿调整的能力；

3)装置操作简便、方便快捷地完成辅助焊接的工作。

一种手摇式夹持翻转焊接工作台主要用于小型焊接件，尤其是长方体与圆柱体的辅助焊接工作，可夹持的最大产品尺寸为230×100×160mm；左、右夹持机构的夹持工作范围为0～100mm；中部升降台的升降工作范围为0～60mm；夹具机构的高度调节范围为0-50mm；限位机构可实现装置0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°以及315°的位姿调整功能。

准备工作：注意清理装置各机构的杂质与灰尘。旋转左、右夹紧机构的旋转摇杆，若在运动过程中夹爪与导向杆间过于松动，需要调整夹爪上调整螺钉达到最佳间隙。此外，注意定期对装置各机构进行润滑。

将工作台固定在指定工作区域，若安放平面不平坦则可通过支撑机构1中底座10上预留的四个通孔安装调整支脚对装置进行调平。首先，按压限位机构2中的锁紧销柄14使得锁紧销12顶部退出限位装置11的卡槽，旋转翻转机构中的翻转摇杆87调整工作台成水平姿态。其次，松开锁紧销柄14使得工作台的姿态被锁定。

根据焊接需求选择不同的夹具机构。需要竖直放置的工件可以使用中部夹具机构一进行夹持，水平放置的工件可以使用中部夹具机构二进行夹持。当使用中部夹具机构一时，首先旋转操作杆一60、操作杆二67、操作杆三70以及操作杆四73至合理间隙，将工件放入夹具后旋转操作杆进行夹紧。当使用中部夹具机构-2时，首先将操作手柄77、操作手柄80从螺纹杆74以及螺纹杆78上旋出，抬起压板76与压板79后将工件放置于底部V型板85上，并放下压板76与压板79，使螺纹杆74、螺纹杆78穿过其上通孔。由于螺纹杆74、螺纹杆78可一定角度旋转，故可以保证较好的夹持姿态。最后旋转操作手柄77、操作手柄80直至工件被夹紧。如果工件尺寸较大可先松开底部支撑板75侧面的压紧螺钉，旋转底部调节螺钉调整连接块82以及连接块83的竖直高度，其可调节范围为0-25mm。

夹具的底板侧面设计有四个不同高度的凸台，根据待焊接件的作业需要选取不同高度的凸台。旋转手轮59调整中部升降机构4的支撑平台一43与支撑平台二48至适当高度，将夹具机构放置在其上并继续旋转手轮59，使得夹具机构选取的侧面凸台对准夹爪一19与夹爪二23的凹槽，为保证夹紧机构的可靠性，同时旋转左侧夹持机构3中回转摇杆一20以及回转摇杆二26使得待焊接件被夹爪一19与夹爪二23夹紧，右侧夹持机构6同理。通过选择限位机构2中限位装置11上不同的卡槽与锁紧销12锁紧配合使得装置处于不同的角度姿态，进而完成多角度的焊接作业。

Claims (3)

1.一种小型手动夹持升降翻转操作台，其特征在于：包括支撑机构、限位机构、翻转机构、夹持机构、中部升降机构、中部夹具机构，所述支撑机构包括底座和设置在底座上的两个支撑板；所述限位机构包括设置在一个支撑板上的保持架、设置保持架内部凹槽中的锁紧销和锁紧弹簧、设置在锁紧销上的锁紧销柄、限位盘，所述限位盘的周向上均匀设置有与锁紧销配合的凹槽；所述翻转机构包括回转盘、设置在回转盘上的翻转摇杆，所述回转盘位于另一个支撑板的外侧；

所述夹持机构有两个且两个夹持机构相对设置，每个夹持机构包括底部支撑部件、设置在底部支撑部件外侧面上的支撑回转轴、设置在底部支撑部件上端的螺纹轴、设置在螺纹轴两端的回转盘、设置在每个回转盘上的回转摇杆、通过螺纹设置在螺纹轴上的两个夹爪，两个夹持机构的支撑回转轴的端部分别穿过对应的支撑板，所述限位盘设置在其中一个支撑回转轴端部上，回转盘设置在另一个支撑回转轴端部上；

所述中部升降机构包括支撑板、通过主动螺纹轴支撑和螺纹轴支撑一设置在支撑板一端的主动螺纹轴、通过从动螺纹轴支撑和螺纹轴支撑二设置在支撑板另一端的从动螺纹轴、设置在支撑板上的传动轴、设置在主动螺纹轴上的锥齿轮一、设置在传动轴两端上的锥齿轮二和锥齿轮三、设置在从动螺纹轴上的锥齿轮四、分别设置在主动螺纹轴和从动螺纹轴上的连接块一和连接块二、铰接在连接块一上的连杆二、铰接在螺纹轴支撑一上的连杆一、铰接在连接块二上的连杆三、铰接在螺纹轴支撑二上的连杆四，所述传动轴位于主动螺纹轴和从动螺纹轴之间，锥齿轮一和锥齿轮二啮合，锥齿轮三和锥齿轮四啮合，连杆一和连杆二、连杆三和连杆四分别通过连杆连接件交叉设置，在连杆一和连杆四的端部间、连杆二和连杆三的端部间分别设置有支撑平台二和支撑平台一，所述支撑板的两侧设置有与对应夹持机构连接的支撑板连接件；

所述中部夹具机构放置在支撑平台一和支撑平台二上，中部夹具机构的两侧设置有至少四层的凸台结构，夹爪一和夹爪二上分别设置有半凹槽，且两个所述半凹槽相对设置且两个半凹槽的总体尺寸与凸台的尺寸对应。

2.根据权利要求1所述的一种小型手动夹持升降翻转操作台，其特征在于：支撑板上设置有两条凹槽，连接块一和连接块二的下端分别设置有凸台，且凸台位于在凹槽中。

3.根据权利要求1或2所述的一种小型手动夹持升降翻转操作台，其特征在于：所述中部夹具机构包括用于夹持竖直工件的夹具机构一和用于夹持水平工件的夹具机构二，

夹具机构一包括底板，底板上成方形均布有四个支撑块，每个支撑块通过螺纹连接有一压杆，每个压杆的一端设置有操作杆、另一端设置有夹块；

夹具机构二包括底部支撑板、设置在底部支撑板上的V型板、通过调整螺钉设置在底部支撑板上的两个连接块、分别与连接块上端铰接的两个压板、铰接在支撑板上的两个螺纹杆，每个压板上设置有矩形孔，每个矩形孔中设置有一V型块，每个螺纹杆的上端穿过对应压板上设置的通孔后设置有操作手柄。