CN108274183A - 一种导管旋转装置 - Google Patents

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曾德标
石章虎
王强
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Abstract

本发明公开了一种导管旋转装置，包括外壳旋转圈、次级旋转圈、次级传动齿轮、气缸、抓手、伺服电机、传动齿轮、传动轴等；气缸安装在次级旋转次级圈上并在一条直线上，呈180度分布，气缸上分别安装抓手。伺服电机驱动传动齿轮，带动旋转圈或次级旋转圈顺时针旋转180度，实现抓手同步旋转306度，从而实现抓紧在两个抓手上的导管组件绕导管焊缝所在直线段的轴线旋转360度。抓手由气缸推动并沿次级旋转圈径向移动，实现不同直径规格导管的抓紧。本发明装置设计成240度的扇形结构，具备很好的开敞性，方便导管的安放和取下。

Description

一种导管旋转装置
技术领域
本发明涉及旋转装夹技术，特别是导管自动焊接用旋转技术领域。
背景技术
飞机导管作为飞机系统重要组成零件，其装配连接的主要方式是焊接。目前导管的焊接工艺一直处于传统手工焊接工艺模式。基于导管空间形状复杂、管壁薄（一般1mm~2mm）的特点，导管的焊接工艺涉及点焊、氩弧满焊两个非常重要的工序。传统的手工焊接基本流程是，首先是将导管与导管、导管与管接头定位在相应的夹具上，采用点焊的方式将两根导管定位焊接在一起，从而初步固定好导管与导管、导管与管接头的装配位置关系；然后将已经点焊完的导管取下来，工人自己旋转导管并对其进行氩弧满焊，氩弧满焊过程中，始终保持焊接区域朝上以提高导管的焊接质量。因此，传统的手工焊接工艺中，工人手工氩弧满焊工序存在工人劳动强度大、手工作业环境差、耗时多等一系列问题。自动氩弧满焊技术是解决上述问题的重要途径，自动化的导管翻转装置是实现导管自动氩弧满焊不可缺少的装置。
发明内容
针对传统导管手工氩弧满焊存在的不足，发明了一种导管自动焊接用旋转装置，可实现已经点焊的导管组件自动旋转，为导管自动氩弧满焊提供自动化的工艺装备。
本发明所采取的技术方案：
一种导管旋转装置，包括抓手、伸缩装置和旋转装置，旋转装置具有的圆弧形滑槽，圆弧形滑槽上安装有旋转圈，旋转圈可沿圆弧形滑槽旋转；两个伸缩装置固定于旋转圈并在同一轴线上，两个伸缩装置顶端均指向旋转圈的圆心，伸缩装置顶端安装抓手；旋转装置的圆弧形滑槽具有缺口，用于导管取放；旋转装置设置有支撑装置。
所述旋转圈内还设置有次级旋转圈，次级旋转圈嵌套安装于旋转圈内，次级旋转圈可沿旋转圈旋转，两个伸缩装置固定于次级旋转圈上。
所述旋转装置的圆弧形滑槽、旋转圈和次级旋转圈的弧度大于180°,小于300°。
所述旋转装置的圆弧形滑槽、旋转圈和次级旋转圈的弧度为240°。
所述旋转装置上设置有驱动装置，以驱动旋转圈旋转滑动。
所述旋转圈上设置有驱动装置，以驱动次级旋转圈旋转滑动。
所述旋转圈的外圈上固定有齿条，驱动装置通过齿轮啮合齿条驱动旋转圈转动。
所述次级旋转圈的外圈上固定有齿条，驱动装置通过齿轮啮合齿条驱动次级旋转圈转动。
所述伸缩装置为气缸，
所述导管抓手为V形或Y形。
驱动装置选用伺服电机，驱动装置驱动传动齿轮带动次级旋转圈顺时针旋转180度，驱动传动齿轮，带动旋转圈顺时针旋转180度，实现抓手同步旋转360度，从而实现抓紧在抓手上的导管组件绕导管焊缝所在直线段的轴线旋转360度。两个抓手由气缸推动并沿径向移动，实现不同直径规格导管的抓紧。
本发明的一种导管旋转装置，可实现已点焊导管组件的360°自动翻转，结构精密，可实现导管的稳定旋转，240度的扇形结构具备很好的开敞性，方便导管的安放和取下，为实现导管焊接自动化的提供了可靠的工艺装备。
附图说明
图1是本发明导管抓取示意图;
图2是本发明导管旋转示意图；
图3是一种导管旋转装置主视图;
图4是一种导管旋转装置俯视图;
图5是图4中A-A剖视图
图中：1.外壳 2.传动齿轮 4.传动轴 8.旋转圈 9.次级传动齿轮 11.次级传动轴 14.次级旋转圈 15.滚珠 20.L气缸 21.R气缸 22.R抓手 23.L抓手26.A伺服电机 29.B伺服电机 31.支撑架 32.底盘 33.A导管 34.B导管 35.焊缝
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
参阅图1~图4，本发明的导管旋转装置，包括抓手、伸缩装置和旋转装置，旋转装置具有向内的圆弧形滑槽，圆弧形滑槽上安装有旋转圈，旋转圈可沿圆弧形滑槽旋转滑动；两个伸缩装置沿同一轴线固定于旋转圈上，两个伸缩装置顶端均指向圆心，伸缩装置顶端分别安装R抓手22和L抓手23；旋转装置的圆弧形滑槽缺口向上，旋转装置向下设置有支撑架。旋转装置上设置有伺服电机，旋转圈上安装有齿条，伺服电机通过齿轮啮合齿条以驱动旋转圈旋转。
旋转装置的外壳及旋转圈圆弧开口用于导管的取放，旋转圈及其圆弧形滑槽的圆弧角度为300°。
实施例2
参阅图1~图4，本发明的导管旋转装置，旋转装置的外壳1上具有圆弧形滑槽，旋转圈8安装于圆弧形滑槽上，旋转圈8内还设置有次级旋转圈14，次级旋转圈14嵌套安装于旋转圈8内，次级旋转圈14可沿旋转圈8旋转滑动，两个伸缩装置沿同一轴线固定于次级旋转圈14上，在初始位置时，两个伸缩装置处于水平线上。伸缩装置为气缸，L抓手23和R抓手22分别安装于次级旋转圈上的L气缸20和R气缸21。旋转装置的圆弧形滑槽缺口向上，旋转装置的圆弧形滑槽为180°，旋转装置向下设置有支撑架31，支撑架31下端与底盘32固定连接。
L抓手23和R抓手22为V型结构，抓紧不同直径规格的导管时，在L气缸20和R气缸21的同步推动下，L抓手23和R抓手22同时运动可实现导管的自定心，使得导管抓取段的轴线与整个装置的旋转轴一致。
实施例3
参阅图1~图4，本发明的导管旋转装置中，次级旋转圈14外圈为齿形结构，与次级传动齿轮9啮合， A伺服电机26 通过次级传动轴11驱动次级传动齿轮9带动次级旋转圈14顺时针旋转180度或以上。在次级旋转圈14两侧的旋转圈内壁上安装有滚珠15及滚珠保持架，以确保次级旋转圈14平稳顺畅的旋转滑动。
旋转圈8外圈为齿形结构，与传动齿轮2啮合， B伺服电机29通过传动轴4驱动传动齿轮2带动旋转圈8顺时针旋转180度或以上。在旋转圈两侧的旋转装置圆弧形滑槽内壁上，安装有滚珠15及滚珠保持架，以确保次级旋转圈14平稳顺畅的旋转滑动。
旋转装置为240°，通过旋转圈及次级旋转圈可使导管旋转360度或以上。240度的扇形结构，具备很好的开敞性，可方便导管的安放和取下。
实施例4
参阅图1~图4，在本实例中，A导管33和B导管34已经点焊在一起成为导管组件，即在焊缝位置处沿着周向焊接了四个点，两根导管的空间位姿关系已确定。抓紧导管之前，L抓手23和R抓手22分别处于张开状态，安放导管组件时，将L气缸20和R气缸21启动，推动L抓手23和R抓手22抓紧A导管33焊缝所在的直线段。抓取完导管组件以后，首先，A伺服电机26驱动次级传动齿轮9带动次级旋转圈14顺时针旋转180度；然后，B伺服电机29驱动传动齿轮2带动旋转圈8顺时针旋转180度；从而实现抓紧在L抓手23和R抓手22上的导管组件绕导管焊缝所在直线段的轴线旋转360度。导管在该装置上饶导管焊缝所在直线段的轴线旋转360度时，焊缝就旋转了360度，因此，氩弧满焊焊枪末端只需保持一个位置而无需沿着焊缝运动即可实现焊接。取下导管时，首先是A伺服电机26和B伺服电机29反向驱动次级传动齿轮9和传动齿轮2，带动次级旋转圈14和旋转圈8回到初始位置，L气缸20和R气缸21回到水平位置，然后L气缸20和R气缸21与气源断开并复位，即可取下已焊接的导管。
在本发明的技术方案中，还可根据本发明思想作适当修改，如：本发明的L抓手23和R抓手22还可设置为Y型结构，抓取导管时，Y型结构交叉相对，可实现导管的稳定抓取；伸缩装置还可以采用电磁伸缩装置；转转装置还可以有三级或更多及旋转圈，这些都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种导管旋转装置，其特征在于，包括抓手、伸缩装置和旋转装置，旋转装置具有的圆弧形滑槽，圆弧形滑槽上安装有旋转圈，旋转圈可沿圆弧形滑槽旋转；两个伸缩装置固定于旋转圈并在同一轴线上，两个伸缩装置顶端均指向旋转圈的圆心，伸缩装置顶端安装抓手；旋转装置的圆弧形滑槽具有缺口，用于导管取放；旋转装置设置有支撑装置。
2.根据权利要求1所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转圈内还设置有次级旋转圈，次级旋转圈嵌套安装于旋转圈内，次级旋转圈可沿旋转圈旋转，两个伸缩装置固定于次级旋转圈上。
3.根据权利要求2所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转装置的圆弧形滑槽、旋转圈和次级旋转圈的弧度大于180°,小于300°。
4.根据权利要求3所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转装置的圆弧形滑槽、旋转圈和次级旋转圈的弧度为240°。
5.根据权利要求1或2所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转装置上设置有驱动装置，以驱动旋转圈旋转滑动。
6.根据权利要求2所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转圈上设置有驱动装置，以驱动次级旋转圈旋转滑动。
7.根据权利要求1所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述旋转圈的外圈上固定有齿条，驱动装置通过齿轮啮合齿条驱动旋转圈转动。
8.根据权利要求2所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述次级旋转圈的外圈上固定有齿条，驱动装置通过齿轮啮合齿条驱动次级旋转圈转动。
9.根据权利要求1所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述伸缩装置为气缸。
10.根据权利要求1所述一种导管旋转装置，其特征在于，所述导管抓手为V形或弧形。
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