CN108311842A - 装夹装置及焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种装夹装置及焊接设备。该装夹装置定位夹紧组件，包括定位结构和压紧结构，所述定位结构用于对工件进行定位，所述压紧结构用于将所述工件压紧在所述定位结构上；翻转机构，所述定位夹紧组件与所述翻转机构相连；第一驱动部件，用于驱动所述翻转机构翻转，进而带动所述定位夹紧组件及其夹紧的所述工件翻转。本发明提出的装夹装置具有对工件进行定位的定位结构，从而方便压紧结构将工件压紧在定位结构上，提高对工件的装夹效率，另外通过翻转机构能够带动定位夹紧组件及其夹紧的工件翻转，当其应用于焊接设备上时，能够方便地改变工件的方位以实现对工件各种不同位置的焊接，从而提高焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及夹具技术领域，尤其涉及一种装夹装置及焊接设备。
背景技术
管壳式换热器的封头组件一般包括封头、法兰、接管、分程隔板等结构，这些结构通常需要通过焊接方式连接在一起，由于封头组件的正面和反面均需要进行焊接操作，现有技术中需要对封头组件进行两次装夹，一次装夹进行正面焊接，正面焊接完成后，将封头组件取下来翻转并重新装夹，以进行反面焊接，操作非常繁琐，生产效率低下。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够提高焊接设备的焊接效率的装夹装置及焊接设备。
为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种装夹装置，包括：
定位夹紧组件，包括定位结构和压紧结构，所述定位结构用于对工件进行定位，所述压紧结构用于将所述工件压紧在所述定位结构上；
翻转机构，所述定位夹紧组件与所述翻转机构相连；
第一驱动部件，用于驱动所述翻转机构翻转，进而带动所述定位夹紧组件及其夹紧的所述工件翻转。
优选地，所述定位结构包括定位板和定位柱，所述定位柱的一端与所述定位板相连，另一端为自由端，所述定位柱的至少部分结构能够插入所述工件上设置的孔中。
优选地，所述定位柱包括变径段，所述变径段的外缘尺寸由所述定位柱的所述一端向所述另一端的方向变小。
优选地，所述压紧结构包括压紧件和紧固件，所述压紧件用于压紧所述工件，所述压紧件通过所述紧固件与所述定位板固定连接。
优选地，所述压紧件与所述定位板之间设置有至少一个垫片或垫块。
优选地，所述定位夹紧组件包括两组，分别用于对工件相对的两侧结构进行夹紧，每一组中包括两个所述定位夹紧组件，两个所述定位夹紧组件之间的相对位置可调。
优选地，所述装夹装置还包括用于驱动同一组中的两个定位夹紧组件中的至少一个运动的第二驱动部件。
优选地，所述翻转机构包括两个支架，每个支架上设置一组所述定位夹紧组件，所述第一驱动部件用于驱动其中一个所述支架翻转，另一个支架能够在所述第一驱动部件驱动的所述支架以及所述定位夹紧组件夹紧的工件的带动下从动翻转。
优选地，所述支架呈L形，包括第一板和第二板，
两个支架的所述第一板相对设置，所述第一驱动部件与两个所述第一板中的一个连接；和/或，
所述定位夹紧组件设置在所述第二板上。
优选地，所述第二驱动部件通过传动机构驱动所述定位夹紧组件运动，所述传动机构包括设置在所述第二板上的第一传动部，所述第一传动部包括滚珠丝杠机构，所述第二驱动部件用于驱动所述滚珠丝杠机构中的丝杠转动。
优选地，所述第二驱动部件和所述滚珠丝杠机构分别位于所述第二板的两侧，所述传动机构还包括第二传动部，所述第二驱动部件通过所述第二传动部驱动所述丝杠转动。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种焊接设备，包括如上所述的装夹装置，所述工件为待焊接工件,所述装夹装置用于将待焊接工件夹紧。
优选地，所述待焊接工件包括管壳式换热器的封头组件，所述封头组件至少包括封头和法兰，所述装夹装置用于将所述法兰夹紧。
本发明提出的装夹装置具有对工件进行定位的定位结构，从而方便压紧结构将工件压紧在定位结构上，提高对工件的装夹效率，另外通过翻转机构能够带动定位夹紧组件及其夹紧的工件翻转，当其应用于焊接设备上时，能够方便地改变工件的方位以实现对工件各种不同位置的焊接，从而提高焊接效率。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出从一个角度看的封头组件的结构示意图；
图2示出从另一个角度看的封头组件的结构示意图；
图3示出本发明具体实施方式提供的装夹装置的结构示意图；
图4示出本发明具体实施方式提供的装夹装置中的支架、定位夹紧组件及其夹紧的封头组件的结构示意图；
图5示出本发明具体实施方式提供的装夹装置中的支架与定位夹紧组件的主视图；
图6示出本发明具体实施方式提供的装夹装置中的支架与定位夹紧组件的俯视图；
图7示出本发明具体实施方式提供的装夹装置中的定位柱的结构示意图。
图中，1、定位夹紧组件；11、定位结构；111、定位板；112、定位柱；1121、变径段；1122、安装段；1123、锥形段；12、压紧结构；121、压紧件；1211、连接部；1212、压紧部；1213、长形孔；123、紧固件；124、垫片；13、支撑结构；2、翻转机构；3、第一驱动部件；41、封头；42、法兰；43、接管；44、分程隔板；5、第二驱动部件；6、支架；61、第一板；611、安装孔；62、第二板；63、轨道；64、辅助支撑板；65、加强筋板；66、轨道；7、传动机构；71、第一传动部；711、丝杠；712、螺母；72、第二传动部；8、支撑架。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
本发明提供了一种装夹装置，如图3所示，其包括定位夹紧组件1、翻转机构2和第一驱动部件3，其中，定位夹紧组件1包括定位结构11和压紧结构12，定位结构11用于对工件进行定位，压紧结构12用于将工件压紧在定位结构11上，翻转机构2与定位夹紧组件1相连，第一驱动部件3用于驱动翻转机构2翻转，从而带动定位夹紧组件1及其夹紧的工件翻转，使得工件能够翻转至不同的角度，当其应用于焊接设备上时，能够方便地改变工件的方位以实现对工件各种不同位置的焊接，从而提高焊接效率。第一驱动部件3例如可以是伺服电机或者旋转气缸等能够输出转矩的装置。
在一个具体的实施例中，当工件为封头组件时，如图1和图2所示，封头组件包括封头41、法兰42、接管43和分程隔板44，其中，分程隔板44焊接到封头41的内表面上，法兰42以及接管43与封头41均需要在封头41的内表面和外表面进行焊接，采用本申请提供的装夹装置时，可通过点焊的方式将封头41、法兰42、接管43和分程隔板44预焊在一起，通过定位装夹组件1将法兰42夹紧，首先在封头41的外表面侧进行焊接，然后通过第一驱动部件3驱动翻转机构2翻转，进而带动定位夹紧组件1及其夹紧的封头组件翻转，从而在封头41的内表面侧进行焊接，一次装夹即可完成封头41的两侧焊接，大大提高了焊接效率。
为了方便对法兰42进行定位，如图4至图6所示，定位结构11包括定位板111和定位柱112，定位柱112的一端与定位板111相连，另一端为自由端，定位柱112的至少部分结构能够插入到法兰42的法兰孔中，从而对法兰进行定位。其中，定位柱112可以与定位板111为一体结构，也可以是与定位板111形成固定连接。
压紧结构12包括压紧件121和紧固件123，压紧件121用于将工件例如封头组件的法兰42压紧，压紧件121通过紧固件123与定位板111固定连接。优选地，如图5和图6所示，压紧件121包括连接部1211和与连接部1211相连的压紧部1212，压紧部1212呈勾状，用于将法兰42压紧，紧固件123将连接部1211与定位板111固定连接。
进一步地，为实现对法兰42的夹紧以及方便实现对封头组件的翻转动作，定位夹紧组件1包括两组，分别用于对法兰42相对的两侧结构进行夹紧，每一组中包括两个定位夹紧组件1。
为了提高定位夹紧组件的通用性，使得定位夹紧组件1能够对多种规格的封头组件实现定位和夹紧，本申请对装夹装置做了如下改进。
定位柱112包括变径段1121，变径段1121的外缘尺寸向自由端的方向变小，使得定位柱112能够对具有不同尺寸法兰孔的法兰42进行定位。例如，在图7所示的实施例中，定位柱112包括安装段1122和锥形段1123，安装段1122用于与定位板111固定连接，锥形段1123即构成变径段1121。
进一步地，压紧件121上设置有长形孔1213例如腰形孔，紧固件123穿过长形孔1213将压紧件121固定于定位板111上，如此，当紧固件123松开时，可以调节压紧件121相对定位板111的位置以及方位角度，以适应不同形状规格的法兰42。优选地，压紧件121与定位板111之间设置有至少一个垫片124或垫块，通过改变设置在压紧件121与定位板111之间的垫片124或垫块的数量以适应不同厚度的法兰42。
进一步地，一组中的两个定位夹紧组件1之间的相对位置可调，以适应不同半径的法兰42，优选地，同一组中的两个定位夹紧组件1包括第一定位夹紧组件和第二定位夹紧组件，装夹装置还包括两个定位夹紧组件中的至少一个运动的第二驱动部件5。第二驱动部件5例如可以为气动马达等能够输出转矩的装置，通过能够将转动转化为直线运动的机构驱动定位夹紧组件1运动(后面有具体介绍)。
在一个具体的实施例中，如图4所示，翻转机构2包括两个支架6，每个支架6上设置一组定位夹紧组件1，第一驱动部件3用于驱动其中一个支架6翻转，另一个支架6能够在第一驱动部件3驱动的支架6以及定位夹紧组件1夹紧的工件的带动下从动翻转。
进一步地，支架6呈L形，包括第一板61和第二板62，两个支架6的第一板61相对设置，第一驱动部件3与其中一个支架6的第一板61连接，例如，在其中一个支架6的第一板61上设置有安装孔611，第一驱动部件3的驱动轴与安装孔611配合，从而使得第一驱动部件3能够驱动第一板61转动。
定位夹紧组件1设置在第二板62上，优选地，在第二板62上设置有轨道63，定位夹紧组件1还包括支撑结构13，定位结构11和压紧结构12均设置在支撑结构13上，支撑结构13能够沿轨道63滑动，为了提高定位夹紧组件1的滑动稳定性，第二板62的边缘设置有辅助支撑板64，辅助支撑板64优选由第二板62的边缘向下延伸，在辅助支撑板64上也设置有轨道66，支撑结构13呈L形，其一边能够沿第二板62上的轨道63滑动，另一边能够沿辅助支撑板64上的轨道66滑动。为了提高支架6的结构强度，支架6还包括连接第一板61和第二板62的加强筋板65。
进一步地，第二驱动部件5通过传动机构7驱动定位夹紧组件1运动，传动机构7包括设置在第二板62上的第一传动部71，第一传动部71包括滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构包括丝杠711和螺母712，第二驱动部件5驱动丝杠711转动，螺母712带动定位夹紧组件1沿轨道63、66滑动，优选地，每个支架6对应设置两个螺母712，两个螺母712分别与该支架7上的两个支撑结构13相连，丝杠711上与两个螺母712相配合的螺纹的旋向相反，如此，当丝杠711朝一个方向旋转时使得两个支撑结构13带动两个定位夹紧组件1相对运动，当丝杠711反向转动时使得两个支撑结构13带动定位夹紧组件1向相反的方向运动，从而实现两个定位夹紧组件1之间的相对位置的调节。
在替代的实施例中，也可以将第一定位夹紧组件固定设置，第二驱动部件5驱动第二定位夹紧组件相对第一定位夹紧组件运动，同样能够实现两个定位夹紧组件1之间的相对位置的调节。
为了使得装夹装置的结构更加紧凑，优选地，传动机构7还包括第二传动部72，第二驱动部件5通过第二传动部72驱动丝杠711转动，第二驱动部件5和滚珠丝杠机构分别位于第二板62的上下两侧，第二传动部72例如可以为带传动、链传动、齿轮机构能方便实现较远距离动力传输的结构。
优选地，还包括支撑架8，第一驱动部件3设置在支撑架8上，进一步优选地，支撑架8可以设置在滑轨上，如此还可以通过调节两个支撑架8之间的距离以适应不同半径的法兰42。
本发明提出的装夹装置具有对工件进行定位的定位结构，从而方便压紧结构12将工件压紧在定位结构11上，提高对工件的装夹效率，另外通过翻转机构2能够带动定位夹紧组件1及其夹紧的工件翻转，当其应用于焊接设备上时，能够方便地改变工件的方位以实现对工件各种不同位置的焊接，从而提高焊接效率。
进一步地，本申请还提供了一种焊接设备，采用如上所述的装夹装置对待焊接工件进行夹紧，如此，通过装夹装置能够对待焊接工件进行翻转，以使得一次装夹即可实现待焊接工件多个不同位置的焊接，从而大大提高了焊接效率。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种装夹装置，其特征在于，包括：
定位夹紧组件，包括定位结构和压紧结构，所述定位结构用于对工件进行定位，所述压紧结构用于将所述工件压紧在所述定位结构上；
翻转机构，所述定位夹紧组件与所述翻转机构相连；
第一驱动部件，用于驱动所述翻转机构翻转，进而带动所述定位夹紧组件及其夹紧的所述工件翻转。
2.根据权利要求1所述的装夹装置，其特征在于，所述定位结构包括定位板和定位柱，所述定位柱的一端与所述定位板相连，另一端为自由端，所述定位柱的至少部分结构能够插入所述工件上设置的孔中。
3.根据权利要求2所述的装夹装置，其特征在于，所述定位柱包括变径段，所述变径段的外缘尺寸由所述定位柱的所述一端向所述另一端的方向变小。
4.根据权利要求2所述的装夹装置，其特征在于，所述压紧结构包括压紧件和紧固件，所述压紧件用于压紧所述工件，所述压紧件通过所述紧固件与所述定位板固定连接。
5.根据权利要求4所述的装夹装置，其特征在于，所述压紧件与所述定位板之间设置有至少一个垫片或垫块。
6.根据权利要求1至5之一所述的装夹装置，其特征在于，所述定位夹紧组件包括两组，分别用于对工件相对的两侧结构进行夹紧，每一组中包括两个所述定位夹紧组件，两个所述定位夹紧组件之间的相对位置可调。
7.根据权利要求6所述的装夹装置，其特征在于，所述装夹装置还包括用于驱动同一组中的两个定位夹紧组件中的至少一个运动的第二驱动部件。
8.根据权利要求7所述的装夹装置，其特征在于，所述翻转机构包括两个支架，每个支架上设置一组所述定位夹紧组件，所述第一驱动部件用于驱动其中一个所述支架翻转，另一个支架能够在所述第一驱动部件驱动的所述支架以及所述定位夹紧组件夹紧的工件的带动下从动翻转。
9.根据权利要求8所述的装夹装置，其特征在于，所述支架呈L形，包括第一板和第二板，
两个支架的所述第一板相对设置，所述第一驱动部件与两个所述第一板中的一个连接；和/或，
所述定位夹紧组件设置在所述第二板上。
10.根据权利要求9所述的装夹装置，其特征在于，所述第二驱动部件通过传动机构驱动所述定位夹紧组件运动，所述传动机构包括设置在所述第二板上的第一传动部，所述第一传动部包括滚珠丝杠机构，所述第二驱动部件用于驱动所述滚珠丝杠机构中的丝杠转动。
11.根据权利要求10所述的装夹装置，其特征在于，所述第二驱动部件和所述滚珠丝杠机构分别位于所述第二板的两侧，所述传动机构还包括第二传动部，所述第二驱动部件通过所述第二传动部驱动所述丝杠转动。
12.一种焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1至11之一所述的装夹装置，所述工件为待焊接工件,所述装夹装置用于将所述待焊接工件夹紧。
13.根据权利要求12所述的焊接设备，其特征在于，所述待焊接工件包括管壳式换热器的封头组件，所述封头组件至少包括封头和法兰，所述装夹装置用于将所述法兰夹紧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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