CN108747195B - 一种焊接工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接工装，属于焊接领域。该装置包括：夹持装置，用于夹紧一端焊接在另一管件上的管件；导向器，用于带动夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向移动；动力装置，其用于带动夹持装置转动；其中，夹持装置的转动与夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向的移动形成复合运动，复合运动的运动轨迹为与相贯线错位布置的反向相贯线，以实现相贯线上任一一点在运动过程中始终穿过焊接位置。本发明利用电机带动产生转动、借助导向滑槽产生与相贯线相反的运动轨迹，使两者的运动轨迹相互抵消，最终使复合运动轨迹始终位于一个圆上，从而使焊枪无需移动的情况下，完成焊接，整个工装结构较为简单，成本造价低，可以有效提高焊接效率。

Description

一种焊接工装
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种焊接工装。
背景技术
目前，在工业制造领域，圆管的自动焊接，通常采用组立、点焊的方式，先将“三通管”与“连接管”点焊到一起，然后进行焊接。
对于管道相贯线的焊接，通常使用机器人或数控系统完成焊接过程中焊枪姿态和位置的调节，虽然焊接质量较好，但造价昂贵。
目前针对两个管件相连所形成的相贯线的焊接，我国广泛采用人工焊接的方法。但由于人工焊接时，工人劳动强度大，工作环境恶劣，并且工作效率低下，焊接质量得不到保证。由于相贯线的焊接的应用广泛，为了提高工作效率，降低工人强度，保证焊接质量，实践中亟需一种能实现自动焊接且成本较低的焊接设备。
发明内容
本发明提供一种焊接工装，可以解决相贯线焊接中操作不便、自动化焊接设备成本较高的问题。
一种焊接工装，用于焊接两个管件相接的相贯线，包括：
夹持装置，用于夹紧一端焊接在另一管件上的管件；
导向器，用于带动所述夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向移动；
动力装置，其用于带动所述夹持装置转动；其中，
所述夹持装置的转动与所述夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向的移动形成复合运动，所述复合运动的运动轨迹为与所述相贯线错位布置的反向相贯线，以实现相贯线上任一一点在运动过程中始终穿过焊接位置。
更优地，所述动力装置包括驱动轴和用于驱动所述驱动轴转动的驱动电机，所述夹紧装置驱动连接至所述驱动轴。
更优地，所述夹紧装置包括夹紧器和连接轴，所述连接轴驱动连接至所述驱动轴且可沿所述驱动轴的轴向移动。
更优地，所述驱动轴上开设有内花键，所述连接轴上开设有与所述内花键相配合的外花键，所述连接轴通过花键连接驱动连接至所述驱动轴。
更优地，所述驱动轴上开设有用于收纳所述连接轴的连接孔，所述连接孔内开设有键槽，所述连接轴上开设有键槽，所述连接轴上的键槽内设置有键块，所述键块与所述连接孔内的键槽间隙配合。
更优地，所述导向器具有一用于容纳所述连接轴和驱动轴穿过的传动孔，所述导向器上开设有导向滑槽，所述导向滑槽的轨迹与所述相贯线的轨迹相同且互转90°，所述连接轴上设置有连杆，所述连杆远离所述连接轴的端部铰接有与所述导向滑槽相配合的导向滑块，所述导向滑块可滑动地设置在所述导向滑槽内。
更优地，所述夹紧器包括夹紧座、两个以上的夹爪、与所述夹爪一一对应的夹紧连杆、连接座和夹紧螺套，所述夹紧连杆的一端固定连接至所述夹爪、另一端开设有夹紧滑槽，所述夹紧连杆的中部铰接在所述夹紧座上，所述连接座上设置有与所述夹紧滑槽相配合的夹紧滑杆，所述夹紧滑杆可滑动地设置在所述夹紧滑槽内，所述连接座移动时可以带动所述夹爪相互靠近或相互远离；所述连接座上开设有用于收纳所述连接轴的收纳孔，所述连接轴上部分开设有外螺纹，所述夹紧螺套可转动地设置在所述连接座上且其内开设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述夹紧螺套与所述连接轴螺纹配合。
更优地，还包括控制器，用于控制所述电机的转动角度。
本发明提供一种焊接工装，利用电机带动产生转动、借助导向滑槽产生与相贯线相反的运动轨迹，使两者的运动轨迹相互抵消，最终使复合运动轨迹始终位于一个圆上，从而使焊枪无需移动的情况下，完成焊接，整个工装结构较为简单，成本造价低，可以有效提高焊接效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种焊接工装的结构示意图；
图2为图1中A处局部放大图；
图3为图2中C处局部放大图；
图4为图1中B处局部放大图；
图5为图1中导向器的结构示意图。
附图标记说明：
00、焊枪，01、工件，10、电机，11、驱动轴，111、花键槽，20、导向器，201、导向滑槽，202、传动孔，21、连接轴，211、连杆，212、导向滑块，30、夹紧座，31、夹爪，311、夹盘，32、夹紧连杆，321、夹紧滑槽，33、连接座，331、夹紧滑杆，34、夹紧螺套。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种焊接工装，用于焊接两个管件相接的相贯线，焊枪00的位置如图1所示，本发明包括：
夹持装置，用于夹紧一端焊接在另一管件上的管件；
导向器20，用于带动所述夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向移动；
动力装置，其用于带动所述夹持装置转动；其中，
所述夹持装置的转动与所述夹持装置沿被夹紧的管件的轴线方向的移动形成复合运动，所述复合运动的运动轨迹为与所述相贯线错位布置的反向相贯线，以实现相贯线上任一一点在运动过程中始终穿过焊接位置。
具体地，所述动力装置包括驱动轴11和用于驱动所述驱动轴11转动的驱动电机10，所述夹紧装置驱动连接至所述驱动轴11。
具体地，所述夹紧装置包括夹紧器和连接轴21，所述连接轴21驱动连接至所述驱动轴11且可沿所述驱动轴11的轴向移动。在一个实施例中，所述驱动轴11上开设有内花键111，所述连接轴21上开设有与所述内花键111相配合的外花键，所述连接轴21通过花键连接驱动连接至所述驱动轴11。
在其他实施例中，所述驱动轴11上开设有用于收纳所述连接轴21的连接孔，所述连接孔内开设有键槽，所述连接轴21上开设有键槽，所述连接轴21上的键槽内设置有键块，所述键块与所述连接孔内的键槽间隙配合。
具体地，所述导向器20具有一用于容纳所述连接轴21和驱动轴11穿过的传动孔202，所述导向器20上开设有导向滑槽201，所述导向滑槽201的轨迹与所述相贯线的轨迹相同且互转90°，所述连接轴21上设置有连杆211，所述连杆211远离所述连接轴21的端部铰接有与所述导向滑槽201相配合的导向滑块212，所述导向滑块212可滑动地设置在所述导向滑槽201内。导向滑块212在导向滑槽201内移动，由于导向滑槽201的轨迹与相贯线的轨迹呈90°，因此当处于相贯线上的高点时，导向滑槽201处于低点，相贯线处于低点时，导向滑槽201处于高点，使两者相互抵消，从而使相贯线始终贯穿过一定点，也即焊枪00的焊接位置。从而避免人工焊接时需要转动工件01，且焊接质量完全取决于焊接工人的水平。
具体地，所述夹紧器包括夹紧座30、两个以上的夹爪31、与所述夹爪31一一对应的夹紧连杆32211、连接座33和夹紧螺套34，所述夹紧连杆32211的一端固定连接至所述夹爪31、另一端开设有夹紧滑槽321，所述夹紧连杆32211的中部铰接在所述夹紧座30上，所述连接座33上设置有与所述夹紧滑槽321相配合的夹紧滑杆331，所述夹紧滑杆331可滑动地设置在所述夹紧滑槽321内，所述连接座33移动时可以带动所述夹爪31相互靠近或相互远离；所述连接座33上开设有用于收纳所述连接轴21的收纳孔，所述连接轴21上部分开设有外螺纹，所述夹紧螺套34可转动地设置在所述连接座33上且其内开设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述夹紧螺套34与所述连接轴21螺纹配合。需要夹紧时，只需拧动夹紧螺套34，夹紧螺套34在螺纹配合的作用下沿着连接轴21移动从而带动连接座33移动，连接座33上的夹紧滑杆331在夹紧滑槽321内移动带动夹紧连杆32211翻转，从而使夹爪31相互靠紧，夹爪31上铰接有夹盘311，可以保证即使夹爪31与管子之间有角度也可以使夹盘311贴紧在管件上，以实现较好的夹紧效果。而当需要拆卸时，只需反向操作即可取下工件01。
具体地，还包括控制器，用于控制所述电机10的转动角度。电机10可以采用步进电机10，控制器采用PLC，控制步进电机10的转动角度，即可精准控制起步点和收尾点。
为了使工件01上的相贯线能够与夹紧滑槽321刚好呈90°，夹紧滑槽321在步进电机10的带动下收尾时的位置是一定的，因此可以通过借助其他定位工件01来实现定位。如图1所示，可以通过图中的定位器02来保证管件垂直布置。定位器02可以采用在底盘上设置一定位柱，定位柱的外径和关键的内径相配合，定位完毕后取下定位器02即可。其中，定位器02的底盘与定位面贴紧，取下时，可采用对定位面进行升降的方式来实现定位和拆卸。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种焊接工装，用于焊接两个管件相接的相贯线，其特征在于，包括：
夹紧装置，用于夹紧一端焊接在另一管件上的管件；
导向器，用于带动所述夹紧装置沿被夹紧的管件的轴线方向移动；
动力装置，其用于带动所述夹紧装置转动；其中，
所述夹紧装置的转动与所述夹紧装置沿被夹紧的管件的轴线方向的移动形成复合运动，所述复合运动的运动轨迹为与所述相贯线错位布置的反向相贯线，以实现相贯线上任一一点在运动过程中始终穿过焊接位置；
所述动力装置包括驱动轴和用于驱动所述驱动轴转动的驱动电机，所述夹紧装置驱动连接至所述驱动轴；
所述夹紧装置包括夹紧器和连接轴，所述连接轴驱动连接至所述驱动轴且可沿所述驱动轴的轴向移动；
所述驱动轴上开设有内花键，所述连接轴上开设有与所述内花键相配合的外花键，所述连接轴通过花键连接驱动连接至所述驱动轴；
所述驱动轴上开设有用于收纳所述连接轴的连接孔，所述连接孔内开设有键槽，所述连接轴上开设有键槽，所述连接轴上的键槽内设置有键块，所述键块与所述连接孔内的键槽间隙配合；
所述导向器具有一用于容纳所述连接轴和驱动轴穿过的传动孔，所述导向器上开设有导向滑槽，所述导向滑槽的轨迹与所述相贯线的轨迹相同且互转90°，所述连接轴上设置有连杆，所述连杆远离所述连接轴的端部铰接有与所述导向滑槽相配合的导向滑块，所述导向滑块可滑动地设置在所述导向滑槽内；
所述夹紧器包括夹紧座、两个以上的夹爪、与所述夹爪一一对应的夹紧连杆、连接座和夹紧螺套，所述夹紧连杆的一端固定连接至所述夹爪、另一端开设有夹紧滑槽，所述夹紧连杆的中部铰接在所述夹紧座上，所述连接座上设置有与所述夹紧滑槽相配合的夹紧滑杆，所述夹紧滑杆可滑动地设置在所述夹紧滑槽内，所述连接座移动时可以带动所述夹爪相互靠近或相互远离；所述连接座上开设有用于收纳所述连接轴的收纳孔，所述连接轴上部分开设有外螺纹，所述夹紧螺套可转动地设置在所述连接座上且其内开设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述夹紧螺套与所述连接轴螺纹配合。
2.如权利要求1所述的一种焊接工装，其特征在于，还包括控制器，用于控制所述电机的转动角度。
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