CN110524176B - 一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,包括底架(1)、滑轨机构、尾顶(3)等;所述底架(1)为多面棱柱结构,底架(1)的每个侧面上安装滑轨机构,尾顶(3)安装在滑轨机构上;滑轨机构带动尾顶(3)沿直线移动;底架(1)各侧面上与尾顶(3)同轴安装中空卡盘(5),中空卡盘(5)和尾顶(3)实现对不同长度工件的装夹;底架(1)安装有中空卡盘(5)的一端安装齿轮机构,齿轮机构通过气动抱闸(11)和驱动轴(12)相连;齿轮机构驱动装夹在中空卡盘(5)和尾顶(3)之间的工件旋转。本发明的装置可装夹在回转台上,通过回转台旋转分度,实现各工位的切换,最终完成所有工位上环缝的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及航天领域自动化焊接装备领域,具体涉及一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置。
背景技术
针对航天接头、管路等细长轴类零件,制造过程中重要一步是焊接,传统的环缝焊接方法是在旋转变位机上对工件进行装夹,然后带动工件回转,配合焊机完成环缝焊接,完成一件工件的环缝焊接后重复上述过程完成下一件工件的环缝焊接。上述环缝焊接方式存在的缺点如下:每完成一件焊接需要对工件进行一次拆装,拆装过程中旋转变位机(或其他回转设备)被占用,无法同时进行作业,在大批量生产的情况下效率下降严重。
发明内容
本发明所解决的技术问题是:本发明提出一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,只需要将所述装置装夹到旋转变位机(或其他回转设备)上,即可完成多工件的环缝自动焊接,配合多套所述装置,可在焊接的同时进行下一批次多套工件的装夹,可大大降低旋转变位机(或其他回转设备)的占用率,从而提高生产节拍,大幅提高生产效率。
本发明所采用的技术方案是:一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,包括底架、滑轨机构、尾顶、中空卡盘、齿轮机构、气动抱闸、驱动轴;所述底架为多面棱柱结构,底架的每个侧面上安装滑轨机构,尾顶安装在滑轨机构上;滑轨机构带动尾顶沿直线移动;底架各侧面上与尾顶同轴安装中空卡盘,中空卡盘和尾顶实现对不同长度工件的装夹;底架安装有中空卡盘的一端安装齿轮机构,齿轮机构通过气动抱闸和驱动轴相连;齿轮机构驱动装夹在中空卡盘和尾顶之间的工件旋转。
滑轨机构包括直线导轨、滚珠丝杆、手轮;底架的每个侧面上安装两根平行的直线导轨,尾顶安装在直线导轨上;两条直线导轨之间安装滚珠丝杆,滚珠丝杆一端安装手轮,中空卡盘位于滚珠丝杆另一端,滚珠丝杆螺母与尾顶底面连接,转动手轮驱动滚珠丝杆旋转带动尾顶沿直线导轨移动。
齿轮机构包括大齿轮和若干小齿轮;各中空卡盘末端安装小齿轮;底架安装有中空卡盘的一端安装大齿轮,大齿轮和各个小齿轮组成行星轮系;大齿轮中心通过气动抱闸和驱动轴相连。
一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,还包括旋转管接头、气滑环;小齿轮中心开孔,用于安装旋转管接头;底架安装有中空卡盘一端安装气滑环,气滑环通过气管与各个旋转管接头连接,对气滑环输入保护气体,保护气经旋转管接头通过中空卡盘进入工件,实现焊接过程中对环缝背面的气体保护。
所述底架为中空的框架结构,内部通过沿中心轴旋转分布的支撑板支撑,底架一端设置大齿轮安装槽。
一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置的使用方法,包括步骤如下:
将多个工件放置在中空卡盘和尾顶之间,通过旋转手轮夹紧工件;
将驱动轴装夹到旋转变位机或其他回转设备的头箱上,将底架的另一端装夹到旋转变位机或其他回转设备的尾箱上;
控制气动抱闸将驱动轴与大齿轮结合,驱动旋转变位机或其他回转设备的头箱,控制用于环缝自动焊接的多工位装夹装置旋转,完成每个工位的定位;
控制气动抱闸将驱动轴与大齿轮分离,驱动旋转变位机或其他回转设备头箱,同时锁死旋转变位机或其他回转设备尾箱的旋转功能,大齿轮驱动各小齿轮旋转,带动底架每个侧面上的工件旋转,对气滑环输入保护气体,完成环缝焊接。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明自身不通过伺服电机或其它执行机构提供动力,而是装夹在旋转变位机(或其他回转设备)上,通过旋转变位机回转实现各工位的切换以及工件的旋转,因此成本显著降低。
(2)本发明可实现多套工件环缝的自动焊接过程,工件一次装夹到位后不再需要人为干预,具有自动化程度高、焊接效率高的特点,配合多套本发明使用,可在焊接的同时进行下一批次多套工件的装夹,从而大大降低旋转变位机(或其他回转设备)的占用率,进一步提高生产效率。。
(3)本发明不需外界供电,只需低压气源便可使用,结构紧凑,不存在拖曳电缆等情况,操作便捷,使用方便,具有良好的实用价值。
附图说明
图1为本发明的立体视图。
图2为本发明的剖视图。
具体实施方式
以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
参见图1、图2,本发明提供一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,包括底架1、直线导轨2、尾顶3、滚珠丝杆4、中空卡盘5、小齿轮6、旋转管接头7、气滑环8、手轮9、大齿轮10、气动抱闸11、驱动轴12。
底架1为棱柱形式,在每个侧面上分别布置两根直线导轨2,尾顶3设置在直线导轨2上。两个直线导轨2之间设置滚珠丝杆4,滚珠丝杆4一端设置手轮9,滚珠丝杆4螺母与尾顶3底面连接,通过转动手轮9驱动滚珠丝杆4旋转带动尾顶3沿直线导轨2移动。
底架1各平面上与尾顶3同轴设置中空卡盘5,中空卡盘5位于滚珠丝杆4另一端,中空卡盘5和尾顶3实现对不同长度工件的装夹。中空卡盘5末端设置小齿轮6,小齿轮6中心开孔,设置旋转管接头7。
底架1底面设置气滑环8,气滑环8与各个旋转管接头7通过气管相连,对气滑环8输入保护气体,保护气会经旋转管接头7通过中空卡盘5进入工件,实现焊接过程中对环缝背面的气体保护。
参见图2,底架1底面设置大齿轮10,大齿轮10和各个小齿轮6组成行星轮系。大齿轮10通过气动抱闸11和驱动轴12相连。
一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置的使用方法,包括步骤如下:
将多个工件放置在中空卡盘5和尾顶3之间,通过旋转手轮9夹紧工件;
将用于环缝自动焊接的多工位装夹装置的驱动轴12装夹到旋转变位机或其他回转设备的头箱上,底架1的a端装夹到旋转变位机或其他回转设备的尾箱上。
控制气动抱闸11将驱动轴12与大齿轮10结合,驱动旋转变位机或其他回转设备的头箱,此时整个装置旋转,可完成每个工位的定位;
控制气动抱闸11将驱动轴12与大齿轮10分离,驱动旋转变位机或其他回转设备头箱同时锁死旋转变位机或其他回转设备尾箱旋转功能,大齿轮10将驱动各小齿轮6旋转,从而带动工位上工件旋转,完成环缝焊接。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (4)
1.一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,其特征在于,包括底架(1)、滑轨机构、尾顶(3)、中空卡盘(5)、齿轮机构、气动抱闸(11)、驱动轴(12)、旋转管接头(7)、气滑环(8);所述底架(1)为多面棱柱结构,底架(1)的每个侧面上安装滑轨机构,尾顶(3)安装在滑轨机构上;滑轨机构带动尾顶(3)沿直线移动;底架(1)各侧面上与尾顶(3)同轴安装中空卡盘(5),中空卡盘(5)和尾顶(3)实现对不同长度工件的装夹;底架(1)安装有中空卡盘(5)的一端安装齿轮机构,齿轮机构通过气动抱闸(11)和驱动轴(12)相连;齿轮机构驱动装夹在中空卡盘(5)和尾顶(3)之间的工件旋转;
齿轮机构包括大齿轮(10)和若干小齿轮(6);各中空卡盘(5)末端安装小齿轮(6);底架(1)安装有中空卡盘(5)的一端安装大齿轮(10),大齿轮(10)和各个小齿轮(6)组成行星轮系;大齿轮(10)中心通过气动抱闸(11)和驱动轴(12)相连;
小齿轮(6)中心开孔,用于安装旋转管接头(7);底架(1)安装有中空卡盘(5)一端安装气滑环(8),气滑环(8)通过气管与各个旋转管接头(7)连接,对气滑环(8)输入保护气体,保护气经旋转管接头(7)通过中空卡盘(5)进入工件,实现焊接过程中对环缝背面的气体保护;
将用于环缝自动焊接的多工位装夹装置的驱动轴(12)装夹回转设备的头箱上,底架(1)的另一端装夹到回转设备的尾箱上。
2.根据权利要求1所述的一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,其特征在于:滑轨机构包括直线导轨(2)、滚珠丝杆(4)、手轮(9);底架(1)的每个侧面上安装两根平行的直线导轨(2),尾顶(3)安装在直线导轨(2)上;两条直线导轨(2)之间安装滚珠丝杆(4),滚珠丝杆(4)一端安装手轮(9),中空卡盘(5)位于滚珠丝杆(4)另一端,滚珠丝杆(4)螺母与尾顶(3)底面连接,转动手轮(9)驱动滚珠丝杆(4)旋转带动尾顶(3)沿直线导轨(2)移动。
3.根据权利要求2所述一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置,其特征在于:所述底架(1)为中空的框架结构,内部通过沿中心轴旋转分布的支撑板支撑,底架(1)安装有中空卡盘的一端设置大齿轮安装槽。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于环缝自动焊接的多工位装夹装置的使用方法,其特征在于,包括步骤如下:
将多个工件放置在中空卡盘(5)和尾顶(3)之间,通过旋转手轮(9)夹紧工件;
将驱动轴(12)装夹到回转设备的头箱上,将底架(1)的另一端装夹到回转设备的尾箱上;
控制气动抱闸(11)将驱动轴(12)与大齿轮(10)分离,驱动回转设备的头箱,控制用于环缝自动焊接的多工位装夹装置旋转,完成每个工位的定位;
控制气动抱闸(11)将驱动轴(12)与大齿轮(10)结合,驱动回转设备头箱,同时锁死回转设备尾箱的旋转功能,大齿轮(10)驱动各小齿轮(6)旋转,带动底架(1)每个侧面上的工件旋转,对气滑环(8)输入保护气体,完成环缝焊接。
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