CN110757090A - 一种焊接夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种焊接夹具装置，包括底板，底板上分别设置第一驱动机构、第二驱动机构、推紧机构、第一锁紧机构和第二锁紧机构，推紧机构竖直设置在底板中间，用于将被焊接件在竖直方向上推紧定位；第一驱动机构和第二驱动机构分别对应设置在推紧机构两侧边，用于将被焊接件在水平方向上推紧定位；第一锁紧机构和第二锁紧机构分别对应设置在推紧机构两侧边，且第一锁紧机构位于第一驱动机构前端，第二锁紧机构位于第二驱动机构前端，用于对定位完成的被焊接件进行锁紧，本发明采用简单的部件机构，实现了钢管焊接精确定位，提高工作精度的同时提高工作效率、保障产品质量、降低人工成本，结合工业机器人进行作业，实现自动化焊接生产。

Description

一种焊接夹具装置

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，尤其涉及一种焊接夹具装置。

背景技术

在现有的管道生产工艺过程中，焊接工艺是不可或缺的一道工序，通常为多根不同的钢管进行组装焊接，尤其是对于多根弧形钢管的组装焊接，人工焊接因其形状多样，跨度大长度长，焊接难度较大，在焊接过程中难以保证焊接精度、因为温度过高圆型管容易受热变形，且人工焊接带来的高成本、高风险性都是现有管道焊接工艺难以解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种焊接夹具装置，主要解决背景技术中的问题。

本发明提出一种焊接夹具装置，所述焊接夹具装置包括底板，所述底板上分别设置第一驱动机构、第二驱动机构、推紧机构、第一锁紧机构和第二锁紧机构，所述推紧机构竖直设置在所述底板中间，用于将被焊接件在竖直方向上推紧定位；所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别对应设置在所述推紧机构两侧边，用于将被焊接件在水平方向上推紧定位；所述第一锁紧机构和所述第二锁紧机构分别对应设置在所述推紧机构两侧边，且所述第一锁紧机构位于所述第一驱动机构前端，所述第二锁紧机构位于所述第二驱动机构前端，用于对定位完成的被焊接件进行锁紧。

进一步改进在于，所述第一驱动机构包括第一气缸、顶紧V型块、第一圆块、L型挡板和缓冲圆块，所述第一气缸通过设置在所述第一气缸下底面的垫块以及螺杆安装在所述底板上，所述第一气缸的活塞杆端固定安装所述顶紧V型块，所述顶紧V型块的两个V形面上分别设置有所述第一圆块，所述L型挡板设置在所述第一气缸正前方，所述L型挡板上固定安装有所述缓冲圆块，所述第二驱动机构的结构与所述第一驱动机构相同。

进一步改进在于，所述推紧机构包括倒L型挡板、第一夹紧V型块、第二夹紧V型块、第二气缸、第三气缸、固定板和连接板，所述固定板通过螺杆安装在所述底板上，所述固定板上安装所述第三气缸，所述第三气缸的活塞杆端固定安装第二夹紧V型块，所述固定板上端连接所述连接板，所述连接板上设置所述第二气缸，所述倒L型挡板与所述固定板相向设置，所述倒L型挡板的一端通过螺杆安装在所述底板上，所述倒L型挡板的另一端通过螺杆安装所述第一夹紧V型块。

进一步改进在于，所述第一锁紧机构包括底座、锁紧气缸、连接块、压紧块、锁紧V型块、第二圆块和锁紧螺杆，所述底座通过螺杆安装在所述底板上，所述底座上表面安装所述锁紧气缸，所述锁紧气缸上端安装所述连接块的一端，所述连接块的另一端安装压紧块，所述压紧块下端安装有所述锁紧螺杆，所述锁紧螺杆正下方设置所述锁紧V型块，所述锁紧V型块两V形面上设置所述第二圆块，所述第二锁紧机构的结构与所述第一锁紧机构相同。

进一步改进在于，所述焊接夹具装置还包括第三锁紧机构、第一支撑块和第二支撑块，所述第三锁紧机构的结构与所述第一锁紧机构相同，所述第三锁紧机构设置在所述底板中间，与所述推紧机构对应设置，所述第一支撑块和所述第二支撑块分别对应设置在所述第三锁紧机构两侧边。

进一步改进在于，所述焊接夹具装置还包括控制器，所述控制器分别与所述第一驱动机构、第二驱动机构、推紧机构、第一锁紧机构和第二锁紧机构电连接。

进一步改进在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构、推紧机构、第一锁紧机构、第二锁紧机构分别与所述底板为可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的焊接夹具装置采用简单的部件机构，实现了钢管焊接精确定位，使用机器运作代替人工劳动，提高工作精度的同时提高工作效率、保障产品质量、降低人工成本，结合工业机器人进行作业，实现了自动化焊接生产；

2、本发明尤其适合在圆形钢管内增加一条弧形钢管，弧形钢管与圆形钢管上增加一条直管或弧形管的焊接工艺，与传统人工作业相比，本发明装置投产后可以同时代替两到三个人的生产工作，有效降低人工劳动强度，也保障了员工生命安全；

3、本发明的焊接夹具装置与现有设备相比，具备高性能、高精度和高品质的特点，并且，本发明装置在焊接过程中产生的热量并不会让圆形钢管产生形变，锁紧机构及其他机构也不会对产品产生较大的应力或拘束度，不破坏产品的表面质量；

4、本发明具有较好的制造工艺性和较高的机械效率。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

图1为本发明一实施方式的立体结构示意图；

图2为本发明一实施方式的气缸机构结构示意图；

图3为本发明一实施方式的锁紧机构结构示意图；

图4为本发明一实施方式的锁紧机构平面侧视图；

图5为本发明一实施方式的推紧机构结构示意图；

图6为本发明一实施方式的推紧机构平面侧视图；

其中：1、第一驱动机构；2、底板；3、第二驱动机构；4、推紧机构；5、第一锁紧机构；6、第二锁紧机构；7、第三锁紧机构；8、第一支撑块；9、第二支撑块；11、第一气缸；12、顶紧V型块；13、第一圆块；14、L型挡板；15、缓冲圆块；41、倒L型挡板；42、第一夹紧V型块；43、第二气缸；44、固定板；45、第三气缸；46、第二夹紧V型块；47、连接板；51、底座；52、锁紧气缸；53、连接块；54、压紧块；55、锁紧V型块；56、第二圆块；57、锁紧螺杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的焊接夹具装置采用简单的部件机构，实现了钢管焊接精确定位，使用机器运作代替人工劳动，提高工作精度的同时提高工作效率、保障产品质量、降低人工成本，结合工业机器人进行作业，实现了自动化焊接生产；

2、本发明尤其适合在圆形钢管内增加一条弧形钢管，弧形钢管与圆形钢管上增加一条直管或弧形管的焊接工艺，与传统人工作业相比，本发明装置投产后可以同时代替两到三个人的生产工作，有效降低人工劳动强度，也保障了员工生命安全；

3、本发明的焊接夹具装置与现有设备相比，具备高性能、高精度和高品质的特点，并且，本发明装置在焊接过程中产生的热量并不会让圆形钢管产生形变，锁紧机构及其他机构也不会对产品产生较大的应力或拘束度，不破坏产品的表面质量；

4、本发明具有较好的制造工艺性和较高的机械效率。

参照图1，一种焊接夹具装置，包括底板2，所述底板2上分别设置第一驱动机构1、第二驱动机构3、推紧机构4、第一锁紧机构5和第二锁紧机构6，所述推紧机构4竖直设置在所述底板2中间，用于将被焊接件在竖直方向上推紧定位；所述第一驱动机构1和所述第二驱动机构3分别对应设置在所述推紧机构4两侧边，用于将被焊接件在水平方向上推紧定位；所述第一锁紧机构5和所述第二锁紧机构6分别对应设置在所述推紧机构4两侧边，且所述第一锁紧机构5位于所述第一驱动机构1前端，所述第二锁紧机构6位于所述第二驱动机构3前端，用于对定位完成的被焊接件进行锁紧。

参照图2，作为本发明一优选实施方案，所述气缸机构的设计包括但不仅限于以下设计，所述第一驱动机构1包括第一气缸11、顶紧V型块12、第一圆块13、L型挡板14和缓冲圆块15，所述第一气缸11通过设置在所述第一气缸11下底面的垫块以及螺杆安装在所述底板2上，所述第一气缸11的活塞杆端固定安装所述顶紧V型块12，所述顶紧V型块12的两个V形面上分别设置有所述第一圆块13，所述L型挡板14设置在所述第一气缸11正前方，所述L型挡板14上固定安装有所述缓冲圆块15，所述第二驱动机构3的结构与所述第一驱动机构1相同。

具体地，本发明实施例通过以上设置，所述第一驱动机构1和第二驱动机构3主要通过所述第一气缸11的运动推力，推动所述顶紧V型块12前后运动调整被焊接件与所述L型挡板14的距离进行压紧与松开操作，完成工件在水平方向上的推紧，装工件时控制所述第一气缸11推动工件到所述L型挡板14上压紧，卸工件时断气控制所述第一气缸11想后返回运动而松开工件，所述L形挡板和所述顶紧V型块12与工件接触的面上均设置有所述缓冲圆块15，可以有效保护工件在压紧时表面不易产生形变。

参照图5、图6，作为本发明一优选实施方案，所述推紧机构4的设计包括但不仅限于以下设计，所述推紧机构4包括倒L型挡板41、第一夹紧V型块42、第二夹紧V型块46、第二气缸43、第三气缸45、固定板44和连接板47，所述固定板44通过螺杆安装在所述底板2上，所述固定板44上安装所述第三气缸45，所述第三气缸45的活塞杆端固定安装第二夹紧V型块46，所述固定板44上端连接所述连接板47，所述连接板47上设置所述第二气缸43，所述倒L型挡板41与所述固定板44相向设置，所述倒L型挡板41的一端通过螺杆安装在所述底板2上，所述倒L型挡板41的另一端通过螺杆安装所述第一夹紧V型块42。

具体地，本发明实施例通过以上设置，所述推紧机构4通过控制所述第二气缸43和第三气缸45的协同运动将工件(即被焊接件)推动到与所述倒L型挡板41刚好可以推紧的距离，对工件进行竖直方向上的推紧，通过所述第二气缸43与第三气缸45不同方向不同程度的推紧，可以有效将工件进行推紧，防止工件在焊接时发生松动，影响焊接精度。

参照图3、图4，作为本发明一优选实施方案，所述锁紧机构的设计包括但不仅限于以下设计，所述第一锁紧机构5包括底座51、锁紧气缸52、连接块53、压紧块54、锁紧V型块55、第二圆块56和锁紧螺杆，所述底座51通过螺杆安装在所述底板2上，所述底座51上表面安装所述锁紧气缸52，所述锁紧气缸52上端安装所述连接块53的一端，所述连接块53的另一端安装压紧块54，所述压紧块54下端安装有所述锁紧螺杆，所述锁紧螺杆正下方设置所述锁紧V型块55，所述锁紧V型块55两V形面上设置所述第二圆块56，所述第二锁紧机构6的结构与所述第一锁紧机构5相同。

具体地，本发明实施例通过以上设置，依靠所述锁紧气缸52的转动就可以控制所述压紧块54以及锁紧螺杆对放置于所述锁紧V型块55的锁紧固定，具体为所述锁紧气缸52带动所述压紧块54向左旋转90°即为锁紧，复位则松开，操作简便，对工件所施加的压力也不至于使工件表面发生形变，且可以更有效保证工件的夹紧情况。

参照图1，作为本发明一优选实施方案，所述焊接夹具装置还包括第三锁紧机构7、第一支撑块8和第二支撑块9，所述第三锁紧机构7的结构与所述第一锁紧机构5相同，所述第三锁紧机构7设置在所述底板2中间，与所述推紧机构4对应设置，所述第一支撑块8和所述第二支撑块9分别对应设置在所述第三锁紧机构7两侧边。

具体地，工件在焊接过程中如果发生松动，会极大的影响焊接精度，甚至发生焊接事故，因此，为了进一步加固工件，本发明实施例中还引入所述第三锁紧机构7，并设置在工件的后半段，所述底座51的中间位置，并在所述第三锁紧机构7的两侧边设置第一支撑块8和第二支撑块9，可以保护工件不在夹紧焊接过程中发生形变。

作为本发明一优选实施方案，所述焊接夹具装置还包括控制器，所述控制器分别与所述第一驱动机构1、第二驱动机构3、推紧机构4、第一锁紧机构5和第二锁紧机构6电连接。

具体地，本发明实施例通过以上设置，使得本发明可以通过控制器进行自动化控制，更具体地说，在本发明装置通电后，只需要人工将工件放到本发明的夹具装置，控制器就可以控制通气并使各机构各工作并锁紧工件；等到人工或机器人完成焊接工序后，控制器再度控制松气完成各机构的松紧；人工取下工件，进行下一个周期的工序的重新开始，由此不断循环。

作为本发明一优选实施方案，所述第一驱动机构1、第二驱动机构3、推紧机构4、第一锁紧机构5、第二锁紧机构6分别与所述底板2为可拆卸连接。

具体地，本发明实施例通过以上设置使得各机构不再遵循固定的位置进行工作，可以根据工件的形状及其加工要求进行具体位置的设计，经过位置改良的焊接夹具装置可以适应绝大多数工件的焊接。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种焊接夹具装置，其特征在于，所述焊接夹具装置包括底板(2)，所述底板(2)上分别设置第一驱动机构(1)、第二驱动机构(3)、推紧机构(4)、第一锁紧机构(5)和第二锁紧机构(6)，所述推紧机构(4)竖直设置在所述底板(2)中间，用于将被焊接件在竖直方向上推紧定位；所述第一驱动机构(1)和所述第二驱动机构(3)分别对应设置在所述推紧机构(4)两侧边，用于将被焊接件在水平方向上推紧定位；所述第一锁紧机构(5)和所述第二锁紧机构(6)分别对应设置在所述推紧机构(4)两侧，且所述第一锁紧机构(5)位于所述第一驱动机构(1)前端，所述第二锁紧机构(6)位于所述第二驱动机构(3)前端，用于对定位完成的被焊接件进行锁紧。

2.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述第一驱动机构(1)包括第一气缸(11)、顶紧V型块(12)、第一圆块(13)、L型挡板(14)和缓冲圆块(15)，所述第一气缸(11)通过设置在所述第一气缸(11)下底面的垫块以及螺杆安装在所述底板(2)上，所述第一气缸(11)的活塞杆端固定安装所述顶紧V型块(12)，所述顶紧V型块(12)的两个V形面上分别设置有所述第一圆块(13)，所述L型挡板(14)设置在所述第一气缸(11)正前方，所述L型挡板(14)上固定安装有所述缓冲圆块(15)，所述第二驱动机构(3)的结构与所述第一气缸(11)机构(1)相同。

3.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述推紧机构(4)包括倒L型挡板(41)、第一夹紧V型块(42)、第二夹紧V型块(46)、第二气缸(43)、第三气缸(45)、固定板(44)和连接板(47)，所述固定板(44)通过螺杆安装在所述底板(2)上，所述固定板(44)上安装所述第三气缸(45)，所述第三气缸(45)的活塞杆端固定安装第二夹紧V型块(46)，所述固定板(44)上端连接所述连接板(47)，所述连接板(47)上设置所述第二气缸(43)，所述倒L型挡板(41)与所述固定板(44)相向设置，所述倒L型挡板(41)的一端通过螺杆安装在所述底板(2)上，所述倒L型挡板(41)的另一端通过螺杆安装所述第一夹紧V型块(42)。

4.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述第一锁紧机构(5)包括底座(51)、锁紧气缸(52)、连接块(53)、压紧块(54)、锁紧V型块(55)、第二圆块(56)和锁紧螺杆，所述底座(51)通过螺杆安装在所述底板(2)上，所述底座(51)上表面安装所述锁紧气缸(52)，所述锁紧气缸(52)上端安装所述连接块(53)的一端，所述连接块(53)的另一端安装压紧块(54)，所述压紧块(54)下端安装有所述锁紧螺杆，所述锁紧螺杆正下方设置所述锁紧V型块(55)，所述锁紧V型块(55)两V形面上设置所述第二圆块(56)，所述第二锁紧机构(6)的结构与所述第一锁紧机构(5)相同。

5.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述焊接夹具装置还包括第三锁紧机构(7)、第一支撑块(8)和第二支撑块(9)，所述第三锁紧机构(7)的结构与所述第一锁紧机构(5)相同，所述第三锁紧机构(7)设置在所述底板(2)中间，与所述推紧机构(4)对应设置，所述第一支撑块(8)和所述第二支撑块(9)分别对应设置在所述第三锁紧机构(7)两侧边。

6.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述焊接夹具装置还包括控制器，所述控制器分别与所述第一驱动机构(1)、第二驱动机构(3)、推紧机构(4)、第一锁紧机构(5)和第二锁紧机构(6)电连接。

7.根据权利要求1所述的焊接夹具装置，其特征在于，所述第一驱动机构(1)、第二驱动机构(3)、推紧机构(4)、第一锁紧机构(5)、第二锁紧机构(6)分别与所述底板(2)为可拆卸连接。

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