CN111283364B - 一种异型管材焊接夹持装置 - Google Patents

一种异型管材焊接夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种异型管材焊接夹持装置，属于工装治具技术领域，包括机架、驱动装置、定位夹紧装置和辅助装置，机架的前端部滑动设置有驱动装置，机架的中部设置有定位夹紧装置，机架的尾部设置有辅助装置，驱动装置与定位夹紧装置传动连接，驱动装置与辅助装置传动连接。其使用时，定位夹紧装置固定工件，辅助装置辅助固定工件，对工件一侧进行焊接，当焊接完成后，驱动装置通过带动定位夹紧装置改变工件的姿态，从而对工件的另一侧进行焊接，继而完成对异形工件的焊接处理，本发明设计新颖，功能可靠，实现异形工件一体焊接，防止焊接部位出现偏差，解决了现有技术中由于异形管材在焊接过程中由于精度无法保证而导致次品率高的问题。

Description

一种异型管材焊接夹持装置
技术领域
本发明实施例涉及工装治具技术领域技术领域，具体涉及一种异型管材焊接夹持装置。
背景技术
在机械加工行业中，有一些特殊的工件，其工件本身为非标准的异形工件，而通常机械设备对这种工件也有着特殊的使用要求，因此处理这类零件就显得较为棘手。例如一种管材分为三段，首段与尾段保证处于平行位置，同时首段与尾段通过弯段连接，此类管材如果通过现有技术进行焊接，需要进行两次焊接，即首段与弯段的焊接和弯段与尾段的焊接，且每次焊接时都需要翻转一次，而在两次焊接过程，极容易产生首段与尾段的中心轴线并不平行问题，导致次品率高，在实际使用现场基本无法安装使用。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种异型管材焊接夹持装置，以解决现有技术中由于异形管材在焊接过程中由于精度无法保证而导致次品率高的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明提供一种异型管材焊接夹持装置，包括机架、驱动装置、定位夹紧装置和辅助装置，机架的前端部滑动设置有驱动装置，机架的中部固定设置有定位夹紧装置，机架的尾部设置有辅助装置，驱动装置与定位夹紧装置传动连接，驱动装置与辅助装置传动连接。
进一步的，驱动装置包括第一驱动轴、轴承、驱动立架、驱动电机和第二驱动轴，机架上端滑动设置有驱动立架，驱动立架上部与定位装置铰接，驱动立架中部安装有轴承，轴承内设置有第一驱动轴，驱动立架下部安装有驱动电机，驱动电机与第二驱动轴传动连接，第二驱动轴与第一驱动轴传动连接，第二驱动轴的自由端与第一驱动轴的自由端均固定插设有花键轴。
进一步的，定位夹紧装置包括拨动杆、拨动件、定位机构和中心架，驱动立架的上部与拨动杆一端铰接，拨动杆的另一端与定位机构铰接，拨动杆的端部呈扇形，且拨动杆的端部位于定位机构内部，机架上固定设置有中心架和定位机构，中心架位于定位机构轴线处。
进一步的，定位机构包括机壳、传动件、液压卡盘和内腔，拨动件与机壳铰接，机壳内设置有内腔，内腔端部设置有传动件，传动件的一端与第一驱动轴传动连接，传动件的一端与液压卡盘固定连接，液压卡盘活动设置在内腔内部。
进一步的，辅助装置包括弯段辅助装置、直管辅助装置、支撑架和传动轴，弯段辅助装置与直管辅助装置结构相同，第二驱动轴的花键轴与传动轴端部传动连接，传动轴安装在机架内部，传动轴与弯段辅助装置传动连接，支撑架固定设置在机架端部。
进一步的，弯段辅助装置包括弯段固定头、传动连杆、限位滑块和滑轨，传动轴固定插设在传动连杆的一端，传动连杆的另一端穿过机架与弯段固定头铰接，机架的上端面设置有滑轨，滑轨上活动设置有限位滑块，传动连杆竖直穿设在限位滑块上。
进一步的，传动连杆包括连接插头、第一连杆和第二连杆，传动轴与第二连杆的一端固定连接，第二连杆的另一端与第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端活动插设有连接插头，连接插头与弯段固定头的底端铰接，且第一连杆竖直穿设在限位滑块上。
本发明实施例具有如下优点：
本发明创造与现有技术相比，在焊接异形管材时，设备可以同时对首段和弯段以及弯段和尾段进行焊接；且只翻转一次；防止焊接过程出现变形，保证了焊接效果的一致性，同时在翻转过程中可通过辅助装置进行辅助支撑，从而保证了工件在翻转过程中不会发生变形，由此解决了现有技术中由于异形管材在焊接过程中由于精度无法保证而导致次品率高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种异型管材焊接夹持装置的立体图；
图2为本发明实施例提供的一种异型管材焊接夹持装置A处局部放大图；
图3为本发明实施例提供的一种异型管材焊接夹持装置的主视图；
图4为本发明实施例提供的一种异型管材焊接夹持装置局部剖视图；
图5为本发明实施例提供的一种异型管材焊接夹持装置传动连杆立体图；
图中：1机架；2驱动装置；21第一驱动轴；22轴承；23驱动立架；24驱动电机；25第二驱动轴；3定位夹紧装置；31拨动杆；32拨动件；33定位机构；331机壳；332传动件；333液压卡盘；334内腔；34中心架；4辅助装置；41弯段辅助装置；411弯段固定头；412传动连杆；4121连接插头；4122第一连杆；4123第二连杆；413限位滑块；414滑轨；42直管辅助装置；43支撑架；44传动轴。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5，本发明提供了一种异型管材焊接夹持装置，包括机架1、驱动装置2、定位夹紧装置3和辅助装置4，所述机架1的前端部滑动设置有驱动装置2，驱动装置2可以沿着机架1的长度方向滑动，所述机架1的中部固定设置有定位夹紧装置3，定位夹紧装置3用来固定异形管材，所述机架1的尾部设置有辅助装置4，辅助装置4可以对弯段与尾段部分起到支撑固定作用。所述驱动装置2与定位夹紧装置3传动连接，驱动装置2可以带动定位夹紧装置3转动，从而使得异形管材偏转，同时驱动装置2与辅助装置4传动连接，由此当第一次焊接完成时，辅助装置4可以随定位夹紧装置3同步协调运动，从而辅助装置4可以对异形管材均衡支撑。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述驱动装置2包括第一驱动轴21、轴承22、驱动立架23、驱动电机24和第二驱动轴25，所述机架1上端滑动设置有驱动立架23，驱动立架23设置在位于机架1端部的导槽上，由此可以使得驱动立架23沿机架1的长度方向运动。所述驱动立架23上部与定位装置3铰接，所述驱动立架23中部安装有轴承22，所述轴承22内设置有第一驱动轴21，由此可以使得第一驱动轴21自由转动，所述驱动立架23下部安装有驱动电机24，所述驱动电机24输出轴与第二驱动轴25传动连接，同时由于第二驱动轴25与第一驱动轴21传动连接，驱动电机24可以同时带动第二驱动轴25与第一驱动轴21转动，进一步的，所述第二驱动轴25的自由端与第一驱动轴21的自由端均固定插设有花键轴，由于驱动立架23是活动设置的，所以通过花键轴插入到定位夹紧装置3和辅助装置4中，可以实现定位夹紧装置3和辅助装置4协调配合工作，继而使得焊接异形工件的各部分时，不会相互发生干涉。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述定位夹紧装置3包括拨动杆31、拨动件32、定位机构33和中心架34，所述驱动立架23的上部与拨动杆31一端铰接，所述拨动杆31的另一端与定位机构33铰接，实际上拨动杆31为一个三连杆机构，当驱动立架23向前滑动时，可充分利用三连杆机构的自由度，使得拨动杆31的端部发生摆动，进一步的，由于所述拨动杆31的端部呈扇形，当拨动杆31摆动时，拨动杆31的端部就可以将异形管材拨动到液压卡盘333，由此可以有效降低人工的使用，从而提高生产效率。所述拨动杆31的端部位于定位机构33内部，所述机架1上固定设置有中心架34和定位机构33，所述中心架34位于定位机构33轴线处。中心架34实际上为工件起到了定位作用，避免工件在偏转的过程中，工件由于受到离心力作用导致异形工件各部分焊接位置发生偏差。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述定位机构33包括机壳331、传动件332、液压卡盘333和内腔334，由于所述拨动件32与机壳331铰接，所述机壳331内设置有内腔334，当所述内腔334端部设置有传动件332，所述传动件332的一端与第一驱动轴21传动连接，当第一驱动轴21的花键轴插入传动件332时，第一驱动轴21能够带动传动件332一起转动，同理当第二驱动轴25的花键轴插入传动轴44时，第二驱动轴25能够带动传动轴44一起转动，由此使得传动轴44可以与传动件332同步转动，进一步的，由于所述传动件332的另一端与液压卡盘333固定连接，液压卡盘333用来夹紧异形管材，由此就可以使得工件与传动轴44同步运动，从而使得辅助装置4与异形管材实现同步运动，所述液压卡盘333活动设置在内腔334内部。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述辅助装置4包括弯段辅助装置41、直管辅助装置42、支撑架43和传动轴44，所述弯段辅助装置41与直管辅助装置42结构相同，所述第二驱动轴25的花键轴与传动轴44端部传动连接，从而使得第二驱动轴25可以带动传动轴44偏转，所述传动轴44安装在机架1内部，所述传动轴44与弯段辅助装置41传动连接，机架1上开设有多个长条形通槽，长条形通槽沿机架1的横向设置，实际使用时，弯段辅助装置41和直管辅助装置42均穿设在对应的长条形通槽内，能够在异型管材翻转过程中对相应管段进行支撑。因此，长条形通槽需要满足弯段辅助装置41和直管辅助装置42的活动量需求，并由此保证异形管材能够成功翻转，所述支撑架43固定设置在机架1端部，当异形管材翻转完成后，可以承担弯段辅助装置41和直管辅助装置42承受的压力，并由此提高工件的稳定性。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述弯段辅助装置41包括弯段固定头411、传动连杆412、限位滑块413和滑轨414，所述传动轴44固定插设在传动连杆412的一端，所述传动连杆412的另一端穿过机架1与弯段固定头411铰接，当传动轴44转动时可以带动传动连杆412偏转，进一步的，由于机架1的上端面设置有滑轨414，滑轨414位于机架1上开设的长条形通槽上，所述滑轨414上活动设置有限位滑块413，所述传动连杆412竖直穿设在所述限位滑块413上，由此使得第一连杆4122可以实现在限位滑块413的位置竖直上下窜动，由此在传动连杆412偏转过程中，第一连杆4122始终与机架1断面保持垂直，从而起到支撑弯段固定头411的作用。
根据本发明提出的一个具体实施例，所述传动连杆412包括连接插头4121、第一连杆4122和第二连杆4123，所述传动轴44与第二连杆4123的一端固定连接，所述第二连杆4123的另一端与第一连杆4122的一端铰接，所述第一连杆4122的另一端活动插设有连接插头4121。所述连接插头4121与弯段固定头411的底端铰接，且所述第一连杆4122竖直穿设在限位滑块413上。由于需要保证异形管材上的弯段部分在转动过程中不与弯段固定头411发生干涉，由此需要在第一连杆4122的另一端活动插设连接插头4121，连接插头4121可以在第一连杆4122的另一端自由转动，由此满足需要支撑异形管材自由度的要求。
本发明实施例的使用过程如下：
本发明在使用时，首先需要将异形管材分离的首段部分放置在定位机构33端部，并异形管材的首段与拨动件32的端部相抵，此时通过驱动立架23向右移动，驱动立架23推动拨动杆31与拨动件32发生联动，由于拨动件32的端部呈扇形，通过拨动件32的偏转可以使得异形管材首段部分能够滑向定位夹紧装置3，并被液压卡盘333夹紧。之后依次将弯段部分装入弯段固定头411内，再将尾段部分装入直管辅助装置41中，使得首段、弯段和尾段依次接触并进行焊接。焊接完一面之后，驱动电机24带动传动件332和传动轴44转动180度，由于传动件332与液压卡盘333传动连接，传动轴44分别与与直管辅助装置42和弯段辅助装置41传动连接，由此使得直管辅助装置42、弯段辅助装置41与液压卡盘333实现联动，由此当需要焊接异形管材的一面时，即可通过驱动电机24带动直管辅助装置42、弯段辅助装置41与液压卡盘333，从而使得异形管材在翻转时，不会发生变形。焊接完成后，松开液压卡盘333，使得驱动立架23想左移动，同时拉动拨动杆31，实现工件自动退料。
本发明，结构新颖，既节省了人工，提高了生产效率，同时也提高了对异形管材焊接的精度，解决现有技术中由于异形管材在焊接过程中由于精度无法保证而导致次品率高的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，包括机架(1)、驱动装置(2)、定位夹紧装置(3)和辅助装置(4)，所述机架(1)的前端部滑动设置有驱动装置(2)，所述机架(1)的中部固定设置有定位夹紧装置(3)，所述机架(1)的尾部设置有辅助装置(4)，所述驱动装置(2)与定位夹紧装置(3)传动连接，所述驱动装置(2)与辅助装置(4)传动连接；
所述驱动装置(2)包括第一驱动轴(21)、轴承(22)、驱动立架(23)、驱动电机(24)和第二驱动轴(25)，所述机架(1)上端滑动设置有驱动立架(23)，所述驱动立架(23)上部与定位装置(3)铰接，所述驱动立架(23)中部安装有轴承(22)，所述轴承(22)内设置有第一驱动轴(21)，所述驱动立架(23)下部安装有驱动电机(24)，所述驱动电机(24)与第二驱动轴(25)传动连接，所述第二驱动轴(25)与第一驱动轴(21)传动连接，所述第二驱动轴(25)的自由端与第一驱动轴(21)的自由端均固定插设有花键轴。
2.如权利要求1所述的一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，所述定位夹紧装置(3)包括拨动杆(31)、拨动件(32)、定位机构(33)和中心架(34)，所述驱动立架(23)的上部与拨动杆(31)一端铰接，所述拨动杆(31)的另一端与定位机构(33)铰接，所述拨动杆(31)的端部呈扇形，且所述拨动杆(31)的端部位于定位机构(33)内部，所述机架(1)上固定设置有中心架(34)和定位机构(33)，所述中心架(34)位于定位机构(33)轴线处。
3.如权利要求2所述的一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，所述定位机构(33)包括机壳(331)、传动件(332)、液压卡盘(333)和内腔(334)，所述拨动件(32)与机壳(331)铰接，所述机壳(331)内设置有内腔(334)，所述内腔(334)端部设置有传动件(332)，所述传动件(332)的一端与第一驱动轴(21)传动连接，所述所述传动件(332)的一端与液压卡盘(333)固定连接，所述液压卡盘(333)活动设置在内腔(334)内部。
4.如权利要求3所述的一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，所述辅助装置(4)包括弯段辅助装置(41)、直管辅助装置(42)、支撑架(43)和传动轴(44)，所述弯段辅助装置(41)与直管辅助装置(42)结构相同，所述第二驱动轴(25)的花键轴与传动轴(44)端部传动连接，所述传动轴(44)安装在机架(1)内部，所述传动轴(44)与弯段辅助装置(41)传动连接，所述支撑架(43)固定设置在机架(1)端部。
5.如权利要求4所述的一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，所述弯段辅助装置(41)包括弯段固定头(411)、传动连杆(412)、限位滑块(413)和滑轨(414)，所述传动轴(44)固定插设在传动连杆(412)的一端，所述传动连杆(412)的另一端穿过机架(1)与弯段固定头(411)铰接，所述机架(1)的上端面设置有滑轨(414)，所述滑轨(414)上活动设置有限位滑块(413)，所述传动连杆(412)竖直穿设在所述限位滑块(413)上。
6.如权利要求5所述的一种异型管材焊接夹持装置，其特征在于，所述传动连杆(412)包括连接插头(4121)、第一连杆(4122)和第二连杆(4123)，所述传动轴(44)与第二连杆(4123)的一端固定连接，所述第二连杆(4123)的另一端与第一连杆(4122)的一端铰接，所述第一连杆(4122)的另一端活动插设有连接插头(4121)，所述连接插头(4121)与弯段固定头(411)的底端铰接，且所述第一连杆(4122)竖直穿设在限位滑块(413)上。
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