CN111283369B - 一种对接定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接夹具技术领域，具体涉及一种对接定位夹具。对接定位夹具，用于定位夹持相互对接的第一圆形件和第二圆形件，包括：夹臂，设有两个，两夹臂的一端直接或间接地铰接在一起；各夹臂的摆动一端分别设有夹紧结构，两夹臂的夹紧结构可相互配合而夹紧第一圆形件和第二圆形件；各夹紧结构对应于各圆形件均设有夹紧件，同一夹紧结构中的两夹紧件沿所夹臂的铰接轴线延伸方向排布，沿夹臂铰接轴线延伸方向上同一位置的两夹紧件用于配合夹紧对应的圆形件；各夹紧件可随两夹臂的摆动而同步对应夹紧第一圆形件和第二圆形件；对接定位夹具还包括驱动机构，驱动机构用于驱动两个所述夹臂相对开合。

Description

一种对接定位夹具

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，具体涉及一种对接定位夹具。

背景技术

在机械设备中，根据使用要求，管类、筒类或者柱类等圆形件的对焊是非常普遍的，其具体包括点焊和满焊。对焊前，需要保证两圆形件的对接端的间隙均匀，焊接完成后错边量在设计范围之内。

为此，需要对两圆形件进行定位，现有技术采用的方式是设置支撑平台，在支撑平台上放置或固定两V形块，将两圆形件放置在对应的V形块上，圆形件的对接端悬空进行对焊。但是其存在一些弊端，比如，受限于支撑平台的长、宽尺寸，超出支撑平台的圆形件不易使用该方式；而且V形块的精度较低时也无法保证两圆形件对焊时的定位精度。

为此，授权公告号为CN207858169U的中国实用新型专利公开了一种用于输电杆塔架设的圆管焊接工装夹具，其具体包括支撑底座，支撑底座的上方有滑板，支撑底座的两侧有滑杆，滑板的左右两端分别铰接有夹臂，夹臂上有滑槽，滑杆穿入滑槽中并与滑槽滑动配合。夹具还包括螺杆，螺杆上下延伸并贯穿滑板，螺杆下端与支撑底座之间周向相对转动、沿螺杆的轴向相对固定地装配在一起，螺杆与滑板之间螺纹配合。在夹臂的下端以及支撑底座的下部均安装有夹紧机构，夹紧机构包括圆柱体，圆柱体沿着夹臂的转动轴线延伸，一端为半轴，其上安装有顶丝。

使用时，第一圆管和第二圆管的对接端同时装夹在夹具的三个夹紧机构之间，转动螺杆，三个圆柱体的弧形面同时夹紧第一圆管，然后再转动三个顶丝，用三个顶丝的端部共同顶紧第二圆管，保证第一圆管和第二圆管同轴布置，保证两者对接端的间隙均匀，并减小焊接后的错边量。

但是，由以上的夹紧过程可以了解，现有技术中，在对第二圆管进行夹紧时，需要操作人员自行去旋转顶丝，从而完成对第二圆管的定位夹紧，第二圆管是否能够与第一圆管同轴布置则取决于操作人员的测量、肉眼观察以及经验，导致在实际操作中存在第一圆管和第二圆管之间不同轴，定位精度较差，从而影响间隙的均匀性和错边量，使得两圆管对接后无法满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对接定位夹具，以解决现有技术中两圆形件的定位精度较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明对接定位夹具的技术方案是：一种对接定位夹具，用于定位夹持相互对接的第一圆形件和第二圆形件，包括：

夹臂，设有两个，两夹臂的一端直接或间接地铰接在一起；

各夹臂的摆动一端分别设有夹紧结构，两夹臂的夹紧结构可相互配合而夹紧第一圆形件和第二圆形件；

各夹紧结构对应于各圆形件均设有夹紧件，同一夹紧结构中的两夹紧件沿所夹臂的铰接轴线延伸方向排布，沿夹臂铰接轴线延伸方向上同一位置的两夹紧件用于配合夹紧对应的圆形件；

各夹紧件可随两夹臂的摆动而同步对应夹紧第一圆形件和第二圆形件；

对接定位夹具还包括驱动机构，驱动机构用于驱动两个所述夹臂相对开合。

本发明的有益效果是：本发明中，两夹紧结构中对应成对的夹紧件能够配合夹紧圆形件，各夹紧件的结构相同，这样能够保证各夹紧块可以同步进行摆动，并同步对两个圆形件进行夹紧，保证两个圆形件能够同时被夹紧，保证两个圆形件可以同轴布置。与现有技术中相比，能够避免现有技术中需要手动调整夹紧件，从而导致易出现无法将两个圆形件同轴布置的情况，从而提高定位精度。

进一步地，所述夹紧件包括安装支架；

所述安装支架包括使用时朝向对应圆形件的两分支，两分支的端部设有弧形夹紧部，弧形夹紧部有用于与对应圆形件的外壁接触夹紧的弧形外周面，弧形外周面沿第一圆形件和第二圆形件的延伸方向延伸布置。

本方案的效果在于，安装支架有两个分支，两个分支上有弧形夹紧部，使用时，通过四处接触实现对同一圆形件的夹紧，而且弧形夹紧部有弧形外周面，在弧形外周面随夹臂摆动的过程中防止弧形夹紧部与圆形件之间发生卡滞。

进一步地，所述弧形夹紧部为转动安装在对应分支端部的滚轮，所述滚轮的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线。

本方案的效果在于，设置滚轮后，能够减小摩擦力，保证调整时不发生卡滞。

进一步地，所述安装支架转动安装在对应夹臂上，安装支架的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线。

本方案的效果在于，安装支架转动安装在夹臂上，随夹臂摆动时可以适应性地进行转动调整，方便进行调整，而且能够适用于不同外径尺寸的圆形件，适用范围更广。

进一步地，所述夹臂包括轴杆，轴杆平行于所述夹臂的铰接轴线布置，轴杆有凸出布置的两端，两夹紧件的安装支架对应转动安装在轴杆的两端。

进一步地，所述夹臂包括沿轴杆延伸方向间隔排布的两侧板，两侧板之间通过所述轴杆相连。

进一步地，所述夹紧结构包括设于对应夹臂上的安装支架，安装支架有使用时朝向圆形件的两分支，两分支的端部设有弧形夹紧部，弧形夹紧部有用于与第一圆形件的外壁接触夹紧的第一弧形外周面，还有用于与第二圆形件的外壁接触夹紧的第二弧形外周面；

第一、第二弧形外周面沿第一圆形件和第二圆形件的延伸方向延伸布置；

第一弧形外周面形成所述第一夹紧件，第二弧形外周面形成所述第二夹紧件。

进一步地，两个所述夹臂直接铰接，所述驱动机构包括转动安装在其中一个夹臂上的第一夹紧块，以及转动安装在另一个夹臂上的第二夹紧块，第一、第二夹紧块的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线；

驱动机构还包括螺杆，螺杆与第一夹紧块沿螺杆的周向相对转动、沿螺杆的轴向相对固定地装配在一起；螺杆与第二夹紧块螺纹装配在一起。

本方案的效果在于，由于两个夹臂直接铰接，不需要采用现有技术中较为复杂的驱动方式，只需要设置可以转动的夹紧块以及配套的螺杆，就可以实现两个夹臂的相对开合，不需要在夹臂上开槽，方便加工。

进一步地，所述螺杆上径向凸设有凸起，螺杆上还设有径向贯穿螺杆的销钉，销钉与所述凸起夹设在第一夹紧块的两侧，以使螺杆与第一夹紧块沿螺杆的轴向相对固定地装配在一起。

进一步地，所述夹臂包括两侧板，两侧板沿夹臂的铰接轴线延伸方向间隔排布，第一、第二夹紧块设于对应夹臂之间。

本方案的效果在于，夹紧块位于两侧板之间，方便安装夹紧块，还可以防止夹紧块单端悬空，结构强度更高。

附图说明

图1为本发明对接定位夹具实施例的平面图；

图2为本发明对接定位夹具实施例的立体图；

图3为本发明对接定位夹具实施例的分解示意图；

图4为本发明对接定位夹具实施例的使用时的平面图；

图5为本发明对接定位夹具实施例的使用时的侧视图；

图6为本发明对接定位夹具实施例的使用时的立体图；

附图标记说明：

1-左夹臂；2-右夹臂；3-夹紧结构；4-螺杆；5-左夹紧块；6-操作手柄；7-左侧板；8-右侧板；9-滚轮架；10-滚轮；11-连接杆；12-右夹紧块；13-圆形凸起；14-卡簧；15-连接轴；16-垫片；17-销钉；18-第一圆形件；19-第二圆形件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的对接定位夹具的具体实施例：

如图1至图6所示，本发明中的对接定位夹具作业的对象为筒类、管类或柱类等圆形件，分别为第一圆形件18和第二圆形件19，本实施例中的两个圆形件为筒体，两个圆形件需要进行对接，对接定位夹具用来定位夹持两圆形件的对接端，使两圆形件同轴布置，保证对接端之间的间隙均匀。

以下简称对接定位夹具为夹具，夹具包括两个夹臂，分别为左夹臂1和右夹臂2，两个夹臂的上端通过连接轴15实现铰接，夹臂整体上为弓形的结构。夹臂的上端为铰接端，下端为摆动端，每个夹臂的下端均有夹紧结构3，两个夹臂的夹紧结构3能够配合，同步定位夹紧第一圆形件18和第二圆形件19，保证两个圆形件同轴布置。夹具还包括螺杆4和两个夹紧块，两个夹紧块分别为左夹紧块5和右夹紧块12，左夹紧块5转动安装在左夹臂1上，右夹紧块12转动安装在右夹臂2上，螺杆4转动安装在左夹臂1上，并螺纹装配在右夹臂2上，通过螺杆4的转动能够带动两夹臂相对开合。

如图1至图3所示，由于左夹臂1和右夹臂2的结构相同，左夹臂1包括两个左侧板7，右夹臂2包括两个右侧板8。以右夹臂2为例进行阐述，右夹臂2的两个右侧板8沿着连接轴15的轴向间隔排布，两个右侧板8的下端通过连接杆11相连。组装时，左夹臂1和右夹臂2之间错开交叉布置，然后用连接轴15进行铰接相连。如图3所示，在右侧板8上均开有穿孔，穿孔的轴线平行于连接轴15的轴线，同一夹臂上两侧板上的穿孔对应。

本实施例中，左夹紧块5和右夹紧块12上均有外凸的圆形凸起13，圆形凸起13的轴线平行于连接轴15的轴线，组装时，圆形凸起13穿入侧板的穿孔中，使得左夹紧块5和右夹紧块12能够绕圆形凸起13的轴线转动。左夹紧块5和右夹紧块12中均有穿孔，其中，左夹紧块5中的穿孔为光孔，能够供螺杆4的前端穿过并自由进行回转。右夹紧块12中的穿孔为螺纹孔，螺杆4与右夹紧块12螺纹装配在一起。

螺杆4的结构如图3所示，螺杆4的前端设有径向穿孔，还设有凹槽，凹槽内固定有卡簧14，卡簧14的外径大于左夹紧块5中光孔的内径。组装时，螺杆4穿过右夹紧块12的螺纹孔，螺杆4的前端贯穿左夹紧块5，卡簧14顶在左夹紧块5上，然后在螺杆4上套上垫片16，再用销钉17穿入径向穿孔中。此时，螺杆4与左夹紧块5之间可以相对转动，但是在螺杆4的轴向上相对固定；螺杆4与右夹紧块12之间螺纹配合，通过转动螺杆4能够驱使左夹紧块5和右夹紧块12相对开合，此时左夹紧块5和右夹紧块12随之进行转动。如图3所示，在螺杆4的后端上固定有操作手柄6，通过转动操作手柄6可以控制两夹臂的开合。

如图3所示，在平行于连接轴15的轴向上，连接杆11的两端均突出于侧板，在连接杆11的端部有外螺纹。夹紧结构3包括转动安装在连接杆11两端的滚轮架9，滚轮架9整体为爪形的结构，滚轮架9套装在连接杆11的外部，并用螺母旋拧在连接杆11上，防止滚轮架9脱出。滚轮架9包括两个分支，在每个分支上均安装有滚轮10，滚轮10的转动轴线平行于连接轴15的轴线，而且滚轮10在轴向上有一定的延伸长度，能够实现与圆形体的线接触。本实施例中，四个滚轮架9的结构相同，八个滚轮10的结构也相同。

本发明的使用过程如下：根据第一圆形件18和第二圆形件19的外径尺寸，手动转动操作手柄6，使两夹臂相对摆动到合适的位置，使用吊车将第一圆形件18和第二圆形件19的对接端穿入夹具中，使滚轮10与第一圆形件18、第二圆形件19的外壁接触，调整第一圆形件18和第二圆形件19的轴向位置至合适的间隙，然后手动转动操作手柄6，螺杆4转动带动两夹臂收紧，使各滚轮10均与对应的圆形件的外壁紧密接触，实现夹紧，最后进行点焊。点焊完成后，反向转动操作手柄6，将夹具由第一圆形件18和第二圆形件19上取下来。

本实施例中，卡簧14与销钉17分设在左夹紧块5的两侧，起的作用是保证螺杆4不会相对于左夹紧块5沿螺杆4的轴向移动，卡簧14所起的作用是与左夹紧块5挡止配合，卡簧14形成径向凸出于螺杆4布置的凸起。基于该目的之下，实际上，在其他实施例中，凸起可以为焊接在螺杆上的挡片等结构。

本实施例中，螺杆4与左夹紧块5之间轴向相对固定的方式是采用卡簧14与销钉17夹设的方式。其他实施例中，可以采用以下方式：在螺杆前端开设环形凹槽，左夹紧块包括分体的两部分，两部分可拆地固定装配在一起，左夹紧块中的光孔内径与环形凹槽的槽底所在的圆周尺寸一致，将左夹紧块安装到螺杆上后，左夹紧块无法前后移动，但左夹紧块与螺杆保持相对转动。

本实施例中，左夹紧块5与螺杆轴向相对固定、周向相对转动，左夹紧块5形成第一夹紧块，右夹紧块12与螺杆螺纹装配，右夹紧块12形成第二夹紧块。

本实施例中，左夹臂1和右夹臂2均包括间隔排布的两个侧板，两侧板依靠连接杆11相连，夹紧块位于两侧板之间。其他实施例中，夹臂可以为实心结构，此时，夹紧块转动安装在夹臂的一侧就可以。

本实施例中，螺杆4、左夹紧块5、右夹紧块12以及对应的垫片16、销钉17、卡簧14、操作手柄6一起形成驱动两夹臂开合的驱动机构，其他实施例中，驱动机构可以为设置在两夹臂之间的电动式或液压式或气动式的伸缩机构，伸缩机构的两端与对应的夹臂之间转动配合。

本实施例中，两个夹臂之间铰接在一起，其他实施例中，两个夹臂可以采用如背景技术中的方式进行铰接，在夹臂上开设滑槽，区别之处在于，即两夹臂的一端间接地铰接在一起。

本实施例中，滚轮架9转动安装在连接杆11上，连接杆11作为滚轮架9的轴杆。

本实施例中，滚轮10转动安装在滚轮架9上，滚轮架9是转动安装在夹臂上的，滚轮架形成安装支架。安装支架转动安装的优点在于，当滚轮10以及滚轮架9随夹臂朝向圆形件摆动时，滚轮10与滚轮架9可以适应性地进行转动，防止出现卡滞。当然，其他实施例中，针对于某一特定外径的圆形件时，滚轮架可以直接固定安装在夹臂上。

本实施例中，滚轮10形成与圆形件的外壁接触并夹紧配合的弧形夹紧部，滚轮10的外周面形成与外壁直接接触的弧形外周面，弧形夹紧部以及弧形外周面均沿着圆形件的轴向延伸，能够与圆形件形成线接触，保证夹紧的牢固性和稳定性。本实施例中，设置弧形外周面的优点在于当圆形件外径发生改变后，弧形外周面可以用任意部位与圆形件接触。

其他实施例中，弧形夹紧部可以为圆柱体，圆柱体的外侧面为弧形外周面。

本实施例中，同一圆形件对应的安装支架、弧形夹紧部形成夹紧件，第一圆形件对应的夹紧件为第一夹紧件，第二圆形件对应的夹紧件为第二夹紧件。

上述各实施例中，第一夹紧件和第二夹紧件分体布置，其他实施例中，第一夹紧件和第二夹紧件可以一体设置，具体如下：在夹臂的摆动的一端设置安装支架(包括转动装配和固定装配)，安装支架有两个分支，两个分支均有弧形夹紧部，弧形夹紧部由弧形外周面，与第一圆形件对应的是第一弧形外周面，与第二圆形件对应的第二弧形外周面。

上述各实施例中，夹紧件均包括有分支的安装支架，其他实施例中，可以将安装支架取消，用弧形板来代替，弧形板用来与圆形件进行配合，此时，弧形板形成夹紧件。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种对接定位夹具，用于定位夹持相互对接的第一圆形件和第二圆形件，包括：

夹臂，设有两个，两夹臂的一端直接或间接地铰接在一起；

其特征在于：

各夹臂的摆动一端分别设有夹紧结构，两夹臂的夹紧结构可相互配合而夹紧第一圆形件和第二圆形件；

各夹紧结构对应于各圆形件均设有夹紧件，同一夹紧结构中的两夹紧件沿所对应的夹臂的铰接轴线延伸方向排布，沿夹臂铰接轴线延伸方向上同一位置的两夹紧件用于配合夹紧对应的圆形件；

各夹紧件可随两夹臂的摆动而同步对应夹紧第一圆形件和第二圆形件；

对接定位夹具还包括驱动机构，驱动机构用于驱动两个所述夹臂相对开合；

所述驱动机构包括转动安装在其中一个夹臂上的第一夹紧块，以及转动安装在另一个夹臂上的第二夹紧块，第一、第二夹紧块的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线；驱动机构还包括螺杆，螺杆与第一夹紧块沿螺杆的周向相对转动、沿螺杆的轴向相对固定地装配在一起；螺杆与第二夹紧块螺纹装配在一起；

所述夹紧件包括安装支架，所述安装支架包括使用时朝向对应圆形件的两分支，两分支的端部设有弧形夹紧部，弧形夹紧部有用于与对应圆形件的外壁接触夹紧的弧形外周面，弧形外周面沿第一圆形件和第二圆形件的延伸方向延伸布置，或者，所述夹紧结构包括设于对应夹臂上的安装支架，安装支架有使用时朝向圆形件的两分支，两分支的端部设有弧形夹紧部，弧形夹紧部有用于与第一圆形件的外壁接触夹紧的第一弧形外周面，还有用于与第二圆形件的外壁接触夹紧的第二弧形外周面，第一、第二弧形外周面沿第一圆形件和第二圆形件的延伸方向延伸布置，第一弧形外周面形成第一夹紧件，第二弧形外周面形成第二夹紧件；

所述安装支架转动安装在对应夹臂上，安装支架的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线。

2.根据权利要求1所述的对接定位夹具，其特征在于：所述弧形夹紧部为转动安装在对应分支端部的滚轮，所述滚轮的转动轴线平行于所述夹臂的铰接轴线。

3.根据权利要求1或2所述的对接定位夹具，其特征在于：所述夹臂包括轴杆，轴杆平行于所述夹臂的铰接轴线布置，轴杆有凸出布置的两端，两夹紧件的安装支架对应转动安装在轴杆的两端。

4.根据权利要求3所述的对接定位夹具，其特征在于：所述夹臂包括沿轴杆延伸方向间隔排布的两侧板，两侧板之间通过所述轴杆相连。

5.根据权利要求1所述的对接定位夹具，其特征在于：所述螺杆上径向凸设有凸起，螺杆上还设有径向贯穿螺杆的销钉，销钉与所述凸起夹设在第一夹紧块的两侧，以使螺杆与第一夹紧块沿螺杆的轴向相对固定地装配在一起。

6.根据权利要求5所述的对接定位夹具，其特征在于：所述夹臂包括两侧板，两侧板沿夹臂的铰接轴线延伸方向间隔排布，第一、第二夹紧块设于对应夹臂之间。

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