CN111761202A - 薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置 - Google Patents

薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，属于机床技术领域。它解决了现有的薄壁钻焊接机中筒体与刀头对齐调整结构复杂，制造成本高的问题。本薄壁钻筒体夹持装置包括一组固定在机架上的后方中心靠山，后方中心靠山的前侧设有一组前方挤压组件，前方挤压组件安装在机架上；后方中心靠山的左右两侧均设有后方侧部靠山，后方侧部靠山与机架相连接，机架上安装有能使两组后方侧部靠山之间间距缩小的驱动件；薄壁钻筒体被夹持时薄壁钻筒体的外侧面与后方中心靠山之间为一条线接触，两个后方侧部靠山与薄壁钻筒体的外侧面均相抵靠。薄壁钻筒体的后侧象限点依靠在后方中心靠山上，保证不同直径薄壁钻筒体被夹持后后侧象限点位置均相同。

Description

薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置
技术领域
本发明属于机床技术领域，涉及一种焊接机，特别是一种薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置。
背景技术
薄壁钻又称水钻头、空心钻头，薄壁钻包括筒体和焊接在筒体一端面上的刀头。
焊接薄壁钻时筒体需夹持定位在机架上，这样才能保证焊接精度。为此发明人曾提出了一种薄壁钻焊接机中的筒体定位装置（申请号：201010173633.4），包括V型块、导向杆和具有定位件的定位机构，定位件压在筒体上，筒体抵靠在V型块上。由于薄壁钻的直径大小不同，使得被夹持定位的筒体后象限点位置也不同。
发明人之前曾提出过刀头夹持定位装置及薄壁基材焊接装置（申请号：200820038094.1），通过旋拧微调螺栓使滑板水平移动；进而保证刀头能与筒体顶面正对，但也存在着一些不足之处，滑板水平移动行程较短，通常小于10mm。常用薄壁钻的直径为28mm-350mm，φ28mm的筒体抵靠在V型块上与φ350mm的筒体抵靠在V型块上后侧象限点相差距离远远超过10mm，换言之一款薄壁钻焊接机的适合焊接的薄壁钻直径范围相对较小。
之后，有人提出了一种金刚石薄壁钻焊接机中筒体与刀头对齐调整结构（申请号：201520297385.2），V形夹紧块和机架之间通过导向组件相连接，导向组件导向方向与刀头夹持装置夹持刀头厚度方向相同，滑板与机架之间设有能使滑板静止的锁止结构；该结构虽然能调整V形夹紧块的位置，实现扩大薄壁钻焊接机的适用范围，但也存在着一些不足制成，1、结构复杂，制造成本高；2、大量占用V形夹紧块后侧空间，影响其他装置安装；3、在实际生产中需要反复调整V形夹紧块的位置以及反复试对筒体与刀头的位置，存在着调整所需时间长的问题。
发明内容
本发明提出了一种薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，本发明要解决的技术问题是如何既扩大薄壁钻焊接机的适用范围，又降低占用空间，保证其他部件安装空间。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：一种薄壁钻焊接机包括机架，薄壁钻筒体夹持装置包括一组固定在机架上的后方中心靠山，后方中心靠山的前侧设有一组前方挤压组件，前方挤压组件安装在机架上；其特征在于，后方中心靠山的左右两侧均设有后方侧部靠山，后方侧部靠山与机架相连接，机架上安装有能使两组后方侧部靠山之间间距缩小的驱动件；薄壁钻筒体被夹持时薄壁钻筒体的外侧面与后方中心靠山之间为一条线接触，两个后方侧部靠山与薄壁钻筒体的外侧面均相抵靠。
与现有技术相比，本薄壁钻筒体夹持装置调整薄壁钻筒体后方抵靠方式，即薄壁钻筒体的后侧象限点依靠在后方中心靠山上，保证不同直径薄壁钻筒体被夹持后后侧象限点位置均相同。
根据薄壁钻筒体直径大小能适应性地调整两个后方侧部靠山之间间距大小，后方侧部靠山不仅提高夹持稳定性以及薄壁钻筒体状态一致性，还提高薄壁钻筒体转动稳定性；因而薄壁钻筒体夹持装置适合装夹直径为28mm-350mm的薄壁钻，有效地保证薄壁钻焊接机的通用性。
后方中心靠山无需前后移动，以及后方侧部靠山与机架的连接结构和驱动件均无需安装在后方中心靠山的后侧，进而降低占用空间，保证其他部件安装空间，尤其是保证钎焊加热设备安装空间或激光焊接设备安装空间。
相对于现有V形夹紧块和刀头位置均需调整来说，采用本薄壁钻筒体夹持装置的薄壁钻焊接机仅需适应性地调整刀头位置，因而能降低调整和试对次数，缩短调整时长，提高薄壁钻焊接机生产效率。更具体来说，采用本薄壁钻筒体夹持装置的薄壁钻焊接机焊接不同直径薄壁钻时，仅需微调刀头位置；甚至从焊接φ28mm薄壁钻切换至焊接φ350mm薄壁钻，也仅需微调刀头位置；因此本薄壁钻筒体夹持装置具有使筒体与刀头对齐调整更方便的优点。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述后方中心靠山包括固定在机架上的中心靠山座，中心靠山座上转动连接有一个中心靠山滚轮。薄壁钻筒体依靠在中心靠山滚轮上，不仅保证薄壁钻筒体与后方中心靠山之间为一条线接触，还提高薄壁钻筒体转动稳定性。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述后方侧部靠山包括侧部靠山座和与侧部靠山座转动连接的侧部靠山滚轮。薄壁钻筒体依靠在侧部靠山滚轮上，由此提高薄壁钻筒体转动稳定性。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，每组所述后方侧部靠山中侧部靠山滚轮的数量为多个，多个侧部靠山滚轮分布在一直线上，且侧部靠山滚轮与后方中心靠山之间间距不相同。该结构保证不同直径大小的薄壁钻筒体均能依靠在侧部靠山滚轮上，进而保证夹持定位稳定性，位置一致性以及薄壁钻筒体转动稳定性。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述薄壁钻筒体被夹持时，每组所述后方侧部靠山中一个侧部靠山滚轮抵靠在薄壁钻筒体的外侧面上。保证薄壁钻筒体与后方侧部靠山之间为一条线接触，提高薄壁钻筒体转动灵活性和稳定性。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述驱动件位于后方中心靠山的下方。后方中心靠山的下方空间通常空置，该布置结构不仅有效利用空间，提高结构紧凑性，还有效保证其他部件有足够的安装空间。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述驱动件双向同步气缸，双向同步气缸包括缸体和两个平移指，两个平移指能同步反向运动，缸体固定在机架上，两组后方侧部靠山与两个平移指一一对应地相连接。双向同步气缸在市场上能采购获得，由此进一步提高结构紧凑性和降低制造成本。
在上述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置中，所述后方侧部靠山与机架之间通过第二导轨相连接，机架上转动连接有同步齿轮，两组后方侧部靠山上均连接有与同步齿轮相啮合的齿条。
两组后方侧部靠山同步移动，实现提高夹持定位精度，提高薄壁钻筒体位置一致性。
附图说明
图1是薄壁钻焊接机的立体结构示意图。
图2和图3是薄壁钻筒体夹持装置所在区域不同视角的立体结构示意图。
图4和图5是薄壁钻筒体夹持装置夹持小直径薄壁钻筒体所处状态不同视角的立体结构示意图。
图6是薄壁钻筒体夹持装置夹持小直径薄壁钻筒体所处状态的俯视结构示意图。
图7和图8是薄壁钻筒体夹持装置夹持小直径薄壁钻筒体所处状态不同视角的立体结构示意图。
图9是薄壁钻筒体夹持装置夹持小直径薄壁钻筒体所处状态的俯视结构示意图。
图中，1、机架；1a、悬挑臂部；2、后方中心靠山；2a、中心靠山座；2b、中心靠山滚轮；3、前方挤压组件；3a、移动座；3b、挤压滚轮；3c、第一导轨；3d、压紧气缸；3e、挤压座；4、后方侧部靠山；4a、侧部靠山座；4b、侧部靠山滚轮；5、双向同步气缸；10、薄壁钻筒体；20、筒体分度转动装置；30、刀头夹持装置；40、激光头驱动装置；50、升降机构；60、激光头。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：如图1至图3所示，薄壁钻焊接机包括机架1、筒体分度转动装置20、薄壁钻筒体10夹持装置、刀头夹持装置30和激光头驱动装置40；筒体分度转动装置20通过升降机构50与机架1相连接，薄壁钻筒体夹持装置和刀头夹持装置30均安装在机架1上；筒体分度转动装置20、薄壁钻筒体夹持装置和刀头夹持装置30从下至上依次设置。薄壁钻筒体10竖直安装在筒体分度转动装置20上时，薄壁钻筒体夹持装置能将薄壁钻筒体10的顶部夹持住。激光头驱动装置40位于薄壁钻筒体夹持装置的后侧，激光头60安装在激光头驱动装置40上，激光头60位于薄壁钻筒体夹持装置的后上方，保证发出的激光束能照射在薄壁钻筒体10的顶面上。
如图2和图3所示，薄壁钻筒体夹持装置包括一组后方中心靠山2、一组前方挤压组件3和两组后方侧部靠山4。
后方中心靠山2包括固定在机架1上的中心靠山座2a，中心靠山座2a上转动连接有一个中心靠山滚轮2b，中心靠山滚轮2b绕着竖直线转动；由此薄壁钻筒体10处于被夹持状态时薄壁钻筒体10的外侧面抵靠在中心靠山滚轮2b的侧面上，显然中心靠山滚轮2b与薄壁钻筒体10的外侧面之间仅通过一条线接触；薄壁钻筒体10与后方中心靠山2之间为滚动摩擦，提高薄壁钻筒体10转动稳定性。
机架1上具有水平设置的悬挑臂部1a，前方挤压组件3包括移动座3a和挤压滚轮3b，移动座3a的两端部与悬挑臂部1a均通过第一导轨3c相连接，悬挑臂部1a上安装有压紧气缸3d，压紧气缸3d的活塞杆与移动座3a相连接。挤压滚轮3b水平设置，挤压滚轮3b转动安装在挤压座3e上，挤压座3e通过螺栓固定在移动座3a上；根据待夹持薄壁钻筒体10直径大小可更换挤压座3e和挤压滚轮3b，提高薄壁钻筒体10夹持定位稳定性、提高薄壁钻筒体10定位位置一致性以及提高薄壁钻筒体10转动稳定性。
两组后方侧部靠山4分别位于后方中心靠山2的左右两侧，后方侧部靠山4与机架1相连接，后方侧部靠山4用于限制薄壁钻筒体10左右倾斜，进而提高薄壁钻筒体10夹持定位稳定性、提高薄壁钻筒体10定位位置一致性以及提高薄壁钻筒体10转动稳定性。
后方侧部靠山4包括侧部靠山座4a和与侧部靠山座4a转动连接的侧部靠山滚轮4b，侧部靠山滚轮4b绕着竖直线转动；使薄壁钻筒体10与后方侧部靠山4之间为滚动摩擦，进一步提高薄壁钻筒体10转动稳定性。侧部靠山滚轮4b的数量为多个，多个侧部靠山滚轮4b分布在一直线上，且侧部靠山滚轮4b与中心靠山滚轮2b之间间距不相同。
机架1上安装有能使两组后方侧部靠山4之间间距缩小的驱动件；驱动件为双向同步气缸5，双向同步气缸5包括缸体和两个平移指，双向同步气缸5位于中心靠山座2a的下方，双向同步气缸5的缸体固定在机架1上，两组后方侧部靠山4的侧部靠山座4a与两个平移指一一对应地固定连接。采用具有同步移动功能的双向同步气缸5，能提高两组后方侧部靠山4受力均匀性，避免薄壁钻筒体10向一侧倾斜，进而提高薄壁钻筒体10定位位置一致性。薄壁钻筒体夹持装置夹持薄壁钻筒体10时，薄壁钻筒体10的顶部先位于后方中心靠山2和前方挤压组件3之间，再使两个平移指收缩，即两组后方侧部靠山4之间间距缩小，两组后方侧部靠山4必然与薄壁钻筒体10外侧面相抵靠；同时压紧气缸3d的活塞杆带动移动座3a沿第一导轨3c导向方向移动，前方挤压组件3靠近后方中心靠山2，在压紧气缸3d的推力作用下，保证薄壁钻筒体10依靠在后方中心靠山2上。
如图4至图9所示，薄壁钻筒体夹持装置夹持不同直径的薄壁钻筒体10时不同的侧部靠山滚轮4b与薄壁钻筒体10相抵靠。如图4至图6所示，薄壁钻筒体10直径较小时，薄壁钻筒体10抵靠在离中心靠山滚轮2b更近的侧部靠山滚轮4b上。如图7至图9所示，薄壁钻筒体10直径较大时，薄壁钻筒体10抵靠在离中心靠山滚轮2b更远的侧部靠山滚轮4b上。
当薄壁钻筒体10处于被夹持状态时，薄壁钻筒体10的外侧面仅抵靠在一个侧部靠山滚轮4b的侧面上，薄壁钻筒体10与上述侧部靠山滚轮4b之间仅通过一条线接触。由此可知，设置多个侧部靠山滚轮4b不仅使薄壁钻筒体夹持装置适合夹持的薄壁钻筒体10直径范围更大，而且三条接触线形成的三角形夹角大小基本相同，由此薄壁钻筒体夹持装置夹持小直径的薄壁钻筒体10和夹持大直径的薄壁钻筒体10均能有效地保证夹持稳定性。
实施例二：本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，基本相同之处不再累赘描述，仅描述不一样的地方，不一样的地方在于：后方侧部靠山4与机架1的连接结构以及采用不同的驱动件，后方侧部靠山4与机架1之间均通过第二导轨相连接，机架1上转动连接有同步齿轮，两个后方侧部靠山4上均连接有与同步齿轮相啮合的齿条。驱动件的数量为一组，驱动件为弹簧或气缸；两组后方侧部靠山4通过驱动件相连接。根据实际情况驱动件的数量也可采用两组，那么两组后方侧部靠山4与两组驱动件一一对应相连接。

Claims (10)

1.一种薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，薄壁钻焊接机包括机架（1），薄壁钻筒体夹持装置包括一组固定在机架（1）上的后方中心靠山（2），后方中心靠山（2）的前侧设有一组前方挤压组件（3），前方挤压组件（3）安装在机架（1）上；其特征在于，后方中心靠山（2）的左右两侧均设有后方侧部靠山（4），后方侧部靠山（4）与机架（1）相连接，机架（1）上安装有能使两组后方侧部靠山（4）之间间距缩小的驱动件；薄壁钻筒体（10）被夹持时薄壁钻筒体（10）的外侧面与后方中心靠山（2）之间为一条线接触，两个后方侧部靠山（4）与薄壁钻筒体（10）的外侧面均相抵靠。
2.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述后方中心靠山（2）包括固定在机架（1）上的中心靠山座（2a），中心靠山座（2a）上转动连接有一个中心靠山滚轮（2b）。
3.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述后方侧部靠山（4）包括侧部靠山座（4a）和与侧部靠山座（4a）转动连接的侧部靠山滚轮（4b）。
4.根据权利要求3所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，每组所述后方侧部靠山（4）中侧部靠山滚轮（4b）的数量为多个，多个侧部靠山滚轮（4b）分布在一直线上，且侧部靠山滚轮（4b）与后方中心靠山（2）之间间距不相同。
5.根据权利要求4所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述薄壁钻筒体（10）被夹持时，每组所述后方侧部靠山（4）中一个侧部靠山滚轮（4b）抵靠在薄壁钻筒体（10）的外侧面上。
6.根据权利要求1所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述驱动件位于后方中心靠山（2）的下方。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述驱动件双向同步气缸（5），双向同步气缸（5）包括缸体和两个平移指，两个平移指能同步反向运动，缸体固定在机架（1）上，两组后方侧部靠山（4）与两个平移指一一对应地相连接。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述后方侧部靠山（4）与机架（1）之间通过第二导轨相连接，机架（1）上转动连接有同步齿轮，两组后方侧部靠山（4）上均连接有与同步齿轮相啮合的齿条。
9.根据权利要求8所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述驱动件的数量为一组，两组后方侧部靠山（4）通过驱动件相连接；驱动件的数量为两组，两组后方侧部靠山（4）与两组驱动件一一对应相连接。
10.根据权利要求9所述的薄壁钻焊接机的薄壁钻筒体夹持装置，其特征在于，所述驱动件为弹簧或气缸。
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