CN112872699A - 一种可自动旋转的焊接用固定工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动旋转的焊接用固定工装，包括相对设置的两个圆管支撑平台和设于两个圆管支撑平台之间的电焊机，圆管支撑平台包括底座和辅助支撑架和旋转夹紧机构，辅助支撑架设于底座靠近电焊机的一端，旋转夹紧机构设于底座的另一端，旋转夹紧机构包括双向电机、旋转盘和机架，双向电机通过机架设于底座上，旋转盘设于双向电机的输出轴上，旋转盘一侧设有支撑槽，支撑槽的上方设有夹块，夹块与机架之间设有用于驱动夹块升降的驱动组件，支撑槽的内侧顶部设有切入口，夹块的底部设有嵌入块，嵌入块的外侧面为用于向外挤推圆管的挤推面，当夹块下降时，嵌入块切入至切入口中，挤推面向外挤推圆管。该用于机械加工的工装操作方便、省时省力、能够提高工作效率和焊接质量。

Description

一种可自动旋转的焊接用固定工装

技术领域

本发明涉及机械加工设备相关技术领域，具体涉及一种可自动旋转的焊接用固定工装。

背景技术

焊接在机械加工车间是一种常见的操作工序，即通过焊接将两个零部件固定在一起，目前完成该焊接任务主要还是依靠人工完成，其原因之一是零部件焊接时没有固定支撑，其原因之二是缺乏可以自动旋转的固定工装；以圆形钢管为例，如需将两节圆形钢管的端部满焊连接，需要通过人工对接圆形钢管，然后分别转动两根钢管进行焊接，费时费力，工作效率低，且焊接质量不高，不适合批量加工生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作方便、省时省力以及能够提高工作效率的可自动旋转的焊接用固定工装。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可自动旋转的焊接用固定工装，包括相对设置的两个圆管支撑平台和设于两个圆管支撑平台之间的电焊机，所述圆管支撑平台包括底座和辅助支撑架和用于旋转并夹紧圆管的旋转夹紧机构，所述辅助支撑架设于底座靠近电焊机的一端，所述旋转夹紧机构设于底座的另一端，所述旋转夹紧机构包括双向电机、旋转盘和机架，所述双向电机通过机架设于底座上，所述旋转盘的中部设于双向电机的输出轴上，所述旋转盘远离双向电机一侧的中部设有用于支撑圆管端部的支撑槽，所述支撑槽的上方设有用于下压以夹紧圆管的夹块，所述夹块与机架之间设有用于驱动夹块升降的驱动组件，所述支撑槽的内侧顶部设有切入口，所述夹块的底部设有嵌入块，所述嵌入块的外侧面为用于向外挤推圆管的挤推面，当夹块下降时，所述嵌入块切入至切入口中，所述挤推面向外挤推圆管。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述驱动组件包括固定套、离合齿轮、升降驱动齿轮和升降螺纹杆，所述固定套固定在机架上且与双向电机的输出轴同轴，所述离合齿轮通过轴向花键套设于固定套上，所述升降螺纹杆底端转动设于夹块的顶部，所述升降螺纹杆贯穿于升降驱动齿轮中且与升降驱动齿轮螺纹连接，所述升降驱动齿轮与旋转盘转动连接，所述旋转盘上设有旋转轴，所述旋转轴的一端设有第一传动齿轮，另一端设有第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与离合齿轮可啮合或者分离连接，所述第二传动齿轮与升降驱动齿轮啮合，所述夹块与离合齿轮之间设有在夹块下降时推动离合齿轮与第一传动齿轮分离的离合组件。

所述离合组件包括通孔、推杆、推轮和复位弹性部件，所述通孔设于旋转盘上且与旋转盘的轴向平行，所述推杆滑设于通孔中，且推杆朝向夹块的一面为向下倾斜的斜面，所述推轮设于夹块上且与斜面接触，所述推杆远离夹块的一端与离合齿轮接触，所述复位弹性部件设于离合齿轮与机架之间。

所述推杆通过滚珠与离合齿轮接触。

所述复位弹性部件为压力弹簧。

所述夹块的底部设有弹性垫。

所述升降驱动齿轮沿轴向设有旋转套，所述旋转套转动设于旋转盘上。

所述升降驱动齿轮与第二传动齿轮为斜齿轮。

所述旋转套与升降螺纹杆螺纹连接。

所述嵌入块的横截面呈倒三角形，所述切入口具有与嵌入块适配的适配面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明可自动旋转的焊接用固定工装操作方便、省时省力、能够提高工作效率，适合于车间的大批量满焊连接工序。通过设置辅助支撑架和旋转夹紧机构，解决了圆管焊接时的固定支撑问题；通过设置驱动组件和离合组件，完成了圆管焊接过程中的夹紧与旋转动作，解决了现有焊接方式中依靠人工旋转圆管才能完成整圈焊接的问题。且两个底座可设置为能够调节相对间隔，辅助支撑架可移动调节式地安装在底座上，使得该辅助工装能够适应于不同长度圆管的焊接。通过设置切入口、适配面、嵌入块、挤推面，使得夹块下降时，嵌入块切入至切入口内，挤推面向外挤推圆管，各圆管的外端在各挤推面的挤推作用下，两根圆管的内端紧紧接触，从而有利于进一步提高焊接质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A处的放大图（圆管处于夹紧状态）。

图3是图1中A处的放大图（圆管处于未夹紧状态）。

图中各标号表示：

1、圆管支撑平台；2、底座；3、辅助支撑架；4、旋转夹紧机构；41、双向电机；42、旋转盘；421、支撑槽；422、切入口；423、适配面；43、机架；44、夹块；441、弹性垫；442、嵌入块；443、挤推面；5、电焊机；6、驱动组件；61、固定套；62、离合齿轮；63、升降驱动齿轮；631、旋转套；64、升降螺纹杆；65、旋转轴；66、第一传动齿轮；67、第二传动齿轮；68、滚珠；7、圆管；8、离合组件；81、通孔；82、推杆；83、推轮；84、复位弹性部件；85、斜面。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，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至图3所示，本实施例的可自动旋转的焊接用固定工装，包括相对设置的两个圆管支撑平台1和设于两个圆管支撑平台1之间的电焊机5，圆管支撑平台1包括底座2和辅助支撑架3和用于旋转并夹紧圆管7的旋转夹紧机构4，辅助支撑架3设于底座2靠近电焊机5的一端，旋转夹紧机构4设于底座2的另一端，旋转夹紧机构4包括双向电机41、旋转盘42和机架43，双向电机41通过机架43设于底座2上，旋转盘42的中部设于双向电机41的输出轴上，旋转盘42远离双向电机41一侧的中部设有用于支撑圆管7端部的支撑槽421，支撑槽421的上方设有用于下压以夹紧圆管7的夹块44，夹块44与机架43之间设有用于驱动夹块44升降的驱动组件6。

支撑槽421的内侧顶部设有切入口422，夹块44的底部设有嵌入块442，嵌入块442的外侧面为用于向外挤推圆管7的挤推面443，嵌入块442的横截面呈倒三角形，切入口422具有与嵌入块442适配的适配面423，适配面423为切入口422的底面，且适配面423为下倾面。当夹块44下降时，嵌入块442切入至切入口422中，挤推面443向外挤推圆管7。

具体地，双向电机41为双向伺服电机，使用时，如图1所示，将一根圆管7放置在左侧的辅助支撑架3上，且圆管7的一端放于左侧旋转盘42的支撑槽421内，并通过夹块44夹紧在支撑槽421内，使得圆管7能够与旋转盘42共同转动，将另一根圆管7放置在右侧的辅助支撑架3上，且圆管7的一端放于左侧旋转盘42的支撑槽421内，并通过夹块44夹紧在支撑槽421内，使得圆管7能够与旋转盘42共同转动，同时，使得两根圆管7的相对端对接，然后通过电焊机5结合旋转盘42的旋转将两根圆管7焊接成一体；在夹块44下降时，嵌入块442切入至切入口422中，挤推面443向外挤推圆管7，各圆管7的外端在各挤推面443的挤推作用下，使得两根圆管7的内端紧紧接触，有利于提高焊接质量。该固定工装操作方便、省时省力以及能够提高工作效率。

本实施例中，驱动组件6包括固定套61、离合齿轮62、升降驱动齿轮63和升降螺纹杆64，固定套61固定在机架43上且与双向电机41的输出轴同轴，离合齿轮62通过轴向花键套设于固定套61上，使得离合齿轮62能够沿着花键滑动，即离合齿轮62能够轴向滑动，但不能转动；升降螺纹杆64底端转动设于夹块44的顶部，升降螺纹杆64贯穿于升降驱动齿轮63中且与升降驱动齿轮63螺纹连接，升降驱动齿轮63与旋转盘42转动连接，旋转盘42上设有旋转轴65，旋转轴65的一端设有第一传动齿轮66，另一端设有第二传动齿轮67，第一传动齿轮66与离合齿轮62可啮合或者分离连接，第二传动齿轮67与升降驱动齿轮63啮合，夹块44与离合齿轮62之间设有在夹块44下降时推动离合齿轮62与第一传动齿轮66分离的离合组件8。

本实施例中，离合组件8包括通孔81、推杆82、推轮83和复位弹性部件84，通孔81设于旋转盘42上且与旋转盘42的轴向平行，推杆82滑设于通孔81中，且推杆82朝向夹块44的一面为向下倾斜的斜面85，推轮83设于夹块44上且与斜面85接触，推杆82远离夹块44的一端与离合齿轮62接触，复位弹性部件84设于离合齿轮62与机架43之间。如图2和图3所示，斜面85从左至右逐渐向下倾斜；推杆82通过滚珠68与离合齿轮62接触；复位弹性部件84为压力弹簧；夹块44的底部设有弹性垫441。当双向电机41带动旋转盘42正向旋转时，位于旋转盘42上的第一传动齿轮66绕旋转盘42的中心轴正向旋转，此时，第一传动齿轮66相对周向固定的离合齿轮62自转，再带动旋转轴65和第二传动齿轮67旋转，第二传动齿轮67带动升降驱动齿轮63旋转，升降驱动齿轮63驱动升降螺纹杆64向下运动，从而带动夹块44下压圆管7，夹块44在下压过程中，推轮83沿着推杆82的斜面85下滑以推动推轮83滑动，推轮83再推动离合齿轮62在固定套61滑动，直到离合齿轮62与第一传动齿轮66分离，使得第一传动齿轮66不再旋转，此时，夹块44下压到位，且夹块44底部的弹性垫441位于压缩状态以对圆管7形成夹紧力，而且，第一传动齿轮66保持对第一传动齿轮66正向带动的趋势。反之，当双向电机41带动旋转盘42反向旋转时，离合齿轮62在复位弹性部件84的作用下逐渐与第一传动齿轮66啮合，第一传动齿轮66带动旋转轴65和第二传动齿轮67旋转，第二传动齿轮67带动升降驱动齿轮63旋转，同时，升降驱动齿轮63驱动升降螺纹杆64向上运动，从而使夹块44松开圆管7，直到完全松开时，关闭双向电机41。

本实施例中，升降驱动齿轮63沿轴向设有旋转套631，旋转套631转动设于旋转盘42上。具体地，升降驱动齿轮63与第二传动齿轮67为斜齿轮，便于布局；旋转套631与升降螺纹杆64螺纹连接。

本实施例中，两个底座2可设置成能够调节相对间隔的，且辅助支撑架3也可移动调节式地安装在底座2上，使得该用于机械加工的工装能够适应于不同长度的圆管7的焊接。

Claims (9)

1.一种可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：包括相对设置的两个圆管支撑平台（1）和设于两个圆管支撑平台（1）之间的电焊机（5），所述圆管支撑平台（1）包括底座（2）和辅助支撑架（3）和用于旋转并夹紧圆管（7）的旋转夹紧机构（4），所述辅助支撑架（3）设于底座（2）靠近电焊机（5）的一端，所述旋转夹紧机构（4）设于底座（2）的另一端，所述旋转夹紧机构（4）包括双向电机（41）、旋转盘（42）和机架（43），所述双向电机（41）通过机架（43）设于底座（2）上；所述旋转盘（42）的中部设于双向电机（41）的输出轴上，所述旋转盘（42）远离双向电机（41）一侧的中部设有用于支撑圆管（7）端部的支撑槽（421），所述支撑槽（421）的上方设有用于下压以夹紧圆管（7）的夹块（44），所述夹块（44）与机架（43）之间设有用于驱动夹块（44）升降的驱动组件（6）；所述支撑槽（421）的内侧顶部设有切入口（422），所述夹块（44）的底部设有嵌入块（442），所述嵌入块（442）的外侧面为用于向外挤推圆管（7）的挤推面（443），所述嵌入块（442）的横截面呈倒三角形，所述切入口（422）具有与嵌入块（442）适配的适配面（423）。

2.根据权利要求1所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述驱动组件（6）包括固定套（61）、离合齿轮（62）、升降驱动齿轮（63）和升降螺纹杆（64），所述固定套（61）固定在机架（43）上且与双向电机（41）的输出轴同轴，所述离合齿轮（62）通过轴向花键套设于固定套（61）上，所述升降螺纹杆（64）底端转动设于夹块（44）的顶部，所述升降螺纹杆（64）贯穿于升降驱动齿轮（63）中且与升降驱动齿轮（63）螺纹连接，所述升降驱动齿轮（63）与旋转盘（42）转动连接，所述旋转盘（42）上设有旋转轴（65），所述旋转轴（65）的一端设有第一传动齿轮（66），另一端设有第二传动齿轮（67），所述第一传动齿轮（66）与离合齿轮（62）可啮合或者分离连接，所述第二传动齿轮（67）与升降驱动齿轮（63）啮合，所述夹块（44）与离合齿轮（62）之间设有在夹块（44）下降时推动离合齿轮（62）与第一传动齿轮（66）分离的离合组件（8）。

3.根据权利要求2所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述离合组件（8）包括通孔（81）、推杆（82）、推轮（83）和复位弹性部件（84），所述通孔（81）设于旋转盘（42）上且与旋转盘（42）的轴向平行，所述推杆（82）滑设于通孔（81）中，且推杆（82）朝向夹块（44）的一面为向下倾斜的斜面（85），所述推轮（83）设于夹块（44）上且与斜面（85）接触，所述推杆（82）远离夹块（44）的一端与离合齿轮（62）接触，所述复位弹性部件（84）设于离合齿轮（62）与机架（43）之间。

4.根据权利要求3所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述推杆（82）通过滚珠（68）与离合齿轮（62）接触。

5.根据权利要求3所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述复位弹性部件（84）为压力弹簧。

6.根据权利要求3所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述夹块（44）的底部设有弹性垫（441）。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述升降驱动齿轮（63）沿轴向设有旋转套（631），所述旋转套（631）转动设于旋转盘（42）上。

8.根据权利要求7所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述升降驱动齿轮（63）与第二传动齿轮（67）为斜齿轮。

9.根据权利要求7所述的可自动旋转的焊接用固定工装，其特征在于：所述旋转套（631）与升降螺纹杆（64）螺纹连接。

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