CN112894244B - 用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，包括：底架组件、动力组件、夹紧调心组件、换挡组件、自动焊接组件和指示组件，能够实现不同半径圆棒同步偏心转动，大圆棒和小圆棒的夹紧调心互不干扰且保持自锁，焊接偏心距精确可调的功能，对于高质量完成不同半径圆棒的偏心对接焊具有重要意义；同时所设置的指示组件实时记录焊接的偏心距离，用于实现圆棒对接过程的重复定位；本发明结构新颖、操作简单，设置有手动焊接和自动焊接两种模式，通过大圆棒调心、小圆棒自动定心的方式确定对接焊位置，更好地实现不同大小圆棒自动偏心的对接焊，简化圆棒偏心调节的工艺流程，节约生产成本，提高偏心圆棒对接焊生产质量与效率。

Description

用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置

技术领域

本发明涉及对接焊自动调整装置技术领域，特别涉及一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置。

背景技术

在实际工业生产中，常需要对不同半径的圆棒状零件进行偏离轴心对接焊。常见圆棒状零件的偏心对接焊焊缝为环形焊缝，焊接过程中待焊接零件定位时容易发生偏移，使得焊接构件形成较大的尺寸误差。为了获取优良的对接焊缝质量及精确的焊接构件尺寸，往往需要采用特定的夹具或正式焊接前通过量具确定圆棒状零件对接位置后，采用点焊的方式进行预固定。然而，由于点焊操作时对接面位置调整、装夹等操作过程复杂，导致两待对接零件的偏心距离误差较大，需在焊接后进行修正，使得整个工艺流程复杂，获得的焊接构件误差大，严重影响了生产成本和生产效率。

发明内容

本发明提供了一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其目的是对圆棒类零件的偏心对接焊进行焊前调整定位，简化加工工序，提高圆棒类零件偏心焊接质量和效率。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，包括：

底架组件，所述底架组件包括一工作台，所述工作台上右侧设置有导轨，所述导轨上滑动地设置有多个滑块，所述滑块上架设有钣金架，所述钣金架上安装有挡板；

动力组件，所述动力组件设置在所述工作台内，所述动力组件包括有一动力电机和动力传动机构，所述动力电机安装在所述工作台的下部凸台侧板上，所述动力电机与所述动力传动机构传动连接；

夹紧调心组件，所述夹紧调心组件包括左夹紧调心组件和右自定心夹紧组件，所述左夹紧调心组件和右自定心夹紧组件通过所述动力传动机构与所述动力电机传动连接，所述左夹紧调心组件和右自定心夹紧组件能够通过所述动力组件同步旋转，所述左夹紧调心组件设置在所述工作台上左侧，所述右自定心夹紧组件安装在所述挡板上，所述左夹紧调心组件用于夹持大圆棒，所述右自定心夹紧组件用于夹持小圆棒；

换挡组件，所述换挡组件安装在所述钣金架的两侧板外侧，所述换挡组件用于调节所述右自定心夹紧组件的运行状态；

自动焊接组件，所述自动焊接组件包括对接机构、调心机构和检测机构，所述对接机构包括自动对接电机、自动对接电机输出轴和传动花键，所述对接机构通过所述钣金架连接所述换挡组件；所述调心机构包括调心电机、调心电机架、调心电机输出轴和电机锥齿轮，所述调心机构设置有两组，分别安装在所述左夹紧调心组件和右自定心夹紧组件上，所述检测机构包括左接触器、右接触器、线性电流传感器、压力传感器和压力接触垫，所述检测机构用于检测焊件夹持和对接状态；

指示组件，所述指示组件安装在所述左夹紧调心组件上，所述指示组件用于监测焊接的偏心距离。

其中，所述动力传动机构位于动力电机输出轴的轴端设置有第一传动锥齿轮，所述动力电机输出轴的一侧设置有左传动轴，所述左传动轴的一端设置有第二传动锥齿轮，所述第一传动锥齿轮与所述第二传动锥齿轮啮合，所述动力电机输出轴的另一侧设置有右传动轴，所述右传动轴的一端设置有第三传动锥齿轮，所述第一传动锥齿轮与所述第三传动锥齿轮啮合，所述左传动轴与右传动轴均通过动力轴承座安装在所述工作台的下部凸台上，所述左传动轴的另一端设置有第一传动直齿轮，所述第一传动直齿轮与第二传动直齿轮啮合，所述第二传动直齿轮上设置有第二传动直齿轮轴，所述第二传动直齿轮轴通过轴承端盖转动地安装在所述工作台的左侧面轴承孔内，所述第二传动直齿轮与左外齿圈啮合；所述右传动轴另一端安装有第一换向锥齿轮，所述第一换向锥齿轮与第二换向锥齿轮啮合，所述第二换向锥齿轮设置有换向轴，所述换向轴通过轴承端盖转动地安装在所述工作台的下部凸台侧板轴承孔内，所述第二换向锥齿轮与第三换向锥齿轮啮合，所述第三换向锥齿轮固定安装在滑动轴一端，所述滑动轴通过动力轴承座定位安装在所述工作台的下部凸台上，所述滑动轴另一端设置有滑动花键，所述滑动轴通过轴承端盖转动地安装在所述工作台的右侧面轴承孔内，所述滑动花键上滑动地安装有滑动直齿轮，所述滑动直齿轮上设置有滑动空心轴，所述滑动直齿轮上通过所述滑动空心轴匹配轴承端盖定位安装在所述挡板侧面下方的轴承孔内，所述滑动直齿轮与随动直齿轮啮合，所述随动直齿轮上设置有随动直齿轮轴，所述随动直齿轮与右外齿圈啮合，所述随动直齿轮轴通过轴承端盖转动地安装在所述挡板侧面上方的轴承孔内。

其中，所述左夹紧调心组件与右自定心夹紧组件均设置有旋转圆筒，所述左外齿圈固定套设在所述左夹紧调心组件的旋转圆筒上，所述右外齿圈固定套设在所述右自定心夹紧组件的旋转圆筒上，所述右自定心夹紧组件的旋转圆筒上安装有拉手，每个所述旋转圆筒外侧均设置有多个环形凸台，所述工作台左侧与所述钣金架上均设置有多个滑动轴承支座，两个所述旋转圆筒通过所述环形凸台配合所述滑动轴承支座分别转动地安装在所述工作台左侧与所述钣金架上，每个所述旋转圆筒上均穿设有上导向杆和下导向杆，所述上导向杆和下导向杆内均设置有丝杠，所述丝杠上设置有限位凸台，所述限位凸台与所述上导向杆或下导向杆上开设的限位槽匹配，所述丝杠上安装有螺母，所述螺母同轴连接一调心锥齿轮，所述螺母与所述调心锥齿轮通过轴承端盖转动地安装在所述旋转圆筒内壁的轴承孔内，所述丝杠穿过所述调心锥齿轮与V型夹紧块相连，所述调心锥齿轮与夹紧锥齿轮啮合，所述夹紧锥齿轮固定连接在夹紧锥齿轮轴的一端，所述夹紧锥齿轮轴通过夹紧轴承座安装在所述旋转圆筒的内壁上，所述夹紧锥齿轮轴的另一端穿设在一同步空心轴内，所述夹紧锥齿轮轴的另一端端头设置有多个柱销，所述同步空心轴通过同步轴承座安装在所述旋转圆筒内壁上，所述同步空心轴连接有同步直齿轮，所述同步直齿轮内部开设有花键孔，所述花键孔内部形成圆孔，所述同步直齿轮与同步内齿圈啮合，所述同步内齿圈设置在两个所述旋转圆筒的相对端端头，所述同步内齿圈外侧设置有齿圈环形凸台，所述同步内齿圈通过所述齿圈环形凸台与所述滑动轴承支座配合安装。

其中，所述夹紧调心组件还设置有调心手柄和夹紧手柄，所述调心手柄和夹紧手柄端部均设置有多个柱销，所述调心手柄的柄体外侧环设有调心花键，所述调心花键外形与所述同步直齿轮内的花键孔形状匹配，所述夹紧手柄的柄体外形与所述同步直齿轮内的圆孔形状匹配。

其中，所述旋转圆筒外壁面上安装有多个耳座，所述耳座上设置有活动扣板，所述活动扣板上安装有锁紧螺钉和活动钩舌，所述活动钩舌与所述同步内齿圈上的小沟槽相互匹配。

其中，所述左夹紧调心组件的上导向杆和下导向杆内的丝杠旋向相异；所述右自定心夹紧组件的上导向杆与下导向杆内的丝杠旋向相同，所述右自定心夹紧组件仅通过所述调心手柄调节。

其中，所述工作台上设置有齿条，所述换挡组件设置有一换挡架，所述换挡架上设置有滑片，所述换挡架通过所述滑片滑动地安装在换挡支座上；所述换挡架上设置有换挡环槽，所述换挡环槽与连接块上的滑动凸台配合连接，所述连接块转动地安装在所述换挡架上，所述连接块左端面设置有多个换挡销，所述连接块用于与换挡轴传动，所述换挡轴与所述连接块的连接端设置有多个换挡销，所述连接块通过换挡销与所述换挡轴传动，所述换挡轴通过轴承端盖转动地安装在所述换挡支座左侧面轴承孔内，所述换挡轴另一端固定设置有换挡直齿轮，所述换挡直齿轮与所述齿条啮合；所述连接块右端设置有一弹簧，所述弹簧同时与所述换挡支座和所述连接块接触；所述换挡支座上安装有限位耳座，所述限位耳座上转动地安装有限位块，所述限位块与所述换挡架上开设的矩形槽配合连接。

其中，所述自动焊接组件的对接机构设置有两组自动对接电机，所述自动对接电机安装在所述钣金架的两侧板内侧，所述自动对接电机输出轴穿入所述换挡支座，所述自动对接电机输出轴设置有传动花键，所述连接块可在所述传动花键上滑动；所述自动焊接组件的调心机构设置有四组调心电机，所述调心电机通过调心电机架分别安装在两个所述旋转圆筒的内壁上，所述调心电机输出轴轴端穿过所述调心电机架设置有一电机锥齿轮，所述电机锥齿轮与所述调心锥齿轮啮合。

其中，所述自动焊接组件的检测机构上设置的所述左接触器安装在所述工作台上并与所述左夹紧调心组件的旋转圆筒外壁贴合，所述右接触器安装在所述钣金架上并与所述右自定心夹紧组件的旋转圆筒外壁贴合；所述线性电流传感器安装在工作台上，所述压力传感器安装在所述V型夹紧块上，所述压力传感器上装有压力接触垫，所述压力接触垫用于与焊接试样相接触。

其中，所述指示组件包括两组指针和标尺，所述指针安装在所述左夹紧调心组件的丝杠的限位凸台上，所述标尺安装在所述左夹紧调心组件的上导向杆和下导向杆的外壁面上。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，通过底架组件、动力组件、夹紧调心组件、换挡组件、自动焊接组件和指示组件，使不同半径圆棒实现偏心距精确可调的对接，同时大小圆棒夹紧调心操作单独完成，且各夹紧调心方向均能自锁，具有实时刻度显示功能，更好地满足了装置重复定位要求；本发明结构紧凑、操作简单、能够在焊接前精确调节大小圆棒的焊接偏心距并对其进行固定而完成焊接，无需对焊接构件进行二次加工修正，简化了生产工艺流程，大大提高了生产效率，同时设置有手动焊接和自动焊接两种模式，更好地适应了实际生产中的需求。

附图说明

图1为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的结构示意图；

图2为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的左前方向立体示意图；

图3为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的侧视图；

图4为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的底架组件结构示意图；

图5为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的动力组件结构示意图；

图6为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的左夹紧调心组件、部分自动焊接组件及指示组件结构示意图；

图7为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的左夹紧调心组件、部分自动焊接组件及指示组件剖面图；

图8为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的拆去部分部件的左夹紧调心组件、部分自动焊接组件及指示组件结构示意图；

图9为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的左夹紧调心组件及自动焊接组件部分结构示意图；

图10为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的主视图；

图11为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的换挡组件结构示意图；

图12为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的拆去换挡支座的换挡组件结构示意图；

图13为本发明的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置的自动焊接功能控制结构示意图。

【附图标记说明】

1-底架组件；2-动力组件；3-夹紧调心组件；4-换挡组件；5-自动焊接组件；6-指示组件；101-工作台；102-导轨；103-滑块；104-钣金架；105-挡板；106-齿条；201-动力电机；202-动力电机输出轴；203-第一传动锥齿轮；204-左传动轴；205-第二传动锥齿轮；206-右传动轴；207-第三传动锥齿轮；208-动力轴承座；209-第一传动直齿轮；210-第二传动直齿轮；211-第二传动直齿轮轴；212-左外齿圈；213-第一换向锥齿轮；214-第二换向锥齿轮；215-换向轴；216-第三换向锥齿轮；217-滑动轴；218-滑动花键；219-滑动直齿轮；220-滑动空心轴；221-随动直齿轮；222-随动直齿轮轴；223-右外齿圈；301-左夹紧调心组件；302-右自定心夹紧组件；303-旋转圆筒；304-环形凸台；305-滑动轴承支座；306-上导向杆；307-下导向杆；308-丝杠；309-限位凸台；310-限位槽；311-螺母；312-调心锥齿轮；313-V型夹紧块；314-夹紧锥齿轮；315-夹紧锥齿轮轴；316-同步空心轴；317-柱销；318-同步轴承座；319-同步直齿轮；320-花键孔；321-圆孔；322-同步内齿圈；323-调心手柄；324-夹紧手柄；325-调心花键；326-耳座；327-活动扣板；328-锁紧螺钉；329-活动钩舌；330-小沟槽；331-拉手；332-夹紧轴承座；333-齿圈环形凸台；401-换挡架；402-滑片；403-换挡支座；404-换挡环槽；405-连接块；406-换挡销；407-换挡轴；408-换挡直齿轮；409-弹簧；410-限位耳座；411-限位块；412-矩形槽；413-滑动凸台；501-自动对接电机；502-自动对接电机输出轴；503-传动花键；504-调心电机；505-调心电机架；506-调心电机输出轴；507-电机锥齿轮；508-左接触器；509-右接触器；510-线性电流传感器；511-压力传感器；512-压力接触垫；601-指针；602-标尺。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对实际工业生产中圆棒类零件偏心焊接中存在的焊接偏心距难以准确保证、加工工艺过程复杂、生产效率低的问题，提供了一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，包括：底架组件1，所述底架组件1包括一工作台101，所述工作台101上右侧设置有导轨102，所述导轨102上滑动地设置有多个滑块103，所述滑块103上架设有钣金架104，所述钣金架104上安装有挡板105；动力组件2，所述动力组件2设置在所述工作台101内，所述动力组件2包括有一动力电机201和动力传动机构，所述动力电机201安装在所述工作台101的下部凸台侧板上，所述动力电机201与所述动力传动机构传动连接；夹紧调心组件3，所述夹紧调心组件3包括左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302，所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302通过所述动力传动机构与所述动力电机201传动连接，所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302能够通过所述动力组件2同步旋转，所述左夹紧调心组件301设置在所述工作台101上左侧，所述右自定心夹紧组件302安装在所述挡板105上，所述左夹紧调心组件301用于夹持大圆棒，所述右自定心夹紧组件302用于夹持小圆棒；换挡组件4，所述换挡组件4安装在所述钣金架104的两侧板外侧，所述换挡组件4用于调节所述右自定心夹紧组件302的运行状态；自动焊接组件5，所述自动焊接组件5包括对接机构、调心机构和检测机构，所述对接机构包括自动对接电机501、自动对接电机输出轴502和传动花键503，所述对接机构通过所述钣金架104连接所述换挡组件4；所述调心机构包括调心电机504、调心电机架505、调心电机输出轴506和电机锥齿轮507，所述调心机构设置有两组，分别安装在所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302上，所述检测机构包括左接触器508、右接触器509、线性电流传感器510、压力传感器511和压力接触垫512，所述检测机构用于检测焊件夹持和对接状态；指示组件6，所述指示组件6安装在所述左夹紧调心组件301上，所述指示组件6用于监测焊接的偏心距离。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述底架组件1中，所述导轨102共设置两条，均通过螺钉固定在所述工作台101的台面上，所述两条导轨102上共分布了六个所述滑块103，所述六个滑块103有序排列并通过螺钉与多个钣金块连接的所述钣金架104连接，使得所述六个滑块103的相对位置得以固定，所述挡板105通过螺钉与所述钣金架104相连，因此，当所述滑块103在所述导轨102上滑动时，安装在所述钣金架104及所述挡板105上的所有部件均会随之运动。所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302分别设置在所述工作台101的左侧和右侧的所述钣金架104上，所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302能够分别预先夹持大圆棒和小圆棒，夹持时所述左夹紧调心组件301能够通过所述指示组件6确定所夹持大圆棒的偏心距离，所述动力组件2能够驱动所述左夹紧调心组件301和右自定心夹紧组件302同步旋转；所述换挡组件4能够用于调节所述右自定心夹紧组件302的运动状态，当所述换挡组件4调节至自动状态时，所述调心机构能够自动调节所述左夹紧调心组件301的偏心位置，所述对接机构能够自动控制所述右自定心夹紧组件302沿所述导轨102运动，从而令大圆棒和小圆棒对接，所述检测机构能够及时检测圆棒的夹持情况以及大小圆棒的对接情况从而开始自动焊接。

如图1至图3、图5和图10所示，所述动力传动机构位于动力电机输出轴202的轴端设置有第一传动锥齿轮203，所述动力电机输出轴202的一侧设置有左传动轴204，所述左传动轴204的一端设置有第二传动锥齿轮205，所述第一传动锥齿轮203与所述第二传动锥齿轮205啮合，所述动力电机输出轴202的另一侧设置有右传动轴206，所述右传动轴206的一端设置有第三传动锥齿轮207，所述第一传动锥齿轮203与所述第三传动锥齿轮207啮合，所述左传动轴204与右传动轴206均通过动力轴承座208安装在所述工作台101的下部凸台上，所述左传动轴204的另一端设置有第一传动直齿轮209，所述第一传动直齿轮209与第二传动直齿轮210啮合，所述第二传动直齿轮210上设置有第二传动直齿轮轴211，所述第二传动直齿轮轴211通过轴承端盖转动地安装在所述工作台101的左侧面轴承孔内，所述第二传动直齿轮210与左外齿圈212啮合；所述右传动轴206另一端安装有第一换向锥齿轮213，所述第一换向锥齿轮213与第二换向锥齿轮214啮合，所述第二换向锥齿轮214设置有换向轴215，所述换向轴215通过轴承端盖转动地安装在所述工作台101的下部凸台侧板轴承孔内，所述第二换向锥齿轮214与第三换向锥齿轮216啮合，所述第三换向锥齿轮216固定安装在滑动轴217一端，所述滑动轴217通过动力轴承座208定位安装在所述工作台101的下部凸台上，所述滑动轴217另一端设置有滑动花键218，所述滑动轴217通过轴承端盖转动地安装在所述工作台101的右侧面轴承孔内，所述滑动花键218上滑动地安装有滑动直齿轮219，所述滑动直齿轮219上设置有滑动空心轴220，所述滑动直齿轮219上通过所述滑动空心轴220匹配轴承端盖定位安装在所述挡板105侧面下方的轴承孔内，所述滑动直齿轮219与随动直齿轮221啮合，所述随动直齿轮221上设置有随动直齿轮轴222，所述随动直齿轮221与右外齿圈223啮合，所述随动直齿轮轴222通过轴承端盖转动地安装在所述挡板105侧面上方的轴承孔内。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述动力电机201通过螺钉固定在所述工作台101的下部凸台侧板上，所述动力电机输出轴202穿过所述侧板在轴端固定设置有所述第一传动锥齿轮203，所述第一传动锥齿轮203与所述第二传动锥齿轮205、第三传动锥齿轮207分别啮合，从而将所述动力电机输出轴202的旋转运动传给所述左传动轴204和右传动轴206，所述左传动轴204一端与所述第二传动锥齿轮205固定连接，另一端转动地穿设在所述工作台101左侧面下侧轴承孔内，同时轴承孔两侧开孔的轴承端盖通过螺钉固定在所述工作台101左侧面上，所述动力轴承座208通过螺钉安装在所述工作台101下部凸台上，所述轴承端盖配合两个所述动力轴承座208一起完成所述左传动轴204的轴向固定和周向定位；固定设置在所述左传动轴204上的所述第一传动直齿轮209与所述第二传动直齿轮210啮合，从而将旋转运动传给与所述第二传动直齿轮210相连的所述第二传动直齿轮轴211，所述第二传动直齿轮210突出所述工作台101台面与所述左外齿圈212啮合，所述第二传动直齿轮轴211一端与所述第二传动直齿轮210固定连接，另一端穿入所述工作台101左侧面上侧的轴承孔内，所述轴承孔两侧开孔的轴承端盖通过螺钉紧固后，所述第二传动直齿轮轴211完成轴向固定和周向定位；所述右传动轴206通过所述动力轴承座208完成轴向固定和周向定位，所述右传动轴206一端固定连接所述第三传动锥齿轮207，另一端固定连接所述第一换向锥齿轮213，所述第一换向锥齿轮213与所述第二换向锥齿轮214啮合，从而将所述右传动轴206的旋转运动传给所述换向轴215，所述换向轴215通过所述工作台101的下部凸台侧板轴承孔两侧开孔的轴承端盖的紧固完成轴向固定和周向定位；所述第三换向锥齿轮216与所述第二换向锥齿轮214啮合，从而使旋转运动传到了所述滑动轴217及所述滑动直齿轮219，所述滑动轴217一端与所述第三换向锥齿轮216固定连接，另一端分别穿过所述滑动直齿轮219、滑动空心轴220和挡板105，所述轴承孔两侧开孔的轴承端盖通过螺钉紧固与两个所述动力轴承座208配合完成所述滑动轴217的轴向固定和周向定位，所述滑动轴217通过所述轴承端盖安装在所述工作台101右侧面的轴承孔内；所述滑动空心轴220的一端穿过所述挡板105下侧的轴承孔，另一端与所述滑动直齿轮219固定连接，所述挡板105下侧的轴承孔两侧开孔的轴承端盖通过螺钉紧固在所述挡板105上，进而完成所述滑动空心轴220的轴向固定和周向定位；所述滑动直齿轮219与所述滑动空心轴220内开设有匹配所述滑动花键218的槽，因此所述滑动直齿轮219和所述滑动空心轴220能够与所述滑动轴217的所述滑动花键218配合滑动，当所述滑动直齿轮219通过所述滑动花键218在所述滑动轴217上滑动时，安装在所述钣金架104及所述挡板105上的所有部件均会随之运动；所述滑动直齿轮219与所述随动直齿轮221啮合，将旋转运动传到所述随动直齿轮轴222，所述随动直齿轮221突出所述挡板105以及所述工作台101台面与所述右外齿圈223啮合，所述随动直齿轮轴222通过所述挡板105上侧的轴承孔两边开孔的轴承端盖的紧固完成轴向固定和周向定位；因此，通过上述传动和换向，当所述动力电机201转动时，所述左外齿圈212及所有与左外齿圈212相连的部件均会和所述右外齿圈223及所有与右外齿圈223相连的部件同步同速转动。

如图1至图3、图6至图10所示，所述左夹紧调心组件301与右自定心夹紧组件302均设置有旋转圆筒303，所述左外齿圈212固定套设在所述左夹紧调心组件301的旋转圆筒303上，所述右外齿圈223固定套设在所述右自定心夹紧组件302的旋转圆筒303上，所述右自定心夹紧组件302的旋转圆筒303上安装有拉手331，每个所述旋转圆筒303外侧均设置有多个环形凸台304，所述工作台101左侧与所述钣金架104上均设置有多个滑动轴承支座305，两个所述旋转圆筒303通过所述环形凸台304配合所述滑动轴承支座305分别转动地安装在所述工作台101左侧与所述钣金架104上，每个所述旋转圆筒303上均穿设有上导向杆306和下导向杆307，所述上导向杆306和下导向杆307内均设置有丝杠308，所述丝杠308上设置有限位凸台309，所述限位凸台309与所述上导向杆306或下导向杆307上开设的限位槽310匹配，所述丝杠308上安装有螺母311，所述螺母311同轴连接一调心锥齿轮312，所述螺母311与所述调心锥齿轮312通过轴承端盖转动地安装在所述旋转圆筒303内壁的轴承孔内，所述丝杠308穿过所述调心锥齿轮312与V型夹紧块313相连，所述调心锥齿轮312与夹紧锥齿轮314啮合，所述夹紧锥齿轮314固定连接在夹紧锥齿轮轴315的一端，所述夹紧锥齿轮轴315通过夹紧轴承座332安装在所述旋转圆筒303的内壁上，所述夹紧锥齿轮轴315的另一端穿设在一同步空心轴316内，所述夹紧锥齿轮轴315的另一端端头设置有多个柱销317，所述同步空心轴316通过同步轴承座318安装在所述旋转圆筒303内壁上，所述同步空心轴316连接有同步直齿轮319，所述同步直齿轮319内部开设有花键孔320，所述花键孔320内部形成圆孔321，所述同步直齿轮319与同步内齿圈322啮合，所述同步内齿圈322设置在两个所述旋转圆筒303的相对端端头，所述同步内齿圈322外侧设置有齿圈环形凸台333，所述同步内齿圈322通过所述齿圈环形凸台333与所述滑动轴承支座305配合安装。

其中，所述夹紧调心组件3还设置有调心手柄323和夹紧手柄324，所述调心手柄323和夹紧手柄324端部均设置有多个柱销317，所述调心手柄323的柄体外侧环设有调心花键325，所述调心花键325外形与所述同步直齿轮319内的花键孔320形状匹配，所述夹紧手柄324的柄体外形与所述同步直齿轮319内的圆孔321形状匹配。

其中，所述旋转圆筒303外壁面上安装有多个耳座326，所述耳座326上设置有活动扣板327，所述活动扣板327上安装有锁紧螺钉328和活动钩舌329，所述活动钩舌329与所述同步内齿圈322上的小沟槽330相互匹配。

其中，所述左夹紧调心组件301的上导向杆306和下导向杆307内的丝杠308旋向相异；所述右自定心夹紧组件302的上导向杆306与下导向杆307内的丝杠308旋向相同，所述右自定心夹紧组件302仅通过所述调心手柄323调节。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述左夹紧调心组件301、右自定心夹紧组件302的所述旋转圆筒303一端分别与所述左外齿圈212和所述右外齿圈223固定连接，另一端通过多个所述耳座326、活动扣板327、锁紧螺钉328和活动钩舌329与所述同步内齿圈322固定连接，所述多个耳座326通过螺钉安装在所述旋转圆筒303外壁面上，所述活动扣板327一端安装在所述耳座326上并与所述耳座326形成铰链副，另一端设置有所述锁紧螺钉328，所述锁紧螺钉328可拧入所述旋转圆筒303上设置的螺纹孔中，所述活动钩舌329安装在所述活动扣板327上并与所述活动扣板327形成铰链副，所述活动钩舌329端部呈弯曲形状并与所述同步内齿圈322上的所述小沟槽330相互配合，当需要将所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322固定连接时，转动所述活动扣板327与所述耳座326以及所述活动钩舌329与所述活动扣板327形成的两个铰链副，使所述活动钩舌329端部钩入所述小沟槽330内，同时锁紧所述活动扣板327上的所述锁紧螺钉328完成所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322的固定连接；所述旋转圆筒303以及所述同步内齿圈322上分别设置有多个所述环形凸台304和齿圈环形凸台333，所述旋转圆筒303以及所述同步内齿圈322下端分别通过所述环形凸台304和齿圈环形凸台333与所述滑动轴承支座305配合，所述旋转圆筒303以及所述同步内齿圈322均可在所述滑动轴承支座305中转动；所述左夹紧调心组件301、右自定心夹紧组件302的所述滑动轴承支座305通过螺钉分别安装在所述工作台101台面和所述钣金架104上；所述旋转圆筒303上穿设有上导向杆306和下导向杆307，所述上导向杆306和下导向杆307内均设置有丝杠308，所述上导向杆306和下导向杆307上均设置有限位槽310，所述丝杠308端部固定安装有所述限位凸台309，所述限位凸台309与所述上导向杆306和下导向杆307上开有的所述限位槽310配合，从而通过所述限位槽310对所述丝杠308进行轴向导向和径向限位；所述丝杠308上设置的所述螺母311与所述调心锥齿轮312固定连接，所述螺母311与所述调心锥齿轮312一起与所述丝杠308形成丝杠螺母副，因此当所述调心锥齿轮312转动时，所述丝杠308将在所述上导向杆306和下导向杆307内轴向移动；所述旋转圆筒303内壁设置有轴承孔和扇形凸台，用来定位所述调心锥齿轮312和所述螺母311，同时使所述调心锥齿轮312突出所述扇形凸台，所述扇形凸台上设置的扇形轴承端盖通过螺钉固定完成对所述调心锥齿轮312和所述螺母311的轴向定位和周向定位，所述丝杠308穿过所述轴承端盖与所述V型夹紧块313通过螺钉相连，所述V型夹紧块313用来定位和夹紧圆棒试样；所述调心锥齿轮312与固定连接在所述夹紧锥齿轮轴315一端的所述夹紧锥齿轮314啮合，所述夹紧锥齿轮轴315定位在所述夹紧轴承座332的内孔中，所述夹紧轴承座332通过螺钉安装在所述旋转圆筒303内壁上完成所述夹紧锥齿轮轴315轴向固定和周向定位，所述夹紧锥齿轮轴315的另一端穿入所述同步空心轴316内，且其轴端设置有多个所述柱销317，所述调心手柄323以及夹紧手柄324端部设置的多个所述柱销317与所述夹紧锥齿轮轴315上设置的多个所述柱销317相互配合；所述同步空心轴316通过所述同步轴承座318以与所述夹紧锥齿轮轴315同样方式完成轴向固定和周向定位，所述同步轴承座318通过螺钉安装在所述旋转圆筒303内壁上，所述同步直齿轮319固定环设在所述同步空心轴316外，所述同步直齿轮319与所述同步内齿圈322啮合，所述同步直齿轮319同时设置有所述花键孔320和所述圆孔321，所述花键孔320与所述调心手柄323上的所述调心花键325配合，所述圆孔321与所述夹紧手柄324配合；所述左夹紧调心组件301用来装夹大圆棒试样，所述右自定心夹紧组件302用来装夹小圆棒试样，所述左夹紧调心组件301需要对所述大圆棒试样完成先定位夹紧后调心操作，所述右自定心夹紧组件302仅需对所述小圆棒试样完成自定心夹紧操作，在大、小圆棒试样端面对接焊接时，所述大圆棒试样与所述小圆棒试样旋转中心共线，所述左夹紧调心组件301与所述右自定心夹紧组件302同步同速旋转且旋转中心保持共线，所述大圆棒试样轴线偏离所述左夹紧调心组件301旋转中心，所述小圆棒试样轴线始终保持与所述右自定心夹紧组件302的旋转中心共线，具体实现方式如下：

当需要对所述大圆棒试样进行定位夹紧操作时，先将所述大圆棒试样放置在所述左夹紧调心组件301的任意一个所述V型夹紧块313上，再将所述夹紧手柄324插入所述左夹紧调心组件301的任意一个所述同步直齿轮319的所述圆孔321内，使所述夹紧手柄324端部的所述多个柱销317依次穿过所述同步直齿轮319、同步轴承座318在所述同步空心轴316内与所述夹紧锥齿轮轴315上设置的多个所述柱销317相互配合，然后转动所述夹紧手柄324使所述夹紧锥齿轮轴315带动所述夹紧锥齿轮314进而驱动所述调心锥齿轮312和所述螺母311，使所述丝杠308及安装在其上的所述V型夹紧块313朝另一个所述V型夹紧块313运动从而定位夹紧所述大圆棒试样；夹紧操作完成后，需要对所述大圆棒试样进行调心操作，先将所述锁紧螺钉328拧出所述旋转圆筒303上设置的螺纹孔，再扳开所述活动扣板327使所述活动钩舌329端部从所述小沟槽330中脱出，使所述同步内齿圈322与所述旋转圆筒303分离并可以独立转动，然后将所述夹紧手柄324从所述同步直齿轮319的所述圆孔321拔出并将两个所述调心手柄323插入所述左夹紧调心组件301的两个所述同步直齿轮319的所述花键孔320内，使所述调心手柄323上的所述调心花键325与所述花键孔320配合并同样使所述调心手柄323端部的所述多个柱销317依次穿过所述同步直齿轮319、同步轴承座318在同步空心轴316内与所述夹紧锥齿轮轴315上设置的多个所述柱销317相互配合，然后转动所述同步内齿圈322使两个所述同步直齿轮319同步转动并通过两个所述调心手柄323将旋转运动传给两个所述夹紧锥齿轮314和调心锥齿轮312，进而使所述两根旋向相反的丝杠308同向同速移动，达到调节所述大圆棒试样轴线偏离所述左夹紧调心组件301旋转中心的目的，调心操作完成后，需要将所述活动钩舌329钩入所述小沟槽330中，并紧固锁紧螺钉328完成所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322的连接；

当需要对所述小圆棒试样进行自定心夹紧操作时，先将所述小圆棒试样放置在所述右自定心夹紧组件302的任意一个所述V型夹紧块313上，再如所述大圆棒试样调心操作一样，扳开所述活动扣板327使所述同步内齿圈322与所述旋转圆筒303分离并可以独立转动，然后将两个所述调心手柄323插入所述右自定心夹紧组件302的两个所述同步直齿轮319的所述花键孔320内，使所述调心手柄323端部的所述多个柱销317与所述夹紧锥齿轮轴315上设置的多个所述柱销317相互配合，然后转动所述同步内齿圈322进行自定心夹紧操作，由于在本实施例中所述右自定心夹紧组件302的两根所述丝杠308旋向均为右旋，故所述同步内齿圈322转动将会使两根所述丝杠308异向同速移动，从而达到对所述小圆棒试样自定心夹紧的目的，自定心夹紧操作完成，需要将所述活动钩舌329钩入所述小沟槽330中，并紧固所述锁紧螺钉328完成所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322的连接；

所述大小圆棒试样均完成上述夹紧或调心操作后，可拉动所述右自定心夹紧组件302上的所述拉手331使所述右自定心夹紧组件302沿所述导轨102运动从而使所述大小圆棒试样端面接触。

如图1至图3和图10至图12所示，所述工作台101上设置有齿条106，所述换挡组件4设置有一换挡架401，所述换挡架401上设置有滑片402，所述换挡架401通过所述滑片402滑动地安装在换挡支座403上；所述换挡架401上设置有换挡环槽404，所述换挡环槽404与连接块405上的滑动凸台413配合连接，所述连接块405转动地安装在所述换挡架401上，所述连接块405左端面设置有多个换挡销406，所述连接块405用于与换挡轴407传动，所述换挡轴407与所述连接块405的连接端设置有多个换挡销406，所述连接块405通过换挡销406与所述换挡轴407传动，所述换挡轴407通过轴承端盖转动地安装在所述换挡支座403左侧面轴承孔内，所述换挡轴407另一端固定设置有换挡直齿轮408，所述换挡直齿轮408与所述齿条106啮合；所述连接块405右端设置有一弹簧409，所述弹簧409同时与所述换挡支座403和所述连接块405接触；所述换挡支座403上安装有限位耳座410，所述限位耳座410上转动地安装有限位块411，所述限位块411与所述换挡架401上开设的矩形槽412配合连接。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述齿条106共设置有两条，分别通过螺钉安装在所述工作台101前后两侧的的台阶上；所述换挡组件4通过螺钉安装在所述钣金架104的两侧板外侧，所述换挡架401上下两端分别连接有所述滑片402，所述换挡架401可通过所述滑片402在所述换挡支座403上滑动，与所述换挡架401固定连接的所述换挡环槽404可与所述连接块405上设置的所述滑动凸台413配合从而连接所述换挡架401与所述连接块405，因此所述换挡架401可带动所述连接块405在所述换挡支座403上滑动，同时所述连接块405可在所述换挡环槽404中转动；所述连接块405左端设置的多个所述换挡销406与所述换挡轴407右端设置的多个所述换挡销406配合，使所述连接块405的转动可以传到所述换挡轴407，所述换挡轴407定位在所述换挡支座403左侧面轴承孔内，所述换挡支座403左侧面上开孔的轴承端盖通过螺钉紧固在所述换挡支座403左侧面凸台上，对所述换挡轴407进行轴向固定和周向定位，所述换挡轴407左端与所述换挡直齿轮408固定连接，所述换挡直齿轮408与所述齿条106啮合并可沿所述齿条106滚动，当所述换挡直齿轮408在所述齿条106上滚动时，与所述换挡组件4相连的所述钣金架104及其上的所有部件均可随之沿所述导轨102移动；所述连接块405右端与所述换挡支座403之间抵设一所述弹簧409，用以配合所述换挡架401行使换挡动作；所述换挡支座403左侧设置的所述限位耳座410通过螺钉安装在所述换挡支座403上，所述限位块411安装在所述限位耳座410上并与所述限位耳座410形成铰链副，所述限位块411绕所述限位耳座410转动并可与所述换挡架401上开有的所述矩形槽412配合，从而限制所述换挡架401在所述换挡支座403上的滑动；当需要进行换挡操作时，推动所述换挡架401带动所述连接块405在所述换挡支座403上滑动并压缩所述弹簧409，从而使所述连接块405上的多个所述换挡销406与所述换挡轴407上的多个所述换挡销406脱离配合，同时扳下所述限位块411卡入所述换挡架401上的所述矩形槽412内，从而使所述连接块405左右两端部件的运动隔断，所述换挡组件4处于换挡状态；当不需要进行换挡操作时，将所述限位块411从所述换挡架401上的所述矩形槽412中扳出，所述弹簧409推动所述连接块405及所述换挡架401在所述换挡支座403上滑动并使所述连接块405上的多个所述换挡销406与所述换挡轴407上的多个所述换挡销406配合，从而使所述连接块405右端部件的旋转运动可以通过所述连接块405传到左端部件，所述换挡组件4处于未换挡状态。

如图1至图3、图6、图7、图8、图10、图11、图12、图13所示，所述自动焊接组件5的对接机构设置有两组自动对接电机501，所述自动对接电机501安装在所述钣金架104的两侧板内侧，所述自动对接电机输出轴502穿入所述换挡支座403，所述自动对接电机输出轴502设置有传动花键503，所述连接块405可在所述传动花键503上滑动；所述自动焊接组件5的调心机构设置有四组调心电机504，所述调心电机504通过调心电机架505分别安装在两个所述旋转圆筒303的内壁上，所述调心电机输出轴506轴端穿过所述调心电机架505设置有一电机锥齿轮507，所述电机锥齿轮507与所述调心锥齿轮312啮合。

其中，所述自动焊接组件5的检测机构上设置的所述左接触器508安装在所述工作台101上并与所述左夹紧调心组件301的旋转圆筒303外壁贴合，所述右接触器509安装在所述钣金架104上并与所述右自定心夹紧组件302的旋转圆筒303外壁贴合；所述线性电流传感器510安装在工作台101上，所述压力传感器511安装在所述V型夹紧块313上，所述压力传感器511上装有压力接触垫512，所述压力接触垫512用于与焊接试样相接触。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述自动对接电机501共设置两个，分别通过螺钉安装在所述钣金架104的两侧板内侧，所述自动对接电机输出轴502穿入所述换挡支座403设置有传动花键503，所述连接块405可在所述传动花键503上滑动并可随所述自动对接电机输出轴502同步转动，所述自动对接电机501用于完成大小圆棒对接焊自动焊接过程中两圆棒试样的端面自动对接操作；所述调心电机504共设置四个，通过螺栓安装在所述调心电机架505上，所述调心电机504用于完成大小圆棒试样对接焊自动焊接过程中两圆棒试样的自动夹紧、调心操作，所述调心电机架505通过螺钉安装在所述旋转圆筒303的内壁上，所述调心电机输出轴506轴端固定设置一所述电机锥齿轮507，所述电机锥齿轮507与所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302上的所述调心锥齿轮312相互啮合，当所述调心电机输出轴506转动，与所述调心锥齿轮312和所述螺母311配合的所述丝杠308将会发生移动；所述左接触器508贴合所述左夹紧调心组件301的所述旋转圆筒303的外壁并通过螺钉安装在所述工作台101台面上，所述右接触器509贴合所述右自定心夹紧组件302的所述旋转圆筒303的外壁并通过螺钉安装在所述钣金架104上，所述线性电流传感器510安装在所述工作台101上用来监测电流的变化，所述线性电流传感器510与所述左接触器508、右接触器509通过电路连接，形成一个电流信号监测电路，所述左接触器508、右接触器509用来接收所述左夹紧调心组件301与所述右自定心夹紧组件302中通过的电流信号，自动焊接过程中，当所述大、小圆棒试样端面接触时，所述线性电流传感器510、左接触器508、左夹紧调心组件301、右自定心夹紧组件302、右接触器509形成的所述电流信号监测电路导通，电路中有电流通过，该电流信号可以通过大、小圆棒试样端面和所述左接触器508或右接触器509被所述线性电流传感器510采集并转换成控制系统可以识别的数字信号，所述控制系统对所述数字信号处理后，控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述自动对接电机501停车并自锁；所述压力传感器511安装在所述V型夹紧块313上，用来监测大、小圆棒试样装夹时的夹紧力大小，所述压力接触垫512通过其下端的小滑槽安装在所述V型夹紧块313上并与所述压力传感器511接触，所述压力接触垫512用来与大、小圆棒试样接触并将两个所述V型夹紧块313之间的夹紧力传递给所述压力传感器511；

当两圆棒试样的端面需要完成自动对接操作时，首先确保所述换挡组件4处于没有换挡的状态，将所述限位块411从所述换挡架401上的所述矩形槽412中扳出，从而使所述连接块405上的多个所述换挡销406与所述换挡轴407上的多个所述换挡销406保持啮合，控制系统控制驱动器使安装在所述钣金架104的两侧板内侧的两个所述自动对接电机501异向同速转动，使所述自动对接电机输出轴502通过所述连接块405驱动所述换挡轴407上的所述换挡直齿轮408，所述换挡直齿轮408与所述齿条106相互啮合使所述自动对接电机输出轴502的旋转运动转换为所述钣金架104沿所述导轨102的平移运动，从而使所述右自定心夹紧组件302携所述小圆棒试样靠近所述大圆棒试样端面，当大、小圆棒试样端面接触时，所述电流信号监测电路导通，所述电流信号通过所述左接触器508或右接触器509被所述线性电流传感器510采集并转换成控制系统可以识别的数字信号，所述控制系统对所述数字信号处理后，控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述自动对接电机501停车并自锁，两圆棒试样自动对接操作完成；

当大圆棒试样需要完成自动夹紧操作时，控制系统控制驱动器使安装在所述左夹紧调心组件301上的两个所述调心电机504异向同速转动，通过所述电机锥齿轮507与所述调心锥齿轮312的啮合驱动安装在所述丝杠308上的两个所述V型夹紧块313异向同速移动，从而夹紧放置在所述V型夹紧块313上的所述大圆棒试样，同时通过所述压力传感器511实时测量两个所述V型夹紧块313之间的夹紧力大小，并将该压力信号转换为携带压力信息的电信号传递给控制系统，当夹紧力超过控制系统上的设定值时，控制系统控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述调心电机504停车；自动夹紧操作完成后，需要对所述大圆棒试样进行自动调心操作，控制系统控制驱动器使安装在所述左夹紧调心组件301上的两个所述调心电机504同向同速转动，驱动两个所述V型夹紧块313同向同速移动，达到调节所述大圆棒试样轴线偏离所述左夹紧调心组件301旋转中心的目的，当偏心值达到控制系统设定的偏心距离时，控制系统控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述调心电机504停车；

当小圆棒试样需要完成自动夹紧操作时，与大圆棒试样的自动夹紧操作类似，安装在所述右自定心夹紧组件302上的两个所述调心电机504同向同速转动，驱动两个所述V型夹紧块313异向同速移动，从而夹紧放置在所述V型夹紧块313上的所述小圆棒试样，同时所述压力传感器511实时测量夹紧力大小，同样地，当夹紧力超过控制系统上的设定值时，两个所述调心电机504停车。

如图1至图3、图6和图8所示，所述指示组件6包括两组指针601和标尺602，所述指针601安装在所述左夹紧调心组件301的丝杠308的限位凸台309上，所述标尺602安装在所述左夹紧调心组件301的上导向杆306和下导向杆307的外壁面上。

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，所述指示组件6共设置两个，安装在所述左夹紧调心组件301上，所述指针601穿过所述限位槽310并通过螺钉安装在所述丝杠308的所述限位凸台309上，所述指针601可随所述丝杠308的所述限位凸台309在所述限位槽310内上下移动，所述两个标尺602分别设置在所述上导向杆306和下导向杆307外壁面上；当所述大圆棒试样需要进行调心操作时，所述左夹紧调心组件301的所述丝杠308将会带动所述指针601移动到所述上导向杆306、下导向杆307上的所述标尺602的不同位置，通过所述两个标尺602的示数差即可得出大圆棒试样偏心距；

本发明的上述实施例所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，本装置共有手动焊接与自动焊接两种焊接模式；

在进行手动焊接时，首先使所述换挡组件4处于换挡状态，使所述连接块405上的多个所述换挡销406与所述换挡轴407上的多个所述换挡销406脱离啮合，拉动所述拉手331使所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302分隔足够距离便于装入所述大、小圆棒试样，然后将所述大、小圆棒试样分别放置在所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302的两个所述V型夹紧块313之间；对大圆棒试样进行定位夹紧操作时，先将所述夹紧手柄324插入所述左夹紧调心组件301的任意一个所述同步直齿轮319的所述圆孔321内，使所述夹紧手柄324上的多个所述柱销317与所述夹紧锥齿轮轴315上的多个所述柱销317相互配合，然后转动所述夹紧手柄324完成所述大圆棒试样的夹紧操作，夹紧操作完成后，对大圆棒试样进行调心操作时，先拧松所述锁紧螺钉328并扳开所述活动扣板327使所述同步内齿圈322与所述旋转圆筒303分离并可以独立转动，然后将所述夹紧手柄324从所述同步直齿轮319的所述圆孔321中拔出，同时将两个所述调心手柄323插入所述左夹紧调心组件301的两个所述同步直齿轮319的所述花键孔320内，使所述调心手柄323上的多个所述柱销317与所述夹紧锥齿轮轴315上的多个所述柱销317相互配合，然后转动所述同步内齿圈322进行调心操作，同时通过两个所述指示组件6上的所述指针601和所述标尺602的示数差设置相应的调心偏心距，调心操作完成后，需要将所述活动钩舌329钩入所述小沟槽330中，并紧固所述锁紧螺钉328完成所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322的连接；对所述小圆棒试样进行自定心夹紧操作时，如所述大圆棒试样调心操作一样扳开所述活动扣板327使所述右自定心夹紧组件302的所述同步内齿圈322与所述旋转圆筒303分离并可以独立转动，然后将两个所述调心手柄323插入所述右自定心夹紧组件302的两个所述同步直齿轮319的所述花键孔320内，并使所述调心手柄323上的多个所述柱销317与所述夹紧锥齿轮轴315上的所述多个柱销317相互配合，然后转动所述同步内齿圈322进行自定心夹紧操作，自定心夹紧操作完成，需要将所述活动钩舌329钩入所述小沟槽330中，并紧固所述锁紧螺钉328完成所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322的连接；对大、小圆棒试样完成夹紧、调心操作后，将所述调心手柄323卸下，并拉动所述拉手331使所述大、小圆棒试样端面接触并使所述换挡组件4处于未换挡状态，将所述限位块411从所述换挡架401上的所述矩形槽412中扳出，使所述连接块405与所述换挡轴407上的多个所述换挡销406配合，由于此时所述自动对接电机501未上电而保持自锁状态，故所述右自定心夹紧组件302也保持自锁状态；最后，控制所述动力电机201使所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302同步转动，即可进行大、小圆棒试样对接焊接操作，在转动的同时所述上导向杆306和下导向杆307随所述旋转圆筒303在所述工作台101台面上的矩形孔中旋转；焊接操作完成后，使用所述调心手柄323和所述夹紧手柄324松开被夹紧的焊接件，并使所述换挡组件4处于换挡状态，同时拉动所述拉手331使所述右自定心夹紧组件302与所述左夹紧调心组件301分隔足够距离并取出所述焊接件；

在进行自动焊接时，首先确保所述换挡组件4处于未换挡状态，所述旋转圆筒303与所述同步内齿圈322已经完成连接，所述调心手柄323和所述夹紧手柄324已经从夹紧调心组件3中卸下，同时将所述大、小圆棒试样分别放置在所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302的两个所述V型夹紧块313之间，然后在控制系统上输入需要的焊接偏心距离以及夹紧力；对大圆棒试样进行自动夹紧操作时，控制系统控制驱动器使安装在所述左夹紧调心组件301上的两个所述调心电机504异向同速转动，同时所述压力传感器511实时测量两个所述V型夹紧块313之间的夹紧力大小，并将该压力信号转换为携带压力信息的电信号传递给控制系统，当夹紧力超过控制系统上的设定值时，控制系统控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述调心电机504停车，夹紧操作完成后，对大圆棒试样进行调心操作时，控制系统控制驱动器使安装在所述左夹紧调心组件301上的两个所述调心电机504同向同速转动，驱动两个所述V型夹紧块313同向同速移动，达到调节所述大圆棒试样轴线偏离所述左夹紧调心组件301旋转中心的目的，当偏心值达到控制系统设定的偏心距离时，控制系统控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述调心电机504停车，大圆棒试样自动夹紧、调心操作完成；对小圆棒试样进行自动夹紧操作时，与大圆棒试样的自动夹紧操作类似，安装在所述右自定心夹紧组件302上的两个所述调心电机504同向同速转动，驱动两个所述V型夹紧块313异向同速移动，从而夹紧放置在所述V型夹紧块313上的所述小圆棒试样，同时所述压力传感器511实时测量夹紧力大小，同样地，当夹紧力超过控制系统上的设定值时，两个所述调心电机504停车，小圆棒试样自动夹紧操作完成；大、小圆棒试样完成相应夹紧、调心操作后，使控制系统控制驱动器驱动安装在所述钣金架104的两侧板内侧的两个所述自动对接电机501异向同速转动，从而使所述右自定心夹紧组件302携所述小圆棒试样靠近所述大圆棒试样端面，当大、小圆棒试样端面接触时，所述电流信号监测电路导通，所述电流信号通过所述左接触器508或右接触器509被所述线性电流传感器510采集并转换成控制系统可以识别的数字信号，所述控制系统对所述数字信号处理后，控制驱动器停止发送脉冲信号，使两个所述自动对接电机501停车并自锁，两圆棒试样自动对接操作完成；最后，由控制系统控制驱动器驱动所述动力电机201转动，使所述左夹紧调心组件301和所述右自定心夹紧组件302同步转动，同时进行大、小圆棒试样自动对接焊接操作；焊接操作完成后，由控制系统先控制驱动器驱动所述调心电机504松开所述V型夹紧块313，然后控制驱动器驱动所述自动对接电机501使所述右自定心夹紧组件302与所述左夹紧调心组件301分隔足够距离并取出所述焊接件；

本发明的上述实施例所述的一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，通过底架组件、动力组件、夹紧调心组件、换挡组件、自动焊接组件和指示组件，大小圆棒试样可以迅速完成定位夹紧；同时精确调整焊接偏心距，所调节的偏心方向均能够保持自锁状态，且具有刻度实时显示功能，满足重复定位要求；此外，自动焊接组件可实现大小圆棒试样的自动夹紧、调心以及自动对接，适应了圆棒偏心对接焊自动化的需求；本发明结构紧凑、操作简便、能够灵活地对不同大小圆棒偏心对接焊接位置进行调整，从而简化焊接工艺流程，大大提高生产效率，降低生产成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，包括：

底架组件（1），所述底架组件（1）包括一工作台（101），所述工作台（101）上右侧设置有导轨（102），所述导轨（102）上滑动地设置有多个滑块（103），所述滑块（103）上架设有钣金架（104），所述钣金架（104）上安装有挡板（105）；

动力组件（2），所述动力组件（2）设置在所述工作台（101）内，所述动力组件（2）包括有一动力电机（201）和动力传动机构，所述动力电机（201）安装在所述工作台（101）的下部凸台侧板上，所述动力电机（201）与所述动力传动机构传动连接；

夹紧调心组件（3），所述夹紧调心组件（3）包括左夹紧调心组件（301）和右自定心夹紧组件（302），所述左夹紧调心组件（301）和右自定心夹紧组件（302）通过所述动力传动机构与所述动力电机（201）传动连接，所述左夹紧调心组件（301）和右自定心夹紧组件（302）能够通过所述动力组件（2）同步旋转，所述左夹紧调心组件（301）设置在所述工作台（101）上左侧，所述右自定心夹紧组件（302）安装在所述挡板（105）上，所述左夹紧调心组件（301）用于夹持大圆棒，所述右自定心夹紧组件（302）用于夹持小圆棒；

换挡组件（4），所述换挡组件（4）安装在所述钣金架（104）的两侧板外侧，所述换挡组件（4）用于调节所述右自定心夹紧组件（302）的运行状态；所述工作台（101）上设置有齿条（106），所述换挡组件（4）设置有一换挡架（401），所述换挡架（401）上设置有滑片（402），所述换挡架（401）通过所述滑片（402）滑动地安装在换挡支座（403）上；所述换挡架（401）上设置有换挡环槽（404），所述换挡环槽（404）与连接块（405）上的滑动凸台（413）配合连接，所述连接块（405）转动地安装在所述换挡架（401）上，所述连接块（405）左端面设置有多个换挡销（406），所述连接块（405）用于与换挡轴（407）传动，所述换挡轴（407）与所述连接块（405）的连接端设置有多个换挡销（406），所述连接块（405）通过换挡销（406）与所述换挡轴（407）传动，所述换挡轴（407）通过轴承端盖转动地安装在所述换挡支座（403）左侧面轴承孔内，所述换挡轴（407）另一端固定设置有换挡直齿轮（408），所述换挡直齿轮（408）与所述齿条（106）啮合；所述连接块（405）右端设置有一弹簧（409），所述弹簧（409）同时与所述换挡支座（403）和所述连接块（405）接触；所述换挡支座（403）上安装有限位耳座（410），所述限位耳座（410）上转动地安装有限位块（411），所述限位块（411）与所述换挡架（401）上开设的矩形槽（412）配合连接；

自动焊接组件（5），所述自动焊接组件（5）包括对接机构、调心机构和检测机构，所述对接机构包括自动对接电机（501）、自动对接电机输出轴（502）和传动花键（503），所述自动焊接组件（5）的对接机构设置有两组自动对接电机（501），所述自动对接电机（501）安装在所述钣金架（104）的两侧板内侧，所述自动对接电机输出轴（502）穿入所述换挡支座（403），所述自动对接电机输出轴（502）设置有传动花键（503），所述连接块（405）可在所述传动花键（503）上滑动；所述对接机构通过所述钣金架（104）连接所述换挡组件（4）；所述调心机构包括调心电机（504）、调心电机架（505）、调心电机输出轴（506）和电机锥齿轮（507），所述调心机构设置有两组，分别安装在所述左夹紧调心组件（301）和右自定心夹紧组件（302）上，所述检测机构包括左接触器（508）、右接触器（509）、线性电流传感器（510）、压力传感器（511）和压力接触垫（512），所述检测机构用于检测焊件夹持和对接状态；

指示组件（6），所述指示组件（6）安装在所述左夹紧调心组件（301）上，所述指示组件（6）用于监测焊接的偏心距离。

2.根据权利要求1所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述动力传动机构位于动力电机输出轴（202）的轴端设置有第一传动锥齿轮（203），所述动力电机输出轴（202）的一侧设置有左传动轴（204），所述左传动轴（204）的一端设置有第二传动锥齿轮（205），所述第一传动锥齿轮（203）与所述第二传动锥齿轮（205）啮合，所述动力电机输出轴（202）的另一侧设置有右传动轴（206），所述右传动轴（206）的一端设置有第三传动锥齿轮（207），所述第一传动锥齿轮（203）与所述第三传动锥齿轮（207）啮合，所述左传动轴（204）与右传动轴（206）均通过动力轴承座（208）安装在所述工作台（101）的下部凸台上，所述左传动轴（204）的另一端设置有第一传动直齿轮（209），所述第一传动直齿轮（209）与第二传动直齿轮（210）啮合，所述第二传动直齿轮（210）上设置有第二传动直齿轮轴（211），所述第二传动直齿轮轴（211）通过轴承端盖转动地安装在所述工作台（101）的左侧面轴承孔内，所述第二传动直齿轮（210）与左外齿圈（212）啮合；所述右传动轴（206）另一端安装有第一换向锥齿轮（213），所述第一换向锥齿轮（213）与第二换向锥齿轮（214）啮合，所述第二换向锥齿轮（214）设置有换向轴（215），所述换向轴（215）通过轴承端盖转动地安装在所述工作台（101）的下部凸台侧板轴承孔内，所述第二换向锥齿轮（214）与第三换向锥齿轮（216）啮合，所述第三换向锥齿轮（216）固定安装在滑动轴（217）一端，所述滑动轴（217）通过动力轴承座（208）定位安装在所述工作台（101）的下部凸台上，所述滑动轴（217）另一端设置有滑动花键（218），所述滑动轴（217）通过轴承端盖转动地安装在所述工作台（101）的右侧面轴承孔内，所述滑动花键（218）上滑动地安装有滑动直齿轮（219），所述滑动直齿轮（219）上设置有滑动空心轴（220），所述滑动直齿轮（219）上通过所述滑动空心轴（220）匹配轴承端盖定位安装在所述挡板（105）侧面下方的轴承孔内，所述滑动直齿轮（219）与随动直齿轮（221）啮合，所述随动直齿轮（221）上设置有随动直齿轮轴（222），所述随动直齿轮（221）与右外齿圈（223）啮合，所述随动直齿轮轴（222）通过轴承端盖转动地安装在所述挡板（105）侧面上方的轴承孔内。

3.根据权利要求2所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述左夹紧调心组件（301）与右自定心夹紧组件（302）均设置有旋转圆筒（303），所述左外齿圈（212）固定套设在所述左夹紧调心组件（301）的旋转圆筒（303）上，所述右外齿圈（223）固定套设在所述右自定心夹紧组件（302）的旋转圆筒（303）上，所述右自定心夹紧组件（302）的旋转圆筒（303）上安装有拉手（331），每个所述旋转圆筒（303）外侧均设置有多个环形凸台（304），所述工作台（101）左侧与所述钣金架（104）上均设置有多个滑动轴承支座（305），两个所述旋转圆筒（303）通过所述环形凸台（304）配合所述滑动轴承支座（305）分别转动地安装在所述工作台（101）左侧与所述钣金架（104）上，每个所述旋转圆筒（303）上均穿设有上导向杆（306）和下导向杆（307），所述上导向杆（306）和下导向杆（307）内均设置有丝杠（308），所述丝杠（308）上设置有限位凸台（309），所述限位凸台（309）与所述上导向杆（306）或下导向杆（307）上开设的限位槽（310）匹配，所述丝杠（308）上安装有螺母（311），所述螺母（311）同轴连接一调心锥齿轮（312），所述螺母（311）与所述调心锥齿轮（312）通过轴承端盖转动地安装在所述旋转圆筒（303）内壁的轴承孔内，所述丝杠（308）穿过所述调心锥齿轮（312）与V型夹紧块（313）相连，所述调心锥齿轮（312）与夹紧锥齿轮（314）啮合，所述夹紧锥齿轮（314）固定连接在夹紧锥齿轮轴（315）的一端，所述夹紧锥齿轮轴（315）通过夹紧轴承座（332）安装在所述旋转圆筒（303）的内壁上，所述夹紧锥齿轮轴（315）的另一端穿设在一同步空心轴（316）内，所述夹紧锥齿轮轴（315）的另一端端头设置有多个柱销（317），所述同步空心轴（316）通过同步轴承座（318）安装在所述旋转圆筒（303）内壁上，所述同步空心轴（316）连接有同步直齿轮（319），所述同步直齿轮（319）内部开设有花键孔（320），所述花键孔（320）内部形成圆孔（321），所述同步直齿轮（319）与同步内齿圈（322）啮合，所述同步内齿圈（322）设置在两个所述旋转圆筒（303）的相对端端头，所述同步内齿圈（322）外侧设置有齿圈环形凸台（333），所述同步内齿圈（322）通过所述齿圈环形凸台（333）与所述滑动轴承支座（305）配合安装。

4.根据权利要求3所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述夹紧调心组件（3）还设置有调心手柄（323）和夹紧手柄（324），所述调心手柄（323）和夹紧手柄（324）端部均设置有多个柱销（317），所述调心手柄（323）的柄体外侧环设有调心花键（325），所述调心花键（325）外形与所述同步直齿轮（319）内的花键孔（320）形状匹配，所述夹紧手柄（324）的柄体外形与所述同步直齿轮（319）内的圆孔（321）形状匹配。

5.根据权利要求3所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述旋转圆筒（303）外壁面上安装有多个耳座（326），所述耳座（326）上设置有活动扣板（327），所述活动扣板（327）上安装有锁紧螺钉（328）和活动钩舌（329），所述活动钩舌（329）与所述同步内齿圈（322）上的小沟槽（330）相互匹配。

6.根据权利要求4所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述左夹紧调心组件（301）的上导向杆（306）和下导向杆（307）内的丝杠（308）旋向相异；所述右自定心夹紧组件（302）的上导向杆（306）与下导向杆（307）内的丝杠（308）旋向相同，所述右自定心夹紧组件（302）仅通过所述调心手柄（323）调节。

7.根据权利要求3所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述自动焊接组件（5）的调心机构设置有四组调心电机（504），所述调心电机（504）通过调心电机架（505）分别安装在两个所述旋转圆筒（303）的内壁上，所述调心电机输出轴（506）轴端穿过所述调心电机架（505）设置有一电机锥齿轮（507），所述电机锥齿轮（507）与所述调心锥齿轮（312）啮合。

8.根据权利要求7所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述自动焊接组件（5）的检测机构上设置的所述左接触器（508）安装在所述工作台（101）上并与所述左夹紧调心组件（301）的旋转圆筒（303）外壁贴合，所述右接触器（509）安装在所述钣金架（104）上并与所述右自定心夹紧组件（302）的旋转圆筒（303）外壁贴合；所述线性电流传感器（510）安装在工作台（101）上，所述压力传感器（511）安装在所述V型夹紧块（313）上，所述压力传感器（511）上装有压力接触垫（512），所述压力接触垫（512）用于与焊接试样相接触。

9.根据权利要求3所述的用于不同大小圆棒自动偏心旋转对接焊调整装置，其特征在于，所述指示组件（6）包括两组指针（601）和标尺（602），所述指针（601）安装在所述左夹紧调心组件（301）的丝杠（308）的限位凸台（309）上，所述标尺（602）安装在所述左夹紧调心组件（301）的上导向杆（306）和下导向杆（307）的外壁面上。

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