CN113427195A - 一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，包括移动平台、自动箍圆抱紧机构、动力旋转机构，自动箍圆抱紧机构包括上模、下模、若干旋转变径机构、锁紧机构；上模和下模均呈半圆弧状，旋转变径机构分布在上模和下模内部，用于支撑筒体，动力旋转机构包括旋转基座、夹紧机构和旋转机构，夹紧机构设置在旋转机构前端，用于夹住筒体另一端；旋转机构安装在旋转基座上，用于带动夹紧机构和筒体旋转，以便筒体的后续加工。本发明提供的筒体抱紧装置，可以实现大型筒体的自动抱紧、箍圆、旋转功能；自动化水平高提高生产效率；箍圆抱紧机构采取了“变径”的结构，兼容一定范围内尺寸变化的筒体，具有柔性设计，降低了成本。

Description

一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置

技术领域

本发明涉及筒体焊接工装技术领域，具体涉及一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置。

背景技术

筒体的抱紧机构用于大型筒体的制作加工，属于重工行业加工制造领域，例如混凝土搅拌的工程汽车上的筒体。

现有的技术中采用人工吊运筒体，工装定位，堆叠焊接的方法制作大型筒；在吊运的过程中由于筒体的材料薄，会产生很大的弹性形变，使筒体不圆；定位工装体型大，大型筒体加工焊接困难；不同尺寸的筒体定位工装难以实现兼容；因此现有技术存在使用不方便，生产效率低，不自动化的特点。

此外，现有技术中由于材料薄，尺寸大、重量大，易变形的特点，使的现有的筒体夹紧装置体型大、重量大、难箍圆、人工操作，使用不方便、不能实现多尺寸的筒体兼容、不能实现自动化等特点。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，以可以实现大型筒体的自动抱紧、箍圆、旋转功能；自动化水平高，解放人力，提高生产效率。

为此，本发明提出了一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，包括移动平台、自动箍圆抱紧机构、动力旋转机构，所述自动箍圆抱紧机构设置在所述移动平台一端，所述自动箍圆抱紧机构包括上模、下模、若干旋转变径机构、锁紧机构；所述上模和所述下模均呈半圆弧状，所述上模和所述下模上具有能相对转动的圆形导轨和回转机构，所述旋转变径机构分布在所述上模和所述下模中的所述回转机构上，用于支撑筒体，其中，所述上模一端与所述下模转动连接，所述上模另一端与所述下模通过锁紧机构连接，用于夹紧所述筒体一端。

所述动力旋转机构与所述移动平台另一端滑动连接，所述动力旋转机构包括旋转基座、夹紧机构和旋转机构，所述夹紧机构设置在所述旋转机构前端，用于夹住所述筒体另一端；所述旋转机构安装在所述旋转基座上，用于带动所述夹紧机构和所述筒体旋转，以便所述筒体的后续加工。

进一步，所述旋转变径机构包含变径块、连接轴、链传动机构、伺服电机；所述连接轴一端与所述链传动机构连接，所述连接轴另一端与所述变径块连接，其中，若干所述链传动机构串联连接，所述伺服电机通过链传动机构可以带动若干所述变径块同步转动，以完成变径目的。

进一步，所述变径块呈偏平状矩形，所述变径块的四个侧面均为内圆弧面，所述变径块上具有与连接轴配合的安装孔，并且所述安装孔的中心轴线到四个所述内圆弧面的距离均不相等。

进一步，所述旋转变径机构设有个，且所述旋转变径机构在所述上模和所述下模内部环形阵列分布。

进一步，所述旋转变径机构还包括定位气缸，所述变径块上具有定位孔，所述定位气缸位于连接轴两侧并与所述回转机构连接，所述定位气缸与所述定位孔相匹配。

进一步，所述定位气缸的进气端具有快插接头，所述定位气缸通过所述快插接头与气压源可拆卸连接。

进一步，所述移动平台包括设备底座、滑动组件，所述滑动组件包括导轨、丝杠、电机，所述导轨和所述丝杠分别与所述动力旋转机构连接。

进一步，所述旋转基座上设有驱动电机和传动链，所述驱动电机通过所述传动链带动所述旋转机构转动。

进一步，所述锁紧机构为液压缸，所述液压缸与所述上模连接，用于实现所述自动箍圆抱紧机构的自动开闭。

进一步，所述筒体为混凝土搅拌桶，所述筒体具有筒身和出料口，所述出料口与所述夹紧机构连接，所述筒身与所述自动箍圆抱紧机构连接。

本发明提供的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，1)在程序控制可以自动打开关闭，自动箍圆抱紧，自动旋转；可以实现大型筒体的自动抱紧、箍圆、旋转功能；自动化水平高，解放人力，提高生产效率；2)箍圆抱紧机构采取了“变径”的结构，兼容一定范围内尺寸变化的筒体，具有柔性设计，解决了一台装置适应不同规格尺寸的产品，减少设备数量，降低了成本；3)具有旋转功能，能够很好的满足筒体在加工焊接时旋转的需要。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置的结构示意图；

图2为本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置中自动箍圆抱紧机构的结构示意图一；

图3为本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置中自动箍圆抱紧机构的结构示意图二；

图4为本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置中随动机构的结构示意图；

图5为本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置中旋转变径机构的结构示意图。

附图标记说明

1、移动平台；2、自动箍圆抱紧机构；3、动力旋转机构；11、导轨；12、丝杠；13、电机；21、上模；22、下模；23、旋转轴；24、旋转变径机构；25、液压缸；26、圆形导轨；27、回转机构；28、随动机构；241、变径块；242、连接轴；243、链传动机构；244、盖板；245、伺服电机；246、定位气缸；31、旋转基座；32、旋转机构；33、夹紧机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，包括：移动平台1、自动箍圆抱紧机构2、动力旋转机构3；移动平台1做为底座，固定在地面；自动箍圆抱紧机构2安装固定在移动平台1前端，自动箍圆抱紧机构2内部设有自动箍圆抱紧机构，用于装夹筒体一端；动力旋转机构3安装在移动平台1另一端，可以在移动平台1上前后滑动，用于夹紧筒体另一端，并驱动筒体转动，以便所述筒体的后续加工。

其中，所述筒体为混凝土搅拌桶，所述筒体具有筒身和出料口，所述出料口与所述夹紧机构连接，所述筒身与所述自动箍圆抱紧机构连接。

具体地，如图1所示，自动箍圆抱紧机构2包括：上模21、下模22、旋转轴23、若干旋转变径机构24、液压缸25；上模21、下模22均呈半圆弧状，上模21的一端与下模22的一端通过一根旋转轴23转动连接，上模21以该旋转轴23旋转。

上模21的另一端与下模22通过液压缸25活动连接，液压缸25作为锁紧机构，用于打开或锁闭所述自动箍圆抱紧机构，液压缸25与上模活动连接，通过液压油缸的伸缩使上模21打开与关闭；液压缸25缩回带动上模21打开，油缸伸出时带动上模21关闭；实现装置自动开闭功能。

如图3所示，上模21和下模22分别具有圆形导轨26和安装在圆形导轨26内侧的回转机构27，圆形导轨26与回转机构27可以相对转动。其中，回转机构27外侧设有若干随动机构28(如图4所示)，每个随动机构28包含两个滚轮，随动机构28的滚轮可在圆形导轨26上滚动，从而使圆形导轨26与回转机构27转动连接。

如图2所示，旋转变径机构24安装在上模21和下模22中的回转机构27上，旋转变径机构24共设置有18个，且环形阵列分布，用于支撑筒体。

其中，旋转变径机构24包含变径块241、连接轴242、链传动机构243、盖板244、伺服电机245；18个连接轴242安装在上模21和下模22中的回转机构27上，并能自转；链传动机构243设置在连接轴的一端，变径块241设置在连接轴242另一端。

上模21、下模22的旋转变径机构24各自用链传动机构243相连并由伺服电机245驱动，而盖板244设置在链传动机构243外侧，起到防护作用；其中，若干链传动机构243串联连接；四组伺服电机245同时转动，经过链传动机构243传动，实现18个变径块241同步转动，以完成变径抱紧功能。

其中，变径块241大致偏平状的矩形，变径块的四个侧面均为内圆弧面，同时变径块241上具有与连接轴配合的安装孔，所述安装孔为偏心孔，偏心孔中心轴线到四个内圆弧面的距离不等。当变径块转动时，变径块中与自动箍圆抱紧机构2中心对应的内圆弧面距离自动箍圆抱紧机构中心轴线的距离发生变化，从而实现变径，用于夹紧四种不同直径的筒体。

如图2、图5所示，旋转变径机构24还包括定位气缸246，所述定位气缸246位于连接轴242两侧，并与上模或下模中的回转机构27固定，同时变径块上具有定位孔，通过定位气缸246的缸杆伸长，插入变径块241的定位孔内，定位住变径块，保证其相对精度。

其中，定位气缸246的进气端具有快插接头，定位气缸246通过快插接头与气压源可拆卸连接，当变径块241位置调整后，将快插接头断开，以便上模和下模带动筒体旋转，避免气管影响其转动。

如图1所示，动力旋转机构3包括：旋转基座31、夹紧机构33和旋转机构32，旋转机构32安装在旋转基座31上，夹紧机构33设置在所述旋转机构32前端，且夹紧机构33与自动箍圆抱紧机构2同轴；旋转基座31上还设有驱动电机和传动链，驱动电机通过旋转基座31内部的传动链带动旋转机构；夹紧机构33为六爪卡盘，用于夹住筒体，夹紧机构33将筒体的底部夹紧后旋转机构32开始带动筒体旋转，实现旋转功能。

如图1所示，移动平台1包括设备底座、滑动组件，滑动组件包括导轨11、丝杠12、电机13；其中，动力旋转机构3滑动安装在移动平台1上；动力旋转机构3通过导轨11和丝杠12与移动平台滑动相连；电机13通过丝杠12传动带动动力旋转机构3移动，实现在移动平台1上前后滑动，以适应不同长度的筒体。

下面结合附图简述本发明的工作原理和工作过程。

首先，根据筒体直径大小在变径块241上选择尺寸大小与其相匹配的内圆弧面，通过将定位气缸246上的快插接头插上，使定位气缸246缩回，通过伺服电机245驱动链传动机构243转动，进而带动变径块241转动，使对应曲率半径大小的内圆弧面朝下自动箍圆抱紧机构2中心，再使定位气缸246顶出，定位住变径块保证齐相对精度，最后将拔下接头断气即可，为夹紧筒体做准备。

然后，将筒体主体部分放置在下模22上的若干变径块241之中，再通过液压缸25伸长，将上模与下模连接在一起，实现夹紧筒体的目的。

再然后，根据筒体长度大小，通过移动平台1上的电机13带动丝杠12转动，将动力旋转机构3调整至合适位置，使筒体一端位于夹紧机构33径向一侧，再通过夹紧机构33将筒体周向固定好。

最后，驱动电机通过传动链带动旋转机构32、夹紧机构33、以及筒体旋转，实现周向焊接目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，包括移动平台(1)、自动箍圆抱紧机构(2)、动力旋转机构(3)，

所述自动箍圆抱紧机构(2)设置在所述移动平台(1)一端，所述自动箍圆抱紧机构(2)包括上模(21)、下模(22)、若干旋转变径机构(24)、锁紧机构；所述上模(21)和所述下模(22)均呈半圆弧状，所述上模(21)和所述下模(22)上具有能相对转动的圆形导轨(26)和回转机构(27)，所述旋转变径机构(24)分布在所述上模(21)和所述下模(22)中的所述回转机构(27)上，用于支撑筒体，其中，所述上模(21)一端与所述下模(22)转动连接，所述上模(21)另一端与所述下模(22)通过锁紧机构连接，用于夹紧所述筒体一端；

所述动力旋转机构(3)与所述移动平台(1)另一端滑动连接，所述动力旋转机构(3)包括旋转基座(31)、夹紧机构(33)和旋转机构(32)，所述夹紧机构(33)设置在所述旋转机构(32)前端，用于夹住所述筒体另一端；所述旋转机构(32)安装在所述旋转基座(31)上，用于带动所述夹紧机构(33)和所述筒体旋转，以便所述筒体的后续加工。

2.根据权利要求1所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述旋转变径机构(24)包含变径块(241)、连接轴(242)、链传动机构(243)、伺服电机(245)；所述连接轴(242)一端与所述链传动机构(243)连接，所述连接轴(242)另一端与所述变径块(241)连接，其中，若干所述链传动机构(243)串联连接，所述伺服电机(245)通过链传动机构(243)可以带动若干所述变径块(241)同步转动，以完成变径目的。

3.根据权利要求2所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述变径块(241)呈偏平状矩形，所述变径块(241)的四个侧面均为内圆弧面，所述变径块(241)上具有与连接轴配合的安装孔，并且所述安装孔的中心轴线到四个所述内圆弧面的距离均不相等。

4.根据权利要求2所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述旋转变径机构(24)设有18个，且所述旋转变径机构(24)在所述上模(21)和所述下模(22)内部环形阵列分布。

5.根据权利要求2所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述旋转变径机构(24)还包括定位气缸(246)，所述变径块上具有定位孔，所述定位气缸(246)位于连接轴(242)两侧并与所述回转机构(27)连接，所述定位气缸(246)与所述定位孔相匹配。

6.根据权利要求5所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述定位气缸(246)的进气端具有快插接头，所述定位气缸(246)通过所述快插接头与气压源可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述移动平台(1)包括设备底座、滑动组件，所述滑动组件包括导轨(11)、丝杠(12)、电机(13)，所述导轨(11)和所述丝杠(12)分别与所述动力旋转机构(3)连接。

8.根据权利要求1所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述旋转基座(31)上设有驱动电机和传动链，所述驱动电机通过所述传动链带动所述旋转机构(32)转动。

9.根据权利要求1所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述锁紧机构为液压缸(25)，所述液压缸(25)与所述上模(21)连接，用于实现所述自动箍圆抱紧机构的自动开闭。

10.根据权利要求1所述的带动力可开闭旋转式筒体抱紧装置，其特征在于，所述筒体为混凝土搅拌桶，所述筒体具有筒身和出料口，所述出料口与所述夹紧机构连接，所述筒身与所述自动箍圆抱紧机构(2)连接。

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