CN113510433B - 组合式对胀芯工装 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种组合式对胀芯工装，其包括：驱动机构、导向机构及胀紧机构，组合式对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述第一气缸驱动第一驱动杆件沿轴向运动，带动第一气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第一管件；所述第二气缸驱动第二驱动杆件沿轴向运动，带动第二气动分配头向远离盘体运动，从而带动第二胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第二管件，从而保持第一管件和第二管件的同心度要求，满足手工焊或自动焊接要求。

Description

组合式对胀芯工装
技术领域
本申请涉及自动化设备领域，尤其涉及一种组合式对胀芯工装。
背景技术
一般两段管件的对接焊接，都要预先进行组对点焊，焊缝背面空间区域还需要再对两端加装堵头或背部拖罩充气的状态下方可实施焊接。容易导致组对后的错变量和间隙达不到对接焊接质量要求，且背部气体保护的区域效果不佳，因此经常会导致焊后管件返工维修或超差报废。
发明内容
本申请的技术问题在于：提供一种能够保持两个管件焊接时同心度要求的组合式组对胀芯工装。
为解决上述技术问题，本申请提供一种组合式对胀芯工装，其包括：
驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件包括第一气缸、第一驱动杆件和第一气动分配头，所述第二驱动组件包括第二气缸、第二驱动杆件和第二气动分配头，所述第二驱动杆件围设于第一驱动杆件的外围；
导向机构，所述导向机构包括盘体和导向轴，所述导向机构具有沿轴向方向贯穿盘体和导向轴的轴孔，所述第一气缸直接或者间接固定于盘体，所述第二气缸直接或者间接固定于盘体，所述第一驱动杆件具有部分位于轴孔内，所述第一气动分配头与第一驱动杆件相连，且所述第一气动分配头位于轴孔外；以及
胀紧机构，所述胀紧机构套设于导向轴，所述胀紧机构包括第一胀紧机构、第二胀紧机构及支撑块，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构在轴向方向上位于支撑块的相反两侧，所述第一胀紧机构与第一气动分配头接触，所述第二胀紧机构与第二气动分配头接触，第二胀紧机构位于第二气动分配头和支撑块之间；
所述组合式对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述第一气缸驱动第一驱动杆件沿轴向运动，带动第一气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第一管件；所述第二气缸驱动第二驱动杆件沿轴向运动，带动第二气动分配头向远离盘体运动，从而带动第二胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第二管件。
与现有技术相比，组合式对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述第一气缸驱动第一驱动杆件沿轴向运动，带动第一气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第一管件；所述第二气缸驱动第二驱动杆件沿轴向运动，带动第二气动分配头向远离盘体运动，从而带动第二胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第二管件，从而保持第一管件和第二管件的同心度要求，满足手工焊或自动焊接要求。
进一步地，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构中的每一个均包括胀紧芯轴、多个胀紧块及线圈弹簧，所述胀紧芯轴包括圆环部和沿圆环部周向分布的多个瓣部，相邻的两个瓣部之间具有第一凹槽部，所述多个胀紧块分别位于相应第一凹槽部内，所述瓣部具有围绕瓣部周向方向延伸的第二凹槽部，所述胀紧块具有围绕胀紧块周向方向延伸的第三凹槽部，所述第三凹槽部与第二凹槽部周向对齐设置，所述线圈弹簧收容于第三凹槽部和第二凹槽部。
进一步地，所述第一气动分配头包括筒体和连接于筒体内的连接杆，所述第一驱动杆件具有部分位于筒体的筒腔内且与连接杆连接，所述筒体包括圆筒部和自圆筒部远离端板延伸的尖端部，所述尖端部包括第一倾斜面，所述第二胀紧机构包括第二倾斜面，所述第一倾斜面和第二倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第二倾斜面位于第一倾斜面的外侧。
进一步地，所述第二胀紧机构包括第三倾斜面，所述支撑块包括第四倾斜面，所述第三倾斜面和第四倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第三倾斜面位于第四倾斜面的外侧。
进一步地，所述支撑块包括第五倾斜面，所述第一胀紧机构包括第六倾斜面，所述第五倾斜面和第六倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第六倾斜面位于第五倾斜面的外侧。
进一步地，所述第一胀紧机构包括第七倾斜面，所述第二气动分配头包括第八倾斜面，所述第七倾斜面和第八倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第七倾斜面位于第八倾斜面的外侧。
进一步地，所述支撑块截面呈V字形状，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构的截面均呈倒V字形状，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构的长度不同。
进一步地，所述组合式对胀芯工装包括框架，所述第二气缸位于框架内，所述框架通过螺栓固定于盘体，所述第一气缸通过螺栓固定于盘体。
进一步地，所述框架包括第一架体和第二架体，所述第一架体和第二架体通过螺栓固定连接，所述第一气缸位于第一架体内，所述第二气缸位于第二架体内，所述第一架体通过螺栓固定于所述盘体。
进一步地，所述第二驱动杆件包括第一接盘、第一接杆、第二接盘、第二接杆，所述第一接杆连接于第一接盘和第二接盘之间，所述第二接杆连接于第二接盘和第二气动分配头之间。
附图说明
图1是本申请一实施例组合式对胀芯工装及管件的立体图。
图2是是本申请一实施例组合式对胀芯工装及管件的爆炸图。
图3是本申请一实施例组合式对胀芯工装的立体图。
图4是本申请一实施例组合式对胀芯工装部分零件的爆炸图
图5是本申请一实施例组合式对胀芯工装部分零件的进一步爆炸图。
图6是本申请一实施例组合式对胀芯工装部分零件的爆炸图。
图7是本申请一实施例组合式对胀芯工装的剖视图。
附图中元件符号说明：
组合式对胀芯工装100；
驱动机构10、第一驱动组件11、第一气缸111、第一驱动杆件112、第一气动分配头113、第二驱动组件12、第二气缸121、第二驱动杆件122、第二气动分配头123、第八倾斜面124、第一接盘125、第一接杆126、第二接盘127、第二接杆128、筒体14、圆筒部141、尖端部142、第一倾斜面143、连接杆15、；
导向机构20、盘体21、导向轴22、轴孔23；
胀紧机构30、第一胀紧机构31、第二倾斜面321、第三倾斜面312、第二胀紧机构32、第六倾斜面311、第七倾斜面312、支撑块33、第四倾斜面331、第五倾斜面332、胀紧芯轴34、圆环部341、瓣部342、第一凹槽部343、第二凹槽部344、胀紧块35、第三凹槽部351、线圈弹簧36、锁紧销37；
框架40、第一架体41、第二架体42；
第一管件91、第二管件92。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。
下面结合附图，对本申请示例型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
本申请涉及一种组合式组对胀芯工装100，用于解决一组或多组两段管件对接焊时的组对胀紧支撑、焊接保护、工件冷却，无需定位点焊工序，并保持管子对接的同心度要求，提高对接焊缝质量。
如图1至图7所示，为一种组合式对胀芯工装100，包括：驱动机构10、导向机构20、胀紧机构30。
驱动机构10包括第一驱动组件11和第二驱动组件12，第一驱动组件11包括第一气缸111、第一驱动杆件112和第一气动分配头113，第二驱动组件12包括第二气缸121、第二驱动杆件122和第二气动分配头123，第二驱动杆件122围设于第一驱动杆件112的外围。
导向机构20包括盘体21和导向轴22，导向机构20具有沿轴向方向贯穿盘体21和导向轴22的轴孔23，第一气缸111直接或者间接固定于盘体21，第二气缸121直接或者间接固定于盘体21。第一驱动杆件112具有部分位于轴孔23内，第一气动分配头113与第一驱动杆件112相连，且第一气动分配头113位于轴孔23外。
胀紧机构30套设于导向轴22，胀紧机构30包括第一胀紧机构31、第二胀紧机构32及支撑块33，第一胀紧机构31和第二胀紧机构32在轴向方向上位于支撑块33的相反两侧。第一胀紧机构31与第一气动分配头113接触，第二胀紧机构32与第二气动分配头123接触，第二胀紧机构32位于第二气动分配头123和支撑块33之间。
组合式对胀芯工装100工作时，胀紧机构30伸入到第一管件91和第二管件92内部，第一气缸111驱动第一驱动杆件112沿轴向运动，带动第一气动分配头113向靠近盘体21运动，从而带动第一胀紧机构31相对支撑块33径向向外运动并胀紧第一管件91。第二气缸121驱动第二驱动杆件122沿轴向运动，带动第二气动分配头123向远离盘体21运动，从而带动第二胀紧机构32相对支撑块33径向向外运动并胀紧第二管件92。
第一胀紧机构31和第二胀紧机构32中的每一个均包括胀紧芯轴34、多个胀紧块35、线圈弹簧36及锁紧销37，胀紧芯轴34包括圆环部341和沿圆环部341周向分布的多个瓣部342，相邻的两个瓣部342之间具有第一凹槽部343，多个胀紧块35分别位于相应第一凹槽部343内。瓣部342具有围绕瓣部342周向方向延伸的第二凹槽部344，胀紧块35具有围绕胀紧块35周向方向延伸的第三凹槽部351，第三凹槽部351与第二凹槽部344周向对齐设置，线圈弹簧36收容于第三凹槽部351和第二凹槽部344。线圈弹簧36可以箍紧胀紧块35于第一凹槽部343，在支撑块33驱动下，胀紧块37向外撑开线圈弹簧36实现胀紧第一管件91和第二管件92，在失去驱动力下，线圈弹簧36在回弹力作用下又将胀紧块37箍紧于第一凹槽部363内。锁紧销37限制线圈弹簧36的运动位置，避免线圈弹簧36过度胀紧。
第一气动分配头113包括筒体14和连接于筒体14内的连接杆15，第一驱动杆件112具有部分位于筒体14的筒腔内且与连接杆15连接，筒体14包括圆筒部141和自圆筒部141远离圆筒部14延伸的尖端部142，尖端部142包括第一倾斜面143，第二胀紧机构32包括第二倾斜面321，第一倾斜面143和第二倾斜面321配合，以导向轴22为基准，第二倾斜面321位于第一倾斜面143的外侧。
第二胀紧机构31包括第三倾斜面312，支撑块33包括第四倾斜面331，第三倾斜面312和第四倾斜面331配合，以导向轴22为基准，第三倾斜面312位于第四倾斜面331的外侧。
支撑块33包括第五倾斜面332，第一胀紧机构31包括第六倾斜面311，第五倾斜面332和第六倾斜面311配合，以导向轴22为基准，第六倾斜面311位于第五倾斜面332的外侧。
第一胀紧机构31包括第七倾斜面312，第一气动分配头113包括第八倾斜面124，第七倾斜面312和第八倾斜面124配合，以导向轴22为基准，第七倾斜面312位于第八倾斜面124的外侧。
支撑块33的截面呈V字形状，第一胀紧机构31和第二胀紧机构32的截面均呈倒V字形状，第一胀紧机构31和第二胀紧机构32的长度不同。
组合式对胀芯工装100包括框架40，第二气缸121位于框架40内，框架40通过螺栓固定于盘体21，第一气缸111通过螺栓固定于框架40。
框架40包括第一架体41和第二架体42，第一架体41和第二架体42通过螺栓固定连接，第一气缸111位于第一架体41内，第二气缸121位于第二架体42内，第一架体41通过螺栓固定于盘体21。
第二驱动杆件122包括第一接盘125、第一接杆126、第二接盘127、第二接杆128，第一接杆126连接于第一接盘125和第二接盘127之间，第二接杆128连接于第二接盘127和第二气动分配头123之间。
本申请的一种组合式组对胀紧工装，通过第一胀紧机构31和第二胀紧机构32实现胀紧独立控制，带有背部气体保护和循环冷却散热的工装，实现一组或多组管件同时自动组对，保持第一管件91和第二管件92同心度要求，满足手工焊或自动焊接要求。
本申请不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式对胀芯工装，其特征在于，包括：
驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件包括第一气缸、第一驱动杆件和第一气动分配头，所述第二驱动组件包括第二气缸、第二驱动杆件和第二气动分配头，所述第二驱动杆件围设于第一驱动杆件的外围；
导向机构，所述导向机构包括盘体和导向轴，所述导向机构具有沿轴向方向贯穿盘体和导向轴的轴孔，所述第一气缸直接或者间接固定于盘体，所述第二气缸直接或者间接固定于盘体，所述第一驱动杆件具有部分位于轴孔内，所述第一气动分配头与第一驱动杆件相连，且所述第一气动分配头位于轴孔外；以及
胀紧机构，所述胀紧机构套设于导向轴，所述胀紧机构包括第一胀紧机构、第二胀紧机构及支撑块，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构在轴向方向上位于支撑块的相反两侧，所述第一胀紧机构与第一气动分配头接触，所述第二胀紧机构与第二气动分配头接触，第二胀紧机构位于第二气动分配头和支撑块之间；
所述组合式对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述第一气缸驱动第一驱动杆件沿轴向运动，带动第一气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第一管件；所述第二气缸驱动第二驱动杆件沿轴向运动，带动第二气动分配头向远离盘体运动，从而带动第二胀紧机构相对支撑块径向向外运动并胀紧第二管件。
2.如权利要求1所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述第一胀紧机构和第二胀紧机构中的每一个均包括胀紧芯轴、多个胀紧块及线圈弹簧，所述胀紧芯轴包括圆环部和沿圆环部周向分布的多个瓣部，相邻的两个瓣部之间具有第一凹槽部，所述多个胀紧块分别位于相应第一凹槽部内，所述瓣部具有围绕瓣部周向方向延伸的第二凹槽部，所述胀紧块具有围绕胀紧块周向方向延伸的第三凹槽部，所述第三凹槽部与第二凹槽部周向对齐设置，所述线圈弹簧收容于第三凹槽部和第二凹槽部。
3.如权利要求2所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述第一气动分配头包括筒体和连接于筒体内的连接杆，所述第一驱动杆件具有部分位于筒体的筒腔内且与连接杆连接，所述筒体包括圆筒部和自圆筒部延伸的尖端部，所述尖端部包括第一倾斜面，所述第二胀紧机构包括第二倾斜面，所述第一倾斜面和第二倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第二倾斜面位于第一倾斜面的外侧。
4.如权利要求3所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述第二胀紧机构包括第三倾斜面，所述支撑块包括第四倾斜面，所述第三倾斜面和第四倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第三倾斜面位于第四倾斜面的外侧。
5.如权利要求4所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述支撑块包括第五倾斜面，所述第一胀紧机构包括第六倾斜面，所述第五倾斜面和第六倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第六倾斜面位于第五倾斜面的外侧。
6.如权利要求5所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述第一胀紧机构包括第七倾斜面，所述第二气动分配头包括第八倾斜面，所述第七倾斜面和第八倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第七倾斜面位于第八倾斜面的外侧。
7.如权利要求6所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述支撑块的截面呈V字形状，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构的截面均呈倒V字形状，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构的长度不同。
8.如权利要求7所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述组合式对胀芯工装包括框架，所述第二气缸位于框架内，所述框架通过螺栓固定于盘体，所述第一气缸通过螺栓固定于盘体。
9.如权利要求8所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述框架包括第一架体和第二架体，所述第一架体和第二架体通过螺栓固定连接，所述第一气缸位于第一架体内，所述第二气缸位于第二架体内，所述第一架体通过螺栓固定于所述盘体。
10.如权利要求9所述的组合式对胀芯工装，其特征在于：所述第二驱动杆件包括第一接盘、第一接杆、第二接盘、第二接杆，所述第一接杆连接于第一接盘和第二接盘之间，所述第二接杆连接于第二接盘和第二气动分配头之间。
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