CN113649760A - 一种用于圆管焊接的高精度定位机构 - Google Patents

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CN113649760A CN202110922996.1A CN202110922996A CN113649760A CN 113649760 A CN113649760 A CN 113649760A CN 202110922996 A CN202110922996 A CN 202110922996A CN 113649760 A CN113649760 A CN 113649760A
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Abstract

本发明公开的属于定位设备技术领域，具体为一种用于圆管焊接的高精度定位机构，包括箱体，所述箱体的左右内壁均转动连接有可以转动的花键轴套，所述花键轴套内滑动连接有花键轴，所述花键轴内固定连接有用于将圆管初步固定的初固定机构；所述花键轴套上设置有用于使得两个圆管合在一起的闭合机构；所述花键轴上设置有用于将圆管居中的居中机构；所述花键轴上还设置有将两个圆管的接合壁打磨的打磨机构，所述闭合机构使得两个圆管闭合后，两个圆管依然保持同轴心转动。该用于圆管焊接的高精度定位机构使得两个圆管完好的固定合在一起。

Description

一种用于圆管焊接的高精度定位机构
技术领域
本发明涉及定位设备技术领域，具体为一种用于圆管焊接的高精度定位机构。
背景技术
圆管是指两端开口并具有中空同心圆断面，其长度与周边之比较大的钢材。可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质钻探、容器、化学工业和特殊用途。
如中国专利CN202011093302.X的发明专利《一种模具内腔大小可调节的高精度塑胶注塑模具》，公开了一种模具内腔大小可调节的高精度塑胶注塑模具，包括顶部为开口设置的模具盒，所述模具盒的底部四角均固定连接有支腿，所述模具盒的顶部后侧和顶部左侧均设置有刻度线，模具盒的后侧内壁上开设有矩形穿孔，模具盒的后侧内壁上活动接触有第一模板，且第一模板的左侧延伸至模具盒外，模具盒的两侧内壁之间滑动接触有同一个第二模板，本发明设计合理，操作方便，便于对模腔的前后和左右宽度双向一体精准调整，降低配备数量，能够形成稳定的冷却水循环，达到持续稳定的对模腔的底部进行水冷降温的效果，提高冷却效率，有利于使用。但该装置不能够将两个将要焊接在一起的圆管完好的合在一起固定起来。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种用于圆管焊接的高精度定位机构，设置的闭合机构、居中机构和打磨机构的相互配合，使得两个圆管完好的固定合在一起，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于圆管焊接的高精度定位机构，包括箱体，所述箱体的左右内壁均转动连接有可以转动的花键轴套，所述花键轴套内滑动连接有花键轴，所述花键轴内固定连接有用于将圆管初步固定的初固定机构；
所述花键轴套上设置有用于使得两个圆管合在一起的闭合机构；所述花键轴上设置有用于将圆管居中的居中机构；所述花键轴上还设置有将两个圆管的接合壁打磨的打磨机构，所述闭合机构使得两个圆管闭合后，两个圆管依然保持同轴心转动。
优选的，所述初固定机构包括固定连接在所述花键轴内壁的多个弹簧，所述弹簧远离所述花键轴一侧的固定连接有用于将圆管挤压的楔形块。
优选的，所述闭合机构包括固定连接在所述花键轴套外壁的第一齿轮，所述箱体的一侧内壁还转动连接有第一转动柱，所述第一转动柱的外壁固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合；
所述第一转动柱远离所述箱体的一侧固定连接有第一锥齿，所述箱体的正面转动连接有第二转动柱，所述第二转动柱的外壁固定连接有第二锥齿，所述第一锥齿与所述第二锥齿相互啮合；所述第二转动柱远离所述箱体的一侧与圆盘的偏轴心固定连接，所述圆盘的外壁转动连接有圆环盘，所述圆环盘的底部固定连接有延伸板，所述延伸板的正面开设有长条孔，所述箱体的正面固定连接有配合杆，所述配合杆与所述长条孔相互配合；
所述圆环盘的顶部固定连接有拨动板，所述花键轴的外壁固定连接有多个圆环板，所述拨动板与所述圆环板相互配合。
优选的，所述居中机构包括转动连接在所述花键轴外壁的轴承套，所述轴承套的顶部和底部均固定连接有第一滑动杆，所述第一滑动杆远离所述轴承套的一侧有所述箱体的内壁滑动连接；
所述第一滑动杆的正面开设有第一滑动槽，所述箱体的正面开设有第二滑动槽，所述第一滑动槽和第二滑动槽共同滑动连接有一个第二滑动杆，所述第二滑动杆远离所述箱体的一侧固定连接有安装板，所述安装板远离所述箱体的一侧固定安装有弧形环，两个所述弧形环的相互挤压构成一个圆孔。
优选的，所述打磨机构包括铰接在所述第一滑动杆的铰接杆，所述箱体的内壁固定连接有滑轨，所述滑轨内滑动连接有滑块，所述铰接杆远离所述第一滑动杆的一侧与所述滑块相互铰接；
所述滑块上转动连接有转动杆，所述转动杆远离所述滑块的一侧固定连接有磨盘，所述磨盘的外壁设置有齿牙，所述箱体的上下内壁之间固定连接有齿条，所述齿牙与所述齿条相互啮合。
优选的，还包括通过所述箱体的左右内壁与其转动连接的第二转动柱，所述第二转动柱的一侧与电机的动力输出端固定连接，所述第二转动柱的外壁固定连接有两个第三齿轮，两个所述第三齿轮分别与两个所述第一齿轮相互啮合。
优选的，多个所述圆环板覆盖所述花键轴外壁的三分之二。
优选的，所述箱体的内底部还通过螺丝安装有收集废屑的收集箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于圆管焊接的高精度定位机构结构合理，具有以下优点：
1.设置的闭合机构机构可以使得两个圆管合在一起，且合在一起后依然保持同轴心圆周转动，方便人员观察两个圆管是否紧密的合在一起，且方便后续的高效点焊作业。
2.设置的居中机构使得两个圆管都保持居中状态，方便后续完美合在一起，且方便后续的打磨，使得打磨的效率更好。
3.设置的初固定机构仅需人员将圆管插入花键轴内，再配合后续的合在一起，即可实现圆管的完全固定。
4.设置的打磨机构配合闭合机构使得圆管被打磨平。
附图说明
图1为本发明的正视整体结构示意图；
图2为本发明的透视箱体的俯视结构示意图；
图3为本发明的上一视图的局部放大结构示意图；
图4为本发明的A处的局部放大结构示意图；
图5为本发明的B处的局部放大结构示意图；
图6为本发明的另一个透视箱体的俯视结构示意图；
图7为本发明的花键轴的剖视结构示意图。
图中：1、箱体；2、电机；3、第三齿轮；4、第二转动柱；5、花键轴套；6、第一齿轮；7、第二齿轮；8、第二滑动槽；9、铰接杆；10、弧形环；11、安装板；12、第一滑动杆；13、第一滑动槽；14、圆环板；15、花键轴；16、第二锥齿；17、第一锥齿；18、第一转动柱；19、第二转动柱；20、圆盘；21、圆环盘；22、长条孔；23、配合杆；24、延伸板；25、滑轨；26、滑块；27、齿条；28、转动杆；29、磨盘；30、弹簧；31、楔形块；32、拨动板；33、第二滑动杆；34、轴承套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种用于圆管焊接的高精度定位机构，包括箱体1，箱体1的左右内壁均转动连接有可以转动的花键轴套5，花键轴套5内滑动连接有花键轴15，花键轴15内固定连接有用于将圆管初步固定的初固定机构；
花键轴套5上设置有用于使得两个圆管合在一起的闭合机构；花键轴15上设置有用于将圆管居中的居中机构；花键轴15上还设置有将两个圆管的接合壁打磨的打磨机构，闭合机构使得两个圆管闭合后，两个圆管依然保持同轴心转动。当人员需要对两个圆管进行焊接时，第一步先将两个圆管的焊接处精确定位合在一起并固定。首先将两个圆管分别插到花键轴15内底部，然后初固定机构使得圆管初步固定，设置的闭合机构可以将两个圆管相互靠拢，最终合在一起。且在相互靠拢时，居中机构使得两个圆管居中。方便后续的完美结合，且也方便后续的打磨，在居中后，继续合拢时，设置的打磨机构将圆管的结合壁进行打磨，一边向前推，一边打磨，使得打磨的效果更好。且圆管也跟随花键轴套5转动，加快了打磨的转动速度效率。在两个圆管恰好接合时，此时闭合机构不再使得圆管动作，但转动的花键轴套依然在转动，此时，两个圆管相互闭合，且保持圆周转动，此时，方便观察两个圆管有没有完全闭合，且方便后续的点焊，即焊接仅需定时向下点焊，即可实现两个圆管的高效焊接。
具体的，初固定机构包括固定连接在花键轴15内壁的多个弹簧30，弹簧30远离花键轴15一侧的固定连接有用于将圆管挤压的楔形块31。花键轴15内形成一个具有弹性的压紧装置，即圆管将内部的小口挤压变大，然后通过弹簧30将圆管压紧。
具体的，闭合机构包括固定连接在花键轴套5外壁的第一齿轮6，箱体1的一侧内壁还转动连接有第一转动柱18，第一转动柱18的外壁固定连接有第二齿轮7，第一齿轮6与第二齿轮7相互啮合；
第一转动柱18远离箱体1的一侧固定连接有第一锥齿17，箱体1的正面转动连接有第二转动柱19，第二转动柱19的外壁固定连接有第二锥齿16，第一锥齿17与第二锥齿16相互啮合；第二转动柱19远离箱体1的一侧与圆盘20的偏轴心固定连接，圆盘20的外壁转动连接有圆环盘21，圆环盘21的底部固定连接有延伸板24，延伸板24的正面开设有长条孔22，箱体1的正面固定连接有配合杆23，配合杆23与长条孔22相互配合；
圆环盘21的顶部固定连接有拨动板32，花键轴15的外壁固定连接有多个圆环板14，拨动板32与圆环板14相互配合。可以圆周转动的花键轴套5带动第一齿轮6圆周转动，第一齿轮6通过啮合作用带动第二齿轮7和第一转动柱18圆周运动，第一转动柱18带动第一锥齿17圆周转动，第一锥齿17通过啮合作用带动第二锥齿16圆周转动，第二锥齿16带动第二转动柱19圆周运动，由于第二转动柱19与圆盘20偏轴心连接，再配合圆环盘21、延伸板24、长条孔22、配合杆23使得拨动板32不断的将圆环板14向一边推，从而使得花键轴15向一边移动，在没有圆环板14的配合后，拨动板32失去配合，从而不能再推动花键轴15。即恰好使得圆管相互闭合时，不再推动花键轴15。要想使得多种长度的圆管都可以进行精确定位在一起，可以在圆管内设置多层次的抵板，即各种长度的圆管进入到各个层次的抵板上，即可实现各种长度的圆管完美结合，便于焊接。
具体的，居中机构包括转动连接在花键轴15外壁的轴承套34，轴承套34的顶部和底部均固定连接有第一滑动杆12，第一滑动杆12远离轴承套34的一侧有箱体1的内壁滑动连接；
第一滑动杆12的正面开设有第一滑动槽13，箱体1的正面开设有第二滑动槽8，第一滑动槽13和第二滑动槽8共同滑动连接有一个第二滑动杆33，第二滑动杆33远离箱体1的一侧固定连接有安装板11，安装板11远离箱体1的一侧固定安装有弧形环10，两个弧形环10的相互挤压构成一个圆孔。向一边移动的花键轴15会带动轴承套34和第一滑动杆12向一边移动，由于第一滑动杆12的限位作用，使得轴承套34随着花键轴15移动，并不随着转动。水平移动的第一滑动杆12开设的第一滑动槽13配合第二滑动滑动槽，使得同时滑动在其内部的第二滑动杆33在向右走的同时，向下移动，然后保持平行移动，且向一边移动的速度和圆管速度相同。固定在第二滑动杆33上的安装板11也向斜下移动，安装板11上弧形环10也斜下移动，恰好两个弧形环10合在一起时，两个弧形环10一起向一边移动，两个弧形环10构成一个圆孔，方便圆管在其内圆周转动，可以设置多个这样的机构，方便使得圆管可以圆周转动。且两个弧形环10限制了圆管的位置，使得圆管居中。
具体的，打磨机构包括铰接在第一滑动杆12的铰接杆9，箱体1的内壁固定连接有滑轨25，滑轨25内滑动连接有滑块26，铰接杆9远离第一滑动杆12的一侧与滑块26相互铰接；
滑块26上转动连接有转动杆28，转动杆28远离滑块26的一侧固定连接有磨盘29，磨盘29的外壁设置有齿牙，箱体1的上下内壁之间固定连接有齿条27，齿牙与齿条27相互啮合。当第一滑动杆12向一边移动时，通过铰接杆9的配合使得滑块26向上移动，滑块26带动磨盘29向上移动，磨盘29通过齿牙和齿条27的配合，使得磨盘29在向上动作的同时进行圆周转动，便于打磨圆管的侧边，且圆管同时也在转动，且转动的方向与磨盘29的转动方向相反，即反向增大了磨盘29的转速，即更好的进行打磨，且打磨时，圆管是向磨盘29推的，使得毛刺底部也可以被磨平。
具体的，还包括通过箱体1的左右内壁与其转动连接的第二转动柱4，第二转动柱4的一侧与电机2的动力输出端固定连接，第二转动柱4的外壁固定连接有两个第三齿轮3，两个第三齿轮3分别与两个第一齿轮6相互啮合。启动电机2的电源，电机2带动第二转动柱4圆周转动，第二转动柱4带动第三齿轮3圆周运动，第三齿轮3带动第一齿轮6圆周运动，从而使得花键轴套5圆周转动。
具体的，多个圆环板14覆盖花键轴15外壁的三分之二。使得拨动板32仅能带动花键轴15移动一段距离，然后就不再带动花键轴15移动。
具体的，箱体1的内底部还通过螺丝安装有收集废屑的收集箱。方便收集被打磨的废屑，使得废屑不会造成机械运转出现阻碍，延长该装置的使用寿命。
工作原理：当人员需要对两个圆管进行焊接时，第一步先将两个圆管的焊接处精确定位合在一起并固定。首先将两个圆管分别插到花键轴15内底部，花键轴15内形成一个具有弹性的压紧装置，即圆管将内部的小口挤压变大，然后通过弹簧30将圆管压紧，使得圆管初步固定。启动电机2的电源，电机2带动第二转动柱4圆周转动，第二转动柱4带动第三齿轮3圆周运动，第三齿轮3带动第一齿轮6圆周运动，从而使得花键轴套5圆周转动。
可以圆周转动的花键轴套5带动第一齿轮6圆周转动，第一齿轮6通过啮合作用带动第二齿轮7和第一转动柱18圆周运动，第一转动柱18带动第一锥齿17圆周转动，第一锥齿17通过啮合作用带动第二锥齿16圆周转动，第二锥齿16带动第二转动柱19圆周运动，由于第二转动柱19与圆盘20偏轴心连接，再配合圆环盘21、延伸板24、长条孔22、配合杆23使得拨动板32不断的将圆环板14向一边推，从而使得花键轴15向一边移动，在没有圆环板14的配合后，拨动板32失去配合，从而不能再推动花键轴15。即恰好使得圆管相互闭合时，不再推动花键轴15。要想使得多种长度的圆管都可以进行精确定位在一起，可以在圆管内设置多层次的抵板，即各种长度的圆管进入到各个层次的抵板上，即可实现各种长度的圆管完美结合，便于焊接。
且在相互靠拢时，向一边移动的花键轴15会带动轴承套34和第一滑动杆12向一边移动，由于第一滑动杆12的限位作用，使得轴承套34随着花键轴15移动，并不随着转动。水平移动的第一滑动杆12开设的第一滑动槽13配合第二滑动滑动槽，使得同时滑动在其内部的第二滑动杆33在向右走的同时，向下移动，然后保持平行移动，且向一边移动的速度和圆管速度相同。固定在第二滑动杆33上的安装板11也向斜下移动，安装板11上弧形环10也斜下移动，恰好两个弧形环10合在一起时，两个弧形环10一起向一边移动，两个弧形环10构成一个圆孔，方便圆管在其内圆周转动，可以设置多个这样的机构，方便使得圆管可以圆周转动。且两个弧形环10限制了圆管的位置，使得圆管居中，方便后续的完美结合，且也方便后续的打磨，在居中后，继续合拢时，第一滑动杆12向一边移动，通过铰接杆9的配合使得滑块26向上移动，滑块26带动磨盘29向上移动，磨盘29通过齿牙和齿条27的配合，使得磨盘29在向上动作的同时进行圆周转动，便于打磨圆管的侧边，且圆管同时也在转动，且转动的方向与磨盘29的转动方向相反，即反向增大了磨盘29的转速，即更好的进行打磨，且打磨时，圆管是向磨盘29推的，使得毛刺底部也可以被磨平。在两个圆管恰好接合时，此时拨动板32不再使得圆管动作，但转动的花键轴套5依然在转动，此时，两个圆管相互闭合，且保持圆周转动，此时，方便观察两个圆管有没有完全闭合，且方便后续的点焊，即焊接仅需定时向下点焊，即可实现两个圆管的高效焊接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于圆管焊接的高精度定位机构，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的左右内壁均转动连接有可以转动的花键轴套(5)，所述花键轴套(5)内滑动连接有花键轴(15)，所述花键轴(15)内固定连接有用于将圆管初步固定的初固定机构；
所述花键轴套(5)上设置有用于使得两个圆管合在一起的闭合机构；所述花键轴(15)上设置有用于将圆管居中的居中机构；所述花键轴(15)上还设置有将两个圆管的接合壁打磨的打磨机构，所述闭合机构使得两个圆管闭合后，两个圆管依然保持同轴心转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：所述初固定机构包括固定连接在所述花键轴(15)内壁的多个弹簧(30)，所述弹簧(30)远离所述花键轴(15)一侧的固定连接有用于将圆管挤压的楔形块(31)。
3.根据权利要求2所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：所述闭合机构包括固定连接在所述花键轴套(5)外壁的第一齿轮(6)，所述箱体(1)的一侧内壁还转动连接有第一转动柱(18)，所述第一转动柱(18)的外壁固定连接有第二齿轮(7)，所述第一齿轮(6)与所述第二齿轮(7)相互啮合；
所述第一转动柱(18)远离所述箱体(1)的一侧固定连接有第一锥齿(17)，所述箱体(1)的正面转动连接有第二转动柱(19)，所述第二转动柱(19)的外壁固定连接有第二锥齿(16)，所述第一锥齿(17)与所述第二锥齿(16)相互啮合；所述第二转动柱(19)远离所述箱体(1)的一侧与圆盘(20)的偏轴心固定连接，所述圆盘(20)的外壁转动连接有圆环盘(21)，所述圆环盘(21)的底部固定连接有延伸板(24)，所述延伸板(24)的正面开设有长条孔(22)，所述箱体(1)的正面固定连接有配合杆(23)，所述配合杆(23)与所述长条孔(22)相互配合；
所述圆环盘(21)的顶部固定连接有拨动板(32)，所述花键轴(15)的外壁固定连接有多个圆环板(14)，所述拨动板(32)与所述圆环板(14)相互配合。
4.根据权利要求3所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：所述居中机构包括转动连接在所述花键轴(15)外壁的轴承套(34)，所述轴承套(34)的顶部和底部均固定连接有第一滑动杆(12)，所述第一滑动杆(12)远离所述轴承套(34)的一侧有所述箱体(1)的内壁滑动连接；
所述第一滑动杆(12)的正面开设有第一滑动槽(13)，所述箱体(1)的正面开设有第二滑动槽(8)，所述第一滑动槽(13)和第二滑动槽(8)共同滑动连接有一个第二滑动杆(33)，所述第二滑动杆(33)远离所述箱体(1)的一侧固定连接有安装板(11)，所述安装板(11)远离所述箱体(1)的一侧固定安装有弧形环(10)，两个所述弧形环(10)的相互挤压构成一个圆孔。
5.根据权利要求4所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：所述打磨机构包括铰接在所述第一滑动杆(12)的铰接杆(9)，所述箱体(1)的内壁固定连接有滑轨(25)，所述滑轨(25)内滑动连接有滑块(26)，所述铰接杆(9)远离所述第一滑动杆(12)的一侧与所述滑块(26)相互铰接；
所述滑块(26)上转动连接有转动杆(28)，所述转动杆(28)远离所述滑块(26)的一侧固定连接有磨盘(29)，所述磨盘(29)的外壁设置有齿牙，所述箱体(1)的上下内壁之间固定连接有齿条(27)，所述齿牙与所述齿条(27)相互啮合。
6.根据权利要求3所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：还包括通过所述箱体(1)的左右内壁与其转动连接的第二转动柱(4)，所述第二转动柱(4)的一侧与电机(2)的动力输出端固定连接，所述第二转动柱(4)的外壁固定连接有两个第三齿轮(3)，两个所述第三齿轮(3)分别与两个所述第一齿轮(6)相互啮合。
7.根据权利要求3所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：多个所述圆环板(14)覆盖所述花键轴(15)外壁的三分之二。
8.根据权利要求1所述的一种用于圆管焊接的高精度定位机构，其特征在于：所述箱体(1)的内底部还通过螺丝安装有收集废屑的收集箱。
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