CN114102030B - 一种焊接pcd微型钻头的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接PCD微型钻头的夹具，其包括竖直安装在工作台上的夹具底座和夹具上盖，夹具上盖位于夹具底座的顶面；夹具上盖底面固定连接有多个限位柱，夹具底座的顶面设置有与限位柱相互配合的限位槽；夹具底座顶面设置有贯穿的钻柄定位孔，钻柄定位孔用于插入钻柄，夹具上盖顶面设置有贯穿的钻身定位孔，钻身定位孔用于钻身插入，钻柄定位孔与钻身定位孔同轴。本申请具有改善焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题。
Description
技术领域
本发明涉及钻头加工设备技术领域，尤其是涉及一种焊接PCD微型钻头的夹具。
背景技术
钻头通常包括钻柄、钻身和钻尖，钻尖处具有两个对称的主切削刃和两个对称的横刃，钻身上设有与主切削刃对应的两条螺旋状的排屑槽；钻尖一体成型于钻身端部，钻身另一端焊接于钻柄端部。
相关技术中，要将焊接钻柄和钻身，目前采用的方法是分别在钻柄和钻身端面切割出V型，一段切凸起的V型，一段切凹进去的V型，焊接时中间夹焊片，钻柄和钻身两段对接，然后加热使焊片融化，保温冷却即可。
但是当直径减小时，钻柄和钻身的V型接触面也随之减小，当钻柄和钻身端面直径小于3mm以后，钻柄和钻身的V型面非常难以准确贴合，从而导致焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题。
发明内容
为了改善焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题，本申请提供一种焊接PCD微型钻头的夹具。
本申请提供的一种焊接PCD微型钻头的夹具采用如下的技术方案：
一种焊接PCD微型钻头的夹具，包括竖直安装在工作台上的夹具底座和夹具上盖，所述夹具上盖位于所述夹具底座的顶面；所述夹具上盖底面固定连接有多个限位柱，所述夹具底座的顶面设置有与所述限位柱相互配合的限位槽；所述夹具底座顶面设置有贯穿的钻柄定位孔，所述钻柄定位孔用于插入钻柄，所述夹具上盖顶面设置有贯穿的钻身定位孔，所述钻身定位孔用于钻身插入，所述钻柄定位孔与所述钻身定位孔同轴。
通过采用上述技术方案，将钻柄插入夹具底座的钻柄定位孔中,再将夹具上盖的限位柱对准限位槽，限位柱插入限位槽内，夹具上盖的钻身定位孔的轴心与夹具底座的钻柄定位孔的轴心重合，再将钻身从钻身定位孔的顶部插入，钻身与钻柄轴心重合，从而可以改善焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题。
可选的，所述限位柱有四个，四个所述限位柱绕所述夹具上盖底面边缘一周均匀分布，所述限位槽与所述夹具底座的周面连通。
通过采用上述技术方案，四个限位柱插入下个限位槽内，在四个限位柱的相互制约下，使得夹具上盖不易晃动，从而可以提高夹具上盖的稳定性。
可选的，所述工作台包括加工台和升降板，所述夹具底座安装于所述加工台的顶面，所述夹具上盖安装于所述升降板上，所述加工台顶面设置有用于驱动所述升降板升降的升降机构。
通过采用上述技术方案，升降机构驱动升降板下降，升降板带动夹具上盖下降，夹具上盖的限位柱插入夹具底座的限位槽内，无需操作人员将夹具上盖和夹具底座合上，提高操作人员操作的便捷性，提高了加工效率。
可选的，所述升降板一端固定连接有两个导向杆，两个所述导向杆之间设置有定位框，所述定位框顶面设置有定位槽，所述定位槽与所述定位框的内周面连通，所述定位槽的底面固定连接有多个定位销，所述夹具上盖周面固定连接有与所述定位槽相互配合的侧板，所述定位销插入所述侧板内。
通过采用上述技术方案，当对夹具上盖进行安装时，将夹具上盖的限位柱穿过定位框，定位销插入侧板内，定位销对侧板进行固定，使得夹具上盖不易在定位框内晃动，从而可以使得夹具上盖的钻身定位孔的轴心与夹具底座的钻柄定位孔轴心重合。
可选的，所述定位框滑动连接于两个所述导向杆之间，两个所述导向杆之间设置有压杆，所述压杆滑动连接于两个所述导向杆之间，所述压杆位于所述定位框和所述升降板之间，所述压杆和所述定位框之间设置有第一弹簧，所述压杆上设置有用于驱动所述压杆运动的驱动件。
通过采用上述技术方案，驱动件驱动压杆，压杆通过第一弹簧将定位框移离上盖底座的上方，方便取出焊接好的钻头或将未焊接的钻柄放入钻柄定位孔内，再通过驱动件将定位框滑至夹具底座的上方，便可以进行焊接操作。
可选的，所述驱动件包括驱动杆，所述驱动杆一端铰接于所述压杆靠近所述升降板一侧侧面，所述驱动杆另一端铰接于所述加工台的顶面，且位于所述升降板的下方。
通过采用上述技术方案，升降板上升，通过驱动杆拉动压杆，压杆带动第一弹簧，第一弹簧带动定位框移动，定位框移离夹具底座的上方；升降板下降，驱动杆挤压压杆，压杆压缩第一弹簧，第一弹簧作用于定位框，定位框移动至夹具底座的上方，无需增加其他动力源，便可以驱动定位框。
可选的，所述夹具上盖顶面与所述定位框顶面共面，所述定位框顶面设置有水平的限位杆，所述限位杆转动连接于所述定位框的顶面，所述定位框顶面固定连接有第二弹簧的一端，所述第二弹簧的另一端固定连接于所述限位杆靠近压板的一端，所述导向杆远离所述升降板的一端固定连接有限位销，所述限位销与所述限位杆远离所述第二弹簧的一端相抵接，所述限位销用于驱动所述限位杆转动至所述侧板的顶面。
通过采用上述技术方案，定位框在滑至夹具底座的上方过程中，限位杆接触限位销，限位销驱动限位杆转动，限位杆的一端转动至侧板的顶面，压住侧板，从而对夹具上盖进行定位，阻碍夹具上盖弹出定位框外，有利于进一步提高夹具上盖的稳定性；当定位框移离夹具上盖时，限位杆在第二弹簧的作用下，移离侧板的顶面，便可以将夹具上盖取出。
可选的，所述升降机构包括电机、丝杠和滑杆，所述滑杆有多个，所述滑杆垂直固定连接于所述加工台的顶面，所述升降板套设于所述滑杆上，且滑动连接，所述丝杠的一端垂直转动连接于所述加工台的顶面，所述丝杠另一端穿过所述升降板，且与所述升降板螺纹传动，所述电机安装于所述加工台的顶面，所述电机驱动所述丝杠转动。
通过采用上述技术方案，电机驱动丝杠转动，丝杠带动升降板移动，升降板在滑杆的引导下升降。
可选的，所述夹具底座顶面固定连接有固定座，所述加工台顶面设置有与所述固定座相配合的固定槽，所述加工台顶面安装有用于固定所述固定座的固定组件，所述丝杠转动驱动所述固定组件进行固定。
通过采用上述技术方案，将固定座插入至固定槽内，通过定位槽限制夹具底座的左右晃动，提高固定座的稳定性。
可选的，所述固定组件包括转轴、限位板、第一皮带轮和第二皮带轮，所述固定座与所述加工台顶面平齐，所述转轴转动连接于所述加工台的顶面，所述限位板固定连接于所述转轴的顶端，所述限位板抵接于所述固定座的顶面，所述第一皮带轮同轴固定连接于所述转轴底端，所述第二皮带轮同轴固定连接于所述丝杠，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮之间绕设有皮带条。
通过采用上述技术方案，丝杠带动第二皮带轮转动，第二皮带轮通过皮带条驱动第一皮带轮转动，第一皮带轮带动转轴转动，转轴带动限位板转动，限位板移动至固定座的顶面，从而可以对固定座进行固定，进一步提高固定座的稳定性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
将钻柄插入夹具底座的钻柄定位孔中,再将夹具上盖的限位柱对准限位槽，限位柱插入限位槽内，夹具上盖的钻身定位孔的轴心与夹具底座的钻柄定位孔的轴心重合，再将钻身从钻身定位孔的顶部插入，钻身与钻柄轴心重合，从而可以改善焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题；
驱动件驱动压杆，压杆通过第一弹簧将定位框移离上盖底座的上方，方便取出焊接好的钻头或将未焊接的钻柄放入钻柄定位孔内，再通过驱动件将定位框滑至夹具底座的上方，便可以进行焊接操作；
丝杠带动第二皮带轮转动，第二皮带轮通过皮带条驱动第一皮带轮转动，第一皮带轮带动转轴转动，转轴带动限位板转动，限位板移动至固定座的顶面，从而可以对固定座进行固定，进一步提高固定座的稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例夹具的结构示意图。
图2是本申请实施例夹具的剖面结构示意图。
图3是本申请实施例工作台的结构示意图。
图4是本申请实施例定位框和夹具上盖的结构示意图。
图5是图3中A部分的放大示意图。
图6是本申请实施例定位框和夹具上盖另一视角的结构示意图。
图7是图6中B部分的放大示意图。
附图标记说明：
1、工作台；11、加工台；111、固定槽；112、垫高块；113、工作腔；12、升降板；13、导向杆；131、限位销；132、限位块；14、压杆；16、第一弹簧；2、夹具底座；21、限位槽；22、钻柄定位孔；23、固定座；3、夹具上盖；31、限位柱；32、钻身定位孔；33、侧板；4、升降机构；41、电机；42、丝杠；43、滑杆；44、支撑板；5、定位框；51、定位槽；52、定位销；53、限位杆；54、第二弹簧；6、驱动件；61、驱动杆；7、固定组件；71、转轴；72、限位板；73、第一皮带轮；74、第二皮带轮；75、皮带条；76、涨紧轮。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种焊接PCD微型钻头的夹具。参照图1和图2，夹具包括夹具底座2和夹具上盖3，夹具底座2和夹具上盖3均竖直设置，夹具上盖3设置于夹具底座2的正上方；夹具底座2呈四棱柱，夹具底座2顶面中间位置设置有用于钻柄插入的钻柄定位孔22，钻柄定位孔22呈圆形；夹具上盖3呈四棱柱，且端面尺寸与夹具底座2的端面尺寸相同，夹具上盖3顶面设置有用于钻身插入的钻身定位孔32，钻身定位孔32呈圆形，钻身定位孔32的轴线与钻柄定位孔22的轴线相重合；夹具上盖3底面四个拐角处均固定连接有限位柱31，限位柱31的横向截面呈四分一半圆，限位柱31的圆弧面均朝向内侧，限位柱31的侧面与夹具上盖3的侧面共面，夹具底座2顶面开设有与限位柱31相互配合的限位槽21，限位槽21与夹具底座2的周面连通。
将钻柄插入夹具底座2的钻柄定位孔22中,再将夹具上盖3的四个限位柱31对准四个限位槽21，四个限位柱31插入四个限位槽21内，限位柱31受限位槽21的制约，夹具上盖3被定位在夹具底座2上，夹具上盖3的钻身定位孔32的轴心与夹具底座2的钻柄定位孔22的轴心重合，再将钻身从钻身定位孔32的顶部插入，钻身与钻柄轴心重合，从而可以改善焊接后钻柄端面和钻身端面的同心度比较差问题。
参照图3，工作台1包括加工台11、升降机构4和升降板12，加工台11水平设置；升降机构4包括电机41、丝杠42和滑杆43；电机41固定连接于加工台11的顶面，电机41的输出轴竖直朝下，电机41的输出轴同轴固定连接有皮带轮；丝杠42一端垂直转动连接于加工台11的顶面，且位于电机41的一侧，丝杠42的底端端部同轴固定连接有皮带轮，且位于加工台11的顶面，两个皮带轮之间绕设有皮带条；滑杆43有四个，四个滑杆43的一端垂直固定连接于加工台11的顶面，四个滑杆43在加工台11顶面围成一个方形，四个滑杆43顶部固定连接有支撑板44，其中一端的两个滑杆43位于电机41和丝杠42之间；升降板12套设在靠近电机41的两个滑杆43上，且滑动连接，升降板12远离靠近电机41的两个滑杆43一侧面一体成型有两个导向杆13，导向杆13分别位于升降板12的两侧，两个导向杆13远离升降板12的一端分别套设在远离电机41的两个滑杆43上，且滑动连接；丝杠42穿过升降板12的顶面，且与升降板12螺纹传动，丝杠42顶部转动连接于支撑板44的底面。
参照图3和图4，两个导向杆13之间设置有定位框5，定位框5和两个导向杆13之间通过直线导轨滑动连接，直线导轨的滑块侧面与导向杆13的顶面平齐，两个导向杆13相互靠近的一侧面固定连接限位块132，限位块132抵接于直线导轨的滑块远离升降板12的一端；定位框5顶面设置有定位槽51，定位槽51与定位框5的内周面连通，定位槽51两端的槽底均固定连接有两个定位销52，夹具上盖3其中一对对称的侧面均固定连接有侧板33，夹具上盖3设置于定位框5内，侧板33设置于定位槽51内，定位销52插接于侧板33内，定位框5和定位槽51限制夹具上盖3晃动。
参照图3，两个导向杆13之间设置有压杆14，压杆14两端通过直线导轨滑动连接于两个导向杆13之间，压杆14位于升降板12和定位框5之间，压杆14和定位框5之间固定连接有两个第一弹簧16；压杆14远离定位框5的一侧设置有驱动件6，驱动件6包括驱动杆61，驱动杆61一端铰接于压杆14远离定位框5的一侧面，加工台11顶面固定连接于垫高块112，垫高块112位于升降板12的正下方，驱动杆61远离压杆14的一端铰接于垫高块112的顶面。
当升降板12下降时，驱动杆61推动压杆14压缩第一弹簧16，第一弹簧16推动定位框5，定位框5在两个导向杆13之间滑动，受到限位块132阻碍而停止，此时夹具上盖3对准夹具底座2，升降板12继续下降，驱动杆61继续推动压杆14，压杆14继续压缩第一弹簧16，直至限位柱31插入限位槽21；当升降板12上升时，驱动杆61拉动压杆14，压杆14带动第一弹簧16，第一弹簧16拉动定位框5移离夹具底座2的上方，方便钻柄的插入与取出。
参照图3和图5，定位框5顶面与夹具上盖3顶面共面，定位框5顶面设置有两个水平设置的限位杆53，两个限位杆53分别位于夹具上盖3的两侧，限位杆53通过转动销转动连接于定位框5的顶面；定位框5顶面固定连接有两个第二弹簧54，两个第二弹簧54分别靠近两个限位杆53，第二弹簧54端部固定连接于限位杆53靠近压杆14的一侧，且连接点位于限位杆53的端部；两个导向杆13的顶面均固定连接有限位销131，限位销131抵接于限位杆53远离第二弹簧54的一端，限位杆53位于第二弹簧54和限位销131之间。
定位框5在向夹具底座2上方滑动时，限位杆53端部抵接于限位销131，限位杆53转动，限位杆53转动至侧板33的顶面，此时直线导轨的滑块受到限位块132的制约而停止，限位杆53将侧板33固定；当定位框5移离夹具底座2的上方，限位杆53在第二弹簧54的作用下复位，移离侧板33的顶面。
参照图6和图7，夹具底座2底面固定连接有固定座23，加工台11顶面设置有与固定座23相配合的固定槽111，固定座23顶面与加工台11顶面平齐，夹具底座2位于夹具上盖3的正下方；固定组件7包括转轴71、限位板72、第一皮带轮73和第二皮带轮74，转轴71有两个，转个转轴71转动连接于加工台11的顶面，两个转轴71分别位于固定座23的两侧；限位板72有两个，两个限位板72分别固定连接于两个转轴71的端部，限位板72抵接于固定座23的顶面；加工台11内部设置有工作腔113，第一皮带轮73有两个，两个第一皮带轮73分别固定连接于转轴71的底端，第一皮带轮73位于工作腔113内；第二皮带轮74同轴固定连接于丝杠42的底端，且位于工作腔113内，第一皮带轮73和第二皮带轮74之间绕设有皮带条75，第一皮带轮73的直径大于第二皮带轮74的直径；工作腔113内转动连接有涨紧轮76，皮带条75绕设在涨紧轮76上，涨紧轮76位于固定座23远离垫高块112的一侧。
丝杠42带动第二皮带轮74转动，第二皮带轮74通过皮带条75驱动第一皮带轮73转动，第一皮带轮73带动转轴71转动，转轴71带动限位板72转动，限位板72移动至固定座23的顶面，从而可以对固定座23进行固定，提高固定座23的稳定性。
本申请实施例一种焊接PCD微型钻头的夹具的实施原理为：电机41通过皮带轮带动丝杠42转动，丝杠42转动带动升降板12升降，升降板12带动定位框5升降，需要焊接时，定位框5带着夹具上盖3下降至夹具底座2上，限位柱31插入限位槽21内，使得钻柄定位孔22和钻杆钻身定位孔32相对齐，安装钻柄和钻身进行焊接；当焊接完成时，定位框5带动夹具上盖3升起，便可以将钻头取出。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：包括竖直安装在工作台(1)上的夹具底座(2)和夹具上盖(3)，所述夹具上盖(3)位于所述夹具底座(2)的顶面；所述夹具上盖(3)底面固定连接有多个限位柱(31)，所述夹具底座(2)的顶面设置有与所述限位柱(31)相互配合的限位槽(21)；所述夹具底座(2)顶面设置有贯穿的钻柄定位孔(22)，所述钻柄定位孔(22)用于插入钻柄，所述夹具上盖(3)顶面设置有贯穿的钻身定位孔(32)，所述钻身定位孔(32)用于钻身插入，所述钻柄定位孔(22)与所述钻身定位孔(32)同轴；
所述工作台(1)包括加工台(11)和升降板(12)，所述夹具底座(2)安装于所述加工台(11)的顶面，所述夹具上盖(3)安装于所述升降板(12)上，所述加工台(11)顶面设置有用于驱动所述升降板(12)升降的升降机构(4)；
所述升降板(12)一端固定连接有两个导向杆(13)，两个所述导向杆(13)之间设置有定位框(5)，所述定位框(5)顶面设置有定位槽(51)，所述定位槽(51)与所述定位框(5)的内周面连通，所述定位槽(51)的底面固定连接有多个定位销(52)，所述夹具上盖(3)周面固定连接有与所述定位槽(51)相互配合的侧板(33)，所述定位销(52)插入所述侧板(33)内；
所述定位框(5)滑动连接于两个所述导向杆(13)之间，两个所述导向杆(13)之间设置有压杆(14)，所述压杆(14)滑动连接于两个所述导向杆(13)之间，所述压杆(14)位于所述定位框(5)和所述升降板(12)之间，所述压杆(14)和所述定位框(5)之间设置有第一弹簧(16)，所述压杆(14)上设置有用于驱动所述压杆(14)运动的驱动件(6)；
所述夹具上盖(3)顶面与所述定位框(5)顶面共面，所述定位框(5)顶面设置有水平的限位杆(53)，所述限位杆(53)转动连接于所述定位框(5)的顶面，所述定位框(5)顶面固定连接有第二弹簧(54)的一端，所述第二弹簧(54)的另一端固定连接于所述限位杆(53)靠近压板的一端，所述导向杆(13)远离所述升降板(12)的一端固定连接有限位销(131)，所述限位销(131)与所述限位杆(53)远离所述第二弹簧(54)的一端相抵接，所述限位销(131)用于驱动所述限位杆(53)转动至所述侧板(33)的顶面。
2.根据权利要求1所述的一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：所述限位柱(31)有四个，四个所述限位柱(31)绕所述夹具上盖(3)底面边缘一周均匀分布，所述限位槽(21)与所述夹具底座(2)的周面连通。
3.根据权利要求1所述的一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：所述驱动件(6)包括驱动杆(61)，所述驱动杆(61)一端铰接于所述压杆(14)靠近所述升降板(12)一侧侧面，所述驱动杆(61)另一端铰接于所述加工台(11)的顶面，且位于所述升降板(12)的下方。
4.根据权利要求1所述的一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：所述升降机构(4)包括电机(41)、丝杠(42)和滑杆(43)，所述滑杆(43)有多个，所述滑杆(43)垂直固定连接于所述加工台(11)的顶面，所述升降板(12)套设于所述滑杆(43)上，且滑动连接，所述丝杠(42)的一端垂直转动连接于所述加工台(11)的顶面，所述丝杠(42)另一端穿过所述升降板(12)，且与所述升降板(12)螺纹传动，所述电机(41)安装于所述加工台(11)的顶面，所述电机(41)驱动所述丝杠(42)转动。
5.根据权利要求4所述的一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：所述夹具底座(2)顶面固定连接有固定座(23)，所述加工台(11)顶面设置有与所述固定座(23)相配合的固定槽(111)，所述加工台(11)顶面安装有用于固定所述固定座(23)的固定组件(7)，所述丝杠(42)转动驱动所述固定组件(7)进行固定。
6.根据权利要求5所述的一种焊接PCD微型钻头的夹具，其特征在于：所述固定组件(7)包括转轴(71)、限位板(72)、第一皮带轮(73)和第二皮带轮(74)，所述固定座(23)与所述加工台(11)顶面平齐，所述转轴(71)转动连接于所述加工台(11)的顶面，所述限位板(72)固定连接于所述转轴(71)的顶端，所述限位板(72)抵接于所述固定座(23)的顶面，所述第一皮带轮(73)同轴固定连接于所述转轴(71)底端，所述第二皮带轮(74)同轴固定连接于所述丝杠(42)，所述第一皮带轮(73)和所述第二皮带轮(74)之间绕设有皮带条(75)。
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