CN114535919A - 一种电采暖炉水套焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电采暖炉水套焊接夹具，属于焊接夹具技术领域，包括机架，机架上对称设置一对翻转支撑机构，工件仿形固定座两端分别与一个翻转支撑机构的转轴固定连接，工件仿形固定座的中部开设有用于放置待加工圆盘的仿形沉槽，仿形沉槽的上边缘和下边缘分别至少设置一个圆盘压紧模块，位于仿形沉槽的水平两侧分别开设一个通孔，与仿形沉槽同侧的工件仿形固定座的两端呈对称设置一对圆管定位模块；本发明采用两个圆管定位模块和两个与其相配合的圆管仿形夹紧模块实现对待加工圆管的定位，同时利用工件仿形固定座上开设的仿形沉槽确保待加工圆盘的定位，有效确保了两个圆管与圆盘的内腔体的同心度、焊缝质量及焊接后两个圆管外端之间的距离。

Description

一种电采暖炉水套焊接夹具

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，具体涉及一种电采暖炉水套焊接夹具。

背景技术

电采暖炉水套作为电能热水器的核心部件，其为一种圆形内腔体工件，外围布满电加热丝，常情况圆形内腔体工件两边各有一个通孔，两通孔同轴心，然后用两根带法兰的圆管穿过两通孔与圆形内腔体零件焊接成一个整体，两法兰端口要求与圆形内腔体通孔同轴心且法兰端面要求相互平行。

目前，两边圆管与圆形内腔体之间采用手工固定方式焊接，这种手工固定方式焊接存在以下弊端：

1. 两圆管与圆形内腔体同心度无法保证；

2. 焊缝质量无法保证；

3. 焊接后两法兰端面距离无法保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电采暖炉水套焊接夹具，采用两个圆管定位模块和两个与其相配合的圆管仿形夹紧模块实现对待加工圆管的定位，同时利用工件仿形固定座上开设的仿形沉槽确保待加工圆盘的定位，有效确保了两个圆管与圆盘的内腔体的同心度、焊缝质量及焊接后两个圆管外端之间的距离。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电采暖炉水套焊接夹具，包括机架，所述机架上对称设置一对翻转支撑机构，工件仿形固定座的两端分别与一个翻转支撑机构的转轴固定连接，所述工件仿形固定座的中部开设有用于放置待加工圆盘的仿形沉槽，所述仿形沉槽的上边缘和下边缘分别至少设置一个圆盘压紧模块，位于所述仿形沉槽的水平两侧分别开设一个通孔，与所述仿形沉槽同侧的所述工件仿形固定座的两端呈对称设置一对圆管定位模块，且所述圆管定位模块均位于同侧通孔的外边缘，与每个圆管定位模块背对的所述工件仿形固定座上分别设置一个与其相配合的圆管仿形夹紧模块，所述圆管仿形夹紧模块用于将待加工圆管夹紧在同侧的圆管定位模块上。

进一步地，所述圆盘压紧模块包括垂直设置在所述工件仿形固定座上的第一自动伸缩模块，所述第一自动伸缩模块的伸缩端设置有压紧板，所述压紧板上且朝向所述仿形沉槽一侧设置有压紧杆。

进一步地，所述第一自动伸缩模块采用电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者气动伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台。

进一步地，所述压紧杆螺纹连接在所述压紧板上。

进一步地，所述仿形沉槽的中部开设有减重孔。

进一步地，所述圆管定位模块包括设置在所述工件仿形固定座端部的第二自动伸缩模块，所述第二自动伸缩模块的伸缩端设置有定位支座，所述定位支座的前侧水平设置有定位销，且所述定位销水平指向所述仿形沉槽的中心。

进一步地，所述第二自动伸缩模块底部设置有第一安装板，所述第一安装板的两侧均开设有第一长槽孔，所述第一安装板通过安装在所述第一长槽孔内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座上。

进一步地，所述第一安装板的底部铣出第一导向凸台，所述工件仿形固定座上开设有与所述第一导向凸台相配合的第一导向槽。

所述第二自动伸缩模块采用电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者气动伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台。

进一步地，所述圆管仿形夹紧模块包括设置在所述工件仿形固定座上的第三自动伸缩模块，所述第三自动伸缩模块的伸缩端设置有夹紧板，所述夹紧板的内端由相应的通孔伸向所述定位销，所述夹紧板的的内端开设有与待加工圆管相配合的仿形孔，且所述仿形孔的内侧带有导向口。

进一步地，所述导向口为扩口形状。

进一步地，用于安装所述第三自动伸缩模块的工件仿形固定座上的通孔外边缘水平开设有第二长槽孔，所述第三自动伸缩模块通过安装在所述第二长槽孔内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座上。

进一步地，所述第三自动伸缩模块采用电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者气动伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台。

进一步地，所述翻转支撑机构包括设置在所述机架上的固定支架，所述固定支架上设置有第一轴座，所述第一轴座上转动设置有所述转轴，所述转轴的内端与所述工件仿形固定座的端部固定连接，所述转轴的外端由传动模块实现动力输入。

进一步地，所述传动模块采用齿轮传动结构，或者蜗轮蜗杆传动结构，或者链轮链条传动结构，或者齿轮齿条传动结构，或者棘轮棘爪传动结构。

进一步地，所述工件仿形固定座的两端分别设置有一个L形连接板，所述连接板上设置有支撑板，所述转轴的内端与同端的支撑板内孔通过轴孔过渡配合连接。

进一步地，所述机架的一端或两端分别设置一个用于控制所述圆盘压紧模块、所述圆管定位模块和所述圆管仿形夹紧模块启闭的控制按钮装置。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、本发明采用两个圆管定位模块和两个与其相配合的圆管仿形夹紧模块实现对待加工圆管的定位，同时利用工件仿形固定座的中部开设的用于放置待加工圆盘的仿形沉槽确保待加工圆盘的定位，解决了带法兰的待加工圆管与圆形内腔体的待加工圆盘焊接后同心度问题，使得法兰圆管与圆形腔体同心度一致，保证了产品质量。

2、本发明由于采用将待加工圆盘与两个待加工圆管之间的精确定位和固定，以及利用两端的翻转支撑机构为工人提供全方位的焊接位置，有利于工人选取最优的焊接位置完成待加工圆盘与待加工圆管的焊接，解决了焊接处焊接质量不高问题。

3、本发明由于采用两个圆管定位模块和两个与其相配合的圆管仿形夹紧模块实现对待加工圆管的定位，能够夹具设置完成之后，待加工圆管的定位就固定下来，解决了人工焊接后不同成品工件圆管的法兰端面距离不一致问题。

附图说明

图1为本发明的结构前视示意图；

图2为本发明的结构俯视示意图；

图3为本发明的结构立体示意图；

图4为本发明中工件仿形固定座的结构前视示意图；

图5为本发明中工件仿形固定座的结构后视示意图；

图6为本发明中工件仿形固定座的结构立体示意图；

图7为本发明中圆盘压紧模块的结构立体示意图；

图8为本发明中圆管定位模块的结构立体示意图；

图9为本发明中圆管仿形夹紧模块的结构立体示意图；

图10为本发明中翻转支撑机构的结构立体示意图；

图11为本发明的使用状态示意图。

附图标记：

机架1；翻转支撑机构2；工件仿形固定座3；转轴4；待加工圆盘5；仿形沉槽6；圆盘压紧模块7；通孔8；圆管定位模块9；圆管仿形夹紧模块10；第一自动伸缩模块11；压紧板12；压紧杆13；减重孔14；第二自动伸缩模块15；定位支座16；定位销17；第一安装板18；第一长槽孔19；第一导向凸台20；第一导向槽21；第三自动伸缩模块22；夹紧板23；待加工圆管24；仿形孔25；导向口26；第二长槽孔27；固定支架28；第一轴座29；传动模块30；从动齿轮31；第二轴座32；驱动轴33；主动齿轮34；手摇轮35；锁止模块36；连接板37；支撑板38；控制按钮装置39。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-11，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-11所示：一种电采暖炉水套焊接夹具，包括机架，所述机架上对称设置一对翻转支撑机构，工件仿形固定座的两端分别与一个翻转支撑机构的转轴固定连接，所述工件仿形固定座的中部开设有用于放置待加工圆盘的仿形沉槽，所述仿形沉槽的上边缘和下边缘分别至少设置一个圆盘压紧模块，位于所述仿形沉槽的水平两侧分别开设一个通孔，与所述仿形沉槽同侧的所述工件仿形固定座的两端呈对称设置一对圆管定位模块，且所述圆管定位模块均位于同侧通孔的外边缘，与每个圆管定位模块背对的所述工件仿形固定座上分别设置一个与其相配合的圆管仿形夹紧模块，所述圆管仿形夹紧模块用于将待加工圆管夹紧在同侧的圆管定位模块上。

具体而言，如图1至图6、及图11所示，一种电采暖炉水套焊接夹具，包括机架1，所述机架1上对称设置一对翻转支撑机构2，工件仿形固定座3的两端分别与一个翻转支撑机构2的转轴4固定连接，所述工件仿形固定座3的中部开设有用于放置待加工圆盘5的仿形沉槽6，所述仿形沉槽6的上边缘和下边缘分别设置一个圆盘压紧模块7，位于所述仿形沉槽6的水平两侧分别开设一个通孔8，与所述仿形沉槽6同侧的所述工件仿形固定座3的两端呈对称设置一对圆管定位模块9，且所述圆管定位模块9均位于同侧通孔8的外边缘，与每个圆管定位模块9背对的所述工件仿形固定座3上分别设置一个与其相配合的圆管仿形夹紧模块10，所述圆管仿形夹紧模块10用于将待加工圆管夹紧在同侧的圆管定位模块9上。

该实施例中，在仿形沉槽6的上边缘和下边缘分别设置一个圆盘压紧模块7，很显然，在仿形沉槽6的上边缘和下边缘也可以分别设置多个圆盘压紧模块7，比如分别设置2个、3个或4个等圆盘压紧模块7，同样能够起到对放置在仿形沉槽6内的待加工圆盘进行压紧。

根据本发明的一个实施例，如图7所示，所述圆盘压紧模块7包括垂直设置在所述工件仿形固定座3上的第一自动伸缩模块11，所述第一自动伸缩模块11的伸缩端设置有压紧板12，所述压紧板12上且朝向所述仿形沉槽6一侧设置有压紧杆13。

根据本发明的一个实施例，，所述第一自动伸缩模块11采用气动伸缩缸，很显然，所述第一自动伸缩模块11并不限于采用气动伸缩缸，也可以采用其他类似的自动伸缩模块，比如电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台等。

根据本发明的一个实施例，如图7所示，为了便于调整压紧杆13前端距离待加工圆盘的距离以适应不同高度的待加工圆盘的压紧，所述压紧杆13螺纹连接在所述压紧板12上。

根据本发明的一个实施例，如图4至6所示，为了减轻工件仿形固定座3的整体重量，在所述仿形沉槽6的中部开设有减重孔14。

根据本发明的一个实施例，如图8所示，所述圆管定位模块9包括设置在所述工件仿形固定座3端部的第二自动伸缩模块15，所述第二自动伸缩模块15的伸缩端设置有定位支座16，所述定位支座16的前侧水平设置有定位销17，且所述定位销17水平指向所述仿形沉槽6的中心。

根据本发明的一个实施例，如图8所示，所述第二自动伸缩模块15底部设置有第一安装板18，所述第一安装板18的两侧均开设有第一长槽孔19，所述第一安装板18通过安装在所述第一长槽孔19内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座3上。

根据本发明的一个实施例，如图4至6所示，所述第一安装板18的底部铣出第一导向凸台20，所述工件仿形固定座3上开设有与所述第一导向凸台20相配合的第一导向槽21。

根据本发明的一个实施例，所述第二自动伸缩模块15采用气动伸缩缸，很显然，所述第二自动伸缩模块15并不限于采用气动伸缩缸，也可以采用其他类似的自动伸缩模块，比如电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台等。

根据本发明的一个实施例，如图9所示，所述圆管仿形夹紧模块10包括设置在所述工件仿形固定座3上的第三自动伸缩模块22，所述第三自动伸缩模块22的伸缩端设置有夹紧板23，所述夹紧板23的内端由相应的通孔8伸向所述定位销17，所述夹紧板23的的内端开设有与待加工圆管24相配合的仿形孔25，且所述仿形孔25的内侧带有导向口26。

根据本发明的一个实施例，如图9所示，为了便于将待加工圆管的管体卡设在夹紧板23的仿形孔25内内，所述导向口26为扩口形状。

根据本发明的一个实施例，如图4至6所示，用于安装所述第三自动伸缩模块22的工件仿形固定座3上的通孔8外边缘水平开设有第二长槽孔27，所述第三自动伸缩模块22通过安装在所述第二长槽孔27内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座3上。

根据本发明的一个实施例，所述第三自动伸缩模块22采用气动伸缩缸，很显然，所述第三自动伸缩模块22并不限于采用气动伸缩缸，也可以采用其他类似的自动伸缩模块，比如电动伸缩缸，或者液压伸缩缸，或者丝杠滑块伸缩结构，或者直线滑台等。

根据本发明的一个实施例，如图10所示，所述翻转支撑机构2包括设置在所述机架1上的固定支架28，所述固定支架28上设置有第一轴座29，所述第一轴座29上转动设置有所述转轴4，所述转轴4的内端与所述工件仿形固定座3的端部固定连接，所述转轴4的外端由传动模块30实现动力输入。

该实施例中，翻转支撑机构2采用上述结构后，能够通过传动模块30的动力输入带动转轴4旋转，进而带动工件仿形固定座3旋转，完成所需的翻转。

根据本发明的一个实施例，如图10所示，所述传动模块30采用齿轮传动结构，一种具体的齿轮传动结构包括设置在所述转轴4外端的从动齿轮31，所述固定支架28上通过第二轴座32转动设置有驱动轴33，所述驱动轴33的内端设置有与所述从动齿轮31相配合的主动齿轮34，所述驱动轴33的外端由手摇轮35手动驱动，所述第二轴座32上设置有锁止模块36。

该实施例中，所述锁止模块36采用锁紧螺钉，当然也可以采用其他类型，比如棘爪棘轮锁止等；另外，所述驱动轴33的外端也可以采用马达驱动；当然，所述传动模块30并不限于采用齿轮传动结构，也可以采用蜗轮蜗杆传动结构，或者链轮链条传动结构，或者齿轮齿条传动结构，或者棘轮棘爪传动结构等。

根据本发明的一个实施例，如图4至6所示，所述工件仿形固定座3的两端分别设置有一个L形连接板37，所述连接板37上设置有支撑板38，所述转轴4的内端与同端的支撑板38内孔通过轴孔过渡配合连接。

该实施例中，在工件仿形固定座3的两端分别设置有一个L形连接板37，在连接板37上设置有支撑板38，且转轴4的内端与同端的支撑板38内孔通过轴孔过渡配合连接，采用上述结构后，将工件仿形固定座3的整体重心置于两从动齿轮的轴心线上，这样手摇翻转时，整体重心不会发生较大变化，手摇不费力，降低工作强度。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，所述机架1的两端分别设置一个用于控制所述圆盘压紧模块7、所述圆管定位模块9和所述圆管仿形夹紧模块10启闭的控制按钮装置39。

该实施例中，在机架1的两端分别设置一个控制按钮装置39，这样只需人手按下其中一个控制按钮装置的启动键后，夹具开始工作，结束操作同理也是按下任何一个控制按钮装置中的停止键即可结束。这样能够避免焊接结束后，人如果在对面工位，还需要到初始按下启动键的位置来按下停止键结束焊接带来的不方便，使用更加便捷高效。很显然，也可以在所述机架1的一端设置控制按钮装置39。

本发明的工作方法（或工作原理）：

如图11所示，以传动模块采用手动式齿轮传动结构为例，通过手摇轮35将工件仿形固定座3摇至水平位置；将带法兰的待加工圆管24穿进待加工圆盘5的两通孔内，将待加工圆盘5置于工件仿形固定座3的仿形沉槽6内，两待加工圆管24分别卡在相应的仿形孔25内；按下机架1上的控制按钮装置39，圆管定位模块9中的气缸活塞杆推出带动前端的定位销17推出，圆管仿形夹紧模块10中的气缸活塞杆回退带着夹紧板23夹紧，待加工圆管在夹紧板23的拉力下向定位销17靠近直至插进定位销内，此时圆盘压紧模块7的压紧杆下压至待加工圆盘5的表面，将其压紧，开始手工对待加工圆盘5与待加工圆管24连接处进行焊接，焊接时刻通过两边的手摇轮35调整工件仿形固定座3的角度；焊接结束后，通过任何一个控制按钮装置39都可以拿掉完成焊接的工件，焊接结束。本发明采用两个圆管定位模块和两个与其相配合的圆管仿形夹紧模块实现对待加工圆管的定位，同时利用工件仿形固定座上开设的仿形沉槽确保待加工圆盘的定位，有效确保了两个圆管与圆盘的内腔体两通孔的同心度、焊缝质量及焊接后两个圆管外端之间的距离。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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 (10)

1.一种电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上对称设置一对翻转支撑机构(2)，工件仿形固定座(3)的两端分别与一个翻转支撑机构(2)的转轴(4)固定连接，所述工件仿形固定座(3)的中部开设有用于放置待加工圆盘(5)的仿形沉槽(6)，所述仿形沉槽(6)的上边缘和下边缘分别至少设置一个圆盘压紧模块(7)，位于所述仿形沉槽(6)的水平两侧分别开设一个通孔(8)，与所述仿形沉槽(6)同侧的所述工件仿形固定座(3)的两端呈对称设置一对圆管定位模块(9)，且所述圆管定位模块(9)均位于同侧通孔(8)的外边缘，与每个圆管定位模块(9)背对的所述工件仿形固定座(3)上分别设置一个与其相配合的圆管仿形夹紧模块(10)，所述圆管仿形夹紧模块(10)用于将待加工圆管夹紧在同侧的圆管定位模块(9)上。

2.如权利要求1所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述圆盘压紧模块(7)包括垂直设置在所述工件仿形固定座(3)上的第一自动伸缩模块(11)，所述第一自动伸缩模块(11)的伸缩端设置有压紧板(12)，所述压紧板(12)上且朝向所述仿形沉槽(6)一侧设置有压紧杆(13)。

3.如权利要求1所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述圆管定位模块(9)包括设置在所述工件仿形固定座(3)端部的第二自动伸缩模块(15)，所述第二自动伸缩模块(15)的伸缩端设置有定位支座(16)，所述定位支座(16)的前侧水平设置有定位销(17)，且所述定位销(17)水平指向所述仿形沉槽(6)的中心。

4.如权利要求3所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述第二自动伸缩模块(15)底部设置有第一安装板(18)，所述第一安装板(18)的两侧均开设有第一长槽孔(19)，所述第一安装板(18)通过安装在所述第一长槽孔(19)内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座(3)上。

5.如权利要求4所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述第一安装板(18)的底部铣出第一导向凸台(20)，所述工件仿形固定座(3)上开设有与所述第一导向凸台(20)相配合的第一导向槽(21)。

6.如权利要求3所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述圆管仿形夹紧模块(10)包括设置在所述工件仿形固定座(3)上的第三自动伸缩模块(22)，所述第三自动伸缩模块(22)的伸缩端设置有夹紧板(23)，所述夹紧板(23)的内端由相应的通孔(8)伸向所述定位销(17)，所述夹紧板(23)的的内端开设有与待加工圆管(24)相配合的仿形孔(25)，且所述仿形孔(25)的内侧带有导向口(26)。

7.如权利要求6所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：用于安装所述第三自动伸缩模块(22)的工件仿形固定座(3)上的通孔(8)外边缘水平开设有第二长槽孔(27)，所述第三自动伸缩模块(22)通过安装在所述第二长槽孔(27)内的紧固件紧固在所述工件仿形固定座(3)上。

8.如权利要求1所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述翻转支撑机构(2)包括设置在所述机架(1)上的固定支架(28)，所述固定支架(28)上设置有第一轴座(29)，所述第一轴座(29)上转动设置有所述转轴(4)，所述转轴(4)的内端与所述工件仿形固定座(3)的端部固定连接，所述转轴(4)的外端由传动模块(30)实现动力输入。

9.如权利要求1所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述工件仿形固定座(3)的两端分别设置有一个L形连接板(37)，所述连接板(37)上设置有支撑板(38)，所述转轴(4)的内端与同端的支撑板(38) 内孔通过轴孔过渡配合连接。

10.如权利要求1至9任一项所述的电采暖炉水套焊接夹具，其特征在于：所述机架(1)的一端或两端分别设置一个用于控制所述圆盘压紧模块(7)、所述圆管定位模块(9)和所述圆管仿形夹紧模块(10)启闭的控制按钮装置(39)。

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