CN114589448B - 一种高精度仪表焊接夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高精度仪表焊接夹持机构，涉及高精度仪表制造技术领域，包括：焊接工装主架体；所述焊接工装主架体的上方固定连接有夹紧驱动件，且焊接工装主架体的下方固定连接有对中驱动件；其具有对对接位置工件测量与限定的功能，通过对中机构可以准确确定工装与对接位置的方向和位置，并确定圆柱结构的工件的轴线位置，对拼接件进行位置和方向的固定，精确两连接件的同轴度，进一步提高装配工艺，解决了就目前传统管状结构的零件组装而言，需要调节并保持两零件之间的位置关系，现有的用于柱状零件对接的定位工装使用时,对中不准确会造成焊接组装后两段工件的同轴度偏差较大，导致仪表精度降低，还会影响焊接强度的问题。

Description

一种高精度仪表焊接夹持机构

技术领域

本发明涉及高精度仪表制造技术领域，特别涉及一种高精度仪表焊接夹持机构。

背景技术

在高精度仪表的装配和制造过程中，为了使仪表具有较高的精度，因此在仪表的装配过程中需要保证较高的装配精度，在对两组管状零件的装配过程中，管状结构的零件之间的连接有焊接、胶接、螺栓连接等方式，在需要保证所组装零件之间的强度的同时，还需要保证所装配组件精确的位置关系，例如平行度、垂直度、同轴度等，所组装零件的位置关系可能会对仪表的精准性造成较大影响。

例如公开号为CN212095105U的专利，其公开了一种高精度仪表焊接夹持机构，包括安装座；固定在所述安装座上，并能够驱动连接在其两端的上连接块和下连接块沿其轴向运动的双向工作缸；与上连接块固定的上夹持臂，其具有上夹持部和沿双向工作缸作动方向设置的上齿条；固定至下连接块的下夹持臂，其具有上夹持部和沿双向工作缸作动方向设置的上齿条；以及以可转动方式安装在上夹持部和下夹持部之间的导向齿轮，其与上齿条和下齿条啮合。

然而，就目前传统管状结构的零件组装而言，在对两管状或柱状零件进行焊接时，在两零件对接过程中，需要调节并保持两零件之间的位置关系，现有的用于柱状零件对接的定位工装使用时，对两处零件之间的对接同轴度不方便调节，对中不准确会造成焊接组装后两段工件的同轴度偏差较大，导致仪表精度降低，还会影响焊接强度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高精度仪表焊接夹持机构，其具有对对接位置工件测量与限定的功能，通过对中机构可以准确确定工装与对接位置的方向和位置，并确定圆柱结构的工件的轴线位置，对拼接件进行位置和方向的固定，精确两连接件的同轴度，进一步提高装配工艺，避免由于同轴度偏差较大导致仪表精度降低，影响焊接强度的问题。

本发明提供了一种高精度仪表焊接夹持机构，具体包括：焊接工装主架体；所述焊接工装主架体的上方固定连接有夹紧驱动件，且焊接工装主架体的下方固定连接有对中驱动件；所述夹紧驱动件的输出端固定连接有夹紧蜗杆；所述对中驱动件的输出端固定连接有对中蜗杆；夹紧同步轴，所述夹紧同步轴通过轴承转动连接在焊接工装主架体上；对中同步轴，所述对中同步轴通过轴承转动连接在焊接工装主架体上；同步夹紧组，所述同步夹紧组设有两组，两组同步夹紧组均活动连接在焊接工装主架体内部，且上方的同步夹紧组连接夹紧同步轴的前端，下方的同步夹紧组连接对中同步轴的前端；所述同步夹紧组为两组对接式夹块互相对接形成；上夹紧连杆，所述上夹紧连杆设有两处，两处上夹紧连杆通过焊接分别连接在上方的两组对接式夹块的前方，且上夹紧连杆的前端内侧固定连接夹紧弧板的外表面；下对中连杆，所述下对中连杆设有两处，两处下对中连杆分别固定连接在下方的两组对接式夹块的前方，且下对中连杆的前方内侧固定连接对中角架，两对中角架的中心线与两夹紧弧板的中心线重合。

可选地，所述焊接工装主架体的两侧分别向前折弯设置有一处侧导向架，且侧导向架的内表面上固定连接有四处圆柱结构的侧导向柱。

可选地，所述夹紧同步轴的后端固定连接有夹紧蜗轮，夹紧蜗轮与夹紧蜗杆连接形成蜗轮蜗杆传动，夹紧同步轴的前端固定连接有夹紧同步齿轮。

可选地，所述对中同步轴的后端固定连接有对中蜗轮，对中蜗轮与对中蜗杆连接形成蜗轮蜗杆传动，对中同步轴的前端固定连接有对中同步齿轮。

可选地，所述对接式夹块的后表面外侧固定连接有导向块，对接式夹块的里端开设有矩形槽体结构的导向滑槽，对接式夹块的内表面固定连接有推进齿条。

可选地，所述导向块上开设有两处平衡导向孔。

可选地，所述推进齿条的另一端固定连接有矩形柱体结构的推进导杆，推进导杆滑动连接另一处对接式夹块的导向滑槽。

可选地，所述夹紧弧板为弧形结构的板体，且夹紧弧板的板体两侧分别固定连接有一处护板内导板，护板内导板上开设有两处螺孔结构的内螺旋推进孔，夹紧弧板内表面上固定连接有两处推进导板，两处推进导板位于护板内导板位置的内侧，且推进导板垂直于夹紧弧板的表面，推进导板上转动连接有两处调节卡轮，两处护板内导板的内侧分别活动连接有一处定位卡板。

可选地，所述定位卡板的外表面通过轴承转动连接有两处卡板旋杆，卡板旋杆与内螺旋推进孔形成螺旋连接，定位卡板的内表面上侧和下侧分别开设有一处锁紧内弧，锁紧内弧的内弧面上设有凸纹结构的内弧防滑纹。

可选地，所述对中角架的内侧面上设有折杆结构的架体，且对中角架的中间开设有一处圆孔结构的内收置槽，内收置槽内滑动连接有伸缩滑柱，伸缩滑柱的上端固定连接伸缩角架，伸缩角架上同样设有折杆结构的架体。

有益效果

根据本发明的各实施例的仪表用高精度焊接工装，与传统焊接工装相比，其具有对对接位置工件测量与限定的功能，通过对中机构可以准确确定工装与对接位置的方向和位置，并确定圆柱结构的工件的轴线位置，对拼接件进行位置和方向的固定，精确两连接件的同轴度，进一步提高装配工艺，避免由于同轴度偏差较大导致仪表精度降低，影响焊接强度的问题。

此外，通过两处驱动机构与两组同步夹紧组的作用，两处驱动机构分别对上方的一组同步夹紧组与下方的一组同步夹紧组进行驱动，在驱动过程中，驱动件固定连接并驱动蜗杆转动，蜗杆与同步轴的蜗轮连接，形成蜗轮蜗杆传动，通过蜗轮蜗杆传动带动同步轴转动，并通过同步轴的同步齿轮同时啮合两组对接式夹块的推进齿条，通过一处同步齿轮与两处推进齿条啮合连接，形成齿轮齿条传动，即可通过一处同步齿轮带动两组对接式夹块进行反向推进驱动，且两侧的推进距离相等，从而保证工件的中心不发生变化，通过两组对接式夹块的同步反向移动实现同步夹紧组的收缩或伸展，实现对工件的定位和夹紧；通过两处驱动机构与两组同步夹紧组的配合实现对两组定位夹紧机构的分别驱动，可以适应对不同外径的两处工件位置关系进行固定。

此外，通过对中角架的作用，在下方的两组对接式夹块的带动下，当两组对接式夹块收缩时，推动两对中角架向中间移动，通过对中角架的折杆对工件的外圆面进行夹紧固定，两侧的折杆的内表面与工件圆弧面接触，起到对圆柱结构工件夹紧的效果，通过伸缩角架在对中角架上方收缩和伸展，可以对定位件进行延伸，进一步稳定夹紧对中效果，通过对中机构保持工装底部的工件与工装的水平方向保持垂直，从而保证底部工件与工装之间的位置关系。

此外，通过两夹紧弧板的作用，当工装与下方的工件完成对中和定位时，在上方的两组对接式夹块收缩带动的过程中，两夹紧弧板向中间收缩，通过两夹紧弧板上的四个方向的调节卡轮与工件外圆面接触，实现对工件的固定，且两对中角架的中心线与两夹紧弧板的中心线重合，由此保持两工件处于同轴状态，当调节上方柱形工件与下方工件之间的距离时，向外旋转卡板旋杆，将定位卡板向外调节，锁紧内弧脱离对调节卡轮的锁紧，使上方柱形工件与调节卡轮形成滚动连接，即可调节上方柱形工件与下方工件之间的距离，即可对两工件进行焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的高精度焊接夹持机构的整体结构的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例高精度焊接夹持机构后方的示意图；

图3示出了根据本发明的实施例空载时的示意图；

图4示出了根据本发明的实施例内部的示意图；

图5示出了根据本发明的实施例夹紧机构的示意图；

图6示出了根据本发明的实施例对中机构的示意图；

图7示出了根据本发明的实施例焊接工装主架体的示意图；

图8示出了根据本发明的实施例夹紧弧板的示意图；

图9示出了根据本发明的实施例推进导板的示意图；

图10示出了根据本发明的实施例图4的A处局部放大的示意图；

图11示出了根据本发明的实施例图5的B处局部放大的示意图；

图12示出了根据本发明的实施例图9的C处局部放大的示意图。

附图标记列表

1、焊接工装主架体；101、侧导向架；102、侧导向柱；2、夹紧驱动件；3、对中驱动件；4、夹紧蜗杆；5、对中蜗杆；6、夹紧同步轴；601、夹紧蜗轮；602、夹紧同步齿轮；7、对中同步轴；701、对中蜗轮；702、对中同步齿轮；8、对接式夹块；801、导向块；8011、平衡导向孔；802、导向滑槽；803、推进齿条；8031、推进导杆；9、上夹紧连杆；10、夹紧弧板；1001、护板内导板；10011、内螺旋推进孔；1002、推进导板；10021、调节卡轮；1003、定位卡板；10031、卡板旋杆；1004、锁紧内弧；10041、内弧防滑纹；11、下对中连杆；12、对中角架；1201、内收置槽；1202、伸缩角架；12021、伸缩滑柱。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。

实施例：请参考图1至图12：

本发明提出了一种高精度仪表焊接夹持机构，包括焊接工装主架体1；所述焊接工装主架体1的上方固定连接有夹紧驱动件2，且焊接工装主架体1的下方固定连接有对中驱动件3，如图7所示，焊接工装主架体1的两侧分别向前折弯设置有一处侧导向架101，且侧导向架101的内表面上固定连接有四处圆柱结构的侧导向柱102；侧导向柱102与平衡导向孔8011滑动连接，对对接式夹块8起到平衡支撑和导向的作用；所述夹紧驱动件2的输出端固定连接有夹紧蜗杆4；所述对中驱动件3的输出端固定连接有对中蜗杆5；夹紧同步轴6，所述夹紧同步轴6通过轴承转动连接在焊接工装主架体1上；对中同步轴7，所述对中同步轴7通过轴承转动连接在焊接工装主架体1上；同步夹紧组，所述同步夹紧组设有两组，两组同步夹紧组均活动连接在焊接工装主架体1内部，且上方的同步夹紧组连接夹紧同步轴6的前端，下方的同步夹紧组连接对中同步轴7的前端；所述同步夹紧组为两组对接式夹块8互相对接形成；上夹紧连杆9，所述上夹紧连杆9设有两处，两处上夹紧连杆9通过焊接分别连接在上方的两组对接式夹块8的前方，且上夹紧连杆9的前端内侧固定连接夹紧弧板10的外表面；下对中连杆11，所述下对中连杆11设有两处，两处下对中连杆11分别固定连接在下方的两组对接式夹块8的前方，且下对中连杆11的前方内侧固定连接对中角架12，两对中角架12的中心线与两夹紧弧板10的中心线重合。

此外，根据本发明的实施例，如图7所示，夹紧同步轴6的后端固定连接有夹紧蜗轮601，夹紧蜗轮601与夹紧蜗杆4连接形成蜗轮蜗杆传动，夹紧同步轴6的前端固定连接有夹紧同步齿轮602；对中同步轴7的后端固定连接有对中蜗轮701，对中蜗轮701与对中蜗杆5连接形成蜗轮蜗杆传动，对中同步轴7的前端固定连接有对中同步齿轮702；通过两处驱动机构与两组同步夹紧组的作用，两处驱动机构分别对上方的一组同步夹紧组与下方的一组同步夹紧组进行驱动，在驱动过程中，驱动件固定连接并驱动夹紧蜗杆4或对中蜗杆5转动，蜗杆与同步轴的蜗轮连接，形成蜗轮蜗杆传动，通过蜗轮蜗杆传动带动同步轴转动，并通过同步轴的同步齿轮同时啮合两组对接式夹块8的推进齿条803，通过一处同步齿轮与两处推进齿条803啮合连接，形成齿轮齿条传动，即可通过一处同步齿轮带动两组对接式夹块8进行反向推进驱动，且两侧的推进距离相等，从而保证工件的中心不发生变化，通过两组对接式夹块8的同步反向移动实现同步夹紧组的收缩或伸展，实现对工件的定位和夹紧。

此外，根据本发明的实施例，如图6所示，对接式夹块8的后表面外侧固定连接有导向块801，导向块801上开设有两处平衡导向孔8011，对接式夹块8的里端开设有矩形槽体结构的导向滑槽802，对接式夹块8的内表面固定连接有推进齿条803，推进齿条803的另一端固定连接有矩形柱体结构的推进导杆8031，推进导杆8031滑动连接另一处对接式夹块8的导向滑槽802；常态下，两组对接式夹块8配合状态下，推进导杆8031与导向滑槽802形成滑动连接，起到导向作用，对两处对接式夹块8起到平衡作用，通过一处同步齿轮与两处推进齿条803啮合连接，形成齿轮齿条传动，即可通过一处同步齿轮带动两组对接式夹块8进行反向推进驱动，且两侧的推进距离相等，从而保证工件的中心不发生变化，起到定位和夹紧的作用。

此外，根据本发明的实施例，如图10所示，夹紧弧板10为弧形结构的板体，且夹紧弧板10的板体两侧分别固定连接有一处护板内导板1001，护板内导板1001上开设有两处螺孔结构的内螺旋推进孔10011，夹紧弧板10内表面上固定连接有两处推进导板1002，两处推进导板1002位于护板内导板1001位置的内侧，且推进导板1002垂直于夹紧弧板10的表面，推进导板1002上转动连接有两处调节卡轮10021，两处护板内导板1001的内侧分别活动连接有一处定位卡板1003，定位卡板1003的外表面通过轴承转动连接有两处卡板旋杆10031，卡板旋杆10031与内螺旋推进孔10011形成螺旋连接，定位卡板1003的内表面上侧和下侧分别开设有一处锁紧内弧1004，锁紧内弧1004的内弧面上设有凸纹结构的内弧防滑纹10041；通过两夹紧弧板10的作用，当工装与下方的工件完成对中和定位时，在上方的两组对接式夹块8收缩带动的过程中，两夹紧弧板10向中间收缩，通过两夹紧弧板10上的四个方向的调节卡轮10021与工件外圆面接触，实现对工件的固定，且两对中角架12的中心线与两夹紧弧板10的中心线重合，由此保持两工件处于同轴状态，当调节上方柱形工件与下方工件之间的距离时，向外旋转卡板旋杆10031，将定位卡板1003向外调节，锁紧内弧1004脱离对调节卡轮10021的锁紧，使上方柱形工件与调节卡轮10021形成滚动连接，即可调节上方柱形工件与下方工件之间的距离，即可对两工件进行焊接。

此外，根据本发明的实施例，如图11所示，对中角架12的内侧面上设有折杆结构的架体，且对中角架12的中间开设有一处圆孔结构的内收置槽1201，内收置槽1201内滑动连接有伸缩滑柱12021，伸缩滑柱12021的上端固定连接伸缩角架1202，伸缩角架1202上同样设有折杆结构的架体；通过对中角架12的作用，在下方的两组对接式夹块8的带动下，当两组对接式夹块8收缩时，推动两对中角架12向中间移动，通过对中角架12的折杆对工件的外圆面进行夹紧固定，两侧的折杆的内表面与工件圆弧面接触，起到对圆柱结构工件夹紧的效果，通过伸缩角架1202在对中角架12上方收缩和伸展，可以对定位件进行延伸，进一步稳定夹紧对中效果，通过对中机构保持工装底部的工件与工装的水平方向保持垂直，从而保证底部工件与工装之间的位置关系。

本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，首先，将下方工件的焊接面朝向上方，而后将下方工件放入两对中角架12中间，控制对中驱动件3转动，通过对中同步轴7的传动，带动下方的两组对接式夹块8进行反向推进驱动，将下方工件进行夹紧，且两侧的推进距离相等，从而保证工件的中心不发生变化，通过两组对接式夹块8的同步反向移动实现同步夹紧组的收缩，通过对中角架12的折杆对工件的外圆面进行夹紧固定，两侧的折杆的内表面与工件圆弧面接触，起到对圆柱结构工件夹紧的效果，通过伸缩角架1202在对中角架12上方收缩和伸展，可以对定位件进行延伸，进一步稳定夹紧对中效果，通过对中机构保持工装底部的工件与工装的水平方向保持垂直，从而保证底部工件与工装之间的位置关系，而后将上方工件的被焊接面朝向下方，插入两夹紧弧板10中间，驱动夹紧驱动件2转动，同样的，通过夹紧同步轴6的传动效果对两组对接式夹块8收缩，上方的两组对接式夹块8收缩带动的过程中，两夹紧弧板10向中间收缩，通过两夹紧弧板10上的四个方向的调节卡轮10021与工件外圆面接触，实现对工件的固定，且两对中角架12的中心线与两夹紧弧板10的中心线重合，由此保持两工件处于同轴状态，当调节上方柱形工件与下方工件之间的距离时，向外旋转卡板旋杆10031，将定位卡板1003向外调节，锁紧内弧1004脱离对调节卡轮10021的锁紧，使上方柱形工件与调节卡轮10021形成滚动连接，即可调节上方柱形工件与下方工件之间的距离，即可对两工件进行焊接固定，即可实现工件的组装，保证了工件组装的位置准确度的同时，使焊接进一步平稳，有利于实现高精度的焊接。

最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (5)

1.一种高精度仪表焊接夹持机构，其特征在于，包括：焊接工装主架体（1）；所述焊接工装主架体（1）的上方固定连接有夹紧驱动件（2），且焊接工装主架体（1）的下方固定连接有对中驱动件（3）；所述夹紧驱动件（2）的输出端固定连接有夹紧蜗杆（4）；所述对中驱动件（3）的输出端固定连接有对中蜗杆（5）；夹紧同步轴（6），所述夹紧同步轴（6）通过轴承转动连接在焊接工装主架体（1）上，所述夹紧同步轴（6）的后端固定连接有夹紧蜗轮（601），夹紧蜗轮（601）与夹紧蜗杆（4）连接形成蜗轮蜗杆传动，夹紧同步轴（6）的前端固定连接有夹紧同步齿轮（602）；对中同步轴（7），所述对中同步轴（7）通过轴承转动连接在焊接工装主架体（1）上，所述对中同步轴（7）的后端固定连接有对中蜗轮（701），对中蜗轮（701）与对中蜗杆（5）连接形成蜗轮蜗杆传动，对中同步轴（7）的前端固定连接有对中同步齿轮（702）；同步夹紧组，所述同步夹紧组设有两组，两组同步夹紧组均活动连接在焊接工装主架体（1）内部，且上方的同步夹紧组连接夹紧同步轴（6）的前端，下方的同步夹紧组连接对中同步轴（7）的前端；所述同步夹紧组为两组对接式夹块（8）互相对接形成；上夹紧连杆（9），所述上夹紧连杆（9）设有两处，两处上夹紧连杆（9）通过焊接分别连接在上方的两组对接式夹块（8）的前方，且上夹紧连杆（9）的前端内侧固定连接夹紧弧板（10）的外表面，所述夹紧弧板（10）为弧形结构的板体，且夹紧弧板（10）的板体两侧分别固定连接有一处护板内导板（1001），护板内导板（1001）上开设有两处螺孔结构的内螺旋推进孔（10011），夹紧弧板（10）内表面上固定连接有两处推进导板（1002），两处推进导板（1002）位于护板内导板（1001）位置的内侧，且推进导板（1002）垂直于夹紧弧板（10）的表面，推进导板（1002）上转动连接有两处调节卡轮（10021），两处护板内导板（1001）的内侧分别活动连接有一处定位卡板（1003），所述定位卡板（1003）的外表面通过轴承转动连接有两处卡板旋杆（10031），卡板旋杆（10031）与内螺旋推进孔（10011）形成螺旋连接，定位卡板（1003）的内表面上侧和下侧分别开设有一处锁紧内弧（1004），锁紧内弧（1004）的内弧面上设有凸纹结构的内弧防滑纹（10041）；下对中连杆（11），所述下对中连杆（11）设有两处，两处下对中连杆（11）分别固定连接在下方的两组对接式夹块（8）的前方，且下对中连杆（11）的前方内侧固定连接对中角架（12），两对中角架（12）的中心线与两夹紧弧板（10）的中心线重合，所述对中角架（12）的内侧面上设有折杆结构的架体，且对中角架（12）的中间开设有一处圆孔结构的内收置槽（1201），内收置槽（1201）内滑动连接有伸缩滑柱（12021），伸缩滑柱（12021）的上端固定连接伸缩角架（1202），伸缩角架（1202）上同样设有折杆结构的架体。

2.如权利要求1所述一种高精度仪表焊接夹持机构，其特征在于：所述焊接工装主架体（1）的两侧分别向前折弯设置有一处侧导向架（101），且侧导向架（101）的内表面上固定连接有四处圆柱结构的侧导向柱（102）。

3.如权利要求1所述一种高精度仪表焊接夹持机构，其特征在于：所述对接式夹块（8）的后表面外侧固定连接有导向块（801），对接式夹块（8）的里端开设有矩形槽体结构的导向滑槽（802），对接式夹块（8）的内表面固定连接有推进齿条（803）。

4.如权利要求3所述一种高精度仪表焊接夹持机构，其特征在于：所述导向块（801）上开设有两处平衡导向孔（8011）。

5.如权利要求4所述一种高精度仪表焊接夹持机构，其特征在于：所述推进齿条（803）的另一端固定连接有矩形柱体结构的推进导杆（8031），推进导杆（8031）滑动连接另一处对接式夹块（8）的导向滑槽（802）。

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