CN116329868A - 一种燕尾槽管件夹持工装、灯杆组焊装置及灯杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燕尾槽管件夹持工装、灯杆组焊装置及灯杆，属于焊接用定位装置技术领域，灯杆包括两根燕尾槽管件，燕尾槽管件的截面呈U型结构，底板具有燕尾槽，两侧板的边沿处均具有三角槽，夹持工装包括矩形管，顶面设有导向柱，导向柱的外部设有张紧块，张紧块截面为等腰梯形，张紧块与驱动杆配合，用于带动张紧块绕导向柱转动，张紧块转动的同时沿导向柱的轴线移动。组焊装置包括两组燕尾槽管件夹持工装，二者相互平行，均绕各自的轴线转动设置，且二者之间的间距可调。夹持工装可快速对燕尾槽管件进行夹持，并通过组焊装置对两根燕尾槽管件进行自动定位，不仅具有较高的夹持及定位精度，而且可有效提高生产效率。

Description

一种燕尾槽管件夹持工装、灯杆组焊装置及灯杆

技术领域

本发明属于管件焊接用定位装置技术领域，尤其涉及一种燕尾槽管件夹持工装、灯杆组焊装置及灯杆。

背景技术

各类应用于城市照明的路灯灯杆，为了进一步拓展灯杆的功能作用，通常会在灯杆的外壁沿长度方向设置安装槽，用于挂接外部装置，如摄像头、信号发射器，指示牌等，而现有灯杆在外壁设置安装槽主要有两种方式，其中一种是使安装槽与灯杆一体拉拔成型，此种灯杆适合采用铝型材制作，由于铝型材结构强度较低，因而仅适合用于较短的灯杆；另一种是利用钢板经过折弯形成，然后通过焊接将接缝进行焊接固定，以形成灯杆，此类灯杆上的安装槽采用折弯形成，但是因为需要折弯的面较多，导致无法采用一块钢板折弯形成，所以通常会采用两块钢板分别折弯形成一半的管件结构，然后通过焊接的方式将两根管件的两条接缝进行焊接，以形成最终的灯杆。但是此种方式制作灯杆时，需要对两根管件进行精确的拼接定位，才能保证灯杆最终的形状及结构强度，目前只能通将两块管件放置在焊接平台上，然后利用C型老虎夹对两根管件进行夹紧，然后依次对两条焊缝进行焊接。此种夹持定位方式的定位精度较低，而且拼接时的调节过程较为繁琐，较为影响生产效率。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种燕尾槽管件夹持工装、灯杆组焊装置及灯杆，夹持工装可快速对燕尾槽管件进行夹持，并通过组焊装置对两根燕尾槽管件进行自动定位，不仅具有较高的夹持及定位精度，而且可有效提高生产效率。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种燕尾槽管件夹持工装，燕尾槽管件的截面呈U型结构，其底板具有向内成型的燕尾槽。燕尾槽管件夹持工装，包括矩形管，其顶面垂直穿设有导向柱，导向柱的外部同轴套设有张紧块，张紧块在宽度方向的投影为等腰梯形，用于配合燕尾槽，其宽度尺寸小于燕尾槽的槽口尺寸，张紧块与一根驱动杆配合，驱动杆平行设于矩形管上，通过沿长度方向移动驱动杆，以带动张紧块绕导向柱转动，张紧块转动的同时沿导向柱的轴线移动。

一种灯杆组焊装置，包括两组上述的燕尾槽管件夹持工装，两组燕尾槽管件夹持工装相互平行，且均绕各自的轴线转动设置，两组燕尾槽管件夹持工装之间的间距可调。

一种灯杆，利用上述的灯杆组焊装置制成，燕尾槽管件的截面呈U型结构，其底板具有燕尾槽，且两侧板的边沿处均具有三角槽，两条三角槽底板的边沿均具有垂直折弯的凸板，且两条三角槽的凸板相对设置，两根燕尾槽管件拼接后，相接侧板的两条三角槽构成一独立的拼接燕尾槽，且两根燕尾槽管件两侧的凸板相互贴合。

本发明的有益效果在于：利用夹持工装对燕尾槽管件进行夹持固定，并通过组焊装置对燕尾槽管件进行拼接，均能实现自动化，不仅具有较高的工作效率，而且能有效保证拼接定位精度，提高灯杆的产品质量。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请燕尾槽管件夹持工装一种优选结构的整体示意图。

图2示出了张紧块松开状态以及张紧块与驱动杆的一种优选结构示意图。

图3示出了张紧块夹紧状态时燕尾槽管件夹持工装的结构示意图。

图4示出了张紧块与导向柱的一种优选结构示意图。

图5示出了本申请灯杆组焊装置的一种优选结构示意图。

图6示出了图5中A处的局部放大图。

图7示出了本申请灯杆组焊装置放置燕尾槽管件时的端面视图。

图8示出了图7中B处的局部放大图。

图9示出了本申请灯杆组焊装置转动燕尾槽管件时的端面视图。

图10示出了灯杆拼接完成时本申请灯杆组焊装置的端面视图。

图11示出了图10中C处的局部放大图。

图12示出了灯杆拼接完成时本申请灯杆组焊装置的轴侧图。

图13示出了张紧块松开之后本申请灯杆组焊装置的端面视图。

图14示出了图13中D处的局部放大图。

图15示出了本申请灯杆的结构示意图。

图中标记：矩形管-11、导向柱-12、斜槽-121、张紧块-13、导向管-131、导向销-132、直齿轮-133、圆管-134、驱动杆-14、输送滚组-15、伸缩气缸-16、配重块-17、下拉杆-2、三角块-21、支撑滚轮-22、滑动座-3、弹簧-31、凸板-91。

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，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图15所示，一种灯杆，包括两根燕尾槽管件，燕尾槽管件的截面呈U型结构，其底板具有燕尾槽，且两侧板的边沿处均具有三角槽，两条三角槽底板的边沿均具有垂直折弯的凸板91，且两条三角槽的凸板91相对设置，均朝向U型结构的中部，两根燕尾槽管件拼接后，相接侧板的两条三角槽构成一独立的拼接燕尾槽，且两根燕尾槽管件两侧的凸板91相互贴合，以使得两根燕尾槽管件在拼接时更加容易对齐，并有利于提高灯杆焊缝处的结构强度。而且凸板91经折弯形成，折弯时在拐角处的外部将自然形成圆弧角，当两块凸板91贴合之后外部的圆弧角刚好形成凹槽结构，如图11及图14中的e处的三角形填充部位所示，借助该凹槽结构可用于堆积焊料，以减少加工坡口的环节，从而节约灯杆的加工工序。

实施例2

如图1至图3所示，一种燕尾槽管件夹持工装，用于夹持实施例记载的燕尾槽管件，夹持工装包括矩形管11，也可采用圆管或其余结构的多边形管，其顶面垂直穿设有导向柱12，导向柱12的外部同轴套设有张紧块13，张紧块13在宽度方向的投影为等腰梯形，用于配合燕尾槽，其宽度尺寸小于燕尾槽的槽口尺寸，张紧块13与一根驱动杆14配合，驱动杆14平行设于矩形管11上，其设于矩形管11的内部或外侧，通过沿长度方向移动驱动杆14，以带动张紧块13绕导向柱12转动，张紧块13转动的同时沿导向柱12的轴线移动。

具体的，张紧块13与驱动杆14之间可采用摩擦配合，如在张紧块13的下段设置一圆管，将圆管套设在导向柱12外部，圆管的外壁设置橡胶层，驱动杆14采用金属杆或塑料杆制成，利用摩擦传动，通过往复移动驱动杆14从而带动张紧块13转动并且在张紧块13沿导向柱12直线移动的过程中，仍然可以保持与驱动杆14之间的配合。张紧块13沿导向柱12的轴线移动，可采用螺纹结构实现，即在导向柱12的外壁设置一端螺纹，张紧块13与导向柱12之间采用螺纹配合，便可使张紧块13在绕着导向柱12旋转的同时，在螺纹结构的作用下沿着导向柱12的轴线移动，驱动杆14采用伸缩气缸、液压缸或是直线电机驱动。如图2所示，当张紧块13的宽度方向垂直于驱动杆14时，张紧块13的顶面不低于导向柱12的顶面，如图1及图3所示，当张紧块13的宽度方向平行于驱动杆14时，张紧块13的顶面低于导向柱12的顶面。

放置燕尾槽管件时，通过移动驱动杆14带动张紧块13转动，如图1、图5及图6所示，使得张紧块13的宽度方向垂直于驱动杆14，此时，可从上方将燕尾槽管件向下放置，使张紧块13进入燕尾槽内，或如图5所示，将燕尾槽管件设于矩形管11的一端，并使燕尾槽与张紧块13的长度方向对齐，然后从矩形管11的一端插入燕尾槽管件，以使张紧块13插入燕尾槽内。然后移动驱动杆14，以带动张紧块13旋转90°，如图7、图8所示，从而使张紧块13卡设于燕尾槽内，张紧块13在旋转的同时沿着导向柱12的轴线向下移动，以使导向柱12的顶面凸出于张紧块13的顶面，以利用导向柱12的顶面将燕尾槽的底面顶紧。并且，在此过程中张紧块13长度方向的两侧面，即等腰梯形两腰对应的位置将与燕尾槽的内侧壁贴合，从而利用张紧块13长度方向的两侧面以及导向柱12的顶面对燕尾槽管件进行夹持固定。张紧块13在旋转的过程中，其长度方向的两侧同时与燕尾槽的两侧内壁通过滑动接触，且张紧块13长度方向的两侧的旋转方向刚好相反，因而与燕尾槽内壁之间形成的滑动摩擦力的方向也刚好相反，以此便可使两个方向的摩擦力相互抵消，以防止在夹紧过程中燕尾槽管件沿长度方向发生移位，并且在张紧块13旋转的同时会沿着导向柱12向下移动，使得导向柱12的顶面与燕尾槽的底面接触，以形成摩擦结构，从而进一步防止燕尾槽管件沿长度方向移动。

优选的，如图1所示，导向柱12沿矩形管11的长度方向设有多根，每根导向柱12的外部同轴套设有张紧块13，且张紧块13均与同一根驱动杆14相连，以方便同步控制所有张紧块13的旋转及移动，以此来增加与燕尾槽管件的连接部位，提高夹持稳定性，以适应制作更长的灯杆。

进一步优选的，如图1至图3所示，矩形管11的顶面沿长度方向对应导向柱12的两侧均设有输送滚组15，用于从矩形管11的端部送入燕尾槽管件，以便于实现自动进料，且输送滚组15的滚轮均具有弹性，当夹持工装对燕尾槽管件进行夹持固定时，张紧块13通过燕尾槽的内侧壁带动燕尾槽管件向下移动，以使得导向柱12的顶面凸出，过程中输送滚组15的滚轮将被压缩，一方面是为燕尾槽管件腾出移动空间，以便于张紧块13及导向柱12对燕尾槽管件进行夹持固定，另一方面，如图9及图13所示，利用输送滚组15的滚轮对燕尾槽管件起到支撑及缓冲作用，避免在夹持工装翻转或移动的过程中燕尾槽管件产生晃动及位移。

优选的，如图2至图4所示，张紧块13的底部设有导向管131，导向柱12同轴穿过导向管131，导向管131的侧壁穿设有导向销132，导向柱12的外壁开设有斜槽121，斜槽121相对于导向柱12的轴线倾斜，导向销132的前端滑动设于斜槽121内，当张紧块13旋转时，通过导向销132与斜槽121的配合便可使张紧块13在旋转的同时沿着导向柱12的轴线移动，导向管131的下端外部设有直齿轮133，驱动杆14为齿条结构，用于配合直齿轮133，且直齿轮133及驱动杆14均位于矩形管11内部，从而实现对驱动结构的保护，并使夹持工装的外部结构更加简洁，矩形管11的底面设有伸缩气缸16，用于带动驱动杆14移动。

如图4、图6所示，张紧块13的下方设有与导向柱12同轴的圆管134，圆管134绕轴线转动设置，且圆管134的外径小于燕尾槽的槽口宽度，当燕尾槽管件从矩形管11的端部插入时，可利用圆管134进行导向，以防止燕尾槽管件在放置时位置发生偏移，并且通过圆管134的旋转减小摩擦。

实施例3

一种灯杆组焊装置，包括实施例2记载的两组燕尾槽管件夹持工装，用于拼接两根实施例1记载的燕尾槽管件，以形成便于通过焊接工艺制作灯杆，两组燕尾槽管件夹持工装相互平行，且均绕各自的轴线转动设置，两组燕尾槽管件夹持工装之间的间距可调。

工作时，将两块燕尾槽管件分别夹持固定在两组燕尾槽管件夹持工装上，并且使两块燕尾槽管件的端部对齐，然后转动两组燕尾槽管件夹持工装，使燕尾槽管件的U型开口呈相对设置状态，移动两组燕尾槽管件夹持工装，使两根燕尾槽管件靠拢，并使两根燕尾槽管件的开口边沿对齐，然后通过手工或是自动焊接机器人对两条焊缝进行焊接，以使两根燕尾槽管件形成灯杆结构，焊接完成之后，通过驱动杆14带动张紧块13转动，从而使张紧块13松开燕尾槽管件。拼接时，两组燕尾槽管件夹持工装可沿竖直方向位于灯杆的上下两侧，此种状态下，当张紧块13松开之后，便可利用下方燕尾槽管件夹持工装的输送滚组15将焊接后的灯杆输出，并且输出时可利用圆管134对灯杆进行导向，以使灯杆沿预定的轨迹输出。如图5所示，两组燕尾槽管件夹持工装也可沿水平方向位于灯杆的左右两侧，此种状态下，当张紧块13松开之后，燕尾槽管件的燕尾槽边沿将支撑在圆管134上，利用圆管134对焊接后的灯杆进行支撑及滚动输送，并且输出时可利用两侧的输送滚组15对灯杆进行导向，以使灯杆沿预定的轨迹输出。

优选的，如图5、图6所示，两组燕尾槽管件夹持工装沿水平方向位于拼接后的灯杆两侧，两组燕尾槽管件夹持工装之间设有至少一根沿竖直方向移动设置的下拉杆2，下拉杆2采用气缸驱动，下拉杆2的直径小于拼接燕尾槽的槽口宽度，下拉杆2的顶部设有倒置的三角块21，三角块21的截面为等腰三角形，其两腰分别朝向两侧的燕尾槽管件夹持工装，如图11所示三角块21与拼接燕尾槽的内部契合，矩形管11的两端分别设有一个滑动座3，矩形管11相对滑动座3绕自身的轴线转动设置，如图12所示，矩形管11的底部设有配重块17，用于使矩形管11的底面自然朝下，从而使得张紧块13自然朝上，以便于放置燕尾槽管件，滑动座3均设有一弹簧31，弹簧31的伸缩方向与两组燕尾槽管件夹持工装的移动方向一致，以驱动滑动座3沿着两组燕尾槽管件夹持工装的移动方向移动，当弹簧31呈自然状态时，两组燕尾槽管件夹持工装自然向中间收拢。

如图5、图7所示，工作时，首先向两组燕尾槽管件夹持工装的顶面各放置一根燕尾槽管件，燕尾槽管件可通过设置在灯杆组焊装置进料端的送入轨道进行送料，下拉杆2上升至预定高度，此时三角块21位于燕尾槽管件侧板的上方，在弹簧31的作用下，两侧的燕尾槽管件的侧壁将与下拉杆2的外壁接触。然后向下移动下拉杆2，便可使三角块21两腰对应的侧面分别与两侧的三角槽拐角边沿接触，如图9所示，在下拉杆2继续下移的过程中通过三角块21带动两侧的燕尾槽管件向中间翻转，过程中滑动座3会沿着弹簧31的伸缩方向移动，以适应燕尾槽管件带来的位置变化，而弹簧31则会通过自动的伸缩进行适应，并通过弹力使燕尾槽管件始终保持与三角块21及下拉杆2贴紧的状态。如图10至12所示，当下拉杆2下移至预定位置时，三角块21的两侧面与对应的拼接燕尾槽的内壁接触，且两根燕尾槽管件的两条边沿相互对齐，在拼接燕尾槽的底部形成接缝，通过手工或是焊接机器人对接缝进行焊接便可形成完整的灯杆结构，然后便可通过设置在灯杆组焊装置输出端的输出轨道承接焊接完成之后的灯杆。灯杆组焊装置可对燕尾槽管件进行自动翻转及拼接，具有较高的生产效率，并且通过三角块21与拼接燕尾槽的配合，使得燕尾槽管件对齐并结合，从而保证灯杆的形状。

优选的，如图6、图14所示，三角块21的顶部设有支撑滚轮22，其顶面凸出于三角块21的顶面，当张紧块13松开之后，因为燕尾槽的槽口与张紧块13的宽度方向或者圆管134之间具有间隙，所以灯杆将会下落一段距离，此时便可利用支撑滚轮22通过与拼接燕尾槽底面接触实现对灯杆的支撑，以方便顺利输出灯杆。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种燕尾槽管件夹持工装，燕尾槽管件的截面呈U型结构，其底板具有向内成型的燕尾槽，其特征在于，燕尾槽管件夹持工装包括矩形管（11），其顶面垂直穿设有导向柱（12），导向柱（12）的外部同轴套设有张紧块（13），张紧块（13）在宽度方向的投影为等腰梯形，用于配合燕尾槽，其宽度尺寸小于燕尾槽的槽口尺寸，张紧块（13）与一根驱动杆（14）配合，驱动杆（14）平行设于矩形管（11）上，通过沿长度方向移动驱动杆（14），以带动张紧块（13）绕导向柱（12）转动，张紧块（13）转动的同时沿导向柱（12）的轴线移动。

2.根据权利要求1所述的燕尾槽管件夹持工装，其特征在于，导向柱（12）沿矩形管（11）的长度方向设有多根，每根导向柱（12）的外部同轴套设有张紧块（13），且张紧块（13）均与同一根驱动杆（14）相连。

3.根据权利要求1或2所述的燕尾槽管件夹持工装，其特征在于，矩形管（11）的顶面沿长度方向对应导向柱（12）的两侧均设有输送滚组（15），且输送滚组（15）的滚轮均具有弹性。

4.根据权利要求1所述的燕尾槽管件夹持工装，其特征在于，张紧块（13）的底部设有导向管（131），导向柱（12）同轴穿过导向管（131），导向管（131）的侧壁穿设有导向销（132），导向柱（12）的外壁开设有斜槽（121），斜槽（121）相对于导向柱（12）的轴线倾斜，导向销（132）的前端滑动设于斜槽（121）内，导向管（131）的下端外部设有直齿轮（133），驱动杆（14）为齿条结构，用于配合直齿轮（133），且直齿轮（133）及驱动杆（14）均位于矩形管（11）内部。

5.根据权利要求1所述的燕尾槽管件夹持工装，其特征在于，张紧块（13）的下方设有与导向柱（12）同轴的圆管（134），圆管（134）绕轴线转动设置，且圆管（134）的外径小于燕尾槽的槽口宽度。

6.一种灯杆组焊装置，其特征在于，包括两组如权利要求1至5中任一项所述的燕尾槽管件夹持工装，两组燕尾槽管件夹持工装相互平行，且均绕各自的轴线转动设置，两组燕尾槽管件夹持工装之间的间距可调。

7.根据权利要求6所述的灯杆组焊装置，其特征在于，燕尾槽管件的两侧板边沿处形成有三角槽，两根燕尾槽管件拼接后，相接侧板的两条三角槽构成一独立的拼接燕尾槽，两组燕尾槽管件夹持工装沿水平方向位于拼接后的灯杆两侧，两组燕尾槽管件夹持工装之间设有至少一根沿竖直方向移动设置的下拉杆（2），下拉杆（2）的直径小于拼接燕尾槽的槽口宽度，下拉杆（2）的顶部设有倒置的三角块（21），三角块（21）的截面为等腰三角形，三角块（21）与拼接燕尾槽的内部契合，矩形管（11）的两端分别设有一个滑动座（3），矩形管（11）相对滑动座（3）绕自身的轴线转动设置，矩形管（11）的底部设有配重块（17），滑动座（3）均设有一弹簧（31），弹簧（31）的伸缩方向与两组燕尾槽管件夹持工装的移动方向一致，当弹簧（31）呈自然状态时，两组燕尾槽管件夹持工装自然向中间收拢。

8.根据权利要求7所述的灯杆组焊装置，其特征在于，三角块（21）的顶部设有支撑滚轮（22），其顶部凸出于三角块（21）的顶面。

9.一种灯杆，其特征在于，利用权利要求6所述的灯杆组焊装置制成，燕尾槽管件的截面呈U型结构，其底板具有燕尾槽，且两侧板的边沿处均具有三角槽，两条三角槽底板的边沿均具有垂直折弯的凸板（91），且两条三角槽的凸板（91）相对设置，两根燕尾槽管件拼接后，相接侧板的两条三角槽构成一独立的拼接燕尾槽，且两根燕尾槽管件两侧的凸板（91）相互贴合。

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