CN216882441U - 一种可调节夹头的弯管夹具及自动焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调节夹头的弯管夹具及自动焊机，其中弯管夹具包括：基座；安装于基座上的一对呈一开口向上的夹角的装夹底板；设于至少一个装夹底板上的夹持组件，包括：安装在装夹底板上的卡盘底座，均匀间隔分布在卡盘底座上的多组夹头，包括：平行于卡盘底座的径向间隔设置在卡盘底座上的一对斜滑座；一对斜滑座的相对侧面分别对应设有一对远离卡盘底座及卡盘底座的轴心斜向上延伸的斜滑槽；连接在一对斜滑槽之间的滑块，该滑块的顶部安装有夹爪；设于多组夹头之间的夹爪推套，每组夹头的滑块分别通过拨杆与夹爪推套间隙配合连接；安装在卡盘底座上与夹爪推套固定连接的线性伸缩装置；快速适配各种口径风口弯管，提高生产效率并降低成本。

Description

一种可调节夹头的弯管夹具及自动焊机

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，更具体地说，是涉及一种尤其适合于风口弯管焊接的可调节夹头的弯管夹具及自动焊机。

背景技术

目前对于风口弯管，通常是将多个分段圆弧形管体焊接加工而成连续的弯管整体，分段管体之间先通过治具装夹进行自动或手动点焊拼接定型，再整体吊装至自动焊机的夹具固定，并通过自动焊机的焊枪对分段圆弧形管体之间的圆弧形焊缝进行连续自动焊接。

目前市面上的用于风口弯管尤其是圆形风口弯管的自动焊机，其使用的夹具为传统的钳式夹持结构，利用多组夹爪的张合夹持弯管一端口沿。这种夹持结构容易对弯管造成损伤，而且对于口径较大的弯管，这种利用夹爪张合夹持弯管口沿的夹具无法实现对大型风口弯管的稳定装夹；而对于在风口弯管的一端开口内部支撑住其内壁的夹具，目前市面上的这类夹具采用固定的夹头结构，其夹头的夹爪张合程度无法调整，故无法同时适配不同口径的风口弯管夹持固定，导致使用其进行风口弯管焊接时，若需要更换生产风口弯管的口径规格必须整体更换适配的对应规格的夹头，从而降低了生产效率、提高了生产成本。

因此，目前用于风口弯管的夹具的夹头无法调节多组夹爪的相对张合程度，导致生产效率低、成本高是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的用于风口弯管的夹具的夹头无法调节多组夹爪的相对张合程度，导致生产效率低、成本高的技术问题，提出一种尤其适合于弯管焊接的可调节夹头的弯管夹具及自动焊机。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种可调节夹头的弯管夹具，包括：

基座；

设于基座上的连接座；

安装于基座上的一对装夹底板，该对装夹底板呈一开口向上的夹角；

设于至少一个装夹底板上的夹持组件，该夹持组件包括：

安装在装夹底板上的卡盘底座，

均匀间隔分布在卡盘底座上的多组夹头，该夹头包括：

平行于卡盘底座的径向间隔设置在卡盘底座上的一对斜滑座；

一对斜滑座的相对侧面分别对应设有一对远离卡盘底座及卡盘底座的轴心斜向上延伸的斜滑槽；

连接在一对斜滑槽之间的滑块，该滑块的顶部安装有用于夹持弯管的夹爪；

设于多组夹头之间的夹爪推套，每组夹头的滑块分别通过拨杆与夹爪推套间隙配合连接；

安装在卡盘底座上的线性伸缩装置，该线性伸缩装置的第一活塞杆穿过卡盘底座并与夹爪推套固定连接；

线性伸缩装置驱动第一活塞杆伸缩带动夹爪推套及每组夹头的拨杆同步靠近或远离卡盘底座运动，拨杆带动滑块沿斜滑槽往复运动，从而实现多组夹头的夹爪同步相向或相背张合运动。

进一步地，线性伸缩装置采用气缸伸缩装置，该气缸伸缩装置包括：

安装在卡盘底座的底部的缸体，第一活塞杆的末端伸出缸体并穿过设于卡盘底座上的滑套，夹爪推套平行于卡盘底座设置，夹爪推套底部设有套筒，该套筒套设于第一活塞杆的末端。

进一步地，滑块设有与拨杆相匹配的横滑槽，拨杆的一端固定连接于夹爪推套的顶端，拨杆的另一端与横滑槽间隙配合；

滑块的两侧分别设有一对与一对斜滑槽对应配合的一对斜凸块。

优选地，拨杆的另一端的顶面和底面分别对应安装有一对耐磨滑板。

优选地，卡盘底座和夹爪推套均呈圆盘形，滑套、卡盘底座、套筒和夹爪推套同轴心设置。

优选地，夹头设有三组，每组夹头的一对斜滑座设于卡盘底座的边缘，每组夹头的横滑槽和拨杆设于该组夹头的滑块的中心与卡盘底座的轴心线的垂线上，且每组夹头的滑块的中心与卡盘底座的轴心线的垂线位于同一平面，其长度相同，相邻垂线之间的夹角相同。

优选地，拨杆的一端和拨杆的另一端分别通过螺栓与夹爪推套的顶端和耐磨滑板对应固定连接，耐磨滑板采用铜制耐磨滑板。

优选地，夹爪呈阶梯状，且每组夹头的夹爪向卡盘底座的轴心线方向远离卡盘底座且向心倾斜延伸，弯管的一端套设于多组夹头的夹爪顶端的台阶面上。

优选地，卡盘底座的底部安装有连接盘，间隔安装于连接盘底端的一对滑条；

还包括：设于装夹底板靠近基座的底面的线性驱动装置，用于驱动一运动件沿平行于装夹底板的方向做靠近或远离连接座的运动；

装夹底板设有让位口，装夹底板远离基座的顶面在让位口的两侧分别设有与一对滑条对应匹配的导轨；

一脱料推板穿过让位口并固定连接于连接盘底端和运动件之间；

线性驱动装置驱动运动件、运动件带动脱料推板推动连接盘、滑条及夹持组件沿导轨往复运动。

本实用新型还提供一种自动焊机，包括上述的弯管夹具，还包括：

设于基座上的引导焊接装置，引导焊接装置包括：

焊枪组件，用于焊接弯管；

引导装置，用于驱动焊枪组件水平移动、竖直升降或在竖直面旋转运动。

与现有技术相比，本实用新型提供的可调节夹头的弯管夹具及自动焊机具有以下有益效果：

本实用新型提供的弯管夹具，通过气缸的第一活塞杆伸缩推动安装在卡盘底座上的夹爪推套推动滑块沿斜滑座运动，从而带动夹爪做沿卡盘底座的径向的张合运动，从而可以无需更换夹具即快速适配不同口径的风口弯管，极大提高了生产效率并降低生产成本；夹爪的张合程度，可通过三种方式设定：一、通过设置滑槽在卡盘底座的径向和轴向上的两端的延伸距离、即设置夹爪推套对应滑槽两端的远离卡盘底座的上行极点和靠近卡盘底座的下行极点设定；二、通过直接设定气缸伸缩装置的行程设定；三、通过在设置在气缸伸缩装置上的感应器的位置设定，设定方式灵活；夹爪呈阶梯状，且每组夹头的夹爪向卡盘底座的轴心线方向远离卡盘底座且向心倾斜延伸，三组夹爪构成类似塔尖的锥形，弯管的一端套设于三组夹头的夹顶端的台阶面上，在实现稳定装夹风口弯管的同时保证不会对风口弯管造成损伤；其中不同的台阶面可适配不同的风口弯管的口径，且该夹爪还可以采用组合式，在需要时在夹爪主体上附加同样呈阶梯状的延伸件，以进一步适配更小口径的风口弯管。

附图说明

图1为本实用新型提供的弯管夹具的一种实施例的未装夹风口弯管状态的总体装配结构示意图；

图2为本实用新型提供的弯管夹具的一种实施例的未装夹风口弯管且省略其中一个装夹底板状态的装配结构示意图；

图3为图1的局部放大结构示意图；

图4为图3的弯管夹具装夹风口弯管的部分分段管体的结构示意图；

图5为图3的弯管夹具装夹风口弯管的完整分段管体的结构示意图；

图6为本实用新型提供的弯管夹具的一种实施例的未装风口弯管且省略其中一个斜滑座的结构示意图；

图7为图6的弯管夹具省略滑套的结构示意图；

图8为图7的弯管夹具省略一个滑块的结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-基座；2-连接座；21-支撑架；22-连接轴；221-筒体；222-轴承座；3-装夹底板；31-导轨；32-让位口；4-夹持组件；41-卡盘底座；411-滑条；412-滑套；413-连接盘；4131-滑条；42-夹头；421-斜滑座；4211-斜滑槽；422-滑块；4221-横滑槽；4222-斜凸块；423-夹爪；4231-台阶面；43-夹爪推套；431-拨杆；4311-耐磨滑板；432-套筒；5-气缸伸缩装置；51-缸体；511-第一活塞杆；6-线性驱动装置；61-驱动气缸；611-第二活塞杆；62-运动件；621-脱料推板；7-风口弯管；71-焊缝；8-引导装置；9-焊枪组件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-8及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请一并参阅图1-8，本实用新型提供的可调节夹头42的弯管夹具，包括：

基座1，该基座1包括底板、侧板和顶板构成的基架结构，该基架结构具有中空的内部安装空间；设于基座1上的连接座2，该连接座2优选为设于基座1的顶板的顶部工作面的中部；在本实施例中，连接座2包括：间隔设置于基座1上的一对支撑架21，连接于一对支撑架21之间的连接轴22，套设于连接轴22上的筒体221，作为优选的实施方式，支撑架21设有轴承座222，连接轴22的两端分别安装于对应的轴承座222上；安装于连接座2上的一对装夹底板3，该对装夹底板3呈一开口向上的夹角。作为优选的实施例，一对装夹底板3的一端分别对应可活动地连接于连接轴22的筒体221上，一对装夹底板3的底面分别通过驱动机构与筒体221对应连接，通过驱动机构驱动一对装夹底板3改变其夹角大小，以适配不同角度的弯管，该驱动机构可以是气缸或油缸驱动机构。

请参阅图4-5，在本实施例中，该弯管优选为风口弯管7，该风口弯管7为多个分段管体焊接加工而成连续的风口弯管7整体，分段管体之间先通过治具装夹进行自动或手动点焊拼接定型，再整体吊装至本实用新型提供的自动焊机的焊件夹具固定，并通过自动焊机的焊枪对分段管体之间的焊缝71进行连续自动焊接。风口弯管7的内径优选为100、125、150、200、250和300毫米。风口弯管7优选为包括四段分段管体组成，相邻分段管体之间通过点焊预先固定，从而使得四个分段管体组成一个连续的风口弯管7整体，以待通过自动焊机的焊枪对其相邻分段管体之间的焊缝71进行连续数控自动焊接。风口弯管7的角度优选为90度或45度，一对装夹底板3的开口的夹角与风口弯管7的角度相匹配。焊接夹具的夹具夹持方式可以是分别夹持风口弯管7的两端，或仅夹持风口弯管7的一端。

请一并参阅图1、3-8，本实用新型提供的可调节夹头42的弯管夹具，还包括：设于至少一个装夹底板3上的夹持组件4，该夹持组件4包括：安装在装夹底板3上的卡盘底座41，均匀间隔分布在卡盘底座41上的多组夹头42，作为优选的实施例，卡盘底座41呈圆形，夹头42设有三组，每组夹头42与卡盘底座41的圆心的距离相等，且相邻夹头42与卡盘底座41的圆心的连线的夹角为120度，相邻夹头42的中心之间的连线构成一等边三角形。

在本实施例中，夹头42包括：平行于卡盘底座41的径向间隔设置在卡盘底座41上的一对斜滑座421；一对斜滑座421的相对侧面分别对应设有一对远离卡盘底座41及卡盘底座41的轴心斜向上延伸的斜滑槽4211，即该斜滑槽4211与卡盘底座41的垂线呈一夹角，且该斜滑槽4211从斜滑座421靠近卡盘底座41和远离卡盘底座41的轴心的方向，向远离卡盘底座41和靠近卡盘底座41的轴心的方向偏向倾斜；连接在一对斜滑槽4211之间的滑块422，该滑块422的顶部安装有夹爪423，滑块422的两侧分别设有一对与一对斜滑槽4211对应配合的一对斜凸块4222；设于多组夹头42之间的夹爪推套43，该夹爪推套43优选为呈圆形，每组夹头42的滑块422分别通过拨杆431与夹爪推套43间隙配合连接；在本实施例中，滑块422设有与拨杆431相匹配的横滑槽4221，拨杆431的一端固定连接于夹爪推套43的顶端，拨杆431的另一端与横滑槽4221间隙配合；作为优选的实施方式，拨杆431的另一端的顶面和底面分别对应安装有一对耐磨滑板4311，拨杆431的一端和拨杆431的另一端分别通过螺栓与夹爪推套43的顶端和耐磨滑板4311对应固定连接，耐磨滑板4311采用铜制耐磨滑板4311。

作为优选的实施例，夹头42设有三组，每组夹头42的一对斜滑座421设于圆形卡盘底座41的边缘，每组夹头42的横滑槽4221和拨杆431设于该组夹头42的滑块422的中心与卡盘底座41的轴心线的垂线上，且每组夹头42的滑块422的中心与卡盘底座41的轴心线的垂线位于同一平面，其长度相同，相邻垂线之间的夹角为相同的120度。

请一并参阅图2-3、6，本实施例中，还包括安装在卡盘底座41上的线性伸缩装置，该线性伸缩装置的第一活塞杆511穿过卡盘底座41并与夹爪推套43固定连接；线性伸缩装置驱动第一活塞杆伸缩带动夹爪推套43及每组夹头42的拨杆431同步靠近或远离卡盘底座41运动，由于拨杆431的一端相对夹爪推套43固定、同时其另一端与滑块422的横滑槽4221间隙配合，因而夹爪推套43做靠近或远离卡盘底座41的往复运动，将驱动拨杆431带动滑块422沿斜滑槽4211往复运动，从而实现多组夹头42的夹爪423同步相向或相背张合运动。在本实施例中，线性伸缩装置采用气缸伸缩装置5，该气缸伸缩装置5包括：安装在卡盘底座41的底部的缸体51，第一活塞杆的末端伸出缸体51并穿过设于卡盘底座41上的、贯穿卡盘底座41的滑套412，夹爪推套43平行于卡盘底座41设置，夹爪推套43底部设有套筒432，该套筒432套设于第一活塞杆的末端。作为优选的实施例，卡盘底座41和夹爪推套43均呈圆盘形，滑套412、卡盘底座41、套筒432和夹爪推套43同轴心设置。

为了限制三个夹爪423的张合程度，即三个夹爪423的外切圆的直径最大值和最小值范围，可通过三种方式设定：一、通过设置滑槽在卡盘底座41的径向和轴向上的两端的延伸距离、即设置夹爪推套43对应滑槽两端的远离卡盘底座41的上行极点和靠近卡盘底座41的下行极点设定；二、通过直接设定气缸伸缩装置5的行程设定；三、通过在设置在气缸伸缩装置5上的感应器的位置设定。

在本实施例中，夹爪423呈阶梯状，且每组夹头42的夹爪423向卡盘底座41的轴心线方向远离卡盘底座41且向心倾斜延伸，三组夹爪423构成类似塔尖的锥形；弯管的一端套设于多组夹头42的夹爪423顶端的台阶面4231上；其中不同的台阶面4231适配不同的风口弯管7的口径，作为优选的实施方式，夹爪423还可以采用组合式，在需要时在夹爪423主体上附加同样呈阶梯状的延伸件，以进一步适配更小口径的风口弯管7。

作为一种实施例，卡盘底座41的底部安装有连接盘413，间隔安装于连接盘413底端的一对滑条411；还包括：设于装夹底板3靠近基座1的底面的线性驱动装置6，优选为采用驱动气缸61，通过驱动气缸61的第二活塞杆611驱动一运动件62沿平行于装夹底板3的方向做靠近或远离连接座2的运动；装夹底板3设有让位口32，装夹底板3远离基座1的顶面在让位口32的两侧分别设有与一对滑条411对应匹配的导轨31；一脱料推板621穿过让位口32并固定连接于连接盘413底端和运动件62之间；线性驱动装置6的驱动气缸61驱动运动件62、运动件62带动脱料推板621推动连接盘413、滑条411及夹持组件4沿导轨31往复运动，从而在需要脱料时增加一对夹持组件4的距离以便从弯管夹具上卸下风口弯管7。

本实用新型还提供一种自动焊机，包括上述的弯管夹具，还包括：设于基座1上的引导焊接装置，引导焊接装置包括：焊枪组件9，用于焊接焊件；引导装置8，用于驱动焊枪组件9水平移动（即沿X、Y轴平移）、竖直升降（即沿Z轴竖直平移）或在竖直面旋转运动（即沿焊缝71相对转动进行焊接作业）。作为一种优选的实施例，连接轴22可在轴承座222上旋转，作为一种实施方式，通过电机的输出轴直接带动连接轴22旋转；作为另一种实施方式，电机的输出轴通过变速箱的齿轮系或同步带轮机构带动连接轴22旋转；以此改变一对装夹底板3作为整体相对连接座2及基座1的位置和角度，使得装夹在夹持组件4上的弯管相对连接座2及基座1变换器位置和角度，从而将弯管需要焊接的分段管体间的焊缝71调整到与焊枪的焊道相匹配的位置。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，包括：

基座；

设于所述基座上的连接座；

安装于所述基座上的一对装夹底板，该对装夹底板呈一开口向上的夹角；

设于至少一个所述装夹底板上的夹持组件，该夹持组件包括：

安装在所述装夹底板上的卡盘底座，

均匀间隔分布在所述卡盘底座上的多组夹头，该夹头包括：

平行于所述卡盘底座的径向间隔设置在所述卡盘底座上的一对斜滑座；

所述一对斜滑座的相对侧面分别对应设有一对远离所述卡盘底座及所述卡盘底座的轴心斜向上延伸的斜滑槽；

连接在一对斜滑槽之间的滑块，该滑块的顶部安装有用于夹持弯管的夹爪；

设于所述多组夹头之间的夹爪推套，每组夹头的滑块分别通过拨杆与所述夹爪推套间隙配合连接；

安装在所述卡盘底座上的线性伸缩装置，该线性伸缩装置的第一活塞杆穿过所述卡盘底座并与所述夹爪推套固定连接；

所述线性伸缩装置驱动第一活塞杆伸缩带动所述夹爪推套及每组夹头的拨杆同步靠近或远离所述卡盘底座运动，所述拨杆带动所述滑块沿所述斜滑槽往复运动，从而实现多组夹头的夹爪同步相向或相背张合运动。

2.如权利要求1所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述线性伸缩装置采用气缸伸缩装置，该气缸伸缩装置包括：

安装在所述卡盘底座的底部的缸体，所述第一活塞杆的末端伸出所述缸体并穿过设于所述卡盘底座上的滑套，所述夹爪推套平行于所述卡盘底座设置，所述夹爪推套底部设有套筒，该套筒套设于所述第一活塞杆的末端。

3.如权利要求2所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述滑块设有与所述拨杆相匹配的横滑槽，所述拨杆的一端固定连接于所述夹爪推套的顶端，所述拨杆的另一端与所述横滑槽间隙配合；

所述滑块的两侧分别设有一对与所述一对斜滑槽对应配合的一对斜凸块。

4.如权利要求3所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述拨杆的另一端的顶面和底面分别对应安装有一对耐磨滑板。

5.如权利要求3所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述卡盘底座和所述夹爪推套均呈圆盘形，所述滑套、所述卡盘底座、所述套筒和所述夹爪推套同轴心设置。

6.如权利要求5所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述夹头设有三组，每组夹头的一对斜滑座设于所述卡盘底座的边缘，每组夹头的横滑槽和拨杆设于该组夹头的滑块的中心与所述卡盘底座的轴心线的垂线上，且每组夹头的滑块的中心与所述卡盘底座的轴心线的垂线位于同一平面，其长度相同，相邻垂线之间的夹角相同。

7.如权利要求4所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述拨杆的一端和所述拨杆的另一端分别通过螺栓与所述夹爪推套的顶端和所述耐磨滑板对应固定连接，所述耐磨滑板采用铜制耐磨滑板。

8.如权利要求1-7任一项所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述夹爪呈阶梯状，且每组夹头的夹爪向所述卡盘底座的轴心线方向远离所述卡盘底座且向心倾斜延伸，弯管的一端套设于多组夹头的夹爪顶端的台阶面上。

9.如权利要求1-7任一项所述的可调节夹头的弯管夹具，其特征在于，所述卡盘底座的底部安装有连接盘，间隔安装于所述连接盘底端的一对滑条；

还包括：

设于所述装夹底板靠近所述基座的底面的线性驱动装置，用于驱动一运动件沿平行于所述装夹底板的方向做靠近或远离所述连接座的运动；

所述装夹底板设有让位口，所述装夹底板远离所述基座的顶面在所述让位口的两侧分别设有与所述一对滑条对应匹配的导轨；

一脱料推板穿过所述让位口并固定连接于所述连接盘底端和所述运动件之间；

所述线性驱动装置驱动所述运动件、所述运动件带动所述脱料推板推动所述连接盘、所述滑条及所述夹持组件沿所述导轨往复运动。

10.一种自动焊机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的可调节夹头的弯管夹具，还包括：

设于所述基座上的引导焊接装置，所述引导焊接装置包括：

焊枪组件，用于焊接所述弯管；

引导装置，用于驱动所述焊枪组件水平移动、竖直升降或在竖直面旋转运动。

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