组合式组对胀芯工装的制作方法

1.本技术涉及自动化设备领域，尤其涉及一种组合式组对胀芯工装。


背景技术：

2.一般两段管件的对接焊接，都要预先进行组对点焊，焊缝背面空间区域还需要再对两端加装堵头或背部拖罩充气的状态下方可实施焊接。容易导致组对后的错变量和间隙达不到对接焊接质量要求，且背部气体保护的区域效果不佳，因此经常会导致焊后管件返工维修或超差报废。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种能够保持两个管件焊接时同心度要求的组合式组对胀芯工装。
4.一种组合式组对胀芯工装，其包括：
5.驱动机构，所述驱动机构包括气缸、气杆及气动分配头，所述气缸和气动分配头分别连接于气杆在轴向方向的相反两侧；
6.导向机构，所述导向机构包括盘体和导向轴，所述导向机构具有沿轴向方向贯穿盘体和导向轴的轴孔，所述气缸固定于盘体，所述气杆具有部分位于轴孔内，所述气动分配头与气杆相连，且所述气动分配头位于轴孔外；以及
7.胀紧机构，所述胀紧机构套设于导向轴，所述胀紧机构包括第一胀紧机构、第二胀紧机构及第一支撑块，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构在轴向方向上位于第一支撑块的相反两侧，所述第一胀紧机构与气动分配头接触，所述第二胀紧机构与盘体接触，第二胀紧机构位于在盘体和第一支撑块之间；
8.所述组合式组对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述气缸驱动气杆沿轴向运动，带动气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对第一支撑块径向向外运动并胀紧第一管件，进而带动第二胀紧机构相对第一支撑块径向向外运动并胀紧第二管件。
9.与现有技术相比，本技术组合式组对胀芯工装工作时，所述胀紧机构伸入到第一管件和第二管件内部，所述气缸驱动气杆沿轴向运动，带动气动分配头向靠近盘体运动，从而带动第一胀紧机构相对第一支撑块径向向外运动并胀紧第一管件，进而带动第二胀紧机构相对第一支撑块径向向外运动并胀紧第二管件，从而保持第一管件和第二管件的同心度要求，满足手工焊或自动焊接要求。
10.进一步地，所述胀紧机构包括第二支撑块和第三胀紧机构，所述第三胀紧机构的第一端与第一支撑块接触，所述第三胀紧机构的第二端与第二支撑块接触，所述第二支撑块夹持于第二胀紧机构和第三胀紧机构之间，所述第一支撑块夹持于第一胀紧机构与第二胀紧机构之间。
11.进一步地，所述第一胀紧机构、第二胀紧机构及第三胀紧机构中的每一个均包括
胀紧芯轴、多个胀紧块及线圈弹簧，所述胀紧芯轴包括圆环部和沿圆环部周向分布的多个瓣部，相邻的两个瓣部之间具有第一凹槽部，所述多个胀紧块分别位于相应第一凹槽部内，所述瓣部具有围绕瓣部周向方向延伸的第二凹槽部，所述胀紧块具有围绕胀紧块周向方向延伸的第三凹槽部，所述第三凹槽部与第二凹槽部周向对齐设置，所述线圈弹簧收容于第三凹槽部和第二凹槽部。
12.进一步地，所述气动分配头包括端板和筒体，所述气杆具有部分位于筒体的筒腔内，所述筒体包括与端板连接的圆筒部和自圆筒部远离端板延伸的尖端部，所述尖端部包括第一倾斜面，所述第一胀紧机构包括第二倾斜面，所述第一倾斜面和第二倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第二倾斜面位于第一倾斜面的外侧。
13.进一步地，所述第一胀紧机构包括第三倾斜面，所述第一支撑块包括第四倾斜面，所述第三倾斜面和第四倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第三倾斜面位于第四倾斜面的外侧。
14.进一步地，所述第一支撑块包括第五倾斜面，所述第三胀紧机构包括第六倾斜面，所述第五倾斜面和第六倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第六倾斜面位于第五倾斜面的外侧。
15.进一步地，所述第三胀紧机构包括第七倾斜面，所述第二支撑块包括第八倾斜面，所述第七倾斜面和第八倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第七倾斜面位于第八倾斜面的外侧。
16.进一步地，所述第二支撑块包括第九倾斜面，所述第二胀紧机构包括第十倾斜面，所述第九倾斜面和第十倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第十倾斜面位于第九倾斜面的外侧。
17.进一步地，所述第二胀紧机构包括第十一倾斜面，所述盘体包括第十二倾斜面，所述第十一倾斜面和第十二倾斜面配合，以导向轴为基准，所述第十一倾斜面位于第十二倾斜面的外侧。
18.进一步地，所述第一支撑块和第二支撑块的截面呈三角形状；
19.所述第三胀紧机构的胀紧芯轴长度大于第一胀紧机构的胀紧芯轴长度，所述第三胀紧机构的胀紧芯轴长度大于第二胀紧机构的胀紧芯轴长度，所述第三胀紧机构的胀紧芯轴套设有两所述线圈弹簧，所述第一胀紧机构和第二胀紧机构的胀紧芯轴均分别套设有一个线圈弹簧。
附图说明
20.图1是本技术一实施例组合式组对胀芯工装与管件的立体图。
21.图2是申请一实施例组合式组对胀芯工装与管件的爆炸图。
22.图3是本技术一实施例组合式组对胀芯工装的立体图。
23.图4是本技术一实施例组合式组对胀芯工装的爆炸图。
24.图5是本技术一实施例组合式组对胀芯工装的部分零件爆炸图。
25.图6是本技术一实施例组合式组对胀芯工装的部分零件爆炸图。
26.图7是本技术一实施例组合式组对胀芯工装的剖视图。
27.附图中主要元件符号说明：
28.组合式组对胀芯工装100；
29.驱动机构10，气缸11，气杆12，气动分配头13，端板131，筒体132，圆筒部133，尖端部134，第一倾斜面135，筒腔136，
30.导向机构20，盘体21，第十二倾斜面211，台阶212，安装槽213，导向轴22，轴孔23，
31.胀紧机构30，第一胀紧机构31，第二倾斜面311，第三倾斜面312，第二胀紧机构32，第十倾斜面321，第十一倾斜面322，第三胀紧机构33，第六倾斜面331，第七倾斜面332，第一支撑块34，第四倾斜面341，第五倾斜面342，第二支撑块35，第八倾斜面351，第九倾斜面352，胀紧芯轴36，圆环部361，瓣部362，第一凹槽部363，第二凹槽部364，胀紧块37，第三凹槽部371，线圈弹簧38，锁定销39；
32.固定盘40；
33.第一管件91，第二管件92。
具体实施方式
34.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
35.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
36.应当理解，本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。
37.下面结合附图，对本技术示例型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
38.本技术涉及一种组合式组对胀芯工装100，用于解决一组或多组两段管件对接焊时的组对胀紧支撑、焊接保护、工件冷却，无需定位点焊工序，并保持管子对接的同心度要求，提高对接焊缝质量。
39.如图1至图7所示为一种组合式组对胀芯工装100，其包括：驱动机构10、导向机构20、胀紧机构30及固定盘40。
40.驱动机构10包括气缸11、气杆12及气动分配头13，气缸11和气动分配头13分别连接于气杆12在轴向方向的相反两侧。
41.导向机构20包括盘体21和导向轴22，导向机构20具有沿轴向方向贯穿盘体21和导向轴22的轴孔23，气缸11固定于盘体21，气杆12具有部分位于轴孔23内，气动分配头13与气杆12相连，且气动分配头13位于轴孔23外。
42.盘体21的前端与导向轴22连接，盘体21的前端包括多个台阶212。盘体21的后端设有安装槽213，固定盘40安装且收容于安装槽213内，气缸11固定于固定盘40，固定盘40通过螺栓等方式固定于盘体21，从而气缸11间接固定于盘体21。
43.胀紧机构30套设于导向轴22，胀紧机构30包括第一胀紧机构31、第二胀紧机构32及第一支撑块34，第一胀紧机构31和第二胀紧机构32在轴向方向上位于第一支撑块34的相反两侧，第一胀紧机构31与气动分配头13接触，第二胀紧机构32与盘体21接触，第二胀紧机构32位于在盘体21和第一支撑块34之间。
44.组合式组对胀芯工装100工作时，胀紧机构30伸入到第一管件91和第二管件92内部，气缸11驱动气杆12沿轴向运动，带动气动分配头13向靠近盘体21运动，从而带动第一胀紧机构31相对第一支撑块34径向向外运动并胀紧第一管件91，进而带动第二胀紧机构32相对第一支撑块34径向向外运动并胀紧第二管件92。
45.第二管件92是流体控制阀的阀体，第一管件91是用于与阀体焊接的接管。第二管件92呈柱体球状，第一管件91呈直管状。在一些实施例中，第二管件92的横向两侧均需要焊接第一管件91。
46.胀紧机构30包括第二支撑块35和第三胀紧机构33，第三胀紧机构33的第一端与第一支撑块34接触，第三胀紧机构33的第二端与第二支撑块35接触。第二支撑块35夹持于第二胀紧机构32和第三胀紧机构33之间，第一支撑块34夹持于第三胀紧机构33与第一胀紧机构31之间。
47.第一胀紧机构31、第二胀紧机构32及第三胀紧机构33中的每一个均包括胀紧芯轴36、多个胀紧块37、线圈弹簧38及锁定销39，胀紧芯轴36包括圆环部361和沿圆环部361周向均匀分布的多个瓣部362，相邻的两个瓣部362之间具有第一凹槽部363，多个胀紧块37分别位于相应第一凹槽部363内。瓣部362具有围绕瓣部362周向方向延伸的第二凹槽部364，胀紧块37具有围绕胀紧块37周向方向延伸的第三凹槽部371，第三凹槽部371与第二凹槽部364周向对齐设置，线圈弹簧38收容于第三凹槽部371和第二凹槽部364。线圈弹簧38可以箍紧胀紧块37于第一凹槽部363，在第一支撑块34和第二支撑块35驱动下，胀紧块37向外撑开线圈弹簧38实现胀紧第一管件91和第二管件92，在失去驱动力下，线圈弹簧38在回弹力作用下又将胀紧块37箍紧于第一凹槽部363内。锁紧销39限制线圈弹簧38的运动位置，避免线圈弹簧38过度胀紧。
48.气动分配头13包括端板131和筒体132，气杆12具有部分位于筒体132的筒腔136内，筒体132包括与端板131连接的圆筒部133和自圆筒部133远离端板131延伸的尖端部134。尖端部134包括第一倾斜面135，第一胀紧机构31包括第二倾斜面311，第一倾斜面135和第二倾斜面311配合，以导向轴22为基准，第二倾斜面311位于第一倾斜面135的外侧。
49.第一胀紧机构31包括第三倾斜面312，第一支撑块34包括第四倾斜面341，第三倾斜面312和第四倾斜面341配合，以导向轴22为基准，第三倾斜面312位于第四倾斜面341的外侧。
50.第一支撑块34包括第五倾斜面342，第三胀紧机构33包括第六倾斜面331，第五倾斜面342和第六倾斜面331配合，以导向轴22为基准，第六倾斜面331，位于第五倾斜面342的外侧。
51.第三胀紧机构33包括第七倾斜面332，第二支撑块35包括第八倾斜面351，第七倾
斜面332和第八倾斜面351配合，以导向轴22为基准，第七倾斜面332位于第八倾斜面351的外侧。
52.第二支撑块35包括第九倾斜面352，第二胀紧机构32包括第十倾斜面321，第九倾斜面352和第十倾斜面321配合，以导向轴22为基准，第十倾斜面321位于第九倾斜面352的外侧。
53.第二胀紧机构32包括第十一倾斜面322，盘体21包括第十二倾斜面211，第十一倾斜面322和第十二倾斜面211配合，以导向轴22为基准，第十一倾斜面322位于第十二倾斜面211的外侧。
54.第一支撑块34和第二支撑块35的截面呈三角形状。
55.第三胀紧机构33的胀紧芯轴36长度大于第一胀紧机构31的胀紧芯轴36长度，第三胀紧机构33的胀紧芯轴36长度大于第二胀紧机构32的胀紧芯轴36长度，第三胀紧机构33的胀紧芯轴36套设有两个线圈弹簧38，第一胀紧机构31和第二胀紧机构32的胀紧芯轴36均分别套设有一个线圈弹簧38。这样设置方便了第二管件92相对第一管件91的横向长度更长时候的胀紧。
56.组合式组对胀芯工装100工作时，胀紧机构30伸入到第一管件91和第二管件92内部，气缸11驱动气杆12沿轴向运动，带动气动分配头13向靠近盘体21运动，从而带动第一胀紧机构31相对第一支撑块34和气动分配头13径向向外运动并胀紧第一管件91，进而带动第三胀紧机构33相对第一支撑块34和第二支撑块34径向向外运动并胀紧第二管件92，并进一步带动第二胀紧机构32在盘体21的支撑下相对第二支撑块35径向向外运动并胀紧另一第一管件91。这样可以在一次工作实现，同时胀紧两个第一第一管件91和一个第二管件92，从而提高生产效率。
57.本技术的一种组合式组对胀紧工装，通过第一胀紧机构31、第二胀紧机构32及第三胀紧机构33实现胀紧独立控制，带有背部气体保护和循环冷却散热的工装，实现一组或多组管件同时自动组对，保持第一管件91和第二管件92同心度要求，满足手工焊或自动焊接要求。
58.本技术不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本技术的保护范围之内。