一种组合式焊接夹具

1.本发明涉及圆管焊接技术领域，特别是一种组合式焊接夹具。


背景技术：

2.在建筑施工的过程中需要用到较长的钢管，而当钢管的长度不足时，就需要将两根以上的钢管焊接起来，在金属圆管对接焊接时，需要工件进行夹紧固定，或是两个圆管中的一个保持不动，另一个通过位置限定才能被对接焊接。
3.然而，现有的金属圆管对接焊接设备在固定对接的过程中需要工作人员不断的手动调整固定家具，固定对接的效果不稳定，容易错位，进而影响了焊接速度和焊接质量，无法满足金属圆管的焊接生产需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种组合式焊接夹具。
5.一种组合式焊接夹具，包括底座，所述底座的上表面固定安装两个导向台和气缸，所述气缸靠近底座的后表面，两个导向台均靠近底座的前表面，一个导向台位于气缸的左侧，另一个导向台位于气缸的右侧，所述导向台的上表面设有导向槽，所述导向槽的长度方向是由底座的左侧指向底座的右侧，两个导向台上的导向槽位于同一条直线上，
6.每个导向台上安装有待焊接圆管，待焊接圆管的中间部分嵌入导向槽内，每个导向台的左侧和右侧均设有夹具，导向台两侧的夹具分别与待焊接圆管的两端对应并保证待焊接圆管的两端能够贯穿对应的夹具，所述底座的上表面上设有四条滑槽，所述滑槽的长度方向与导向槽的长度方向垂直，所述滑槽和夹具是一一对应的关系，所述滑槽上安装齿条，所述齿条与对应的夹具啮合，四根齿条均通过连接架与气缸的伸缩杆固定连接，所述气缸驱动齿条在其对应滑槽上沿着滑槽的长度方向往复滑动，所述滑槽上的齿条在往复运动的过程中驱动夹具夹紧或者松开导向槽上的待焊接圆管。
7.所述夹具包括固定板和圆环件，所述固定板上设有圆孔，所述圆孔将固定板的左侧面和右侧面连通，所述固定板的左侧面或者右侧面上设有圆环形滑轨，所述圆环形滑轨围绕着圆孔布置，所述圆孔的圆心、圆环形滑轨的圆心与圆环件的圆心位于同一条直线上，所述圆环件的左侧面或者右侧面上设有圆环形滑槽，所述圆环形滑槽和圆环形滑轨相匹配，所述圆环件通过圆环形滑轨嵌入圆环形滑槽的方式与固定板活动连接，所述固定板设有圆环形滑轨的侧面上固定安装若干固定轴，所述固定轴的长度方向与固定板的侧表面垂直，若干固定轴围绕着圆孔等角度的分布在同一圆周上，所述固定轴上安装有夹持块和复位弹簧，所述复位弹簧驱动夹持块围绕固定轴逆时针旋转，所述圆环件的内表面上设有若干挡块，所述挡块与圆环件的内表面固定连接，所述挡块和固定轴是一一对应的关系，所述挡块挡住夹持块的逆时针旋转，所述齿条和滑槽位于圆环件的正下方，所述圆环件的外表面上固定安装齿环，所述齿环的圆心和圆环件的圆心重合，所述齿环与齿条啮合并随着齿条在滑槽上的滑动发生转动。
8.所述夹持块对着圆环件内表面的侧面为外侧面，所述夹持块对着圆孔的侧面为内侧面，所述夹持块的外侧面与挡块保持接触，当齿条带动齿环进行顺时针旋转时，圆环件和挡块会随着齿环进行顺时针旋转，所述夹持块在挡块的推动下克服复位弹簧的弹力围绕固定轴顺时针旋转，所述夹持块的内表面夹住穿插在圆孔上的待焊接圆管。
9.所述挡块是形状为拱形的块状结构，所述夹持块的外侧面上设有与挡块边缘相匹配的弧形面一，所述夹持块的内侧面上设有与固定板上圆孔的边缘形状相匹配的弧形面二。
10.所述固定板是形状为拱形的板件，所述固定板与导向槽的长度方向垂直，所述圆孔的直径与待焊接圆管的直径相匹配。
11.所述弧形面二上设有增加摩擦力的花纹。
12.所述圆环形滑道的截面形状为等腰梯形，等腰梯形较窄的一侧与固定板的左侧面或者右侧面固定连接，所述等腰梯形较宽的一侧嵌入圆环形滑槽。
13.所述连接架包括竖杆一，所述竖杆一的一端与气缸的伸缩杆固定连接，所述竖杆一的另一端与横杆固定连接，所述横杆的长度方向与竖杆一的长度方向垂直，还包括四根竖杆二，所述竖杆二的一端与横杆固定连接，所述竖杆二的另一端与齿条的一端固定连接，所述竖杆二的长度方向与横杆的长度方向垂直。
14.所述导向槽是截面为u形的长槽，所述导向槽的尺寸与待焊接圆管的尺寸相匹配。
15.有益效果
16.利用本发明的技术方案制作的一种组合式焊接夹具，其具有如下优势：
17.本装置利用固定板、圆环件、挡块、固定轴和夹持块构成了待焊接圆管的固定夹紧机构，通过气缸驱动齿条直线滑动的方式来实现齿环、圆环件和挡块的同步转动过程，并利用挡块的转动来驱动夹持块夹紧圆孔处的待焊接圆环，无需工作人员手动调整，对于待焊接圆管的固定加紧效果稳定，不容易发生错位，保证了焊接质量和焊接效率。
附图说明
18.图1是本发明所述一种组合式焊接夹具的结构示意图；
19.图2是本发明所述a-a面的剖面结构示意图；
20.图3是本发明所述夹具在夹紧待焊接圆环时的结构示意图；
21.图4是本发明所述夹具在松开待焊接圆环时的结构示意图；
22.图5是本发明所述夹具的分解结构示意图；
23.图6是本发明所述夹持块的结构示意图；
24.图7是本发明所述图2中夹具部分的局部放大结构示意图；
25.图中，1、底座；2、导向台；3、气缸；4、导向槽；5、夹具；6、滑槽；7、固定板；8、圆环件；9、圆孔；10、圆环形滑轨；11、圆环形滑槽；12、固定轴；13、夹持块；14、挡块；15、齿环；16、弧形面；17、弧形面二；18、竖杆一；19、横杆；20、竖杆二；21、齿条。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7所示；
27.本技术的创造点在于，每个导向台的左侧和右侧均设有夹具5，导向台两侧的夹具
分别与待焊接圆管的两端对应并保证待焊接圆管的两端能够贯穿对应的夹具，所述底座的上表面上设有四条滑槽6，所述滑槽的长度方向与导向槽的长度方向垂直，所述滑槽和夹具是一一对应的关系，所述滑槽上安装齿条21，所述齿条与对应的夹具啮合，四根齿条均通过连接架与气缸的伸缩杆固定连接，所述气缸驱动齿条在其对应滑槽上沿着滑槽的长度方向往复滑动，所述滑槽上的齿条在往复运动的过程中驱动夹具夹紧或者松开导向槽上的待焊接圆管。
28.本技术的创造点还在于，在固定板的左侧面或者右侧面上设有圆环形滑轨10，所述圆环形滑轨围绕着圆孔布置，所述圆孔的圆心、圆环形滑轨的圆心与圆环件的圆心位于同一条直线上，所述圆环件的左侧面或者右侧面上设有圆环形滑槽11，所述圆环形滑槽和圆环形滑轨相匹配，所述圆环件通过圆环形滑轨嵌入圆环形滑槽的方式与固定板活动连接，所述固定板设有圆环形滑轨的侧面上固定安装若干固定轴12，所述固定轴的长度方向与固定板的侧表面垂直，若干固定轴围绕着圆孔等角度的分布在同一圆周上，所述固定轴上安装有夹持块13和复位弹簧，所述复位弹簧驱动夹持块围绕固定轴逆时针旋转，所述圆环件的内表面上设有若干挡块14，所述挡块与圆环件的内表面固定连接，所述挡块和固定轴是一一对应的关系，所述挡块挡住夹持块的逆时针旋转，所述齿条和滑槽位于圆环件的正下方，所述圆环件的外表面上固定安装齿环15，所述齿环的圆心和圆环件的圆心重合，所述齿环与齿条啮合并随着齿条在滑槽上的滑动发生转动。
29.本技术的创造点还在于，夹持块的外侧面与挡块保持接触，当齿条带动齿环进行顺时针旋转时，圆环件和挡块会随着齿环进行顺时针旋转，所述夹持块在挡块的推动下克服复位弹簧的弹力围绕固定轴顺时针旋转，所述夹持块的内表面夹住穿插在圆孔上的待焊接圆管，所述夹持块的外侧面上设有与挡块边缘相匹配的弧形面一16，所述夹持块的内侧面上设有与固定板上圆孔的边缘形状相匹配的弧形面二17，所述弧形面二上设有增加摩擦力的花纹。
30.本技术方案采用的电子器件包括：
31.气缸及其配套的控制器和气动系统。
32.以上电子器件均采用现有产品，本技术的技术方案对于上述电子器件的结构没有特殊要求和改变，上述电子器件均属于常规电子设备；
33.在本技术方案实施的过程中，本领域人员需要将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明；
34.本技术技术方案在实施过程中，整个装置的初始状态如图1合2所示。工作人员将待焊接圆管分别穿插在导向槽和其对应的夹具上，此时夹具的状态如图4所示，夹持块与挡块保持接触，夹持块的内侧面远离圆孔的边缘，夹具处于张开状态。当需要夹持固定待焊接圆管时，工作人员通过控制器控制气缸动作，气缸驱动齿条在滑槽上滑动，进而驱动齿轮和齿环顺时针转动，齿环上的挡块驱动夹持块围绕固定轴顺时针转动，夹持块的内侧面转动到圆孔的边缘并将贯穿圆孔的待焊接圆管夹住实现颊齿固定的效果，整个夹具的状态如图3所示。
35.在本技术的技术方案中，固定轴的数量不能少于三个，夹持块的边缘经过倒圆角处理，固定轴的一端与固定板固定连接，固定轴的另一端上固定安装限位板，限位板的主要作用是方式夹持块与固定轴脱离。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
37.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。