一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法

1.本发明属于焊接固定设备技术领域，具体涉及一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法。


背景技术：

2.在生产制造过程中，弧形零件表面焊接是一种很常见的焊接形式，但现有的焊接过程中，尤其是对弧形零件的焊接，通常采用人工拼接固定的形式对零件进行固定焊接，在焊接的过程中，容易出现错位的问题，且当需要对焊接零件相对面进行焊接时，需要人工对零件进行翻转，导致焊接过程不稳定，且焊接效率低下。


技术实现要素：

3.发明目的：提供一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法，解决了现有技术存在的上述问题。
4.技术方案：一种曲面单元多面焊接固定装置，包括底座；第一固定组件，转动设于所述底座上且位于所述底座的一端；第二固定组件，转动安装于所述底座上且与所述第一固定组件相对设立；至少两组驱动组件，分别位于所述底座相对的两端且分别转动连接于第一固定组件和第二固定组件；控制组件，安装于所述底座上且电连接与所述驱动组件；当需要对曲面单元进行焊接时，通过第一固定组件对曲面单元进行固定，使曲面单元的凹面靠近所述第一固定组件，对曲面单元的凸面进行焊接处理，当对凸面处理完成后，在控制组件和驱动组件的相互配合下，驱动第一固定组件和第二固定组件在底座上进行转动，第一固定组件与第二固定组件均垂直于底座，第一固定组件与第二固定组件之间相互平行，在外力的作用下，使位于第一固定组件上的曲面单元倾倒在第二固定组件上，将曲面单元转移至第二固定组件上固定，在控制组件与驱动组件的相互配合下，带动第二固定组件转动，实现曲面单元的翻转，并对曲面单元的凹面进行焊接处理。
5.优选的，所述第一固定组件包括：第一安装架，转动安装于所述底座上且位于所述底座的一端；定位部，设于所述第一安装架上；若干夹取部，可移动性连接于所述定位部上；其中，所述定位部包括：弧形定位块，安装于所述第一安装架上；弧形滑道，设于所述弧形定位块的外表面且靠近所述弧形定位块的一端；所述弧形滑道由弧形定位块顶端向两边延伸形成滑道，所述弧形滑道的弧长小于所述弧形定位块的弧长；直滑槽，开设于所述弧形定位块的外表面且平行于所述弧形定位块的中心轴；所述直滑槽位于所述弧形滑道的一端部且连通与所述弧形滑道；
若干l型滑槽，周向阵列排布与所述弧形行为块的外表面且连通于所述弧形滑道；所述l型滑槽的凸出部远离弧形滑道且靠近所述弧形定位块的另一端；依据对曲面单元夹持的需求，所述夹取部在外力的作用下，在直滑槽于l型滑槽内移动，对曲面单元进行夹持定位，当需要对曲面单元进行夹持固定时，在外力的作用下，带动夹取部沿弧形定位块上的弧形滑道进行移动，将夹取部调节至曲面单元合适的夹持位置，当夹取部调节至合适位置后，将夹取部滑动至l型滑槽的端部，便于对曲面单元进行夹取定位。
6.优选的，所述定位部还包括：若干凹槽，设于所述弧形定位块外表面且位于所述l型凹槽的凸出部的端部；所述凹槽连通于所述l型滑槽的凸出部；若干u型定位块，安装于所述凹槽内；l型滑杆，滑动设于所述u型定位块上；所述l型滑杆的直杆位于凹槽内，所述l型滑杆的凸出杆凸出于所述弧形定位块的外表面；至少一组卡柱，设于所述l型滑杆上且位于所述u型定位块内；所述卡柱操作性接触于所述u型定位块的一侧内部；复位弹簧，套接于所述l型滑杆上且一端抵接于所述卡柱另一端抵接于所述u型定位块的内部，当夹取部移动只l型滑槽的端部待对曲面单元进行夹取时，在l型滑杆和复位弹簧的相互配合下，将夹取部卡接固定在l型滑槽内，有效避免在夹持部对曲面单元夹持的过程中，夹持部在定位部上发生移动，导致对曲面单元夹持不稳定。
7.优选的，所述定位部还包括设于所述l型滑杆的直杆端部的梯形卡块，所述梯形卡块的斜面位于所述l型滑槽的长槽内，所述l型滑槽在梯形卡块的作用下，分为两个槽体，当需要对曲面单元进行夹持定位时，在梯形卡块的作用下，将夹取部卡接固定在l型滑槽内，同时，由于梯形卡块的斜面位于所述l型滑槽的长槽内，当夹取部移动至l型滑槽的端部是，通过夹取不对梯形卡块进行挤压，即可将夹取部移动至l型滑槽的凸出部内，无需手动移动梯形卡块，能够快速的实现对夹取部的卡接固定。
8.优选的，所述夹取部包括：限位块，滑动连接于所述定位部内；固定杆，设于所述限位块上；若干通孔，线性阵列设于所述固定杆上；套杆，套接于所述固定杆上；固定部，设于所述套杆的末端且与通孔配合操作性铰接于所述固定杆上；第一转动部，设于所述套杆的顶端；第二转动部，安装于所述第一转动部的转动端；夹持部，连接于所述第二转动部的移动端，在第一转动部和第二转动部的相互配合下，实现了夹持部的旋转角度最大化，能够对不同弯曲弧度的曲面单元进行夹持，即使出现不同弧度的零件进行夹持固定时，也无需更换固定装置，即可完成对曲面单元进行稳定的夹持固定。
9.优选的，所述第一转动部包括：安装端，连接于所述套杆的顶端；所述安装端为顶部开口并向内部延伸形成凹槽的圆柱体；
若干放置槽，圆周阵列排布与所述安装端的内壁上；与所述放置槽数量相同的滚珠，滚动设于所述放置槽内；转动端，连接于所述安装端内并在滚珠的配合下在安装端内转动，在放置槽和滚珠于转动端的配合下，在外力的作用下，带动转动端在放置槽内转动，调节转动端的角度。
10.优选的，第二转动部包括：球状包裹端，连接于所述第一转动部的转动端；所述球状包裹端为顶部开口的中空结构；旋转端，通过滚珠转动设于所述球状包裹端内；所述旋转端在外力的作用下在球状包裹端内转动，当需要调节夹持部对曲面单元进行夹持固定时，在外力的作用下，带动旋转端在球状包裹端内进行转动，调节夹持部的角度，使夹持部能够准确的对曲面单元夹持固定。
11.优选的，所述夹持部包括：u型定位框，设于所述第二转动部的转动端；至少两组移动杆，滑动设于所述u型定位框的两端；至少两组电磁铁吸盘，分别设于所述移动杆的端部且位于所述u型定位框内；至少两组挤压弹簧，套接于所述移动杆上且位于所述u型定位框于所述电磁铁吸盘之间；电源，设于所述u型定位框上且电连接于所述电磁铁吸盘；所述电源间断性对电磁铁吸盘供电，当需要对曲面单元进行夹持使，在外力的作用下，带动电磁铁吸盘向u型定位框靠近，对挤压弹簧挤压，将曲面单元放置在电磁铁吸盘之间，当曲面单元放置完成后，所述电磁铁吸盘在挤压弹簧的作用下，使位于曲面单元两侧的电磁铁吸盘对曲面单元吸附，电磁铁吸盘对曲面单元吸附后，电源对电磁铁吸盘通电，紧固的对曲面单元吸附固定。
12.优选的，所述第二固定组件包括：第二安装架，转动安装在所述底座上且位于所述底座的另一端；至少两组支撑杆，设于所述第二安装架的两侧且与所述底座处位于同一直线上；所述支撑杆的顶端为由外侧向内侧倾斜延伸的斜面；柔性承接管，连接于所述支撑杆上；所述柔性承接管为内部镂空的密封管道；至少一组电磁铁，设于所述柔性承接管的端部且电连接于所述控制组件；磁流变液，填充于所述柔性承接管内且接触连接于所述电磁铁，当曲面单元翻转至第二安装架后，柔性承接管在曲面单元的作用下，柔性承接管发生变形，使柔性承接管的外表面于曲面单元的表面贴合后，所述磁流变液在电磁铁的作用下，所述磁流变液由液态转换成半固体或固体，并对曲面单元进行吸附，使曲面单元稳定固定在头型承接管上，便于对曲面单元进行焊接处理。
13.一种曲面单元多面焊接的曲面固定方法，包括以下步骤：第一步、当需要对曲面单元进行焊接时，将曲面单元放置在第一固定组件上，并通过曲面单元的弯曲情况，将夹取部移动至定位部的特定位置后，通过固定部调节固定杆与套杆之间的位置关系，使夹持部适于对曲面单元进行夹持固定；第二步、当曲面单元的一面完成焊接后，通过控制组件对驱动组件的操控，使第一固定组件与第二固定组件转动，当第一固定组件与第二固定组件相互平行且均垂直于所述
底座时，所述夹持部松开对曲面单元的夹持，并在外力的作用下，使曲面单元翻转至第二固定组件上；第三步、当曲面单元翻转至第二固定组件上后，驱动组件带动第二固定组件转动，使第二固定组件落至底座上并与底座平行，所述柔性承接管在曲面单元的重力作用下发生形变，使柔性承接管的外表面于曲面单元之间表面接触，同时在控制组件的作用下，电磁铁通电，所述磁流变液在电磁铁通电的情况下开始逐渐由流体转变成半固体或固体的状态，对曲面单元进行支撑并吸附，便于对曲面单元的另一面进行焊接处理；第四步、当曲面单元两面均完成焊接后，在外力的作用下，将曲面单元从固定装置上取下并进行统一放置等待下一步处理。
14.有益效果：本发明涉及一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法，当需要对曲面单元进行焊接处理时，利用第一固定组件对曲面进行夹持固定，使曲面单元凸起面朝上凹面朝下，对曲面单元的凸面进行焊接处理，当曲面单元凸面完成焊接处理后，在控制单元和驱动组件的相互配合下，带动第一固定组件和第二固定组件在底座上转动，使第一固定组件和第二固定组件垂直于底座上，并在外力的作用下，使第一固定组件上的曲面单元移动只第二固定组件上，使曲面单元发生翻转，并在第二固定组件的作用下，使曲面单元固定在第二固定组件上，完成对曲面单元凹面进行焊接处理，无需人工对零件翻转，即可完成对曲面单元精准的焊接处理。
附图说明
15.图1为本发明的局部示意图；图2为本发明的局部示意图；图3为本发明的第一固定组件局部示意图；图4为本发明的定位部示意图；图5为本发明的夹取部示意图；图6为本发明的第二转动部示意图；图7为本发明的夹取部局部示意图；图8为本发明的第一转动部示意图；图9为本发明的固定部剖面示意图。
16.图1至图9中附图标记为：底座1、第一固定组件2、第二固定组件3、驱动组件4、控制组件5、第一安装架21、定位部22、夹取部23、弧形定位块24、弧形滑道25、直滑槽26、l型滑槽27、u型定位块222、l型滑杆223、卡柱224、复位弹簧225、梯形卡块226、固定杆232、通孔233、套杆234、固定部235、第一转动部236、第二转动部237、夹持部238、安装端2360、放置槽2361、滚珠2362、转动端2363、球状包裹端2371、旋转端2372、u型定位框2381、移动杆2382、电磁铁吸盘2383、挤压弹簧2384、电源2385、第二安装架31、支撑杆32、柔性承接管33。
具体实施方式
17.在实际的应用中，申请人发现：在生产制造过程中，弧形零件表面焊接是一种很常见的焊接形式，但现有的焊接过程中，尤其是对弧形零件的焊接，通常采用人工拼接固定的形式对零件进行固定焊接，在焊接的过程中，容易出现错位的问题，且当需要对焊接零件相
对面进行焊接时，需要人工对零件进行翻转，导致焊接过程不稳定，且焊接效率低下，针对这些问题，所以发明了一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法，能够有效的解决上述问题。
18.如图1至图9所示，一种曲面单元多面焊接固定装置及其固定方法，包括底座1，转动设于所述底座1上的第一固定组件2，转动安装于所述底座1上第二固定组件3，分别位于所述底座1相对的两端至少两组驱动组件4，本实施例中采用两组驱动组件4，以及安装于所述底座1上的控制组件5；所述第一固定组件2位于所述底座1的一端，所述第二固定组件3与所述第一固定组件2相对设立，所述驱动组件4分别转动连接于第一固定组件2和第二固定组件3，所述控制组件5电连接与所述驱动组件4；在本实施例中所述驱动组件4采用电动推杆，当需要对曲面单元进行焊接时，通过第一固定组件2对曲面单元进行固定，使曲面单元的凹面靠近所述第一固定组件2，对曲面单元的凸面进行焊接处理，当对凸面处理完成后，在控制组件5和驱动组件4的相互配合下，驱动第一固定组件2和第二固定组件3在底座1上进行转动，第一固定组件2与第二固定组件3均垂直于底座1，第一固定组件2与第二固定组件3之间相互平行，在外力的作用下，使位于第一固定组件2上的曲面单元倾倒在第二固定组件3上，将曲面单元转移至第二固定组件3上固定，在控制组件5与驱动组件4的相互配合下，带动第二固定组件3转动，实现曲面单元的翻转，并对曲面单元的凹面进行焊接处理。
19.在进一步实施例中，所述第一固定组件2包括转动安装于所述底座1上的第一安装架21，设于所述第一安装架21上的定位部22，以及可移动性连接于所述定位部22上的若干夹取部23；所述第一安装架21位于所述底座1的一端，所述电动推杆转动安装在第一安装架21上，所述第一安装架21在电动推杆的作用下，使第一安装架21在底座1上转动，其中，所述定位部22包括安装于所述第一安装架21上的弧形定位块24，设于所述弧形定位块24的外表面的弧形滑道25，开设于所述弧形定位块24的外表面的直滑槽26，周向阵列排布与所述弧形行为块的外表面的若干l型滑槽27，设于所述弧形定位块24外表面若干凹槽，安装于所述凹槽内的若干u型定位块222，滑动设于所述u型定位块222上的ll型滑杆223，设于所述ll型滑杆223上的至少一组卡柱224，套接于所述ll型滑杆223上的复位弹簧225，以及设于所述ll型滑杆223的直杆端部的梯形卡块226；所述弧形滑道25靠近所述弧形定位块24的一端，所述弧形滑道25由弧形定位块24顶端向两边延伸形成滑道，所述弧形滑道25的弧长小于所述弧形定位块24的弧长，所述直滑槽26平行于所述弧形定位块24的中心轴，所述直滑槽26位于所述弧形滑道25的一端部且连通与所述弧形滑道25，所述l型滑槽27连通于所述弧形滑道25，所述l型滑槽27的凸出部远离弧形滑道25且靠近所述弧形定位块24的另一端，依据对曲面单元夹持的需求，所述夹取部23在外力的作用下，在直滑槽26于l型滑槽27内移动，对曲面单元进行夹持定位，当需要对曲面单元进行夹持固定时，在外力的作用下，带动夹取部23沿弧形定位块24上的弧形滑道25进行移动，将夹取部23调节至曲面单元合适的夹持位置，当夹取部23调节至合适位置后，将夹取部23滑动至l型滑槽27的端部，便于对曲面单元进行夹取定位，所述凹槽位于所述l型凹槽的凸出部的端部，所述凹槽连通于所述l型滑槽27的凸出部，所述ll型滑杆223的直杆位于凹槽内，所述ll型滑杆223的凸出杆凸出于所述弧形定位块24的外表面，所述卡柱224位于所述u型定位块222内；所述卡柱224操作性接触于所述u型定位块222的一侧内部，所述复位弹簧225一端抵接于所述卡柱224，所述复位弹簧225另一端抵接于所述u型定位块222的内部，当夹取部23移动只l型滑槽27的端部待对曲
面单元进行夹取时，在l型滑杆223和复位弹簧225的相互配合下，将夹取部23卡接固定在l型滑槽27内，有效避免在夹持部238对曲面单元夹持的过程中，夹持部238在定位部22上发生移动，导致对曲面单元夹持不稳定，所述梯形卡块226的斜面位于所述l型滑槽27的长槽内，所述l型滑槽27在梯形卡块226的作用下，分为两个槽体，当需要对曲面单元进行夹持定位时，在梯形卡块226的作用下，将夹取部23卡接固定在l型滑槽27内，同时，由于梯形卡块226的斜面位于所述l型滑槽27的长槽内，当夹取部23移动至l型滑槽27的端部是，通过夹取不对梯形卡块226进行挤压，即可将夹取部23移动至l型滑槽27的凸出部内，无需手动移动梯形卡块226，能够快速的实现对夹取部23的卡接固定。
20.在进一步实施例中，所述夹取部23包括滑动连接于所述定位部22内的限位块，设于所述限位块上的固定杆232，线性阵列设于所述固定杆232上的若干通孔233，套接于所述固定杆232上的套杆234，设于所述套杆234的末端的固定部235，设于所述套杆234的顶端的第一转动部236，安装于所述第一转动部236的转动端2363的第二转动部237，以及连接于所述第二转动部237的移动端的夹持部238，所述固定部235与通孔233配合操作性铰接于所述固定杆232上，在本实施例中，当需要调节套杆234与固定杆232之间的位置关系时，旋转所述套杆234使固定部235脱离通孔233，使固定杆232与套杆234相互移动，使夹取部23适应曲面单元的夹持，当固定杆232与套杆234之间的位置关系调节完成后，转动套杆234，使固定部235卡接在通孔233，避免在对曲面单元夹持时，套杆234与固定杆232发生移动，导致夹取部23对曲面单元夹持松脱。其中，所述第一转动部236包括连接于所述套杆234的顶端的安装端2360，圆周阵列排布与所述安装端2360的内壁上的若干放置槽2361，滚动设于所述放置槽2361内与所述放置槽2361数量相同的滚珠2362，以及连接于所述安装端2360内并在滚珠2362的配合下在安装端2360内转动的转动端2363；所述安装端2360为顶部开口并向内部延伸形成凹槽的圆柱体吗，在放置槽2361和滚珠2362于转动端2363的配合下，在外力的作用下，带动转动端2363在放置槽2361内转动，调节转动端2363的角度，其中，第二转动部237包括连接于所述第一转动部236的转动端2363的球状包裹端2371，以及通过滚珠2362转动设于所述球状包裹端2371内的旋转端2372；所述球状包裹端2371为顶部开口的中空结构；所述旋转端2372在外力的作用下在球状包裹端2371内转动，当需要调节夹持部238对曲面单元进行夹持固定时，在外力的作用下，带动旋转端2372在球状包裹端2371内进行转动，调节夹持部238的角度，使夹持部238能够准确的对曲面单元夹持固定，在第一转动部236和第二转动部237的相互配合下，实现了夹持部238的旋转角度最大化，能够对不同弯曲弧度的曲面单元进行夹持，即使出现不同弧度的零件进行夹持固定时，也无需更换固定装置，即可完成对曲面单元进行稳定的夹持固定。
21.在进一步实施例中，所述夹持部238包括设于所述第二转动部237的转动端2363的u型定位框2381，滑动设于所述u型定位框2381的两端至少两组移动杆2382，本实施例中采用两组移动杆2382，分别设于所述移动杆2382的端部至少两组电磁铁吸盘2383，套接于所述移动杆2382上至少两组挤压弹簧2384，以及设于所述u型定位框2381上电源2385，所述电磁铁吸盘2383位于所述u型定位框2381内，所述挤压弹簧2384位于所述u型定位框2381于所述电磁铁吸盘2383之间，所述电源2385电连接于所述电磁铁吸盘2383，所述电源2385间断性对电磁铁吸盘2383供电，当需要对曲面单元进行夹持使，在外力的作用下，带动电磁铁吸盘2383向u型定位框2381靠近，对挤压弹簧2384挤压，将曲面单元放置在电磁铁吸盘2383之
间，当曲面单元放置完成后，所述电磁铁吸盘2383在挤压弹簧2384的作用下，使位于曲面单元两侧的电磁铁吸盘2383对曲面单元吸附，电磁铁吸盘2383对曲面单元吸附后，电源2385对电磁铁吸盘2383通电，紧固的对曲面单元吸附固定。
22.在进一步实施例中，所述第二固定组件3包括转动安装在所述底座1上第二安装架31，设于所述第二安装架31的两侧至少两组支撑杆32，连接于所述支撑杆32上的柔性承接管33，设于所述柔性承接管33的端部至少一组电磁铁，本实施例中采用两组电磁铁，以及填充于所述柔性承接管33内磁流变液；所述第二安装架31位于所述底座1的另一端，所述两组支撑杆32与所述底座1处位于同一直线上，所述支撑杆32的顶端为由外侧向内侧倾斜延伸的斜面，所述柔性承接管33为内部镂空的密封管道，所述电磁铁分别设于所述柔性承接管33的两端，所述电磁铁电连接于所述控制组件5，所述磁流变液接触连接于所述电磁铁，当曲面单元翻转至第二安装架31后，柔性承接管33在曲面单元的作用下，柔性承接管33发生变形，使柔性承接管33的外表面于曲面单元的表面贴合后，所述磁流变液在电磁铁的作用下，所述磁流变液由液态转换成半固体或固体，并对曲面单元进行吸附，使曲面单元稳定固定在头型承接管上，便于对曲面单元进行焊接处理。
23.通过上述技术方案，本发明能够实现如下工作过程：当需要对曲面单元进行焊接时，将曲面单元放置在第一固定组件2上，并通过曲面单元的弯曲情况，将夹取部23移动至定位部22的特定位置后，通过固定部235调节固定杆232与套杆234之间的位置关系，使夹持部238适于对曲面单元进行夹持固定，且曲面单元处于凸面朝上凹面朝下的状态待焊接处理，当曲面单元的一面完成焊接后，通过控制组件5对驱动组件4的操控，使第一固定组件2与第二固定组件3转动，当第一固定组件2与第二固定组件3相互平行且均垂直于所述底座1时，所述夹持部238松开对曲面单元的夹持，并在外力的作用下，使曲面单元翻转至第二固定组件3上，当曲面单元翻转至第二固定组件3上后，驱动组件4带动第二固定组件3转动，使第二固定组件3落至底座1上并与底座1平行，所述柔性承接管33在曲面单元的重力作用下发生形变，使柔性承接管33的外表面于曲面单元之间表面接触，同时在控制组件5的作用下，电磁铁通电，所述磁流变液在电磁铁通电的情况下开始逐渐由流体转变成半固体或固体的状态，对曲面单元进行支撑并吸附，便于对曲面单元的另一面进行焊接处理，直至曲面单元两面均完成焊接后，在外力的作用下，将曲面单元从第二固定组件3上取下并进行统一放置等待下一步处理。
24.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。