焊接工装及其焊接方法与流程

1.本发明涉及工装结构技术领域，尤其涉及一种焊接工装及其焊接方法。


背景技术：

2.目前，常用的焊接工装将两个待焊接的零件固定时，对于不同规格待焊接的零件，需要设置不同的焊接工装。另外，现有的焊接工装在焊接时，因焊接零件位置被固定，焊接过程中无法移动待焊接的零件，导致无法实现旋转焊接。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种焊接工装及其焊接方法，旨在提高焊接工装的通配性，同时可实现旋转焊接。
4.为实现上述目的，本发明提供一种焊接工装，包括底板、安装于底板上且相对可移动的第一安装底座和第二安装底座以及分别安装于第一安装底座和第二安装底座上的两夹持外扩机构，其中，所述夹持外扩机构包括穿设于安装底座上的丝杠、固定于丝杠头部的移动环、套于丝杠外的旋转轴、套于旋转轴端部和丝杠外部的旋转圆柱以及多个相对于丝杠可外扩的扩张环，多个扩张环用于支承于待焊接零件安装孔内部以将其固定，旋转轴通过轴承支承于安装底座的通孔上，旋转圆柱和旋转轴均通过螺纹与丝杠连接，旋转轴通过插入或拔出锁紧销轴实现其相对第一安装底座或第二安装底座锁死或解锁，扩张环与旋转圆柱和移动环之间均通过连杆铰接。
5.优选地，所述丝杠凸伸于安装底座通孔外的尾部上套有第一端盖，第一端盖与第一安装底座或第二安装底座固定连接，旋转轴上开设有卡槽，第一端盖上开设有与卡槽连通的插孔，锁紧销轴穿过插孔可插入卡槽内部。
6.优选地，所述丝杠的头部上套有第二端盖，第二端盖通过紧固件与移动环固定连接。
7.优选地，所述旋转轴连接有第一手柄。
8.优选地，所述移动环与丝杠之间安装有轴承和卡簧。
9.优选地，所述第一安装底座包括固定于底板上的安装座以及固定于安装座上的第一连接座，第二安装底座包括滑动座以及固定于滑动座上的第二连接座，第一连接座和第二连接座上均安装于夹持外扩机构，丝杆的头部通过轴承支承于安装座上且滑动座套于丝杆的中部，通过转动丝杆带动滑动座相对于安装座移动。
10.优选地，所述的焊接工装还包括固定于底板上的挡板，滑动座位于挡板和安装座之间，丝杆的尾部穿设于端盖上且连接有第二手柄。
11.优选地，所述的焊接工装还包括穿设于安装座、滑动座和挡板上的导向杆。
12.优选地，所述丝杠连接有第三手柄或驱动电机。
13.本发明提进一步提出一种基于上述的焊接工装的焊接方法，包括以下步骤：
14.将待焊接的两个零件分别套于两夹持外扩机构的扩张环外部，锁紧旋转轴和第一
端盖，通过转动丝杠带动两夹持外扩机构的扩张环外扩以撑紧待焊接的两个零件；
15.移动第二安装底座使其向第一安装底座靠近，移动到位后，焊接两个零件，在焊接过程中需要转动零件时，拔出锁紧销轴后转动旋转轴以进行旋转焊接。
16.本发明提出的焊接工装，具有以下有益效果：
17.1.本焊接工装能适应多种不同规格产品的焊接，通配性好，适应性强，生产效益高；
18.2.本焊接工装可实现对零件进行360
°
无死角焊接；
19.3.本焊接工装具有结构简单、容易实现、操作简单以及工作稳定可靠的优点。
附图说明
20.图1为本发明焊接工装优选实施例的结构示意图；
21.图2为本发明焊接工装的剖视结构示意图；
22.图3为图2所示a处的放大结构示意图。
23.图中，1-底板；2-安装座；3-挡板；4-第一连接座；5-第二连接座；6-滑动座；7-导向杆的端板；8-导向杆；9-丝杆；10-手柄套；11-第一手柄；12-第三手柄；13-第二手柄；14-锁紧插销；15-第一端盖；16-第一轴承；17-扩张环；18-旋转圆柱；19-第二轴承；20-丝杠；21-第一自润滑轴承；22-第二自润滑轴承；23-锁紧销轴；24-第一卡簧；25-第二卡簧；26-移动环；27-旋转轴；28-第一连杆；29-第二连杆；30-第二端盖；31-隔套。
24.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.本发明提出一种焊接工装。
28.参照图1至图3，本优选实施例中，一种焊接工装，包括底板1、安装于底板1上且相对可移动的第一安装底座和第二安装底座、以及分别安装于第一安装底座和第二安装底座上的两夹持外扩机构，其中，夹持外扩机构包括穿设于安装底座上的丝杠20、固定于丝杠20头部(头部即靠近另一夹持外扩机构的一侧)的移动环26、套于丝杠20外的旋转轴27、套于旋转轴27端部和丝杠20(丝杠20为阶梯轴，阶梯轴的台阶面与旋转轴27端面平移设置)外部的旋转圆柱18以及多个相对于丝杠20可外扩的扩张环17(本图中以设置有三个扩张环17为例说明)，多个扩张环17用于支承于待焊接零件安装孔内部以将其固定，旋转轴27通过轴承支承于安装底座的通孔上，旋转圆柱18和旋转轴27均通过螺纹与丝杠20连接，旋转轴27通过插入或拔出锁紧销轴23实现其相对第一安装底座或第二安装底座锁死或解锁(解锁时，旋转轴27与第一安装底座或第二安装底座不固定，此时可跟随丝杠20转动，锁死时，旋转轴27与第一安装底座或第二安装底座固定，此时不可跟随丝杠20转动)，旋转圆柱18和丝杠20
之间通过锁紧销轴23锁死，扩张环17与旋转圆柱18和移动环26之间均通过连杆铰接从而实现外扩。
29.待焊接零件可以为法兰、变径大小头或液压管接头中一种。旋转圆柱18端部与第一安装底座或第二安装底座之间设有隔套31，隔套31套于旋转轴27外部。旋转轴27和丝杠20之间安装有第二自润滑轴承22。丝杠20与移动环26之间通过第一连杆28连接，第一连杆28和第二连杆29均相对于移动环26可转动，丝杠20与旋转圆柱18之间通过第二连杆29连接，第一连杆28与扩张环17的连接处还安装有第一卡簧24(此铰接处通过连接销穿过第一连杆28和扩张环17实现二者铰接，连接销的端部开设有卡槽，卡槽中安装有第一卡簧24从而防止第一连杆28的轴向窜动)。扩张环17具有弧形的外表面以与待焊接零件内圆弧贴合设置。
30.进一步地，参照图3，丝杠20凸伸于安装底座通孔外的尾部上套有第一端盖15，第一端盖15与第一安装底座或第二安装底座固定连接(通过紧固件实现固定连接)，旋转轴27上开设有卡槽，第一端盖15上开设有与卡槽连通的插孔，锁紧销轴23穿过插孔可插入卡槽内部。
31.锁紧销轴23拔出时，其不插入卡槽中时，此时，旋转轴27解锁从而可跟随丝杠20一起转动，从而实现旋转轴27解锁。
32.进一步地，丝杠20的头部上套有第二端盖30，第二端盖30通过紧固件与移动环26固定连接。旋转轴27连接有第一手柄11。当需要旋转焊接时，通过转动第一手柄11从而方便转动旋转轴27。通过设置第二端盖20，从而将移动环稳定地固定在丝杠20头部。
33.进一步地，移动环26与丝杠20之间安装有轴承(为第一自润滑轴承21)和卡簧(为第二卡簧25)。移动环26靠近第二端盖30一侧设有开槽。在安装时，将移动环26套于丝杠20外部后，将卡槽中依次安装卡簧和轴承后，通过第二端盖30将移动环26的端部封闭。第二端盖30可通过螺钉与移动环26紧固。
34.本实施例在此提出一种第一安装底座和第二安装底座的具体结构：第一安装底座包括固定于底板1上的安装座2(可通过螺钉固定)、以及固定于安装座2上的第一连接座4(可通过螺钉固定)，第二安装底座包括滑动座6以及固定于滑动座6上的第二连接座5(可通过螺钉固定)，第一连接座4和第二连接座5上均安装于夹持外扩机构(第一连接座4和第二连接座5上均开设有通孔，丝杠20支承于通孔内部)，丝杆9的头部通过轴承支承于安装座2上且滑动座6套于丝杆9的中部，通过转动丝杆9带动滑动座6相对于安装座2移动。在其它变形实施例中，第一安装底座和第二安装底座也可采用其它结构，只要能实现二者之间相对距离可移动即可。
35.进一步地，本焊接工装还包括固定于底板1上的挡板3，滑动座6位于挡板3和安装座2之间，丝杆9的尾部穿设于端盖上且连接有第二手柄13。本实施例中，通过设置挡板3，从而对滑动座6的最大移动距离进行限位，确保整个工装工作稳定可靠。
36.进一步地，本焊接工装还包括穿设于安装座2、滑动座6和挡板3上的导向杆8。导向杆8图中以设置两根为例说明。通过设置导向杆8，从而对滑动座6在移动进行平稳导向。
37.进一步地，丝杠20连接有第三手柄12或驱动电机。当丝杠20与第三手柄12连接，此时，为手动模式，即人工控制。当丝杠20与驱动电机连接，此时为电动控制，可实现自动化生产的条件，为批量生产提供可行性方案，为后续改型提供升级的空间。
38.本焊接工装的工作过程如下：
39.将待焊接的零件套于扩张环17外部，锁紧销轴23穿过插孔并旋转轴27卡槽内部，此时，旋转轴27被固定，转动与丝杠20连接的第三手柄12，因旋转轴27不自转不移动，因此，丝杆9转动时会带动移动环26向外移动，此时两根连杆带动扩张环17，向外扩大从而夹紧焊接零件。随后，转动与丝杆9连接的第二手柄13，在丝杆9自转下，带动滑动座6向靠近安装座2一侧滑行，当两个焊接零件接触时停止转动丝杆9，用气保焊将两个零件点焊，拔出锁紧插销14，转动与旋转轴27连接的第一手柄11，由于主从动关系，即可使焊接零件360
°
旋转焊接。
40.本实施例提出的焊接工装，具有以下有益效果：
41.1.本焊接工装能适应多种不同规格产品的焊接，通配性好，适应性强，生产效益高；
42.2.本焊接工装可实现对零件进行360
°
无死角焊接；
43.3.本焊接工装具有结构简单、容易实现、操作简单以及工作稳定可靠的优点。
44.本发明进一步提出一种焊接工装的焊接方法。
45.本优选实施例中，一种基于上述焊接工装的焊接方法，包括以下步骤：
46.步骤s10，将待焊接的两个零件分别套于两夹持外扩机构的扩张环17外部，锁紧旋转轴27和第一端盖15(使旋转轴27与第一端盖15固定)，通过转动丝杠20带动两夹持外扩机构的扩张环17外扩以撑紧待焊接的两个零件；
47.步骤s20，移动第二安装底座使其向第一安装底座靠近，移动到位后，焊接两个零件，在焊接过程中需要转动零件时，拔出锁紧销轴23后(拔出锁紧销轴23，旋转轴27与第一端盖15之间不固定，旋转轴27可跟随丝杠20旋转)转动旋转轴27(从而带动扩张环17转动)以进行旋转焊接。
48.本发明提出的焊接方法，具有容易操作、焊接效率高以及焊接质量稳定的优点。
49.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。