专利名称：焊接胎具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机加工领域，尤其是一种焊接胎具。
背景技术：
在钢结构生产过程中常遇到小型工件的焊接，根据工件的不同需要进行平焊、 立焊、仰焊、仰角焊，及小直径管道的全方位焊接，焊接时焊工或躺或蹲，需要采用不 同的姿势进行焊接，操作困难，工效低且不能保证质量。在焊工培训时，焊工均需要进行上述所有焊位的焊接练习，工件要各种角度的 摆放达到各焊位的要求，时常需要用很大的人力才能将焊件摆放好，并且由于摆放原因 不一定达到焊接练习焊位的要求，从而影响练习质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够将工件的焊接在各焊位之间进 行转换，方便焊接操作，保证焊接质量；也能方便焊接训练时各焊位的实现，保证焊接 训练质量的焊接胎具。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是焊接胎具，包括底座、固定 工件的夹持机构、调节机构；以过底座和夹持机构的任一垂直平面为纵向平面，以与纵 向平面平行的水平方向为水平横向、以与纵向平面平行的铅垂方向为垂直纵向、以垂直 于纵向平面的水平方向为水平纵向，所述调节机构包括沿垂直纵向调节夹持机构与底座 纵向间距的高度调节机构、沿水平横向调节夹持机构与底座水平间距的长度调节机构、 绕水平纵向的旋转轴转动调节夹持机构倾角的纵向倾角调节机构、绕与长度调节机构轴 向平行或重合的旋转轴转动调节夹持机构倾角的水平倾角调节机构；所述调节机构通过 高度调节机构与底座固定连接，所述夹持机构通过调节机构固定于底座。本实用新型的有益效果是首先将需要焊接的工件的各组件通过点焊形成连 接，然后将工件通过夹持机构固定在胎具上，工件随纵向倾角调节机构绕水平纵向的旋 转轴旋转，暴露出结构内的焊缝；随水平倾角调节机构绕与长度调节机构轴向平行或重 合的旋转轴旋转，实现工件焊缝的水平调节或工件的翻转；随高度调节机构上下调节； 随长度调节机构左右调节。因此，无论工件的焊接原来是何种焊位，均能通过调节机构 变为平焊，方便焊接操作，保证焊接质量；任意焊位的工件，均能通过调节机构改变其 焊位，方便焊接训练时各焊位的实现，保证焊接训练质量的焊接胎具。作为一种优选，所述高度调节机构是包括相配合的丝杆和调节螺母的丝杆机 构。进一步的，所述丝杆底端与底座连接并转动配合；设置有固定于底座的丝杆支 撑结构，所述丝杆支撑结构与丝杆顶相配合。进一步的，所述丝杆支撑结构包括固定于底座的保护套管、底部插入保护套管 内的升降管，所述升降管底端与调节螺母相连；所述丝杆上部插入升降管内，所述保护
3套管通过升降管与丝杆顶端相配合。进一步的，所述保护套筒和升降管间隙配合，且两者之间设置有定位锁紧结 构；所述升降管和丝杆过渡配合。进一步的，所述长度调节机构通过纵向倾角调节机构与高度调节机构固定连接。作为一种优选，所述纵向倾角调节机构包括圆盘，两个圆盘分别于高度调节机 构和长度调节机构固定连接，且两个圆盘通过沿其周向均布的连接螺栓同轴固定连接。进一步的，所述水平倾角调节机构、夹持机构和长度调节机构同轴安装，所述 水平倾角调节机构和长度调节机构由同一机构构成，两端分别同纵向调节机构和夹持机 构固定连接；或者所述水平倾角调节机构、长度调节机构均为独立机构，且所述水平倾 角调节机构设置于长度调节机构同夹持机构或纵向倾角调节机构之间。作为一种优选，所述水平倾角调节机构和长度调节机构由同一机构构成，该机 构包括套筒、插入套筒的固定杆，所述固定杆和套筒滑动并转动配合；所述套筒和固定 杆之间设置有水平锁紧结构；所述夹持机构固定杆固定连接，所述套筒与纵向倾角调节 机构固定连接。进一步的，所述夹持机构设置有两套，并分别设置于固定杆两端。
图1是本实用新型焊接胎具的正视图；图2是本实用新型焊接胎具的后视图；图3是图1的A-A向剖视图；图4是图3的B区域局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型的焊接胎具，包括底座1、固定工件的夹持机 构、调节机构；以过底座1和夹持机构的任一垂直平面为纵向平面，以与纵向平面平行 的水平方向为水平横向、以与纵向平面平行的铅垂方向为垂直纵向、以垂直于纵向平面 的水平方向为水平纵向，所述调节机构包括沿垂直纵向调节夹持机构与底座1纵向间距 的高度调节机构、沿水平横向调节夹持机构与底座1水平间距的长度调节机构、绕水平 纵向的旋转轴转动调节夹持机构倾角的纵向倾角调节机构、绕与长度调节机构轴向平行 或重合的旋转轴转动调节夹持机构倾角的水平倾角调节机构；所述调节机构通过高度调 节机构与底座1固定连接，所述夹持机构通过调节机构固定于底座1。首先将需要焊接的工件的各组件通过点焊形成连接，然后将工件通过夹持机构 固定在胎具上，工件随纵向倾角调节机构绕水平纵向的旋转轴旋转，暴露出结构内的焊 缝；随水平倾角调节机构绕与长度调节机构轴向平行或重合的旋转轴旋转，实现工件焊 缝的水平调节或工件的翻转；随高度调节机构上下调节；随长度调节机构左右调节。因 此，无论工件的焊接原来是何种焊位，均能通过调节机构变为平焊，方便焊接操作，保 证焊接质量；任意焊位的工件，均能通过调节机构改变其焊位，方便焊接训练时各焊位的实现，保证焊接训练质量的焊接胎具。上述的高度调节结构可以是通过插销调节固定位置的套管结构、可以是气缸、 液压缸结构等。为了实现纵向上的无级调整，同时兼顾结构的简化，降低制作成本，具 体的，所述高度调节机构是包括相配合的丝杆4和调节螺母5的丝杆机构。丝杆机构采 用自锁螺纹，实现良好的位置稳定性。为了方便操作，减小操作空间，避免在高度调节过程中，长度调节机构、工件 等绕丝杆机构轴向旋转，最好的，所述丝杆4底端与底座1连接并转动配合；设置有固定 于底座1的丝杆支撑结构，所述丝杆支撑结构与丝杆4顶相配合。由于其他机构的重量 均通过丝杆4传递至底座1，因此丝杆支撑结构的设置实现了丝杆4的两端支撑，保证了 丝杆4的支撑稳定性。在如图所示的实例中，底座1上设置有与丝杆4底端转动配合的 丝杆座8。丝杆支撑结构可以是一个顶端设置有套筒的杆件等其他类似结构，但为了同时 实现对丝杆4的保护，所述丝杆支撑结构包括固定于底座1的保护套管9、底部插入保护 套管9内的升降管6，所述升降管6底端与调节螺母5相连；所述丝杆4上部插入升降管 6内，所述保护套管9通过升降管6与丝杆4顶端相配合。在使用是，升降管6在保护套管9内转动的同时上下移动，无法设置轴承，因此 丝杆4和升降管6之间、升降管6和保护套管9之间最好采用过渡配合或者间隙配合，但 都采用过渡配合摩擦大、磨损大，都采用间隙配合间隙过大。因此，在如图所示的实例 中，所述保护套筒9和升降管6间隙配合，且两者之间设置有定位锁紧结构；所述升降管 6和丝杆4过渡配合。升降管6和保护套管9接触面积大，因此采用间隙配合能大大间隙摩擦和磨损， 同时设置定位锁紧结构能够在使用时消除该间隙。定位锁紧结构可以是带两个卡箍的结 构、或者可上下移动的台阶形套筒等，为了简化结构，在如图所示的实例中，定位锁紧 结构采用定位锁紧螺钉10，调节时松开定位锁紧螺钉10，在使用时锁紧即可，定位锁紧 螺钉10在使用是同时还起到了稳定升降管6也即工件高度的作用。为了进一步减小摩擦和磨损，升降管6上部设置有插入其内的导管18，导管18 顶端通过连接板7与升降管6顶端固定连接，导管18采用低摩擦系数耐磨损的材料，如 铜材等，从而减小摩擦和磨损。为了方便对丝杆4的操作，丝杆4顶端设置有旋转丝杆4的升降手柄17。为了 彻底避免升降管6与丝杆4过渡配合对丝杆4的磨损，导管18与升降手柄17的连接轴相 配合，也就是说升降管6通过导管18和升降手柄17的连接轴实现与丝杆4的过渡配合。上述调节机构中除了高度调节机构直接固定于底座1外，其他的长度调节机 构、水平倾角调节机构、纵向倾角调节机构的连接顺序可以任意的，如夹持机构与纵向 倾角调节机构相连，纵向倾角调节机构与水平倾角调节机构相连，水平倾角调节机构通 过长度调节机构与高度调节结构相连。但长度调节机构具备一定的长度，为了方便折叠和收纳，最好的，所述长度调 节机构通过纵向倾角调节机构与高度调节机构固定连接。上述的纵向倾角调节机构可以采用接轴铰接等形式，但为了简化结构，具体 的，所述纵向倾角调节机构包括圆盘2，两个圆盘2分别于高度调节机构和长度调节机构固定连接，且两个圆盘2通过沿其周向均布的连接螺栓3同轴固定连接。实际纵向倾角 调节的步进角度与沿圆盘2周向设置的螺栓孔数量有关，可根据实际需要进行设计。连 接两个圆盘2的连接螺栓3在实际使用中，为了方便拆卸，可以仅设置三个，根据实际的 承重要求进行确定。上述的圆盘结构虽然不能实现无级调整，但本胎具仅仅是为了方便 操作，因此并不需要过于精确的定位，该结构基本能够满足使用需要，而相对其他的结 构成本极低。在如图所示的实例中，沿圆盘周向均布有八个螺栓孔，调节的步进角度为 45度。为了避免水平倾角调节机构调节过程中工件、夹持机构等形成摆动，所述水平 倾角调节机构、夹持机构和长度调节机构同轴安装，所述水平倾角调节机构和长度调节 机构由同一机构构成，两端分别同纵向调节机构和夹持机构固定连接；或者所述水平倾 角调节机构、长度调节机构均为独立机构，且所述水平倾角调节机构设置于长度调节机 构同夹持机构或纵向倾角调节机构之间。水平倾角调整机构、长度调整机构也可以采用与高度调节机构、纵向倾角调整 机构类似的结构。具体的，为了简化结构，所述水平倾角调节机构和长度调节机构由同 一机构构成，该机构包括套筒12、插入套筒12的固定杆11，所述固定杆11和套筒12滑 动并转动配合；所述套筒12和固定杆11之间设置有水平锁紧结构；所述夹持机构固定 杆11固定连接，所述套筒12与纵向倾角调节机构固定连接。上述的水平锁紧结构可以 是插销等，但为了实现无级调整，水平锁紧机构是水平锁紧螺钉13。在如图所示的实例中，上述的两个圆盘2，其中与保护套管9相邻的一个通过连 接板7与升降管6固定连接，套筒12固定在另一个圆盘2的顶端。为了避免胎具倾翻， 所述夹持机构设置有两套，并分别设置于固定杆11两端。一端的夹持机构固定工件，另 一端的固定配重。在工件较轻时，也可以形成双工位，加快加工效率。上述的夹持机构可以是带锁紧弹簧的夹钳、虎钳等，具体的，所述夹持机构包 括固定螺钉16和设置有开口槽15的U型件14，所述固定螺钉16的锁紧方向垂直于U型 件14开口槽15的侧壁。
权利要求1.焊接胎具，其特征在于包括底座(1)、固定工件的夹持机构、调节机构；以 过底座(1)和夹持机构的任一垂直平面为纵向平面，以与纵向平面平行的水平方向为水 平横向、以与纵向平面平行的铅垂方向为垂直纵向、以垂直于纵向平面的水平方向为水 平纵向，所述调节机构包括沿垂直纵向调节夹持机构与底座(1)纵向间距的高度调节机 构、沿水平横向调节夹持机构与底座(1)水平间距的长度调节机构、绕水平纵向的旋转 轴转动调节夹持机构倾角的纵向倾角调节机构、绕与长度调节机构轴向平行或重合的旋 转轴转动调节夹持机构倾角的水平倾角调节机构；所述调节机构通过高度调节机构与底 座(1)固定连接，所述夹持机构通过调节机构固定于底座(1)。
2.如权利要求1所述的焊接胎具，其特征在于所述高度调节机构是包括相配合的 丝杆(4)和调节螺母(5)的丝杆机构。
3.如权利要求2所述的焊接胎具，其特征在于所述丝杆(4)底端与底座(1)连接并 转动配合；设置有固定于底座(1)的丝杆支撑结构，所述丝杆支撑结构与丝杆(4)顶相配合。
4.如权利要求3所述的焊接胎具，其特征在于所述丝杆支撑结构包括固定于底座(1)的保护套管(9)、底部插入保护套管(9)内的升降管(6)，所述升降管(6)底端与调节 螺母(5)相连；所述丝杆(4)上部插入升降管(6)内，所述保护套管(9)通过升降管(6) 与丝杆(4)顶端相配合。
5.如权利要求4所述的焊接胎具，其特征在于所述保护套筒(9)和升降管(6)间隙 配合，且两者之间设置有定位锁紧结构；所述升降管(6)和丝杆(4)过渡配合。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的焊接胎具，其特征在于所述长度调节机构通 过纵向倾角调节机构与高度调节机构固定连接。
7.如权利要求6所述的焊接胎具，其特征在于所述纵向倾角调节机构包括圆盘(2)，两个圆盘(2)分别于高度调节机构和长度调节机构固定连接，且两个圆盘(2)通过 沿其周向均布的连接螺栓(3)同轴固定连接。
8.如权利要求6所述的焊接胎具，其特征在于所述水平倾角调节机构、夹持机构 和长度调节机构同轴安装，所述水平倾角调节机构和长度调节机构由同一机构构成，两 端分别同纵向调节机构和夹持机构固定连接；或者所述水平倾角调节机构、长度调节机 构均为独立机构，且所述水平倾角调节机构设置于长度调节机构同夹持机构或纵向倾角 调节机构之间。
9.如权利要求8所述的焊接胎具，其特征在于所述水平倾角调节机构和长度调节 机构由同一机构构成，该机构包括套筒(12)、插入套筒(12)的固定杆(11)，所述固定杆 (11)和套筒(12)滑动并转动配合；所述套筒(12)和固定杆(11)之间设置有水平锁紧结 构；所述夹持机构固定杆(11)固定连接，所述套筒(12)与纵向倾角调节机构固定连接。
10.如权利要求9所述的焊接胎具，其特征在于所述夹持机构设置有两套，并分别 设置于固定杆(U)两端。
专利摘要本实用新型涉及机加工领域，提供了一种焊接胎具，包括底座、固定工件的夹持机构、调节机构；所述调节机构包括沿垂直纵向调节夹持机构与底座纵向间距的高度调节机构、沿水平横向调节夹持机构与底座水平间距的长度调节机构、绕水平纵向的旋转轴转动调节夹持机构倾角的纵向倾角调节机构、绕与长度调节机构轴向平行或重合的旋转轴转动调节夹持机构倾角的水平倾角调节机构；所述调节机构通过高度调节机构与底座固定连接，所述夹持机构通过调节机构固定于底座。无论工件是何种焊位，均能通过调节机构变为平焊，方便操作，保证质量；通过调节机构改变焊位，方便焊接训练时各焊位的实现，保证训练质量。适用于工件焊接和焊接训练。
文档编号B23K37/047GK201792153SQ20102051431
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者刘勇, 周平 申请人:中冶实久建设有限公司