焊接夹具的制作方法

焊接夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种焊接夹具，用于装夹设有通孔的工件，包括支撑体、驱动件和压紧臂，支撑体用于支撑工件，压紧臂可转动地连接在支撑体上，驱动件与压紧臂连接并用于驱动压紧臂旋转，压紧臂具有第一状态和第二状态，在第一状态下，压紧臂闭合以使工件能够通过通孔穿过压紧臂并置于支撑体上；在第二状态下，压紧臂张开并对工件进行压紧。本实用新型的焊接夹具结构简单，采用通过压紧臂对工件进行压紧的方式，与现有技术中采用定位销轴和螺栓对工件进行压紧的方式相比，可省略通过人工拧紧螺栓的过程，提供工作效率，降低工人劳动量和劳动强度；也可避免由于螺栓未拧紧而造成的安全隐患；不存在需要配备多套销轴并定期更换的问题；适用范围较广。
【专利说明】
焊接夹具
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种焊接夹具。
【背景技术】
[0002]焊接夹具作为焊接工装夹具，将工件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。在工程机械领域，起重机伸缩臂的尾部工件一般为由带孔底板和各种立板焊接构成箱式结构，焊缝短小且所需焊接位置状态较多，一般需要利用专用的焊接夹具进行装夹，然后采用专用变位设备进行翻转，其中，焊接夹具要求可靠、快速、适应工件尺寸形式范围广。
[0003]目前，现有技术中一般采用定位销轴、压板、拧紧螺栓的纯手工方式对带孔工件进行其在装夹平台上的定位及压紧。在装夹时，工人首先根据工件上孔的大小选择合适大小的定位销轴，然后将销轴紧固在装夹平台上，再吊装工件，确保带孔工件落入销轴内后，最后利用拧紧螺栓和压板夹紧工件。其中，拧紧螺栓是与销轴进行螺纹连接。
[0004]上述工件装夹方式至少存在以下几个问题:
[0005](I)定位销轴需要根据不同产品的不同直径的孔进行多品种、多套配置，提高生产成本；
[0006](2)针对不同的工件，定位销轴需要多次更换，在小批量生产模型下，浪费作业时间，降低工作效率；
[0007](3)通过手工对工件进行压紧，压紧力通过人工拧紧螺纹来获得，对工人的操作具有一定的要求，易出现拧不紧、工件松弛的情况，存在一定的安全隐患；
[0008](4)采用人工压紧，增加工人劳动量，且劳动强度大，工人抱怨较多。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是提出一种焊接夹具，以解决现有技术中的焊接夹具需要耗费较多人力劳动的问题。
[0010]为实现上述目的，本实用新型提供了一种焊接夹具，用于装夹设有通孔的工件，包括支撑体、驱动件和压紧臂，所述支撑体用于支撑所述工件，所述压紧臂可转动地连接在所述支撑体上，所述驱动件与所述压紧臂连接并用于驱动所述压紧臂旋转，所述压紧臂具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述压紧臂闭合以使所述工件能够通过所述通孔穿过所述压紧臂并置于所述支撑体上;在所述第二状态下，所述压紧臂张开并对所述工件进行压紧。
[0011]进一步地，所述压紧臂包括至少两条臂，以在所述压紧臂处于所述第二状态时对所述工件的至少两个部位进行压紧。
[0012]进一步地，所述压紧臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂均与所述驱动件连接，并在所述驱动件的驱动作用下绕与所述支撑体的连接点转动。
[0013]进一步地，所述第一臂和所述第二臂均包括臂头和连杆，所述连杆的一端与所述支撑体铰接，所述连杆的另一端与所述臂头铰接，所述驱动件与所述臂头铰接。
[0014]进一步地，所述臂头的顶部设有斜面，所述压紧臂通过所述斜面对所述工件进行压紧。
[0015]进一步地，还包括动力机构，所述动力机构与所述驱动件驱动连接，以驱动所述驱动件运动。
[0016]进一步地，所述动力机构为气缸。
[0017]进一步地，还包括自锁装置，所述自锁装置用于在所述动力机构停止工作时对所述驱动件进行锁定。
[0018]进一步地，所述自锁装置包括弹簧，所述驱动件包括头部和杆部，所述头部的直径大于所述杆部的直径，所述头部与所述压紧臂连接，所述杆部与所述动力机构连接，所述弹簧套设在所述杆部。
[0019]进一步地，所述工件为板类工件。
[0020]基于上述技术方案，本实用新型通过设置驱动件和压紧臂，通过驱动件驱动压紧臂旋转，使得压紧臂在第一状态时闭合，闭合后压紧臂的整体体积降低至最小，以使工件能够穿过压紧臂并放置于支撑体上;压紧臂在第二状态时张开，张开后压紧臂能够对工件的上表面进行压紧，从而实现了将工件固定在支撑体上的操作，进而可对工件进行焊接等操作。本实用新型的焊接夹具结构简单，采用通过压紧臂对工件进行压紧的方式，与现有技术中采用定位销轴和螺栓对工件进行压紧的方式相比，可以省略通过人工拧紧螺栓的过程，提供工作效率，降低工人劳动量和劳动强度;也可以避免由于螺栓未拧紧而造成的安全隐患；同时也不会存在需要配备多套销轴并需要对销轴进行定期更换的问题;另外，本实用新型的焊接夹具的适用范围较广，只要工件具有大于等于压紧臂闭合时整体尺寸的通孔就可以应用该焊接夹具进行压紧固定。
【附图说明】

[0021]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本实用新型焊接夹具一个实施例的结构示意图。
[0023]图中:臂头，2-连杆，3-驱动件，4-支撑体，5_气缸，6_弹簧，7_工件，8_通孔，9_销轴。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“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实用新型和简化描述，而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实用新型保护范围的限制。
[0026]如图1所示，为本实用新型焊接夹具一个实施例的结构示意图。该焊接夹具用于装夹设有通孔8的工件7，该焊接夹具包括支撑体4、驱动件3和压紧臂，所述支撑体4用于支撑所述工件7，工件7的下表面与支撑体4相接触，所述压紧臂可转动地连接在所述支撑体4上，即，压紧臂能够相对于所述支撑体4转动，所述驱动件3与所述压紧臂连接并用于驱动所述压紧臂旋转，所述压紧臂具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述压紧臂闭合(此处的闭合可以是完全闭合，也可以是本领域技术人员能够理解的基本闭合)，理想状态下，压紧臂在第一状态下应该闭合至使自身尺寸或者说体积最小，以使所述工件7能够通过所述通孔8穿过所述压紧臂并置于所述支撑体4上，图1中压紧臂处于闭合状态;在所述第二状态下，所述压紧臂张开并对所述工件7进行压紧。在驱动件3的作用下，压紧臂由闭合慢慢张开，直至张开至能够与工件7的上表面接触并能够对工件7进行压紧为止，此时压紧臂处于第二状态。
[0027]上述实施例中，通过设置驱动件3和压紧臂，通过驱动件3驱动压紧臂旋转，使得压紧臂在第一状态时闭合，闭合后压紧臂的整体体积降低至最小，以使工件7能够穿过压紧臂并放置于支撑体4上;压紧臂在第二状态时张开，张开后压紧臂能够对工件7的上表面进行压紧，从而实现了将工件7固定在支撑体4上的操作，进而可对工件7进行焊接等操作。该焊接夹具结构简单，采用通过压紧臂对工件进行压紧的方式，与现有技术中采用定位销轴和螺栓对工件进行压紧的方式相比，可以省略通过人工拧紧螺栓的过程，提供工作效率，降低工人劳动量和劳动强度;也可以避免由于螺栓未拧紧而造成的安全隐患；同时也不会存在需要配备多套销轴并需要对销轴进行定期更换的问题;另外，该焊接夹具的适用范围较广，只要工件具有大于等于压紧臂闭合时整体尺寸的通孔就可以应用该焊接夹具进行压紧固定。
[0028]作为压紧臂的一个优选的实施例，所述压紧臂包括至少两条臂，以在所述压紧臂处于所述第二状态时对所述工件7的至少两个部位进行压紧。这样，压紧臂可以对工件7实现多点压紧，以提高压紧的可靠性。
[0029]作为上述优选实施例的进一步优选，所述压紧臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂均与所述驱动件3连接，并在所述驱动件3的驱动作用下绕与所述支撑体4的连接点转动。其中，驱动件3的个数可以包括一个，也可以包括两个，当驱动件3包括一个时，第一臂和第二臂可以均与同一个驱动件3连接，该驱动件3能够驱动第一臂和第二臂同时转动；当驱动件3包括两个时，第一臂和第二臂可以分别与各自对应的驱动件3连接，并通过对应的驱动件3进行驱动，两个驱动件3的驱动动作可以保持一致，也可以不同。
[0030]如图1所示，所述第一臂包括臂头I和连杆2，所述连杆2的一端与所述支撑体4铰接，以使连杆2能够相对于支撑体4转动，所述连杆2的另一端与所述臂头I铰接，以使连杆2能够相对于臂头I转动，所述驱动件3与所述臂头I铰接，以使臂头I在驱动件3的驱动作用下相对于驱动件3转动。所述第二臂可以采用与第一臂相同的结构。
[0031]在如图1所示的实施例中，驱动件3通过两根销轴9分别与第一臂的臂头I和第二臂的臂头I铰接，驱动件3可以上下运动，驱动件3向上运动时，能够驱动第一臂和第二臂张开，驱动件3向下运动时，能够驱动第一臂和第二臂闭合。
[0032]作为臂头I的优选实施例，所述臂头I的顶部外侧设有斜面，所述压紧臂通过所述斜面对所述工件7进行压紧。斜面的设置能够方便压紧臂通过旋转一定的角度后对工件7实现压紧，提高压紧臂对工件7的压紧效果，使工件7受到的压紧力更加集中。
[0033]驱动件3的运动可以通过人工进行控制，也可以采用动力机构进行控制，所述动力机构与所述驱动件3驱动连接，以驱动所述驱动件3运动。优选地，所述动力机构为气缸5。
[0034]动力机构的设置有利于实现对工件装夹过程的自动化，进一步减少人工劳动，并提高工作效率。
[0035]在动力机构由于突发状况停止工作时，驱动件3瞬时掉落，工件7瞬间失去压紧作用，可能会造成工件掉落、砸伤现场工作人员等事故。为保证焊接夹具的工作安全性，焊接夹具可以设置自锁装置，在所述动力机构停止工作时所述自锁装置用于对所述驱动件3进行锁定，防止意外事故的发生。
[0036]作为自锁装置一个优选的实施例，所述自锁装置包括弹簧6，所述驱动件3包括头部和杆部，所述头部的直径大于所述杆部的直径，所述头部与所述压紧臂连接，所述杆部与所述动力机构连接，所述弹簧6套设在所述杆部。
[0037]上述各实施例中的焊接夹具特别适合于装夹板类工件，板类工件即为包括底板的工件。
[0038]为进一步提高自动化控制，焊接夹具还可以包括电气控制系统，该电气控制系统与动力机构、自锁装置连接，可实现焊接夹具的自动化控制，电气控制系统还可以与控制焊接的部件连接，使装夹、焊接一体化控制。
[0039]下面结合附图1对本实用新型焊接夹具的一个实施例的工作过程进行说明:
[0040]该焊接夹具主要包括压紧臂、驱动件3、支撑体4、气缸5、自锁装置和电气控制系统，如图1所示。
[0041]在使用时，首先确保压紧臂处于未压紧状态(即压紧臂闭合)，然后通过吊装工具将工件7的通孔8穿过压紧臂，并下落至支撑体4上。然后，利用电气控制系统操作气缸5上升，气缸5通过驱动件3，可使压紧臂张开，实现对工件7的压紧。通过该焊接夹具装夹带孔的工件后，可将所焊工件与变位设备的主体进行连接，满足工件的可靠、自动装夹及翻转的需求，从而提高工件的焊接方便性。
[0042]当气缸5的动力源失稳或失效时，自锁装置可将工件7在一定时间内锁死，避免出现工件7瞬时掉落的情况，以方便工人操作变位设备进行回零。自锁装置包括自锁拉弹簧6，在气缸5失效，气缸5的杆体缩回时，弹簧6压缩产生反作用力，致使杆体缩回停滞，保证压紧臂可靠装夹工件。
[0043]通过对本实用新型焊接夹具的多个实施例的说明，可以看到本实用新型焊接夹具实施例至少具有以下一种或多种优点:
[0044](I)采用气缸作为动力机构，杠杆式结构主体，夹具尺寸紧凑、夹紧力大，可实现一键操作，安全方便快捷，优化现场作业方式；
[0045](2)适应孔径范围大，可满足不同孔径的带孔类工件的装夹使用要求；
[0046](3)实现可靠装夹，避免人工操作影响，减少现场作业安全隐患；
[0047](4)优化常用手工装夹形式，自动装夹，降低工人劳动强度。
[0048](5)设计安全的自锁装置，防止夹具在动力机构失稳后松弛，避免出现工件坠落现象，保证现场作业安全。
[0049]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种焊接夹具，用于装夹设有通孔(8)的工件(7)，其特征在于，包括支撑体(4)、驱动件(3)和压紧臂，所述支撑体(4)用于支撑所述工件(7)，所述压紧臂可转动地连接在所述支撑体(4)上，所述驱动件(3)与所述压紧臂连接并用于驱动所述压紧臂旋转，所述压紧臂具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述压紧臂闭合以使所述工件(7)能够通过所述通孔(8)穿过所述压紧臂并置于所述支撑体(4)上;在所述第二状态下，所述压紧臂张开并对所述工件(7)进行压紧。2.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述压紧臂包括至少两条臂，以在所述压紧臂处于所述第二状态时对所述工件(7)的至少两个部位进行压紧。3.根据权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于，所述压紧臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂均与所述驱动件(3)连接，并在所述驱动件(3)的驱动作用下绕与所述支撑体(4)的连接点转动。4.根据权利要求3所述的焊接夹具，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂均包括臂头(I)和连杆(2)，所述连杆(2)的一端与所述支撑体(4)铰接，所述连杆(2)的另一端与所述臂头(I)铰接，所述驱动件(3)与所述臂头(I)铰接。5.根据权利要求4所述的焊接夹具，其特征在于，所述臂头(I)的顶部设有斜面，所述压紧臂通过所述斜面对所述工件(7)进行压紧。6.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，还包括动力机构，所述动力机构与所述驱动件(3)驱动连接，以驱动所述驱动件(3)运动。7.根据权利要求6所述的焊接夹具，其特征在于，所述动力机构为气缸(5)。8.根据权利要求6所述的焊接夹具，其特征在于，还包括自锁装置，所述自锁装置用于在所述动力机构停止工作时对所述驱动件(3)进行锁定。9.根据权利要求8所述的焊接夹具，其特征在于，所述自锁装置包括弹簧(6)，所述驱动件(3)包括头部和杆部，所述头部的直径大于所述杆部的直径，所述头部与所述压紧臂连接，所述杆部与所述动力机构连接，所述弹簧(6)套设在所述杆部。10.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述工件(7)为板类工件。
【文档编号】B23K37/04GK205703053SQ201620566133
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】宿伟伟, 房彬, 李连成
【申请人】徐州重型机械有限公司