金刚石薄壁钻焊接机环齿刀头焊接夹具的制作方法

本发明涉及金刚石薄壁钻焊接技术领域，具体涉及一种金刚石薄壁钻焊接机环齿刀头焊接夹具。

背景技术：

金刚石薄壁钻头是一种新型的钻孔工具，由基体和刀头组成，具有钻孔尺寸精确、速度快、对材料周边无损坏和不需要后续工序等特点。主要应用于在各种建筑材料中钻进小孔和大直径孔眼，尤其是对于工程翻新或建筑改建时电线或管道的铺设有利，此外在混凝土深切、切大直径孔时其也是必不可少的工具。

金刚石薄壁钻的激光焊接技术是现阶段针对金刚石薄壁钻的整体性能提升的一种主要研究方向和手段。现有技术中，采用本金刚石工具焊接机焊接薄型(1～1.5mm)金刚石刀头时存在着以下缺陷：1、抓取金刚石刀头时和将金刚石刀头放在基体上时，刀头升降夹持装置经常将金刚石刀头撞碎；2、采用两个夹头度金刚石刀头进行夹紧，将金刚石刀头放在基体上时夹持不紧，焊接时产生晃动，导致焊接牢固度无法符合金刚石刀具要求。

技术实现要素：

本发明针对上述存在的问题和不足，提供一种设计合理、结构紧凑的金刚石薄壁钻焊接机环齿刀头焊接夹具。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种金刚石薄壁钻焊接机环齿刀头焊接夹具，设置在水平直线滑台上，用于对环齿刀头夹取并送至焊接工位，上述环齿刀头焊接夹具包括夹持环齿刀头的夹紧单元和将夹紧单元夹持的环齿刀头送至焊接工位的旋转单元，所述夹紧单元通过连接组件可转动地安装在旋转单元上。

在上述技术方案中，所述的旋转单元依次通过连接架和安装架与水平直线滑台连接，所述安装架固定在水平直线滑台前端，其下方设有连接架，所述连接架通过微调组件可往复移动地安装在所述安装架上，且其移动方向与水平直线滑台滑动方向相垂直。

在上述技术方案中，所述的微调组件包括开设在连接架顶面上的与水平直线滑台滑动方向垂直的导向槽、固定在安装架底面上的导向键、以及设置在所述连接架和安装架之间的调节丝杠和丝母，所述调节丝杠一端与调整手轮连接。

在上述技术方案中，所述的连接组件包括安装座和连接轴，所述安装座固定在旋转单元的动力输出轴上，所述连接轴可旋转地安装在安装座上，其下端通过固定板连接有夹紧单元。

在上述技术方案中，所述的夹紧单元包括夹紧气缸和对应设置的两活动夹爪，所述夹紧气缸的固定底座与固定板固定连接，其下端面上固定有定位导向板，该夹紧气缸的两夹爪分别通过l形夹爪座与活动夹爪固定连接，所述l形夹爪座分为连接段和工作段，连接段的上端与夹紧气缸的夹爪固定连接，所述工作段设在定位导向板的定位导向槽内，并与定位导向槽滑动连接，其下表面与所述活动夹爪固定连接。

在上述技术方案中，所述的工作段下表面与活动夹爪的上表面上均为齿面，且两齿面中间均开有定位凹槽，两定位凹槽上下平行设置形成用于容纳定位条的空间。

在上述技术方案中，在所述的夹紧气缸的前侧还设有向活动夹爪倾斜的风冷却喷管。

在上述技术方案中，所述的定位导向板上开设有与其等长的定位导向槽，所述定位导向槽的横截面呈“凵”字形，且其两侧壁上设有若干条形凹槽。

在上述技术方案中，所述的活动夹爪包括夹爪本体，夹爪本体底面上设有两个相对设置的夹爪，所述夹爪的夹紧面为与环齿刀头匹配的仿形曲面。

本发明的有益效果是：

1、在结构上，本发明环齿刀头夹取装置设置在金刚石薄壁钻焊接机刀头平台的水平直线滑台上，随着直线滑台的运动而运动，当夹取环齿刀头后在旋转单元的带动下将刀头送至焊接工位的基体上，不会出现在夹取过程中撞碎金刚石到刀头的情况，还可以通过旋转调整手轮从而调整刀头与基体的同心度，从而保证焊接质量；

2、在结构上，本发明的夹紧单元通过连接轴和安装座与旋转单元连接，连接轴可转动地安装在安装座上，当环齿刀头放到基体上后开始焊接时，夹紧单元不必松开，而是随着基体的旋转而旋转，一直对刀头起到定位作用，提高焊接质量；

3、在结构上，本发明的设有两个活动夹爪，每个活动夹爪上均设有两个相对设置的夹爪，两活动夹爪相对设置，其上的四个夹爪形成四面定位结构，提高夹爪对金刚石环齿刀头的夹紧力，且夹爪的夹紧为仿形曲面与金刚石环齿刀头的外表面形状相匹配，上述仿形曲面不仅方便夹取薄壁装的环形金刚石刀头，提高活动夹爪的四个夹爪体的夹紧面工作的有效性和可靠性，提高了夹紧面与上述环形金刚石刀头的贴合度，不会伤到到刀头，同时还提高了夹紧面对环形金刚石刀头的夹紧力，在焊接过程中不会发明晃动，提高了环齿刀头与基体的焊接牢固度；

4、在结构上，本发明l形夹爪座工作段的下表面与活动夹爪的上表面上均为齿面，两齿面互相咬合，防止在焊接过程中连接夹爪座和活动夹爪的螺栓发生松动，从而影响焊接质量，同时为了夹取不同尺寸的环齿刀头，在根据需要移动两活动夹爪时，方便夹爪定位定位，提高工作效率；

综上所述，本发明设计合理、结构紧凑，能够实现环齿刀头的自动夹取并自动将夹取的刀头送至基体上，自动化程度，且可以方便调整刀头与基体的同心度，定位准确，能够大大降低人工劳动强度，降低人工成本，为金刚石薄壁钻焊接机的自动化激光焊接技术提供的先决条件。

附图说明

图1是本发明环齿刀头夹取装置与焊接机刀头平台的水平直线滑台的连接关系示意图；

图2是本发明的环齿刀头夹取装置的立体结构示意图；

图3是本发明的l形夹爪座主视结构示意图；

图4是本发明的l形夹爪座仰视结构示意图；

图5是本发明的活动夹爪的立体结构示意图。

图中标号代表的意义为：1、焊接机刀头平台的水平直线滑台，2、安装架，3、旋转伺服电机，4、环齿刀头夹取装置，41、活动夹爪，42、风冷却喷管，43、l形夹爪座，43a、l形夹爪座的连接段，43b、l形夹爪座的工作段，44、夹紧气缸，45、旋转轴用于与其它部件连接的连接固定板，46、安装座，47、定位导向板，5、调整手轮，6、连接架，7、导向槽，8、旋转配气阀，9、环齿刀头，10、齿面，11、l形夹爪座上的定位凹槽，12、夹爪，13、夹紧面，14、活动夹爪的定位凹槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：参见图1至图5，一种金刚石薄壁钻焊接机环齿刀头焊接夹具，设置在水平直线滑台1上，用于对环齿刀头9夹取并送至焊接工位，包括夹持环齿刀头9的夹紧单元4和将夹紧单元夹持的环齿刀头9送至焊接工位的旋转单元，所述夹紧单元通过连接组件可转动地安装在旋转单元上。所述的旋转单元包括驱动连接组件带动夹紧单元转动的旋转伺服电机和减速机，所述连接件与减速机的动力输出轴固定连接。

所述的旋转单元依次通过连接架6和安装架2与水平直线滑台1连接，所述安装架2固定在水平直线滑台1前端，其下方设有连接架6，所述连接架通过微调组件可往复移动地安装在所述安装架2上，且其移动方向与水平直线滑台1滑动方向相垂直。

所述的微调组件包括开设在连接架顶面上的与水平直线滑台1滑动方向垂直的导向槽7、固定在安装架2底面上的导向键、以及设置在所述连接架6和安装架2之间的调节丝杠和丝母，所述调节丝杠一端与调整手轮5连接。通过转动调整手轮5可以带动连接架6沿着导向槽7移动，从而带动夹紧单元移动，进而调整环齿刀头与基体的同心度，从而保证焊接质量。

所述的连接组件包括安装座2和连接轴，所述安装座2固定在旋转单元的动力输出轴上，所述连接轴可旋转地安装在安装座46上，其下端通过固定板45连接有夹紧单元4。连接轴一般通过轴承安装在安装座46上。

所述的夹紧单元包括夹紧气缸44和对应设置的两活动夹爪41，所述夹紧气缸44的固定底座与通过螺栓组件与固定板45连接，其下端面上固定有定位导向板47，该夹紧气缸44的两夹爪分41别通过l形夹爪座43与活动夹爪41固定连接，所述l形夹爪座43分为连接段43a和工作段43b，连接段43a的上端与夹紧气缸44的夹爪固定连接，所述工作段43b设在定位导向板47的定位导向槽内，并与定位导向槽滑动连接，其下表面与所述活动夹爪41固定连接。

所述的工作段43b下表面与活动夹爪的上表面上均为齿面，且两齿面中间均开有定位凹槽，两定位凹槽上下平行设置形成用于容纳定位条的空间。所述的定位导向板上开设有与其等长的定位导向槽，所述定位导向槽的横截面呈“凵”字形，且其两侧壁上设有若干条形凹槽，侧壁上开设的若干条形凹槽便于保证侧壁内表面的平整度。所述的活动夹爪包括夹爪本体，夹爪本体底面上设有两个相对设置的夹爪，所述夹爪的夹紧面为与环齿刀头匹配的仿形曲面。

在所述的夹紧气缸的前侧还设有向活动夹爪倾斜的风冷却喷管42，在焊接时进行风冷，保证焊接质量。