补偿器套管的专用焊接工装夹具的制作方法

本实用新型涉及一工装工具领域，特别涉及一补偿器套管的专用焊接工装夹具，所述工装夹具被适用于精准地夹装定位不同规格尺寸的补偿器套管工件。

背景技术：

补偿器套管，又称为管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主要是用于直线管道辅设后出现的轴向热膨胀位移吸收补偿，其一般需要被精准地焊接于管道上被使用。然而目前在焊接领域，大部分依旧还是采用简单的工装定位配合人工焊接的方式进行工件的焊接，这种方式存在很多的弊端：

其一，焊接不精准，导致工件质量受损。由于在人工操作的过程当中，工件的定位准确性基本是取决于焊接人员的实践经验和主观判断，然而这种人为的判断必然会存在一定的误差。另外，焊接人员在工装定位后进行工件焊接时，也容易有意无意地触碰到工件而影响工件的精准定位。

其二，工作环境差，劳动风险大。由于在工件焊接的过程中会产生不必要的工件焊接废料，这些工件焊接废料对人体的伤害非常大，从而加大了焊接人员的工作负担。

其三，工作效率低，制作成本高。一来人工操作的方式存在效率低的问题，二来对于工厂来说还需要额外地支付焊接人员工作费用，从而加大了工业生产人力资本的投入支出。

近年来开始采用焊接机器人代替普通焊接人员进行工件焊接，在提高了焊接品质的同时提高了焊接产量，降低了制作成本。在机器人焊接过程中，均需要将待焊接的工件根据要求工装定位，以便机器人在焊接过程中保证焊接的精度。然而，补偿管套管的类型较多且焊接工作量大，不同焊接工件尺寸差异较大，故针对不同的补偿管的焊接就需要配备相应的夹具，造成了工件成本的浪费，并且每次焊接不同尺寸的补偿管时就需要更替对应的夹具。另外，在焊接过程中，还需要对工件进行翻转焊接，此时就需要对工件进行二次装夹，进一步地降低了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一补偿器套管的专用焊接工装夹具，所述专用焊接工装夹具可被适用于夹持不同规格尺寸的补偿器套管，即所述专用焊接工装夹具适配多规格尺寸的补偿器套管，节约耗材成本的同时提高焊接效率。

本实用新型的目的在于提供一补偿器套管的专用焊接工装夹具，所述专用焊接工装夹具包括一翻转座，焊接机器人控制所述翻转座自动翻转所述专用焊接工装夹具，当工件需要翻转焊接时不要进行二次夹装，提高焊接质量和效率。

本实用新型的目的在于提供一补偿器套管的专用焊接工装夹具，所述专用焊接工装夹具配合焊接机器人的使用，在保证夹装精度的同时可以实现精准定位、快速翻转，提高焊接效率和质量。

本实用新型的目的在于提供一补偿器套管的专用焊接工装夹具，所述专用焊接工装夹具包括多个固定防脱结构，保证夹装补偿器套管时的稳定性，提高使用安全性。

为了实现以上任一目的，本实用新型提供一补偿器套管的专用焊接工装夹具，一补偿器套管的专用焊接工装夹具，包括：

翻转底座，其中所述翻转底座上设置平行间隔的至少两导轨；

可滑动地设置于所述导轨上的滑动结构，其中所述滑动结构包括至少两相对设置的滑动体，设置于所述滑动体上靠近所述导轨一侧的导轨滑块，以及至少两设置于所述滑动体上的滑轨，其中每个滑动体上设置至少一滑轨，彼此靠近的两滑动体上的滑轨对称设置；

可滑动地设置于所述滑动体上的可调夹具，其中所述可调夹具包括至少两夹紧垫板，设置于所述夹紧垫板靠近所述滑轨一侧的滑动滑块，以及设置于所述夹紧垫板远离所述滑轨一侧的卡爪，其中每个滑动体上设置至少一夹紧垫板，彼此靠近的两滑动体上的夹紧垫板对称设置；

夹紧结构，其中所述夹紧结构包括固定于所述翻转底座上的锁紧件，配合所述锁紧件可动的齿条，固定所述齿条于所述翻转底座上的吊板以及连接靠近的两滑动体的支架气缸，其中所述支架气缸包括主动件以及连接所述主动件的被动件，所述主动件以及所述被动件相对移动调节所述支架气缸的长度，以调节所述滑动体彼此之间的距离；以及

固定于所述滑动体上的加固结构，其中所述加固结构包括至少两加固体以及位于所述加固体两端的夹紧爪，其中每个滑动体上设置至少一加固件，所述加固件横跨并固定于所述滑动体上，所述夹紧爪相对于所述加固体旋转并朝向所述卡爪的方向设置。

在一些实施例中，所述滑动体包括可滑动设置于所述导轨上的滑动底座，以及从所述滑动底座向上垂直延伸的滑动墙体，所述滑轨以及所述加固结构设置于所述滑动墙体上。

在一些实施例中，所述滑轨的设置方向垂直于所述导轨的设置方向。

在一些实施例中，所述卡爪的内侧面彼此相对设置，形成一包围空间。

在一些实施例中，所述卡爪的内表面上形成摩擦条。

在一些实施例中，所述可调夹具包括四个分别位于四角的所述夹紧垫板，以及位于四角的所述卡爪，所述卡爪为三角形。

在一些实施例中，所述夹紧爪内表面为波浪状或锯齿状。

在一些实施例中，所述锁紧件的外表面形成与所述齿条匹配的锯齿，所述锁紧件设置于所述翻转底座的中心位置。

在一些实施例中，所述夹紧结构包括两个支架气缸，所述支架气缸分置于所述滑动体的两侧，并且所述支架气缸平行于所述导轨设置。

在一些实施例中，所述夹紧爪通过枢装件可旋转地设置于所述加固体上。

附图说明

图1是根据本实用新型的一实施例的补偿器套管的专用焊接工装夹具的使用示意图。

图2到图4是根据本实用新型的一实施例的补偿器套管的专用焊接工装夹具的结构示意图。

图中：翻转底座1，导轨11，滑动结构2，滑动体21，滑动底座211，滑动墙体212，导轨滑块22，滑轨23，可调夹具3，夹紧垫板31，卡爪32，滑轨滑块33，调节夹紧结构4，锁紧件41，齿条42，吊板43，支架气缸44，加固结构5，夹紧爪51。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1所示，根据本实用新型的一实施例的补偿器套管的专用焊接工装夹具的使用示意图被展示。为了便于说明，以下将以焊接工装夹具指代所述补偿器套管的专用焊接工作夹具，两者在含义上并无差别。所述焊接工装夹具被适用于夹装不同规格尺寸的补偿器套管，在这里定义所述补偿器套管为工件G，所述工件G被所述焊接工装夹具夹持并与其它工件进行精准定位，随后完成所述工件G的焊接。

图2到图4是根据本实用新型的所述焊接工装夹具的结构示意图，如图所示，所述焊接工装夹具包括翻转底座1，可滑动地设置于所述翻转底座1上的滑动结构2，设置于所述滑动结构2上用于夹持所述工件G的可调夹具3，连接控制所述滑动结构2的调节夹紧结构4以及设置于所述滑动结构2上用于加固抓紧所述工件G的加固结构5。在实际使用过程中，所述翻转底座1被连接固定于焊接机器人，通过焊接机器人的控制夹取所述工件G，并移动所述工件G实现精准定位。

具体而言，所述翻转底座1上设置至少两平行间隔设置的导轨11，彼此两导轨11之间间隔一定的距离，并且所述导轨11的长度不长于所述翻转底座1的长度。在本实用新型的实施例中，所述翻转底座1上形成两导轨11，但是在一些实施例中，所述翻转底座上1可形成多条导轨11以组装形成不同的焊接工装夹具。

所述滑动结构2可滑动地设置于所述翻转底座1上，所述滑动结构2包括至少两相对设置的滑动体21以及设置于所述滑动体21底端侧的导轨滑块22，其中所述滑动体21包括可滑动地设置于所述导轨11上的滑动底座211，以及从所述滑动底座211垂直向上延伸设置的滑动墙体212。为了保证滑动的稳定性，每个滑动底座211靠近所述导轨11的一侧设置至少一导轨滑块22，通过所述导轨滑块22在所述导轨11上的配合滑动实现所述滑动体21的滑动。另外，彼此两滑动底座211平行设置，从所述滑动底座211向上垂直延伸的所述滑动墙体212也彼此平行相对设置。

在彼此两滑动墙体212的相对面的位置上形成滑轨23,并且所述滑轨23对称设置。在本实用新型的实施例中，每个滑动墙体212内侧方向形成至少两平行设置的滑轨23，相对应的，另个滑动墙体212的内侧也形成对应的至少两滑轨23。也就是说，设置于所述滑动墙体212上的滑轨23为对称设置，两滑动墙体212上的滑轨23位于同一水平面上，另外，在本实用新型的实施例中，所述滑轨23与所述导轨11垂直设置。

所述可调夹具3可滑动地设置于所述滑动结构2上，不同的是，所述滑动结构2和所述可调夹具3的滑动方向不同，比如当所述滑动结构2沿着东西方向滑动时，所述可调夹具3在南北方向滑动。

所述可调夹具3包括至少两夹紧垫板31，设置于所述夹紧垫板31一侧的滑轨滑块33以及设置于所述夹紧垫板32相对侧的卡爪32，具体而言，所述滑轨滑块33设置于所述夹紧垫板31靠近所述滑轨23的一侧，通过所述滑轨滑块33和所述滑轨23的配合移动，实现所述夹紧垫板31在所述滑轨23上的滑动。所述卡爪32设置于所述夹紧垫板31彼此相对的一侧面，以卡抓所述工件G的侧壁。

在本实用新型的一实施例中，所述可调夹具3包括四个夹紧垫板31，且四个夹紧垫板31对称地分置于两侧的滑动墙体212上，每个夹紧垫板31相对于彼此的内侧方向上设置所述卡爪32。在本实用新型的实施例中，所述卡爪32为三角形状，并四个三角形状的卡爪32的内侧面朝向内侧，四个卡爪32形成类四方形的结构，且所述卡爪32的所述内侧面由软质材质制备而成。另外所述内侧面上形成摩擦条，当所述卡爪32靠近所述工件G并紧抓所述工件G的侧表面时，所述内侧面凹陷匹配所述工件G的形状并且所述摩擦条的设置加大了所述卡爪32和所述工件G之间的抓紧力。或者，所述卡爪32的内侧面直接设置为圆弧状，以配合所述工件G的形状。

在本实用新型的另一实施例中，所述可调夹具3仅包括两个夹紧垫板31，两个夹紧垫板31分置于两侧的滑动墙体212上，每个夹紧垫板31相对面设置卡爪32，此时所述卡爪32的内侧面可为圆弧状，匹配圆管状的工件G。

在实际操作当中，所述夹紧垫板31在所述滑轨23上滑动，以夹持不同长度的工件G,一般而言，夹持所述工件G的四角位置或者中轴位置可保持所述工件G处于最稳定的结构。

所述调节夹紧结构4连接控制彼此相对设置的所述滑动体21，通过控制两个滑动体21彼此之间的距离，来夹持不同直径大小的所述工件G。具体而言，所述调节夹紧结构4包括至少一锁紧件41，置于所述锁紧件41两侧的齿条42，搭建在所述齿条42上的吊板43以及连接两滑动体21的支架气缸44。

所述锁紧件41设置并固定于所述翻转底座1上，所述锁紧件41的中心为一齿轮体，所述齿轮体外形成与所述齿条42匹配的锯齿。所述齿条42平行地设置于所述锁紧件41的两侧，并且所述齿条42平行于所述导轨11设置。所述吊板43横跨两个齿条42并与所述齿条42垂直设置，所述吊板43固定于所述翻转底座1，从而将所述齿条42固定于所述翻转底座1上。在本实用新型的实施例中，所述锁紧件41优选被设置于所述焊接工装夹具的中轴线位置，所述滑动体21对称于所述锁紧件41设置。

由于所述锁紧件41被实施为一类圆柱结构，故，且与所述齿条42配合地齿条连接。当所述焊接机器人固定于所述锁紧件41时，可通过所述锁紧件41和所述齿条42的配合旋转所述焊接工装夹具。

所述调节夹紧结构4包括至少一支架气缸44，其中所述支架气缸44的两端固定于滑动体21上，从而连接两滑动体21,。所述支架气缸44包括一主动件以及一连接所述主动件的被动件，通过所述主动件以及所述被动件的配合拉近或者撑远两滑动体21，从而控制所述滑动体21在所述导轨11上滑动。在本实用新型的实施例中，所述调节夹紧结构4包括两个平行于所述导轨11的支架气缸44。

为了进一步防止被夹持的工件G脱落，所述加固结构5被固定于所述滑动墙体212上，并向外延伸夹紧爪51以紧抓所述工件G。具体而言，所述加固结构5包括至少两加固体，所述加固体横跨所述滑动墙体212的外侧并固定于所述滑动墙体212上，所述加固体的长度长于所述滑动墙体212的宽度，此处所说的滑动墙体212的宽度方向指的是垂直于所述导轨11的方向。所述加固体固定于所述滑动墙体212的外侧并在两端形成所述夹紧爪51，所述夹装爪51可相对于所述加固体旋转，同一个加固体上的所述夹紧件51相对设置。

由于所述加固体固定于所述滑动墙体212的宽度方向，所述卡爪32固定于所述滑动墙体212的长度方向上，故所述卡爪32和所述夹装件52所在的平面垂直设置，所述卡爪32被用于夹持所述工件G的侧表面，所述夹紧件52夹持所述工件G的两端面。在本实用新型的实施例中，所述夹紧件52的内表面设置为波浪状或者锯齿状，以夹持不同直径的工件G，即针对直径较大的工件，可夹持于所述夹紧件52靠近内侧的波浪或锯齿，针对直径较小的工件，可夹持于所述夹紧件52靠近外侧的波浪或锯齿。

以下将具体说明所述焊接工装夹具的使用过程，首先焊接机器人的一轴端部连接所述翻转底座1，在本实用新型的实施例中，所述焊接机器人连接所述锁紧件41，以实现所述焊接机器人自动翻转所述焊接工装夹具。

先调节所述气缸支架44以使得所述滑动体21彼此之间的距离大于需要夹持的工件G的直径，并控制所述滑动结构2移动位置至：所述夹紧垫板31位于所述工件G的侧表面的外部。

调节所述气缸支架44，拉近所述滑动体21的距离，此时所述夹紧垫板31彼此靠近至所述卡爪32抵靠所述工件G的侧表面的位置，并且所述夹紧垫板31可在所述滑轨23上滑动以适配不同长度的工件G。

当所述工件G的位置确定后，控制所述卡爪32和所述夹装件51向着所述工件G方向移动，进一步地固定夹持所述G。

综上所述，通过调节所述滑动体21在所述导轨11上的滑动适配不同直径的工件G，通过调节所述夹紧垫板31在所述滑轨23上的滑动适配不同长度的工件G，并且所述夹装爪51可相对于所述加固体旋转并夹持所述工件G的两侧，所述卡爪32紧靠所述工件G的侧表面而实现所述工件G的固定。另外，所述夹装爪51只夹持所述工件G的部分位置，保证所述工件G可在精准定位后被焊接，焊接后控制所述焊接工装夹具松开所述工件G。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。