一种适用于管材对接拼焊的夹具的制作方法

本发明涉及焊接加工设备，具体涉及一种适用于管材对接拼焊的夹具。

背景技术：

焊接接头是被焊体在空间的交互位置，接头的基本形式有对接、搭接、丁字接和角接。管材之间一般采用对接方式焊接，管材的对接焊接较复杂，不仅需要将管材夹紧，还需要在焊接过程中旋转管材，尤其是设计激光焊接时，管材对接面间隙要很小。现有做法一般是人工对被焊接的管材进行夹紧定位和旋转定位，工人劳动强度大，且定位不准确，焊缝的难以达到标准。因此需要能够对管材进行夹紧定位并同时能够旋转定位的夹具。

技术实现要素：

1、所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提出一种适用于管材对接拼焊的夹具。

2、技术方案：

一种适用于管材对接拼焊的夹具，其特征在于：包括机台、同步旋转机构、管材定夹紧机构、平端面伸缩机构控制系统。

同步旋转机构、平端面伸缩机构安装在机台的上表面；管材定夹紧机构同步旋转机构匹配。

所述同步旋转机构包括伺服电机，伺服电机驱动同步轴旋转；所述同步轴左右两端均设置下带轮，下带轮均通过皮带带动对应的上带轮旋转；两个上带轮的中心轴旋转同时带动位于其中间位置的管材定夹紧机构旋转。

所述管材定夹紧机构包括左右两个部分；左边为定夹紧机构，右边为浮动压紧机构；两个部分均包括l形旋转底座、下底板与上压板；其中左右位置的l形旋转底座上、下对称布置；左l形旋转底座的竖直端与对应的同步旋转机构的上带轮的中心轴固定相连；右l形旋转底座的竖直支撑座与同步旋转机构的上带轮中心轴相连，能够随上带轮的中心轴转动而转动；具体为：左l形旋转底座为一体化结构，右l形旋转底座为可拆卸结构；右l形旋转底座包括与上带轮连接的竖直方向的支撑座与右底座；所述右l形底座与气缸结构相连能够实现右底座左右移动；两个l形旋转底座中间形成安装平台；左右两个下底板分别安装在旋转底座形成的安装平台表面，左右两个下底板能够形成l形，且右下底板能够随右旋转底座的左右移动实现与左下底板的接触或者分开；左右两个下底板的上表面均设置放置圆形管的半圆凹槽；所述下底板的上表面可移动的设置上压板；所述上压板通过与之连接的气缸控制上下移动；所述上压板的下表面均设置放置圆形管的半圆凹槽；当需要焊接的两个管材对接面直接贴合时，左右下底板之间能够露出贴合处的缝隙，左右上压板之间能够露出贴合处的缝隙。

所述平端面伸缩机构包括定位板；所述定位板通过移动机构能够进入左右下底板的连接缝隙中。

进一步地，所述下底板与上压板之间设置导向轴结构。

进一步地，所述右旋转底座的支撑座与左底座之间设置导向轴结构。

进一步地，所述平端面伸缩机构具体为平端面伸缩气缸驱动竖直方向的连杆运动，从而带动竖直方向的滑座上的平头板在导轨上上下往复运动。

进一步地，所述控制系统包括控制芯片，所述控制芯片与电机的控制电路、气缸的控制电路相连。

3、有益效果：

（1）本装置中采用同步旋转机构，实现夹具的左右两端同步旋转，避免需要焊接的两个部分衔接不吻合。

（2）本装置中对管材的定位还采取了平头板作为左右两个管材的定位工具，安装时需要焊接的两个部分管材分别通过左右端的定夹紧结构进行定位后，将作为标准的平头板抽出，通过与左底座相连的气缸结构推进，实现两个部分管材的衔接面的吻合。为了防止在推进的过程中位置跑偏，在右旋转底座的支撑座与左底座之间设置导向轴结构。

（3）本装置中通过数控系统，能够控制各机构内的气缸动作，精密控制伺服电机的旋转速度及角度。

附图说明

图1为本装置的整体结构图；

图2为本装置的左定夹紧机构的结构图；

图3为本装置中的右定夹紧机构的结构图；

图4为本装置中的平端面伸缩机构的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

如附图1至4一种适用于管材对接拼焊的夹具，其特征在于：包括机台1、同步旋转机构2、管材定夹紧机构3、平端面伸缩机构4和控制系统。

同步旋转机构2、平端面伸缩机构安装4在机台的上表面；管材定夹紧机构3与同步旋转机构2匹配。

所述同步旋转机构包括伺服电机21，伺服电机驱动同步轴22旋转；所述同步轴左右两端均设置下带轮23，下带轮23均通过皮带带动对应的上带轮24旋转；两个上带轮24的中心轴旋转同时带动位于其中间位置的管材定夹紧机构旋转。

所述管材定夹紧机构包括左右两个部分；左边为定夹紧机构321，右边为浮动压紧机构322；两个部分均包括l形旋转底座31、下底板33与上压板34；其中左右位置的l形旋转底座上、下对称布置；左l形旋转底座31的竖直端与对应的同步旋转机构的上带轮的中心轴固定相连；右l形旋转底座31的竖直支撑座36与同步旋转机构的上带轮中心轴相连，能够随上带轮的中心轴转动而转动；具体为：左l形旋转底座31为一体化结构，右l形旋转底座31为可拆卸结构；右l形旋转底座包括与上带轮连接的竖直方向的支撑座36与右底座311；所述右l形底座与气缸结构相连能够实现右底座左右移动；两个l形旋转底座中间形成安装平台；左右两个下底板分别安装在旋转底座形成的安装平台表面，左右两个下底板能够形成l形，且右下底板能够随右旋转底座的左右移动实现与左下底板的接触或者分开；左右两个下底板的上表面均设置放置圆形管的半圆凹槽；所述下底板的上表面可移动的设置上压板；所述上压板通过与之连接的气缸5控制上下移动；所述上压板的下表面均设置放置圆形管的半圆凹槽；当需要焊接的两个管材对接面直接贴合时，左右下底板之间能够露出贴合处的缝隙，左右上压板之间能够露出贴合处的缝隙。

所述平端面伸缩机构包括定位板44；所述定位板通过移动机构能够进入左右下底板的连接缝隙中。

进一步地，所述下底板与上压板之间设置导向轴结构。

进一步地，所述右旋转底座的支撑座与左底座之间设置导向轴结构。

进一步地，所述平端面伸缩机构具体为平端面伸缩气缸5驱动竖直方向的连杆42运动，从而带动竖直方向的滑座43上的平头板在导轨45上上下往复运动。

进一步地，所述控制系统包括控制芯片，所述控制芯片与电机的控制电路、气缸的控制电路相连。

具体实施方式：

整个机构运行过程：管材定夹紧机构的左右两个下压板处于伸出状态，平头板伸出至两个下压板的中间位置，操作者将管材放入左下底板上的半圆凹槽中，管材对接面与平头板贴合好后，左上压板落下，将管材压紧，然后将对接的管材放入右底板上的半圆凹槽中，对接面与平头板贴合好，右上压板落下压紧管材，平头板退回原点，与右底座相连的气缸推出，带动右定夹紧机构左移，致使两个管材对接面直接贴合在一起，半圆凹槽保证对接时不出现错位。对接面贴好后，焊接头位置可以不动，保持稳定状态，伺服电机带动整个管材定夹紧机构开始旋转，完成管材对接焊。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。