一种可改变夹角的夹具及自动焊机的制作方法

1.本实用新型属于焊接技术领域，更具体地说，是涉及一种尤其适合于弯管焊接的弯管夹具及自动焊机。


背景技术：

2.目前对于风口弯管，通常是将多个分段圆弧形管体焊接加工而成连续的弯管整体，分段管体之间先通过治具装夹进行自动或手动点焊拼接定型，再整体吊装至自动焊机的夹具固定，并通过自动焊机的焊枪对分段圆弧形管体之间的圆弧形焊缝进行连续自动焊接。
3.目前市面上的用于风口弯管的自动焊机，其使用的夹具具有单一性，即无法同时适应不同角度的风口弯管，导致夹具的通用性差，在焊接不同型号角度的风口弯管时，需要生产加工或者购买不同角度的风口弯管对应的另一型号的夹具，并需要拆卸此前不适配的夹具、更换适配的夹具，导致更换风口弯管夹角生产时效率低、成本较高。
4.因此，目前用于风口弯管的夹具因无法同时适应不同角度的风口弯管而在更换风口弯管夹角生产时需更换夹具，导致生产效率低、成本较高是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有的用于风口弯管的夹具因无法同时适应不同角度的风口弯管而在更换风口弯管夹角生产时需更换夹具，导致生产效率低、成本较高的技术问题，提出一种尤其适合于弯管焊接的弯管夹具及自动焊机。
6.为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种可改变夹角的夹具，包括：
7.基座；
8.设于基座上的连接座；
9.可转动地连接于连接座上的一对装夹底板，该对装夹底板呈一开口向上的夹角，且该夹角的大小可通过装夹底板的相对转动调整；
10.设于至少一个装夹底板上的用于夹持并固定焊件的夹持组件。
11.进一步地，连接座包括：
12.相对设置于基座上的一对支撑架，连接于一对支撑架之间的连接轴，套设于连接轴上的筒体，一对装夹底板靠近筒体的侧端分别可转动地连接于筒体的对应两侧；
13.线性伸缩装置，该线性伸缩装置的两端分别与筒体和装夹底板对应铰接。
14.进一步地，连接轴包括：
15.分别可转动地对应连接于一对支撑架上的一对转轴，一对装夹底板分别对应连接于一对转轴；
16.旋转驱动装置，用于驱动转轴带动装夹底板转动。
17.优选地，线性伸缩装置为气缸驱动装置或油缸驱动装置，线性伸缩装置的缸体的
一端与筒体相铰接，线性伸缩装置的活塞杆伸出缸体的另一端的末端与装夹底板相铰接。
18.优选地，装夹底板通过至少一个合页与筒体可转动地连接。
19.优选地，缸体的一端设有第一铰接件，筒体面向缸体的一侧设有第二铰接件，通过第一铰接件和第二铰接件分别与第一销轴对应可转动地连接，使第一铰接件和第二铰接件相铰接；
20.活塞杆伸出缸体的另一端的末端设有第三铰接件，装夹底板设有第四铰接件，通过第三铰接件和第四铰接件分别与第二销轴对应可转动地连接，使第三铰接件和第四铰接件相铰接。
21.优选地，第一铰接件包括：连接于缸体的第一底板，连接于第一底板的相对两侧的一对第一侧板，一对第一侧板分别设有对应的第一轴孔；
22.第二铰接件包括：设于筒体上的第一安装板，连接于第一安装板上的第一凸板，第一凸板设有与第一轴孔对应的第一通孔；
23.第一凸板伸入一对第一侧板与第一底板之间的内凹空间，第一销轴依次穿过其中一个第一侧板上的第一轴孔、第一通孔和其中另一个第一侧板上的第一轴孔；
24.第三铰接件包括：连接于活塞杆伸出缸体的另一端的末端的安装板，连接于第二底板的相对两侧的一对第二侧板，一对第二侧板分别设有对应的第二轴孔；
25.第四铰接件包括：设于装夹底板上的第二安装板，连接于第二安装板上的第二凸板，第二凸板设有与第二轴孔对应的第二通孔；
26.第二凸板伸入一对第二侧板与第二底板之间的内凹空间，第二销轴依次穿过其中一个第二侧板上的第二轴孔、第二通孔和其中另一个第二侧板上的第二轴孔。
27.优选地，旋转驱动装置为电机或液压马达，旋转驱动装置的主体安装于支撑架上，旋转驱动装置的输出轴连接于转轴。
28.进一步地，焊件为弯管；
29.夹持组件包括：安装于装夹底板顶端的夹头，用于夹持弯管；
30.夹头包括：均匀间隔设置的多组夹爪；
31.夹爪的外切圆直径小于弯管的内径，通过弯管的至少一端套设且卡紧于夹爪上实现对弯管的夹持和固定。
32.本实用新型还提供一种自动焊机，包括上述的可改变夹角的夹具，还包括：
33.设于基座上的引导焊接装置，引导焊接装置包括：
34.焊枪组件，用于焊接焊件；
35.引导装置，用于驱动焊枪组件水平移动、竖直升降或在竖直面旋转运动。
36.与现有技术相比，本实用新型提供的夹具及自动焊机具有以下有益效果：
37.本实用新型提供的夹具及自动焊机，其夹具通过套设在连接座上的连接轴的筒体与装夹底板相铰接，同时通过线性伸缩装置的缸体的固定端和活塞杆伸缩端分别与筒体和装夹底板对应铰接，使得线性伸缩装置如气缸伸缩装置驱动活塞杆伸缩时，对应活塞杆相对气缸驱动装置的气缸伸长或收缩的同时，气缸驱动装置相对筒体远离或靠近另一个装夹底板转动，同时气缸驱动装置相对远离或靠近该装夹底板转动，且装夹底板同时通过合页相对筒体远离或靠近另一个装夹底板转动，使得该装夹底板和另一个装夹底板之间的夹角随着活塞杆的伸长或收缩逐渐增加或减小，因而可适应不同角度型号的风口弯管，而无需
在更换风口弯管夹角型号时重新生产或购买和更换夹具，极大提高了生产效率、降低了成本。
附图说明
38.图1为本实用新型提供的可改变夹角的夹具的一种实施例的未装夹风口弯管状态的总体装配结构示意图；
39.图2为本实用新型提供的可改变夹角的夹具的一种实施例的装夹风口弯管状态的示意图一；
40.图3为本实用新型提供的可改变夹角的夹具的一种实施例的装夹风口弯管状态的示意图二；
41.图4为图2的放大结构示意图；
42.图5为图2的省略部分风口弯管的分段管体的示意图；
43.图6为本实用新型提供的可改变夹角的夹具的一种实施例的装夹风口弯管并省略部分分段管体状态的示意图；
44.图7为图6的省略一个装夹底板的放大结构示意图。
45.其中，图中各附图主要标记：
46.1-基座；2-连接座；21-支撑架；22-连接轴；23-筒体；24-第二铰接件；241-第一安装板；242-第一凸板；243-垫圈；244-第一销轴；25-轴承座；3-装夹底板；31-第四铰接件；311-第二销轴；312-第二安装板；313-第二凸板；314-第二通孔；4-夹持组件；41-夹头；411-夹爪；5-线性伸缩装置；51-缸体；52-活塞杆；53-第一铰接件；531-第一底板；532-第一侧板；54-第三铰接件；541-第二底板；542-第二侧板；6-合页；7-弯管；71-焊缝；8-引导装置；9-焊枪组件。
具体实施方式
47.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-7及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
48.请一并参阅图1-7，本实用新型提供的可改变夹角的夹具，包括：
49.基座1，该基座1包括底板、侧板和顶板构成的基架结构，该基架结构具有中空的内部安装空间；设于基座1上的连接座2，该连接座2优选为设于基座1的顶板的顶部工作面的中部；可转动地连接于连接座2上的一对装夹底板3，该对装夹底板3呈一开口向上的夹角，且该夹角的大小可通过装夹底板3的相对转动调整；设于至少一个装夹底板3上的用于夹持并固定弯管7的夹持组件4。
50.在本实施例中，该焊件为弯管7，弯管7优选为风口弯管，该风口弯管为多个分段管体焊接加工而成连续的风口弯管整体，分段管体之间先通过治具装夹进行自动或手动点焊拼接定型，再整体吊装至本实用新型提供的自动焊机的焊件夹具固定，并通过自动焊机的焊枪对分段管体之间的焊缝71进行连续自动焊接。风口弯管的内径优选为100、125、150、200、250和300毫米。风口弯管优选为包括四段分段管体组成，相邻分段管体之间通过点焊预先固定，从而使得四个分段管体组成一个连续的风口弯管整体，以待通过自动焊机的焊枪对其相邻分段管体之间的焊缝71进行连续数控自动焊接。风口弯管的角度优选为90度或
45度，一对装夹底板3的开口的夹角与风口弯管的角度相匹配。焊接夹具的夹具夹持方式可以是分别夹持风口弯管的两端，或仅夹持风口弯管的一端。作为其它的实施方式，该焊件也可以是u型管或圆弧形的管体。
51.在本实施例中，连接座2包括：相对间隔设置于基座1上的一对支撑架21，连接于一对支撑架21之间的连接轴22，套设于连接轴22上的筒体23，一对装夹底板3分别安装于筒体23的对应两侧。作为优选的实施方式，筒体23为多边形；作为另一种实施方式，筒体23也可以为矩形。作为优选的实施方式，支撑架21设有轴承座25，连接轴22的两端分别安装于对应的轴承座25上；线性伸缩装置5，该线性伸缩装置5设有一对，每个线性伸缩装置5的两端分别与筒体23和其中一个装夹底板3对应铰接。作为优选的实施方式，线性伸缩装置5为气缸驱动装置；作为另一种实施方式，线性伸缩装置5也可以为油缸驱动装置。线性伸缩装置5的缸体51的一端与筒体23相铰接，线性伸缩装置的活塞杆52伸出缸体51的另一端的末端与装夹底板3相铰接。
52.请参阅图6-7，作为优选的实施例，装夹底板3通过至少一个合页6与筒体23可转动地连接。作为一种实施例（图中未示出），装夹底板3和筒体23均设有轴套，通过一转轴穿过装夹底板3和筒体23的轴套使装夹底板3可转动地与筒体23相连接。作为另一种实施例（图中未示出），装夹底板3和筒体23的其中一个固定连接有一转轴，其中另一个设有与转轴相匹配的轴套，通过转轴和轴套之间的相互转动使装夹底板3可转动地与筒体23相连接。
53.请参阅图2、4，在本实施例中，气缸驱动装置的缸体51的一端设有第一铰接件53，多边形筒体23面向缸体51的一侧面设有第二铰接件24，通过第一铰接件53和第二铰接件24分别与第一销轴244对应可转动地连接，使第一铰接件53和第二铰接件24相铰接；活塞杆52伸出缸体51的另一端的末端设有第三铰接件54，装夹底板3靠近缸体51和焊件的顶面设有第四铰接件31，通过第三铰接件54和第四铰接件31分别与第二销轴311对应可转动地连接，使第三铰接件54和第四铰接件31相铰接。
54.在一种实施例中，第一铰接件53包括：连接于气缸驱动装置的缸体51的一端的第一底板531，连接于第一底板531的相对两侧的一对第一侧板532，一对第一侧板532分别设有对应的第一轴孔；第二铰接件24包括：设于多边形筒体23面向缸体51的一侧面上的第一安装板241，连接于第一安装板241上的第一凸板242，第一凸板242设有与第一轴孔对应的第一通孔；第一凸板242伸入一对第一侧板532与第一底板531之间的内凹空间，第一销轴244依次穿过其中一个第一侧板532上的第一轴孔、第一通孔和其中另一个第一侧板532上的第一轴孔。作为优选的实施方式，第一销轴244位于第一凸板242和第一侧板532之间的部分套设有用于缓冲的垫圈243。在另一种实施例中（图中未示出），第二铰接件24也可以为筒体23面向缸体51的一侧面上的第一底板531，连接于第一底板531的相对两侧的一对第一侧板532，一对第一侧板532分别设有对应的第一轴孔，第一铰接件53也可以为设于缸体51的一端的第一安装板241，连接于第一安装板241上的第一凸板242，第一凸板242设有与第一轴孔对应的第一通孔。
55.在一种实施例中，第三铰接件54包括：连接于活塞杆52伸出缸体51的另一端的末端的第二底板541，连接于第二底板541的相对两侧的一对第二侧板542，一对第二侧板542分别设有对应的第二轴孔；第四铰接件31包括：设于装夹底板3靠近缸体51和焊件的顶面的第二安装板312，连接于第二安装板312上的第二凸板313，第二凸板313设有与第二轴孔对
应的第二通孔314；第二凸板313伸入一对第二侧板542与第二底板541之间的内凹空间，第二销轴311依次穿过其中一个第二侧板542上的第二轴孔、第二通孔314和其中另一个第二侧板542上的第二轴孔。在另一种实施例中（图中未示出），第四铰接件31也可以为设于装夹底板3靠近缸体51和焊件的顶面的第二底板541，连接于第二底板541的相对两侧的一对第二侧板542，一对第二侧板542分别设有对应的第二轴孔，第三铰接件54也可以为连接于活塞杆52伸出缸体51的另一端的末端的第二安装板312，连接于第二安装板312上的第二凸板313，第二凸板313设有与第二轴孔对应的第二通孔314。
56.本实用新型提供的可改变夹角的夹具的工作原理如下：
57.当筒体23和其中一个装夹底板3之间连接的一个气缸驱动装置驱动其活塞杆52伸长时，由于第二铰接件24和第一销轴244相对筒体23无法移动、第一铰接件53只能通过第一销轴244相对第二铰接件24转动，第四铰接件31和第二销轴311相对该装夹底板3无法移动、第三铰接件54只能通过第二销轴311相对第四铰接件31，同时该装夹底板3只能通过合页6相对筒体23转动，因此，在气缸驱动装置的驱动下，对应活塞杆52的伸长运动，此时第一铰接件53通过第一销轴244相对第二铰接件24向远离另一个装夹底板3的方向转动（即活塞杆52相对气缸驱动装置的气缸伸长的同时，气缸驱动装置相对筒体23向远离另一个装夹底板3的方向转动），同时第三铰接件54通过第二销轴311相对第四铰接件31向远离该装夹底板3的方向转动（即活塞杆52相对气缸驱动装置的气缸伸长的同时，气缸驱动装置相对远离该装夹底板3转动），且装夹底板3通过合页6相对筒体23向远离另一个装夹底板3的方向转动，使得该装夹底板3和另一个装夹底板3之间的夹角随着活塞杆52的伸长逐渐增加。同理，当筒体23和其中另一个装夹底板3之间连接的一个气缸驱动装置驱动其活塞杆52伸长时，同样使得另一个装夹底板3和该装夹底板3之间的夹角随着其活塞杆52的伸长逐渐增加，以匹配焊件如风口弯管的较大夹角（如90度）的型号。
58.同理，当筒体23和其中一个装夹底板3之间连接的一个气缸驱动装置驱动其活塞杆52缩短时，对应活塞杆52的收缩运动，此时第一铰接件53通过第一销轴244相对第二铰接件24向靠近另一个装夹底板3的方向转动（即活塞杆52相对气缸驱动装置的气缸收缩的同时，气缸驱动装置相对筒体23向靠近另一个装夹底板3的方向转动），同时第三铰接件54通过第二销轴311相对第四铰接件31向靠近该装夹底板3的方向转动（即活塞杆52相对气缸驱动装置的气缸收缩的同时，气缸驱动装置相对靠近该装夹底板3转动），且装夹底板3通过合页6相对筒体23向靠近另一个装夹底板3的方向转动，使得该装夹底板3和另一个装夹底板3之间的夹角随着活塞杆52的收缩逐渐减小，以匹配焊件如风口弯管的较小夹角（如45度）的型号。
59.作为另一种实施例（图中未示出），连接轴22包括：分别可转动地对应连接于一对支撑架21上的一对转轴，一对装夹底板3分别对应连接于一对转轴；作为优选的实施方式，一对转轴相向设置。旋转驱动装置，用于驱动转轴带动装夹底板3转动。一对装夹底板3靠近筒体23的侧端分别可转动地连接于筒体23的对应两侧。作为优选的实施例，旋转驱动装置为电机或液压马达，旋转驱动装置的主体安装于支撑架21上，旋转驱动装置的输出轴连接于转轴。
60.本实施例中，夹持组件4包括：安装于装夹底板3顶端的夹头41，用于夹持风口弯管；夹头41包括：均匀间隔设置的多组夹爪411；夹爪411的外切圆直径小于风口弯管的内
径，通过风口弯管的至少一端套设且卡紧于夹爪411上实现对风口弯管的夹持和固定。
61.请一并参阅图1-6，本实用新型还提供一种自动焊机，包括上述的可改变夹角的夹具，还包括：设于基座1上的引导焊接装置，引导焊接装置包括：焊枪组件9，用于焊接焊件；引导装置8，用于驱动焊枪组件9水平移动（即沿x、y轴平移）、竖直升降（即沿z轴竖直平移）或在竖直面旋转运动（即沿焊缝717相对转动进行焊接作业）。作为一种优选的实施例，连接轴22可在轴承座25上旋转，作为一种实施方式，通过电机的输出轴直接带动连接轴22旋转；作为另一种实施方式，电机的输出轴通过变速箱的齿轮系或同步带轮机构带动连接轴22旋转；以此改变一对装夹底板3作为整体相对连接座2及基座1的位置和角度，使得装夹在夹持组件4上的风口弯管相对连接座2及基座1变换器位置和角度，从而将风口弯管需要焊接的分段管体间的焊缝71调整到与焊枪的焊道相匹配的位置。
62.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。