本发明涉及夹具，尤其涉及一种用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具、焊接设备及方法。
背景技术：
1、长圆杆零件，尤其是细长圆杆零件加工难度大，一体加工过程中容易出现零件弯曲等现象，因此通常将长圆杆零件分段加工后再拼焊。
2、目前的长圆杆类多段零件拼接焊接须分段在旋转卡盘机构上一段一段依次对接旋转焊，此方法不仅操作繁琐且多段焊接同轴度不易保证，导致焊接不稳定，质量参差。
3、公开号为cn110170789a的中国专利公开了一种长杆类零件对接焊接用自动变位工装，其解决了现有技术中长杆类零件对接焊接时同轴度差、对接困难、无法自动回转变位的问题。具体地，长杆类零件通过压紧元件固定于支撑轴承内圈，采用电机通过联轴器等机构驱动长杆类零件实现回转运动，以进行环缝焊接。可根据长杆类零件的长度增加支撑轴承的数量以增大刚度，提高对接精度，降低对接难度，可有效地保证长杆类零件对接焊接时的同轴度。
4、但是该工装在使用时，长杆装配在支撑轴承上，可以理解的是，需要拼焊的长杆数量越多，支撑轴承的数量也就越多，理论上，支撑轴承需要沿长杆的轴向间隔设置，然而支撑轴承的装配误差不可避免，在支撑轴承安装较多的情况下装配误差会不断累积，从而影响长杆焊后的同轴度；另外长杆在支撑轴承内定位时，需要通过紧定螺钉微调以对准焊缝，人工微调的方式难以保证长杆同轴度的稳定性，难以保证焊接质量；同时，焊后的长杆穿设在支撑轴承内，焊后的长杆需要延其轴向抽出从而脱离工装，这需要较大的工作空间，且拆卸过程中容易剐蹭零件，对于薄壁的细长圆管类零件来说，这种拆卸方式很容易造成零件弯曲变形，工作难度大，效率低。
技术实现思路
1、针对现有技术之不足，本发明的第一个目的在于提供一种用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其占用空间小，操作难度低，有利于保证加工质量和工作效率。
2、本发明的第二个目的在于提供一种用于多段长圆杆类零件拼焊的焊接设备，其能够实现多段长圆杆类零件的高精度拼焊，能够保证同轴度，且效率高。
3、本发明的第三个目的在于提供一种用于多段长圆杆类零件拼焊的方法，其能够实现被焊长杆自动变位，通过预焊和满焊结合的方式，有效保证焊接质量和被焊长杆的同轴度。
4、本发明的实施例通过以下技术方案实现：
5、一种用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，包括：底板；摆动架，转动安装于所述底板；定位块，设置于所述摆动架，所述定位块上开设有用于定位长圆杆类零件的主v型槽，所述主v型槽的延伸方向与所述摆动架相对于底板转动的转轴平行；压头，可调节地设置于所述摆动架，用于压紧处于所述主v型槽内的长圆杆类零件；满焊驱动件，包括驱动部和夹爪，驱动部设置于所述摆动架，所述夹爪设置于所述驱动部，并被驱动部驱动而转动，定义装配于所述主v型槽的所有长圆杆类零件构成被焊长杆，所述夹爪处于所述被焊长杆的一个端部，用于抓取该被焊长杆；所述夹爪相对于所述驱动部转动的转轴、所述被焊长杆以及所述摆动架相对于底板转动的转轴三者同轴。该夹具通过主v型槽限位被焊长杆，以保证构成被焊长杆的各长圆杆类零件相互之间的同轴度，提高了被焊长杆的加工精度；在预焊阶段，长圆杆类零件被固定在主v型槽内，跟随摆动架运动实现绕其自身中轴线的转动，保证了预焊过程中长圆杆类零件姿态的稳定性，有利于提高焊接精度，进一步保证了被焊长杆各部分的同轴度；通过夹爪驱动被焊长杆自转满焊后，将其从主v型槽内取出即可，占用空间小，操作难度低，有利于保证加工质量和工作效率。
6、根据一种优选实施方式，所述底板上相对设置有第一轴架和第二轴架，所述摆动架分别与所述第一轴架和所述第二轴架转动连接；所述底板上配置有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述摆动架相对于所述第一轴架和第二轴架转动。
7、根据一种优选实施方式，所述定位块上开设有与焊缝对应的预焊缺口，所述预焊缺口连通至主v型槽内。
8、根据一种优选实施方式，所述预焊缺口贯通至所述主v型槽的内侧面。
9、根据一种优选实施方式，定义所述主v型槽的底部内侧面为基准平面，所述预焊缺口的底部内侧面为倾斜平面，所述倾斜平面延伸至基准平面；定义所述倾斜平面靠近所述基准平面的端部为近端，所述倾斜平面远离基准平面的端部远端；在所述主v型槽的深度方向上，所述近端与所述被焊长杆中轴线之间距离小于所述远端与所述被焊长杆中轴线之间的距离。
10、根据一种优选实施方式，所述摆动架上装配有与所述压头对应的铰座，所述压头转动安装于所述铰座，所述压头能够以相对于所述铰座转动的方式靠近或者远离所述主v型槽；所述压头上装配有第一磁铁，所述定位块上装配有与所述第一磁铁对应的第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁相互吸引。
11、根据一种优选实施方式，所述压头为多个，且沿着所述被焊长杆的轴向间隔设置；多个所述压头通过连杆串联。
12、根据一种优选实施方式，所述定位块朝向所述摆动架的一侧面开设有第一导向槽，所述第一导向槽的底部设置有第一导向孔，所述第一导向孔连通至所述主v型槽；所述第一导向槽内装配有导向块，所述导向块上配置有顶升块，所述顶升块滑动嵌设于所述第一导向孔内；所述导向块能够在第一导向槽内靠近或者远离所述第一导向孔，以使得所述顶升块在第一导向孔内靠近或者远离所述被焊长杆。
13、根据一种优选实施方式，所述导向块与所述第一导向槽的底部内侧面之间配置有复位弹簧。
14、根据一种优选实施方式，所述摆动架朝向所述定位块的一侧面开设有与所述第一导向槽对应且连通的第二导向槽，所述第二导向槽的底部贯穿设置有第二导向孔，所述第二导向孔内滑动嵌设有驱动销，所述驱动销靠近所述第一导向槽的一端配置有驱动块，所述驱动块的外径大于第二导向孔的内径，所述驱动块能够自所述第二导向槽延伸至所述第一导向槽内，以驱动所述导向块朝向所述第一导向孔运动。
15、一种用于多段长圆杆类零件拼焊的焊接设备，包括激光焊接头和前述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具。该焊接设备能够实现多段长圆杆类零件的高精度拼焊，能够保证同轴度，且效率高。
16、一种用于多段长圆杆类零件拼焊的方法，应用于前述的用于多段长圆杆类零件拼焊的焊接设备，包括如下步骤：将多段长圆杆类零件摆放在主v型槽内，并依次拼接形成被焊长杆，同时将邻近满焊驱动件的长圆杆类零件装配在夹爪上；通过压头压紧固定所述被焊长杆；驱动摆动架在一定角度范围内转动，对焊缝进行预焊；通过满焊驱动件驱动被焊长杆自转，对焊缝进行满焊。通过上述步骤，能够实现被焊长杆自动变位，通过预焊和满焊结合的方式，有效保证焊接质量和被焊长杆的同轴度；能够满焊前有机会调整被焊长杆姿态，对于瑕疵品能够及时下料或者补救，有利于提高加工效率。
1.一种用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述底板上相对设置有第一轴架和第二轴架，所述摆动架分别与所述第一轴架和所述第二轴架转动连接；
3.根据权利要求1所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述定位块上开设有与焊缝对应的预焊缺口，所述预焊缺口连通至主v型槽内。
4.根据权利要求3所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述预焊缺口贯通至所述主v型槽的内侧面。
5.根据权利要求4所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，定义所述主v型槽的底部内侧面为基准平面，所述预焊缺口的底部内侧面为倾斜平面，所述倾斜平面延伸至基准平面；
6.根据权利要求1所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述摆动架上装配有与所述压头对应的铰座，所述压头转动安装于所述铰座，所述压头能够以相对于所述铰座转动的方式靠近或者远离所述主v型槽；
7.根据权利要求6所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述压头为多个，且沿着所述被焊长杆的轴向间隔设置；
8.根据权利要求1所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述定位块朝向所述摆动架的一侧面开设有第一导向槽，所述第一导向槽的底部设置有第一导向孔，所述第一导向孔连通至所述主v型槽；
9.根据权利要求8所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述导向块与所述第一导向槽的底部内侧面之间配置有复位弹簧。
10.根据权利要求8所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具，其特征在于，所述摆动架朝向所述定位块的一侧面开设有与所述第一导向槽对应且连通的第二导向槽，所述第二导向槽的底部贯穿设置有第二导向孔，所述第二导向孔内滑动嵌设有驱动销，所述驱动销靠近所述第一导向槽的一端配置有驱动块，所述驱动块的外径大于第二导向孔的内径，所述驱动块能够自所述第二导向槽延伸至所述第一导向槽内，以驱动所述导向块朝向所述第一导向孔运动。
11.一种用于多段长圆杆类零件拼焊的焊接设备，其特征在于，包括激光焊接头和如权利要求1-10任一项所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的夹具。
12.一种用于多段长圆杆类零件拼焊的方法，应用于如权利要求11所述的用于多段长圆杆类零件拼焊的焊接设备，其特征在于，包括如下步骤：