[实用新型]一种立柱式管板自动焊机定位夹紧机构

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种管板自动焊机定位夹紧机构，属于焊接技术及自动化技术领域，解决管板自动焊机机构设计的定位和夹紧等问题。 

二、背景技术

现有的管板自动焊机均采取定中心焊接，即焊炬的回转中心定位到与被焊件中心重合，通过焊炬绕管口旋转来完成焊接。管板自动焊机定位夹紧方式一般采取中心杆或中心杆加胀芯体机构来实现，常用的方式是中心杆加胀芯体机构。传统的胀芯体是由胀芯材料通过自身的弹性变形，使得胀芯体贴紧被焊管内壁来实现定位。管板自动焊机工作时对胀芯体的结构和大小均提出了严格要求，既要定位准确，又要安装操作方便。由于传统的胀芯体对被焊管内径大小的适应性不强，加上被焊管的内径、圆度通常存在公差，在实际使用过程中，传统的胀芯体结构通常存在定位不够准确、夹紧不够牢固、操作不够简便等缺点，从而影响到管板焊接的质量和效率。 

三、发明内容

1、技术思路 

根据管板自动焊机采取定中心焊接的要求，本实用新型采取锥形中心杆加轴套、圆弧楔键等构成，通过锥形中心杆向下移动，迫使圆弧楔键沿键槽向外径向移动，圆弧楔键外壁与管子紧贴，从而实现定位与夹紧的目的。 

2、技术方案 

本实用新型涉及的一种立柱式管板自动焊机定位夹紧机构，包括锥形中心杆、轴套、圆弧楔键、黄铜套、销、钢丝圈、螺母、垫圈等组成，锥形中心杆圆锥状的下段连接安装在轴套中，三个弧形楔键分别安装在轴套上三个穿透筒壁的键槽中，轴套上部和锥形中心杆之间安装限位销钉，锥形中心杆在轴套中只能做一定距离的上下移动而不能转动，锥形中心杆下端用螺母进行轴向限位，该定位机构的特征是：通过连接在轴套上端的黄铜套轴肩与管子上端口接触实现轴向定位，锥形中心杆通过受重力和人工推插力向下移动而迫使三个弧形楔键沿径向移动与管子内壁紧贴实现径向定位夹紧。 

3、有效效益 

配套使用该定位夹紧机构的立柱式管板焊机，加上基于PLC自主开发的控制系统，并与通用的焊接设备如CO₂气体保护焊机等配套使用，经焊接试验所得焊缝效果见附图6和附图7所示，试验表明，该焊机能够实现管板圆形焊缝的匀速自动焊接，管头焊缝的每个焊点均落在控制系统设定的半径圆周上，焊接质量优、效率高。该定位机构机械结构简单紧凑、定位准确、夹紧牢固，焊机旋转满足焊枪所需的空间位置和姿态要求。一个焊接周期完成后，通过手工提拉焊机并将其安插到另一待焊管子中，实施下一周期焊接，操作方便轻巧。配套不同直径大小的定位机构可适应不同管径、壁厚的管板接头焊接，这是一种低成本、实用型的管板自动焊机，具有较高的经济性和实用性。 

四、附图说明

1、附图1为配套使用该定位夹紧机构的立柱式管板焊机结构示意图，包括(1)定位夹紧机构、(2)轮系传动部件、(3)电机箱部件、(4)焊枪夹持机构、(5)升降机构、(6)径向移动机构。 

2、附图2为定位夹紧机构装配图。由(1)螺母、(2)垫圈、(3)钢丝圈、(4)圆弧楔键、(5)轴套、(6)黄铜套、(7)销、(8)锥形中心杆等组成。 

3、附图3为锥形中心杆零件图。多段回转体结构，装配时，左段朝下，安装连接轴套等零件；右段朝上，安装可旋转的电机箱等部件。 

4、附图4为轴套零件图。采用三视图表达，圆筒状结构，轴套的外径比管板焊接中管孔内径略小，轴套内径与锥形中心杆的圆锥状结构大端直径相同，轴套上部开有螺纹和销孔，筒壁上均布开有三条用于安装圆弧楔键的通透键槽，轴套外表面上开有两条V型槽。 

5、附图5为圆弧楔键零件图。采用三视图表达，两端为圆头状，小端厚度与轴套壁厚相同，内侧的斜度为3.43°，内侧圆弧面半径与轴套内径相同，外侧面圆弧半径与轴套外径相同，外侧圆弧面上开有与轴套位置对应、大小相同的两条V型槽。 

6、附图6和附图7为配套使用定位夹紧机构的立柱式管板焊机焊接焊缝效果图。 

五、具体实施方式

配套使用该定位夹紧机构的立柱式管板焊机的结构示意图见图1所示，包括定位夹紧机构、轮系传动部件、电机箱部件、焊枪夹持机构、升降机构、径向移动机构。