[发明专利]一种油气管道焊接用高精密拼接夹具装置及其拼接方法

权利要求书

1.一种油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，包括工作台（1）、夹具机构（2）和驱动机构（3），其特征在于：所述夹具机构（2）安装于所述工作台（1）的内侧壁；

所述夹具机构（2）包括外端盖（201）、五个摇臂（204）、内套筒（205）和五个卡钳（206）；

所述内套筒（205）的外表面焊接于所述工作台（1）的内部，所述内套筒（205）与所述外端盖（201）处于同轴关系，所述摇臂（204）的外表面通过销轴与所述卡钳（206）的内侧壁铰接，所述卡钳（206）的上表面与下表面通过销轴分别与所述外端盖（201）的内侧壁顶部及所述内套筒（205）的凸台（2051）外部铰接；

所述驱动机构（3）安装于所述工作台（1）的内部，所述驱动机构（3）包括第二齿轮（301）、机架（302）和传动轴（303）；

所述第二齿轮（301）的内侧壁与所述传动轴（303）的外表面焊接，所述传动轴（303）的外表面通过轴承与所述机架（302）的内侧壁转动连接，所述机架（302）的外表面焊接于所述工作台（1）的内侧壁。

2.根据权利要求1所述的油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，其特征在于：所述夹具机构（2）还包括双面齿圈（202）和五个第一齿轮（203）；

所述第一齿轮（203）的底部与所述摇臂（204）的顶部通过销轴铰接，所述第一齿轮（203）的轮齿与所述双面齿圈（202）的内轮齿啮合，所述第二齿轮（301）的轮齿与所述双面齿圈（202）的外轮齿啮合。

3.根据权利要求1所述的油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，其特征在于：所述夹具机构（2）还包括五个第二伺服电机（2061）和五个辅助钳板（2062）；

所述第二伺服电机（2061）的外部安装于所述卡钳（206）的内侧壁，所述第二伺服电机（2061）的输出轴与所述辅助钳板（2062）的内侧壁固定连接，所述辅助钳板（2062）的外表面与所述卡钳（206）的内侧壁相适配。

4.根据权利要求1所述的油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，其特征在于：所述摇臂（204）的底部通过销轴转动连接有滚轮（2041），所述内套筒（205）的外表面开设有滑槽（2052），所述滑槽（2052）与所述滚轮（2041）的外表面相适配。

5.根据权利要求1所述的油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，其特征在于：所述驱动机构（3）还包括从动带轮（304）、传动带（3041）、主动带轮（3042）、连接架（305）和第一伺服电机（306）；

所述连接架（305）的外表面焊接于所述工作台（1）的内部，所述第一伺服电机（306）的上部安装于所述连接架（305）的下部，所述第一伺服电机（306）的输出轴与所述主动带轮（3042）的内侧壁固定连接，所述主动带轮（3042）通过所述传动带（3041）与所述从动带轮（304）建立带传动关系，所述从动带轮（304）的内侧壁与所述传动轴（303）的外表面焊接。

6.根据权利要求1所述的油气管道焊接用高精密拼接夹具装置，其特征在于：所述工作台（1）的前表面安装有控制器（101）。

7.一种油气管道焊接用高精密拼接夹具装置的拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将油气管路安置于外端盖（201）及内套筒（205）内，启动控制器（101）；

S2、控制器（101）启动驱动机构（3）开始工作，驱动机构（3）中，第一伺服电机（306）将扭矩通过由主动带轮（3042）、传动带（3041）及从动带轮（304）所组成的带传动系统，并改善传动比后输出至第二齿轮（301），进而驱动夹具机构（2）；

S3、夹具机构（2）中，由第二齿轮（301）啮合的双面齿圈（202）同步啮合五组第一齿轮（203），进而驱动摇臂（204）传递剪切力，五组摇臂（204）同步拉扯与之对应的卡钳（206）钳固油气管路；

S4、每组卡钳（206）固定位置后，与之对应的第二伺服电机（2061）驱动辅助钳板（2062）缩短钳固间距。

8.根据权利要求7所述的一种油气管道焊接用高精密拼接夹具装置的拼接方法，其特征在于：在所述S3中，五组摇臂（204）同步拉扯与之对应的卡钳（206）钳固油气管路，期间卡钳（206）由外端盖（201）及凸台（2051）进行虚约束。