專利名稱：彎管內壁自動堆焊變位夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接變位夾具，特別是一種用于彎管內壁自動堆焊的彎管內壁自動堆焊變位夾具。
背景技術：
為解決現有采用柔性臂彎管內壁自動堆焊所存在的電氣控制復雜，設備成本高，柔性臂，結構復雜，價格昂貴的問題。所述的柔性臂彎管內壁自動堆焊是指被焊管固定不動，采用柔性臂，該柔性臂端部固設一旋轉焊槍，旋轉焊槍藉由柔性臂沿彎曲管的中心弧線運動實現彎管的管內堆焊。在申請號為03206256.7的實用新型專利申請中公開了一種[直、彎兩用管內壁自動堆焊設備]，該裝置由卡盤和連接并驅動卡盤的卡盤驅動裝置所組成的工件卡床，通過卡盤擺動式往復轉動來實現彎管內壁堆焊，工件按設定程序繞卡盤軸線轉動或擺動式轉動，在整個堆焊過程中，焊槍處于向下平焊位置。克服了現有柔性臂所存在的上述不足，具有控制方便易行，設備簡單，成本低，質量好的優點。但是為解決非圓截面的擺動焊接，必須要有大范圍的弧長自動調節裝置；由于沿焊槍運動(直線)方向的不同截面處的彎管內壁截面形狀不同，所焊彎管的內徑及彎曲半徑也不同，精確設計相應堆焊速度的計算機程序是一項十分繁雜的工作。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的上述不足，提供一種用于彎管內壁自動堆焊的彎管內壁自動堆焊變位夾具，內壁堆焊的彎頭裝卡在該變位夾具上，在回轉變位機帶動旋轉的同時，可繞彎管的彎曲中心旋轉，使堆焊處的彎管內壁截面形狀均為圓形，從而實現沿彎管內壁的圓周堆焊或軸向堆焊。
本實用新型所提供的彎管內壁自動堆焊變位夾具是由如下技術方案來實現的。
一種彎管內壁自動堆焊變位夾具，該夾具固定于回轉變位機的轉盤上，其特征是一框架，具有二垂直立柱和由二垂直立柱延伸的水平墻板；一裝卡板，該裝卡板設于所述框架的二垂直立柱上，該裝卡板的安裝中心與彎管被焊截面圓的中心線重合；一彎管變位夾具，該彎管變位夾具具有彎管夾持裝置和一設于彎管彎曲中心的轉軸，該轉軸樞設于所述框架的水平墻板上，且該轉軸連接驅動電機。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板的兩側設有滑塊，框架的二垂直立柱內側設有滑槽，該裝卡板以其兩側的滑塊滑設于框架的二垂直立柱內側的滑槽內；于框架的二垂直立柱的頂端設有橫梁，該橫梁上設有螺母，一絲杠通過該螺母連接該裝卡板。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板上設有多個與回轉變位機花盤固定的安裝孔，或其中心設有夾把。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該彎管變位夾具的彎管夾持裝置為中心定位卡具，其中包括外中心定位卡具的三爪卡盤、V型夾和內中心定位卡具的內三爪卡盤，所述中心定位卡具的中心到轉軸之間的距離可調。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是所述的彎管夾持裝置為二彼此約成一定夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具；該主中心定位卡具的兩側設有滑塊，并以該滑塊滑設于與轉軸固定的轉板上的二滑軌內，并通過絲杠螺母與轉板連接；該輔助中心定位卡具是V型夾，其兩端設有滑塊，滑塊的端部設有螺柱，該V型夾以其兩端的滑塊滑設于與轉軸固定的二導柱的滑槽中，并用螺母固定。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板的兩側設有滑塊，底部設有螺母，框架的二垂直立柱內側設有滑槽，該裝卡板以其兩側的滑塊滑設于框架的二垂直立柱內側的滑槽內；于框架的二垂直立柱的底端設有橫梁，一絲杠通過裝卡板底部的螺母連接該橫梁，且于絲杠上設有傘齒輪；所述的彎管夾持裝置為二彼此約成一定夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具；該主中心定位卡具的兩側設有滑塊，并以該滑塊滑設于與轉軸固定的轉板上的二滑軌內，并通過絲杠螺母與轉板連接；該輔助中心定位卡具是V型夾，其兩端設有滑塊，滑塊的端部設有螺柱，該V型夾以其兩端的滑塊滑設于與轉軸固定的二導柱的滑槽中，并用螺母固定，所述的絲杠上設有傘齒輪；所述的主中心定位卡具的絲杠上的傘齒輪與所述的裝卡板的絲杠上的傘齒輪相嚙合。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該樞設于所述框架的水平墻板上的該轉軸是通過蝸輪蝸桿連接驅動電機，其中，該蝸桿與該驅動電機的軸固接，該蝸輪與該轉軸的軸端固接。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該固接于該轉軸軸端的蝸輪呈扇形，其中心角為60°。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該樞設于所述框架的水平墻板上的該轉軸是通過變速齒輪組連接驅動電機，其中，主動輪與該驅動電機的軸固接，該從動輪與該轉軸的軸端固接。
所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該固接于該轉軸軸端的從動輪呈扇形，其中心角為60°。
本實用新型的優點在于本實用新型所提供的用于彎管內壁自動堆焊的彎管內壁自動堆焊變位夾具，以簡單的夾具使裝卡在該夾具上的被焊彎頭，在回轉變位機帶動旋轉的同時，繞彎管的彎曲中心旋轉，使堆焊處的彎管內壁垂直截面形狀相同，從而實現沿彎管內壁的圓周堆焊或軸向堆焊，極大的降低了設備成本。
為對本實用新型的結構特征及其功效有進一步了解，茲列舉具體實施例并結合附圖詳細說明如下
圖1是本實用新型的立體分解圖。
圖2是本實用新型的立體圖。
圖3是本實用新型的另一實施例的剖面圖。
圖4是本實用新型的使用狀態圖。
具體實施方式
本實用新型的技術構思是設計一種堆焊變位夾具以簡化彎管堆焊設備的復雜度，所提供的彎管內壁自動堆焊變位夾具是固定于回轉變位機的轉盤上，被焊彎頭裝卡在該變位夾具上，在回轉變位機轉盤帶動變位夾具繞被焊管中心旋轉的同時變位夾具自身還可繞彎管的彎曲中心旋轉，從而實現沿彎管內壁的圓周堆焊或軸向堆焊，使堆焊處彎管內壁截面形狀均為圓形。該變位夾具令被堆焊彎管的管口即始焊管口處于回轉變位機轉盤中心軸線垂直的平面上，即可開始在該管口進行堆焊，當管口內圈堆焊完畢后，夾具繞該彎管的彎曲中心旋轉一角度，使緊靠前一堆焊層的截面處于變位機轉盤中心軸線垂直的平面上，進行該截面的內圓堆焊。如此一直進行到彎管的中心截面，再掉頭裝卡，重復前述過程使整個彎管管內全部堆焊完畢。本實用新型以低成本夾具簡化設備復雜度實現彎管內壁自動堆焊。
該彎管內壁自動堆焊變位夾具的結構如圖1、2所示，其主要包括一框架1，具有二垂直立柱11和由二垂直立柱11的下端向水平方向延伸的水平墻板12；一裝卡板2，該裝卡板2設于所述框架1的二垂直立柱11上，該裝卡板2的中心與彎管被焊截面圓的中心線重合；該裝卡板2是用于與回轉變位機的轉盤(如花盤或卡盤)固定，在回轉變位機的帶動下整個夾具繞裝卡板2的中心旋轉，安裝于夾具上的被焊彎管則繞被焊截面圓的中心線旋轉，從而實現彎管內圓形截面堆焊。
一彎管夾具4，該彎管夾具4具有用于固定被焊彎頭的彎管夾持裝置和一轉軸41，該轉軸41樞設于所述框架1的水平墻板12上，該轉軸41的軸心與被焊彎管的彎曲中心重合，且該轉軸連接驅動電機7，在驅動電機7的帶動下可繞彎管的彎曲中心旋轉，使堆焊工作在內圓環面上進行以下是對本實用新型的具體實施例的詳細描述。
實施例一圖1、2所示是本實用新型的彎管內壁自動堆焊變位夾具的一種具體實施例，其中該裝卡板2的兩側凸設有滑塊21，框架1的二垂直立柱11內側設有滑槽111，該裝卡板2以其兩側的滑塊21滑設于框架1的二垂直立柱11內側的滑槽111內；于框架1的二垂直立柱11的頂端還設有橫梁13，該橫梁13上設有螺母131，一絲杠3通過該橫梁13上的螺母131連接該裝卡板2，轉動絲杠3即可調節裝卡板2的中心高度以適應不同直徑和高度的彎管，使被焊彎管的被焊截面圓的中心線與裝卡板2的裝卡中心重合。
所述的裝卡板2為一平板，當變位機的轉盤為花盤時，該裝卡板2上設有多個與變位機花盤固定的安裝孔22；若變位機的轉盤為卡盤時，則該裝卡板2的中心設有一用于被變位機卡盤卡持的夾把15(見圖4)。
所述的彎管夾具的彎管夾持裝置為中心定位卡具，其中包括外中心定位卡具的三爪卡盤、V型夾和內中心定位卡具的內三爪卡盤，所述中心定位卡具的中心到轉軸之間的距離可調以適應不同管徑和高度的彎管，使其中心與裝卡板2的裝卡中心重合。
在圖1、2的具體實施例中，為保證裝卡彎頭穩固，所述的彎管夾持裝置為二彼此約成60°夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具43和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具44；該主中心定位卡具43是內三爪卡盤，并于其兩側設有滑塊431，該滑塊431滑設于與轉軸41固定的轉板8上的二滑軌46內，并通過絲杠47和螺母48與轉軸41連接，通過旋轉絲杠47即可調節主中心定位卡具43到轉軸41的距離使轉軸41的軸線與被焊彎管的彎曲中心重合；該輔助中心定位卡具44是V型夾，其兩端設有滑塊441，滑塊441的端部設有螺柱442，該V型夾以其兩端的滑塊441滑設于與轉軸41固定的二導柱49的滑槽45中，并用螺母將其與二導柱49固定。
該樞設于所述框架1的水平墻板12上的該轉軸41是通過蝸輪5和蝸桿6連接驅動電機7，其中，該蝸桿6與該驅動電機7的軸相固接，該蝸輪5與該轉軸的軸端固接。該固接于該轉軸41軸端的蝸輪5呈扇形，其中心角為60°。
該樞設于所述框架的水平墻板上的該轉軸41還可以是通過變速齒輪組連接驅動電機，其中，主動輪與該驅動電機的軸相固接，該從動輪與該轉軸的軸端固接。該固接于該轉軸41軸端的從動輪呈扇形，其中心角為60°。
實施列二圖3所示是本實用新型的另一實施例。其中該裝卡板2的兩側凸設有滑塊21，框架1的二垂直立柱11內側設有滑槽111，該裝卡板2以其兩側的滑塊21滑設于框架1的二垂直立柱11內側的滑槽111內；于框架1的二垂直立柱11的底端設有底梁14，該底梁14上設有螺母141，一調節裝卡板2位置的絲杠142通過該螺母141連接該裝卡板2，且于絲杠142上設有傘齒輪143；轉動絲杠142即可調節裝卡板2的中心高度以適應不同直徑和高度的彎管，使被焊彎管的被焊截面圓的中心線與裝卡板2的裝卡中心重合；所述的彎管夾持裝置為二彼此約成60°夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具43和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具44；該主中心定位卡具43是內三爪卡盤，并于其兩側設有滑塊431，該滑塊431滑設于與轉軸41固定的轉板上的二滑軌46內，并通過調節主中心定位卡具位置的絲杠432螺母433與轉板連接，其中該絲杠432是樞設于轉板兩端，而螺母433是固定于主中心定位卡具43的底部；該輔助中心定位卡具是V型夾，其兩端設有滑塊441，滑塊441的端部設有螺柱442，該V型夾以其兩端的滑塊441滑設于與轉軸41固定的二導柱49的滑槽45中，并用螺母將其與二導柱49固定。所述的調節主中心定位卡具位置的絲杠432上設有傘齒輪434；初始位置，令主中心定位卡具43的轉板處于垂直裝卡板2的位置，此時，絲杠432上的傘齒輪434將與絲杠142上的傘齒輪嚙合，通過旋轉絲杠142即可在調節裝卡板2的中心高度的同時，調節主中心定位卡具43到轉軸41的距離，使轉軸41的軸線與被焊彎管的彎曲中心重合。當焊接過程中，旋轉主中心定位卡具，則二傘齒輪脫離嚙合。
該樞設于所述框架1的水平墻板12上的該轉軸41是通過蝸輪5和蝸桿6連接驅動電機7，其中，該蝸桿6與該驅動電機7的軸相固接，該蝸輪5與該轉軸的軸端固接。該固接于該轉軸41軸端的蝸輪5呈扇形，其中心角為60°。
以上所述僅是本實用新型具體實施例，凡是熟悉此項技藝人士極易據此而做出各種修飾或變更，因此，凡種種不脫離本實用新型權利要求精神所作的等效替換，均應包括于本專利保護范圍中。
權利要求1.一種彎管內壁自動堆焊變位夾具，該夾具固定于變位機的轉盤上，其特征是一框架，具有二垂直立柱和由二垂直立柱延伸的水平墻板；一裝卡板，該裝卡板設于所述框架的二垂直立柱上，該裝卡板的安裝中心與彎管被焊截面圓的中心線重合；一彎管夾具，該彎管夾具具有彎管夾持裝置和一設于彎管彎曲中心的轉軸，該轉軸樞設于所述框架的水平墻板上，且該轉軸連接驅動電機。
2.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板的兩側設有滑塊，框架的二垂直立柱內側設有滑槽，該裝卡板以其兩側的滑塊滑設于框架的二垂直立柱內側的滑槽內；于框架的二垂直立柱的頂端設有橫梁，該橫梁上設有螺母，一絲杠通過該螺母連接該裝卡板。
3.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板上設有多個與變位機花盤固定的安裝孔，或其中心設有夾把。
4.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該彎管夾具的彎管夾持裝置為中心定位卡具，其中包括外中心定位卡具的三爪卡盤、V型夾和內中心定位卡具的內三爪卡盤，所述中心定位卡具的中心到轉軸之間的距離可調。
5.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是所述的彎管夾持裝置為二彼此成60°夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具；該主中心定位卡具的兩側設有滑塊，并以該滑塊滑設于與轉軸固定的轉板上的二滑軌內，并通過絲杠螺母與轉板連接；該輔助中心定位卡具是V型夾，其兩端設有滑塊，滑塊的端部設有螺柱，該V型夾以其兩端的滑塊滑塊滑設于與轉軸固定的二導柱的滑槽中，并用螺母固定。
6.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該裝卡板的兩側設有滑塊，底部設有螺母，框架的二垂直立柱內側設有滑槽，該裝卡板以其兩側的滑塊滑設于框架的二垂直立柱內側的滑槽內；于框架的二垂直立柱的底端設有橫梁，一絲杠通過裝卡板底部的螺母連接該橫梁，且于絲杠上設有傘齒輪；所述的彎管夾持裝置為二彼此互成一定夾角的中心定位卡具，其中包括卡固彎管一端管口的主中心定位卡具和支撐彎管另一端管口的輔助中心定位卡具；該主中心定位卡具的兩側設有滑塊，并以該滑塊滑設于與轉軸固定的轉板上的二滑軌內，并通過絲杠螺母與轉板連接；該輔助中心定位卡具是V型夾，其兩端設有滑塊，滑塊的端部設有螺柱，該V型夾以其兩端的滑塊滑設于與轉軸固定的二導柱的滑槽中，并用螺母固定，所述的絲杠上設有傘齒輪；所述的主中心定位卡具的絲杠上的傘齒輪與所述的裝卡板的絲杠上的傘齒輪相嚙合。
7.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該樞設于所述框架的水平墻板上的該轉軸是通過蝸輪蝸桿連接驅動電機，其中，該蝸桿與該驅動電機的軸固接，該蝸輪與該轉軸的軸端固接。
8.根據權利要求7所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該固接于該轉軸軸端的蝸輪呈扇形，其中心角為60°。
9.根據權利要求1所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該樞設于所述框架的水平墻板上的該轉軸是通過變速齒輪組連接驅動電機，其中，主動輪與該驅動電機的軸固接，該從動輪與該轉軸的軸端固接。
10.根據權利要求9所述的彎管內壁自動堆焊變位夾具，其特征是該固接于該轉軸軸端的從動輪呈扇形，其中心角為60°。
專利摘要一種彎管內壁自動堆焊變位夾具，該變位夾具固定于回轉變位機的轉盤上，特征是一框架，具有二垂直立柱和由二垂直立柱延伸的水平墻板；一裝卡板，該裝卡板設于所述框架的二垂直立柱上，該裝卡板的安裝中心與彎管被焊截面圓的中心線重合；一彎管變位夾具，該彎管夾具具有彎管夾持裝置和一設于彎管彎曲中心的轉軸，該轉軸樞設于所述框架的水平墻板上，且該轉軸連接驅動電機。本實用新型以簡單的變位夾具使裝卡在該變位夾具上的被焊彎頭，在回轉變位機帶動旋轉的同時，繞彎管的彎曲中心旋轉，使堆焊處的彎管內壁垂直截面形狀均為圓形，從而實現沿彎管內壁的圓周堆焊或軸向堆焊。
文檔編號B23K37/047GK2810861SQ20052000069
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月5日 優先權日2005年2月5日
發明者劉振英 申請人:劉振英