一种焊接用角度辅助定位器的制作方法

专利2023-05-29  99



1.本发明涉及机械加工领域,解决了带角度的焊接件的定位、对齐问题,也就是焊接时保证带角度的焊接件的焊缝位置紧密对齐、定位方便的问题,对带角度的焊接件定位、对齐提供了一种新的解决方案。


背景技术:

2.生产加工的工件,有相当多的一部分零部件需要两两焊接而成,焊接前,根据工件或者焊缝的要求,制出带有角度的焊接坡口;焊接时,把焊接坡口对齐进行施焊。但在施焊的过程中,一个人操作时,因为一手要拿焊枪,一手要扶着两个对齐的零部件,尤其是焊接容易松动的工件,焊接时容易导致零部件的错位,而且焊接后个别工件因为焊接变形导致焊接角度达不到设计的要求,必须再进行校正。为了保证焊接效果,往往需要两人配合施焊,一个人摆正、扶持工件,另一个人点焊,然后校正,再进行连续焊接,焊接后再校正。这样焊接效果虽然好,但需要两人配合默契,造成人力的浪费。


技术实现要素:

3.本发明为解决目前焊接两个工件时,需要两人配合造成人力浪费,而一个人又难以进行操作的技术问题,提供一种焊接用角度辅助定位器。
4.本发明是采用如下技术方案实现的:一种焊接用角度辅助定位器,包括一个底板,底板上开有同心的大、小两个半圆形环形槽,两个环形槽配有一对长条状的角度固定块,每个角度固定块上沿其长度方向开有长槽,长槽内配有一对t型螺杆,t型螺杆的头部分别位于两个环形槽下方,尾部向上伸出长槽且配有螺母;底板上固定有一个前端正对大环形槽中心的套筒;套筒配有丝杠和芯轴,所述丝杠由套筒末端伸入套筒内部,并与由套筒前端伸入且开有内螺纹的芯轴螺旋连接,丝杠的末段位于套筒外且连接有手柄;芯轴的前端伸出套筒且前端连接有与一对角度固定块相配的活动固定块组件,芯轴侧壁上开有与芯轴轴向平行的凹槽,套筒上与凹槽对应的位置开有销孔,销孔和凹槽之间配有紧定螺钉;套筒末段安装有法兰端盖,丝杠位于法兰端盖内的部分设有与法兰端盖配合的限位凸台。
5.焊接时,把工件放置在定位器上,工件的一边紧贴角度定位块,随角度定位块一起摆成所需要的角度(工件也可以提前制好角度),调节活动定位块组件,辅助支撑工件的另一侧,与角度固定块一起,保证焊件所需要的角度,对齐并进行固定,然后就可以进行点焊、连续焊。
6.t型螺杆用于角度固定块的限位,t型螺杆上的螺母用于将角度固定块固定在选定的位置;丝杠被法兰端盖限位,只能转动,不能沿轴向移动,丝杠转动带动芯轴的进退,芯轴带动活动固定块组件移动,并与角度固定块一同将工件夹紧。紧定螺钉能够防止芯轴绕轴向转动,确保芯轴只能够沿着轴向移动,同时拧紧紧定螺钉还能够将芯轴固定住,从而使活动固定块组件与角度固定块一同夹紧工件。
7.进一步的,所述活动固定块组件包括与芯轴垂直并通过中心连接在芯轴前端的连
接套、转动连接在连接套两端的一对连杆;所述连杆的一端与连接套转动连接,连杆的另一端转动连接有活动固定块;连接套与连杆的连接处、活动固定块与连杆的连接处均配有用于定位的固定螺钉。活动固定块通过转动的连杆可以方便调节角度,从而与待加工工件紧密接触,配合角度固定块将工件夹紧。固定螺钉用于将调整好角度的连杆以及活动固定块固定。
8.进一步的,大、小两个环形槽边均刻有角度刻度线,方便工件角度的摆放。
9.本发明与现有技术相比具有的有益效果:
①ꢀ
角度可以在0-180度随意调整和固定,保证工件焊接的角度要求;就算工件的外形不规则,也可以根据工件的形状以及要求的角度来调整角度固定块以及活动固定块,以适应工件的焊接要求;
②ꢀ
一个人就可以完成零部件的角度调整、对齐和定位,就算触碰到工件,容易造成松动,也能通过定位器来轻快地操作,减少了人力的浪费;
③ꢀ
对焊接变形起到很好的校正作用;
④ꢀ
装、卸操作方便,节省工作时间。
附图说明
10.图1本发明主视结构示意图。
11.图2本发明俯视结构示意图。
12.图3底板主视结构示意图。
13.图4底板俯视结构示意图。
14.图5 t型螺杆的主视图。
15.图6为图5的仰视图。
16.图7角度固定块俯视结构示意图。
17.图8为图7的侧视图。
18.图9活动固定块组件结构示意图。
19.图10套筒、丝杠、芯轴结构示意图。
20.图11两工件呈90度时的装夹示意图。
21.图12两工件呈120度时的装夹示意图。
22.1-底板,2-环形槽,3-角度固定块,4-长槽,5-t型螺杆,6-套筒,7-丝杠,8-芯轴,9-手柄,10-紧定螺钉,11-法兰端盖,12-连接套,13-连杆,14-活动固定块,15-固定螺钉,16-角度刻度线,17-筋板,18-套筒固定板,19-工件一,20-工件二。
具体实施方式
23.实施例1如图1、2所示,一种焊接用角度辅助定位器,包括一个底板1,底板1上开有同心的大、小两个半圆形环形槽2,两个环形槽2配有一对长条状的角度固定块3,每个角度固定块3上沿其长度方向开有长槽4,长槽4内配有一对t型螺杆5,t型螺杆5的头部分别位于两个环形槽2下方,尾部向上伸出长槽4且配有螺母;底板1上固定有一个前端正对大的环形槽2中心的套筒6;套筒6配有丝杠7和芯轴8,所述丝杠7由套筒6末端伸入套筒6内部,并与由套筒6
前端伸入并开有内螺纹的芯轴8螺旋连接,丝杠7的末段位于套筒6外且连接有手柄9;芯轴8的前端伸出套筒6且前端连接有与一对角度固定块3相配的活动固定块组件,芯轴8侧壁上开有与芯轴8轴向平行的凹槽,套筒6上与凹槽对应的位置开有销孔,销孔和凹槽之间配有紧定螺钉10;套筒6末段安装有法兰端盖11,丝杠7位于法兰端盖11内的部分设有与法兰端盖11配合的限位凸台;套筒后端固定有端盖,先将丝杠套入套筒内,然后再讲法兰与套筒通过螺栓连接,将丝杠上的限位凸台卡在套筒和端盖之间。
24.实施例2如图2、9所示,所述活动固定块组件包括与芯轴8垂直并通过中心连接在芯轴8前端的连接套12、转动连接在连接套12两端的一对连杆13;所述连杆13的一端与连接套12转动连接,连杆13的另一端转动连接有活动固定块14;连接套12与连杆13的连接处、活动固定块14与连杆13的连接处均配有用于定位的固定螺钉15;连接套12的两端安装有转轴,所述连杆13上开有连接孔并通过连接孔转动套在转轴上;所述活动固定块14包括一个定位板以及与定位板连接的一对吊耳,一对吊耳之间安装有转轴,连杆13的另一端也开有连接孔并通过该连接孔转动套在该转轴上;连接套12两端开有供连杆13转动的豁口,连接套12上在转轴的两侧开有安装固定螺钉的螺孔,每对吊耳上在转轴两侧也开有安装固定螺钉15的螺孔。
25.实施例3如图3、4所示,底板1底部固定有多条相互平行的筋板17,环形槽位置不设筋板;套筒6通过套筒固定板18安装在底板1上。如图4所示,大、小两个环形槽2边均刻有角度刻度线16。
26.实施例4如图10所示,芯轴8内部的螺旋长度长于丝杠7的螺旋长度,芯轴8长度大于套筒6;丝杠7与芯轴8的螺旋配合为左旋。
27.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
28.一、本发明的设计原则本发明是把曲柄连杆结构、普通车床中托板连接结构、普通车床中心架支撑头的支撑结构以及量角器原理糅合在一起,结合外框架,共同形成一个角度调整、定位器;角度固定块与量角器刻度确定好需要的角度,通过逆时针或者顺时针旋转操作手柄,把工件固定(或松开)在活动固定块与角度固定块之间,来达到使工件对齐与固定的目的,以方便焊接和角度定位。
29.二、本发明补充说明
①ꢀ
底板有两个半圆的环形槽,方便t型螺杆在槽里自由活动,因为螺杆是t字型,方便了螺杆的安装和拆卸,如图5、6所示;半圆的环形槽上带有刻度,刻度最好在专业计量单位进行制作,以保证刻度的精确,如图4所示;也可以制作成不带刻度线的,焊接前就需要划线、测量好需要的角度,然后再定位,这样就相对被动一些;
②ꢀ
角度固定块上开有长槽,以方便角度固定块前后、左右自由移动,也可以以一个螺杆为中心进行旋转,从而能让角度固定块对角度大小进行自由定位,角度大小可以从0-180度,如图7、8所示;
③ꢀ
底板要选择刚性好的钢板或者铸造而成,最好再加上筋板,否则容易变形,影
响使用效果;同时由于有筋板的支撑,底板不用开t型槽,仅开环形槽即可,降低了制作的成本,如图3、4所示;
④ꢀ
活动固定块连接在连杆上,连杆两端都可以0-180度自由转动,以方便活动固定块调整需要的角度,更好地贴合工件;连杆两端也都有固定螺钉,活动固定块调整好以后,旋紧固定螺钉,限制了活动固定块的自由旋转,使活动固定块稳定贴紧工件,如图9所示;
⑤ꢀ
套筒在靠近手柄的那一端有一法兰端盖,跟套筒形成一个密闭的空间,不让粉尘进入套筒里面,同时法兰也能对丝杠进行定位,不让丝杠在轴线方向前后移动,保证运动的平稳,如图10所示;
⑥ꢀ
上下往复运动的芯轴,上面要开有一平行于轴线的凹槽,紧定螺钉放在凹槽里面,这样既防止芯轴在套筒里面转动,又可以防止芯轴的上下运动,起到锁紧作用,如图10所示;
⑦ꢀ
芯轴内部的螺旋长度要长于丝杠的螺旋长度,同时芯轴要长于套筒,以保证芯轴在伸出极限位置时不至于从套筒内脱落,造成安全隐患,如图10所示;
⑧ꢀ
芯轴与丝杠的螺旋要选择左旋设计,这样符合我们的使用习惯;另外,整个定位器的大小要根据所焊接的工件来确定,这样避免材料的浪费。
30.三、本发明的使用说明

调整好角度固定块至需要的角度,使工件紧贴角度固定块,然后紧定固定块(这是对于规测形状的工件来说的,但对于不规则形状的工件,可以先用工件调整角度,然后用固定块靠紧工件);

旋拧手柄,使芯轴带动活动固定块至工件另一侧的合适位置;

调整连杆两端固定螺钉,以使活动固定块按工件的角度紧贴工件,然后旋紧连杆两端的固定螺钉;

再稍微用力旋拧手柄,使活动固定块更紧密地贴合工件,然后旋紧套筒上的紧定螺钉,固定芯轴;

卸下工件时,只需松开套筒的紧定螺钉,反转手柄使芯轴收回即可。
31.实际应用时,把要焊接的零部件放置在辅助定位器上,因为定位器的角度可在0-180度范围内调节,也就保证了零部件焊接后要求的角度;也可以根据零部件事先制好角度,把零部件放置好,让定位器来辅助对齐、固定,方便操作者进行点焊、施焊,因为零部件里外都承受定位器的辅助力量,对焊接变形起到了很好的校正作用。通过定位器,一个人就能方便地进行操作,从而节省了人力,工作示意和装夹效果如图11、图12所示,这里仅用90度、120度两种角度的焊接方式来进行举例。

技术特征:
1.一种焊接用角度辅助定位器,包括一个底板(1),其特征在于,底板(1)上开有同心的大、小两个半圆形环形槽(2),两个环形槽(2)配有一对长条状的角度固定块(3),每个角度固定块(3)上沿其长度方向开有长槽(4),长槽(4)内配有一对t型螺杆(5),t型螺杆(5)的头部分别位于两个环形槽(2)下方,尾部向上伸出长槽(4)且配有螺母;底板(1)上固定有一个前端正对大的环形槽(2)中心的套筒(6);套筒(6)配有丝杠(7)和芯轴(8),所述丝杠(7)由套筒(6)末端伸入套筒(6)内部,并与由套筒(6)前端伸入且开有内螺纹的芯轴(8)螺旋连接,丝杠(7)的末端位于套筒(6)外且连接有手柄(9);芯轴(8)的前端伸出套筒(6)且前端连接有与一对角度固定块(3)相配的活动固定块组件,芯轴(8)侧壁上开有与芯轴(8)轴向平行的凹槽,套筒(6)上与凹槽对应的位置开有销孔,销孔和凹槽之间配有紧定螺钉(10);套筒(6)末段安装有法兰端盖(11),丝杠(7)位于法兰端盖(11)内的部分设有与法兰端盖(11)配合的限位凸台。2.如权利要求1所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,所述活动固定块组件包括与芯轴(8)垂直并通过中心连接在芯轴(8)前端的连接套(12)、转动连接在连接套(12)两端的一对连杆(13);所述连杆(13)的一端与连接套12转动连接,连杆(13)的另一端转动连接有活动固定块(14);连接套(12)与连杆(13)的连接处、活动固定块(14)与连杆(13)的连接处均配有用于定位的固定螺钉(15)。3.如权利要求2所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,连接套(12)的两端安装有转轴,所述连杆(13)上开有连接孔并通过连接孔转动套在转轴上;所述活动固定块(14)包括一个定位板以及与定位板连接的一对吊耳,一对吊耳之间安装有转轴,连杆(13)的另一端也开有连接孔并通过该连接孔转动套在该转轴上;连接套(12)上在转轴的两侧开有安装固定螺钉的螺孔,每对吊耳上在转轴两侧也开有安装固定螺钉(15)的螺孔。4.如权利要求1-3任一项所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,大、小两个环形槽(2)边均刻有角度刻度线(16)。5.如权利要求1-3任一项所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,底板(1)底部固定有多条相互平行的筋板(17)。6.如权利要求1-3任一项所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,套筒(6)通过套筒固定板(18)安装在底板(1)上。7.如权利要求1-3任一项所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,芯轴(8)内部的螺旋长度长于丝杠(7)的螺旋长度,芯轴(8)长度大于套筒(6)。8.如权利要求7所述的一种焊接用角度辅助定位器,其特征在于,丝杠(7)与芯轴(8)的螺旋配合为左旋。

技术总结
本发明涉及机械加工领域,解决了带角度的焊接件的定位、对齐问题,也就是焊接时保证带角度的焊接件的焊缝位置紧密对齐、定位方便的问题,对带角度的焊接件定位、对齐提供了一种新的解决方案。本发明是把曲柄连杆结构、普通车床中托板连接结构、普通车床中心架支撑头的支撑结构以及量角器原理糅合在一起,结合外框架,共同形成一个角度调整、定位器;角度固定块与量角器刻度确定好需要的角度,通过逆时针或者顺时针旋转操作手柄,把工件固定(或松开)在活动固定块与角度固定块之间,来达到使工件对齐与固定的目的,以方便焊接和角度定位。以方便焊接和角度定位。以方便焊接和角度定位。


技术研发人员:陶祥玉 肖顺峰 侯生树 贺兵晖 王桂晋 崔晓旭
受保护的技术使用者:山西平阳重工机械有限责任公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/11/1
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