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CN109158815A - 一种方形管道焊接齿轮夹持器 - Google Patents

一种方形管道焊接齿轮夹持器 Download PDF

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CN109158815A
CN109158815A CN201811212555.7A CN201811212555A CN109158815A CN 109158815 A CN109158815 A CN 109158815A CN 201811212555 A CN201811212555 A CN 201811212555A CN 109158815 A CN109158815 A CN 109158815A
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徐媛滨
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Anhui Weishiyang Information Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种方形管道焊接齿轮夹持器，包括机械手、夹持器主体和滑移结构，所述夹持器主体包括尺寸调节结构、右夹持臂、舵机、左夹板、右夹板、齿轮、转轴、连动杆Ⅰ、连动杆Ⅱ、连接销、左夹持臂及U型连接头，滑移结构包括导轨、定滑块、动滑块；所述夹持器主体成对设置并能够在滑移结构上滑动，所述右夹持臂和左夹持臂上端设置尺寸调节结构，夹持臂端部均与连动杆Ⅰ的一端连接，中部均与连动杆Ⅱ的一端连接，齿轮设置在左夹板和右夹板之间，转轴的一端与舵机连接；所述一侧的夹持器主体通过U型连接头与定滑块连接，另一侧与动滑块连接，动滑块底端在导轨上滑动。本发明能够适应不同尺寸方形管道的夹持需求，自由度更高，稳定性好。

Description

一种方形管道焊接齿轮夹持器
技术领域
本发明涉及焊接夹持器技术领域，具体涉及一种方形管道焊接齿轮夹持器。
背景技术
在焊接管道过程中，受高温热源的影响，常需要使用夹持器进行管道夹持。现有的夹持器主要针对于圆形管道，受形状尺寸限制，灵活性不高。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种方形管道焊接齿轮夹持器，增加空间自由度，适应多种尺寸管道的夹持需求。
其技术方案为：
一种方形管道焊接齿轮夹持器，包括机械手、夹持器主体和滑移结构，其中，夹持器主体包括尺寸调节结构、右夹持臂、舵机、左夹板、右夹板、齿轮、转轴、联轴器、连动杆Ⅰ、连动杆Ⅱ、连接销、U型固定块Ⅰ、U型固定块Ⅱ、紧固螺丝、左夹持臂及U型连接头，滑移结构包括导轨、定滑块、动滑块、丝杆、支座Ⅰ、支座Ⅱ、驱动电机、支座Ⅲ、限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、限位块Ⅲ、通孔及底板。
所述夹持器主体成对设置并能够在滑移结构上滑动，机械手与滑移结构连接。
所述右夹持臂和左夹持臂上端设置尺寸调节结构，尺寸调节结构由紧固螺丝固定在右夹持臂和左夹持臂的表面上，右夹持臂和左夹持臂端部均与连动杆Ⅰ的一端连接，中部均与连动杆Ⅱ的一端连接，所述连动杆Ⅱ的另一端由连接销固定于左夹板和右夹板之间，连接销穿过左夹板和右夹板，连接杆Ⅰ的另一端由转轴固定于左夹板和右夹板之间，齿轮同样设置在左夹板和右夹板之间，转轴穿过齿轮、左夹板和右夹板，转轴的一端通过联轴器与舵机的输出端连接，在左夹板和右夹板的底端设置U型固定块Ⅰ，在舵机底端设置U型固定块Ⅱ，U型固定块Ⅰ和U型固定块Ⅱ通过U型连接头连接。
所述一侧的夹持器主体通过U型连接头与定滑块连接，另一侧的夹持器主体通过U型连接头与动滑块连接，定滑块底端由限位块Ⅰ和限位块Ⅱ固定于导轨上，动滑块底端靠近导轨边缘处设置限位块Ⅲ，动滑块底端在导轨上滑动，定滑块和动滑块中部均设有通孔，丝杆横穿通孔，丝杠的一端固定在支座Ⅰ上，另一端固定在支座Ⅲ上，靠近支座Ⅰ的丝杠端部与驱动电机的输出端连接，驱动电机固定在支座Ⅱ上，支座Ⅰ、支座Ⅱ和支座Ⅲ设置在与导轨两端相连接的底板上。
作为本技术方案的进一步优化，所述尺寸调节结构包括调节座、上固定挡板、移动顶板、滑轨、下固定挡板、螺纹顶杆、转动把手、刻度盘，在调节座侧面上下两端分别设置上固定挡板和下固定挡板，垂直于该侧面的平面边缘处设置滑轨，移动顶板底端滑动于滑轨上，螺纹顶杆穿过上固定挡板顶在移动顶板的侧面上，转动把手设置在螺纹顶杆的端部，在与滑轨共面的侧面上设置刻度盘。
作为本技术方案的进一步优化，所述机械手的运动、夹持器主体在滑移结构上的滑动、齿轮的转动均由PLC控制器调控，并通过导线连接。
作为本技术方案的进一步优化，所述齿轮成对设置，一个齿轮做顺时针转动，另一个齿轮做逆时针转动，且两个齿轮相啮合。
作为本技术方案的进一步优化，所述连接销两端由螺母固定于左夹板和右夹板上。
作为本技术方案的进一步优化，所述U型固定块Ⅰ由沉头螺钉固定在左夹板和右夹板上，U型固定块Ⅱ由沉头螺钉固定在舵机上。
作为本技术方案的进一步优化，所述左夹板和右夹板之间还设有连接柱，连接柱两端穿过左夹板和右夹板并由螺母固定在左夹板和右夹板上。
作为本技术方案的进一步优化，所述导轨由大凸体和小凸体两部分组成，大凸体凸起高度高于两边小凸体的凸起高度。
作为本技术方案的进一步优化，所述定滑块和动滑块由圆形结构和下凹形结构组成。
作为本技术方案的进一步优化，所述下凹形结构的底端与大凸体和小凸体的截面尺寸形状相配合。
本发明的优势为：
(1)本发明采用机械臂配合夹持器做空间运动，可自动夹持管道，反应及时，空间自由度高。
(2)通过旋转螺纹顶杆，根据刻度盘调节移动顶板位置，可满足不同尺寸方形管道的夹持需求。
(3)尺寸调节结构与夹持臂可拆卸分离，达到更换的目的，且不占用空间，适应性强。
(4)动滑块在导轨上的移动可实现夹持器主体对于局部管道的固定，使焊接更精确，夹持更稳定。
(5)滑块底端下凹形结构与大凸体和小凸体的配合、螺母与连接销的配合提供夹持过程中的稳定性，减少因零件过多而带来的抖动。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的示意图。
附图2为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的部分结构示意图。
附图3为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的夹持器主体示意图。
附图4为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的夹持器主体主视图。
附图5为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的夹持器主体侧视图。
附图6为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的滑动结构示意图。
附图7为本发明方形管道焊接齿轮夹持器的滑动结构俯视图。
附图8为本发明附图7在A-A处的剖视图。
图中：1-机械手，2-夹持器主体，3-滑移结构，4-尺寸调节结构，401-调节座，402-上固定挡板，403-移动顶板，404-滑轨，405-下固定挡板，406-螺纹顶杆，407-转动把手，408-刻度盘，5-右夹持臂，6-舵机，7-左夹板，8-右夹板，9-齿轮，10-转轴，11-联轴器，12-连动杆Ⅰ，13-连动杆Ⅱ，14-连接销，141-螺母，15-U型固定块Ⅰ，151-沉头螺钉，16-U型固定块Ⅱ，161-连接柱，17-紧固螺丝，18-左夹持臂，19-导轨，191-大凸体，192-小凸体，20-定滑块，21-动滑块，22-丝杆，23-支座Ⅰ，24-支座Ⅱ，25-驱动电机，26-支座Ⅲ，27-限位块Ⅰ，28-限位块Ⅱ，29-限位块Ⅲ，30-圆形结构，31-下凹形结构，32-通孔，33-U型连接头，34-底板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明的一种方形管道焊接齿轮夹持器，包括机械手1、夹持器主体2和滑移结构3，其中，夹持器主体2包括尺寸调节结构4、右夹持臂5、舵机6、左夹板7、右夹板8、齿轮9、转轴10、联轴器11、连动杆Ⅰ12、连动杆Ⅱ13、连接销14、U型固定块Ⅰ15、U型固定块Ⅱ16、紧固螺丝17、左夹持臂18及U型连接头33，滑移结构3包括导轨19、定滑块20、动滑块21、丝杆22、支座Ⅰ23、支座Ⅱ24、驱动电机25、支座Ⅲ26、限位块Ⅰ27、限位块Ⅱ28、限位块Ⅲ29、通孔32及底板34。
所述夹持器主体2成对设置并能够在滑移结构3上滑动，机械手1与滑移结构3连接。
所述右夹持臂5和左夹持臂18上端设置尺寸调节结构4，尺寸调节结构4由紧固螺丝17固定在右夹持臂5和左夹持臂8的表面上，右夹持臂5和左夹持臂18端部均与连动杆Ⅰ12的一端连接，中部均与连动杆Ⅱ13的一端连接，所述连动杆Ⅱ13的另一端由连接销14固定于左夹板7和右夹板8之间，连接销14穿过左夹板7和右夹板8，连接杆Ⅰ12的另一端由转轴10固定于左夹板7和右夹板8之间，齿轮9同样设置在左夹板7和右夹板8之间，转轴10穿过齿轮9、左夹板7和右夹板8，转轴10的一端通过联轴器11与舵机6的输出端连接，在左夹板7和右夹板8的底端设置U型固定块Ⅰ15，在舵机6底端设置U型固定块Ⅱ16，U型固定块Ⅰ15和U型固定块Ⅱ16通过U型连接头33连接。
所述一侧的夹持器主体2通过U型连接头33与定滑块20连接，另一侧的夹持器主体2通过U型连接头33与动滑块21连接，定滑块20底端由限位块Ⅰ27和限位块Ⅱ28固定于导轨19上，动滑块21底端靠近导轨19边缘处设置限位块Ⅲ29，动滑块21底端在导轨19上滑动，定滑块20和动滑块21中部均设有通孔32，丝杆22横穿通孔32，丝杠22的一端固定在支座Ⅰ23上，另一端固定在支座Ⅲ26上，靠近支座Ⅰ23的丝杠22端部与驱动电机25的输出端连接，驱动电机25固定在支座Ⅱ24上，支座Ⅰ23、支座Ⅱ24和支座Ⅲ26设置在与导轨19两端相连接的底板34上。
作为本技术方案的进一步优化，所述尺寸调节结构4包括调节座401、上固定挡板402、移动顶板403、滑轨404、下固定挡板405、螺纹顶杆406、转动把手407、刻度盘408，在调节座401侧面上下两端分别设置上固定挡板402和下固定挡板405，垂直于该侧面的平面边缘处设置滑轨404，移动顶板403底端滑动于滑轨404上，螺纹顶杆406穿过上固定挡板402顶在移动顶板403的侧面上，转动把手407设置在螺纹顶杆406的端部，在与滑轨404共面的侧面上设置刻度盘408。
所述机械手1的运动、夹持器主体2在滑移结构3上的滑动、齿轮9的转动均由PLC控制器调控，并通过导线连接。
所述齿轮9成对设置，一个齿轮9做顺时针转动，另一个齿轮9做逆时针转动，且两个齿轮相啮合。
所述连接销14两端由螺母141固定于左夹板7和右夹板8上。
所述U型固定块Ⅰ15由沉头螺钉151固定在左夹板7和右夹板8上，U型固定块Ⅱ16由沉头螺钉151固定在舵机6上。
所述左夹板7和右夹板8之间还设有连接柱161，连接柱161两端穿过左夹板7和右夹板8并由螺母141固定在左夹板7和右夹板8上。
所述导轨19由大凸体191和小凸体192两部分组成，大凸体191凸起高度高于两边小凸体192的凸起高度。
所述定滑块20和动滑块21由圆形结构30和下凹形结构31组成。
所述下凹形结构31的底端与大凸体191和小凸体192的截面尺寸形状相配合。
本发明的工作原理为：在外部PLC控制器的调控下，机械手1与导轨19底面通过吸盘连接，两个夹持器主体2通过U型连接头33滑动于导轨19上。根据所夹持方形管道尺寸，旋转转动把手407，螺纹顶杆406顶着移动顶板403沿着滑轨404移动，根据刻度表盘408的尺寸确定位置。启动驱动电机25，动滑块21中部的圆形结构30在丝杆22上运动，动滑块21底端的下凹形结构31在导轨19上移动，启动舵机6，两个齿轮9做不同方向的转动，通过连动杆Ⅰ12和连动杆Ⅱ13带动左夹持臂18和右夹持臂5运动，进而夹持方形管道，并将该管道固定在定滑块20上端的夹持器主体2上，即可进行焊接过程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：包括机械手(1)、夹持器主体(2)和滑移结构(3)，其中，夹持器主体(2)包括尺寸调节结构(4)、右夹持臂(5)、舵机(6)、左夹板(7)、右夹板(8)、齿轮(9)、转轴(10)、联轴器(11)、连动杆Ⅰ(12)、连动杆Ⅱ(13)、连接销(14)、U型固定块Ⅰ(15)、U型固定块Ⅱ(16)、紧固螺丝(17)、左夹持臂(18)及U型连接头(33)，滑移结构(3)包括导轨(19)、定滑块(20)、动滑块(21)、丝杆(22)、支座Ⅰ(23)、支座Ⅱ(24)、驱动电机(25)、支座Ⅲ(26)、限位块Ⅰ(27)、限位块Ⅱ(28)、限位块Ⅲ(29)、通孔(32)及底板(34)；
所述夹持器主体(2)成对设置并能够在滑移结构(3)上滑动，机械手(1)与滑移结构(3)连接；
所述右夹持臂(5)和左夹持臂(18)上端设置尺寸调节结构(4)，尺寸调节结构(4)由紧固螺丝(17)固定在右夹持臂(5)和左夹持臂(8)的表面上，右夹持臂(5)和左夹持臂(18)端部均与连动杆Ⅰ(12)的一端连接，中部均与连动杆Ⅱ(13)的一端连接，所述连动杆Ⅱ(13)的另一端由连接销(14)固定于左夹板(7)和右夹板(8)之间，连接销(14)穿过左夹板(7)和右夹板(8)，连接杆Ⅰ(12)的另一端由转轴(10)固定于左夹板(7)和右夹板(8)之间，齿轮(9)同样设置在左夹板(7)和右夹板(8)之间，转轴(10)穿过齿轮(9)、左夹板(7)和右夹板(8)，转轴(10)的一端通过联轴器(11)与舵机(6)的输出端连接，在左夹板(7)和右夹板(8)的底端设置U型固定块Ⅰ(15)，在舵机(6)底端设置U型固定块Ⅱ(16)，U型固定块Ⅰ(15)和U型固定块Ⅱ(16)通过U型连接头(33)连接；
一侧的夹持器主体(2)通过U型连接头(33)与定滑块(20)连接，另一侧的夹持器主体(2)通过U型连接头(33)与动滑块(21)连接，定滑块(20)底端由限位块Ⅰ(27)和限位块Ⅱ(28)固定于导轨(19)上，动滑块(21)底端靠近导轨(19)边缘处设置限位块Ⅲ(29)，动滑块(21)底端在导轨(19)上滑动，定滑块(20)和动滑块(21)中部均设有通孔(32)，丝杆(22)横穿通孔(32)，丝杠(22)的一端固定在支座Ⅰ(23)上，另一端固定在支座Ⅲ(26)上，靠近支座Ⅰ(23)的丝杠(22)端部与驱动电机(25)的输出端连接，驱动电机(25)固定在支座Ⅱ(24)上，支座Ⅰ(23)、支座Ⅱ(24)和支座Ⅲ(26)设置在与导轨(19)两端相连接的底板(34)上。
2.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述尺寸调节结构(4)包括调节座(401)、上固定挡板(402)、移动顶板(403)、滑轨(404)、下固定挡板(405)、螺纹顶杆(406)、转动把手(407)、刻度盘(408)，在调节座(401)侧面上下两端分别设置上固定挡板(402)和下固定挡板(405)，垂直于该侧面的平面边缘处设置滑轨(404)，移动顶板(403)底端滑动于滑轨(404)上，螺纹顶杆(406)穿过上固定挡板(402)顶在移动顶板(403)的侧面上，转动把手(407)设置在螺纹顶杆(406)的端部，在与滑轨(404)共面的侧面上设置刻度盘(408)。
3.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述机械手(1)的运动、夹持器主体(2)在滑移结构(3)上的滑动、齿轮(9)的转动均由PLC控制器调控，并通过导线连接。
4.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述齿轮(9)成对设置，一个齿轮(9)做顺时针转动，另一个齿轮(9)做逆时针转动，且两个齿轮相啮合。
5.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述连接销(14)两端由螺母(141)固定于左夹板(7)和右夹板(8)上。
6.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述U型固定块Ⅰ(15)由沉头螺钉(151)固定在左夹板(7)和右夹板(8)上，U型固定块Ⅱ(16)由沉头螺钉(151)固定在舵机(6)上。
7.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述左夹板(7)和右夹板(8)之间还设有连接柱(161)，连接柱(161)两端穿过左夹板(7)和右夹板(8)并由螺母(141)固定在左夹板(7)和右夹板(8)上。
8.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述导轨(19)由大凸体(191)和小凸体(192)两部分组成，大凸体(191)凸起高度高于两边小凸体(192)的凸起高度。
9.根据权利要求1所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述定滑块(20)和动滑块(21)由圆形结构(30)和下凹形结构(31)组成。
10.根据权利要求9所述的一种方形管道焊接齿轮夹持器，其特征在于：所述下凹形结构(31)的底端与大凸体(191)和小凸体(192)的截面尺寸形状相配合。
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