一種三爪自定心卡盤夾緊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于圓形工件的自動焊接以及火焰開孔下料等的工裝工具，特別是一些較長的管件以及管件兩端都帶有法蘭的工件的自動焊接使用的三爪自定心卡盤夾緊裝置，屬于機械加工工藝工裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油、天然氣、化工等行業(yè)中，需要對圓形工件進(jìn)行加工，如管子的切割、開孔、焊接等。由于需要加工的工件種類規(guī)格較多，尺寸不一，給加工帶了諸多不便。一般來說是采用滾輪架等簡單工裝固定，人工進(jìn)行切割、開孔、焊接等，這種固定方式由于施力不均勻，有可能在加工過程中意外脫落，而且使得工件的中心精度無法保證，加工出的工件質(zhì)量差，并且加工效率低，成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的問題是提供一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，能夠?qū)ぜM(jìn)行中心精確定位，實現(xiàn)對于工件的自動夾緊與松開；提高工件的有效夾持率和生產(chǎn)效率。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種三爪自定心卡盤夾緊裝置，該裝置由呈三角形排布的三個定心卡盤組成，三個定心卡盤由同一動力驅(qū)動并同步聯(lián)動，實現(xiàn)自定心功能。
[0006]以下是本實用新型對上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化:
[0007]三個定心卡盤位于同一平面上間隔120度均勻分布?？珊芎玫谋ＷC定心卡盤的可靠性，且使三個定心卡盤的定心精度達(dá)到很高的程度。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化:其中一個定心卡盤為主卡盤，另外兩個為副卡盤，主卡盤與兩個副卡盤之間分別通過連接桿傳動連接；通過同一動力驅(qū)動，用于驅(qū)動主卡盤和兩個副卡盤上的卡爪進(jìn)行同步松緊。
[0009]主卡盤內(nèi)還設(shè)置有與卡爪相嚙合并用于驅(qū)動卡爪動作的傘齒輪，該傘齒輪與卡盤動力裝置傳動連接。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化:卡盤動力裝置包括一可上下移動的卡盤傳動桿，所述卡盤傳動桿靠近主卡盤的端部設(shè)置有可與傘齒輪進(jìn)行插接并嚙合傳動的傳動桿連接頭。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化:卡盤傳動桿上連接有用于驅(qū)動卡盤傳動桿進(jìn)行上下位移的推進(jìn)裝置和用于驅(qū)動卡盤傳動桿轉(zhuǎn)動的緊固裝置，推進(jìn)裝置與緊固裝置配合動作。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化:推進(jìn)裝置包括安裝在卡盤傳動桿端部的氣缸，該氣缸與外部動力氣源連通。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化:緊固裝置包括預(yù)緊裝置，該預(yù)緊裝置包括一體連接的伺服電機和減速機，所述減速機的動力輸出軸上安裝有減速機齒輪，所述卡盤傳動桿上與減速機齒輪相對應(yīng)的位置安裝有傳動桿齒輪，傳動桿齒輪與減速機齒輪嚙合。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化:緊固裝置還包括深緊裝置，深緊裝置包括安裝在卡盤傳動桿一側(cè)的氣扳機，氣扳機上安裝有氣扳機齒輪，該氣扳機齒輪與傳動桿齒輪嗤合。
[0015]工作時，由氣缸帶動卡盤傳動桿上下移動實現(xiàn)與主卡盤的傘齒輪的連接與脫開，當(dāng)傳動桿連接頭與傘齒輪連接上后由伺服電機驅(qū)動減速機旋轉(zhuǎn)，通過減速機齒輪和傳動桿齒輪帶動卡盤傳動桿連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而帶動卡爪移動，實現(xiàn)對于工件的自動夾緊與松開；
[0016]當(dāng)伺服電機帶動夾緊桿夾緊工件之后，再由氣扳機通過氣扳機齒輪沖擊卡盤傳動桿，依靠沖擊力實現(xiàn)夾緊桿可靠的夾緊工件，可保證工件的有效夾持率在99%以上。
[0017]定心卡盤具有自鎖功能，因此當(dāng)夾緊桿夾緊工件之后便會保持夾緊，可有效防止定心卡盤夾持住工件之后工件意外脫落。
[0018]本實用新型采用上述方案，其工作原理是:
[0019]夾緊桿向外打開，放入工件，氣缸將卡盤傳動桿推動插入傘齒輪，伺服電機驅(qū)動傳動桿齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動傘齒輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動卡爪運動，從而使夾緊桿夾緊工件，然后由氣扳機沖擊傳動，驅(qū)使夾緊桿將工件夾持更加牢靠。
[0020]本實用新型采用定心卡盤，因此特別適合一些兩邊均具有法蘭的接管與法蘭的自動打底焊接，該類工件在焊接完成后可沿著該卡盤的直接吊離。
[0021]也很適合一些較長的圓形工件的自動焊接、開孔、切割等，避免了將較長工件在中心具有通孔的回轉(zhuǎn)卡盤設(shè)備上作業(yè)時必須從一端插入的工作模式，采用該設(shè)備可直接將較長工件自上而下的放置在設(shè)備上，可減少不必要的工時浪費，提高設(shè)備的工作效率，以及減少設(shè)備的整體長度。
[0022]本實用新型采用上述方案，三爪卡盤夾緊工件旋轉(zhuǎn)的徑向跳動可達(dá)到Φ300直徑上跳動0.2mm。
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0024]附圖1為本實用新型實施例中的自定心卡盤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]附圖2為附圖1的主視圖；
[0026]附圖3為附圖2中的A-A向剖視圖；
[0027]附圖4為附圖2中的B-B向剖視圖。
[0028]圖中:1A-主卡盤；2、3_副卡盤；4_夾緊桿；5_連接桿；6_剛性聯(lián)軸器；7_傳動桿齒輪；8_減速機齒輪；9_減速機；10-伺服電機；11-氣扳機；12-氣扳機固定座；13_氣缸；14-氣扳機齒輪；15_連接頭；16_卡盤傳動桿；16A-傘齒輪；17_卡爪；18-傳動桿連接頭；19-蝶形齒輪。
【具體實施方式】
[0029]實施例，如圖1、圖2所示，一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，該裝置由呈三角形排布的三個定心卡盤組成，三個定心卡盤由同一動力驅(qū)動并同步聯(lián)動，實現(xiàn)自定心功能。
[0030]三個定心卡盤包括在同一平面上120度均勻分布的主卡盤1A、副卡盤2、副卡盤3 ；每個卡盤上都設(shè)置有夾緊桿4。
[0031]夾緊桿4與卡爪17是通過螺紋連接的，更換不同長度的夾緊桿4可實現(xiàn)大范圍不同直徑的管件的夾持。
[0032]主卡盤1A與副卡盤2、副卡盤3之間分別通過連接桿5連接；連接桿5的兩端分別通過剛性聯(lián)軸器6連接有連接頭15 ;
[0033]靠近副卡盤2、副卡盤3的連接頭15分別插入到副卡盤2、副卡盤3中，并與副卡盤2、副卡盤3中的傘齒輪傳動連接，用于驅(qū)動副卡盤2、副卡盤3上的卡爪進(jìn)行松緊。
[0034]如圖4所示，靠近主卡盤1Α的兩個連接頭15分別插入到主卡盤1Α內(nèi)并與安裝在主卡盤1Α內(nèi)的蝶形齒輪19傳動連接；
[0035]該蝶形齒輪19與設(shè)置在主卡盤1Α上的卡爪17傳動；
[0036]主卡盤1Α內(nèi)還設(shè)置有與卡爪17相嚙合并用于驅(qū)動卡爪17動作的傘齒輪16Α，該傘齒輪16Α與卡盤動力裝置傳動連接。
[0037]卡盤動力裝置包括一可上下移動的卡盤傳動桿16，所述卡盤傳動桿16靠近主卡盤1Α的端部設(shè)置有可與傘齒輪16Α進(jìn)行插接并嚙合傳動的傳動桿連接頭18。
[0038]卡盤傳動桿16上連接有用于驅(qū)動卡盤傳動桿16進(jìn)行上下位移的推進(jìn)裝置和用于驅(qū)動卡盤傳動桿16轉(zhuǎn)動的緊固裝置。推進(jìn)裝置與緊固裝置配合動作。
[0039]推進(jìn)裝置包括安裝在卡盤傳動桿16端部的氣缸13，該氣缸13與外部動力氣源連通。
[0040]緊固裝置由預(yù)緊裝置和深緊裝置組成，預(yù)緊裝置包括一體連接的伺服電機10和減速機9，所述減速機9的動力輸出軸上安裝有減速機齒輪8，所述卡盤傳動桿16上與減速機齒輪8相對應(yīng)的位置安裝有傳動桿齒輪7，傳動桿齒輪7與卡盤傳動桿16鍵連接并可沿卡盤傳動桿16軸向移動，減速機齒輪8與傳動桿齒輪7嚙合。
[0041 ] 深緊裝置包括安裝在卡盤傳動桿16 —側(cè)的氣扳機11，所述氣扳機11安裝在一氣扳機固定座12上，氣扳機11上安裝有氣扳機齒輪14，氣扳機齒輪14與傳動桿齒輪7嚙合。
[0042]工作時，由氣缸13帶動卡盤傳動桿16上下移動實現(xiàn)與主卡盤1Α的傘齒輪16Α的連接與脫開，當(dāng)傳動桿連接頭18與傘齒輪16Α連接上后由伺服電機10驅(qū)動減速機9旋轉(zhuǎn)，通過減速機齒輪8和傳動桿齒輪7帶動卡盤傳動桿16連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而帶動卡爪17移動，實現(xiàn)定心卡盤對于工件的自動夾緊與松開；
[0043]當(dāng)伺服電機10帶動夾緊桿4夾緊工件之后，再由氣扳機11通過氣扳機齒輪14沖擊卡盤傳動桿16，依靠沖擊力實現(xiàn)夾緊桿4可靠的夾緊工件，可保證工件的有效夾持率在99%以上，超過其他定心回轉(zhuǎn)裝置及工裝。
[0044]定心卡盤具有自鎖功能，因此當(dāng)夾緊桿4夾緊工件之后便會保持夾緊，可有效防止的定心卡盤夾持住工件之后工件意外脫落。
[0045]伺服電機10在該場合使用時是采用力矩模式，這樣可防止夾緊桿4夾緊工件之后堵轉(zhuǎn)而燒毀電機。
【主權(quán)項】
1.一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于:該裝置由呈三角形排布的三個定心卡盤組成，三個定心卡盤由同一動力驅(qū)動并同步聯(lián)動，實現(xiàn)自定心功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 三個定心卡盤位于同一平面上間隔120度均勻分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 其中一個定心卡盤為主卡盤(1A)，另外兩個為副卡盤(2、3)，主卡盤(1A)與兩個副卡盤(2、3)之間分別通過連接桿(5)傳動連接；通過同一動力驅(qū)動，用于驅(qū)動主卡盤(1A)和兩個副卡盤(2、3)上的卡爪(17)進(jìn)行同步松緊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 主卡盤(1A)內(nèi)還設(shè)置有與卡爪(17)相嚙合并用于驅(qū)動卡爪(17)動作的傘齒輪(16A)，該傘齒輪(16A)與卡盤動力裝置傳動連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 卡盤動力裝置包括一可上下移動的卡盤傳動桿(16)，所述卡盤傳動桿(16)靠近主卡盤(1A)的端部設(shè)置有可與傘齒輪(16A)進(jìn)行插接并嚙合傳動的傳動桿連接頭(18)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 卡盤傳動桿(16)上連接有用于驅(qū)動卡盤傳動桿(16)進(jìn)行上下位移的推進(jìn)裝置和用于驅(qū)動卡盤傳動桿(16)轉(zhuǎn)動的緊固裝置，推進(jìn)裝置與緊固裝置配合動作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 推進(jìn)裝置包括安裝在卡盤傳動桿(16)端部的氣缸(13)，該氣缸(13)與外部動力氣源連通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 緊固裝置包括預(yù)緊裝置，該預(yù)緊裝置包括一與動力裝置傳動連接的減速機齒輪(8)，所述卡盤傳動桿(16)上與減速機齒輪(8)相對應(yīng)的位置安裝有傳動桿齒輪(7)，傳動桿齒輪(7)與減速機齒輪(8)嚙合。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，其特征在于: 緊固裝置還包括深緊裝置，深緊裝置包括安裝在卡盤傳動桿(16) 一側(cè)的氣扳機(11)，氣扳機(11)上安裝有氣扳機齒輪(14)，該氣扳機齒輪(14)與傳動桿齒輪(7)嚙合。
【專利摘要】本實用新型公開了一種三爪自定心卡盤夾緊裝置，該裝置由呈三角形排布的三個定心卡盤組成，三個定心卡盤由同一動力驅(qū)動并同步聯(lián)動，實現(xiàn)自定心功能，本實用新型采用定心卡盤，因此特別適合一些兩邊均具有法蘭的接管與法蘭的自動打底焊接，該類工件在焊接完成后可沿著該卡盤的直接吊離。
【IPC分類】B23K37/053
【公開號】CN204954265
【申請?zhí)枴緾N201520532670
【發(fā)明人】姜雄德, 秦啟偉, 遲豐濤, 魏效輝, 魏猛, 張增軍
【申請人】山東豪邁重工有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年7月22日