一种开口式三爪自定心回转装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种开口式三爪自定心回转装置，该装置包括组装在一起的自定心卡盘部分和自定心回转部分，自定心卡盘部分用于夹紧工件，自定心回转部分带动工件进行回转加工。本实用新型专利技术采用开口式自定心卡盘，因此特别适合一些两边均具有法兰的接管与法兰的自动打底焊接，该类工件在焊接完成后可沿着该卡盘的开口直接吊离。也很适合一些较长的圆形工件的自动焊接、开孔、切割等，避免了将较长工件在中心具有通孔的回转卡盘设备上作业时必须从一端插入的工作模式，采用该设备可直接将较长工件自上而下的放置在设备上，可较少不必要的工时浪费，提高设备的工作效率，以及减少设备的整体长度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于圆形工件的自动焊接以及火焰开孔下料等的工装工具，特别是一些较长的管件以及管件两端都带有法兰的工件的自动焊接使用的开口式三爪自定心回转装置，属于机械加工工艺工装

技术介绍
在石油、天然气、化工等行业中，需要对圆形工件进行加工，如管子的切割、开孔、焊接等。由于需要加工的工件种类规格较多，尺寸不一，给加工带了诸多不便。一般来说是采用滚轮架等简单工装，人工进行切割、开孔、焊接等，这种方式精度无法保证，加工出的工件质量差，并且加工效率低，成本高。专利申请文件201010221148.X，就公开了一种环缝自动焊管钳，包括箱体、驱动和旋转机构、夹紧机构，夹紧机构采用拨叉结构，其优点是，由于三爪卡盘夹紧法兰面，三爪卡盘旋转过程中带动弯管／法兰件旋转，法兰内外两侧的焊缝由于离夹持的三爪卡盘非常接近，基本忽略了工件的径向跳动，另外，三爪卡盘夹紧的是法兰面（法兰是机加件，精度高），内外两条焊缝和三爪卡盘在平行面上，如果将一把自动焊枪移到弯管／法兰的外角焊缝上，另一把焊枪从三爪卡盘中伸入到内角焊缝上，就能够实现两条焊缝的同时自动化焊接，焊接过程中基本不用人工调整焊枪到焊缝的位置，效率提高了至少两倍。但是这种结构比较复杂，成本很高，由于各拨叉结构之间通过多个部件进行中间动力传动，使得加工精度较低。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种可有效防止工件在连续旋转过程中的轴向窜动，避免工件在连续旋转作业过程中因轴向窜动而造成的不合格率的开口式三爪自定心回转装置。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案：<br>一种开口式三爪自定心回转装置，该装置包括组装在一起的自定心卡盘部分和自定心回转部分，自定心卡盘部分用于夹紧工件，自定心回转部分带动工件进行回转加工。以下是本技术对上述方案的进一步优化：自定心卡盘部分由呈三角形排布的三个定心卡盘组成，三个定心卡盘由同一动力驱动并同步联动，实现开口自定心卡盘部分自定心功能。进一步优化：三个定心卡盘位于同一平面上间隔120度均匀分布。进一步优化：其中一个定心卡盘为主卡盘，另外两个为副卡盘，主卡盘与两个副卡盘之间分别通过连接杆传动连接；通过同一动力驱动，用于驱动主卡盘和两个副卡盘上的卡爪进行同步松紧。进一步优化：主卡盘内还设置有与卡爪相啮合并用于驱动卡爪动作的伞齿轮，该伞齿轮与卡盘动力装置传动连接。卡盘动力装置包括一可上下移动的卡盘传动杆，所述卡盘传动杆靠近主卡盘的端部设置有可与伞齿轮进行插接并啮合传动的传动杆连接头。卡盘传动杆上连接有用于驱动卡盘传动杆进行上下位移的推进装置和用于驱动卡盘传动杆转动的紧固装置，推进装置与紧固装置配合动作。进一步优化：推进装置包括安装在卡盘传动杆端部的气缸，该气缸与外部动力气源连通。进一步优化：紧固装置包括预紧装置，该预紧装置包括一体连接的伺服电机和减速机，所述减速机的动力输出轴上安装有减速机齿轮，所述卡盘传动杆上与减速机齿轮相对应的位置安装有传动杆齿轮，减速机齿轮与传动杆齿轮始终啮合。进一步优化：紧固装置还包括深紧装置，深紧装置包括安装在卡盘传动杆一侧的气扳机，气扳机上安装有气扳机齿轮，气扳机齿轮与传动杆齿轮始终啮合。工作时，由气缸带动卡盘传动杆上下移动实现与主卡盘的伞齿轮的连接与脱开，当传动杆连接头与伞齿轮连接上后由伺服电机驱动减速机旋转，通过减速机齿轮和传动杆齿轮带动卡盘传动杆连续旋转，从而带动开口自定心卡盘部分的卡爪移动，实现开口自定心卡盘部分对于工件的自动夹紧与松开；当伺服电机带动开口自定心卡盘部分的卡爪夹紧工件之后，再由气扳机通过气扳机齿轮冲击卡盘传动杆，依靠冲击力实现开口自定心卡盘部分的卡爪可靠的夹紧工件,可保证工件的有效夹持率在99%以上，超过其他定心回转装置及工装。自定心卡盘具有自锁功能，因此当开口自定心卡盘部分的卡爪夹紧工件之后便会保持夹紧，可有效防止开口式的自定心卡盘夹持住工件之后工件意外脱落。且自定心卡盘的自定心精度高，将自定心卡盘作为开口自定心卡盘部分的功能部件可很好的保证开口自定心卡盘部分工作的可靠性，且使开口自定心卡盘部分自定心精度达到很高的程度。另一种优化：自定心回转部分包括其中一个具有开口的开口盘支撑座，所述开口盘支撑座上安装有可与开口盘支撑座相对转动的开口圆盘，自定心卡盘部分的三个定心卡盘安装在开口圆盘上并可随开口圆盘同步转动。开口圆盘的外圆周与开口盘支撑座之间具有一定的间隙，开口圆盘支撑在开口盘支撑座内并可在开口盘支撑座内连续旋转。进一步优化：开口盘支撑座上还安装有驱动开口圆盘转动的动力驱动装置。动力驱动装置包括安装在开口盘支撑座上的步进电机，步进电机通过联轴器传动有RV减速机，RV减速机的动力输出轴上安装有主动齿轮。开口圆盘的底部设置有开口齿圈，所述开口盘支撑座上安装有两个分别与开口齿圈相啮合的从动齿轮，两个从动齿轮还分别与主动齿轮啮合传动，由一个主动齿轮同时驱动两个从动齿轮带动开口齿圈连续旋转。开口齿圈的开口宽度小于两个从动齿轮与开口齿圈啮合点的直线距离。这样可保证两个从动齿轮在驱动开口齿圈连续旋转的过程中始终最少有一个从动齿轮是与开口齿圈啮合的。可有效保证开口自定心卡盘部分的回转精度。工作时，由步进电机通过联轴器驱动RV减速机旋转，RV减速机带动主动齿轮连续转动，从而驱动两个从动齿轮同时朝着同一个方向连续旋转，再由两个从动齿轮同时驱动开口齿圈连续旋转。本技术采用上述方案，其工作原理是：夹紧杆向外打开，放入工件，气缸将卡盘传动杆推动插入伞齿轮，伺服电机驱动传动杆齿轮旋转，从而带动伞齿轮转动，驱动卡爪运动，从而使夹紧杆夹紧工件，然后由气扳机冲击传动，驱使夹紧杆将工件夹持更加牢靠。当工件需要旋转时，步进电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮驱动两个从动齿轮带动开口齿圈连续旋转，进而工件进行回转加工。在使用该装置夹持住圆形工件连续旋转过程中，由于工件始终被该设备的三个夹紧杆夹持住，因此可有效防止工件在连续旋转过程中的轴向窜动，避免工件在连续旋转作业过程中因轴向窜动而造成的不合格率。本技术采用开口式自定心卡盘，因此特别适合一些两边均具有法兰的接管与法兰的自动打底焊接，该类工件在焊接完成后可沿着该卡盘的开口直接吊离。也很适合一些较长的圆形工件的自动焊接、开孔、切割等，避免了将较长工件在中心具有通孔的回转卡盘设备上作业时必须从一端插入的工作模式，采用该设备可直接将较长工件自上而下的放置在设备上，可较少不必要的工时浪费，提高设备的工作效率，以及减少设备的整体长度。本技术采用上述方案，三爪卡盘夹紧工件旋转的径向跳动可达到Φ300直径上跳动0.2mm。下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明附图1为本技术实施例的总装结构示意图；附图2为本技术实施例中的自定心卡盘装置的结构示意图；附图3为附图2的主视图；附图4为附图3中的A-A向剖视图；附图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：该装置包括组装在一起的自定心卡盘部分和自定心回转部分，自定心卡盘部分用于夹紧工件，自定心回转部分带动工件进行回转加工。

【技术特征摘要】
1.一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：该装置包括组装在一起的自定心卡盘部分和自定心回转部分，自定心卡盘部分用于夹紧工件，自定心回转部分带动工件进行回转加工。
2.根据权利要求1所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：自定心卡盘部分由呈三角形排布的三个定心卡盘组成，三个定心卡盘由同一动力驱动并同步联动，实现开口自定心卡盘部分自定心功能。
3.根据权利要求2所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：
三个定心卡盘位于同一平面上间隔120度均匀分布。
4.根据权利要求2或3所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：
其中一个定心卡盘为主卡盘（1A），另外两个为副卡盘（2、3），主卡盘（1A）与两个副卡盘（2、3）之间分别通过连接杆（5）传动连接；通过同一动力驱动，用于驱动主卡盘（1A）和两个副卡盘（2、3）上的卡爪（17）进行同步松紧。
5.根据权利要求4所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：
主卡盘（1A）内还设置有与卡爪（17）相啮合并用于驱动卡爪（17）动作的伞齿轮（16A），该伞齿轮（16A）与卡盘动力装置传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：
卡盘动力装置包括一可上下移动的卡盘传动杆（16），所述卡盘传动杆（16）靠近主卡盘（1A）的端部设置有可与伞齿轮（16A）进行插接并啮合传动的传动杆连接头（18）。
7.根据权利要求6所述的一种开口式三爪自定心回转装置，其特征在于：
卡盘传动杆（16）上连接有用于驱动卡盘传动杆（16）进行上下位移的推进装置和用于驱动卡盘传动杆（16）转...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雄德，秦启伟，迟丰涛，魏效辉，魏猛，张增军，
申请(专利权)人：山东豪迈重工有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37