一种夹持机构及其夹持对中方法技术

本发明专利技术公开一种夹持对中机构及其对中方法，包括底座、第一夹紧油缸、第二夹紧油缸、第一夹块、第二夹块、线轨、中心齿轮、上齿条、下齿条和强制对中组件，第一、第二夹紧油缸分别固定在底座上，两个夹紧油缸的活塞杆头部分别与第一、二夹块固定，工件被夹持在两夹块中间；上下齿条分别与两夹块固定，上下齿条分别与中心齿轮上下侧相啮合；中心齿轮安装在底座上，强制对中组件驱动中心齿轮做旋转运动，中心齿轮驱动上下齿条并带动夹块同步移动夹紧工件。本发明专利技术采用两个夹紧油缸对工件进行夹紧；采用强制对中组件驱动中心齿轮齿条对工件进行强制对中，实现了工件夹持的强制对中效果，同时，强制对中组件驱动中心齿轮齿条对工件提供夹紧作用。作用。作用。

【技术实现步骤摘要】
一种夹持机构及其夹持对中方法


[0001]本专利技术涉及摩擦焊设备
，特别是涉及一种夹持机构及其夹持对中方法。

技术介绍

[0002]摩擦焊工艺一般要求：焊接完成后，两部分焊接的轴线偏移误差很小。在气门生产中，头
‑
杆焊或者杆
‑
杆焊的误差要求：在焊口处跳动一般在0.15mm左右。
[0003]首先，重复工作中，钳口的两部分都把工件夹紧在同一个轴线位置，这就要求夹钳两部分应该自动同步相向移动，每次夹紧工件时的轴线不变。
[0004]其次，因此摩擦焊的夹钳夹住工件后，在焊接过程中，由于受到摩擦力以及其它偶发外力的影响，被夹工件的摆动必须在很小的范围之内，这就要求夹钳两部分需要强制对中，也就是说，在工件夹紧后工件不仅需要一个夹持力防止工件转动，而且还需要有一个轴线对中抗偏移的保持力防止工件偏移。
[0005]针对上述问题，现有技术中的解决方案主要有两种：
[0006]一种是双油缸+齿轮齿条，两个齿条分别在同一个齿轮的两侧啮合，齿轮只能转动，齿条可以啮合相向平移。两个齿条分别由两个同样的油缸驱动，齿轮无驱动。两个油缸驱动两个齿条相向移动夹紧工件，因为两个油缸相同，因此夹钳的两部分钳口作用在工件上的力是相等的，是一个平衡力F。这个平衡力F对于工件的偏移无保持作用。在理想状态下，这个齿轮通过与齿条啮合可以保证工件不会发生偏移，有一个被动的保持力。
[0007]然而，a)齿条齿轮加工总有一定误差，安装的时候保证其啮合无间隙非常困难。只要啮合有间隙，就不能保证夹紧后，工件与夹钳带动两个齿条在外力的作用下会存在移动，不能很好的保持工作轴线。另外，即使齿轮齿条无间隙，这个保持力是被动的，当一个外力推动工件偏离工做轴线时，齿轮齿条接触面由外力产生变形来对抗外力，此时齿条齿轮发生形变，轴线出现偏移，通过加大齿轮与齿条的刚性可以减少变形影响，但始终无法根本解决偏移问题。b)工作过程中，齿轮与齿条在抵抗偏移力的时候存在磨损，这就加大了齿轮与齿条啮合面之间的间隙，由于间隙的存在，夹钳夹紧后就不能保证工件轴线的位置，焊接后产生较大的跳动误差。
[0008]另一种是单油缸+齿轮齿条，该方案不存在被动对中所产生的问题，齿轮齿条间隙的存在也不会影响对中的效果，而且夹紧时，齿轮和齿条的啮合面是被压紧的，工件、夹钳和两个齿条不能同时向左偏移；因为工件是被夹紧的，由于右夹钳的阻挡，左夹钳与上齿条也不能向右偏移，由于油缸推力，右夹钳和下齿条也不能向右偏移。这样就强制对中了。但经过长时间使用，虽然齿轮与齿条的间隙不能影响其对中效果，但是由于夹紧时，齿轮与齿条的啮合面的磨损会使每次夹紧后工件中心会逐渐向左偏移。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种夹持机构及其夹持对中方法，以解决上述现有技术存在的问题，采用第一夹紧油缸和第二夹紧油缸与第一对中油缸和第二对中油缸驱动中心齿轮
齿条两种方式来对工件进行夹紧；同时，后一种方式能使夹块同步运动，实现了工件夹持的强制对中效果，此对中效果不受齿轮齿条磨损或者安装过程中产生的间隙的影响，使得两侧中心齿轮齿条的磨损量相同，进而保证了焊接件的同轴度。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种夹持对中机构，包括底座、第一夹紧油缸、第二夹紧油缸、第一夹块、第二夹块、线轨、中心齿轮、上齿条、下齿条和强制对中组件，所述第一夹紧油缸和第二夹紧油缸分别固定在所述底座的两侧，所述第一夹紧油缸的活塞杆头部固定在第一夹块上，所述第二夹紧油缸的活塞杆头部固定在第二夹块上，所述第一夹块和第二夹块固定在线轨的滑块上，待焊接工件被夹持在第一夹块和第二夹块之间，所述线轨固定在所述底座上；所述第一夹块的背面固定有所述上齿条，所述第二夹块的背面固定有所述下齿条，所述上齿条和下齿条分别位于所述中心齿轮的上下侧并与所述中心齿轮相啮合；所述中心齿轮安装在底座上，所述强制对中组件用于驱动所述中心齿轮转动。
[0011]优选地，所述强制对中组件包括运动方向相反的第一摆臂机构和第二摆臂机构，所述第一摆臂机构的一端安装在所述底座上并与第一夹紧油缸的位置相对应，另一端通过轴套一与所述中心齿轮相连接；所述第二摆臂机构的一端安装在所述底座上并与第二夹紧油缸的位置相对应，另一端通过轴套二与所述中心齿轮相连接。
[0012]优选地，所述第一摆臂机构包括通过转轴连接的第一对中油缸和第一摆臂，所述第一对中油缸与所述底座相铰接，所述第一对中油缸与所述第一摆臂的一端相铰接，所述第一摆臂的另一端与套设在所述中心齿轮上的轴套一固定连接。
[0013]优选地，所述第二摆臂机构包括通过转轴连接的第二对中油缸和第二摆臂，所述第二对中油缸与所述底座相铰接，所述第二对中油缸与所述第二摆臂的一端相铰接，所述第二摆臂的另一端与套设在所述中心齿轮上的轴套二固定连接。
[0014]优选地，所述的对中油缸对中油缸可用其他形式替代，从而实现上述功能。
[0015]所述代替对中油缸的方式有：1)用气缸代替油缸，实现上述功能；2)用电机驱动连杆从而实现上述功能；3)用旋转气缸方式，利用齿轮齿条实现上述功能；等等。
[0016]优选地，所述轴套一和轴套二紧邻设置，所述轴套一和轴套二上均设有螺钉，所述螺钉用于促使所述轴套一和轴套二与所述中心齿轮夹紧。
[0017]优选地，所述底座内部开设有键槽结构，所述上齿条和下齿条设有键槽结构；所述第一夹块和第二夹块设有键槽结构，第一夹块与上齿条通过键槽定位进行安装，从而保证安装精度；第二夹块与下齿条通过键槽定位进行安装，从而保证安装精度。
[0018]本专利技术还提供一种夹持对中方法，包括以下步骤：
[0019]首先，第一夹块和第二夹块用于夹紧工件，第一夹紧油缸推动第一夹块，第二夹紧油缸推动第二夹块；此时，安装在底座上的中心齿轮与上齿条和下齿条同时啮合，第一对中油缸和第二对中油缸铰接安装在底座上，第一对中油缸和第二对中油缸通过第一、第二摆臂驱动中心齿轮做旋转运动，两个对中油缸的运动方向相反但运动幅度相同；当需要对待焊接件进行夹紧时，第一夹紧油缸和第二夹紧油缸分别推动第一夹块和第二夹块夹紧工件，同时，第一对中油缸和第二对中油缸通过第一摆臂和第二摆臂驱动中心齿轮旋转，中心齿轮驱动上齿条和下齿条带动第一夹块和第二夹块同步移动，实现了工件夹持的强制对中效果，此对中效果不受齿轮齿条磨损或者安装过程所产生的间隙的影响。同时，第一对中油
缸和第二对中油缸还能使第一夹块和第二夹块同步运动，提供辅助夹紧；当第一夹紧油缸和第二夹紧油缸拉动夹块松开工件，同时第一对中油缸和第二对中油缸通过第一摆臂和第二摆臂驱动中心齿轮逆向转动，中心齿轮驱动上下齿条并带动第一夹块和第二夹块同步移动松开工件。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0021]本专利技术中的夹持机构及其夹持对中方法，采用第一夹紧油缸和第二夹紧油缸和第一对中油缸和第二对中油缸驱动中心齿轮方式来对工件进行夹紧；第一夹紧油缸和第二夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹持对中机构，其特征在于：包括底座、第一夹紧油缸、第二夹紧油缸、第一夹块、第二夹块、线轨、中心齿轮、上齿条、下齿条和强制对中组件，所述第一夹紧油缸和第二夹紧油缸分别固定在所述底座的两侧，所述第一夹紧油缸的活塞杆头部固定在第一夹块上，所述第二夹紧油缸的活塞杆头部固定在第二夹块上，所述第一夹块和第二夹块均固定在线轨的滑块上，待焊接工件被夹持在第一夹块和第二夹块之间，所述线轨固定在底座上；所述第一夹块的背面固定有所述上齿条，所述第二夹块的背面固定有所述下齿条，所述上齿条和下齿条分别位于所述中心齿轮的上下侧并与所述中心齿轮相啮合；所述中心齿轮安装在底座上，所述强制对中组件用于驱动所述中心齿轮转动。2.根据权利要求1所述的夹持对中机构，其特征在于：所述强制对中组件包括运动方向相反的第一摆臂机构和第二摆臂机构，所述第一摆臂机构的一端安装在所述底座上并与第一夹紧油缸的位置相对应，另一端通过轴套一与所述中心齿轮相连接；所述第二摆臂机构的一端安装在所述底座上并与第二夹紧油缸的位置相对应，另一端通过轴套二与所述中心齿轮相连接。3.根据权利要求2所述的夹持对中机构，其特征在于：所述第一摆臂机构包括通过转轴连接的第一对中油缸和第一摆臂，所述第一对中油缸与所述底座相铰接，所述第一对中油缸与所述第一摆臂的一端相铰接，所述第一摆臂的另一端与套设在所述中心齿轮上的轴套一固定连接。4.根据权利要求2所述的夹持对中机构，其特征在于：所述第二摆臂机构包括通过转轴连接的第二对中油缸和第二摆臂，所述第二对中油缸与所述底座相铰接，所述第二对中油缸与所述第二摆臂的一端相铰接，所述第二摆臂的另一端与套设在所述传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛永，
申请(专利权)人：天津鹏鹄科技有限公司，
类型：发明
国别省市：