一种曲轴焊接夹具的制作方法

本实用新型属于焊接器具技术领域，具体地，涉及一种用以曲轴焊接的夹具，尤其用以曲轴左右半成品的总成焊接中的定位夹持。

背景技术：

传统压缩机内部的曲轴为铸造后加工而成。现提供一技术方案是，曲轴由多个零部件焊接而完成整体曲轴。因此，需要对不同规格的曲轴零部件进行总成焊接。在焊接前，需通过夹具夹持并根据不同规格调整好偏心位置，通过压紧机构对完全贴合后的左右半成品曲轴压紧。在焊接过程中，需要对压紧后的左右半成品曲轴旋转变位进行焊接。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种曲轴焊接夹具，用以对曲轴零部件焊接夹持，以方便进行焊接形成整体曲轴结构。本实用新型的曲轴焊接夹具可以满足不同规格的曲轴焊接生产，提高了生产质量和效率。

本实用新型实施例提供了一种曲轴焊接夹具，用以对曲轴零部件焊接夹持。

一种曲轴焊接夹具，包括对置的两夹持部，每一夹持部包括位移平台、旋转机构、偏心轴定位组件及夹料机构；

所述旋转机构安装于所述位移平台上，包括第一驱动机构及所述第一驱动机构驱动旋转的转动轴；

所述偏心轴定位组件包括基准部、偏心部及限位部；所述基准部一端与所述转动轴固接，相对另一端与所述偏心部直线滑动连接，滑动方向沿垂直所述转动轴轴向的方向；

所述基准部和所述偏心部在所述滑动方向的端部分别设置有第一偏心量位及第二偏心量位；所述限位部分别抵接所述第一偏心量位及第二偏心量位，且限位所述偏心部相对于所述基准部滑动后的位移；所述偏心部与所述夹料机构固接，所述夹料机构的夹料中心线与所述转动轴轴线平行或重合；

两所述旋转机构在两所述位移平台的作用下可带动所述偏心轴定位组件及夹料机构相对或相反方向移动。

进一步地，所述曲轴焊接夹具还包括压紧机构；所述压紧机构安装于其一所述夹持部的所述位移平台及所述旋转机构之间，包括第二驱动机构、连接块、压紧轨道及所述压紧轨道上的滑动块；所述压紧轨道沿所述旋转机构移动方向安装于所述位移平台上，所述连接块及所述滑动块与所述旋转机构底部固定安装；所述第二驱动机构用以驱动所述连接块沿所述压紧轨道方向往复运动。

进一步地，所述曲轴焊接夹具还包括一或两推出机构；每一所述推出机构安装于其一所述转动轴后部，包括推力源及推出杆；所述转动轴、所述基准部、所述偏心部及所述夹料机构为空心结构，具有连通的推料通道；推力源可推动所述推出杆沿所述推料通道前行，并推出所述夹料机构夹持的物料。优选地，所述偏心部的空心部分大于所述基准部的空心部分大。

进一步地，所述基准部及偏心部为两圆盘结构；所述基准部圆心经所述转动轴轴线，沿直径方向具有凹槽或凸轨，所述偏心部相应地具有与所述基准部凹槽或凸轨相配合的凸轨或凹槽，所述偏心部凸轨或凹槽沿所述偏心部直径方向设置。

进一步地，所述基准部凹槽或凸轨两端部向圆心延伸开设缺口，其一端缺口底面为所述第一偏心量位；所述偏心部凸轨或凹槽两端部向圆心延伸开设缺口，其一端缺口底面为所述第二偏心量位。

进一步地，所述限位部是呈直角的刚性连接件，具有第一抵接面及第二抵接面；所述第一抵接面与所述第一偏心量位抵接，所述第二抵接面与所述第二偏心量位抵接。

进一步地，所述曲轴焊接夹具还包括主位移机构；所述主位移机构包括沿第一方向设置的第一方向导轨、所述第一方向导轨上的导轨座及主位移驱动机构；两所述夹持部安装于所述导轨座，并通过所述主位移驱动机构驱动所述导轨座沿第一方向往复运动。

进一步地，所述第一方向与两所述旋转机构移动方向平行。

进一步地，所述夹料机构外部具有能够绕其旋转的环体，所述旋转机构还包括用以旋转安装所述转动轴的固定部分，所述环体通过固定板与所述旋转机构的固定部分连接。

本实用新型实施例的曲轴焊接夹具中的夹料机构用以夹持待焊物料，所述偏心轴定位组件用以调节两所述夹料机构中待焊物料之间的偏心量，所述压紧机构可使两待焊物料进一步地贴合压紧，所述旋转机构用以将待焊物料旋转变位并通过焊接机对两待焊处进行焊接，直至完成曲轴整体焊接。本实用新型的曲轴焊接夹具结构简单、使用方便、能适用于不同规格的曲轴焊接夹持，尤其能适用于激光焊接技术领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的曲轴焊接夹具的组装结构图；

图2是图1中的一夹持部部分结构图；

图3是图1中的另一夹持部部分结构图；

图4是图1中的旋转机构及偏心轴定位组件的分解图；

图5是图4中的偏心轴定位组件放大图；

图6是图3的部分结构俯视图；

图7是图6沿A－A方向的剖视图；

图8是图1中的压紧机构图。

主要附图标记说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例提供一种曲轴焊接夹具100，用于曲轴零部件的总成焊接夹持。

在本实施例中，如图1－8，一种曲轴焊接夹具100，包括对置的两夹持部，每一夹持部包括位移平台40、旋转机构10、偏心轴定位组件20及夹料机构30。

所述旋转机构10安装于所述位移平台40上。在本实施例中，参看图1，所述位移平台40由位移驱动机构41驱动，并在位移轨道42上移动。所述位移轨道42由平行放置的两直线导轨构成，所述位移平台40安装于平行放置的位移轨道42上并可沿两直线导轨移动。所述位移驱动机构41安装于平行放置的两直线导轨之间，并驱动与其联接的第一传动轴411，同样地，该第一传动轴411安装于平行放置的两直线导轨之间。可选地，所述位移驱动机构41是驱动电机，所述第一传动轴411是丝杆结构，驱动电机驱动丝杆结构，丝杆结构上的位移螺母与所述位移平台40连接，以使得所述位移平台40沿平行的两直线导轨往复运动。

优选地，平行放置的两直线导轨端部具有防尘罩43；尤其地，位于两所述位移平台40相对位移的尽头端部。

请同时参阅图2和图3，具体地，所述旋转机构10通过安装座14安装于所述位移平台40上，使得两所述旋转机构10相对或相反位移，其包括第一驱动机构11及所述第一驱动机构11驱动旋转的转动轴13。

所述安装座14上固设有变速机构12及轴承座132。所述转动轴13装设于所述轴承座132上，沿其轴线旋转，其一端外圆周固接传动齿轮131，另一端连接所述偏心轴定位组件20。在本实施例中，所述第一驱动机构11为驱动电机，驱动电机的输出转轴经所述变速机构12调变速度，所述变速机构12转动输出的输出齿轮121与所述传动齿轮131相啮合，以驱动所述转动轴13旋转；其中，所述变速机构12为齿轮变速机构。

如图2－7，所述偏心轴定位组件20包括基准部21、偏心部22及限位部23。所述基准部21一端与所述转动轴13固定，与所述转动轴13一同旋转；优选地，所述基准部21与所述转动轴13之间通过连接法兰133连接，相对的另一端与所述偏心部22直线滑动连接，滑动方向沿垂直所述转动轴13轴向的方向。

参见图7，所述基准部21和所述偏心部22在垂直所述转动轴13轴向的滑动方向的端部分别设置有第一偏心量位212及第二偏心量位222(参见图5)。以初始的所述第一偏心量位212和初始的所述第二偏心量位222的距离为基准值，若所述偏心部22滑动一定距离后并与所述基准部21保持相对固定时，此时的所述第一偏心量位212和所述第二偏心量位222的距离与所述基准值相比较，两者的差值即为所述偏心部22与所述基准部21之间的相对偏移量。特别地，当所述基准值为零时，所述偏心部22相对所述基准部21的相对偏移量即为相对滑动后的所述第一偏心量位212与所述第二偏心量位222的距离值。

所述限位部23分别抵接所述第一偏心量位212及第二偏心量位222，且限位所述滑动方向。此时，若所述基准部21与所述偏心部22因相对滑动而在第一偏心量位212及第二偏心量位222处形成阶梯形，当所述滑动方向限位时，所述基准部21与所述偏心部22的连接平面的垂直方向上也处于限位状态。

如图4，所述偏心部22与所述夹料机构30固接，所述夹料机构30的夹料中心线与所述转动轴13轴线平行或重合。所述夹料机构30包括夹料体31及夹爪32。所述夹料中心线即为所述夹爪32夹持空间的中心线。所述夹料体31一端与所述偏心部22固定连接，相对另一端连接所述夹爪32，该夹爪32用于夹持物料。在本实施例中，具体地，所述夹料机构30是中空回转式气动卡盘。所述夹料体31外部具有能够绕夹料体31旋转的环体311。所述旋转机构10还包括用以旋转安装所述转动轴13的固定部分，所述固定部分是指安装座14或者轴承座132等。所述环体311通过一固定板15与所述旋转机构10的固定部分连接。在所述转动轴13的带动下，所述夹料体31发生旋转，而所述环体311一侧通过固定板15与所述旋转机构10的固定部分的轴承座132一侧固定连接。

可选地，与所述轴承座132固接的所述固定板15为一对，一对所述固定板15的一端固接于所述轴承座132的相对两侧面，另一端部具有条槽151(参阅图3)。当其一所述固定板15上的条槽151与所述环体311固设的立杆152固定连接时，另一所述固定板15与所述环体311不固定连接，优选地，所述环体311固设的另一立杆152在此所述条槽151内活动。

增设的所述固定板15可以作为一防护结构，在所述偏心轴定位组件20及所述夹料机构30旋转时，所述固定板15可以防止外来物件或是操作人员误操作地伸手进入旋转的部件中引发事故。

特别地，当所述夹料机构30的夹料中心线与所述转动轴13轴线重合时，滑动调整所述偏心部22与所述基准部21的相对偏移量，此时的相对偏移量即为所述夹爪32上的物料相对所述转动轴13的偏心量。

对置的两夹料机构30在两所述位移平台40的牵引作用下，可使得两夹料机构30上的待焊物料相贴合。其中，两所述转动轴13轴线相重合。

在本实施例中，如图5，所述基准部21和所述偏心部22为两圆盘结构。所述基准部21圆心经所述转动轴13轴线，沿直径方向具有凹槽211，所述偏心部22相应地具有与所述基准部21凹槽211相配合的凸轨221，所述偏心部22的凸轨221沿所述偏心部22直径方向设置。所述基准部21通过连接法兰133与所述转动轴13固接，所述偏心部22可通过偏心部22的凸轨221及所述基准部21的凹槽211配合，沿垂直所述转动轴13的轴向方向滑动连接。其中，所述基准部21与所述偏心部22之间的凹槽与凸轨之间的配合可卡合或非卡合设置；在本实施例中，所述基准部21与所述偏心部22之间是非卡合设置。若所述基准部21与所述偏心部22之间是非卡合设置时，可通过所述限位部23进一步限定，使得所述基准部21与所述偏心部22之间的连接面的垂直方向上限位连接。

所述基准部21的凹槽211两端部自基准部21外周表面向圆心延伸开设缺口，其一端缺口底面为第一偏心量位212；所述偏心部22的凸轨221两端部自偏心部22外周表面向圆心延伸开设缺口，其一端缺口底面为第二偏心量位222。所述偏心部22与所述夹料机构30固接，所述夹料机构30的夹料中心线经所述偏心部22圆心(如图7)。当所述夹料中心线与所述转动轴13轴线重合时，初始的第一偏心量位212与初始的第二偏心量位222的距离为零值，即所述基准值为零，所述偏心部22与所述基准部21的相对偏移量即为所述夹料机构30中的夹爪32夹持的待焊接物料相对所述转动轴13的偏心量；当所述夹料中心线与所述转动轴13轴线不重合时，所述夹料中心线相对所述转动轴13轴线的位移与所述偏心部22相对所述基准部21的位移之和即为所述夹料机构30中的夹爪32夹持的待焊接物料相对所述转动轴13的偏心量。

在本实施例中，如图5，所述限位部23是呈直角的刚性连接件，具有第一抵接面231及第二抵接面232。所述限位部23的所述第一抵接面231与所述第一偏心量位212抵接贴合，所述第二抵接面232与所述第二偏心量位222抵接贴合，并通过固定件将所述限位部23与所述基准部21、所述偏心部22固定连接，可选地，通过螺钉将所述限位部23与所述基准部21、所述偏心部22固定连接。

在实际操作过程中，所述限位部23的所述第一抵接面231与所述第二抵接面232的距离是固定设置的。特别地，所述夹料机构30的夹料中心线与所述转动轴13重合，所述第一偏心量位212与所述第二偏心量位222的距离为零，滑动所述偏心部22，此时的相对偏移量即为所述夹料机构30上的物料相对所述转动轴13的偏心量，而限位部23的所述第一抵接面231与所述第二抵接面232的距离与所述相对偏移量相等。因此，根据不同规格的偏心量，可设定所述限位部23的所述第一抵接面231与所述第二抵接面232的距离。所述限位部23可一体铸造而成。在实际操作中，更换不同规格的限位部23即得获得不同规格的偏心量。

当然，所述基准部21和所述偏心部22相对于所述限位部23限位连接的另一端可同样设有缺口。同理地，可通过增设另一限位部23进行限位连接。可选地，当所述基准部21与所述偏心部22在第一偏心量位212及第二偏心量位222处出现阶梯形时，两所述限位部23通过螺钉分别固接所述基准部21和所述偏心部22。

在另一实施方式中，所述基准部21与所述偏心部22之间的滑动配合可以是所述基准部21具有凸轨，所述偏心部22具有相应的凹槽。

进一步地，所述曲轴焊接夹具100还包括压紧机构50。请参阅图1，所述压紧机构50位于所述旋转机构10及所述位移平台40之间，包括第二驱动机构51、连接块52、压紧轨道53及所述压紧轨道53上的滑动块531；所述压紧轨道53沿所述位移平台40移动方向安装于所述位移平台40上，所述连接块52及所述滑动块531与所述旋转机构10底部的安装座14固定安装；所述第二驱动机构51用以驱动所述连接块52沿所述压紧轨道53方向往复运动。

所述位移驱动机构41驱使两所述位移平台40相对位移，使得两所述夹料机构30上的待焊物料贴合，停止所述位移驱动机构41，并启动所述压紧机构50的所述第二驱动机构51，使得待焊物料压紧，适应于焊接工艺。所述压紧机构50的行程短，但作用力大，较好地弥补了所述位移驱动机构41行程大，但作用力不强的弱点。使用独立的双重的动力作用于所述转动轴13轴向方向，使得设备使用灵活方便，满足特殊的焊接要求。

在本实施例中，所述压紧轨道53由平行放置的两直线导轨构成，每一直线导轨上设置两所述滑动块531，四所述滑动块531固定连接于所述安装座14底面。所述第二驱动机构51是驱动气缸，并安装于平行设置的两直线导轨之间。驱动气缸的推头与所述连接块52连接，用以推动所述安装座14沿所述压紧轨道53方向往复运动。

特别地，为了使得两所述转动轴13轴线重合，另一夹持部的所述位移平台40与所述旋转机构10之间安装垫件44。所述垫件44根据增设的所述压紧机构50高度而定，确保两所述转动轴13轴线重合。

设备运行中，尤其旋转焊接过程中，不免地产生些杂尘杂质。为此，所述压紧轨道53两端部安装有防尘罩54，用以防护所述压紧机构50内部的零部件。

进一步地，所述曲轴焊接夹具100还包括一或两推出机构70。在本实施例中，如图1，所述曲轴焊接夹具100包括一推出机构70，该推出机构70安装于其一夹持部的所述转动轴13的后部。所述推出机构70包括推力源71及推出杆72。每一所述夹持部的所述转动轴13、所述基准部21、所述偏心部22及所述夹料机构30皆为空心结构，具有连通的推料通道73(参阅图7)，具体地，所述夹料机构30的夹料体31为中空的。

采用空心结构的所述转动轴13、所述基准部21、所述偏心部22及所述夹料机构30，一方面使得零部件可以共用，另一方面，可在每一所述转动轴13后部增设所述推料机构70。优选地，所述偏心部22的空心部分比所述基准部21的空心部分大，使得所述偏心部22与所述基准部21发生大的相对滑动时，所述转动轴13、所述基准部21及所述偏心部22之间仍具有相连通的所述推料通道73。

具体地，所述推力源71是气缸，安装于所述转动轴13后部，其推头与所述推出杆72连接，所述推出杆72可部分伸入安装于所述转动轴13内或安装于所述转动轴13外部。当两所述位移平台40相反位移后，且所述夹爪32张开，所述推料机构70的推力源71将推出杆72从所述转动轴13后部经由所述基准部21、所述偏心部22及所述夹料体31，将所述夹爪32上的物料推出，实现自动下料。

进一步地，所述曲轴焊接夹具100还包括主位移机构60。所述主位移机构60包括沿第一方向设置的第一方向导轨62、所述第一方向导轨62上的导轨座63以及驱动所述导轨座63沿所述第一方向往复运动的主位移驱动机构61。可选地，所述导轨座63移动方向与所述位移平台40移动方向平行，所述第一方向即为沿所述位移轨道42方向。

在本实施例中，所述第一方向导轨62由平行放置的两直线导轨构成，所述导轨座63安装于两直线导轨上。所述两夹持部安装于所述导轨座63，具体地，承载两所述位移平台40的位移轨道42安装于所述导轨座63上。可选地，所述主位移驱动机构61是驱动电机，并安装于平行放置的两直线导轨之间，用以驱动与其联接的第二传动轴611，所述第二传动轴611是丝杆结构，驱动电机驱动丝杆结构，丝杆结构上的位移螺母与所述导轨座63固定连接，以使得所述导轨座63沿第一方向往复运动。

请参阅图2，为了智能化控制管理，所述曲轴焊接夹具100还包括有检测件80，用于检测所述夹料机构30是否夹持物料。特别地，所述检测件光电感应件。

本实施例的曲轴焊接夹具100，用以曲轴零部件的总成焊接夹持，包括对置的两夹持部，每一所述夹持部的所述夹料机构30用以夹持待焊物料。若两所述位移平台40相反位移并拉开距离后停止位移，则两所述夹料机构30可方便实现上料操作。若两所述夹料机构30上料操作完成后，根据曲轴规格调整两所述偏心轴定位组件20，使得两所述夹料机构30上的两待焊物料的偏心量符合规格；可选地，其一夹料机构30上的待焊物料与所述转动轴13的偏心量为零，调节另一夹料机构30上的待焊物料与所述转动轴13的偏心量，即可得出两待焊物料之间的偏心量。调节好两待焊物料的偏心量后，两所述位移平台40相对运动，并使分别位于两所述夹料机构30上的待焊物料贴近压合，停止进一步位移。

进一步地，通过压紧机构50进一步地压紧，使得待焊物料贴合压紧。

所述旋转机构10将贴合压紧的待焊物料进行旋转变位，与此同时，焊接机对待焊物料进行焊接作业，完成整体曲轴焊接。

焊接机完成焊接后，松开所述夹机机构30上的夹爪32，将两所述位移平台40相反位移离开，所述推出机构70即可将焊接完成的物料推出。

本实用新型的曲轴焊接夹具100可以满足不同规格的曲轴焊接生产，提高了生产质量和效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。