内胆焊接夹持工装的制作方法

1.本实用新型涉及工件固定工装的技术领域，尤其是涉及一种内胆焊接夹持工装。


背景技术：

2.储氢气瓶发展已有50多年的历史，储氢气瓶共分为四种类型：全金属气瓶(i型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(ii型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(iii型)、非金属内胆纤维全缠绕气瓶(iv型)。其中，i型和ii型气瓶的重量比较大，难以满足单位质量储氢密度要求；相对于iii型气瓶来说，iv型气瓶一般采用塑料等非金属内胆外加碳纤维缠绕的制造方法，使得气瓶具有质量更轻、成本更低、质量储氢密度更高的优点，易于打开市场空间，拥有更广泛的应用领域。
3.为了避免焊接时气瓶内胆发生位移影响焊接后结构尺寸，需要设计内胆夹持工装以固定内胆。目前使用红外热板焊接方法，待焊内胆先固定以保证同轴度，再相对移动至焊接处再固定，最后完成焊接。在整个焊接过程中既要使两片内胆保持稳定以保证同轴度，还要在焊接时使焊缝受热均匀，以达到焊接检测标准，在不借助内胆夹持工装的情况下很难完成。现有焊接出的内胆尺寸普遍小于图纸设计尺寸，与焊接夹持工装的不完善有很大关系。
4.现有技术中，内胆焊接夹持工装的固定方式比较简单，一般将内胆口放置在水平板上固定轴向位置，用环形夹具对内胆筒身进行环向固定，焊接时两个夹持工装相对移动至焊接处，停留一分钟左右即完成焊接。
5.然而，现有的内胆焊接夹持工装，只能上下移动，不能旋转，而红外热板焊的加热点分布不均匀，内胆夹持工装不能旋转会导致内胆焊接时受热不均匀，容易使焊接出现误差。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种内胆焊接夹持工装，以缓解现有技术中存在的内胆夹持工装不能旋转会导致内胆焊接时受热不均匀，容易使焊接出现误差的技术问题。
7.第一方面，本实用新型提供一种内胆焊接夹持工装，包括：升降座和转动连接于所述升降座的旋转座；
8.所述旋转座上设有用于与待焊接内胆封头紧密配合的轴向固定结构，以对待焊接内胆封头的轴向进行固定；
9.所述旋转座上设有环向固定组件，所述环向固定组件具有可开合的环形孔，以对待焊接内胆的环向进行固定。
10.进一步的，所述轴向固定结构包括底平面、均凸出于所述底平面的内锥面和外锥面，所述外锥面设置于所述内锥面的外周侧，且三者围设成安装槽；
11.所述外锥面与待焊接内胆封头的外表面相适配，所述内锥面与待焊接内胆封头的内表面相适配，以使待焊接内胆封头与所述安装槽形成过盈配合。
12.进一步的，所述旋转座上设有轴向固定盘，所述轴向固定盘与所述旋转座可拆卸连接；
13.所述轴向固定结构设置于所述轴向固定盘。
14.进一步的，所述环向固定组件包括第一环向固定板和第二环向固定板，所述第一环向固定板与所述第二环向固定板可拆卸连接；
15.所述第一环向固定板具有第一槽孔，所述第二环向固定板具有第二槽孔，所述第一环向固定板与所述第二环向固定板装配后，所述第一槽孔与所述第二槽孔对接形成所述环形孔。
16.进一步的，所述第一环向固定板与所述第二环向固定板的连接处设有限位结构。
17.进一步的，所述限位结构包括限位孔和与所述限位孔插接的限位栓；
18.所述第一环向固定板与所述第二环向固定板的连接处，两者中的一者设置所述限位孔，另一者设置所述限位栓。
19.进一步的，所述环向固定组件还包括连接立板；
20.所述连接立板的一端与所述旋转座固定连接，另一端与所述第一环向固定板和/或所述第二环向固定板固定连接。
21.进一步的，所述旋转座与所述连接立板之间，两者中的一者设置限位凸台，另一者设置与所述限位凸台插接的插槽。
22.进一步的，所述旋转座的上端设有用于与旋转驱动机构连接的从动轮。
23.进一步的，所述第一环向固定板包括第一长方体本体，且所述第一长方体本体的其中一个侧面向内凹陷形成凹台，所述凹台的凹台面向内凹陷形成第一弧形凹面；
24.所述第二环向固定板包括第二长方体本体，所述第二长方体本体的其中一个侧面向内凹陷形成第二弧形凹面；
25.所述第二长方体本体固定嵌设于于所述凹台，且所述第一弧形凹面与所述第二弧形凹面对接形成所述环形孔的内孔面。
26.有益效果：
27.本实用新型提供的内胆焊接夹持工装，包括升降座和转动连接于升降座的旋转座，轴向固定结构设于旋转座，环向固定组件安装于旋转座，因此，在使用状态下，升降座在外力的驱动下，可带动旋转座、轴向固定结构和环向固定组件作升降运动，同样地，旋转座在外力的驱动下，可带动轴向固定结构和环向固定组件转动；在此过程中，由于轴向固定结构能够与待焊接内胆封头紧密配合，并可以对待焊接内胆封头的轴向进行固定，同时，环向固定组件具有可开合的环形孔，内胆可以在环形孔打开时，实现与轴向固定结构和环向固定组件安装，在安装完成后，使环形孔闭合，可以对待焊接内胆的环向进行固定，如此设置，不仅可使升降座带动内胆作升降运动，而且还能使旋转座带动内胆相对升降座转动。可见，该内胆焊接夹持工装在夹持内胆的基础上，能够带动内胆作升降运动和旋转运动，以调节内胆在焊接时的姿态，使内胆在焊接时均匀受热，大幅度降低了焊接工艺误差。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的内胆焊接夹持工装的结构示意图；
30.图2为轴向固定盘的结构示意图；
31.图3为第一环向固定板和连接立板的连接结构示意图；
32.图4为第二环向固定板的结构示意图；
33.图5为旋转座的结构示意图；
34.图6为内胆焊接夹持工装夹持内胆的结构示意图。
35.图标：
36.10-内胆；
37.100-升降座；
38.200-旋转座；210-限位凸台；220-从动轮；
39.300-轴向固定盘；310-内锥面；320-外锥面；
40.400-环向固定组件；410-第一环向固定板；420-第二环向固定板；430-连接立板；
41.411-限位孔；412-凹台；413-第一弧形凹面；421-限位栓；422-第二弧形凹面。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
47.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介
间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.参照图1，本实施例提供一种内胆焊接夹持工装，该内胆焊接夹持工装包括升降座100和转动连接于升降座100的旋转座200；旋转座200上设有用于与待焊接内胆封头紧密配合的轴向固定结构，以对待焊接内胆封头的轴向进行固定；旋转座200上设有环向固定组件400，环向固定组件400具有可开合的环形孔，以对待焊接内胆的环向进行固定。
50.本实施例提供的内胆焊接夹持工装，在使用状态下，升降座100在外力的驱动下，可带动旋转座200、轴向固定结构和环向固定组件400作升降运动，同样地，旋转座200在外力的驱动下，可带动轴向固定结构和环向固定组件400转动；在此过程中，由于轴向固定结构能够与待焊接内胆封头紧密配合，并可以对待焊接内胆封头的轴向进行固定，同时，环向固定组件400具有可开合的环形孔，待焊接内胆可以在环形孔打开时，实现与轴向固定结构和环向固定组件400安装，在安装完成后，使环形孔闭合，可以对待焊接内胆的环向进行固定，如此设置，不仅可使升降座100带动待焊接内胆作升降运动，而且还能使旋转座200带动待焊接内胆相对升降座100转动。可见，本实施例的内胆焊接夹持工装在夹持内胆的基础上，能够带动待焊接内胆作升降运动和旋转运动，以调节待焊接内胆在焊接时的姿态，使待焊接内胆在焊接时均匀受热，大幅度降低了焊接工艺误差。
51.此外，该内胆焊接夹持工装可以对待焊接内胆的轴向和环向进行固定，与现有技术(将内胆口放置在水平板上以固定轴向位置，但内胆口壁薄、直径小，用于轴向位置固定不稳定，容易偏移而使焊接出现误差)相比，本实施例的固定方式更加可靠、稳定。
52.需要说明的是，环向固定组件400的环形孔，可以对待焊接内胆的环向进行固定，简单来说，环形孔的孔径尺寸与内胆的外径尺寸相适配，在打开环形孔时，可先对内胆的轴向进行固定，然后再闭合环形孔的同时，实现对内胆的环形固定。
53.一些技术中，内胆的环向固定采用一体设置的环形夹具，内胆在安装时需要从环形夹具的轴向放入，导致内胆的装卸不便利，本实施例的环向固定组件400的环形孔可以打开或闭合，因此，可使内胆从环形孔的一侧进入，便于内胆的拆装。
54.示例性地，旋转座200可通过轴承转动连接于升降座100；或者，旋转座200具有转轴部，升降座100具有与转轴部间隙配合的轴孔，旋转座200通过转轴部转动连接于升降座100的轴孔处。
55.进一步的，参照图2，轴向固定结构包括底平面、均凸出于底平面的内锥面310和外锥面320，外锥面320设置于内锥面310的外周侧，三者围设成安装槽；外锥面320与待焊接内胆封头的外表面相适配，内锥面310与待焊接内胆封头的内表面相适配，以使待焊接内胆封头与安装槽形成过盈配合，以实现对待焊接内胆封头的固定。
56.本实施例中，旋转座200上设有轴向固定盘300，轴向固定盘300与旋转座200可拆卸连接；轴向固定结构设置于轴向固定盘300。
57.其他实施例中，还可在旋转座200上直接加工出内锥面310和外锥面320。
58.上面已经对轴向固定结构做了具体描述，接下来描述环向固定组件400的具体结构。
59.本实施例中，参照图3和图4，环向固定组件400包括第一环向固定板410和第二环向固定板420，第一环向固定板410与第二环向固定板420可拆卸连接；第一环向固定板410具有第一槽孔，第二环向固定板420具有第二槽孔，第一环向固定板410与第二环向固定板420装配后，第一槽孔与第二槽孔对接形成环形孔。
60.示例性地，第一槽孔和第二槽孔可均为半圆形孔。
61.进一步的，第一环向固定板410与第二环向固定板420的连接处设有限位结构，以对两者中一者的轴向进行限位。
62.在本技术的一种实施方式中，参照图3和图4，该限位结构包括限位孔411以及与限位孔411插接的限位栓421；第一环向固定板410与第二环向固定板420的连接处，两者中的一者设置限位孔411，另一者设置限位栓421。
63.示例性地，第一环向固定板410上设置限位孔411，第二环向固定板420上设置限位栓421(具体见图3)；或者，第一环向固定板410上设置限位栓421，第二环向固定板420上设置限位孔411。
64.请继续参照图3，环向固定组件400还包括连接立板430；连接立板430设置为两组，且相对设置。
65.进一步的，参照图1和图5，旋转座200与连接立板430之间，两者中的一者设置限位凸台210，另一者设置与限位凸台210插接的插槽，如此设置，可便于连接立板430的安装。
66.示例性地，升降座100上设置限位凸台210，连接立板430上设置与限位凸台210插接的插槽；或者，升降座100上设置插槽，连接立板430上设置与插槽插接的限位凸台210。
67.请继续参照图5，旋转座200的上端设有用于与旋转驱动机构连接的从动轮220。
68.可选的，从动轮220可以为皮带轮；旋转驱动机构包括旋转电机、主动皮带轮和皮带，皮带连接从动轮220与主动皮带轮，电机与主动皮带轮传动连接，电机转动，带动主动皮带轮转动，主动皮带轮在皮带的作用下，带动从动轮220转动，进而带动旋转座200转动。
69.可选的，第一环向固定板410与第二环向固定板420的结构可以完全相同，即两者为轴对称设置，或者，两者采用不同的结构。
70.当第一环向固定板410与第二环向固定板420采用不同的结构时；具体的，参照图3和图4，第一环向固定板410包括第一长方体本体，且第一长方体本体的其中一个侧面向内凹陷形成凹台412，凹台412的凹台面向内凹陷形成第一弧形凹面413；第二环向固定板420包括第二长方体本体，第二长方体本体的其中一个侧面向内凹陷形成第二弧形凹面422；第二长方体本体固定嵌设于凹台412，且第一弧形凹面413与第二弧形凹面422对接形成环形孔的内孔面。
71.此种结构形式中，连接立板430远离旋转座200的一端与第一环向固定板410固定连接；在拆装内胆时，需要将第二环向固定板420拆卸下来，内胆即可从第一环向固定板410的侧面进入或脱离出。当第一环向固定板410的结构与第二环向固定板420的结构互换后，连接立板430远离旋转座200的一端与第二环向固定板420固定连接。
72.其中，凹台412的凹台底面宽度大于第一弧形凹面413的最大宽度，以便于限位孔411或限位栓421的设置。
73.需要说明的是，凹台412类似于凹槽，其中，凹台底面可看作是凹槽的槽底面，由于凹槽的槽底面宽度一般称为槽宽，因此，凹台底面宽度也可以看作是凹台的宽度。
74.可选的，第一环向固定板410和第二环向固定板420可通过螺栓进行固定。
75.其他实施例中，第一环向固定板410与第二环向固定板420采用轴对称设置，第一环向固定板410与第二环向固定板420两者插接形成具有中心设置的环形孔的长方体结构，其中，连接立板430的一端固定连接于旋转座200，第一环向固定板410和第二环向固定板420分别与两组连接立板430的另一端固定，如此设置，在安装内胆时，需要将第二环向固定板420拆卸下来，在此过程中，需要使第二环向固定板420与第一环向固定板410和连接立板430分离。
76.综合以上，在使用时，采用两组内胆焊接夹持工装，两组内胆焊接夹持工装可上下设置，也可左右设置。
77.参照图6，以两组内胆焊接夹持工装上下设置为例，两组内胆焊接夹持工装的升降座100可均配合升降驱动机构，启动两组升降驱动机构，可使上下两组内胆焊接夹持工装相对运动，当然，也可设置上下两组内胆焊接夹持工装中的一组配合升降驱动机构，另一组保持不动；当上下两组内胆焊接夹持工装运动到合适位置，将上下内胆10的开口相接触时，升降驱动机构停止工作；同样地，两组内胆焊接夹持工装的旋转座200可均配合旋转驱动机构，启动两组旋转驱动机构，可使上下两组内胆焊接夹持工装均带动内胆10转动，在此工况下，可使焊接位置保持不变，即可实现对内胆的连接缝的焊接；当然，也可设置上下两组内胆焊接夹持工装中的一组配合旋转驱动机构，另一组保持不动，以使上下内胆10能够相对转动，以调整上下设置的内胆10至合适的焊接位置。
78.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。