一种用于磁控旋转电弧焊的工装夹具的制作方法

本发明涉及焊接工装设备领域，具体的是一种用于磁控旋转电弧焊的工装夹具。

背景技术：

1、磁控旋转电弧焊是利用外加磁场驱动电弧沿焊件端面旋转加热，电弧的高温使焊件端面熔化并使其邻近区域达到足够的塑性状态，迅速加压顶锻形成牢固接头的一种压焊法。旋转电弧焊主要用于焊接圆形或异形端面的管子、管-板接头、汽车减振器、传动轴、方形管等多种零件。

2、传动轴中的万向传动结构一般采用万向节来完成，万向节包括用于传动的传动轴杆，传动轴杆的两端均焊接有用于与其他轴杆万向连接的u形轴叉。

3、磁控旋转电弧焊一般采用磁控旋转电弧焊装备系统进行作业，该系统包括焊接电源、焊接磁头、控制系统和工装夹具，其中现有的磁控旋转电弧焊的工装夹具在对万向节的传动轴杆与u形轴叉进行夹持时，通常采用两个同轴心布置的夹具分别对传动轴杆与u形轴叉进行定位夹持，从而使得传动轴杆与u形轴叉能够对位至同轴心位置。

4、但是现有的定心夹具在对u形轴叉进行夹持时，只能对其进行固定夹持，之后转动夹具带动u形轴叉同步转动，通过圆度计对u形轴叉的圆度进行测量的方式，对u形轴叉的夹持姿态进行调整，使得需要反复对u形轴叉进行装夹与测量，大大降低了焊接的效率，此外，现有的夹具在对传动轴杆的中部进行夹持时，只能采用固定夹持的方式，使得传动轴杆的位置锁定之后无法转动，从而使得对传动轴杆与u形轴叉进行焊接时，需要不断的调整焊枪的位置，进而使得焊接效率较差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于磁控旋转电弧焊的工装夹具，包括底座板，底座板上侧中部设置有用于对万向节的传动轴杆进行夹持定位的夹轴机构，底座板上侧左右对称设置有用于对万向节的u形轴叉进行夹持定位的夹叉机构。

2、所述夹轴机构包括固定安装在底座板上侧中部的下半圆架，底座板上侧中部前后对称且固定安装有电动推杆，电动推杆的伸缩段上端共同安装有升降板，升降板下部固定安装有上半圆架，下半圆架与上半圆架的内部共同设置有对传动轴杆的上下位置进行锁定的锁定组件，底座板上侧设置有对传动轴杆进行前后限位的限位组件。

3、所述夹叉机构包括左右滑动设置在底座板上部且远离其中部一侧的滑动架，滑动架中部上侧固定安装有固定环板，固定环板内部设置有对u形轴叉进行定心夹持的定心组件，滑动架上部远离底座板中部的一侧固定安装有支架板，支架板内部设置有对u形轴叉进行转动的转动组件。

4、上半圆架与下半圆架组合在一起，使得锁定组件对传动轴杆的上下侧进行锁定，通过限位组件对传动轴杆的前后侧进行限位，通过转动组件带动u形轴叉转动的同时，逐渐通过锁定组件对u形轴叉进行定心锁定。

5、优选的，所述锁定组件包括分别转动设置在下半圆架与上半圆架内部的半圆板，半圆板上设置用于带动其转动在下半圆架与上半圆架内部的旋转部，半圆板靠近其轴心的一侧设置有用于对传动轴杆进行抵紧的抵靠部，上半圆架与下半圆架的左侧均设置有用于对半圆板进行限位的锁止部。

6、优选的，所述抵靠部包括沿半圆板的弧形轨迹滑动设置在其内侧的两个弧形板，两个弧形板相对于半圆板的中部对称布置，弧形板远离半圆板的一侧铰接有推拉板，同一半圆板处的两个推拉板远离弧形板的一侧共同铰接有v形夹板，半圆板上设置有用于对同一半圆板上的两个弧形板之间的间距进行调节的调节单元。

7、优选的，所述调节单元包括左右滑动设置在半圆板内侧中部的主动弧板，主动弧板的前后侧面从右向左逐渐互相靠近，同一半圆板上的两个弧形板互相靠近的一侧从右向左逐渐互相靠近，主动弧板的前后两侧分别与对应位置的弧形板的侧面滑动连接，半圆板中部转动设置有调节螺杆，调节螺杆与对应位置的主动弧板螺纹连接。

8、优选的，所述旋转部包括固定安装在半圆板右侧的半齿轮，升降板的上部固定安装有执行电机，执行电机的输出轴上固定安装有主动齿轮，主动齿轮与转动至上侧的半齿轮啮合。

9、优选的，所述锁止部包括上下滑动设置在上半圆架与下半圆架左部且远离其轴心一侧的滑动杆，滑动杆靠近半圆板的一侧中部固定安装有凸起块，半圆板的中部外侧设置有供凸起块插入的缺口，上半圆架、下半圆架与对应位置的滑动杆之间设置有将滑动杆向靠近半圆板方向推动的推动弹簧，上半圆架、下半圆架的左侧均固定安装有推动两侧的滑动杆互相远离的推动柱。

10、优选的，所述限位组件包括前后对称且前后滑动设置在底座板上侧的匚形架，匚形架的两个纵向段靠近底座板中部的一侧均固定安装有v形架，v形架的上下两端均转动设置有抵靠辊，底座板上侧转动设置有调节双向螺杆，调节双向螺杆的两处螺纹段分别与对应位置的匚形架螺纹连接。

11、优选的，所述定心组件包括转动设置在固定环板内部的转动环架，转动环架靠近底座板中部的一侧沿其周向环绕等间距设置有沿其径向滑动的l形抵靠件，转动环架远离底座板中部的一侧转动设置有主动环板，主动环板靠近底座板中部的一侧上设置有端面螺纹，主动环板与l形抵靠件螺纹连接，l形抵靠件上设置有对u形轴叉的姿态进行矫正的矫正部。

12、优选的，所述矫正部包括铰接在l形抵靠件两侧的摆动板，摆动板靠近转动环架轴心的一端转动设置有矫正辊，l形抵靠件的靠近底座板中部的一侧沿转动环架的径向滑动设置有主动推件，主动推件与对应位置的l形抵靠件的水平段之间设置有将主动推件向远离转动环架轴心的方向推动的主动弹簧。

13、优选的，所述转动组件包括转动设置在支架板内部的转动盘，转动盘靠近底座板中部的一侧固定安装有方形壳，方形壳靠近底座板中部的一侧安装有永磁体，方形壳内部对称且转动设置有剪叉板，剪叉板远离方形壳的一端转动设置有转动辊，方形壳内部对称且沿转动盘的径向滑动设置有位置板，位置板与剪叉板位于方形壳内部的一端铰接，方形壳上转动设置有双向螺纹杆，双向螺纹杆的两处螺纹段分别与对应位置的位置板螺纹连接，支架板下部靠近底座板中部的一侧固定安装有动力电机，动力电机的输出轴通过皮带与转动盘连接。

14、优选的，所述滑动架靠近底座板中部的一侧上部转动设置有同步齿轮，转动环架靠近底座板中部的一侧固定安装有从动齿轮，从动齿轮与对应位置的同步齿轮啮合，同步齿轮靠近底座板中部的一侧固定安装有传动套筒，下半圆架的下部转动设置有转动齿轮，转动齿轮与转动至下侧的半齿轮啮合，转动齿轮上同轴安装有传动杆，传动杆与两侧的传动套筒滑动连接。

15、优选的，所述底座板的下部转动设置有主动双向螺杆，主动双向螺杆的两处螺纹段分别与对应位置的滑动架上螺纹连接。

16、优选的，所述下半圆架的前后两侧上均铰接有卡扣，卡扣与下半圆架之间设置有扭簧。

17、本发明的有益效果在于：

18、一、本发明采用定心组件能够对u形轴叉进行定心的抵靠限位，通过定心组件能够初步将u形轴叉移动至固定环板的轴心位置，且在对u形轴叉进行定位的同时能够保证u形轴叉的转动顺畅，之后通过转动组件能够对u形轴叉进行转动，使得u形轴叉在自身离心力与定心组件的定心推动下调整至与固定环板同轴心的姿态，然后定心组件对转动中的u形轴叉进行锁定，从而能够一次性的对u形轴叉进行夹持定位，无需多次装夹，大大提高了焊接的效率。

19、二、本发明采用锁定组件与限位组件同时对传动轴杆进行定心限位，从而增加了对传动轴杆的定心限位准确性，且通过限位组件对传动轴杆进行定心限位后，不会阻碍传动轴杆进行转动，锁定组件在对传动轴杆进行定心限位后能够对传动轴杆进行转动，使得传动轴杆在与u形轴叉的焊接过程中能够便捷的调节焊接位置，从而增加了焊接的便利性，进而进一步的增加了焊接的效率。

20、三、本发明采用电动推杆带动上半圆架与下半圆架组合的方式对传动轴杆进行定心锁定，从而便于传动轴杆的放置与拿取，从而进一步的增加了焊接的便利性，进一步的增加了焊接的效率。

21、四、本发明采用夹轴机构左右两侧的夹叉机构同时对u形轴叉进行夹持锁定，使得能够同时对传动轴杆两端的u形轴叉进行同轴心定位，进而能够通过对传动轴杆的两端焊接u形轴叉，从而节省了焊接时间，增加了焊接的效率。