本发明公开了U式夹持爪自定心回转装置，包括自定心夹持机构，所述自定心夹持机构包括三个夹持爪，三个夹持爪之间通过传动机构传动连接，三个夹持爪在传动机构的作用下可实现联动。采用上述方案加工出的工件质量高，可有效避免工件轴向窜动，有效保证供给加工精度，并且加工效率高，可弥补大通孔焊接卡盘取放较长、较重工件困难的不足，可有效降低加工成本。
1.U 式夹持爪自定心回转装置，其特征在于：包括自定心夹持机构（18）；
所述自定心夹持机构（18）包括三个夹持爪（16），三个夹持爪（16）之间通过传动机构（8）传动连接，三个夹持爪在传动机构（8）的作用下可实现联动；
所述传动机构（8）包括三个涡盘（17），三个涡盘（17）之间通过链条（9）传动连接；
三个涡盘（17）与三个夹持爪（16）一一对应连接，涡盘（17）与夹持爪（16）传动连接；
所述自定心夹持机构（18）还包括转盘（4），三个夹持爪（16）围绕转盘（4）的圆心均匀分布；
三个涡盘（17）上分别传动连接有一个驱动链轮（24），驱动链轮（24）用于带动涡盘（17）转动；
所述传动机构（8）还包括用于驱动链条（9）运动的上紧链轮（10），上紧链轮（10）上传动连接有上紧链轴（25）；所述传动机构（8）还包括用于调节链条（9）松紧的张紧调节装置（11），所述传动机构（8）还包括用于张紧链条（9）的张紧轮（12）；
所述自定心回转装置还包括用于带动自定心夹持机构（18）转动的回转机构；所述回转机构（19）包括大齿圈（5），大齿圈（5）上具有 U 型开口；大齿圈（5）上传动连接有两个传动介轮（15），两个传动介轮（15）之间设有主动齿轮（14），主动齿轮（14）分别与两个传动介轮（15）啮合，主动齿轮（14）上传动连接有为其提供动力的驱动机构（13）；
所述夹持爪（16）包括移动座压板（22），移动座压板（22）上滑动连接有卡爪移动座（21），卡爪移动座（21）上固定连接有卡爪（23）；所述涡盘（17）上传动连接有涡盘爪（20），涡盘爪（20）与卡爪移动座（21）固定连接；
用扳手转动上紧链轴（25），上紧链轴（25）带动上紧链轮（10）转动，从而驱动链条（9）传动，链条（9）带动驱动链轮（24）转动，驱动链轮带动涡盘（17）转动，涡盘（17）与涡盘爪（20）啮合，从而驱动涡盘爪（20）向心移动，从而实现卡爪（23）夹紧或释放工件。
2.根据权利要求 1所述的 U 式夹持爪自定心回转装置，其特征在于：相邻两个夹持爪（16）之间的夹角为 120 度；传动机构（8）可带动三个夹持爪（16）同步向转盘（4）的圆心方向运动。
3.根据权利要求1所述的U式夹持爪自定心回转装置，其特征在于：所述转盘（4）上开设有可容纳工件的 U 型开口，U 型开口的底面为半圆形底面，半圆形底面的圆心与转盘（4）的圆心重合。
4.根据权利要求 1 所述的 U 式夹持爪自定心回转装置，其特征在于：所述自定心回转装置还包括底座（1），底座（1）上固定连接有支撑板（2），支撑板（2）上具有开口，自定心夹持机构（18）设置在开口内。
U式夹持爪自定心回转装置
技术领域
[0001] 本发明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U式夹持爪自定心回转装置。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 另外，采用滚轮架驱动工，容易受工件表面质量的影响，如工件表面有突起，突起旋转到滚轮架滚轮上时会有轴线跳动，精度差。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种加工出的工件质量高，可有效避免工件轴向窜动，有效保证供给加工精度，并且加工效率高，可弥补大通孔焊接卡盘取放较长、较重工件困难的不足，可有效降低加工成本的U式夹持爪自定心回转装置。
[0005] 为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案：U式夹持爪自定心回转装置，包括自定心夹持机构。
[0006] 以下是本发明的进一步改进：
[0007] 所述自定心夹持机构包括三个夹持爪，三个夹持爪之间通过传动机构传动连接，三个夹持爪在传动机构的作用下可实现联动。
[0008] 进一步改进：
[0009] 所述自定心夹持机构还包括转盘， 三个夹持爪围绕转盘的圆心均匀分布。
[0010] 进一步改进：
[0011] 相邻两个夹持爪之间的夹角为120度；
[0012] 传动机构可带动三个夹持爪同步向转盘的圆心方向运动。
[0013] 进一步改进：
[0014] 所述转盘上开设有可容纳工件的U型开口，U型开口的底面为半圆形底面，半圆形底面的圆心与转盘的圆心重合。
[0015] 进一步改进：
[0016] 所述传动机构包括三个涡盘，三个涡盘之间通过链条传动连接；
[0017] 三个涡盘与三个夹持爪一一对应连接，涡盘与夹持爪传动连接；
[0018] 三个涡盘上分别传动连接有一个驱动链轮，驱动链轮用于带动涡盘转动。
[0019] 进一步改进：
[0020] 所述传动机构还包括用于驱动链条运动的上紧链轮，上紧链轮上传动连接有上紧链轴；
[0021] 所述传动机构还包括用于调节链条松紧的张紧调节装置，所述传动机构还包括用于张紧链条的张紧轮。
[0022] 进一步改进：
[0023] 所述自定心回转装置还包括用于带动自定心夹持机构转动的回转机构；
[0024] 所述回转机构包括大齿圈，大齿圈上具有U型开口；
[0025] 大齿圈上传动连接有两个传动介轮，两个传动介轮之间设有主动齿轮，主动齿轮分别与两个传动介轮啮合，主动齿轮上传动连接有为其提供动力的驱动机构。
[0026] 进一步改进：
[0027] 所述夹持爪包括移动座压板，移动座压板上滑动连接有卡爪移动座，卡爪移动座上固定连接有卡爪；
[0028] 所述涡盘上传动连接有涡盘爪，涡盘爪与卡爪移动座固定连接。
[0029] 进一步改进：
[0030] 所述自定心回转装置还包括底座，底座上固定连接有支撑板，支撑板上具有开口，自定心夹持机构设置在开口内。
[0031] 本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：三个夹持爪采用链条联动，可实现自定心夹持，且链条的平均传动比准确，因此采用链条传动可实现较高的自定心夹持精度，自定心精度可达到直径Φ300，径向跳动0.15mm；
[0032] 现场适用性强，可在15秒钟之内完成对工件的自定心夹持，效率高；
[0033] 一般的圆形类工件的组对焊接均适用，且设备灵活性高，配备适量的支撑架可驱动50m长的工件稳定旋转，能适用一些复杂多变的工件的自动化作业；工件吊装简便，可竖直直接起吊、放置工件，对于工件放置过程中的位置调整特别方便；工件夹持后由一个主动齿轮带动两个从动介轮过渡接力式实现不完整大齿圈的连续旋转，采用齿轮传动，传动效率高可到达90% 以上，承载能力强，传动平稳，可驱动3吨以上的工件稳定旋转；
[0034] 连续平稳不间断的传动有助于保证工件生产时质量；
[0035] 所述驱动机构采用伺服电机，调速范围大，转速可在1:5000范围内平滑调节且输出扭矩稳定，且定位准确，重复定位精度可达到0.1mm以内，适用管件直径变化范围广；
[0036] 自定心部分夹持工件之后，围绕设备自身的旋转中心旋转，回转精度高，可有效解决工件轴向窜动问题。
[0037] 附图说明：
[0038] 附图1为本发明实施例的立体图；
[0039] 附图2为本发明实施例的剖视图；
[0040] 附图3为本发明实施例的主视图；
[0041] 附图4为本发明实施例的后视图；
[0042] 附图5为附图3的左视图；
[0043] 附图6为链条与涡盘爪连接的分解示意图；
[0044] 附图7为链条与涡盘爪连接的结构示意图；
[0045] 附图8为附图7中A-A剖视图；
[0046] 附图9为附图7的后视图；
[0047] 附图10为附图9中D-D剖视图；
[0048] 附图11为涡盘爪的结构示意图；
[0049] 附图12为传动链条的结构示意图；
[0050] 附图13为链条与涡盘连接的结构示意图。
[0051] 图中：1-底座；2-支撑板；3-固定板；4-转盘；5-大齿圈；6-V型导向轮；7-U型板；8-传动机构；9-链条；10-上紧链轮；11-张紧调节装置；12-张紧轮；13-驱动机构；14-主动齿轮；15-传动介轮；16-夹持爪；17-涡盘；18-自定心夹持机构；19-回转机构；20-涡盘爪；21-卡爪移动座；22-移动座压板；23-卡爪；24-驱动链轮；25-上紧链轴。
具体实施方式
[0052] 实施例，如图1-图13所示，U式夹持爪自定心回转装置，包括底座1，底座1上固定连接有支撑板2，支撑板2上具有开口，开口内设有用于加紧工件的自定心夹持机构18。
[0053] 所述自定心夹持机构18包括三个夹持爪16，三个夹持爪16之间通过传动机构8传动连接，三个夹持爪在传动机构8的作用下可实现联动。
[0054] 所述自定心夹持机构18还包括转盘4， 三个夹持爪16围绕转盘4的圆心均匀分布，相邻两个夹持爪16之间的夹角为120度，传动机构8可带动三个夹持爪16同步向转盘4的圆心方向运动。
[0055] 所述转盘4上开设有可容纳工件的U型开口，U型开口的底面为半圆形底面，半圆形底面的圆心与转盘4的圆心重合。U型开口式设计使长管吊装更加简便，且该结构有效地解决了管子轴向窜动的问题。
[0056] 所述传动机构8包括三个涡盘17，三个涡盘17上分别传动连接有一个驱动链轮24，驱动链轮24用于带动涡盘17转动，三个涡盘17与三个夹持爪16一一对应连接，涡盘17与夹持爪16传动连接，三个涡盘17之间通过链条9传动连接。采用链条传动，传动效率高，承载能力强，回转精度高，且链条能适应恶劣工况。
[0057] 所述传动机构8还包括用于驱动链条9运动的上紧链轮10，上紧链轮10上传动连接有上紧链轴25，用扳手转动上紧链轴25，上紧链轴25带动上紧链轮10转动，进而可驱动链条9传动。
[0058] 所述传动机构8还包括用于调节链条9松紧的张紧调节装置11，所述传动机构8还包括用于张紧链条9的张紧轮12。三个夹持爪16的联动采用链条9传动，可实现自定心夹持，生产效率高，能够完成复杂形势的传动，平均传动比准确承载能力大，能适应恶劣工况。
[0059] 所述支撑板2的开口内均匀分布有若干个V型导向轮6，转盘4转动连接在V型导向轮6之间并通过V型导向轮6设置在支撑板2的开口内。
[0060] 所述自定心回转装置还包括用于带动自定心夹持机构18转动的回转机构。
[0061] 所述回转机构19包括大齿圈5，大齿圈5上具有U型开口，大齿圈5上传动连接有两个传动介轮15，两个传动介轮15之间设有主动齿轮14，主动齿轮14分别与两个传动介轮15啮合，主动齿轮14上传动连接有为其提供动力的驱动机构13，所述驱动机构13包括伺服电机及减速机。回转传动采用两个传动介轮15过渡接力式传动齿轮传动，传动效率高，承载能力强，旋转平稳，旋转动力采用伺服电机驱动，调速范围大，定位精度高。
[0062] 所述大齿圈5与转盘4固定连接。
[0063] 如图8、图11所示，所述夹持爪16包括移动座压板22，移动座压板22上滑动连接有卡爪移动座21，卡爪移动座21上固定连接有卡爪23。
[0064] 所述涡盘17上传动连接有涡盘爪20，涡盘爪20与卡爪移动座21固定连接。
[0065] 工作时，用扳手转动上紧链轴25，上紧链轴25带动上紧链轮10转动，从而驱动链条9传动，链条9带动驱动链轮24转动，驱动链轮带动涡盘17转动，涡盘17与涡盘爪20啮合，从而驱动涡盘爪20向心移动，从而实现卡爪23夹紧或释放工件。
