CN105382430A - 一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，至少包括驱动单元、升降单元以及上夹具和下夹具，所述的下夹具由左支撑轮组和右支撑轮组组成；所述上夹具由左压轮组和右压轮组组成，其中左压轮组位于左支撑轮组的正上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中左侧的薄板A，右压轮组位于右支撑轮组的正上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中右侧的薄板B，薄板A与薄板B之间的焊缝位于激光焊接头的正下方；左支撑轮组和右支撑轮组均与驱动单元连接；左压轮组和右压轮组均与升降单元连接。本发明既能够保证对金属薄板夹紧的稳定性，又能够保证金属薄板的匀速前移，同时还适用于不等厚的两块金属薄板之间的焊接，生产效率高。

Description

一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置
技术领域
本发明提供了一种用于高效化的金属薄板激光焊接工艺中的夹具装置，属于激光薄板焊接技术领域。
背景技术
在我国的制造业领域中，常常会使用到一些面积较大的金属薄板，尤其是在汽车制造业中，对此的需求极大。而受到金属薄板的制造水平的限制，大面积的金属薄板的制造成本较高，投入与回报不成正比，因此受到了较大的限制。而为了解决此问题，本领域的技术人员通常将不同的金属薄板进行拼接，而拼接的方式主要是采用激光焊接。目前我国有很多生产汽车配套件的企业开展有这一业务。目前在进行激光焊接时，主要分为两大类焊接方式，第一类为金属薄板保持不动，激光焊接头沿着焊缝进行焊接。目前国内主要使用的即为此类焊接方式。该种焊接方式对工艺和设备的要求低，但是焊接效率不高，并且能源浪费率高。第二类焊接方式为激光焊接头保持不动，待焊接的金属薄板沿着传送带移动，焊缝位于激光焊接头的下方，从而进行焊接。目前此类焊接方式主要集中在国外，尤其是德国和瑞士的企业中运用较多，这种焊接方式能够保证激光焊接头随时处于焊接状态下，因此生产效率高。然而，此类焊接方式对设备和工艺有着严格的要求，并且在使用中有所局限。具体为：由于焊接的过程中金属薄板要保持严格的稳定性，同时又需要保持板料前移运动，这就对夹具有着十分严格的要求。目前国外的企业的焊接主夹轮一般采用大轮径滚轮作为夹具，其直径一般在300mm以上，这样能够保持焊接时的稳定性以及匀速前移，但是大直径的滚轮的无法适用于尺寸较小的金属薄板的焊接，如焊缝长度仅为150mm的金属薄板的焊接；另外，大轮径体积太大对激光焊接头及辅助设施的安装位置限制很大,使得外置结构驱动复杂,成本高昂，因此其使用有着较大的局限性。
发明内容
本发明解决了现有技术中的不足，提供了一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，该装置既能够保证对金属薄板夹紧的稳定性，又能够保证金属薄板的持续前移的高效率，同时还便于加装辅助设施(如送丝装置),大大提高激光焊接的加工柔性,尤其适用于高效率的铜铝钢等不同大类材料的混合焊接，极大的提高了生产效率,是传统焊接效率的2-3倍。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，所述夹具装置安装于激光焊机中，至少包括驱动单元、升降单元以及上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具的位置上下对应，两者共同将金属薄板夹在两者之间，所述的下夹具由左支撑轮组和右支撑轮组组成，左支撑轮组和右支撑轮组均安装于激光焊机中的焊接工作台上，且位于激光焊接头的下方，左支撑轮组和右支撑轮组的安装高度能够分别进行调节；所述上夹具由左压轮组和右压轮组组成，两者分别位于激光焊接头的左右两侧，其中左压轮组位于左支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中左侧的薄板A，右压轮组位于右支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中右侧的薄板B，薄板A与薄板B之间的焊缝位于激光焊接头的下方；左支撑轮组和右支撑轮组均与驱动单元连接，驱动单元带动左支撑轮组和右支撑轮组中的滚轮上下移动夹紧钢板，并保证薄板A与薄板B可持续向前运动；左压轮组和右压轮组均与升降单元连接，升降单元分别调节左压轮组和右压轮组的高度，使焊接过程中左压轮组始终压在薄板A上，右压轮组始终压在薄板B上。
所述的左支撑轮组、右支撑轮组、左压轮组以及右压轮组中均至少包括两个滚轮。由两个滚轮组成的各滚轮组虽可以保证焊接,但是无法满足激光拼焊的产品质量技术要求。各滚轮组亦可以与驱动装置连接(全连结、部分连接、不直接连接)。
所述滚轮的直径均小于50mm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明中左压轮组位于左支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中左侧的薄板A，右压轮组位于右支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中右侧的薄板B，且左支撑轮组、右支撑轮组、左压轮组以及右压轮组中均至少包括两个滚轮。所述滚轮的直径均小于50mm。由于滚轮的直径较小，且采用多个滚轮协同作业，因此能够保证对金属薄板夹紧的稳定性，又能够保证金属薄板的持续前移。2、又由于滚轮的直径小于50mm，因此在本发明中，能够针对焊缝长度较小(150mm左右甚至更短焊缝要求)的金属薄板进行焊接，同时容易加装送丝等辅助装置进行铜铝钢不同大类材料的混合填丝焊接,增大了其实用性。3、在本发明中左压轮组和右压轮组均与升降单元连接，升降单元分别调节左压轮组和右压轮组的高度，使焊接过程中左压轮组始终压在薄板A上，右压轮组始终压在薄板B上。因此当薄板A和薄板B的厚度不同时，本发明中可以通过升降装置单独调节左压轮组和右压轮组的组合高度，时刻保持对金属薄板的稳定运动效果。同时下部左右支撑轮组的高度也可进行调整,以满足不同焊接产品的技术要求。
附图说明
图1为本发明提供的用于金属薄板激光焊接中的夹具装置的结构示意图；
图中：1-左支撑轮组，2-右支撑轮组，3-左压轮组，4-右压轮组，5-薄板A，6-薄板B，7-激光焊接头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
本实施例所提供的用于金属薄板激光焊接中的夹具装置的结构如图1所示，所述夹具装置安装于激光焊机中，至少包括驱动单元、升降单元以及上夹具和下夹具，在附图1中，由于激光焊机、驱动单元以及升降单元均为通用技术，因此在图中并未画出上述装置。
所述上夹具和下夹具的位置上下对应，两者共同将金属薄板夹在两者之间。所述的下夹具由左支撑轮组1和右支撑轮组2组成，左支撑轮组和右支撑轮组均安装于激光焊机中的焊接工作台上，且位于激光焊接头7的下方，左支撑轮组1和右支撑轮组2的安装高度能够分别进行调节。所述上夹具由左压轮组3和右压轮组4组成，两者分别位于激光焊接头7的左右两侧，其中左压轮组3位于左支撑轮组1的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中左侧的薄板A5，右压轮组4位于右支撑轮组2的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中右侧的薄板B6，薄板A5与薄板B6之间的焊缝位于激光焊接头7的下方。
所述的左支撑轮组、右支撑轮组、左压轮组以及右压轮组中均至少包括两个滚轮，在本实施例中为三个，所述滚轮的直径均小于50mm。由于滚轮的直径较小，且采用多个滚轮协同作业，因此能够保证对金属薄板夹紧的稳定性，又能够保证金属薄板的持续前移。与此同时，还能够针对焊缝长度较小(150mm左右及以下)的金属薄板进行焊接。
左支撑轮组和右支撑轮组均与驱动单元连接，驱动单元带动左支撑轮组和右支撑轮组中的滚轮上下运动夹紧板料，在激光焊机中的推动机构的作用下,保持薄板A与薄板B能够稳定向前运动，也可采用另外驱动装置推动板料移动。左压轮组和右压轮组均与升降单元连接，升降单元分别调节左压轮组和右压轮组的高度，使焊接过程中左压轮组始终压在薄板A上，右压轮组始终压在薄板B上。在使用时，当薄板A和薄板B的厚度不同时，本实施例中可以通过升降装置单独调节左压轮组和右压轮组的高度，时刻保持对金属薄板的压紧效果。

Claims (3)

1.一种用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，所述夹具装置安装于激光焊机中，其特征在于：至少包括驱动单元、升降单元以及上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具的位置上下对应，两者共同将金属薄板夹在两者之间，所述的下夹具由左支撑轮组和右支撑轮组组成，左支撑轮组和右支撑轮组均安装于激光焊机中的焊接工作台上，且位于激光焊接头的下方，左支撑轮组和右支撑轮组的安装高度能够分别进行调节；所述上夹具由左压轮组和右压轮组组成，两者分别位于激光焊接头的左右两侧，其中左压轮组位于左支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中左侧的薄板A，右压轮组位于右支撑轮组的上方，两者共同夹紧待焊接的两块金属薄板中右侧的薄板B，薄板A与薄板B之间的焊缝位于激光焊接头的下方；左支撑轮组和右支撑轮组均与驱动单元连接，驱动单元带动左支撑轮组和右支撑轮组中的滚轮上下移动夹紧钢板，并保证薄板A与薄板B可持续向前运动；左压轮组和右压轮组均与升降单元连接，升降单元分别调节左压轮组和右压轮组的高度，使焊接过程中左压轮组始终压在薄板A上，右压轮组始终压在薄板B上。
2.根据权利要求1所述的用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，其特征在于：所述的左支撑轮组、右支撑轮组、左压轮组以及右压轮组中均至少包括两个滚轮。
3.根据权利要求1所述的用于金属薄板激光焊接中的夹具装置，其特征在于：所述滚轮的直径均小于50mm。
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