CN105397381A - 一种激光扫描焊接夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光扫描焊接夹具，包括固定底座，旋转工作台，气缸定位架，旋转升降平台以及回转气缸组件，所述旋转工作台安装在固定底座之上，所述气缸定位架安装在旋转工作台上；所述旋转升降平台设置在旋转工作台与气缸定位架的中心，回转气缸组件设置在旋转升降平台的中心。本发明操作简单，定位准确，操作可靠，可对不规则的三维拼焊焊缝进行扫描焊接，保证良好的焊接质量及焊缝外观特征。

Description

一种激光扫描焊接夹具
技术领域
本发明属于激光焊接设备领域，具体涉及为一种激光扫描焊接夹具。
背景技术
随着科技发展,设备愈发多样化,其中不规则三维零部件成为了设备实现某些功能不可缺少的一部分,在汽车行业如保险杠吸能盒、换挡所需的拨叉等，同时这些零部件也极大的影响着设备的性能。这些零部件由于其结构的特殊性，通常是由几个部分焊接而成，且焊缝形状不规则。激光焊接因其良好的焊接性能，在各行生产制造行业有着广泛的应用，尤其是激光扫描焊接技术可以很好的满足特殊焊缝的焊接要求。然而目前国内针对不规则三维零部件的焊接设备极少具备扫描焊接技术，而具备扫描焊接技术的机床价格昂贵，加工设备成本较高且不能保证良好的焊缝质量，已渐渐不能满足市场需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种结构简单、适用性强、工作可靠、灵活性好的激光扫描焊接夹具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种激光扫描焊接夹具，它包括固定底座，旋转工作台，气缸定位架，旋转升降平台以及回转气缸组件，所述旋转工作台安装在固定底座之上，所述气缸定位架安装在旋转工作台上；所述旋转升降平台设置在旋转工作台与气缸定位架的中心，回转气缸组件设置在旋转升降平台的中心。
进一步地，所述旋转工作台还包括回转台、立柱、垫块以及底板；所述旋转工作台通过连接法兰安装在固定底座上。
进一步地，所述旋转工作台底板底部安装有一个活动挡块组件，所述固定底座上安装有一个与活动挡块组件相配合的挡棍。
进一步地，所述气缸定位架有四个，分别安装在旋转工作台的四个方位，每个气缸定位架均包含推进气缸、溜板，气缸连接块、固定板、安装板，2个互换线性滑块导轨组件及两个定位销，所述气缸连接块、固定板、安装板均与溜板相连接。
进一步地，其中两个所述气缸定位架在旋转工作台上呈102°安装，两侧各安装有一个限位支架及接触式传感器组件。
进一步地，另外两个所述气缸定位架在旋转工作台上呈90°安装，两侧各安装有一个限位挡块及调整螺丝组件，溜板两侧各安装有一个挡块，在上述两个相邻限位挡块及调整螺丝组件中间安装有一个接近开关。
进一步地，所述旋转升降平台自下而上包含工装平台、线性导轨、顶升气缸、气缸支座以及垫块顶块组件，其中气缸支座安装在底板上。
进一步地，所述工装平台包含三层横板及两层竖板，竖板两侧分别各安装有两个垫块及一个顶块，升降气缸与工装平台最下层的横板相连接。
进一步地，所述回转气缸组件包含一个回转升降气缸和安装于气缸顶部的压板，所述回转升降气缸安装于上述工装平台第二层横板上。
进一步地，所述压板整体呈梯形，其中两个长边在中部向内凹陷。所述位于258°方位的气缸定位架上的定位销安装板为折弯形，方形不规则第一工件的一个面，使定位销顶住第一工件时位置更精确。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明相比于现有激光扫描焊接夹具结构更为简单，操作更为方便，控制更为准确，能够更好地适应不规则三维焊缝的焊接工作，且成本低工作效率高。
(2)本发明设置了可旋转的旋转工作台，工作台旋转时焊接头只需在很小位移范围内移动，可大大提高焊接精度并保护焊接头。
(3)本发明设置了旋转升降平台，第一工件、第二工件在被定位夹紧并上升至工位高度后，焊接头可根据焊接要求进行最佳角度设定而不与其余部件干涉，保证焊接质量。
附图说明
图1为本发明激光扫描焊接夹具的总体工装结构示意图；
图2为本发明激光扫描焊接夹具的主视图；
图3为本发明激光扫描焊接夹具的左视图；
图4为本发明激光扫描焊接夹具的俯视图；
图5为本发明激光扫描焊接夹具的回转工作台的俯视图；
图6为本发明激光扫描焊接夹具的工装平台的主视图
图7为本发明激光扫描焊接夹具的工装平台的俯视图；
图中所示：1、固定底座，1.1、挡辊，2、旋转工作台，2.1、回转平台，2.2、立柱，2.3、垫块，2.4、底板，2.5、连接法兰，2.6、活动挡块，3、气缸定位架，3.1、推进油缸，3.2、溜板，3.3、气缸连接块，3.4、固定板，3.5、安装板，3.6、导轨组件，3.7、定位销，3.8、限位支架，3.9、传感器组件，3.10限位挡块，3.11、调整螺丝组件，3.12、挡块，3.13支架，4、旋转升降平台，4.1、工装平台，4.2、轴承导轨，4.3、顶升油缸，4.4、气缸支座，4.5、垫块顶块组件，5、回转气缸组件，5.1、回转升降气缸，5.2、压板，100、第一工件，200、第二工件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：包括固定底座1，旋转工作台2，气缸定位架3，旋转升降平台4以及回转气缸组件5，所述旋转工作台2安装在固定底座1之上，所述气缸定位架3安装于旋转工作台2的工作台面上的四个方位，旋转升降平台4位于旋转工作台2与气缸定位架3的中心，回转气缸组件5安装在旋转升降平台4的中心。其中，第二工件200放置在旋转升降平台4的工装平台4.1上，两端由定位销3.7固定，第一工件100放置在第二工件200上，回转气缸组件5位于第一工件100与第二工件200的中心。
如图2和图5所示，旋转工作台2自上而下由圆形的回转平台2.1、立柱2.2、垫块2.3以及底板2.4组成的旋转工作台2通过连接法兰15安装在固定底座1上，在底板2.4下端安装有一个活动挡块组件2.6，所述活动挡块组件2.6呈蝌蚪形，在固定底座1上安装有一个挡棍1.1，与活动挡块组件3配合，可防止旋转工作台2反转。在回转平台2.1的四个方位分别设置有一个通槽用于安装四个气缸定位架3的推进气缸3.1。
如图2、图3所示，旋转升降平台4由工装平台4.1、带法兰直线轴承线性导轨4.2及其安装板3.5、顶升气缸4.3、气缸支座4.4以及垫块顶块组件4.5组成，其中气缸支座1.4安装在底板2.4上，安装板3.5安装在回转平台2.1上，安装板3.5中间成镂空状，便于工装平台4.1在其中上下移动。
如图6和图7所示，所述工装平台4.1包含三层横板及两层竖板，其中最上层横版中间开有一个60*82的方形通孔，两侧各开有一个定位销孔，竖板两侧分别各安装有两个垫块及一个顶块，升降气缸与工装平台最下层的横版相连接，配合四个带法兰直线轴承导轨，使工装平台实现竖直方向的升降运动。
如图4所示，所述气缸定位架3有由四个气缸定位架组成。的角度分别为0°、90°、180°及258°；气缸定位架3由四个部分组成，以最下方的一个气缸定位架3为基准，四个气缸定位架3分布方位的角度为别为0°、90°、180°、258°，所述每个气缸定位架3均包含推进气缸3.1，溜板3.1，气缸连接块3.3，固定板3.4，安装板3.5，互换线性滑块导轨组件3.6及定位销3.7。所述位于0°及258°方位的两个气缸定位架3的溜板3.1尾部分别安装有2个支架3.13，两侧安装有限位支架3.8及接触式传感器组件3.9，所述位于258°方位的气缸定位架3上的定位销3.7安装板为折弯形，使定位销3.7顶住第一工件100时位置更精确。位于90°及180°两个方位的两个气缸定位架3的两侧各安装有两个限位挡块3.10及调整螺丝组件3.11，溜板3.2两侧各安装有一个挡块，在相邻两个限位挡块3.10及调整螺丝组件23.11之间，有一个限位开关安装在回转平台2.1上。
如图2所示，回转气缸组件5由一个压板5.2以及一个回转升降气缸5.1组成，其中回转升降气缸5.1安装于工装平台4.1的第二层横板上，压板5.2整体呈梯形，其中两个长边在中部向内凹陷。
本发明的工作原理为：旋转工作台2由安装在固定底座1上的电机减速器驱动，在固定底座1上旋转，回转气缸组件5，随旋转工作台2同步旋转，随旋转升降平台4同步升降，同时自身回转并升降，对第一工件100和第二工件200进行压紧和松开，旋转升降平台4可根据装夹、焊接的工序进行沿四个带法兰直线轴承导轨4.2在竖直方向自动升降。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：包括固定底座(1)，旋转工作台(2)，气缸定位架(3)，旋转升降平台(4)以及回转气缸组件(5)，所述旋转工作台(2)安装在固定底座(1)之上，所述气缸定位架(3)安装在旋转工作台(2)上；所述旋转升降平台(4)设置在旋转工作台(2)与气缸定位架(3)的中心，回转气缸组件(5)设置在旋转升降平台(4)的中心。
2.如权利要求1所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述旋转工作台(2)还包括回转平台(2.1)、立柱(2.2)、垫块(2.3)以及底板(2.4)；所述旋转工作台(2)通过连接法兰(2.5)安装在固定底座(1)上。
3.权利要求2所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述旋转工作台底板(2.4)底部安装有一个活动挡块组件(2.6)，所述固定底座(1)上安装有一个与活动挡块组件(2.6)相配合的挡棍(1.1)。
4.如权利要求1所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述气缸定位架(3)为四个，分别安装在旋转工作台(2)的四个方位，每个气缸定位架(3)均包含推进气缸(3.1)、溜板(3.2)、气缸连接块(3.3)、固定板(3.4)、安装板(3.5)，导轨组件(3.6)；所述气缸连接块(3.3)、固定板(3.4)、安装板(3.5)均与溜板(3.2)相连接。
5.如权利要求4所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：其中两个所述气缸定位架(3)在旋转工作台上呈102°安装，两侧各安装有一个限位支架(3.8)及接触式传感器组件(3.9)。
6.如权利要求4所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：另外两个所述气缸定位架(3)在旋转工作台(2)上呈90°安装，两侧各安装有一个限位挡块(3.10)及调整螺丝组件(3.11)。
7.如权利要求1所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述旋转升降平台(4)自下而上包含工装平台(4.1)、线性导轨(4.2)、顶升气缸(4.3)、气缸支座(4.4)以及垫块顶块组件(4.5)组成，其中气缸支座(4.4)安装在底板(2.4)上。
8.如权利要求7所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述工装平台(4.1)包含三层横板及两层竖板，竖板两侧分别各安装有两个垫块及一个顶块，升降气缸与工装平台最下层的横板相连接。
9.如权利要求1所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于，所述回转气缸组件(5)包含回转升降气缸(5.1)和安装于气缸顶部的压板(5.2)，所述回转升降气缸(5.1)安装于上述工装平台第二层横板上。
10.如权利要求9所述的一种激光扫描焊接夹具，其特征在于：所述压板(5.2)整体呈梯形，其中两个长边在中部向内凹陷。
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