CN105666023A - 一种旋转夹具及旋转焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于激光加工领域，提供了一种旋转夹具，包括作为基体的底座、位于所述底座上的旋转驱动装置、用于对所述待焊产品进行定位的定位装置、以及与所述定位装置配合实现对所述待焊产品进行压紧的压紧装置；所述压紧装置上设有可旋转的压头，所述定位装置固定于所述旋转驱动装置的旋转端；通过所述旋转驱动装置的驱动，使得所述定位装置、所述待焊产品、以及所述压头整体旋转。本实施例通过待焊产品旋转、焊接头固定不动的方式，减少机构复杂程度，最大限度降低因夹具旋转时抖动和抖动导致焊接不平滑，产品漏气等；避免与激光束和焊接头干涉；气缸的气动装夹和下料，实现了高效自动化焊接。本发明实施例还提供一种旋转焊接装置。

Description

一种旋转夹具及旋转焊接装置
技术领域
本发明属于激光焊接领域，尤其涉及一种旋转夹具及采用此旋转夹具的旋转焊接装置。
背景技术
随着市场的需求，焊接产品日益多样化，如直圆柱、梯形圆柱、多边形等异型体，需要通过旋转的方式实现焊接，而由于产品的不规则，在焊接过程中，不仅定位的精度低，而且还需要特定的夹具来实现定位，一旦焊接对象更换，夹具也需要更换，使得加工成本高，且操作不便。
如在应用领域对电力波纹管焊接时，目前市场上采用的钨惰性气体保护焊接、微束等离子焊接、电力束焊接等，对操作人员要求高。如图1、2所示，电力波纹管10包括内波纹管11、外波纹管12、位于内波纹管11上下两端的内密封板13、位于所述外波纹管12上下两端的外密封板14、以及底座15，焊接时，需要将内密封板13与所述内波纹管11圆周焊接和将所述外密封板14与所述外波纹管12圆周焊接。现有的夹具制作复杂，驱动装置采用蜗轮蜗杆或齿轮等机构；焊接处因机械间歇而产生锯齿状焊缝；并且焊接面大，一个产品需焊接多个面时，压紧装置不仅复杂，成本高，而且常会和焊接头发生干涉或者抖动，焊接效率低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种旋转夹具及旋转焊接装置，以解决现有夹具复杂、操作不便的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种旋转夹具，待焊产品固定于所述旋转夹具上，所述旋转夹具包括作为基体的底座、位于所述底座上的旋转驱动装置、用于对所述待焊产品进行定位的定位装置、以及与所述定位装置配合实现对所述待焊产品进行压紧的压紧装置；
所述压紧装置上设有可旋转的压头，所述定位装置固定于所述旋转驱动装置的旋转端；通过所述旋转驱动装置的驱动，使得所述定位装置、所述待焊产品、以及所述压头整体旋转。
进一步的，所述旋转驱动装置内设有第一腔体，所述定位装置上设有与所述第一腔体同轴的第二腔体；所述第一腔体内设有可将所述待焊产品从所述定位装置上顶出的顶出装置。
进一步的，所述定位装置上端边缘设有用于限位所述待焊产品的环形凸缘。
进一步的，所述旋转驱动装置为中空式马达。
进一步的，所述压紧装置包括沿竖直方向驱动的压紧驱动机构和与所述压紧驱动机构的驱动端固定连接的连接块；所述压头活动的设于所述连接块上。
进一步的，所述压紧驱动机构为滑台气缸，所述滑台气缸的滑台与所述连接块固定连接。
进一步的，所述连接块上设有一对角接触球轴承，所述压头固定于所述角接触球轴承上。
进一步的，所述压头与所述待焊产品接触的部位设有由弹性材料制成弹性部。
进一步的，所述滑台气缸上设有用于对压紧程度进行调节的调节装置。
本发明实施例还提供一种旋转焊接装置，包括上述任意一项实施例所述的旋转夹具和焊接头，所述焊接头发出的激光则垂直于所述待焊产品的旋转轴进行焊接。
本发明提供了一种旋转夹具及旋转焊接装置，通过待焊产品旋转、焊接头固定不动的方式，减少机构复杂程度，最大限度降低因夹具旋转时抖动和抖动导致焊接不平滑，产品漏气等，同时避免与激光束和焊接头干涉；焊接灵活，焊接强度好，气缸的气动装夹和下料，实现了高效自动化焊接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是电力波纹管的分解图；
图2是电力波纹管的剖视图；
图3是本发明实施例提供的旋转夹具的立体图；
图4是图3的剖视图；
图5是本发明实施例提供的旋转焊接装置进行激光加工时的示意图。
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。
如图3所示，本发明实施例提供一种旋转夹具100，待焊产品(图未示)固定于所述旋转夹具100上，所述旋转夹具100包括作为基体的底座110、位于所述底座110上的旋转驱动装置120、用于对所述待焊产品进行定位的定位装置130、以及与所述定位装置130配合实现对所述待焊产品进行压紧的压紧装置140；其中，所述压紧装置140上设有可旋转的压头141，所述定位装置130固定于所述旋转驱动装置120的旋转端(图未标)；通过所述旋转驱动装置120的驱动，实现所述定位装置130、所述待焊产品、以及所述压头整体旋转。
本发明实施例提供的旋转夹具100操作简单，配合激光器，可实现多种形状(直圆柱、梯形圆柱、多边形等其他异型体以及其他不规则形状)的产品加工。由于通过压紧并旋转的方式，定位方便且精度高，实现了对产品的圆周焊接。
当然，本发明实施例提供的旋转夹具100，不局限于焊接加工，也可以用于激光的其他加工方式，如打标、切割、熔覆等等。
在其他实施例中，采用本发明提供旋转夹具100也可以用于机械式加工中，如利用刀具对被旋转夹具100定位夹紧的产品进行刻划等等。
如图4所示，为了下料的方便，所述旋转驱动装置120内设有第一腔体121，所述定位装置130上设有与所述第一腔体121同轴的第二腔体131；所述第一腔体内设有可将所述待焊产品从所述定位装置130上顶出的顶出装置150。优选的，所述顶出装置150为气缸。
本实施例中，由于旋转过程中可能产生微抖动，导致焊接出现不稳定现象，为了避免此种情况的产生，所述旋转驱动装置120为马达，优选中空式马达。
进一步地，所述定位装置130上端边缘设有用于限位所述待焊产品的环形凸缘132。
为了减小所述旋转夹具100的体积，所述压紧装置140与所述旋转驱动装置120平行设置。在其他实施例中，所述压紧装置140与所述旋转驱动装置120也可以是相向设置(如一左一右的设置)。
具体的，所述压紧装置140沿竖直方向固定于所述底座110上。
所述压紧装置140包括沿竖直方向驱动的压紧驱动机构143和与所述压紧驱动机构143的驱动端固定连接的连接块142；所述压头141活动的设于所述连接块142上，本实施例通过设置连接块142，增加了所述压头141与所述压紧驱动机构143之间的距离，使得能够压紧的空间区域增大，从而实现了对较大待焊产品的加工。
本实施例中，所述压紧驱动机构143优选为滑台气缸，所述滑台气缸的滑台与所述连接块142固定连接。
进一步地，为了实现旋转的同时降低压头141的摩擦力，以及在压紧过程中不对待焊产品损伤，所述连接块142上设有一对角接触球轴承1421，所述压头141固定于所述角接触球轴承上，利用角接触球轴承1421承受轴向和径向压力，实现对不同规则的待焊产品都能很好的压紧，保证了焊接处没有间隙存在。
进一步地，所述压头141与所述待焊产品接触的部位设有由弹性材料制成弹性部1411。
进一步地，为了将降低所述压紧装置140上的压头141的运行距离，所述压紧装置140通过支撑架145固定于所述底座110上。本实施例中，所述支撑架145包括竖直板1451和位于所述竖直板1451上端的水平板1452，所述竖直板1451固定于所述底座110上，所述压紧装置140则固定于所述水平板1452上。具体的，所述滑台气缸固定于所述水平板1452上。
进一步地，所述滑台气缸上设有用于对压紧程度进行调节的调节装置144，所述调节装置144包括可活动设于滑台的螺杆(图未标)和固定螺杆的螺母(图未标)，通过调节所述螺杆与所述水平板1452之间的距离实现压头141的压紧程度。
进一步地，所述螺杆的端部设有由弹性材料制成的缓冲部(图未标)。
本发明实施例还提供一种旋转焊接装置(图未标)，所述旋转焊接装置包括上述任一实施例提供的旋转夹具和焊接头(图未标)，所述焊接头发出的激光则垂直于所述待焊产品的旋转轴进行焊接。
如图5所示的电力波纹管10焊接中，电力波纹管10被压头141压紧在定位装置130上，激光垂直于所述电力波纹管10进行焊接，焊接的同时，所述中空式马达带动所述电力波纹管10旋转，实现圆周的焊接，当焊接完成后，压头141远离所述电力波纹管10，然后由所述顶出装置150将所述电力波纹管10从所述定位装置130上顶出，实现下料。
本发明实施例采用待焊产品旋转、焊接头固定不动的方式，减少机构复杂程度，最大限度降低因夹具旋转时抖动和抖动导致焊接不平滑，产品漏气等，同时避免与激光束和焊接头干涉；焊接灵活，焊接强度好，气缸的气动装夹和下料，实现了高效自动化焊接。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种旋转夹具，待焊产品固定于所述旋转夹具上，其特征在于，包括作为基体的底座、位于所述底座上的旋转驱动装置、用于对所述待焊产品进行定位的定位装置、以及与所述定位装置配合实现对所述待焊产品进行压紧的压紧装置；
所述压紧装置上设有可旋转的压头，所述定位装置固定于所述旋转驱动装置的旋转端；通过所述旋转驱动装置的驱动，使得所述定位装置、所述待焊产品、以及所述压头整体旋转。
2.如权利要求1所述的旋转夹具，其特征在于，所述旋转驱动装置内设有第一腔体，所述定位装置上设有与所述第一腔体同轴的第二腔体；所述第一腔体内设有可将所述待焊产品从所述定位装置上顶出的顶出装置。
3.如权利要求2所述的旋转夹具，其特征在于，所述定位装置上端边缘设有用于限位所述待焊产品的环形凸缘。
4.如权利要求2所述的旋转夹具，其特征在于，所述旋转驱动装置为中空式马达。
5.如权利要求1-4任意一项所述的旋转夹具，其特征在于，所述压紧装置包括沿竖直方向驱动的压紧驱动机构和与所述压紧驱动机构的驱动端固定连接的连接块；所述压头活动的设于所述连接块上。
6.如权利要求5所述的旋转夹具，其特征在于，所述压紧驱动机构为滑台气缸，所述滑台气缸的滑台与所述连接块固定连接。
7.如权利要求5所述的旋转夹具，其特征在于，所述连接块上设有一对角接触球轴承，所述压头固定于所述角接触球轴承上。
8.如权利要求5所述的旋转夹具，其特征在于，所述压头与所述待焊产品接触的部位设有由弹性材料制成弹性部。
9.如权利要求5所述的旋转夹具，其特征在于，所述滑台气缸上设有用于对压紧程度进行调节的调节装置。
10.一种旋转焊接装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的旋转夹具和焊接头，所述焊接头发出的激光垂直于所述待焊产品的旋转轴进行焊接。
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