CN105834601B - 用于角接焊的可调节焊接夹具及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于角接焊的可调节焊接夹具及调试方法,基板座具有三块相互垂直的基板及基面，并在焊接区域的顶角呈互不交接状态，压板具有至少二个互为垂直的面，用于紧贴工件互为垂直的内表面，基板座上分别连接至少二个压板顶杆，分别从压板与工件的贴合面的各垂直方向顶住压板,使压板有效夹紧工件；基板座上分别装有至少一个限位组件，用于限定工件拼接的相对位置；基板座上分别连接至少二个工件顶杆，用于分别顶住工件无需角接的侧面，用于压紧和锁定工件，并通过工件顶杆的推进，使限位组件的限位块端面与工件角接的侧面接触，锁住工件位置。本发明提供的板材直角拼接焊可调节焊接夹具，角接相对位置方便调节、有效控制，以满足目标焊接效果。

Description

用于角接焊的可调节焊接夹具及调试方法

技术领域

本发明一种激光焊接夹具，尤其涉及一种板材直角拼接焊角接相对位置可调节的焊接夹具。

背景技术

激光焊接由于具有高效率、性能优越、质量可控性好、焊缝美观的优点，因此得到了越来越广泛地应用。随着激光技术的飞速发展，激光焊接技术也同步得到了飞速发展，其应用领域逐步拓展到航空航天、汽车制造、微电子、工业生产、生物医疗器械等各个领域，比如产品汽车车身焊接、锂电池封装、LED车灯封装等。激光焊接发展至今，其作用也逐渐从连接、焊牢等功能性焊接需求拓展到装饰性表观焊接需求，尤其是一些不需要表面喷漆等后期处理的材质,作为装饰性外观件的应用更为广泛。比如铝合金、不锈钢、特种合金等金属箱体、结构件的外壳焊接等等；塑料或PMMA等各种非金属材料、工艺装饰盒、仪器箱体的外观件焊接。

通常以满足连接、焊牢等功能性需求为目的激光焊接，两块角接板的相对位置呈同一平面，即焊缝相似于平板拼焊，如图2,其所获得的焊缝通常为凸起焊缝,如图3。而以外观装饰性需求为主要目的激光焊接，需要获得不同外观结构的焊缝，如图4、5，由于材料熔融后具有流延性，不同的角接结构，结合不同角度的激光入射光束，会形成不同的表观形貌。为此，需提供一种可调节两个直角拼接板相对位置的激光焊接夹具。

发明内容

本发明目的是为了满足以装饰性需求为主要目的的激光角接焊不同的表观形貌,提供一种用于角接焊的可调节激光焊接夹具及调式方法，该夹具采用两块直角拼接板材的相对位置方便调节、有效控制，以满足装饰性目标焊接效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于角接焊的可调节焊接夹具,包括基板座、盖板、压板、压板顶杆、限位组件、工件、工件顶杆，所述的基板座具有三块相互垂直的基板及基面，并在焊接区域的顶角呈互不交接状态；所述工件至少具有二个互为垂直的板，在焊接区域的顶角呈交接状态，分别紧贴基板座的基面；所述压板具有至少二个互为垂直的面，用于紧贴工件互为垂直的内表面，所述基板座上连接至少二个压板顶杆，分别从压板与工件的贴合面的各垂直方向顶住压板,使压板有效夹紧工件；所述基板座上装有至少一个限位组件，用于限定工件拼接的相对位置；所述基板座上连接至少二个工件顶杆，用于分别顶住工件无需角接的侧面，用于压紧和锁定工件，并通过工件顶杆的推进，使限位组件的限位块端面与工件角接的侧面接触，锁住工件位置。

所述的限位组件包括限位块、导向螺杆、压簧，限位块通过导向螺杆与基板座螺纹连接，导向螺杆上套接压簧，压簧两端分别与限位块和基板座接触连接，限位块通过导向螺杆的调节，可平移滑动，用于限定两个角接工件拼接的交接面大小。

所述基板座的三块相互垂直的基板之间不交汇的距离大于工件的厚度；所述基板座为组合式基板座或一体式基板座。

所述的压板与工件贴合处的棱边为倒角边，倒角边的倒角大于工件的板材厚度，以保证激光焊接时,高温熔化的材料不会使压板和工件焊在一起。

所述的压板顶杆为丝杆或气缸。

一种用于角接焊的可调节焊接夹具的调试方法，用于工件的顶角直角拼接, 其步骤为：

1）将工件所要焊接顶角拼接的两个或三个工件板安装到基板座内，分别紧贴基板座的基板内面，并形成交汇；

2）在工件角接内面置入压板，压板的倒角棱分别对应工件的顶角拼缝；

3）盖板与基板座连接；

4）装上工件顶杆、压板顶杆；

5）分别调节限位组件的导向螺杆，使限位块移动到设定的拼接位置，锁紧工件顶杆，使被顶的工件板通过限位块和工件顶杆从侧面被定位或被锁紧；

6）依次轮流锁紧压板顶杆，使压板的两个或三个面同时压紧两个或三个工件板；

7）拆除限位组件，完成工件的角接装夹；

8）用激光焊接系统进行焊接。

本发明的有益效果：本发明提供了一种两块或三块工件板材直角拼接焊角接相对位置可调节的焊接夹具及调试方法，可实现方便调节、有效控制，以满足获得不同表观形貌焊接效果的工件装夹需求。

附图说明

图1 为顶角角接焊夹具示意图；

图2为角接工件呈同一平面拼接结构示意图；

图3 为角接工件同一平面激光拼焊焊缝示意图；

图4 为角接结构之一的表观形貌示意图；

图5为角接结构之二的表观形貌示意图；

图6为基板座结构示意图；

图7 为压板结构示意图；

图8为工件顶角拼接结构示意图；

图9为限位组件的结构示意图；

图10为两个工件直角拼接焊夹具示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

本发明实施例一，如图1至图9所示，一种用于角接焊的可调节焊接夹具,包括基板座1、盖板2、压板3、压板顶杆4、限位组件5、工件6、工件顶杆7。

基板座1包括基板一11、基板二12、基板三13，基板一11、基板二12、基板三13互为垂直，在焊接区域呈顶角角接状态，但互不交接。基板一11、基板二12、基板三13合为一体。基板一11、基板二12、基板三13上的内侧分别为基面A、基面B、基面C，且基面A、基面B、基面C互为垂直。工件6为1mm的金属板材，包括工件板一61、工件板二62、工件板三63，分别紧贴基面A、基面B、基面C，在三个基面交汇处形成顶角拼接，互为垂直,并形成交汇。压板3为立方体结构，紧贴形成顶角拼接的工件板一61、工件板二62、工件板三63的内面，工件板一61、工件板二62、工件板三63通过基板座1和压板3被夹紧；压板顶杆4的数量不少于工件板的数量，分别从压板3与工件板一61、工件板二62、工件板三63贴合面的垂直方向顶住压板3,使压板3有效压紧工件板一61、工件板二62、工件板三63。限位组件5包括限位块51、导向螺杆52、压簧53，基板一11、基板二12、基板三13上分别装有一个限位组件5，限位块51可顺着工件板一61、工件板二62、工件板三63间的直角拼接面精确位移，用于限定工件板一61、工件板二62、工件板三63相互间拼接的相对位置，结合工件顶杆7的推进作用，使限位块51端面与工件板一61、工件板二62、工件板三63侧面接触，锁住工件板一61、工件板二62、工件板三63的位置；所述工件顶杆7用于压紧和锁定工件板一61、工件板二62、工件板三63，使三个角接的工件6拼接面完全贴合，工件板一61、工件板二62、工件板三63分别由两个工件顶杆7顶住。

具体实施例一所述的一种用于角接焊的可调节焊接夹具和调试方法，用于三个工件板的顶角直角拼接；

所述的基板座1中的基板合为一体，基板座上的基面A、基面B、基面C互为垂直,在焊接区域呈顶角拼接状态，但不交汇，其不交汇的距离为3毫米；

所述的压板3呈立方体结构，三个面分别与工件板一61、工件板二62、工件板三63角接的内面贴合，与工件板一61、工件板二62、工件板三63贴合处的三条棱边为倒角，倒角值为3毫米，以保证激光焊接时,高温熔化的材料不会使压板3和工件板一61、工件板二62、工件板三63焊在一起；

所述的限位组件5中的导向螺杆52与基板座1连接，限位块51通过导向螺杆52的调节，可平移滑动，限定两个角接工件拼接面的交接面大小；调节完成后，通过工件顶杆7的推进作用，压紧工件6的拼接面或者锁定工件6；

所述的压板顶杆4采用螺纹杆，其作用是给压板3施加压紧力，使压板3压紧工件板一61、工件板二62、工件板三63；

所述的工件板一61、工件板二62、工件板三63的顶角角接，在工件板一61和工件板二62角接后，工件板三63覆在两个直角拼接工件的端面上；

所述的一种用于角接焊的可调节焊接夹具的调节方法为：

1）将工件一61、工件二62、工件三63根据图1所示的焊接顶角拼接要求安装到基板座1内，分别紧贴基面A、基面B、基面C，并形成交汇；

2）在工件角接内面置入压板3，压板3的倒角棱分别对应工件6的三条顶角拼缝；

3）盖板2与基板座1连接，使之最终形成六面体结构；

4）装上所有的工件顶杆7、压板顶杆4，但不锁紧；

5）分别调节导向螺杆52，使限位块51移动到设定的拼接位置，锁紧工件顶杆7，使被顶的工件6通过限位块51和工件顶杆7从侧面被定位或被锁紧；

6）依次逐个轮流锁紧压板顶杆4，使压板3的三个面同时压紧工件板一61、工件板二62、工件板三63；

7）拆除限位组件5，完成工件6的角接装夹；

8）利用激光焊接系统进行焊接。

本发明实施例二，如图1至图10所示，一种用于角接焊的可调节焊接夹具和调节方法,包括基板座1、压板3、压板顶杆4、限位组件5、工件6、工件顶杆7。

基板座1合为一体，基板座1上基面A、基面B互为垂直，在焊接区域呈直角拼接状态，但互不交汇。工件6为1mm的金属板材，包括工件板一61、工件板二62，分别紧贴基板座1的开槽口的内面，交汇，并形成直角拼接，压板3为柱状方体结构，紧贴形成直角拼接的工件板一61、工件板二62内面，工件板一61、工件板二62通过基板座1和压板3被夹紧；所述压板顶杆4的数量每个面为两个，分别从压板3与工件板一61、工件板二62贴合面的垂直方向顶住压板3,使压板3有效压紧工件板一61、工件板二62；限位组件5包括限位块51、导向螺杆52、压簧53，限位块51可顺着工件一61、工件二62的拼接面精确位移，用于限定工件板一61、工件板二62拼接的相对位置，结合工件顶杆7的推进作用，使限位块51端面与工件板一61侧面接触，锁住工件板一61位置；工件顶杆7用于压紧和锁定工件板一61、工件板二62，使两个角接工件完全贴合，工件板一61和工件板二62分别由两个工件顶杆7顶住。

具体实施例二所述的一种用于角接焊的可调节焊接夹具和调试方法，用于两个工件板的直角拼接；

所述的基板座1合为一体，基板座1上的基面A、基面B互为垂直,在焊接区域呈直角拼接状态，但不交汇，其不交汇的距离为3毫米；

所述的压板3柱状方体结构，两个面分别与角接工件6的内面贴合，与工件6贴合处的一条棱边为倒角，倒角值为3毫米，以保证激光焊接时,高温熔化的材料不会使压板和工件焊在一起；

所述的限位组件5中的导向螺杆52与基板座1连接，限位块51通过导向螺杆52的调节，可平移滑动，限定两个角接工件角接的相对位置；调节完成后，通过工件顶杆7的推进作用，锁定工件板一61，压紧工件板二62与工件板一61之间的拼接面；

所述的压板顶杆4采用螺纹杆，两端各一个，其作用是给压板3施加均匀的压紧力，使压板3压紧工件6；

一种用于角接焊的可调节焊接夹具的调节方法为：

1）将工件板一61和工件板二62根据图9所示的直角拼接要求安装到基板座1内，分别紧贴基板座1的基面A、基面B，并交汇；

2）在工件板一61和工件板二62角接内面置入压板3，压板3的倒角棱对应工件板一61和工件板二62角接位置；

3）装上所有的工件顶杆7、压板顶杆4，但不锁紧；

4）分别调节导向螺杆52，使限位块51移动到设定的拼接位置，锁紧工件顶杆7，使工件板一61和工件板二62之间的拼接相对位置被定位；再锁紧工件板二62的工件顶杆7，使工件板二62和工件板一61的焊接面紧紧贴合；

5）依次逐个轮流锁紧压板顶杆4，使压板3的两个面同时压紧工件板一61和工件板二62；

6）拆除限位组件5，完成工件板一61和工件板二62的角接装夹；

7）利用激光焊接系统进行焊接。

Claims (6)

1.一种用于角接焊的可调节焊接夹具,包括基板座(1)、盖板(2)、压板(3)、压板顶杆(4)、限位组件(5)、工件(6)、工件顶杆(7)，其特征在于：所述的基板座(1)具有三块相互垂直的基板及基面，并在焊接区域的顶角呈互不交接状态；所述压板(3)具有至少二个互为垂直的面，用于紧贴工件(6)互为垂直的内表面，所述基板座(1)上连接至少二个压板顶杆(4)，分别从压板(3)与工件(6)的贴合面的各垂直方向顶住压板(3),使压板(3)有效夹紧工件(6)；所述基板座(1)上装有至少一个限位组件(5)，用于限定工件(6)拼接的相对位置；所述基板座(1)上连接至少二个工件顶杆(7)，用于分别顶住工件(6)无需角接的侧面，用于压紧和锁定工件(6)，并通过工件顶杆(7)的推进，使限位组件(5)的限位块端面与工件(6)角接的侧面接触，锁住工件(6)位置。

2.根据权利要求1所述的用于角接焊的可调节焊接夹具,其特征在于：所述的限位组件(5)包括限位块(51)、导向螺杆(52)、压簧(53)，限位块(51)通过导向螺杆(52)与基板座(1)螺纹连接，导向螺杆(52)上套接压簧(53)，压簧(53)两端分别与限位块(51)和基板座(1)接触连接，限位块通过导向螺杆的调节，可平移滑动，用于限定两个角接工件拼接的交接面大小。

3.根据权利要求1所述的用于角接焊的可调节焊接夹具,其特征在于：所述基板座(1)的三块相互垂直的基板之间不交汇的距离大于工件(6)的厚度；所述基板座(1)为组合式基板座或一体式基板座。

4.根据权利要求1所述的用于角接焊的可调节焊接夹具,其特征在于：所述的压板(3)与工件(6)贴合处的三条棱边为倒角边，倒角边的倒角大于工件的板材厚度，以保证激光焊接时,高温熔化的材料不会使压板和工件焊在一起。

5.根据权利要求1所述的用于角接焊的可调节焊接夹具,其特征在于：所述的压板顶杆(4)为丝杆或气缸。

6.一种权利要求1-5任一所述的用于角接焊的可调节焊接夹具的调试方法，用于工件的顶角直角拼接, 其特征在于，其步骤为：

1）将工件(6)所要焊接顶角拼接的两个或三个工件板安装到基板座(1)内，分别紧贴基板座(1)的基板内面，并形成交汇；

2）在工件(6)角接内面置入压板(3)，压板(3)的倒角棱分别对应工件(6)的顶角拼缝；

3）装上工件顶杆(7)、压板顶杆(4)；

4）盖板(2)与基板座(1)连接；

5）分别调节限位组件(5)的导向螺杆(52)，使限位块(51)移动到设定的拼接位置，锁紧工件顶杆(7)，使被顶的工件板通过限位块(51)和工件顶杆(7)从侧面被定位或被锁紧；

5）依次轮流锁紧压板顶杆(4)，使压板(3)的两个或三个面同时压紧两个或三个工件板；

6）拆除限位组件(5)，完成工件(6)的角接装夹；

7）用激光焊接系统进行焊接。