CN108406210A - 一种焊接用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接用夹具，包括：机架，在所述机架顶部设置有工作台面；侧边夹具组件，在所述工作台面左右两侧均设有所述侧边夹具组件，所述侧边夹具组件包括侧边内撑仿形装置组件和侧边仿形压紧装置组件，所述侧边内撑仿形装置组件的形状与油杯的形状相适配，所述油杯的左右两侧可支撑在两所述侧边内撑仿形装置组件上，所述侧边仿形压紧装置组件用于将所述油杯的侧面压紧；至少一端部压紧装置组件，设于所述工作台面前端和/或后端用于将所述油杯的端部压紧；顶部压紧装置组件，设于所述工作台面上用于将所述油杯的顶部压紧，其结构简单、工作可靠、定位精度高。

Description

一种焊接用夹具

技术领域

本发明涉及夹具领域，尤其涉及一种焊接用夹具。

背景技术

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一，厨房家电设备的市场竞争力除了表现在性能、功能上之外，更进一步表现在产品的外观上。传统产品在进行拼接焊接时，多采用氩弧焊或电阻焊接，这种焊接方式由于在产品表面进行焊接，由此会导致产品在外观上存在欠缺，还需要进行打磨抛光或者其他处理，这样会导致产品的成本增加，而且会降低生产效率。

由于传统焊接方式存在的不足，因此性能更好的激光连续脉冲焊接得到了广泛的推广和应用。激光连续脉冲焊接可有效提高焊接表面质量，焊接后表面发白从而取消焊缝抛光、打磨处理，从而节省成本并提高效率。激光连续脉冲焊接技术在实施过程中对工件的装夹、定位精度具有极高的要求，现有生产设备难以满足要求。

焊接的好坏直接影响油杯的品质，如在焊接时定位不好，易产生焊接变形，即会造成各侧面的直线度、平面度不理想，从而影响油杯的品质。此外，现有夹具的通用性差，不能适于不同型号油杯的定位、固定和焊接，夹具的使用率低。

专利201410062725.3中公开了一种油杯焊接设备，具体包括专焊机、安装平台和工装夹具等，其中工装夹具包括两端的夹具，其能在左右方向上固定油杯，这样使得在焊接过程中，油杯容易在前后、上下方向会松动，由此会影响油杯的焊接质量，容易出现质量瑕疵。同样地，专利201620802212.6公开的用于油杯焊接的夹具存在同样的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种焊接用夹具，其结构简单、工作可靠、定位精度高。

上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种焊接用夹具，包括：

机架，在所述机架顶部设置有工作台面；

侧边夹具组件，在所述工作台面左右两侧均设有所述侧边夹具组件，所述侧边夹具组件包括侧边内撑仿形装置组件和侧边仿形压紧装置组件，所述侧边内撑仿形装置组件的形状与油杯的内部形状相适配，所述油杯的左右两侧可支撑在两所述侧边内撑仿形装置组件上，所述侧边仿形压紧装置组件用于将所述油杯的侧面压紧；

至少一端部压紧装置组件，设于所述工作台面前端和/或后端用于将所述油杯的端部压紧；

顶部压紧装置组件，设于所述工作台面上用于将所述油杯的顶部压紧。

在一些实施方式中，还包括有定位组件，所述定位组件设于所述工作台面上用于对油杯进行定位。

在一些实施方式中，所述端部压紧装置组件包括设于所述工作台面前端的前端压紧装置组件以及设于所述工作台面后端的与所述前端压紧装置相配合的后端压紧装置组件。

在一些实施方式中，所述定位组件包括第一夹具连接块和仿形定位块，其中所述仿形定位块设于所述第一夹具连接块上，在所述仿形定位块上设置有可调节的油杯定位块。

在一些实施方式中，所述侧边仿形压紧装置组件包括侧边压紧气缸和侧边仿形压紧顶块，其中所述侧边仿形压紧顶块设于所述侧边压紧气缸的驱动端上，侧边压紧气缸驱动侧边仿形压紧顶块左右行进；

所述侧边压紧气缸具有导杆。

在一些实施方式中，所述侧边内撑仿形装置组件包括第二夹具连接块、左右运动气缸、左右行进滑轨和内撑仿形块，其中所述内撑仿形块设于所述第二夹具连接块上，所述左右运动气缸用于驱动所述第二夹具连接块沿所述左右行进滑轨行进。

在一些实施方式中，在所述内撑仿形块上开设有惰性气体通孔，以便在焊接过程中对焊缝进行保护。

在一些实施方式中，所述端部压紧装置组件包括前后运动气缸、底部连接块和端部仿形压紧顶块，其中所述端部仿形压紧顶块设于所述前后运动气缸的驱动端上，前后运动气缸驱动端部仿形压紧顶块前后行进。

在一些实施方式中，所述端部仿形压紧顶块的位置是可以调节的。

在一些实施方式中，所述顶部压紧装置组件包括上下运动气缸、第三夹具连接块和上下压紧块连接件，其中所述上下压紧块连接件设于所述上下运动气缸的驱动端上，上下运动气缸驱动上下压紧块连接件上下行进，在上下压紧块连接件上设置有仿形压紧块；

所述上下运动气缸具有上下行进导轨。

在一些实施方式中，所述上下压紧块连接件包括主体、从所述主体上往两侧分别伸出的支臂，两侧所述支臂之间所形成的夹角呈钝角，所述主体设于所述上下运动气缸的驱动端上，在所述支臂远离所述主体一端的底面上设置有所述仿形压紧块。

在一些实施方式中，所述夹具用于吸油烟机油杯焊接中。

本发明与现有技术相比，至少具有如下效果：

1、本发明的夹具，其结构简单、工作可靠、定位精度高，可满足现有激光连续脉冲焊接对于夹具的要求，能够保证焊缝的平整光滑性且焊缝发白，并有效提高吸油烟机油杯的生产效率和节省成本。采用侧边夹具组件、端部压紧装置组件和顶部压紧装置组件相配合的方式，提高油杯在焊接夹具中的稳定性，使油杯的焊接更加精准、高效。

2、侧边夹具组件采用侧边内撑仿形装置组件和侧边仿形压紧装置组件，采用内撑、外压且具有自动矫正的自动化工装，装夹和取放过程中夹具处于自动伸入状态，防止产品表面刮花。采用自动化工装使得侧边夹具组件、端部压紧装置组件和顶部压紧装置组件能适应不用型号油杯的定位、固定和焊接，夹具的使用率高。

3、内撑仿形块的形状与油杯的内部形状相适配并且在内撑仿形块上开设有惰性气体通孔，以便在焊接过程中对焊缝进行保护，进一步地，可以使焊接后油杯的内表面发白，不用做焊缝处理。

4、其操作简单、方便，对操作人员的操作技能不需要过高的要求。

5、本发明的夹具和激光连续脉冲焊接结合使得工艺简单，加工方便，能适合批量生产。

附图说明

图1是本发明实施例中夹具结构的立体示意图；

图2是本发明实施例中定位组件的立体示意图；

图3是本发明实施例中侧边仿形压紧装置组件的立体示意图；

图4是本发明实施例中侧边内撑仿形装置组件的立体示意图；

图5是本发明实施例中端部压紧装置组件的立体示意图；

图6是本发明实施例中顶部压紧装置组件的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：如图1所示的，本实施例提供一种焊接用夹具，包括：

机架1，在机架1顶部设置有工作台面2；

定位组件3，定位组件3设于工作台面2上用于对产品工件4进行定位，特别地，定位组件3设置于工作台面2的中间位置，进行焊接前，可将产品工件4的开口朝下以将产品工件4定位安装于定位组件3上，通过设置的定位组件3可提高产品工件4的定位精度，提高焊接精度和效率；

侧边夹具组件，在工作台面2两侧均设有侧边夹具组件且分别位于该定位组件3的左右两侧，侧边夹具组件包括侧边内撑仿形装置组件5和侧边仿形压紧装置组件6，侧边内撑仿形装置组件5的形状与产品工件4的内部形状相适配，产品工件4的左右两侧可支撑在两侧边内撑仿形装置组件5上，侧边仿形压紧装置组件6用于将产品工件4的侧面压紧，通过设置的两侧边夹具组件可对产品工件4进行有效固定，避免其在焊接过程中出现松动，同时采用侧边内撑仿形装置组件5，侧边内撑仿形装置组件5的形状与产品工件4的内部形状相适配以此可保证焊接精度和效率，避免产品工件4出现变形、刮花；

至少一端部压紧装置组件7，设于工作台面2前端和/或后端用于将产品工件4的端部压紧，在本实施例所提供的夹具中，端部压紧装置组件7包括设于工作台面2前端的前端压紧装置组件以及设于所述工作台面2后端的与所述前端压紧装置相配合的后端压紧装置组件，具体地，前端压紧装置组件包括2个且沿横向间隔设置，通过前端压紧装置组件可将产品工件4的前端压紧，避免其在焊接过程中出现松动，后端压紧装置组件包括2个且沿横向间隔设置，通过后端压紧装置组件可将产品工件4的后端压紧，避免其在焊接过程中出现松动，进而保证焊接精度，通过设置的端部压紧装置组件7解决了产品工件4在平行于工作台面2的方向上发生移动焊接不准、效率低的问题，使产品工件4在水平方向上保持平稳；

顶部压紧装置组件8，设于工作台面2上用于将产品工件4的顶部压紧，对产品工件4在竖直与工作平台2的方向上起到配合压紧的作用，使产品工件4在垂直方向上保持平稳。在本实施例中，左右、前后、上下方向可参照图1中坐标轴所示方向。但是，本专利中所提及的方向，例如左右、前后、上下不应视为对本专利保护范围之限制。

本实施例的夹具，其结构简单、工作可靠、定位精度高，可满足现有激光连续脉冲焊接对于夹具的要求，能够保证焊缝的平整光滑性且焊缝发白，并有效提高吸油烟机油杯的生产效率和节省成本。采用侧边夹具组件、端部压紧装置组件和顶部压紧装置组件相配合的方式，提高油杯在焊接夹具中的稳定性，使油杯的焊接更加精准、高效。

此外，本实施例的夹具和激光连续脉冲焊接结合使得工艺简单，加工方便，能适合批量生产。

进一步地，如图2所示，定位组件3包括第一夹具连接块31和仿形定位块32，其中仿形定位块32设于第一夹具连接块31上，在仿形定位块32上设置有可调节的油杯定位块33。通过第一夹具连接块31可将仿形定位块32安装、固定于工作台面2的中间位置上，其结构简单，安装方便、快捷。通过设置的油杯定位块33可方便调节产品工件4的定位位置，进而便于不同结构产品工件4的定位、固定以及焊接。此外，仿形定位块32的形状与产品工件4的内部形状相适配，这样可提高焊接精准度和效率。

进一步地，如图3所示，侧边仿形压紧装置组件6包括侧边压紧气缸61和侧边仿形压紧顶块62，其中侧边仿形压紧顶块62设于侧边压紧气缸61的驱动端上，侧边压紧气缸61驱动侧边仿形压紧顶块62左右行进，其中侧边仿形压紧顶块62的外形与产品工件4的侧边形状相匹配，以此可确保油杯的产品外形，此外可提高焊接精准度和效率。

特别地，侧边压紧气缸61具有导杆63，该导杆63设置于侧边压紧气缸61的侧边上，通过导杆63可确保侧边压紧气缸61驱动端左右行进方向不会出现偏差，进而避免由于侧边压紧气缸61驱动端压紧位置的偏差导致产品工件4被压坏的情况发生，极大提高夹具使用的可靠性。

进一步地，如图4所示，侧边内撑仿形装置组件5包括第二夹具连接块51、左右运动气缸52、左右行进滑轨53和内撑仿形块54，其中内撑仿形块54设于第二夹具连接块51上，左右运动气缸52用于驱动第二夹具连接块51沿左右行进滑轨53行进。优选地，内撑仿形块54的形状与产品工件4的内部形状相匹配，通过设置的第二夹具连接块51可方便地将该侧边内撑仿形装置组件5安装于工作台面2上，有效提高夹具定位、组装的效率。通过设置的左右行进滑轨53可保证内撑仿形块54在左右行进过程中的方向不会出现偏差，进而可避免位于内撑仿形块54上的产品工件4由于位置的偏差导致被侧边仿形压紧装置组件6压变形或者压损。

采用内撑、外压且具有自动矫正的自动化工装，装夹和取放过程中夹具处于自动伸入状态，防止产品表面刮花。采用自动化工装使得侧边夹具组件、端部压紧装置组件和顶部压紧装置组件能适应不用型号油杯的定位、固定和焊接，夹具的使用率高。

进一步地，在内撑仿形块54上开设有惰性气体通孔540，以便在焊接过程中对焊缝进行保护。特别地，该惰性气体通孔540用于通入氩气，氩气的稳定性好，能对焊缝进行有效保护。优选地，该惰性气体通孔540的直径为1.0mm至2.0mm，在本实施例中，该惰性气体通孔540的直径为2.0mm，由此能发挥最好的保护效果。进一步地，可以使焊接后油杯的内表面发白，不用做焊缝处理。

优选地，如图5所示，端部压紧装置组件7包括前后运动气缸71、底部连接块72和端部仿形压紧顶块73，其中端部仿形压紧顶块73设于所述前后运动气缸71的驱动端上，前后运动气缸71驱动端部仿形压紧顶块73前后行进。通过底部连接块72可方便地把端部压紧装置组件7安装于工作台面2上，通过端部仿形压紧顶块73压紧产品工件4，端部仿形压紧顶块73与产品工件4的外形相匹配，以此能更好的贴合产品工件4的外形压紧产品工件4，同时也能避免产品工件4被压坏的情况发生。

特别地，端部仿形压紧顶块73的位置是可以调节的，例如可以进行左右调节，或者进行前后调节，或者进行上下调节，以此能满足不同型号产品工件4的生产需求，使用范围相对较为宽泛。

进一步地，如图6所示，顶部压紧装置组件8包括上下运动气缸81、第三夹具连接块82和上下压紧块连接件83，该上下运动气缸81具有上下行进导轨85，其中上下压紧块连接件83设于上下运动气缸81的驱动端上，上下运动气缸81驱动上下压紧块连接件83上下行进，在上下压紧块连接件83上设置有仿形压紧块84。通过设置的第三夹具连接块82可以方便地把顶部压紧装置组件8安装于工作台面上。相比于现有的夹具没有对产品工件4的顶部进行压紧的情况相比，本实施例所提供的夹具拥有顶部压紧装置组件8用于对产品工件4的顶部进行压紧，以此实现在多个方面对产品工件4进行压紧，进而便于产品工件4的焊接，避免产品工件4出现变形的情况。

优选地，上下压紧块连接件83包括主体831、从主体831上往两侧分别伸出的支臂832，两侧支臂832之间所形成的夹角呈钝角，主体831设于上下运动气缸81的驱动端上，在支臂832远离主体831一端的底面上设置有仿形压紧块84，通过两侧支臂832底面上的仿形压紧块84对产品工件4的顶部两侧进行压紧，以此能实现产品工件4两侧的均匀受力，有效避免产品工件4两侧由于受力不均导致变形的情况发生，同时也确保了产品工件4的焊接精度。

此外，本实施例所提供的夹具还具有控制总成，通过控制总成通过侧边夹具组件、端部压紧装置组件7、顶部压紧装置组件8和激光连续脉冲焊接的工作，以此可有效提高自动化程度，其操作简单、方便，对操作人员的操作技能不需要过高的要求，并有效提高吸油烟机油杯的生产效率和节省成本。

本实施例所提供的夹具能提高油杯焊接表面质量，焊接后表面发白从而不需要抛光的打磨等后续处理，简化工艺、降本并提高效率。

下面就本实施例所提供的夹具其工作过程作如下简单描述：

准备状态：首先两侧的侧边夹具组件中侧边仿形压紧装置组件6处于伸入状态，即侧边压紧气缸61驱动侧边仿形压紧顶块62左右行进处于伸入状态，侧边仿形压紧顶块62没有被顶出，侧边内撑仿形装置组件5中的左右运动气缸52驱动内撑仿形块54沿左右行进滑轨53行进处于伸入状态，端部压紧装置组件7中的前后运动气缸71驱动端部仿形压紧顶块73前后行进处于伸入状态，顶部压紧装置组件8驱动仿形压紧块84沿上下行进导轨85向上行进处于伸入状态；

装夹过程：产品工件4按定位组件3放入工作台面2，两侧的侧边夹具组件中侧边内撑仿形装置组件5的左右运动气缸52驱动内撑仿形块54沿左右行进滑轨53行进处于伸出状态，顶部压紧装置组件8驱动仿形压紧块84沿上下行进导轨85向下行进处于伸出状态以压紧产品工件4的顶部，两侧的侧边夹具组件中侧边仿形压紧装置组件6处于伸出状态，即侧边压紧气缸61驱动侧边仿形压紧顶块62左右行进处于伸出状态，侧边仿形压紧顶块62被顶出以压紧产品工件4的侧面，端部压紧装置组件7中的前后运动气缸71驱动端部仿形压紧顶块73前后行进处于伸出状态，端部仿形压紧顶块73被顶出以压紧产品工件4的端面。

焊接过程：装夹完成后，机器人带着激光头沿激光焊缝进行焊接，内撑仿形块54瞬间根据机器人信号打开氩气进行保护，同时激光头焊接本身也具有氩气保护。

取夹过程：焊接完以后，机器人会自动发出完成信号，夹具的全部气缸再次处于伸入状态即恢复到上述准备状态时的状态以准备下一次的焊接，进入夹具准备状态时，操作人员取出工件，进入下个产品焊接循环。

本实施例所提供的夹具结构合理、取放简单，夹具压紧位置受力均匀，激光脉冲焊接完成后外观表面不受氧化(无发黑、发黄)，导入批产性强。

优选地，本实施例所提供的夹具用于吸油烟机油杯焊接中，即上述实施例中所提及的产品工件4为吸油烟机油杯。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种焊接用夹具，其特征在于，包括：

机架(1)，在所述机架(1)顶部设置有工作台面(2)；

侧边夹具组件，在所述工作台面(2)左右两侧均设有所述侧边夹具组件，所述侧边夹具组件包括侧边内撑仿形装置组件(5)和侧边仿形压紧装置组件(6)，所述侧边内撑仿形装置组件(5)的形状与产品工件(4)的形状相适配，所述产品工件(4)的左右两侧可支撑在两所述侧边内撑仿形装置组件(5)上，所述侧边仿形压紧装置组件(6)用于将所述产品工件(4)的侧面压紧；

至少一端部压紧装置组件(7)，设于所述工作台面(2)前端和/或后端用于将所述产品工件(4)的端部压紧；

顶部压紧装置组件(8)，设于所述工作台面(2)上用于将所述产品工件(4)的顶部压紧。

2.根据权利要求1所述的一种焊接用夹具，其特征在于，还包括有定位组件(3)，所述定位组件(3)设于所述工作台面(2)上用于对产品工件(4)进行定位。

3.根据权利要求1所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述端部压紧装置组件(7)包括设于所述工作台面(2)前端的前端压紧装置组件以及设于所述工作台面(2)后端的与所述前端压紧装置相配合的后端压紧装置组件。

4.根据权利要求2所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述定位组件(3)包括第一夹具连接块(31)和仿形定位块(32)，其中所述仿形定位块(32)设于所述第一夹具连接块(31)上，在所述仿形定位块(32)上设置有可调节的油杯定位块(33)。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述侧边仿形压紧装置组件(6)包括侧边压紧气缸(61)和侧边仿形压紧顶块(62)，其中所述侧边仿形压紧顶块(62)设于所述侧边压紧气缸(61)的驱动端上，侧边压紧气缸(61)驱动侧边仿形压紧顶块(62)左右行进；

所述侧边压紧气缸(61)具有导杆(63)。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述侧边内撑仿形装置组件(5)包括第二夹具连接块(51)、左右运动气缸(52)、左右行进滑轨(53)和内撑仿形块(54)，其中所述内撑仿形块(54)设于所述第二夹具连接块(51)上，所述左右运动气缸(52)用于驱动所述第二夹具连接块(51)沿所述左右行进滑轨(53)行进。

7.根据权利要求6所述的一种焊接用夹具，其特征在于，在所述内撑仿形块(54)上开设有惰性气体通孔(540)，以便在焊接过程中对焊缝进行保护。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述端部压紧装置组件(7)包括前后运动气缸(71)、底部连接块(72)和端部仿形压紧顶块(73)，其中所述端部仿形压紧顶块(73)设于所述前后运动气缸(71)的驱动端上，前后运动气缸(71)驱动端部仿形压紧顶块(73)前后行进。

9.根据权利要求8所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述端部仿形压紧顶块(73)的位置是可以调节的。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述顶部压紧装置组件(8)包括上下运动气缸(81)、第三夹具连接块(82)和上下压紧块连接件(83)，其中所述上下压紧块连接件(83)设于所述上下运动气缸(81)的驱动端上，上下运动气缸(81)驱动上下压紧块连接件(83)上下行进，在上下压紧块连接件(83)上设置有仿形压紧块(84)；

所述上下运动气缸(81)具有上下行进导轨(85)。

11.根据权利要求10所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述上下压紧块连接件(83)包括主体(831)、从所述主体(831)上往两侧分别伸出的支臂(832)，所述主体(831)设于所述上下运动气缸(81)的驱动端上，在所述支臂(832)远离所述主体(831)一端的底面上设置有所述仿形压紧块(84)。

12.根据权利要求1、2、3或4所述的一种焊接用夹具，其特征在于，所述夹具用于吸油烟机油杯焊接中。