CN108637567A - 一种可导电焊接件的防装反焊接治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可导电焊接件的防装反焊接治具，包括底板、第一入子，第一入子通过绝缘垫板固定于底板上端面，第一入子设有定位通孔，绝缘垫板上定位通孔的底部设有限位针；限位针的端面为球形弧面；定位通孔内设有第二入子；第二入子内设有碗状通孔，其与可导电焊接件正装时的端部尺寸相同；限位针的球形弧面与第二入子的碗状通孔底部电接触；第一入子、限位针均为导电材质；第一入子、限位针和焊接机启动控制线路串联；当焊接件正装时，电路导通，焊接机启动工作，反装时电路不同，无法启动焊接机，取出焊接件调整安装方向即可。这种方法防焊接装反效果极好，操作方法简单，并且不会由于焊接反装而产生不合格品，可在实际生产中批量使用。

Description

一种可导电焊接件的防装反焊接治具

技术领域

本发明涉及一种焊接辅助装置，具体涉及一种可导电焊接件的防装反焊接治具。

背景技术

在汽车零配件的生产和加工过程中，许多非标的零部件往往不能采用标准的工艺进行生产加工，大大增大了生产加工的难度，其中焊接工序又是汽车零配件生产和加工过程必不可少的重要环节，焊接是一种采用高温或者高压的方法将金属或其他热塑性材料接合在一起的制造工艺和生产技术，焊接质量的高低直接影响后续生产加工工序的进行。焊接时，为保证焊接件的稳定和焊接质量，需要用焊接治具固定好焊接件，再启动焊接机台进行焊接操作，对于非标零部件，往往没有恰当的治具进行固定，根据产品的结构特点进行焊接治具的加工就显得尤为重要，可以说焊接治具直接决定这最终焊接质量的高低。

焊接时要将需要接合的不同焊接件精确定位至固定位置上，才能进行精准焊接，通常是按照先后顺序将不同的焊接件进行确定位置的摆放，对于某些端部外观和结构非常相似的焊接件，稍有疏忽就会出现装反的状况，造成焊接错误，产生不合格品，导致焊接件报废，不仅会延长生产周期，还会影响下游的生产加工过程，给整个生产工序带来极大的负面影响。为改善焊接件装反的难题，许多企业对端部外观和结构相似的焊接件进行正反的标记来区分，但是这种分类不能达到完全的精准，同时标记过小时不能快速辨认，标记过大时又会影响产品的外观和性能等。从焊接治具入手，可以在一定程度上解决焊接件装反的技术难题。

中国发明专利(CN102699472，一种排线焊接定位治具)公开了一种能够对焊接件位置进行精确定位的治具，包括握把、连接件、限位柱和定位针，连接件和握把固定连接，限位柱固定于连接件下端面的两侧，定位针固定于连接件下端面的两侧且设于限位柱之间；定位针穿过排线和电路板上的定位孔，使排线与电路板对准定位，限位柱可限制定位针的插入深度，使其小于电路板的厚度，可避免定位针破坏电路板背面元器件，结构简单，成本低。但是这种治具仅具有定位作用，并不具备防装反的功能，不能在易于装反的焊接件的焊接过程使用。

中国发明专利(CN105773036，一种汽车座椅调角器焊接工装)公开了一种避免将左右侧调角器的核心件装反的治具，包括基座，在基座上正对设有联接板夹具和核心件夹具，在联接板夹具和核心件夹具之间设有模拟解锁机构，解锁机构包括套筒，套筒内可转动安装有解锁销，其解锁端穿出套筒，解锁销连接有手柄，手柄穿出套筒，焊接时，将调角器核心件至于套筒上，使解锁销的解锁端插入解锁孔，再操作核心件夹具将调角器核心件固定，再操作手柄使解锁销旋转，对调角器核心件进行模拟解锁，从而可以在焊接前判断调角器的解锁方向，从而对调角器核心件的解锁方向进行判定、验证，避免左右调角器核心件的装反，能够及时纠错，降低焊接报废率。但是这种方法过于复杂，不仅解锁机构的加工需要较高的技术水平，而且工人也需要进行专业的培训才能操作，使用不便。

可以看出，现有的焊接治具尽管能够解决所用焊接件的固定和防装反的问题，但是结构过于复杂，操作不方便，因此，迫切需要提出一种简单易行的技术方案，来解决端部外观和结构相似的焊接件易于装反的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中焊接治具中防装反结构复杂，操作难度大，不能便捷地解决端部外观和结构相似的焊接件的装反的问题。

为解决上述技术问题，发明人充分利用产品的导电特性，对焊接治具、焊接机台进行了重新分析和论证：两个焊接件分别为焊接杯和焊接轴，焊接轴一端倒角、一端不倒角，焊接杯底圆心处有一圆孔，焊接时需将焊接轴的倒角一端从焊接杯杯底外侧沿圆孔向焊接杯内插入，并将焊接轴的不倒角一端与焊接杯底通过圆孔处的接缝焊接在一起，焊接杯和焊接轴均为金属导电材质，焊接轴的倒角很小，安装时极易装反，产生不合格品，增加了生产成本。为降低损失，发明人最终设计了一种可导电焊接件的防装反焊接治具，治具的各部分导电材质接触处均为电接触(24V安全电压)，可导通电流，该治具包括底板、第一入子，所述第一入子通过绝缘垫板固定于底板上端面，第一入子的上下端面间设有定位通孔，绝缘垫板上定位通孔的底部设有限位针；所述限位针的端部为球形弧面；

所述定位通孔内限位针的上方设有第二入子，第二入子上下端面间设有碗状通孔；所述碗状通孔与可导电焊接件正装时的端部形状和尺寸均相同；

所述限位针的球形弧面与第二入子的碗状通孔底部接触；

所述限位针与定位通孔之间设有绝缘衬套，一方面能够固定限位针的位置，另一方面还能够隔断来自第一入子的电流，使电流只能通过导电焊接件导入限位针；

所述第一入子、限位针均为导电材质；

所述第一入子、限位针和焊接机启动控制线路串联连接。

即，电流从第一入子流入，通过电接触传至导电焊接件，如果导电焊接件正装，则导电焊接件的端部通过第二入子的碗状通孔与导电限位针形成电流通路，可启动焊接机工作；反之，导电焊接件反装时，端部不能通过第二入子的碗状通孔，就不能与导电限位针形成电流通路，焊接机的启动失败，取出导电焊接件反装即可。

进一步地，所述定位通孔内第二入子的上方设有第三入子，第三入子的上设有通孔，该通孔与第二入子的碗状通孔相连通；第三入子实际上充当了第一入子与导电焊接件之间的过渡件，一方面可根据导电焊接件的实际尺寸定制第三入子的尺寸，扩大适用范围；另一方面治具的长期使用必然会造成磨损，过渡件的使用可在第三入子被磨损时便于更换，而不用破坏治具的其他部件，降低成本；同时又降低了治具生产时复杂的通孔内部加工的难度，降低了生产成本。设置第二入子也是出于同样的考虑。

所述第二入子和/或第三入子为导电材质，所述第一入子、第二入子、第三入子彼此之间为电接触。当第三入子不是导电材质时，第二入子必须为导电材质，这是因为第三入子介于第一入子和导电焊接件之间，此时从第一入子流入的电流只能通过第二入子流入导电焊接件；当第三入子是导电材质时，第二入子可以是导电材质，也可以不是导电材质，这是因为第三入子可以直接将从第一入子中流入的电流导入导电焊接件中，电流是否流入第二入子不影响整个电路的工作。

进一步地，在所述绝缘垫板上第一入子的外侧设有定位板，可以进一步稳固固定入子，减少位移带来的偏差。

进一步地，所述定位板为导电材质，且与第一入子之间为电接触。

进一步地，所述第一入子连接导电线缆，导电线缆可通过导电胶或导电螺栓等方法使其与第一入子形成电接触，连入第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路；

同时导电材质的定位板可以直接连接导电线缆，使电流从定位板流向第一入子，再流向整个电路，这样的设计可以减少焊接治具第一入子的磨损，被磨损的定位板可随时更换，延长了焊接治具的使用寿命。

进一步地，所述限位针连接导电线缆，导电线缆可通过导电胶或导电螺栓等方法使其与限位针形成电接触，优选的，使导电线缆连接限位针的底部，并使导电线缆由绝缘垫板内部引出，连入第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路。

进一步地，所述第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路上设有启动开关。

所述可导电焊接件的防装反焊接治具的使用方法，包括如下步骤：

(1)将另一焊接件放于第一入子上，将可导电焊接件沿着第一入子的定位通孔向下插入；

(2)打开启动开关，若可导电焊接件正装，则可导电焊接件的端部能够通过第二入子的碗状通孔，进而与限位针接触，第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路导通，启动焊接机进行焊接；

(3)若可导电焊接件反装，则可导电焊接件的端部不能通过第二入子的碗状通孔，就不会与限位针接触，第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路就不被导通，焊接机启动失败；此时取出可导电焊接件正装即可导通线路，启动焊接机进行焊接；

(4)焊接结束后，取下焊接完成的焊接产品；

(5)重复前述工作，进行下一个工作循环。

本发明的可导电焊接件的防装反焊接治具属于精密制件，可导电的定位板、各入子和限位针之间均为电接触，因此防装反效果好，当不出现其他问题时，可以100％地防止可导电焊接件装反的情况发生。此外，各入子内的通孔还可以在一定程度上检测焊接件的弯曲度，若焊接件的弯曲度过大，就不能插入通孔，无法进行焊接，可以避免残次品流入下一步工序，能够起到产品再检验的作用，降低了产品的不合格率。

同时，在焊接过程中，有时即使焊接件没有装反，但是焊接件没有插入至底部，仍然不能通过第二入子的碗状通孔进而与限位针接触，电路仍然没有导通，就不会启动焊接机工作，因此还能防止可导电焊接件的高度不良问题，调节限位针的高度可以使其适用于不同高度的焊接制件。

此外，该治具主要利用焊接件本身具有的特殊形状及导电性能与焊接机的相互结合来达到焊接防反目的，由于启动开关电压为24V的安全电压，对操作人无伤害，对机台无损伤，可行性强，因此不需增加额外电路装置。

本发明的可导电焊接件防装反焊接治具与现有技术相比，具有以下优点：

(1)各零部件均由精密加工制成，防装反效果好。

(2)使用过程中装反时仅需反装方向再次安装即可，不会强行进行焊接，造成不必要的浪费。

(3)功能多样，还可以检测焊接件的弯曲度和高度不良问题。

(4)治具制造工艺简单，加工成本低，制造周期短，可用于大批量生产使用。

(5)操作方法简单，工人不需进行专业的培训即可上岗操作。

附图说明：

图1：实施例1的可导电焊接件防装反焊接治具的整体结构剖视图；

图2：第二入子和限位针接触部位的局部放大图；

图3：导电焊接件正装时的电路状态；

图4：导电焊接件反装时的电路状态；

图5：实施例2的可导电焊接件防装反焊接治具的整体结构剖视图；

附图标记说明：01-底板、02-第一入子、03-绝缘垫板、04-定位通孔、05-限位针、06-第二入子、07-绝缘衬套、08-定位板、09-导电线缆、10-启动开关、11-焊接机启动控制线路、12-第三入子。

具体实施方式：

实施例1

该实施例中焊接治具的导电部件材质均为合金工具钢，绝缘部件材质均为电木，如图1所示，为可导电焊接件防装反焊接治具的整体结构剖视图，在底板01上固定安装有绝缘垫板03；第一入子02固定在绝缘垫板03上端面，第一入子02的中心处上下端面间设有定位通孔04，定位通孔04底部的绝缘垫板03上设有限位针05，限位针05的端部为球形弧面，限位针05与第一入子02之间设置绝缘衬套07；在定位通孔04内限位针05的上方设有第二入子06，第二入子06的上下端面间开设碗状通孔，其形状和尺寸均与正装时的导电焊接件端部相同，如图2第二入子和限位针05接触部位的局部放大图所示，限位针05的球形弧面与第二入子06的碗状通孔底部形成电接触；在绝缘垫板03上第一入子02的外侧设有定位板08；定位板08与第一入子02、第一入子02和第二入子06之间为电接触；第一入子02、第二入子06、限位针05、定位板08均为导电材质。绝缘垫板03上限位针05的底部设有线槽，导电线缆09一端连接限位针05底部，从线槽中引出至焊接治具外侧；定位板08上连接导电线缆09，两根导电线缆09串联接入焊接机启动控制线路11，并设置启动开关10，控制是否进行焊接件装反的检测。

该焊接治具的使用方法包括如下步骤：(1)将另一焊接件放于第一入子02上，将可导电焊接件(此处为金属焊接轴)沿着第一入子02的定位通孔04向下插入；(2)打开启动开关10，若可导电焊接件正装，则可导电焊接件的端部与限位针05接触，第一入子02、第二入子06、限位针05和焊接机启动控制线路11的串联线路导通，启动焊接电机进行焊接；(3)若可导电焊接件反装，则可导电焊接件的端部与限位针05不能接触，第一入子02、限位针05和焊接机启动控制线路的串联线路不被导通，焊接电机启动失败；取出可导电焊接件正装即可导通线路，启动焊接电机进行焊接；(4)焊接结束后，取下焊接完成的焊接产品；(5)重复前述工作，进行下一个工作循环。

图3和图4分别展示了导电焊接件正装和反装时的电路状态，正装时，电路导通，电流可在电路中流通，启动焊接机完成焊接工作；反装时，电路不通，焊接机则不能启动，只需取出导电焊接件，调整安装方向即可。

实施例2

该实施例中焊接治具与实施例1中的焊接治具整体结构相似，如图5所示：在第一入子02的定位通孔04内部第二入子06的上方设有第三入子12，第三入子12的上设有通孔，该通孔与第二入子06的碗状通孔相连通，且第一入子02、第二入子06、第三入子12彼此之间均为电接触。该实施例中的焊接治具使用方法与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可导电焊接件的防装反焊接治具，包括底板、第一入子，其特征在于：

所述第一入子通过绝缘垫板固定于底板上端面，第一入子的上下端面间设有定位通孔，绝缘垫板上定位通孔的底部设有限位针；所述限位针的端部为球形弧面；

所述定位通孔内限位针的上方设有第二入子，第二入子上下端面间设有碗状通孔；所述碗状通孔与可导电焊接件正装时的端部形状和尺寸相同；

所述限位针的球形弧面与第二入子的碗状通孔底部电接触；

所述限位针与定位通孔之间设有绝缘衬套；

所述第一入子、限位针均为导电材质；

所述第一入子、限位针和焊接机启动控制线路串联连接。

2.如权利要求1所述的可导电焊接防装反焊接治具，其特征在于：所述定位通孔内第二入子的上方设有第三入子，第三入子的上设有通孔，该通孔与第二入子的碗状通孔相连通；

所述第二入子和/或第三入子为导电材质。

3.如权利要求2所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述第一入子、第二入子、第三入子彼此之间为电接触。

4.如权利要求1所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述绝缘垫板上第一入子的外侧设有定位板。

5.如权利要求1所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述定位板为导电材质；所述定位板与第一入子之间为电接触。

6.如权利要求1所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述第一入子连接导电线缆，连入第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路。

7.如权利要求1所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述限位针连接导电线缆，导电线缆由绝缘垫板内部引出，连入第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路。

8.如权利要求5所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述定位板上连接导电线缆，连入第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路。

9.如权利要求1所述的可导电焊接件的防装反焊接治具，其特征在于：所述第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路上设有启动开关。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述的可导电焊接件的防装反焊接治具的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将另一焊接件放于第一入子上，将可导电焊接件沿着第一入子的定位通孔向下插入；

(2)打开启动开关，若可导电焊接件正装，则可导电焊接件的端部与限位针接触，第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路导通，启动焊接机进行焊接；

(3)若可导电焊接件反装，则可导电焊接件的端部与限位针不能接触，第一入子、限位针和焊接机启动控制线路的串联线路不被导通，焊接机启动失败；取出可导电焊接件正装即可导通线路，启动焊接机进行焊接；

(4)焊接结束后，取下焊接完成的焊接产品；

(5)重复前述工作，进行下一个工作循环。