CN109940326B - 一种激光焊接夹具和激光焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例属于激光焊接技术领域，涉及一种激光焊接夹具和激光焊接工作站；所述激光焊接夹具包括支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件；所述支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件配合对所述容置空间内的被加工工件进行固定。所述激光焊接工作站包括激光器、冷水机、稳压电源、气路集成柜、焊接主机和操作控制系统，其中所述焊接主机包括工作台、进出滑台、安全光栅、焊接机器人、焊接头和前述的激光焊接夹具。根据本发明实施例提供的技术方案，可以实现高焊接精度，有效提高产品良品率。

Description

一种激光焊接夹具和激光焊接工作站

技术领域

本发明实施例属于激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接夹具和激光焊接工作站。

背景技术

不锈钢换热器是应用材质为不锈钢材料的换热器，具有非常好的抗氧化特性，安全卫生，广泛应用于食品、医药、采暖、生活用水、空调回水等领域，不锈钢换热器比传统碳钢换热器具有更加良好的传热效果，且使用寿命较长。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在下述问题：现有加工这种不锈钢换热器的焊接工艺是采用弧焊进行手工焊接，这种焊接工艺焊接精度低，效果不稳定，且会导致工件热影响区大、变形大等问题，使得工件的良品率很低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种激光焊接夹具和激光焊接工作站，以解决现有技术焊接精度低、效果不稳定的问题。

本发明实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种激光焊接夹具，应用于不锈钢热转换器的激光焊接，包括：支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件；

所述支撑组件包括基板和在所述基板上依次设置的第一安装架、安装板和第二安装架，以及设置在所述安装板上的垫板，其中所述安装板包括第一安装部和位于所述第一安装部同一侧的第二安装部、第三安装部，形成半包围的容置空间，所述垫板设置在所述第一安装部远离所述基板的一端；

所述上压组件和第一侧压组件均设置所述第一安装部背离所述第二安装部和第三安装部的一侧；所述第二侧压组件包括分别设置于所述第二安装部和第三安装部的第一侧压部和第二侧压部；所述夹爪组件包括分别与所述第一安装架和第二安装架连接的第一夹爪部和第二夹爪部；

所述激光焊接夹具还包括垫板，所述垫板设置在所述第一安装部远离所述基板的一端；

所述支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件配合对所述容置空间内的被加工工件进行固定，其中，所述第一侧压组件和第二侧压组件对被加工工件施加水平方向的压力，且所述第一侧压组件和第二侧压组件的施力方向垂直，所述上压组件和所述夹爪组件对被加工工件施加竖直方向的压力，且所述夹爪组件对被加工工件的周向运动进行限制。

进一步地，所述激光焊接夹具还包括检测组件，所述检测组件包括设置在所述第二安装部的第一检测部、设置在所述第三安装部的第二检测部以及设置在所述垫板朝向所述基板一侧的第三检测部。

进一步地，所述激光焊接夹具还包括若干设置在所述第一安装部、第二安装部、第三安装部和所述垫板上的调整块。

进一步地，所述上压组件包括固定在所述第一安装部上第一气缸、与所述第一气缸的活塞杆固定连接的转接板、安装在所述转接板的两端的第二气缸和第三气缸、上压板以及分别设置在所述第一安装架和第二安装架上水平设置的第一导轨和第二导轨；

所述转接板架设在所述第一导轨和第二导轨上，所述第一气缸带动所述转接板沿着所述第一导轨和第二导轨在水平方向上运动；

所述第二气缸和第三气缸的活塞杆分别连接所述上压板的两端，所述第二气缸和第三气缸配合带动所述上压板在竖直方向上运动。

进一步地，第一侧压组件包括固定在所述第一安装部上的第四气缸和与所述第四气缸的活塞杆固定连接的第一压臂，所述第四气缸位于所述第一气缸上方，所述第四气缸带动所述第一压臂在水平方向运动，其中所述第一压臂的运动方向与所述转接板的运动方向垂直。

进一步地，所述第一侧压部包括第五气缸和与所述第五气缸的活塞杆固定连接第二压臂，所述第二侧压部包括第六气缸和与所述第六气缸的活塞杆固定连接第三压臂，所述第五气缸和第六气缸分别带动所述第二压臂和第三压臂在水平方向上同步运动，其中所述第二压臂和第三压臂的运动方向相同，且与所述转接板的运动方向平行。

进一步地，所述第一夹爪部包括第一夹爪气缸、第一轴支撑架和第一夹爪，所述第一夹爪包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第一夹爪气缸的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第一轴支撑架轴接，所述第一夹爪气缸带动所述第一夹爪在一定范围内转动；

所述第二夹爪部包括第二夹爪气缸、第二轴支撑架和第二夹爪，所述第二夹爪包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第二夹爪气缸的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第二轴支撑架轴接，所述第二夹爪气缸带动所述第二夹爪在一定范围内转动。

第二方面，本发明实施例提供一种激光焊接工作站，包括激光器、冷水机、稳压电源、气路集成柜、焊接主机和操作控制系统，所述焊接主机包括工作台、进出滑台、安全光栅、焊接机器人、焊接头和上述的激光焊接夹具；

其中所述焊接头装设在所述焊接机器人上，所述焊接机器人位于所述工作台的一侧；

所述进出滑台固定在所述工作台上，所述激光焊接夹具设置在所述进出滑台上，所述激光焊接夹具可在在所述进出滑台上做往复运动；

所述安全光栅设置在所述工作台远离所述机器人的一端。

进一步地，所述的激光焊接工作站还包括焊接房，所述焊接房罩设在所述工作台上方。

进一步地，所述工作台上设置有平行的两个所述进出滑台，每个所述进行滑台上均设置有所述激光焊接夹具。

根据本发明实施例提供的激光焊接夹具和激光焊接工作站，激光焊接夹具通过上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件夹紧被加工工件，对被加工工件的前后左右上下以及周向的运动进行限定，可以保证被加工工件每次焊接时均能有效定位和固定，保证被加工工件在进行激光焊接时不会发生偏移或旋转从而可有效保证焊接精度，提高产品良品率，同时上料下料方便，操作简单，可有效提高加工效率；此外采用该激光焊机夹具的激光焊接工作站还采用机器人进行自动化焊接，可大大提高焊接效率和焊接精度，从而提高产品良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光焊接夹具的示意图；

图2为本发明实施例提供的激光焊接夹具在另一个角度的示意图；

图3为本发明实施例提供的激光焊接工作站的示意图；

图4为本发明实施例提供的焊接主机的示意图。

附图标记说明：

基板10、第一安装架11、安装板12、调整块15、第一安装部121、第二安装部122、第三安装部123、第一检测部20、第二检测部21、第三检测部22、第一气缸30、转接板31、第二气缸32、第三气缸33、上压板34、第一导轨35、第二导轨36、第四气缸41、第一压臂42、侧压块43、第五气缸44、第二压臂45、第六气缸46、第三压臂47、第一夹爪气缸51、第一轴支撑架52、第一夹爪53、第二夹爪气缸54、第二轴支撑架55、第二夹爪56、焊接主机100、操作控制系统200、焊接房300、工作台110、进出滑台120、安全光栅130、焊接机器人140、焊接头150、激光焊接夹具160。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供一种激光焊接夹具，应用于箱体类产品的激光焊接，比如不锈钢热转换器的激光焊接，采用激光焊接对不锈钢换热器盖板零部件进行焊接时，与传统焊接方法相比，激光焊接速度快、变形小、维护成本低，可解决焊缝偏熔，工件热影响区大，变形大的问题，同时可以满足高强度的焊接要求，提高焊接效率。

在本实施例中，所述激光焊接夹具包括支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件；参阅图1，所述支撑组件包括基板10和在所述基板10上依次设置的第一安装架11、安装板12和第二安装架13，以及设置在所述安装板12上的垫板，其中所述安装板12包括第一安装部121和位于所述第一安装部121同一侧的第二安装部122、第三安装部123，形成半包围的容置空间；所述垫板设置在所述第一安装部121远离所述基板10的一端，用于在竖直方向上支撑被加工工件；所述上压组件和第一侧压组件均设置所述第一安装部121背离所述第二安装部122和第三安装部123的一侧；所述第二侧压组件包括分别设置于所述第二安装部122和第三安装部123的第一侧压部和第二侧压部；所述夹爪组件包括分别与所述第一安装架11和第二安装架连接的第一夹爪部和第二夹爪部；所述支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件配合对所述容置空间内的被加工工件进行固定，其中，所述第一侧压组件和第二侧压组件对被加工工件施加水平方向的压力，且所述第一侧压组件和第二侧压组件的施力方向垂直，所述上压组件和所述夹爪组件对被加工工件施加竖直方向的压力，且所述夹爪组件对被加工工件的周向运动进行限制。

在本发明其他实施例中，所述激光焊接夹具还包括检测组件，所述检测组件包括设置在所述第二安装部122的第一检测部20、设置在所述第三安装部123的第二检测部21以及设置在所述垫板朝向所述基板10一侧的第三检测部22。第一检测部20和第二检测部21用于检测被加工工件的有无，防止激光焊接夹具在没有装载被加工工件的情况下进行动作，避免对激光焊接夹具造成损坏，同时第一检测部20和第二检测部21还能检测被加工工件在上料时是否放到指定位置，即被加工工件是否靠紧所述安装板12上用于定位被加工工件的基准面；所述第三检测部22用于检测被加工工件放置的方向是否正确，防止激光焊接夹具在被加工工件放置方向错误的情况下进行动作，避免对激光焊接夹具造成损坏。可选的，在第一检测部20和第二检测部21检测到没有被加工工件或者第三检测部22检测到被加工工件放置的方向不正确时将产生报警，并显示被加工工件放置错误信息。

在本发明其他实施例中，所述激光焊接夹具还包括若干设置在所述第一安装部121、第二安装部122、第三安装部123和所述垫板上的调整块15；具体的，所述第一安装部121、第二安装部122、第三安装部123和所述垫板用于定位被加工工件的基准面上各设置有一调整块15，这些调整块15的设置位置具体可参阅图1，这些调整块15起到对被加工工件进行导向和限位的作用。

在本发明实施例中，参阅图2，所述上压组件包括固定在所述第一安装部121上第一气缸30、与所述第一气缸30的活塞杆固定连接的转接板31、安装在所述转接板31的两端的第二气缸32和第三气缸33、上压板34以及分别设置在所述第一安装架11和第二安装架上水平设置的第一导轨35和第二导轨36：

所述转接板31架设在所述第一导轨35和第二导轨36上，所述第一气缸30带动所述转接板31沿着所述第一导轨35和第二导轨36在水平方向上运动；

所述第二气缸32和第三气缸33的活塞杆分别连接所述上压板34的两端，所述第二气缸32和第三气缸33配合带动所述上压板34在竖直方向上运动，可对被加工工件施加竖直方向的压力，从竖直方向上压紧被加工工件，使被加工工件的顶部贴紧上压板34，被加工工件的底部贴紧基板10。需要说明的是，上压板34的形状可根据被加工工件的实际情况来设定，在此不作限定。

在本发明实施例中，第一侧压组件和第二侧压组件用于从两个方向压紧被加工工件的侧面，进一步参阅图2，在本实施例中，第一侧压组件包括固定在所述第一安装部121上的第四气缸41和与所述第四气缸41的活塞杆固定连接的第一压臂42，所述第四气缸41位于所述第一气缸30上方，所述第四气缸41带动所述第一压臂42在水平方向运动，对被加工工件产生水平方向的压力，从被加工工件的一个侧面压紧被加工工件，使被加工工件的侧面贴紧所述第二安装部122和第三安装部123上用于定位的基准面或者基准面上的调整块15，其中所述第一压臂42的运动方向与所述转接板31的运动方向垂直；在一些实施例中，所述第一侧压组件还包括侧压块43，在固定被加工工件时，第一压臂42在第四气缸41的推动下作用在侧压块43上，使侧压块43对被加工工件产生水平方向的压力压紧被加工工件的侧面。

重新参阅图1，所述第二侧压组件的第一侧压部包括第五气缸44和与所述第五气缸44的活塞杆固定连接第二压臂45，所述第二侧压部包括第六气缸46和与所述第六气缸46的活塞杆固定连接第三压臂47，所述第五气缸44和第六气缸46分别带动所述第二压臂45和第三压臂47在水平方向上同步运动，其中所述第二压臂45和第三压臂47的运动方向相同，且与所述转接板31的运动方向平行，第二压臂45和第三压臂47可共同对被加工工件施加水平方向的压力，从被加工工件的另一个侧面压紧被加工工件，使被加工工件贴紧所述第一安装部121上用于定位的基准面或者该基准面上的调整块15。

进一步参阅图1，所述夹爪组件的第一夹爪部包括第一夹爪气缸51、第一轴支撑架52和第一夹爪53，所述第一夹爪53包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第一夹爪气缸51的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第一轴支撑架52轴接，所述第一夹爪气缸51带动所述第一夹爪53在一定范围内转动；

所述夹爪组件的第二夹爪部包括第二夹爪气缸54、第二轴支撑架55和第二夹爪56，所述第二夹爪56包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第二夹爪气缸54的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第二轴支撑架55轴接，所述第二夹爪气缸54带动所述第二夹爪56在一定范围内转动。

第一夹爪53和第二夹爪56配合固定被加工工件顶部的四角，从而可在对被加工工件施加竖直方向的压力的同时对被加工工件的周向运动进行限制。

由上可知，在本发明实施例中第一夹爪53部和第二夹爪56部的结构相同，需要说明的是，在本发明其他实施例中，第一夹爪53部和第二夹爪56部的结构可根据实际情况设置成不同的结构而实现相同的功能，比如根据被加工工件的形状而更改第一夹爪53和/或第二夹爪56的结构。

在上述实施例中，所述第一气缸30、第二气缸32、第三气缸33、第四气缸41、第五气缸44、第六气缸46、第一夹爪气缸51、第二夹爪气缸54的作用均是用于传动和施加压力，在其他实施例中，若采用其他传动方式可实现与本发明相同的功能，并达到与本发明同样的效果，则作为等同方案均应在本发明的保护范围之内。

下面对激光焊机夹具的上料和下料过程进行说明：

首先上料机构或者操作员在上料区域上料，将被加工工件放置在垫板上，使被加工工件位于所述容置空间内并紧贴所述第一安装部121、第二安装部122、第三安装部123和所述垫板上的用于定位的基准面，或者被加工工件在第二安装部122、第三安装部123的基准面上的调整块15的导向下，被加工工件紧贴第一安装部121和垫板上的基准面上的调整块15；然后第一检测部20和第二检测部21检测容置空间内是否有被加工工件或者检测被加工工件是否已经位于指定区域，同时第三检测部22检测被加工工件的放置方向是否正确，若第一检测部20、第二检测部21或第三检测部22的检测未通过，将产生反馈信号，使激光焊接夹具无法动作，从而避免在未上料或者定位出错的情况下启动激光焊接而损伤激光焊接夹具，以及避免因被加工工件放置方向不对导致焊接后工件报废；若全部检测通过，上料机构或者操作员退出上料区域，则接下来首先第四气缸41运作，通过第一压臂42或者侧推块压紧被加工工件，使被加工工件靠紧第二安装部122上的调整块15，此时被加工工件左右方向完全定位并夹紧；接着第五气缸44和第六气缸46同步运作，第二压臂45和第三压臂47压紧被加工工件，使被加工工件靠紧第一安装部121和垫板上的调整块15此时被加工工件前后方向完全定位并夹紧；然后上压板34在第一气缸30的带动下运动到被加工工件正上方，接着第二气缸32和第三气缸33同步运作，将上压板34下拉，使上压板34压紧被加工工件中间的凸起部分，同时第一压爪和第二夹爪56在第一夹爪气缸51和第二夹爪气缸54的推动下压紧被加工工件的四角，从而使工件在上下方向和周向完全定位并压紧，此时被加工工件被完全定位并夹紧，被加工工件上料完毕。

下料过程为上述上料过程的逆操作，在此不再展开进行一步说明。

根据本发明实施例提供的激光焊接夹具，激光焊接夹具通过上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件夹紧被加工工件，对被加工工件的前后左右上下以及周向的运动进行限定，可以保证被加工工件每次焊接时均能有效定位和固定，保证被加工工件在进行激光焊接时不会发生偏移或旋转从而可有效保证焊接精度，提高产品良品率，同时上料下料方便，操作简单，可有效提高加工效率。

基于上述实施例中的激光焊接夹具，本发明实施例还提供一种激光焊接工作站，一并参阅图3和图4，所述激光焊接工作站包括激光器(图未示出)、冷水机(图未示出)、稳压电源(图未示出)、气路集成柜(图未示出)、焊接主机100和操作控制系统200，其中所述焊接主机100包括工作台110、进出滑台120、安全光栅130、焊接机器人140、焊接头150和上述实施例中的激光焊接夹具160，关于激光焊接夹具160的结构和功能可参阅上述实施例中相关的技术内容，在此不再展开说明。

其中，所述激光器利用电能转化为光能，并根据工作介质的不同发射出不同波长的激光；所述冷水机是为激光器和焊接头150提供恒温、恒流的冷却水装置，保证激光器和焊接头150能够长期稳定的工作；所述稳压电源是自动调整输出电压的供电电路或供电设备，用于将波动较大或不符合用电设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作；所述气路集成柜能够确保整个激光焊接工作站中的压缩空气的干燥和纯净，可以极大延长焊接头150上保护镜片的更换周期，降低设备的运行成本，同时还可以保证焊接主机100中的气动执行元件能够长期稳定的工作，有利于保证最终的焊接效果和焊接质量；所述操作控制系统200用于控制设备其他部件，使设备长期稳定可靠地工作，比如控制焊接主机100或者焊接机器人140。

在本发明实施例中，如图3所示，所述焊接头150装设在所述焊接机器人140上，所述焊接头150通过光纤连接激光器，实现光束的准直和聚焦，从而输出不同光斑直径的光束，以满足工件焊接需求；所述焊接机器人140位于所述工作台110的一侧，焊接机器人140用于带动焊接头150按照预设的焊缝轨迹进行运动，实现激光焊接，具体的，操作控制系统200通过程序控制焊接机器人140的运动轨迹，从而间接控制焊接头150焊接时的轨迹和姿态，在本发明实施例中，焊接机器人140还包括拖链系统，其用于导引和集中光纤及气管、水管等线路，可以保护光纤和线路在运动过程中不会损坏。

所述进出滑台120固定在所述工作台110上，所述激光焊接夹具160设置在所述进出滑台120上，所述进出滑台120起传送作用，用于上料完毕后将装载有被加工工件的激光焊接夹具160从上料工位传送至焊接工位，并在焊接完成后再其从焊接工位移回上料工位进行下料操作，使得所述激光焊接夹具160可在所述进出滑台120上做朝向所述机器人或者远离所述机器人的往复运动，在本实施例中，进出滑台120采用丝杆和导轨传动方式，当然，在其他实施例中进出滑台120也可采用其他传动方式以达到与本发明的相同效果；所述安全光栅130设置在所述工作台110远离所述机器人的一端，用于检测中间障碍物的存在，可以将信号反馈给操作控制系统200，确认是否启动，保证操作员的人生安全或者上料机构的设备安全。在本实施例中，工作台110需调至水平，保证其他零部件的装配精度及最终的焊接精度。

进一步地，在发明本实施例中，所述工作台110上设置有平行的两个所述进出滑台120，每个所述进行滑台上均设置有所述激光焊接夹具160，每个所述激光焊接夹具160对应一个上料工位和一个焊接工位；通过设置两个焊接工位，可交替加工不同的被加工工件，或者可针对同一被加工工件的不同部位依次进行焊接加工，比如两个焊接工位可分别用来焊接换热器的左盖板和右盖板，在实际加工过程中，由于左、右两块盖板结构可能不同，则两个进出滑台120上的激光焊接夹具160的结构会稍有差异，主要体现在上压板34、夹爪的结构不同，但激光焊接夹具160的工作原理(可参考上述实施例相关内容)可以是一致的；设置两个焊接工位可有效提高加工效率。

进一步地，参阅图4，所述的激光焊接工作站还包括焊接房300，所述焊接房300罩设在所述工作台110上方。在本实施例中，所述焊接房300是由骨架和钣金盖板装配而成的激光防护房，焊接房300可以防止在焊接过程中激光漏出对操作者造成伤害；在一些实施例中，焊接房300开有检修门，方便操作者对焊接主机100进行调试和定期维护，保证了焊接主机100的长期稳定性；在一些实施例中，焊接房300上还配备有风管，其可以通过连接的离心风机将焊接房300内激光焊接过程中产生的烟尘及时吸除，确保焊接主机100的工作环境良好，延长了设备的使用寿命。

下面结合图1、图2和图3说明所述激光焊接工作站的工作过程：

首先通过操作员或者上料机构在上料工位上料，具体的上料过程可参考上述实施例中激光焊接夹具160的运作过程，其中在上料过程中，通过安全光栅130进行异物检测，比如操作员手臂或者上料机构的机械臂若滞留在上料区域，安全光栅130在检测到后将想操作控制系统200发送反馈信号，使激光焊接夹具160无法动作，从而避免上料人员被夹具夹伤或者设备损坏。

上料完成后，进出滑台120启动，将装载有被加工工件的激光焊接夹具160由上料工位传送至焊接工位，焊接机器人140带动焊接头150按照预先设置的焊接轨迹开始焊接，焊接完毕后，进出滑台120将焊接好的工件由焊接工位移出至上料工位，然后打开激光焊接夹具160进行下料操作，其中，对同一个被加工工件的不同部位进行焊接加工时，在上一焊接步骤结束后，可调整被加工工件的放置方位或者将被加工工件在另一个上料工位进行上料，进行进一步的焊接操作，如此循环，实现每个工件的焊接。

本发明提供的激光焊接工作站采用的激光焊接夹具160通过上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件夹紧被加工工件，对被加工工件的前后左右上下以及周向的运动进行限定，可以保证被加工工件每次焊接时均能有效定位和固定，保证被加工工件在进行激光焊接时不会发生偏移或旋转从而可有效保证焊接精度，提高产品良品率，同时上料下料方便，操作简单，可有效提高加工效率；同时采用自动化焊接的方式，完成上料后即可由焊接机器人140根据预设焊接轨迹对工件进行自动焊接，可保证焊接精度，焊接出来的工件具有较高的气密性和强度，可避免人工焊接导致的焊接效果不稳定的问题，大大提高工件的良品率；同时该设备操作简单，安全可靠，降低了对操作人员的操作技能的要求，极大减少了人力成本；此外，通过在工作台110上配备的双工位进出滑台120，可以分别实现同一工件不同部位的焊接或者多个工件的交替焊接，可有效提高加工效率。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光焊接夹具，应用于箱体类产品的激光焊接，其特征在于，包括：支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件；

所述支撑组件包括基板和在所述基板上依次设置的第一安装架、安装板和第二安装架，以及设置在所述安装板上的垫板，其中所述安装板包括第一安装部和位于所述第一安装部同一侧的第二安装部、第三安装部，所述基板、第一安装部、第二安装部和第三安装部形成半包围的容置空间，所述垫板设置在所述第一安装部远离所述基板的一端；

所述上压组件和第一侧压组件均设置所述第一安装部背离所述第二安装部和第三安装部的一侧；所述第二侧压组件包括分别设置于所述第二安装部和第三安装部的第一侧压部和第二侧压部；所述夹爪组件包括分别与所述第一安装架和第二安装架连接的第一夹爪部和第二夹爪部；

所述第一夹爪部包括第一夹爪气缸、第一轴支撑架和第一夹爪，所述第一夹爪包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第一夹爪气缸的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第一轴支撑架轴接，所述第一夹爪气缸带动所述第一夹爪在一定范围内转动；

所述第二夹爪部包括第二夹爪气缸、第二轴支撑架和第二夹爪，所述第二夹爪包括爪部和连接臂，所述连接臂末端与所述第二夹爪气缸的活塞杆枢接，且所述连接臂的中部与所述第二轴支撑架轴接，所述第二夹爪气缸带动所述第二夹爪在一定范围内转动；

所述支撑组件、上压组件、第一侧压组件、第二侧压组件和夹爪组件配合对所述容置空间内的被加工工件进行固定，其中，所述第一侧压组件和第二侧压组件对被加工工件施加水平方向的压力，第一侧压组件从被加工工件的一个侧面压紧被加工工件，使被加工工件的侧面贴紧定位在所述第二安装部和第三安装部上，且所述第一侧压组件和第二侧压组件的施力方向垂直，所述上压组件和所述夹爪组件对被加工工件施加竖直方向的压力，且所述夹爪组件对被加工工件的周向运动进行限制；第一夹爪和第二夹爪配合固定被加工工件顶部的四角，以对被加工工件施加竖直方向的压力的同时对被加工工件的周向运动进行限制。

2.根据权利要求1所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述激光焊接夹具还包括检测组件，所述检测组件包括设置在所述第二安装部的第一检测部、设置在所述第三安装部的第二检测部以及设置在所述垫板朝向所述基板一侧的第三检测部。

3.根据权利要求2所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述激光焊接夹具还包括若干设置在所述第一安装部、第二安装部、第三安装部和所述垫板上的调整块。

4.根据权利要求2所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述上压组件包括固定在所述第一安装部上第一气缸、与所述第一气缸的活塞杆固定连接的转接板、安装在所述转接板的两端的第二气缸和第三气缸、上压板以及分别设置在所述第一安装架和第二安装架上水平设置的第一导轨和第二导轨；

所述转接板架设在所述第一导轨和第二导轨上，所述第一气缸带动所述转接板沿着所述第一导轨和第二导轨在水平方向上运动；

所述第二气缸和第三气缸的活塞杆分别连接所述上压板的两端，所述第二气缸和第三气缸配合带动所述上压板在竖直方向上运动。

5.根据权利要求4所述的激光焊接夹具，其特征在于，第一侧压组件包括固定在所述第一安装部上的第四气缸和与所述第四气缸的活塞杆固定连接的第一压臂，所述第四气缸位于所述第一气缸上方，所述第四气缸带动所述第一压臂在水平方向运动，其中所述第一压臂的运动方向与所述转接板的运动方向垂直。

6.根据权利要求5所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述第一侧压部包括第五气缸和与所述第五气缸的活塞杆固定连接第二压臂，所述第二侧压部包括第六气缸和与所述第六气缸的活塞杆固定连接第三压臂，所述第五气缸和第六气缸分别带动所述第二压臂和第三压臂在水平方向上同步运动，其中所述第二压臂和第三压臂的运动方向相同，且与所述转接板的运动方向平行。

7.一种激光焊接工作站，包括激光器、冷水机、稳压电源、气路集成柜、焊接主机和操作控制系统，其特征在于，所述焊接主机包括工作台、进出滑台、安全光栅、焊接机器人、焊接头和权利要求1至6任一项所述的激光焊接夹具；

其中所述焊接头装设在所述焊接机器人上，所述焊接机器人位于所述工作台的一侧；

所述进出滑台固定在所述工作台上，所述激光焊接夹具设置在所述进出滑台上，所述激光焊接夹具可在所述进出滑台上做往复运动；

所述安全光栅设置在所述工作台远离所述机器人的一端。

8.根据权利要求7所述的激光焊接工作站，其特征在于，还包括焊接房，所述焊接房罩设在所述工作台上方。

9.根据权利要求7所述的激光焊接工作站，其特征在于，所述工作台上设置有平行的两个所述进出滑台，每个所述进出滑台上均设置有所述激光焊接夹具。

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