CN110369885A - 一种激光点焊接工装 - Google Patents
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Abstract
一种激光点焊接工装，包括定位工装、夹持工装；定位工装包括底座，底座中部设有与发生器本体的内凹定位耳朵相对应的外凸定位耳朵，底座周边设有与法兰上的装配孔相对应的弹性定位组件；夹持工装包括环状的手持本体、限位托环，限位托环经弹性组件活动装于手持本体腔体内，手持本体端面装有多个磁块，限位托环内表面为与发生器本体底部弧面相配合的弧面；弹性组件包括螺柱、弹簧，螺柱上端穿过位于手持本体腔体上部的固定板安装孔，螺柱中部穿过弹簧、限位托环通孔，螺柱下端装于手持本体腔体下部的凸缘上的螺纹口中。本发明可快速实现对发生器本体及法兰的定位，保证法兰焊接位置的准确性；可实现焊接过程中的可靠性夹持，保证焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接工装，具体涉及一种激光点焊接工装。
背景技术
激光焊接属于非接触式焊接，是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小，变形小，焊接速度快，焊缝美观、无气孔，聚焦光点小，定位精确度高。
目前，激光点焊技术已成功应用于分体式发生器的法兰焊接中，焊接前需要确定发生器本体与法兰的相对位置关系，由于发生器本体的圆周结构不易定位和夹持的缺陷，在焊接过程中容易造成定位不准确、可靠性差，导致法兰焊偏、虚焊等不合格。
发明内容
为解决现有存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种激光点焊接工装，来解决现有技术中定位不准确、虚焊、效率低、工作强度大等问题。该点焊接工装包括定位工装和夹持工装，通过该工装可精确、高效、高质量地实现对发生器的激光点焊接。
本发明的技术方案是：包括定位工装、与定位工装配合工作的夹持工装；所述定位工装包括底座，底座中部设有与发生器本体的内凹定位耳朵相对应的外凸定位耳朵，底座周边设有与法兰上的装配孔相对应的弹性定位组件；所述夹持工装包括环状的手持本体、限位托环，限位托环经弹性组件活动装于手持本体腔体内，所述手持本体端面装有多个用于吸附法兰的磁块，所述限位托环内表面为与发生器本体底部弧面相配合的弧面；所述弹性组件包括螺柱、弹簧，螺柱上端穿过位于手持本体腔体上部的固定板安装孔，螺柱中部穿过弹簧、限位托环通孔，螺柱下端装于手持本体腔体下部的凸缘上的螺纹口中。
所述弹簧上端与固定板相抵，弹簧下端与限位托环相抵。
所述手持本体内腔为阶梯形，包括小台阶部、大台阶部，限位托环位于小台阶部，固定板位于大台阶部。
所述螺柱下端与手持本体端面平齐。
所述弹性定位组件为两个以上，包括限位螺栓、定位销、位于限位螺栓和定位销之间的弹簧，所述底座上设有台阶形定位孔，限位螺栓通过螺纹装于底座上的定位孔的大台阶孔部，定位销上端穿过定位孔小台阶孔部，定位销下端位于大台阶孔部。
所述手持本体外壁设有便于人手握持的凸缘。外壁形状设计依据人体工程力学，方便操作者取拿方便。
所述磁块均匀镶嵌于手持本体端面的安装槽内。
本发明的有益效果在于：可快速实现对发生器本体及法兰的定位，保证法兰焊接位置的准确性；可实现焊接过程中的可靠性夹持，保证焊接质量；工装选用铝材质，重量较轻，员工操作更省力，可多次重复使用；整条流程易于实施，极大的降低了操作人员的劳动强度，提高产品的质量。
附图说明
图1为本发明的总装结构示意图。
图2为定位工装的结构示意图。
图3为产品法兰的俯视图。
图4为发生器本体的主视图。
图5为定位工装定位销处剖面图。
图6为夹持工装的剖面图。
图7为夹持工装的结构示意图。
图8为夹持工装手持本体的剖面图。
图9为夹持工装限位托环的剖面图。
图10为安装有法兰的定位工装俯视图。
图11为法兰与发生器本体相对位置关系俯视图。
图12为本发明的总装结构剖面图。
图13为安装有法兰和发生器本体的待焊件整体剖面图。
图14为焊接后产品俯视图。
图中，定位工装10；法兰20；发生器本体30；夹持工装40。
具体实施方式
图1中，本发明由定位工装10，夹持工装40组成，其中20为法兰，30为发生器本体。
图2-5中，定位工装10由定位销11、防错销12、底座13、定位耳朵14、定位销15、弹簧16及限位螺栓17组成。其中弹簧16及限位螺栓17各3组；定位销11、定位销15及防错销12同法兰20定位孔21及防错孔22相对位置相同（如图3所示）；定位耳朵14为外凸状态，发生器本体30定位耳朵为内凹状态，两者可相扣（如图4所示）；通过定位销11、定位销15、防错销12及定位耳朵14可保证产品法兰20与发生器本体30安装时相对位置关系正确。定位销15及弹簧16、限位螺栓17剖面图如图5所示，限位螺栓17通过螺纹与底座13连接，弹簧16位于限位螺栓17与定位销15之间，限位销15可向下移动，移动距离等于弹簧16的弹簧行程，限位销15自然状态即如图5中所示，同理，定位销11、防错销12处结构和工作原理也同定位销15相同。
图6-9中，夹持工装40由手持本体41（如图8）、螺柱42、弹簧43、固定板44、限位托环45（如图9）、磁块46组成。其中，在手持本体41表面均匀镶嵌4个圆柱磁块46，磁块具有较强磁力；手持本体41、固定板44及限位托环45采用铝件加工而成，具有重量轻等优点；使用6组螺柱42，依次通过固定板44通孔、弹簧43、限位托环45通孔及手持本体41螺纹口将以上结构件装配为一个整体。手持本体41内部设置止口，固定板44表面与止口面重合；限位托环45采用弧面结构设计，与发生器底部弧面紧密接触，有效减小阻力，且位于手持本体41腔体内，可上下移动，移动距离等于弹簧43的弹簧行程，限位托环45与手持本体41相对位置自然状态即如图6中所示。
图10中，使用时，先将法兰20凸面向下放入定位工装10中，法兰定位孔与定位工装10的定位销11、定位销15相扣，法兰防错孔与防错销12相扣；再将发生器本体30有耳朵侧的凸面向下放入定位工装10内，旋转发生器本体30使其耳朵与定位工装10中定位耳朵14相扣，即可保证产品法兰20同产品本体30相对位置正确（如图11所示）。
图12中，将夹持工装40自上而下套入产品本体30外并压紧，弹簧16被压缩，产生形变，使夹持工装40含磁块面紧贴法兰20；弹簧43被压缩，产生形变，使限位托环45弧面同产品本体30上端弧面相接触，并向上移动；通过夹持工装40的强磁力吸附产品法兰20将产品本体30固定。
以上三者形成一个整体，取出已装载法兰20和发生器本体30的夹持工装40并垂直翻转180°后，夹持工装40位于法兰20及发生器本体30下方（如图13所示）。此时，可直接进入激光焊接机中对发生器本体30及法兰20进行激光点焊接。点焊接是指在发生器本体30与法兰20的接合面的圆周上沿顺时针方向均匀焊8个点。当顺时针旋转焊接时，温度升高，应力集中，在焊接到后续焊点时，法兰20会产生一个微小变形，造成发生器本体30与法兰20之间出现间隙。由于发生器本体30是不锈钢材质，法兰20为碳钢材质，定位工装10为铝材质，此时发生器本体30位于法兰20和夹持工装40之间，磁块仅对法兰20产生一个强大的磁力，从而将发生器本体30紧紧夹持住。在间隙出现时，法兰20被磁力再次吸紧，同时由于底部弹簧43支撑，弹簧顶起发生器本体30底部弧面，使其与法兰20紧密接触，避免了因法兰20与发生器本体30间产生间隙而导致的虚焊不合格。
经过焊接后，法兰20及发生器本体30成为一个整体（如图14），将焊后产品从夹持工装40中取出，夹持工装40仍可继续重复使用。
Claims (7)
1.一种激光点焊接工装，其特征在于：包括定位工装（10）、与定位工装（10）配合工作的夹持工装（40）；
所述定位工装（10）包括底座（13），底座（13）中部设有与发生器本体（30）的内凹定位耳朵相对应的外凸定位耳朵（14），底座（13）周边设有与法兰（20）上的装配孔相对应的弹性定位组件；
所述夹持工装（40）包括环状的手持本体（41）、限位托环（45），限位托环（45）经弹性组件活动装于手持本体（41）腔体内，所述手持本体（41）端面装有多个用于吸附法兰（20）的磁块（46），所述限位托环（45）内表面为与发生器本体（30）底部弧面相配合的弧面；所述弹性组件包括螺柱（42）、弹簧（43），螺柱（42）上端穿过位于手持本体（41）腔体上部的固定板（44）安装孔，螺柱（42）中部穿过弹簧（43）、限位托环（45）通孔，螺柱（42）下端装于手持本体（41）腔体下部的凸缘上的螺纹口中。
2.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述弹簧（43）上端与固定板（44）相抵，弹簧（43）下端与限位托环（45）相抵。
3.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述手持本体（41）内腔为阶梯形，包括小台阶部、大台阶部，限位托环（45）位于小台阶部，固定板（44）位于大台阶部。
4.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述螺柱（42）下端与手持本体（41）端面平齐。
5.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述弹性定位组件为两个以上，包括限位螺栓（17）、定位销（15）、位于限位螺栓（17）和定位销（15）之间的弹簧，所述底座（13）上设有台阶形定位孔，限位螺栓（17）通过螺纹装于底座（13）上的定位孔的大台阶孔部，定位销（15）上端穿过定位孔小台阶孔部，定位销（15）下端位于大台阶孔部。
6.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述手持本体（41）外壁设有便于人手握持的凸缘。
7.根据权利要求1所述的激光点焊接工装，其特征在于：所述磁块（46）均匀镶嵌于手持本体（41）端面的安装槽内。
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