CN110653555A - 一种复合式转动焊接夹具 - Google Patents

Abstract

一种复合式转动焊接夹具，涉及焊接夹具技术领域，该复合式转动焊接夹具包括支架、焊机尾顶尖、焊机轴顶尖、轴套、弹簧和螺塞，轴套的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，轴套从前端向后端依次开设有螺塞孔和顶尖孔，焊机轴顶尖滑动连接在顶尖孔中，焊机轴顶尖的尖端从轴套的后端伸出，螺塞安装在螺塞孔中，弹簧设于焊机轴顶尖和螺塞之间，弹簧处于压缩状态，弹簧的一端与焊机轴顶尖连接，另一端抵触于螺塞，轴套前段的侧壁上开设有多个螺钉槽以及一个与顶尖孔连通的横向分布的腰形孔，腰形孔中设有一根与焊机轴顶尖垂直连接的销钉。本发明所涉复合式转动焊接夹具适用性好，可有效保证焊接件定位的准确性。

Description

一种复合式转动焊接夹具

技术领域

本发明涉及焊接夹具技术领域，尤其指一种复合式转动焊接夹具。

背景技术

在电动助力转向器中，中间轴总成的花键轴和花键叉是通过焊接的方式固定在一起。目前，轴类零件的焊接方式主要有三种，第一种“三爪卡盘夹紧焊接”，此种焊接方法效率较低，适用于单件生产，一般是工具厂和修理厂使用；第二种“专机（机器人）焊接”，此种焊接方法初始投入较大，适用于大批量生产，在今天的汽车市场，车型更新极快，车种层出不尽，固化式的大批量生产已难以跟上市场的需求；第三种“顶尖支撑焊接”，对于有一定批量的厂家而言，此种焊接方法是优选，但是，此种焊接方法也存在一定的缺陷。

在顶尖支撑焊接方法中，需要使用到转动焊接夹具来固定零件，以便施焊，如图1所示，传统的转动焊接夹具包括支架1、焊机尾顶尖2、焊机轴顶尖3以及垂直连接在焊机轴顶尖3上的拨杆8，焊机轴顶尖3安装在焊机主轴9上。焊接时，花键叉B套在花键轴A一端的凸台上，花键叉B和花键轴A一起水平放置在两个支架1上，焊机主轴9向靠近花键叉B的方向移动一段距离（该距离是固定的），使得焊机尾顶尖2抵触于花键轴A的底部，焊机轴顶尖3的尖端3a压于花键轴A顶部的顶心孔A1中，拨杆8则插于花键叉B的孔中，焊机的电机工作，驱动焊机主轴9带动焊机轴顶尖3旋转，焊机轴顶尖3在摩擦力的作用下带动花键轴A旋转，并在拨杆8的作用下还同步带动花键叉B旋转，固定的焊枪10对准花键轴A和花键叉B的连接处施焊。由于实际生产过程中，有些花键轴的尺寸可能存在偏差，以致焊机轴顶尖无法完全接触到顶心孔，造成花键叉旋转但花键轴不旋转，焊接点错位，形成虚焊或假焊的情况，或者是焊机轴顶尖过度顶压顶心孔，造成花键轴倾斜，花键轴呈椭圆形转动，焊点位置偏移，焊堆差异明显的情况。总的来说，此种结构的转动焊接夹具使用的适应性不强，其定位的准确性受焊接件尺寸的影响较大，焊接件定位不准确，会引起焊接件转动不平稳、焊接不良的问题，因此，传统的转动焊接夹具还存在很大的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以提高使用的适用性、有效保证焊接件定位准确的复合式转动焊接夹具。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种复合式转动焊接夹具，包括支架、焊机尾顶尖和焊机轴顶尖，还包括轴套、弹簧和螺塞，所述轴套的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，所述轴套从前端向后端依次开设有螺塞孔和顶尖孔，所述焊机轴顶尖滑动连接在顶尖孔中，所述焊机轴顶尖的尖端从轴套的后端伸出，所述螺塞安装在螺塞孔中，所述弹簧设于焊机轴顶尖和螺塞之间，所述弹簧处于压缩状态，所述弹簧的一端与焊机轴顶尖连接，另一端抵触于螺塞，所述轴套的前段固定在焊机主轴中，所述轴套与焊机轴顶尖之间设有防止两者相对转动的止动结构。

进一步地，所述轴套前段的侧壁上开设有多个螺钉槽，所述轴套通过装配在螺钉槽中的螺钉与焊机主轴固定连接。

再进一步地，所述螺钉槽的数量为两个。

更进一步地，所述止动结构包括腰形孔和销钉，所述腰形孔横向开设在轴套前段的侧壁上，所述腰形孔与顶尖孔连通，所述销钉设于腰形孔中，且所述销钉与焊机轴顶尖垂直连接。

或者，所述止动结构包括花键槽以及与花键槽相匹配的花键，所述花键槽横向开设在轴套后段的内壁上，所述花键连接在焊机轴顶尖上。

优选地，所述支架为两个，该两个支架分别支撑花键轴的前部和后部。

与传统的转动焊接夹具相比，本发明提供的复合式转动焊接夹具的主要改进点在于增加了轴套和弹簧的结构。轴套的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，该圆形状结构可使轴套固定在焊机主轴上，而该扁方形结构可以实现先进入花键叉中再推动花键叉与轴套同步转动；本发明中的弹簧很关键，弹簧一直处于压缩的状态，弹簧与焊机轴顶尖上的销钉及轴套上的腰形孔配套使用，可以使焊机轴顶尖实现弹性顶紧的功能，无论是花键轴的长度偏短、偏长或者是花键轴的顶心孔的深度过深、过浅，在弹簧的伸张作用下，焊机轴顶尖的尖端都能准确的顶入顶心孔中。综上所述，本发明中的复合式转动焊接夹具的适应性好，对焊接件尺寸的精准性要求不高，即使焊接件尺寸存在偏差，本焊接夹具仍能将焊接件定位好，保证焊接件转动的平稳，有效避免焊接不良的情况出现。

附图说明

图1为传统的转动焊接夹具的结构示意图；

图2为本发明所涉复合式转动焊接夹具的结构示意图；

图3为本发明所涉复合式转动焊接夹具的局部结构示意图；

图4为本发明所涉轴套的结构示意图；

图5为本发明所涉轴套的结构示意图。

附图标记为：

A——花键轴 A1——顶心孔 B——花键叉

1——支架 2——焊机尾顶尖 3——焊机轴顶尖

3a——尖端 4——轴套 4a——螺钉槽

4b——腰形孔 5——弹簧 6——螺塞

7——销钉 8——拨杆 9——焊机主轴

10——焊枪。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图2-5所示，本实施方式提供了一种复合式转动焊接夹具，与传统的转动焊接夹具相同的是，本实施方式中的复合式转动焊接夹具也包括两个支架1、一个焊机尾顶尖2和一个焊机轴顶尖3，两个支架1的上部均开设有放置花键轴A的凹槽，花键轴A可以在凹槽中转动，两个支架1分别支撑花键轴A的前部和后部，焊机尾顶尖2用于焊接时顶紧花键轴A的底部，与传统的转动焊接夹具不同的是，本实施方式还包括轴套4、弹簧5和螺塞6，轴套4的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，轴套4从前端向后端依次开设有螺塞孔和顶尖孔，焊机轴顶尖3滑动连接在顶尖孔中，且焊机轴顶尖3的尖端3a从轴套4的后端伸出，螺塞6安装在螺塞孔中，弹簧5设于焊机轴顶尖3和螺塞6之间，弹簧5处于压缩状态，弹簧5的一端与焊机轴顶尖3连接，另一端抵触于螺塞6，为了使轴套4固定在焊机主轴9上，轴套4前段的侧壁上可以开设两个螺钉槽4a，轴套4通过装配在螺钉槽4a中的螺钉固定在焊机主轴9中，当然，轴套4固定在焊机主轴9上的方式不局限于此，还可以采用其他常见的方式实现，由于轴套4是固定在焊机主轴9上的，因此，焊机主轴9在转动时，轴套4必定是跟随着焊机主轴9一起转动，而由于焊机轴顶尖3与轴套4之间是滑动连接，为了防止焊机轴顶尖3不跟随轴套4一起转动，轴套4与焊机轴顶尖3之间还应当设置防止两者相对转动的止动结构，设计该止动结构的前提是，该止动结构不会影响焊机轴顶尖3在轴线方向上的运动，鉴于此，本实施方式中采用如下止动结构，如图2-4所示，该止动结构包括腰形孔4b和销钉7，腰形孔4b横向开设在轴套4前段的侧壁上，腰形孔4b与顶尖孔连通，销钉7设于腰形孔4b中，且销钉7与焊机轴顶尖3垂直连接。需要提出说明的是，轴套4的尺寸与花键轴A及花键叉B的尺寸有关，轴套4的后段放于花键叉B中，轴套4后段的长度大于花键叉B的长度。

在装配本实施方式提供的复合式转动焊接夹具时，如图2所示，焊机轴顶尖3、轴套4、弹簧5、焊机主轴9四者装在同一轴线上，且支架1的凹槽的中心高与焊机尾顶尖2及焊机轴顶尖3的中心高位于同一水平线上。

在使用本实施方式提供的复合式转动焊接夹具时，如图2所示，将预压好的焊接件（花键叉B预压在花键轴A前端的凸台上）放在支架1的凹槽上，使花键叉B的槽口对准轴套4，启动焊机，焊机主轴9向靠近花键叉B的方向移动一段距离，使得轴套4的后段进入花键叉B中，而轴套4内的焊机轴顶尖3的尖端3a 顶住花键轴A的顶心孔A1，焊机尾顶尖2顶紧花键轴A的底部，此时，焊接件以固定到位，焊机主轴9接着以2转/分钟的速度带动焊机轴顶尖3及轴套4一起转动，在焊机轴顶尖3的尖端3a的摩擦力的作用下，花键轴A也一起旋转，另外，随着轴套4的旋转，轴套4后段的扁方形结构从一开始位于花键叉B之间变为抵触着花键叉B，进而推动着花键叉B一起旋转，在此种情况下，焊机主轴9、轴套4、焊机轴顶尖3、花键轴A和花键叉B五者同步沿其自身的轴线作匀速、稳定的转动，最后，固定的焊枪10对准花键轴A和花键叉B的连接处完成均匀的焊接工作。

与传统的转动焊接夹具相比，本实施方式提供的复合式转动焊接夹具的主要改进点在于增加了轴套4和弹簧5的结构。前述有提及，轴套4的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，通过轴套4的前段可使轴套4固定在焊机主轴9上，而通过旋转轴套4使其后段的扁方形结构旋转至不同位置可以实现轴套4进入花键叉B之间以及推动花键叉B与轴套4同步转动；本实施方式中的弹簧5很关键，弹簧5一直处于压缩的状态，弹簧5与焊机轴顶尖3上的销钉7以及轴套4上的腰形孔4b配套使用，可以使焊机轴顶尖3实现弹性顶紧的功能，无论是花键轴A的长度偏短、偏长或者是花键轴A的顶心孔A1的深度过深、过浅，在弹簧5的伸张作用下，焊机轴顶尖3的尖端3a都能准确的顶入顶心孔A1中。

由上述内容可知，本实施方式中的复合式转动焊接夹具的适应性好，对焊接件的尺寸精准性要求不高，即使焊接件尺寸存在偏差，本焊接夹具仍能将焊接件定位好，保证焊接件转动的平稳，避免焊接不良的情况出现。

在现有技术中，止动结构还可以是花键槽与花键的组合，本实施方式中采用此种止动结构时（该止动结构未在图中示出），花键槽横向开设在轴套4后段的内壁上，花键连接在焊机轴顶尖3上。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (6)

1.一种复合式转动焊接夹具，包括支架（1）、焊机尾顶尖（2）和焊机轴顶尖（3），其特征在于：还包括轴套（4）、弹簧（5）和螺塞（6），所述轴套（4）的前段呈圆柱形、后段呈扁方形，所述轴套（4）从前端向后端依次开设有螺塞孔和顶尖孔，所述焊机轴顶尖（3）滑动连接在顶尖孔中，所述焊机轴顶尖（3）的尖端（3a）从轴套（4）的后端伸出，所述螺塞（6）安装在螺塞孔中，所述弹簧（5）设于焊机轴顶尖（3）和螺塞（6）之间，所述弹簧（5）处于压缩状态，所述弹簧（5）的一端与焊机轴顶尖（3）连接，另一端抵触于螺塞（6），所述轴套（4）的前段固定在焊机主轴（9）中，所述轴套（4）与焊机轴顶尖（3）之间设有防止两者相对转动的止动结构。

2.根据权利要求1所述的复合式转动焊接夹具，其特征在于：所述轴套（4）前段的侧壁上开设有多个螺钉槽（4a），所述轴套（4）通过装配在螺钉槽（4a）中的螺钉与焊机主轴（9）固定连接。

3.根据权利要求2所述的复合式转动焊接夹具，其特征在于：所述螺钉槽（4a）的数量为两个。

4.根据权利要求3所述的复合式转动焊接夹具，其特征在于：所述止动结构包括腰形孔（4b）和销钉（7），所述腰形孔（4b）横向开设在轴套（4）前段的侧壁上，所述腰形孔（4b）与顶尖孔连通，所述销钉（7）设于腰形孔（4b）中，且所述销钉（7）与焊机轴顶尖（3）垂直连接。

5.根据权利要求3所述的复合式转动焊接夹具，其特征在于：所述止动结构包括花键槽以及与花键槽相匹配的花键，所述花键槽横向开设在轴套（4）后段的内壁上，所述花键连接在焊机轴顶尖（3）上。

6.根据权利要求4或5所述的复合式转动焊接夹具，其特征在于：所述支架（1）为两个，该两个支架（1）分别支撑花键轴（A）的前部和后部。

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