CN110860838A - 一种用于油杯焊接的定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于油杯焊接的定位夹具，该定位夹具包括工作台，该工作台的台面上并列设置有两个用于竖向倾斜放置油杯的工位，各工位均包括上仿形块、中间仿形块、下支撑座、上压块、夹紧块、旋转气缸以及压紧气缸。与现有技术相比，本发明结构简单，其中，上仿形块用于支撑油杯的上端，并且能使油杯的上斜端板的外表面呈水平状，从而方便焊接操作，中间仿形块支撑油杯的中部，油杯的下斜端板的外表面的下支撑座的下支撑板相抵，最后，上压块将油杯的上斜端板压紧在上仿形块上，夹紧块夹紧油杯的上端，从而将油杯稳固的定位，方便焊接。

Description

一种用于油杯焊接的定位夹具

技术领域

本发明涉及焊接辅助工装领域，尤其涉及一种用于油杯焊接的定位夹具。

背景技术

油杯是吸油烟机中的一个重要部件，用于收集吸收和冷凝在吸油烟机内部的油污。这种油杯一般呈条形的盒状结构，包括底面、左右侧面和前后端面。目前，高端吸油烟机的油杯一般由不锈钢材质制成，由于不锈钢材质的特殊性，油杯的左右侧面与前后端面之间的连接处需要焊接形成焊接位。

现有的油杯焊接设备结构复杂，如专利号为ZL201420078943.1(授权公告号为CN203751521U)的中国实用新型专利公开了一种油杯焊接设备，包括专焊机和工装夹具，该工装夹具包括由两夹具，每一夹具均包括内仿形支撑机构和压紧机构，内仿形支撑机构的形状与油杯的内部形状相适配，油杯的两端可支撑在两内仿形支撑机构上，压紧机构将油杯压紧，以便激光输出头对油杯进行焊接。

此外，现有的用于油杯焊接的定位夹具一般仅适用于端面与侧面垂直的油杯，当端面相对于侧面倾斜时，现有的定位夹具无法满足需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种结构简单并适用于斜油杯的用于油杯焊接的定位夹具。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于油杯焊接的定位夹具，所述油杯包括U型杯身和分别设置在该U型杯身两个开口端的斜端板，上述U型杯身包括底板和固定在该底板两侧的侧板，其特征在于，所述定位夹具包括工作台，该工作台上设置有至少一个用于放置油杯的工位，各工位均包括

上仿形块，用于供油杯的上斜端板的内表面搁置并能使该上斜端板的外表面呈水平状态，并且，伸入油杯的上仿形块部分的外形与油杯内腔匹配；

上压块，用于压紧搁置在上述上仿形块上的上斜端板的外表面；

旋转气缸，驱动上述上压块旋转并能驱动该上压块上下移动，且该上压块下移时能将上斜端板压紧在上仿形块上；

夹紧块，其具有外形与U型杯身的斜截面外形相匹配的夹持口；

压紧气缸，驱动上述夹紧块而使上述夹紧块的夹持口能夹紧或松开油杯；

中间仿形块，用于供上述底板中部的内表面斜靠，并且，伸入油杯的中间仿形块部分的自由端的外形与油杯内腔相匹配，上述工作台的台面上固定有第一安装架，上述中间仿形块安装在该第一安装架上，且该中间仿形块能相对于油杯前后移动并通过紧固件与第一安装架固定；以及

下支撑座，具有供油杯的下斜端板的外表面搁置的下支撑板，且当下斜端板搁置在该下支撑板时，该下支撑板具有沿油杯的放置方向向上移动的趋势。

为方便调整油杯的放置角度，所述中间仿形块的第一端通过第一腰型孔与第一安装架连接，第二端伸入油杯的内腔中，当中间仿形块通过第一腰型孔相对于第一安装架移动时，其能同时相对于油杯前后移动。这样通过移动中间仿形块即能调整油杯放置的倾斜角度，使得本工装能适用于多种不同长度规格的油杯。

为避免中间仿形块的挤压力对油杯的内部结构稳定性造成影响，所述中间仿形块的第二端中，其自由端与油杯内腔相匹配，而剩余部分与油杯内腔之间留有间隙。

为更好地支撑油杯的下端，并且能避免油杯的焊接面出现高低差，所述下支撑座还包括固定在工作台的台面上的支撑底板，该下支撑板与支撑底板之间支撑有能使该上支撑板保持上移趋势的弹簧。

为能更好地对油杯进行定位，所述支撑底板上分别固定有第一导向定位块和第二导向定位块，而所述下支撑板上分别开设第一导向口和第二导向口，上述第一导向定位块和第二导向定位块分别穿设在第一导向口和第二导向口中，且该第一导向定位块和第二导向定位块分别具有与上述对应侧板的外表面相匹配的第一导向面和第二导向面，当油杯的下端板抵靠于上述下支撑板时，下支撑板沿第一导向定位块和第二导向定位块向下移动，且第一导向面和第二导向面分别与油杯的对应侧板的外表面相抵。这样当油杯的下斜端板与下支撑板相抵时，下支撑板下移，弹簧被压缩，上述第一导向面和第二导向面将油杯导正，同时将油杯夹紧定位。

为使上述夹紧块能适用于多种不同宽度规格的油杯，所述夹持口的一侧侧壁上设置有侧压块，该侧压块通过第二腰型孔与上述侧壁连接，并且该侧压块能通过上述第二腰型孔沿夹持口的宽度方向来回移动并通过紧固件固定。这样能通过调节侧压块来调整夹紧块对油杯夹紧力的大小，既能保证侧板与上斜端板的拼缝能满足焊接的需要，同时也能避免油杯的保护膜因夹紧力过大而碎膜。

作为优先，所述旋转气缸的活塞杆上固定有上安装板，该上安装板的前端螺纹连接有上述上压块，后端螺纹连接有竖向设置的定位杆，该定位杆的自由端固定有定位块，上述工作台的台面具有竖向设置安装块，上述旋转气缸固定在该安装块的一侧侧面上，在旋转气缸驱动上压块将油杯的上斜端板的内表面压紧在上仿形块的状态下，上述定位块与安装块的顶面相抵。通过定位块与安装块的相互左右能平衡掉上压块压紧油杯产生的力，从而能避免连接上压块的轴长时间工作而产生弯曲。

作为优选，所述安装块的另一侧侧面上安装有保护气控制开关，在旋转气缸驱动上压块将油杯的上斜端板的内表面压紧在上仿形块的状态下，上述定位块与安装块的顶面相抵并触压上述保护气控制开关。这样当油杯定位完毕后，定位块能触发保护气控制开关，使得保护气接通，释放保护气，开始焊接，焊接结束后，上压块旋转，定位块放开保护气控制开关，保护气自动断开，与现有技术相比能大大节省保护气。

作为优选，所述工作台的台面上还固定有第二安装架和第三安装架，上述第一安装架设置在第二安装架和第三安装架之间，而上述下支撑座设置在第二安装架的一侧，第三安装架的高度低于第二安装架而高于第一安装架，第二安装架的顶部具有安装斜板，该安装斜板朝第三安装架由上向下倾斜，上述压紧气缸沿安装斜板延伸方向固定在该安装斜板上，其活塞杆上固定有安装端板，而该安装端板与上述夹紧块固定，第三安装架的顶部具有安装平板，上述中间仿形块和安装块均固定在该安装平板上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中各工位均包括上仿形块、中间仿形块、下支撑座、上压块以及夹紧块等，结构简单，其中，上仿形块用于支撑油杯的上端，并且能使油杯的上斜端板的外表面呈水平状态，从而方便焊接操作，中间仿形块支撑油杯的中部，油杯的下斜端板的外表面的下支撑座的下支撑板相抵，最后，上压块将油杯的上斜端板压紧在上仿形块上，夹紧块夹紧油杯的上端，从而将油杯稳固的定位，方便焊接。

附图说明

图1为本发明实施例中定位工装的结构示意图；

图2为图1在另一方向上的结构示意图；

图3为图1在再另一方向上的结构示意图；

图4为图1中Ⅰ部分的放大图；

图5为图2中Ⅱ部分的放大图；

图6为图2中Ⅲ部分的放大图；

图7为图2中Ⅳ部分的放大图；

图8为图3中Ⅴ部分的放大图；

图9为图3中Ⅵ部分的放大图；

图10为图3中Ⅶ部分的放大图；

图11为本发明实施例中第一架体的结构示意图；

图12为本发明实施例中夹紧块的结构示意图；

图13为本发明实施例中油杯的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～13所示，一种用于油杯焊接的定位夹具，本实施例中，上述油杯10为斜油杯，其包括U型杯身100和分别设置在该U型杯身100两个开口端的斜端板103,104，上述U型杯身100包括底板101和固定在该底板101两侧的侧板102。

上述定位夹具包括工作台1，该工作台1的台面上并列设置有两个用于竖向倾斜放置油杯10的工位A,B，各工位均包括上仿形块51、中间仿形块52、下支撑座9、上压块84、夹紧块6、旋转气缸8以及压紧气缸7。其中，上仿形块51用于供油杯10的上斜端板103的内表面搁置并能使该上斜端板103的外表面呈水平状态，并且，伸入油杯 10的上仿形块51部分的外形与油杯10内腔匹配；中间仿形块52用于供上述底板101 中部的内表面斜靠，并且，伸入油杯10的中间仿形块52部分的自由端的外形与油杯10 内腔相匹配。下支撑座9具有供油杯10的下斜端板104的外表面搁置的下支撑板91，该下支撑板91具有沿油杯10的放置方向向上移动的趋势；上压块84用于压紧搁置在上述上仿形块51上的上斜端板103的外表面，并且该上压块84的压紧部面积小于下斜端板104的外表面面积，并且上压块84压紧在上斜端板103上后能使上斜端板103的边缘线外露；旋转气缸8能驱动上述上压块84作旋转90度并能驱动该上压块84上下移动，且该上压块84下移时能将上斜端板103压紧在上仿形块51上；夹紧块6具有外形与U型杯身100的斜截面外形相匹配的夹持口61；压紧气缸7能驱动上述夹紧块6而使上述夹紧块6的夹持口61能夹紧或松开油杯10的上端。

进一步，上述工作台1的台面上分别设置有两个第一安装架2、第二安装架3、第三安装架4以及两个下支撑座9，该下支撑座9、第二安装架3、第一安装架2以及第三安装架4依次设置，并且下支撑座9、第一安装架2、第三安装架4以及第二安装架3 的高度依次升高。其中，各第一安装架2上分别设置有一个上述中间仿形块52，第二安装架3的顶部具有安装斜板31，该安装斜板31朝第三安装架4由上向下倾斜，且该安装斜板31上并列设置有两个上述压紧气缸7，各压紧气缸7的活塞杆上分别固定有安装端板71，而各安装端板71上分别固定有一个上述夹紧块6，而第三安装架4的顶部具有安装平板41，该安装平板41上分别设置有两个上述上仿形块51和两个上述旋转气缸 8，各旋转气缸8上分别设置有一个上述夹紧块6。这样各下支撑座9、第一安装架2、压紧气缸7、上仿形块51以及旋转气缸8分别对应，从而在工作台1的台面上形成两个工位A,B，各工位上均可以定位一个油杯10，即该夹具可同时加持两个油杯10，大大提升了工作效率。

为方便调整油杯10的放置角度，上述中间仿形块52的第一端521通过两个第一腰型孔521a与第一安装架2连接，第二端522伸入油杯10的内腔中，当中间仿形块52 通过第一腰型孔521a相对于第一安装架2移动时，其能同时相对于油杯10前后移动。这样通过移动中间仿形块52即能调整油杯10放置的倾斜角度，使得本工装能适用于多种不同长度规格的油杯10。此外，为避免中间仿形块52的挤压力对油杯10的内部结构稳定性造成影响，上述中间仿形块52的第二端522中，其自由端与油杯10内腔相匹配，而剩余部分与油杯10内腔之间留有间隙，本实施例中，中间仿形块52的中部的一侧形成有缺口523，从而使其与油杯10内腔之间形成间隙。

上述下支撑座9还包括固定在工作台1的台面上的支撑底板92，本实施例中，该支撑底板92与上述下支撑板91平行设置，并且均由外向内倾斜向下设置，为使底板101 能更加稳固地固定在台面上，支撑底板92的下端弯折并插入开设在台面上的对应插槽 15中并通过紧固件(未示出)固定。该下支撑板91与支撑底板92之间支撑有能使该上支撑板保持上移趋势的弹簧95，从而能更好地支撑油杯10的下端，并且能避免油杯10 的焊接面出现高低差。进一步，为能更好地对油杯10进行定位，上述支撑底板92上分别固定有第一导向定位块93和第二导向定位块94，而上述下支撑板91上分别开设第一导向口91a和第二导向口91b，上述第一导向定位块93和第二导向定位块94分别穿设在第一导向口91a和第二导向口91b中，且该第一导向定位块93和第二导向定位块94 分别具有与上述对应侧板102的外表面相匹配的第一导向面931和第二导向面941，当油杯10的下端板抵靠于上述下支撑板91时，下支撑板91沿第一导向定位块93和第二导向定位块94向下移动，且第一导向面931和第二导向面941分别与油杯10的对应侧板102的外表面相抵。这样当油杯10的下斜端板104与下支撑板91相抵时，下支撑板 91下移，弹簧95被压缩，上述第一导向面931和第二导向面941将油杯10导正，同时将油杯10夹紧定位。

为使上述夹紧块6能适用于多种不同宽度规格的油杯10，上述夹持口61的一侧侧壁上设置有侧压块14，该侧压块14通过第二腰型孔141与上述侧壁连接，并且该侧压块14能通过上述第二腰型孔141沿夹持口61的宽度方向来回移动并通过紧固件(未示出)固定。这样能通过调节侧压块14来调整夹紧块6对油杯10夹紧力的大小，既能保证侧板102与上斜端板103的拼缝能满足焊接的需要，同时也能避免油杯10的保护膜因夹紧力过大而碎膜。

作为优先，上述旋转气缸8的活塞杆上固定有上安装板81，该上安装板81的前端螺纹连接有上述上压块84，后端螺纹连接有竖向设置的定位杆82，该定位杆82的自由端固定有定位块85，上述工作台1的台面具有竖向设置安装块11，上述旋转气缸8固定在该安装块11的一侧侧面上，在旋转气缸8驱动上压块84将油杯10的上斜端板103 的内表面压紧在上仿形块51的状态下，上述定位块85与安装块11的顶面相抵。通过定位块85与安装块11的相互作用能平衡掉上压块84压紧油杯10产生的力，从而能避免连接上压块84的轴长时间工作而产生弯曲。

本发明中的油杯10为不锈钢材质，为避免在焊接过程中产生黄斑，因此在焊接过程中需要通入保护气，现在技术中，焊接的整个过程中，保护气一直处于接通状态，这样会导致保护气的浪费。因此本实施例中安装块11的另一侧侧面上安装有保护气控制开关12，在旋转气缸8驱动上压块84将油杯10的上斜端板103的内表面压紧在上仿形块51的状态下，上述定位块85与安装块11的顶面相抵并触压上述保护气控制开关12。这样当油杯10定位完毕后，定位块85能触发保护气控制开关12，使得保护气接通，释放保护气，开始焊接，焊接结束后，上压块84旋转90度，定位块85放开保护气控制开关12，保护气自动断开，与现有技术相比能大大节省保护气。

本发明中定位工装的工作过程：

首先将油杯10的上端卡入上仿形块51，调整中间仿形块52的位置，使油杯10的上斜端板103的外表面呈水平状态，使得油杯10的下斜端板104与下支撑板91相抵，并通过第一导向定位块93和第二导向定位块94将油杯10正位，最后上压块84将油杯 10的上斜端板103压紧在上仿形块51上，夹紧块6夹紧油杯10的上端，同时定位块 85触发保护气控制开关12，使得保护气接通，释放保护气，开始焊接。

焊接结束后，旋转气缸8使上压块84旋转90度，定位块85放开保护气控制开关 12，保护气自动断开，同时压紧气缸7驱动夹紧块6移动，夹紧块6放开油杯10，由下至上依次从下支撑座9、中间仿形块52以及上仿形块51上取下油杯10即可。

本发明中油杯10的上、下斜端板103，104为相对概念，操作过程中位于上方并处于待焊接状态的一端为上端，则其斜端板为上斜端板103，而另一端为下端，则其斜端板为下斜端板104。

Claims (9)

1.一种用于油杯焊接的定位夹具，所述油杯(10)包括U型杯身(100)和分别设置在该U型杯身(100)两个开口端的斜端板(103,104)，上述U型杯身(100)包括底板(101)和固定在该底板(101)两侧的侧板(102)，其特征在于，所述定位夹具包括工作台(1)，该工作台(1)的台面上设置有至少一个用于放置油杯(10)的工位(A,B)，各工位均包括

上仿形块(51)，用于供油杯(10)的上斜端板(103)的内表面搁置并能使该上斜端板(103)的外表面呈水平状态，并且，伸入油杯(10)的上仿形块(51)部分的外形与油杯(10)内腔相匹配；

上压块(84)，用于压紧搁置在上述上仿形块(51)上的上斜端板(103)的外表面；

旋转气缸(8)，驱动上述上压块(84)旋转并能驱动该上压块(84)上下移动，且该上压块(84)下移时能将上斜端板(103)压紧在上仿形块(51)上；

夹紧块(6)，其具有外形与U型杯身(100)的斜截面外形相匹配的夹持口(61)；

压紧气缸(7)，驱动上述夹紧块(6)而使上述夹紧块(6)的夹持口(61)能夹紧或松开油杯(10)的上端；

中间仿形块(52)，用于供上述底板(101)中部的内表面斜靠，并且，伸入油杯(10)的中间仿形块(52)部分的自由端的外形与油杯(10)内腔相匹配，上述工作台(1)的台面上固定有第一安装架(2)，上述中间仿形块(52)安装在该第一安装架(2)上，且该中间仿形块(52)能相对于油杯(10)前后移动并通过紧固件与第一安装架(2)固定；以及

下支撑座(9)，具有供油杯(10)的下斜端板(104)的外表面搁置的下支撑板(91)，且当下斜端板(104)搁置在该下支撑板(91)时，该下支撑板(91)具有沿油杯(10)的放置方向向上移动的趋势。

2.如权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述中间仿形块(52)的第一端(521)通过第一腰型孔(521a)与第一安装架(2)连接，第二端(522)伸入油杯(10)的内腔中，当中间仿形块(52)通过第一腰型孔(521a)相对于第一安装架(2)移动时，其能同时相对于油杯(10)前后移动。

3.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述中间仿形块(52)的第二端(522)中，其自由端与油杯(10)内腔相匹配，而剩余部分与油杯(10)内腔之间留有间隙。

4.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述下支撑座(9)还包括固定在工作台(1)的台面上的支撑底板(92)，该下支撑板(91)与支撑底板(92)之间支撑有能使该上支撑板保持上移趋势的弹簧(95)。

5.如权利要求4所述的定位夹具，其特征在于，所述支撑底板(92)上分别固定有第一导向定位块(93)和第二导向定位块(94)，而所述下支撑板(91)上分别开设第一导向口(91a)和第二导向口(91b)，

上述第一导向定位块(93)和第二导向定位块(94)分别穿设在第一导向口(91a)和第二导向口(91b)中，且该第一导向定位块(93)和第二导向定位块(94)分别具有与上述对应侧板(102)的外表面相匹配的第一导向面(931)和第二导向面(941)，

当油杯(10)的下斜端板(104)抵靠于上述下支撑板(91)时，下支撑板(91)沿第一导向定位块(93)和第二导向定位块(94)向下移动，且第一导向面(931)和第二导向面(941)分别与油杯(10)的对应侧板(102)的外表面相抵。

6.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述夹持口(61)的一侧侧壁上设置有侧压块(14)，该侧压块(14)通过第二腰型孔(141)与上述侧壁连接，并且该侧压块(14)能通过上述第二腰型孔(141)沿夹持口(61)的宽度方向来回移动并通过紧固件固定。

7.如权利要求2所述的定位夹具，其特征在于，所述旋转气缸(8)的活塞杆上固定有上安装板(81)，该上安装板(81)的前端螺纹连接有上述上压块(84)，后端螺纹连接有竖向设置的定位杆(82)，该定位杆(82)的自由端固定有定位块(85)，

上述工作台(1)的台面具有竖向设置的安装块(11)，上述旋转气缸(8)固定在该安装块(11)的一侧侧面上，在旋转气缸(8)驱动上压块(84)将油杯(10)的上斜端板(103)的内表面压紧在上仿形块(51)的状态下，上述定位块(85)与安装块(11)的顶面相抵。

8.如权利要求7所述的定位夹具，其特征在于，所述安装块(11)的另一侧侧面上安装有保护气控制开关(12)，在旋转气缸(8)驱动上压块(84)将油杯(10)的上斜端板(103)的内表面压紧在上仿形块(51)的状态下，上述定位块(85)与安装块(11)的顶面相抵并触压上述保护气控制开关(12)。

9.如权利要求1～8所述的定位夹具，其特征在于，所述工作台(1)的台面上还固定有第二安装架(3)和第三安装架(4)，上述第一安装架(2)设置在第二安装架(3)和第三安装架(4)之间，而上述下支撑座(9)设置在第二安装架(3)的一侧，

第三安装架(4)的高度低于第二安装架(3)而高于第一安装架(2)，第二安装架(3)的顶部具有安装斜板(31)，该安装斜板(31)朝第三安装架(4)由上向下倾斜，上述压紧气缸(7)沿安装斜板(31)延伸方向固定在该安装斜板(31)上，其活塞杆上固定有安装端板(71)，而该安装端板(71)与上述夹紧块(6)固定，

第三安装架(4)的顶部具有安装平板(41)，上述中间仿形块(52)和安装块(11)均固定在该安装平板(41)上。

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