CN111590201A - 一种细钢丝脉冲激光对焊夹具 - Google Patents

Abstract

本发明一种细钢丝脉冲激光对焊夹具，属于钢丝焊接领域；包括固定底座、三维调节装置、旋转调节装置、大槽板、小槽板和压夹，所述固定底座包括平面底板和支撑台，所述支撑台固定于平面底板的一侧，用于安装小槽板；所述三维调节装置固定于平面底板的另一侧，所述大槽板通过旋转调节装置水平安装于三维调节装置正上方，压夹用于压紧固定钢丝；通过小槽板与大槽板上对接端口的不同组合，实现焊接钢丝在0°到90°范围内的任意角度对中；在大小槽板正反面对称加工多个相同的V形固定槽道，当某个固定槽道多次使用后因高温变形或被焊材堵塞后可以重新安装槽板，以使用新的槽道，方便多次使用。

Description

一种细钢丝脉冲激光对焊夹具

技术领域

本发明属于钢丝焊接领域，具体涉及一种细钢丝脉冲激光对焊夹具。

背景技术

细钢丝对焊时，钢丝的对中精度是焊接质量的重要保证。目前在对焊直径1mm以下的钢丝时，钢丝的焊前对中通常是通过把钢丝放入固定孔道来实现的。

专利CN205702893U公开了一种细钢丝对焊装置，由于使用封闭的固定孔道完成对中，无法实现钢丝在0°到90°范围内的任意角度对焊；且当钢丝端口形状不规则或端口发生变形时，难以保证脉冲激光焊对细钢丝的对中精度要求，影响对焊质量。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明设计了一种针对直径小于1mm细钢丝的脉冲激光对焊夹具，通过外力将钢丝压在V形槽内实现钢丝的固定，细钢丝的一端固定在小槽板上，另一端放置于固定在可旋转的三维调节机构的大槽板上，通过小槽板与大槽板上对接端口的不同组合，实现在0°到90°范围内的任意角度对中；调节可旋转的三维机构，可保证不规则或变形端口细钢丝的精确对中。

本发明的技术方案是：一种细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：包括固定底座、三维调节装置、旋转调节装置、大槽板、小槽板和压夹，所述固定底座包括平面底板和支撑台，所述支撑台固定于平面底板的一侧，用于安装小槽板；所述三维调节装置固定于平面底板的另一侧，所述大槽板通过旋转调节装置水平安装于三维调节装置正上方，所述三维调节装置和旋转调节装置分别用于调整大槽板的XYZ方向和水平旋转角度；

所述小槽板为长方体的块状结构，通过螺钉水平固定于所述支撑台上方的卡槽内，其上、下表面均为正方形，且均沿正方形中心线开有两条V形槽，用于放置待焊接钢丝的一段；

所述大槽板为长方体的块状结构，在其上、下表面均为正方形，并各开有3条V形槽，用于放置待焊接钢丝的另一段；所述大槽板上表面的一条V形槽沿正方形的一条对角线开设，另两条V形槽分别开设在正方形两条相对边的边缘处；相对边的两条V形槽的一侧端口位于另一条对角线的顶角处，另一侧端口避免与对角线上的V形槽干涉或相交；所述大槽板下表面的三条V形槽与其上表面的V形槽对称且结构相同；

所述压夹包括夹头和两个夹板，一侧夹板通过轨道槽安装于所述支撑台上表面，能够沿所述轨道槽滑动，另一侧夹板位于其上方；所述夹头为平板结构，固定于另一侧夹板的头部，并位于所述小槽板和大槽板相通的V形槽上方，压紧时能够与所述支撑台上表面完全贴合，用于将所述小槽板和大槽板V形槽内的钢丝压紧固定；所述夹头上开有焊接窗口，通过滑动所述一侧夹板调整焊接窗口的位置。

本发明的进一步技术方案是：所述小槽板上表面其中一条V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁平齐，另一条V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁成45°角；所述小槽板下表面的两条V形槽与其上表面的V形槽对称且结构相同。

本发明的进一步技术方案是：所述大槽板位于对角线上的V形槽的两侧端口截面均与此条对角线垂直；相对边上的V形槽，其位于顶角处的端口截面与槽底边所在直线成45°角。

本发明的进一步技术方案是：所述大槽板周向的4个棱角均为圆倒角，能够保证和小槽板的对接端口在不同角度配合时的无间隙接触，同时便于旋转调节时端口的配合过渡。

本发明的进一步技术方案是：所述大槽板、小槽板、压夹均采用2024铝合金制造。

本发明的进一步技术方案是：所述固定底座使用Q235碳钢材料。

本发明的进一步技术方案是：所述三维调节装置的调节精度为0.01mm。

本发明的进一步技术方案是：所述旋转调节装置的调节精度为5′。

有益效果

本发明的有益效果在于：该装置包括固定底座、三维调节装置、旋转调节装置、大槽板、小槽板、压夹、轨道槽、焊接窗口、V形槽。采用V形槽配合压夹可保证钢丝的牢固固定；钢丝的一端固定，另一端放置于可旋转的三维调节机构上，通过调节可保证不规则或变形端口细钢丝的精确对中；通过小槽板与大槽板上对接端口的不同组合，实现在0°到90°范围内的任意角度对中；槽板使用激光反射率较高的2024铝合金制造，减少激光焊接时对V形槽的损伤，可延长槽板的使用寿命；在大小槽板正反面对称加工多个相同的V形固定槽道，当某个固定槽道多次使用后因高温变形或被焊材堵塞后可以重新安装槽板，以使用新的槽道，方便多次使用。

本发明优选方案中所述大槽板位于对角线上的V形槽的两侧端口截面均与此条对角线垂直的情况下，用于钢丝呈0°至20°对焊；相对边上的V形槽，其位于顶角处的端口截面与槽底边所在直线成45°角的情况下，用于钢丝呈20°至90°对焊。所述小槽板中V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁平齐的情况下，在配合大槽板对角线上的V形槽使用时，可用于对焊呈0°至20°的钢丝；在配合大槽板边缘上的V形槽使用时，可对焊呈20°至45°的钢丝；小槽板另一条V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁成45°角的情况下，与大槽板边缘上的V形槽配合使用时可对焊呈45°至90°的钢丝；钢丝呈0°至90°对中时，可通过旋转调节装置3与三维调节装置2实现精确调节。

附图说明

图1为本发明细钢丝脉冲激光对焊夹具的结构示意图。

图2为本发明细钢丝脉冲激光对焊夹具的右视图。

图3为图2的A-A视图。

图4为本发明细钢丝脉冲激光对焊夹具中固定底座的结构示意图。

图5为本发明细钢丝脉冲激光对焊呈20°以下钢丝时大槽板与小槽板的配合俯视图。

图6为本发明细钢丝脉冲激光对焊呈20°至45°钢丝时大槽板与小槽板的配合俯视图。

图7为本发明细钢丝脉冲激光对焊呈45°至90°钢丝时大槽板与小槽板的配合俯视图。

图8为本发明大槽板立体图。

图9为本发明大槽板剖面图。

图10为本发明小槽板立体图。

图11为本发明小槽板俯视图。

附图标记说明：1-固定底座、2-三维调节装置、3-旋转调节装置、4-大槽板、5-小槽板、6-压夹、7-轨道槽、8-焊接窗口、9-第一V形槽、10-第二V形槽、11-第三V形槽、12-第四V形槽。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

参照图1-4所示。本发明提供了一种细钢丝脉冲激光对焊夹具，包括固定底座1、三维调节装置2、旋转调节装置3、大槽板4、小槽板5、压夹6。固定底座1包括平面底板和支撑台，所述支撑台固定于平面底板的一侧，用于安装小槽板5；三维调节装置2固定于平面底板的另一侧，大槽板4通过旋转调节装置3水平安装于三维调节装置2正上方，三维调节装置2和旋转调节装置3分别用于调整大槽板的XYZ方向和水平旋转角度；

参照图10所示，小槽板5为长方体的块状结构，其上、下表面均为正方形，且均沿正方形中心线开有两条V形槽11和12，用于放置待焊接钢丝的一段；

参照图8和9所示，大槽板4为长方体的块状结构，在其上、下表面均为正方形，并各开有3条V形槽，用于放置待焊接钢丝的另一段；大槽板4上表面的V形槽10沿正方形的一条对角线开设，另两条V形槽9分别开设在正方形两条相对边的边缘处；两条V形槽9的一侧端口位于另一条对角线的顶角处，另一侧端口避免与V形槽10干涉或相交；大槽板4下表面的三条V形槽与其上表面的V形槽对称且结构相同；

所述大槽板4和小槽板5上均加工V形钢丝固定槽，配合压夹6可保证钢丝的牢固固定；将小槽板5通过4个螺钉固定于固定底座1上方的卡槽内，再将大槽板4用4个螺钉固定于旋转调节装置3上部，而旋转调节装置3下部也通过4个螺钉紧固于三维调节装置2上部，三维调节装置2通过4个螺钉固定于固定底座1；在形状对称的大槽板4与小槽板5的正反面上分别开有多个V形固定槽，因此固定槽在多次使用后因高温变形或被焊材堵塞后可以重新调整安装槽板，以使用新的槽道，方便单个槽板的多次使用；大槽板4周向的4个棱角设计成圆角，既可以保证对接端口在不同角度配合时的无间隙接触，又便于旋转调节时端口的配合过渡。

参照图5、6、7所示，大槽板4位于对角线上的V形槽10的两侧端口截面均与此条对角线垂直的情况下，用于钢丝呈0°至20°对焊；相对边上的V形槽9，其位于顶角处的端口截面与槽底边所在直线成45°角的情况下，用于钢丝呈20°至90°对焊。小槽板5中V形槽11的两侧端口截面均与端口所在的侧壁平齐的情况下，在配合大槽板对角线上的V形槽10使用时，可用于对焊呈0°至20°的钢丝；在配合大槽板4边缘上的V形槽9使用时，可对焊呈20°至45°的钢丝；小槽板5另一条V形槽12的两侧端口截面均与端口所在的侧壁成45°角的情况下，与大槽板4边缘上的V形槽9配合使用时可对焊呈45°至90°的钢丝；钢丝呈0°至90°对中时，可通过旋转调节装置3与三维调节装置2实现精确调节。

参照图11所示，小槽板5的第四V形槽12两端口处的一侧壁与其端口所在截面呈20°～30°夹角，能够保证和大槽板4的第一V形槽9的端口对接时无干涉，且旋转平滑。

压夹6安装于固定底座1上部的轨道槽7上，可沿对接V形槽的方向移动，便于调整钢丝的压紧区域和焊接窗口的位置；压夹6可直接插入固定底板上部的轨道槽7，其安装方便，可在调整好对焊接头后进行安装，以便于对焊接头的对中调整。

焊接时，先根据对中角度的要求，选择合适的大槽板4和小槽板5配合端口。然后将一端钢丝放置于小槽板5与固定底座1上方的V形槽内，再粗调三维调节装置2与旋转调节装置3，并将另一端钢丝放置于大槽板4上部的V形槽内，根据情况对三维调节装置2与旋转调节装置3进行微调，完成焊接接头的对中。此时在固定底座1上部的轨道槽7安装压夹6，沿轨道槽7移动压夹6，使焊接位置位于压夹6压板上的焊接窗口8中部，并将两端钢丝紧压于V形槽内，最终使用激光完成钢丝的对焊。

所述固定底座使用Q235碳钢材料。

所述大槽板、小槽板、压夹均使用2024铝合金。

所述三维调节装置可市购调节精度为0.01mm的调节装置。

所述旋转调节装置可市购精度5′的调节装置。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：包括固定底座、三维调节装置、旋转调节装置、大槽板、小槽板和压夹，所述固定底座包括平面底板和支撑台，所述支撑台固定于平面底板的一侧，用于安装小槽板；所述三维调节装置固定于平面底板的另一侧，所述大槽板通过旋转调节装置水平安装于三维调节装置正上方，所述三维调节装置和旋转调节装置分别用于调整大槽板的XYZ方向和水平旋转角度；

所述小槽板为长方体的块状结构，通过螺钉水平固定于所述支撑台上方的卡槽内，其上、下表面均为正方形，且均沿正方形中心线开有两条V形槽，用于放置待焊接钢丝的一段；

所述大槽板为长方体的块状结构，在其上、下表面均为正方形，并各开有3条V形槽，用于放置待焊接钢丝的另一段；所述大槽板上表面的一条V形槽沿正方形的一条对角线开设，另两条V形槽分别开设在正方形两条相对边的边缘处；相对边的两条V形槽的一侧端口位于另一条对角线的顶角处，另一侧端口避免与对角线上的V形槽干涉或相交；所述大槽板下表面的三条V形槽与其上表面的V形槽对称且结构相同；

所述压夹包括夹头和两个夹板，一侧夹板通过轨道槽安装于所述支撑台上表面，能够沿所述轨道槽滑动，另一侧夹板位于其上方；所述夹头为平板结构，固定于另一侧夹板的头部，并位于所述小槽板和大槽板相通的V形槽上方，压紧时能够与所述支撑台上表面完全贴合，用于将所述小槽板和大槽板V形槽内的钢丝压紧固定；所述夹头上开有焊接窗口，通过滑动所述一侧夹板调整焊接窗口的位置。

2.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述小槽板上表面其中一条V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁平齐，另一条V形槽的两侧端口截面均与端口所在的侧壁成45°角；所述小槽板下表面的两条V形槽与其上表面的V形槽对称且结构相同。

3.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述大槽板位于对角线上的V形槽的两侧端口截面均与此条对角线垂直；相对边上的V形槽，其位于顶角处的端口截面与槽底边所在直线成45°角。

4.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述大槽板周向的4个棱角均为圆倒角，能够保证和小槽板的对接端口在不同角度配合时的无间隙接触，同时便于旋转调节时端口的配合过渡。

5.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述大槽板、小槽板、压夹均采用2024铝合金制造。

6.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述固定底座使用Q235碳钢材料。

7.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述三维调节装置的调节精度为0.01mm。

8.根据权利要求1所述细钢丝脉冲激光对焊夹具，其特征在于：所述旋转调节装置的调节精度为5′。

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