CN112264745A - 一种应用于异种材料焊接的工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于异种材料焊接的工装夹具，包括底座；结构一致的第一夹持机构、第二夹持机构；升降机构，其设置在底座的一侧，且与第一夹持机构连接，并带动第一夹持机做Z轴方向的升降运动；依次连接的旋转机构、支撑机构、伸缩机构、第二夹持机构；旋转机构适于带动第二夹持机构绕Z轴发生转动；支撑机构适于带动第二夹持机构绕X轴发生转动；伸缩机构适于带动第二夹持机构绕Y、Z轴发生转动；在本方案中第一夹持机构、第二夹持机构在相应机构的带动做多角度的运动，实现了两材料不同角度的焊接。

Description

一种应用于异种材料焊接的工装夹具

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种应用于异种材料焊接的工装夹具。

背景技术

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。

在焊接时通常需要利用夹具对材料进行固定，依靠夹具对材料夹持的稳定性提高焊接效果，但是现有的夹具在夹持完成后，需要调节焊接位置时只能将材料重新拆卸，使用存在不足，为此我们提出一种应用于异种材料焊接的工装夹具。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现两材料不同角度的焊接；

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明是一种应用于异种材料焊接的工装夹具，包括底座；结构一致的第一夹持机构、第二夹持机构；升降机构，其设置在底座的一侧，且与第一夹持机构连接，并带动第一夹持机做Z轴方向的升降运动；依次连接的旋转机构、支撑机构、伸缩机构、第二夹持机构；旋转机构适于带动第二夹持机构绕Z轴发生转动；支撑机构适于带动第二夹持机构绕X轴发生转动；伸缩机构适于带动第二夹持机构绕Y、Z轴发生转动。

进一步，升降机构包括第一壳体，第一壳体的内部固定有固定板，固定板上转动连接有第一螺纹杆，第一螺纹杆的顶部通过螺纹连接有螺纹套，螺纹套贯穿第一壳体的顶部并固定有活动板，活动板与第一壳体滑动连接，第一螺纹杆的底部固定套接有第一锥齿轮，第一壳体的侧面贯穿有第一转轴，第一转轴上固定有第二直齿轮，夹持机构固定在活动板的侧面。

进一步，第一螺纹杆上固定套接有限位环，限位环的数量为两个，两个限位环分别位于固定板的两侧，第一螺纹杆的侧面固定有转盘。

进一步，活动板的内部的两端固定有导向轴，导向轴插入第一壳体的内部并与第一壳体滑动连接，导向轴与第一壳体之间安装有滑套。

进一步，旋转机构包括第二壳体，第二壳体的侧面安装有第一电机，第一电机的输出轴插入第二壳体的内部并连接有蜗杆，第二壳体的顶部转动连接有安装座，安装座的底部固定有第二转轴，第二转轴上固定套接有蜗轮，支撑机构安装在安装座的顶部。

进一步，第二转轴的底部与底座的顶部转动连接，蜗杆与蜗轮啮合传动。

进一步，支撑机构包括支撑柱，支撑柱底部的两侧固定有安装板，安装板的侧面固定有第三转轴，第三转轴与旋转机构转动连接，旋转机构的侧面安装有第二电机，第二电机的输出轴与第三转轴固定，支撑柱的顶部转动连接有第四转轴，第四转轴上固定套接有第四锥齿轮，支撑柱的顶部安装有第三电机，第三电机的输出轴的顶部固定有第三锥齿轮，伸缩机构固定在第四转轴上。

进一步，伸缩机构包括第一安装套，第一安装套的内部固定有固定臂，固定臂的侧面安装有第四电机，第四电机的输出轴贯穿固定臂并固定有活动臂，活动臂的侧面安装有第五电机，第五电机的输出轴贯穿活动臂并固定有第二安装套，第二安装套侧面安装有第六电机，第六电机贯穿第二安装套并固定有连接杆，第二夹持机构固定在连接杆上。

进一步，述第一或第二夹持机构包括固定座，固定座的侧面固定有第一夹板，固定座的侧面开设有滑槽，固定座的顶部安装有第二螺纹杆，第二螺纹杆插入滑槽的内部并通过螺纹连接有第二夹板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用时，通过夹持机构将材料夹住固定，旋转螺纹杆，螺纹杆通过螺纹传动带动第二夹板沿着螺纹杆的轴向运动，第二夹板和第一夹板将材料夹紧，首先操作者通过转盘旋转第一转轴，第一转轴通过第二锥齿轮的啮合转动带动第一螺纹杆，第一螺纹杆带动活动板，在此过程中活动板带动导向轴在滑套的内部滑动，活动板带动夹持机构调整材料的位置，方便不同身高的操作者进行材料焊接，提高使用的便捷性；

2、当需要将材料以不同角度焊接时，首先启动第一电机，第一电机带动蜗杆，蜗杆通过啮合传动带动蜗轮，蜗轮带动第二转轴，第二转轴带动安装座，安装座带动支撑机构，启动第二电机，第二电机带动第三转轴，第三转轴带动安装板，安装板带动支撑柱，启动第三电机，第三电机带动第三锥齿轮，第三锥齿轮通过啮合传动带动第四锥齿轮，第四锥齿轮带动伸缩机构，启动第四电机，第四电机的输出轴带动活动臂，活动臂带动第二安装套，第二安装套带动连接杆，启动第六电机，第六电机的输出轴通过连接杆带动夹持机构转动，夹持机构对材料进行位置调节，方便两个材料以不同角度进行焊接，无需拆卸材料进行调节，使用十分方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提出的一种应用于异种材料焊接的工装夹具的结构示意图；

图2为本发明提出的一种应用于异种材料焊接的工装夹具的升降机构的剖视图；

图3为本发明提出的一种应用于异种材料焊接的工装夹具的支撑机构的安装示意图；

图4为本发明提出的一种应用于异种材料焊接的工装夹具的伸缩机构的安装示意图；

图5为本发明提出的一种应用于异种材料焊接的工装夹具的A部分放大示意图。

图中：1底座、21第一壳体、22固定板、23第一螺纹杆、24螺纹套、25活动板、26第一锥齿轮、27第一转轴、28第二锥齿轮、29转盘、211导向轴、212滑套、31第二壳体、32第一电机、33蜗杆、34第二转轴、35蜗轮、36安装座、41支撑柱、42第三转轴、43安装板、44第二电机、45第三电机、46第三锥齿轮、47第四转轴、48第四锥齿轮、51第一安装套、52固定臂、53第四电机、54活动臂、55第五电机、56第二安装套、57第六电机、58连接杆、61固定座、62第一夹板、63第二螺纹杆、64第二夹板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

参照图1-5，一种应用于异种材料焊接的工装夹具，包括底座1、升降机构、旋转机构、支撑机构、伸缩机构和夹持机构，升降机构和旋转机构分别安装在底座1的顶部的两端，支撑机构安装在旋转机构的顶部，支撑机构的侧面安装有伸缩机构，夹持机构的数量为两组，两组夹持机构安装在升降机构和伸缩机构的侧面。

具体的，升降机构包括第一壳体21，第一壳体21的内部固定有固定板22，固定板22上转动连接有第一螺纹杆23，第一螺纹杆23的顶部通过螺纹连接有螺纹套24，螺纹套24贯穿第一壳体21的顶部并固定有活动板25，活动板25与第一壳体21滑动连接，第一螺纹杆23的底部固定套接有第一锥齿轮26，第一壳体21的侧面贯穿有第一转轴27，第一转轴27上固定有第二直齿轮28，夹持机构固定在活动板25的侧面，第一螺纹杆23上固定套接有限位环，限位环的数量为两个，两个限位环分别位于固定板22的两侧，第一螺纹杆23的侧面固定有转盘29，活动板25的内部的两端固定有导向轴211，导向轴211插入第一壳体21的内部并与第一壳体21滑动连接，导向轴211与第一壳体21之间安装有滑套212。

具体的，旋转机构包括第二壳体31，第二壳体31的侧面安装有第一电机32，第一电机32的输出轴插入第二壳体31的内部并连接有蜗杆33，第二壳体31的顶部转动连接有安装座36，安装座36的底部固定有第二转轴34，第二转轴34上固定套接有蜗轮35，支撑机构安装在安装座36的顶部，第二转轴34的底部与底座1的顶部转动连接，蜗杆33与蜗轮35啮合传动。

具体的，支撑机构包括支撑柱41，支撑柱41底部的两侧固定有安装板43，安装板43的侧面固定有第三转轴42，第三转轴42与旋转机构转动连接，旋转机构的侧面安装有第二电机44，第二电机44的输出轴与第三转轴42固定，支撑柱41的顶部转动连接有第四转轴47，第四转轴47上固定套接有第四锥齿轮48，支撑柱41的顶部安装有第三电机45，第三电机45的输出轴的顶部固定有第三锥齿轮46，伸缩机构固定在第四转轴47上。

具体的，伸缩机构包括第一安装套51，第一安装套51的内部固定有固定臂52，固定臂52的侧面安装有第四电机53，第四电机53的输出轴贯穿固定臂52并固定有活动臂54，活动臂54的侧面安装有第五电机55，第五电机55的输出轴贯穿活动臂54并固定有第二安装套56，第二安装套56侧面安装有第六电机57，第六电机57贯穿第二安装套56并固定有连接杆58，夹持机构固定在连接杆58上。

具体的，夹持机构包括固定座61，固定座61的侧面固定有第一夹板62，固定座61的侧面开设有滑槽，固定座61的顶部安装有第二螺纹杆63，第二螺纹杆63插入滑槽的内部并通过螺纹连接有第二夹板64。

工作原理：使用时，通过夹持机构将材料夹住固定，旋转螺纹杆63，螺纹杆63通过螺纹传动带动第二夹板64沿着螺纹杆63的轴向运动，第二夹板64和第一夹板62将材料夹紧，首先操作者通过转盘29旋转第一转轴27，第一转轴27通过第二锥齿轮28的啮合转动带动第一螺纹杆23，第一螺纹杆23带动活动板25，在此过程中活动板25带动导向轴211在滑套212的内部滑动，活动板25带动夹持机构调整材料的位置，方便不同身高的操作者进行材料焊接，提高使用的便捷性；

当需要将材料以不同角度焊接时，首先启动第一电机32，第一电机32带动蜗杆33，蜗杆33通过啮合传动带动蜗轮35，蜗轮35带动第二转轴34，第二转轴34带动安装座36，安装座36带动支撑机构，启动第二电机44，第二电机44带动第三转轴42，第三转轴42带动安装板43，安装板43带动支撑柱41，启动第三电机45，第三电机45带动第三锥齿轮46，第三锥齿轮46通过啮合传动带动第四锥齿轮48，第四锥齿轮48带动伸缩机构，启动第四电机53，第四电机的输出轴带动活动臂54，活动臂54带动第二安装套56，第二安装套56带动连接杆58，启动第六电机57，第六电机57的输出轴通过连接杆58带动夹持机构转动，夹持机构对材料进行位置调节，方便两个材料以不同角度进行焊接，无需拆卸材料进行调节，使用十分方便。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：包括

底座；

结构一致的第一夹持机构、第二夹持机构；

升降机构，其设置在所述底座的一侧，且与所述第一夹持机构连接，并带动所述第一夹持机做Z轴方向的升降运动；

依次连接的旋转机构、支撑机构、伸缩机构、第二夹持机构；

所述旋转机构适于带动所述第二夹持机构绕Z轴发生转动；

所述支撑机构适于带动所述第二夹持机构绕X轴发生转动；

所述伸缩机构适于带动所述第二夹持机构绕Y、Z轴发生转动。

2.根据权利要求1所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述升降机构包括第一壳体，所述第一壳体的内部固定有固定板，所述固定板上转动连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的顶部通过螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套贯穿第一壳体的顶部并固定有活动板，所述活动板与第一壳体滑动连接，所述第一螺纹杆的底部固定套接有第一锥齿轮，所述第一壳体的侧面贯穿有第一转轴，所述第一转轴上固定有第二直齿轮，所述夹持机构固定在活动板的侧面。

3.根据权利要求2所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述第一螺纹杆上固定套接有限位环，所述限位环的数量为两个，两个所述限位环分别位于固定板的两侧，所述第一螺纹杆的侧面固定有转盘。

4.根据权利要求2所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述活动板的内部的两端固定有导向轴，所述导向轴插入第一壳体的内部并与第一壳体滑动连接，所述导向轴与第一壳体之间安装有滑套。

5.根据权利要求1所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述旋转机构包括第二壳体，所述第二壳体的侧面安装有第一电机，所述第一电机的输出轴插入第二壳体的内部并连接有蜗杆，所述第二壳体的顶部转动连接有安装座，所述安装座的底部固定有第二转轴，所述第二转轴上固定套接有蜗轮，所述支撑机构安装在安装座的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述第二转轴的底部与底座的顶部转动连接，所述蜗杆与蜗轮啮合传动。

7.根据权利要求1所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述支撑机构包括支撑柱，所述支撑柱底部的两侧固定有安装板，所述安装板的侧面固定有第三转轴，所述第三转轴与旋转机构转动连接，所述旋转机构的侧面安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与第三转轴固定，所述支撑柱的顶部转动连接有第四转轴，所述第四转轴上固定套接有第四锥齿轮，所述支撑柱的顶部安装有第三电机，所述第三电机的输出轴的顶部固定有第三锥齿轮，所述伸缩机构固定在第四转轴上。

8.根据权利要求1所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述伸缩机构包括第一安装套，所述第一安装套的内部固定有固定臂，所述固定臂的侧面安装有第四电机，所述第四电机的输出轴贯穿固定臂并固定有活动臂，所述活动臂的侧面安装有第五电机，所述第五电机的输出轴贯穿活动臂并固定有第二安装套，所述第二安装套侧面安装有第六电机，所述第六电机贯穿第二安装套并固定有连接杆，所述第二夹持机构固定在连接杆上。

9.根据权利要求1所述的一种应用于异种材料焊接的工装夹具，其特征在于：所述第一或第二夹持机构包括固定座，所述固定座的侧面固定有第一夹板，所述固定座的侧面开设有滑槽，所述固定座的顶部安装有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆插入滑槽的内部并通过螺纹连接有第二夹板。

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