CN113042889A - 用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置 - Google Patents

用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，包括底座、焊接台板、加热板、隔热板和压盖机构，焊接台板、加热板和隔热板从上至下依次设于底座上，压盖机构包括压架和两个导轨，两个导轨分设于焊接台板的两侧，每个导轨上可移动的设有压架升降驱动，压架两端分别设于两侧的压架升降驱动上且压架位于焊接台板上方，压架上设有多个压件。本发明通过可移动的压架和可控制压架升降的压架升降驱动，实现在激光焊接过程压紧待焊接工件，避免焊接过程中容易出现盖板曲翘，导致工件外形尺寸不合格或者焊缝气密性差的问题，提高工件焊接效率及焊接质量；同时，在焊接台板与底座之间内嵌加热板，实现工件焊接过程加热，满足某些工件工艺要求。

Description

用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置
技术领域
本发明涉及在T/R组件、红外器件、微波组件等电子器件的激光焊接领域，尤其涉及一种用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置。
背景技术
微波组件已经广泛应用于雷达、通讯、电子对抗等领域，为了防止微波组件内部芯片和元器件受环境腐蚀和机械破坏，从而提高器件的使用寿命，保证工件的性能指标可靠性。微波组件设计时需要将内部元器件装入由腔体内进行密封，常用的密封方式主要有：环氧胶粘接、软钎焊、平行缝焊、电子束焊接和激光焊接。相比于其他焊接，激光焊接具有能力密度高、可焊接材料种类多、气密性性能好等优点，从而被广泛应用于微波组件。虽然激光焊接具有诸多优点，但是激光焊接采用非机械接触，焊接过程容易出现盖板曲翘，从而导致工件外形尺寸不合格或者焊缝气密性差。目前焊接前一般采用压块或者人工按压盖板方式，通过点焊固定盖板和壳体，但是这种压盖方式的缺点是工件焊接装夹时间长、焊接效率低，同时由于工艺要求，某些工件需要焊接过程中对器件进行加热，现有的激光焊接设备很难满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现在激光焊接过程压紧待焊接工件，避免焊接过程中容易出现盖板曲翘，从而导致工件外形尺寸不合格或者焊缝气密性差的问题，提高工件焊接效率及焊接质量，还可以实现工件焊接过程加热，满足某些工件工艺要求的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，包括底座、焊接台板、加热板、隔热板和压盖机构，所述焊接台板、加热板和隔热板从上至下依次设于底座上，所述压盖机构包括压架和两个导轨，两个导轨分设于焊接台板的两侧，每个导轨上可移动的设有压架升降驱动，所述压架两端分别设于两侧的压架升降驱动上且压架位于焊接台板上方，所述压架上设有多个压件。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述压架设置多个，多个压架分成两组，每个导轨上设有两个压架升降驱动，位于不同导轨上的两个压架升降驱动构成一组，每组压架安装在每组压架升降驱动上。
所述压架包括压条和设于压条两端的压条连接板，所述压条连接板可横向移动的安装在压架升降驱动上，所述压条上设有纵向安装槽，多个所述压件纵向间隔的安装在纵向安装槽内，且每个压件相对纵向安装槽位置可纵向调节；所述压件为压针。
所述压架升降驱动包括升降气缸和顶板，所述导轨上对应每个压架升降驱动设有滑块，所述升降气缸通过气缸连接板与滑块连接，所述顶板与升降气缸的驱动端连接，所述压条连接板与顶板连接。
所述压盖装置还包括压架开合驱动，所述压架开合驱动为双作用背靠气缸，所述双作用背靠气缸设于其中一个导轨的一侧，且双作用背靠气缸的两个驱动端分别与所述导轨上的两个滑块连接。
每个导轨的两端设有滑块限位挡板，所述滑块限位挡板或者滑块上设有防止滑块限位挡板与滑块硬接触的缓冲器。
所述双作用背靠气缸的的驱动端设有滑杆连接块，所述滑杆连接块与滑块之间设有导向杆；所述滑杆连接块或者滑块限位挡板上设有防止滑杆连接块与滑块限位挡板硬接触的缓冲器。
所述底座包括两个台板和一个台板过渡板，两个台板分设于台板过渡板的两侧，两个台板和两个导轨围成四方形空间，所述焊接台板、加热板和隔热板从上至下依次设于台板过渡板上，所述加热板位于所述四方形空间内；所述焊接台板固定在两个台板上，所述导轨固定在台板过渡板上。
所述台板上设有可向焊接台板吹冷却风的风刀。
所述压盖装置还配设有可放在焊接台板上的阵列焊接工装，所述阵列焊接工装包括焊接托盘和操作把手，所述焊接托盘上设有多个阵列排布的焊接工件区，所述操作把手可拆卸的与焊接托盘连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，通过可以在水平面内移动的压架和可控制压架升降的压架升降驱动的设置，可以实现在激光焊接过程压紧待焊接工件，避免焊接过程中容易出现盖板曲翘，从而导致工件外形尺寸不合格或者焊缝气密性差的问题，提高工件焊接效率及焊接质量；可移动的压架可以在点焊之后移动离开待焊接工件，不影响后续的连续焊接。此外，在焊接台板与底座之间设置加热板和隔热板，可以实现工件焊接过程加热，满足某些工件工艺要求。
(2)本发明的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，将压架设置两组，同时通过双作用背靠气缸驱动两组压架的开合，一方面增加的压架可以分多点压在待焊接工件上，保证压紧的效果和均匀性，尤其适用于焊接大件，另一方面，一个动力驱动两组压架，既可以减少动力成本，也可以减少每组压架的形成，从而提高的焊接效率。
(3)本发明的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，支持单工件焊接压盖，同时也可以借助阵列工装夹具一次放置多个工件，实现多工件同时压盖，大幅减低工件焊接过程中的装夹时间，提高设备焊接效率高。
附图说明
图1是本发明实施例2的内嵌加热板式压盖装置的立体结构示意图。
图2是本发明实施例2的内嵌加热板式压盖装置的压架打开状态示意图。
图3是本发明实施例2的内嵌加热板式压盖装置的压架合拢状态示意图。
图4是图3的A向视图。
图5是图3的B向视图。
图6是本发明实施例3的内嵌加热板式压盖装置的立体结构示意图。
图7是本发明实施例3中阵列焊接工装的结构示意图。
图中各标号表示：
1、底座；11、台板；12、台板过渡板；13、风刀；2、焊接台板；21、连接孔；3、加热板；4、隔热板；5、压架；51、压条；511、纵向安装槽；52、压条连接板；521、横向腰孔；522、压条螺栓；53、压针；531、压针螺栓；6、导轨；61、滑块；62、滑块限位挡板；63、缓冲器；64、滑块垫板；7、压架升降驱动；71、升降气缸；72、顶板；73、气缸连接板；8、双作用背靠气缸；81、滑杆连接块；82、导向杆；9、阵列焊接工装；91、焊接托盘；92、操作把手；93、阵列工件；94、定位条；95、定位销；96、固定螺栓。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，包括底座1、焊接台板2、加热板3、隔热板4和压盖机构，焊接台板2、加热板3和隔热板4从上至下依次设于底座1上，压盖机构包括压架5和两个导轨6，两个导轨6分设于焊接台板2的两侧，每个导轨6上可移动的设有压架升降驱动7，压架5两端分别设于两侧的压架升降驱动7上且压架5位于焊接台板2上方，压架5上设有多个压件。
本实施例压架5以一个为例，下述实施例2压架以四个为例，附图可参考实施例2。
工作时，将底座1安装在激光焊接设备上，在压架5移开后，将待焊接工件(通常是指箱体和盖在箱体上的盖板，或者两个上下叠合在一起的板类)放在焊接台板2上，然后，将压架5移动至待焊接工件的上方，然后启动压架升降驱动7向下移动驱动压架5上的多个压件压紧待焊接工件，接着，激光焊接头对焊接工件的四周进行点焊，使箱体和盖板二者之间稳定不会产生移动，之后，再次使压架5从待焊接工件上方移开，此时待焊接工件上方和四周没有任何障碍物，激光焊接头对焊接工件进行连续焊接。由于加热板3的设置，可以对焊接台板2上的待焊接工件进行加热，可以实现工件焊接过程加热，满足某些工件工艺要求，提高工件焊接效率及焊接质量。隔热板4将加热板3与底座1隔开，同时对加热板3进行保温。
该用于激光焊接的压盖装置，通过可以在水平面内移动的压架5和可控制压架5升降的压架升降驱动7的设置，可以实现在激光焊接过程压紧待焊接工件，避免焊接过程中容易出现盖板曲翘，从而导致工件外形尺寸不合格或者焊缝气密性差的问题，提高工件焊接效率及焊接质量；可移动的压架5可以在点焊之后移动离开待焊接工件，不影响后续的连续焊接。此外，在焊接台板2与底座之间设置加热板3和隔热板4，可以实现工件焊接过程加热，满足某些工件工艺要求。
本实施例中，加热板3内部埋有加热丝，材料采用铝6061导热性能好，可以根据要求设置加热板温度范围：室温～200摄氏度可调。隔热板4的材料采用聚四氟乙烯导热性能差，可以大幅减少加热板3的热量传入其他结构，避免温度对激光焊接运动机构的影响及其他器件的破坏。
本实施例中，压架5包括压条51和设于压条51两端的压条连接板52，压条连接板52可横向移动的安装在压架升降驱动7上，压条51上设有纵向安装槽511，多个压件成一排布置，纵向间隔的安装在纵向安装槽511内，且每个压件相对纵向安装槽511位置可纵向调节，即沿着纵向安装槽511移动。压架升降驱动7包括升降气缸71和顶板72，导轨6上对应压架升降驱动7设有滑块61，升降气缸71通过气缸连接板73与滑块61连接，气缸连接板73为立式安装，升降气缸71缸体与滑块61之间设置滑块垫板64。顶板72与升降气缸71的驱动端连接，压条连接板52与顶板72连接。
优选的，压件为压针53，压针53通过压针螺栓531安装在纵向安装槽511内，松开压针螺栓531，可以实现压针53在纵向安装槽511内移动，调节压针53的纵向位置。压条连接板52上设有横向腰孔521，并通过压条螺栓522固定在顶板72上，松开压条螺栓522，调节压针53的在横向腰孔521内的横向位置。从而可根据待焊接工件产品的形状调整压针53的横向位置和纵向位置位置。
本实施例中，本实施例中，压架5的水平移动设置一个水平移动驱动，实现压架5自动移动。该水平移动驱动优选为电缸，且仅需设置一个电缸即可，驱动一侧的压架升降驱动7移动。压架升降驱动7通过滑块61滑设在导轨5上。
每个导轨6的两端设有滑块限位挡板62，滑块限位挡板62(滑块61)上设有防止滑块限位挡板62与滑块61硬接触的缓冲器63。
本实施例中，底座1包括两个台板11和一个台板过渡板12，两个台板11分设于台板过渡板12的两侧，两个台板11和两个导轨6围成四方形空间，焊接台板2、加热板3和隔热板4从上至下依次设于台板过渡板12上，加热板3位于四方形空间内；焊接台板2固定在两个台板11上，焊接台板2和隔热板4将加热板3围设在四方形空间，与其他结构在设计时留有适当间隙，可以防止加热板3热量散出，防止温度对运动精密机构的影响。导轨6固定在台板过渡板12上。焊接台板2上设有多个阵列的连接孔21，用于固定待焊接工件的下层箱体或者板类。
本实施例中，台板11上设有可向焊接台板2吹冷却风的风刀13。当工艺要求加热板3需要降低温度时可以通过风冷进行降温。
实施例2
如图1至图5所示，本实施例的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，与实施例1的区别在于：
本实施例中，压架5设置四个，四个压架5分成两组，每个导轨6上设有两个压架升降驱动7，位于不同导轨6上的两个压架升降驱动7构成一组，每组压架5安装在每组压架升降驱动7上。即一组压架升降驱动7驱动一组压架5升降。
本实施例中，压盖装置还包括压架开合驱动，压架开合驱动为双作用背靠气缸8，双作用背靠气缸8设于其中一个导轨6的一侧，且双作用背靠气缸8的两个驱动端分别与导轨6上的两个滑块61连接。即双作用背靠气缸8可以驱动两组压架升降驱动7开合，进而驱动两组压架5开合。
本实施例中，双作用背靠气缸8的的驱动端设有滑杆连接块81，滑杆连接块81与滑块61之间设有导向杆82。双作用背靠气缸8的驱动端伸出，带着滑杆连接块81伸出，滑杆连接块81带着导向杆82和滑块61向外移动，两组压架5打开，露出焊接台板2，双作用背靠气缸8的驱动端收回，两组压架5向中间合拢，遮挡在焊接台板2上，进而压架5上的压针53压住待焊接工件。
本实施例中，滑杆连接块81(滑块限位挡板62)上设有防止滑杆连接块81与滑块限位挡板62硬接触的缓冲器63。
其余未述之处与实施例1基本一致。
本实施例的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，将压架5设置两组，同时通过双作用背靠气缸8驱动两组压架5的开合，一方面增加的压架5可以分多点压在待焊接工件上，保证压紧的效果和均匀性，尤其适用于焊接大件，另一方面，一个动力驱动两组压架5，既可以减少动力成本，也可以减少每组压架5的形成，从而提高的焊接效率。
其工作原理为：首先，双作用背靠气缸8伸出控制两组压架5打开，将带焊接工件放在焊接台板2上，然后合拢两组压架5，升降气缸71带着每组压架5下降，各压针53压在待焊接工件上，接着，激光焊接头对工件四周进行点焊(由于压架5，导致激光焊接头无法连续线性移动焊接)，之后，升降气缸71带着压架5上升，双作用背靠气缸8伸出控制两组压架5再次打开，最后激光焊接头对工件连续线性焊接。
实施例3
如图6和图7所示，本实施例的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，与实施例2的区别在于：
本实施例中，压盖装置还配设有可放在焊接台板2上的阵列焊接工装9，阵列焊接工装9包括焊接托盘91和操作把手92，焊接托盘91上设有多个阵列排布的焊接工件区，操作把手92可拆卸的与焊接托盘91连接。焊接工件区放置多个阵列工件93。本实施例以8个阵列工件93为例，8个阵列工件93在焊接托盘91成两排布置。
焊接前，拆开操作把手92，打开压架5，将焊接托盘91放在焊接台板2上，然后合拢压架5，进行阵列点焊，之后再次打开压架5，进行连续焊接。取出焊接托盘91前，将操作把手92重新装上，防止烫手。
本实施例可以实现多个工件同时焊接，借助阵列工装夹具一次放置多个工件，实现多工件同时压盖，大幅减低工件焊接过程中的装夹时间，提高设备焊接效率高。
本实施例中，焊接台板2的四周设有用于定位焊接托盘91的定位条94(参见附图2)。当将焊接托盘91放在焊接台板2上时，通过定位条94进行定位。
本实施例中，操作把手92优选为塑料把手，塑料把手上设有与焊接托盘91插接的定位销95，塑料把手上设有螺纹孔，焊接托盘91上对应设有通孔，二者连接时，通孔与螺纹孔对正，通过固定螺栓96穿过通孔位于螺纹孔内以锁紧塑料把手焊接托盘91。
其余未述之处与实施例2基本一致，此处不在赘述。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：包括底座(1)、焊接台板(2)、加热板(3)、隔热板(4)和压盖机构，所述焊接台板(2)、加热板(3)和隔热板(4)从上至下依次设于底座(1)上，所述压盖机构包括压架(5)和两个导轨(6)，两个导轨(6)分设于焊接台板(2)的两侧，每个导轨(6)上可移动的设有压架升降驱动(7)，所述压架(5)两端分别设于两侧的压架升降驱动(7)上且压架(5)位于焊接台板(2)上方，所述压架(5)上设有多个压件。
2.根据权利要求1所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述压架(5)设置多个，多个压架(5)分成两组，每个导轨(6)上设有两个压架升降驱动(7)，位于不同导轨(6)上的两个压架升降驱动(7)构成一组，每组压架(5)安装在每组压架升降驱动(7)上。
3.根据权利要求2所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述压架(5)包括压条(51)和设于压条(51)两端的压条连接板(52)，所述压条连接板(52)可横向移动的安装在压架升降驱动(7)上，所述压条(51)上设有纵向安装槽(511)，多个所述压件纵向间隔的安装在纵向安装槽(511)内，且每个压件相对纵向安装槽(511)位置可纵向调节；所述压件为压针(53)。
4.根据权利要求3所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述压架升降驱动(7)包括升降气缸(71)和顶板(72)，所述导轨(6)上对应每个压架升降驱动(7)设有滑块(61)，所述升降气缸(71)通过气缸连接板(73)与滑块(61)连接，所述顶板(72)与升降气缸(71)的驱动端连接，所述压条连接板(52)与顶板(72)连接。
5.根据权利要求4所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述压盖装置还包括压架开合驱动，所述压架开合驱动为双作用背靠气缸(8)，所述双作用背靠气缸(8)设于其中一个导轨(6)的一侧，且双作用背靠气缸(8)的两个驱动端分别与所述导轨(6)上的两个滑块(61)连接。
6.根据权利要求5所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：每个导轨(6)的两端设有滑块限位挡板(62)，所述滑块限位挡板(62)或者滑块(61)上设有防止滑块限位挡板(62)与滑块(61)硬接触的缓冲器(63)。
7.根据权利要求6所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述双作用背靠气缸(8)的的驱动端设有滑杆连接块(81)，所述滑杆连接块(81)与滑块(61)之间设有导向杆(82)；所述滑杆连接块(81)或者滑块限位挡板(62)上设有防止滑杆连接块(81)与滑块限位挡板(62)硬接触的缓冲器(63)。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述底座(1)包括两个台板(11)和一个台板过渡板(12)，两个台板(11)分设于台板过渡板(12)的两侧，两个台板(11)和两个导轨(6)围成四方形空间，所述焊接台板(2)、加热板(3)和隔热板(4)从上至下依次设于台板过渡板(12)上，所述加热板(3)位于所述四方形空间内；所述焊接台板(2)固定在两个台板(11)上，所述导轨(6)固定在台板过渡板(12)上。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述台板(11)上设有可向焊接台板(2)吹冷却风的风刀(13)。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的用于激光焊接的内嵌加热板式压盖装置，其特征在于：所述压盖装置还配设有可放在焊接台板(2)上的阵列焊接工装(9)，所述阵列焊接工装(9)包括焊接托盘(91)和操作把手(92)，所述焊接托盘(91)上设有多个阵列排布的焊接工件区，所述操作把手(92)可拆卸的与焊接托盘(91)连接。
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