CN113530937A - 连接结构及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接结构及连接方法，其中连接结构包括第一工件、第二工件及万向节，万向节的两端分别设置有第一球头和第二球头，将万向节的第一球头插入第一工件的第一定位槽，第二球头插入第二工件的第二定位槽，能够对第一工件与第二工件进行初步定位，且第一工件与第二工件仍然能够相对移动，可在精确调整二者的相对位置后，再将第一球头焊接于第一定位槽的内壁，将第二球头焊接于第二定位槽的内壁，然后再对第一工件的第一连接面与第二工件的第二连接面进行胶接，能够减小胶接后的微变形，提高连接精度，焊接与胶接结合的连接方式能够提高第一工件与第二工件之间的连接强度，从而能够提高良品率。

Description

连接结构及连接方法

技术领域

本发明涉及工件连接技术领域，尤其是涉及一种连接结构及连接方法。

背景技术

两工件通过胶接的方式相互连接时，由于胶水自身的性质，胶接位置通常会发生微变形，相关技术中，需提前预变形以保证胶接的连接精度，但预变形的数据难以计算，两工件胶接后仍易发生翘曲变形，导致良品率较低，且胶接的连接强度较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种连接结构，能够减小胶接后的微变形，提高连接精度及连接强度，提高良品率。

本发明还提出了一种应用于上述连接结构的连接方法。

本发明第一方面实施例提供的连接结构，包括第一工件、第二工件及万向节，第一工件具有第一连接面，所述第一连接面开设有多个第一定位槽；第二工件具有第二连接面，所述第二连接面开设有多个第二定位槽；万向节包括第一球头、第二球头及连接杆，所述第一球头与所述第二球头分别连接于所述连接杆的两端，所述第一球头容置于所述第一定位槽的内部并焊接于所述第一定位槽的槽壁，所述第二球头容置于所述第二定位槽的内部并焊接于所述第二定位槽的槽壁；其中，所述第一连接面与所述第二连接面之间具有间隙，所述第一连接面与所述第二连接面胶接。

本发明第一方面实施例提供的连接结构，至少具有如下有益效果：万向节的两端分别设置有第一球头和第二球头，将万向节的第一球头插入第一工件的第一定位槽，第二球头插入第二工件的第二定位槽，能够对第一工件与第二工件进行初步定位，且第一工件与第二工件仍然能够相对移动，可在精确调整二者的相对位置后，再将第一球头焊接于第一定位槽的内壁，将第二球头焊接于第二定位槽的内壁，然后再对第一工件的第一连接面与第二工件的第二连接面进行胶接，能够减小胶接后的微变形，提高连接精度，焊接与胶接结合的连接方式能够提高第一工件与第二工件之间的连接强度，从而能够提高良品率。

在本发明的一些实施例中，连接结构还包括多个弹簧，所述弹簧连接于所述第一定位槽或所述第二定位槽的槽底。

在本发明的一些实施例中，所述第一连接面上设置有凹陷部，所述第二连接面上设置有凸起部，所述凸起部插接于所述凹陷部，所述凸起部与所述凹陷部之间具有缝隙。

在本发明的一些实施例中，所述第一定位槽及所述第二定位槽的横截面均为圆形，所述第一球头在周向上接触于所述第一定位槽的侧壁，所述第二球头在周向上接触于所述第二定位槽的侧壁。

本发明第二方面实施例提供的连接方法，用于连接第一工件及第二工件，所述第一工件具有第一连接面，所述第一连接面开设有多个第一定位槽，所述第二工件具有第二连接面，所述第二连接面开设有多个第二定位槽，包括步骤：

准备万向节，所述万向节包括第一球头、第二球头及连接杆，所述第一球头与所述第二球头分别连接于所述连接杆的两端；

将所述第一球头插入所述第一定位槽，将所述第二球头插入所述第二定位槽；

调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置，直至所述第一工件与所述第二工件达到预设对接精度；

将所述第一球头焊接于所述第一定位槽的内壁，将所述第二球头焊接于所述第二定位槽的内壁；

胶接所述第一连接面与所述第二连接面。

本发明第二方面实施例提供的连接方法，至少具有如下有益效果：万向节的两端分别设置有第一球头和第二球头，将万向节的第一球头插入第一工件的第一定位槽，第二球头插入第二工件的第二定位槽，能够对第一工件与第二工件进行初步定位，且第一工件与第二工件仍然能够相对移动，在精确调整二者的相对位置后，再将第一球头焊接于第一定位槽的内壁，将第二球头焊接于第二定位槽的内壁，然后再对第一工件的第一连接面与第二工件的第二连接面进行胶接，能够减小胶接后的微变形，提高连接精度，焊接与胶接结合的连接方式能够提高第一工件与第二工件之间的连接强度，从而能够提高良品率。

在本发明的一些实施例中，所述第一工件与所述第二工件的位置调整步骤包括：

调整所述第一工件与所述第二工件在X方向上的相对位置；

调整所述第一工件与所述第二工件在Y方向上的相对位置；

其中，所述X方向与所述Y方向相互垂直，所述第一连接面与所述第二连接面中至少一个平行于XY平面。

在本发明的一些实施例中，所述第一工件与所述第二工件的位置调整步骤还包括：

调整所述第一工件与所述第二工件在Z方向上的相对位置；

其中，所述Z方向垂直于所述X方向及所述Y方向。

在本发明的一些实施例中，采用数控定位器调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置。

在本发明的一些实施例中，所述第一球头与所述第二球头的焊接步骤包括：

对所述第一球头与所述第一定位槽的内壁的相切点进行点焊；

对所述第二球头与所述第二定位槽的内壁的相切点进行点焊。

在本发明的一些实施例中，采用激光焊接的方式对所述第一球头与所述第一定位槽的内壁的相切点、所述第二球头与所述第二定位槽的内壁的相切点进行点焊。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明第一方面提供的一些实施例的连接结构的立体透视示意图；

图2为图1所示的连接结构的主视图；

图3为图2所示的A-A截面的剖视图；

图4为图2所示的B-B截面的剖视图；

图5为图1所示的连接结构的爆炸示意图；

图6为图1所示的连接结构的另一角度的爆炸示意图；

图7为本发明第二方面提供的一些实施例的连接方法的流程图；

图8为图7所示的S300步骤的流程图；

图9为图7所示的S400步骤的流程图。

附图标记：

第一工件100，第一连接面110，第一定位槽111，凹陷部112，第二工件200，第二连接面210，第二定位槽211，凸起部212，万向节300，第一球头310，第二球头320，连接杆330，弹簧400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，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，涉及到方位描述，例如上、下、左、右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。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明第一方面实施例提供的连接结构，包括第一工件100、第二工件200及万向节300，第一工件100具有第一连接面110，第一连接面110开设有多个第一定位槽111；第二工件200具有第二连接面210，第二连接面210开设有多个第二定位槽211；万向节300包括第一球头310、第二球头320及连接杆330，第一球头310与第二球头320分别连接于连接杆330的两端，第一球头310容置于第一定位槽111的内部并焊接于第一定位槽111的槽壁，第二球头320容置于第二定位槽211的内部并焊接于第二定位槽211的槽壁；其中，第一连接面110与第二连接面210之间具有间隙，第一连接面110与第二连接面210胶接。

例如，如图1所示，连接结构包括第一工件100、第二工件200及万向节300，参照图2至图6，第一工件100具有第一连接面110，第一连接面110开设有多个第一定位槽111；第二工件200具有第二连接面210，第二连接面210开设有多个第二定位槽211；万向节300包括第一球头310、第二球头320及连接杆330，第一球头310与第二球头320分别连接于连接杆330的两端，第一球头310容置于第一定位槽111的内部并焊接于第一定位槽111的槽壁，第二球头320容置于第二定位槽211的内部并焊接于第二定位槽211的槽壁；其中，第一连接面110与第二连接面210之间具有间隙，第一连接面110与第二连接面210胶接。万向节300的两端分别设置有第一球头310和第二球头320，将万向节300的第一球头310插入第一工件100的第一定位槽111，第二球头320插入第二工件200的第二定位槽211，能够对第一工件100与第二工件200进行初步定位，且第一工件100与第二工件200仍然能够相对移动，可在精确调整二者的相对位置后，再将第一球头310焊接于第一定位槽111的内壁，将第二球头320焊接于第二定位槽211的内壁，然后再对第一工件100的第一连接面110与第二工件200的第二连接面210进行胶接，能够减小胶接后的微变形，提高连接精度；焊接与胶接结合的连接方式能够提高第一工件100与第二工件200之间的连接强度；另外，对第一连接面110与第二连接面210进行胶接时，胶能够部分渗入第一定位槽111与第二定位槽211，从而增大粘结面积，进一步提高连接强度，能够提高良品率。

可以理解的是，第一定位槽111与第二定位槽211的数量不做限制，可根据实际需求进行设置，例如，参照图5及图6，对于横截面呈矩形的第一工件100及第二工件200，可在第一连接面110的四个角的位置开设四个第一定位槽111，在第二连接面210的四个角的位置开设四个第二定位槽211。

在本发明的一些实施例中，连接结构还包括多个弹簧400，弹簧400连接于第一定位槽111或第二定位槽211的槽底。

例如，如图1所示，连接结构还包括多个弹簧400，参照图4，弹簧400连接于第一定位槽111的槽底，第二球头320抵持于第二定位槽211的槽底，第一球头310抵接于弹簧400，第一工件100与第二工件200能够在保证万向节300的位置稳定的情况下相对靠近或远离，从而调整第一工件100与第二工件200之间的空隙大小；并且，在第一定位槽111与第二定位槽211的开设位置具有一定误差的情况下，万向节300可能会具有一定的倾斜角度，且各万向节300的倾斜角度不同，弹簧400能够保证在多个万向节300的倾斜角度不同的情况下，仍能够将第一工件100与第二工件200对齐，并保证万向节300的位置稳定，进一步提高连接精度。

可以理解的是，弹簧400也可连接于第二定位槽211的槽底。

在本发明的一些实施例中，第一连接面110上设置有凹陷部112，第二连接面210上设置有凸起部212，凸起部212插接于凹陷部112，凸起部212与凹陷部112之间具有缝隙。

例如，如图5所示，第一连接面110上设置有凹陷部112，如图6所示，第二连接面210上设置有凸起部212，参照图1及图3，凸起部212插接于凹陷部112，凸起部212与凹陷部112之间具有缝隙。凸起部212与凹陷部112能够对第一工件100与第二工件200的初步定位起到一定的导向作用，凸起部212与凹陷部112之间的缝隙能够为后续调整第一工件100与第二工件200的相对位置提供移动空间。

可以理解的是，凸起部212与凹陷部112的尺寸、形状等不做限制，可根据实际需求进行设置。

在本发明的一些实施例中，第一定位槽111及第二定位槽211的横截面均为圆形，第一球头310在周向上接触于第一定位槽111的侧壁，第二球头320在周向上接触于第二定位槽211的侧壁。

例如，如图5至图6所示，第一定位槽111及第二定位槽211均为圆形槽，参照图4，第一球头310在周向上接触于第一定位槽111的侧壁，第二球头320在周向上接触于第二定位槽211的侧壁，第一球头310与第一定位槽111的侧壁、第二球头320与第二定位槽211的侧壁的接触范围较大，可设置较多焊接点，能够提高连接的稳定性。

本发明第二方面实施例提供的连接方法，用于连接第一工件100及第二工件200，第一工件100具有第一连接面110，第一连接面110开设有多个第一定位槽111，第二工件200具有第二连接面210，第二连接面210开设有多个第二定位槽211，包括步骤：

S100，准备万向节300，万向节300包括第一球头310、第二球头320及连接杆330，第一球头310与第二球头320分别连接于连接杆330的两端；

S200，将第一球头310插入第一定位槽111，将第二球头320插入第二定位槽211；

S300，调整第一工件100与第二工件200的相对位置，直至第一工件100与第二工件200达到预设对接精度；

S400，将第一球头310焊接于第一定位槽111的内壁，将第二球头320焊接于第二定位槽211的内壁；

S500，胶接第一连接面110与第二连接面210。

例如，如图7所示，首先进行S100步骤，准备万向节300，然后进行S200步骤，将第一球头310插入第一定位槽111，将第二球头320插入第二定位槽211，此时第一工件100与第二工件200初步连接，第一球头310能够在第一定位槽111内转动，第二球头320能够在第二定位槽211内转动，进行S300步骤，调整第一工件100与第二工件200的相对位置，直至第一工件100与第二工件200达到预设对接精度后，进行S400步骤，将第一球头310焊接于第一定位槽111的内壁，将第二球头320焊接于第二定位槽211的内壁，以固定第一工件100与第二工件200的相对位置，然后进行S500步骤，胶接第一连接面110与第二连接面210，由于第一工件100、万向节300、第二工件200以焊接的形式相互连接，胶接后，第一工件100与第二工件200之间产生的微变形较小，能够提高连接精度；焊接与胶接结合的连接方式能够提高第一工件100与第二工件200之间的连接强度；另外，对第一连接面110与第二连接面210进行胶接时，胶能够部分渗入第一定位槽111与第二定位槽211，从而增大粘结面积，进一步提高连接强度，提高良品率。

可以理解的是，第一工件100与第二工件200的预设对接精度可根据实际需求进行设置。

在本发明的一些实施例中，第一工件100与第二工件200的位置调整步骤包括：

S310，调整第一工件100与第二工件200在X方向上的相对位置；

S320，调整第一工件100与第二工件200在Y方向上的相对位置；

其中，X方向与Y方向相互垂直，第一连接面110与第二连接面210中至少一个平行于XY平面。

例如，如图8所示，S300步骤包括S310、S320步骤，参照图1，进行S200步骤后，第一球头310能够在第一定位槽111内转动，第二球头320能够在第二定位槽211内转动，因此，通过进行S310步骤调整第一工件100与第二工件200在X方向上的相对位置，进行S320步骤调节调整第一工件100与第二工件200在Y方向上的相对位置，能够保证第一工件100与第二工件200在X方向、Y方向上精确对接，提高连接精度。

在本发明的一些实施例中，第一工件100与第二工件200的位置调整步骤还包括：

S330，调整第一工件100与第二工件200在Z方向上的相对位置；

其中，Z方向垂直于X方向及Y方向。

例如，如图8所示，S300步骤还包括S330步骤，参照图1，进行S330步骤调整第一工件100与第二工件200在Z方向上的相对位置，可调整第一工件100与第二工件200之间的缝隙大小，能够在保证第一工件100与第二工件200精确对接的同时，保证后续S400及S500步骤具有足够的操作空间。

可以理解的是，参照图4，可设置多个弹簧400连接于第一定位槽111的槽底，第二球头320抵持于第二定位槽211的槽底，第一球头310抵接于弹簧400，第一工件100与第二工件200能够在保证万向节300的位置稳定的情况下相对靠近或远离，从而调整第一工件100与第二工件200之间的空隙大小，进一步提高连接精度。

可以理解的是，上述S310、S320、S330步骤的顺序不做限制，可根据实际需求选择先后顺序或同时进行。

在本发明的一些实施例中，采用数控定位器调整第一工件100与第二工件200的相对位置。数控定位器工作可靠，定位精度高。

在本发明的一些实施例中，第一球头310与第二球头320的焊接步骤包括：

S410，对第一球头310与第一定位槽111的内壁的相切点进行点焊；

S420，对第二球头320与第二定位槽211的内壁的相切点进行点焊。

例如，如图9所示，S400步骤包括S410、S420步骤，通过S300步骤完成对第一工件100与第二工件200的精确定位后，对第一球头310与第一定位槽111的内壁的相切点进行点焊，对第二球头320与第二定位槽211的内壁的相切点进行点焊，能够快速固定第一工件100、万向节300及第二工件200，提高生产效率。

可以理解的是，S410与S420步骤的顺序不做限制，可根据实际需求选择先后顺序或同时进行。

在本发明的一些实施例中，采用激光焊接的方式对第一球头310与第一定位槽111的内壁的相切点、第二球头320与第二定位槽211的内壁的相切点进行点焊。激光焊接的速度快、深度大、变形小，能够进一步减小变形、提高连接强度，从而提高良品率。

需要说明的是，本发明提供的连接结构及连接方法适用于两个具有连接面的工件，两个工件的连接面均需具有可开设定位槽的区域，并且两个连接面的定位槽的位置能够互相对应，以通过插入万向节的方式实现两工件的对接。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.连接结构，其特征在于，包括：

第一工件，具有第一连接面，所述第一连接面开设有多个第一定位槽；

第二工件，具有第二连接面，所述第二连接面开设有多个第二定位槽；

万向节，包括第一球头、第二球头及连接杆，所述第一球头与所述第二球头分别连接于所述连接杆的两端，所述第一球头容置于所述第一定位槽的内部并焊接于所述第一定位槽的槽壁，所述第二球头容置于所述第二定位槽的内部并焊接于所述第二定位槽的槽壁；

其中，所述第一连接面与所述第二连接面之间具有间隙，所述第一连接面与所述第二连接面胶接。

2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，还包括多个弹簧，所述弹簧连接于所述第一定位槽或所述第二定位槽的槽底。

3.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第一连接面上设置有凹陷部，所述第二连接面上设置有凸起部，所述凸起部插接于所述凹陷部，所述凸起部与所述凹陷部之间具有缝隙。

4.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第一定位槽及所述第二定位槽的横截面均为圆形，所述第一球头在周向上接触于所述第一定位槽的侧壁，所述第二球头在周向上接触于所述第二定位槽的侧壁。

5.连接方法，用于连接第一工件及第二工件，所述第一工件具有第一连接面，所述第一连接面开设有多个第一定位槽，所述第二工件具有第二连接面，所述第二连接面开设有多个第二定位槽，其特征在于，包括步骤：

准备万向节，所述万向节包括第一球头、第二球头及连接杆，所述第一球头与所述第二球头分别连接于所述连接杆的两端；

将所述第一球头插入所述第一定位槽，将所述第二球头插入所述第二定位槽；

调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置，直至所述第一工件与所述第二工件达到预设对接精度；

将所述第一球头焊接于所述第一定位槽的内壁，将所述第二球头焊接于所述第二定位槽的内壁；

胶接所述第一连接面与所述第二连接面。

6.根据权利要求5所述的连接方法，其特征在于，所述第一工件与所述第二工件的位置调整步骤包括：

调整所述第一工件与所述第二工件在X方向上的相对位置；

调整所述第一工件与所述第二工件在Y方向上的相对位置；

其中，所述X方向与所述Y方向相互垂直，所述第一连接面与所述第二连接面中至少一个平行于XY平面。

7.根据权利要求6所述的连接方法，其特征在于，所述第一工件与所述第二工件的位置调整步骤还包括：

调整所述第一工件与所述第二工件在Z方向上的相对位置；

其中，所述Z方向垂直于所述X方向及所述Y方向。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的连接方法，其特征在于，采用数控定位器调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置。

9.根据权利要求5所述的连接方法，其特征在于，所述第一球头与所述第二球头的焊接步骤包括：

对所述第一球头与所述第一定位槽的内壁的相切点进行点焊；

对所述第二球头与所述第二定位槽的内壁的相切点进行点焊。

10.根据权利要求9所述的连接方法，其特征在于，采用激光焊接的方式对所述第一球头与所述第一定位槽的内壁的相切点、所述第二球头与所述第二定位槽的内壁的相切点进行点焊。

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