CN114378432B - 一种自动焊接治具及激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动焊接治具及激光焊接装置，该自动焊接治具包括安装部，用于进行整体部件的安装；定位部，用于进行铆压组合件的安装，并在焊接的过程中带动铆压组合件进行旋转，设置在安装部上；限位部，用于限制铆压组合件在定位部上的位置，设置在安装部上；控制部，用于控制限位部动作，设置在安装部上，并与限位部连接；该激光焊接装置包括主体及激光焊接机，还包括自动焊接治具，安装部设置在主体上的用于调节位置的平台上；本发明提出的自动焊接治具及激光焊接装置无需人力介入，提高了焊接效率的同时，避免铆压组合件表面受损。

Description

一种自动焊接治具及激光焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种自动焊接治具及激光焊接装置。

背景技术

现有技术中，多个精密端子焊接是通过多点位单面单工位进行焊接；将多个精密端子不同材料铆压组装在一起在通过不同的工位进行不同面的焊接，即，重复四个面的流水线式操作，并在更换工位的过程中需要人力介入进行工位的更换，这样造成人力成本高工作效率低；

随着工业的高速发展需求，对焊接的技术质量速度提出了更高要求，对工件在人工操作搬运过程中重复触摸造成表面氧化和划伤刮花也作出更高品质标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动焊接治具及激光焊接装置，该自动焊接治具及激光焊接装置能够自动完成工件焊接位置的更换，并自动完成焊接，避免在焊接的过程中人力介入；

本发明提供一种自动焊接治具，包括：

安装部，用于进行整体部件的安装；

定位部，用于进行铆压组合件的安装，并在焊接的过程中带动铆压组合件进行旋转，设置在安装部上；

限位部，用于限制铆压组合件在定位部上的位置，设置在安装部上；

控制部，用于控制限位部动作，设置在安装部上，并与限位部连接。

作为进一步的技术方案，安装部包括：

底板及设置在底板上的安装台；

移动平台，设置在安装台上，并在设置在底板与移动平台之间的升降气缸的带动下在垂直方向上进行运动。

作为进一步的技术方案，安装部还包括：

限位块，用于限制移动平台在移动过程中的位置，相对设置在安装台两侧。

作为进一步的技术方案，定位部包括：

驱动电机，设置在移动平台上的第一立板上，且输出轴穿过第一立板；

安装头，与驱动电机的输出轴通过联轴器进行连接，穿设在移动平台上的第二立板上。

作为进一步的技术方案，安装头包括：

头体及设置在头体上的四条限位道；

四个安装槽，设置在头体上，并与四条限位道相对设置。

作为进一步的技术方案，限位部包括：

第一限位组、第二限位组、第三限位组和第四限位组，均设置在移动平台上的第三立板上。

作为进一步的技术方案，第一限位组包括：

第一气缸，设置在第三立板上；

第一弹片块，一端与第一气缸连接，另一端与安装槽销接。

作为进一步的技术方案，限位部还包括：

复位弹簧，设置在限位道内，并置于限位道与第一弹片块之间。

本发明还提出了一种激光焊接装置，包括主体及激光焊接机，还包括自动焊接治具，安装部设置在主体上的用于调节位置的平台上。

作为进一步的技术方案，还包括：

脚踏开关，分别与主体、激光焊接机和自动焊接治具连接。

本发明的技术方案通过定位部进行铆压组合件的安装，并在铆压组合件安装后通过限位部进行铆压组合件位置的限制；在焊接的过程中，通过定位部进行铆压组合件的旋转，实现对不同面进行焊接，此过程中，无需人力介入，提高了焊接效率的同时，避免铆压组合件表面受损；

另外，通过控制部对限位部的控制，实现了对铆压组合件的精准定位；通过本发明的技术方案，能够提高了精密端子组装焊接件的尺寸公差(±0.01)，使铆压组合件(焊接后)成型后不易变形和分离变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种自动焊接治具的结构示意图；

图2为本发明一种自动焊接治具另一个角度的结构示意图；

图3为图2中A-A部分的剖视图；

图4为安装头和限位部的结构示意图；

图5为安装头的结构示意图；

图6为铆压组合件的结构示意图；

图7为本发明中激光焊接装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-安装部；11-底板；12-安装台；13-移动平台；14-升降气缸；15-限位块；16-第一立板；17-第二立板；18-第三立板；2-定位部；21-驱动电机；22-安装头；221-头体；222-限位道；223-安装槽；224-固定芯；3-限位部；31-第一限位组；311-第一气缸；312-第一弹片块；313-复位弹簧；32-第二限位组；33-第三限位组；34-第四限位组；4-控制部；5-主体；6-激光焊接机；7-平台；8-铆压组合件。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，本发明提出的一种自动焊接治具，包括：

安装部1，通过安装部1进行整体部件的安装；其中，安装部1包括底板11及设置在底板11上的安装台12；移动平台13设置在安装台12上，并在设置在底板11与移动平台13之间的升降气缸14的带动下在垂直方向上进行运动；通过底板11进行固定整体的位置，进行使用；移动平台13设置在安装台12上，在处于最低位置时置于安装台12上，而根据需要调整位置时，在升降气缸14的带动下进行位置改变，使移动平台13置于需要的垂直方向的位置上；

当然，在移动平台13的调整过程中，如只使用升降气缸14进行调整，且由于移动平台13上会进行定位部2和限位部3的安装，因此，在通过升降气缸14调整的过程中会出现偏移等情况的发生，因此，在本发明中，优选的设置有限位块15，该限位块15相对设置在安装台12两侧；通过限位块15限制移动平台13在移动过程中的位置；即在移动平台13进行垂直方向调整的过程中，通过限位块15限制移动平台13的移动轨迹，且在调整到最大距离时，通过限位块15限制移动平台13的最大距离位置；具体的，本发明中，限位块15优选为两个，如图1所示，限位块15的截面为L形；

定位部2设置在安装部1上，通过定位部2进行铆压组合件8的安装，并在焊接的过程中带动铆压组合件8进行旋转；其中，定位部2包括驱动电机21和安装头22，该驱动电机21设置在移动平台13上的第一立板16上，且输出轴穿过第一立板16，本发明中，驱动电机21通过四根连接柱固定在第一立板16的一侧；输出轴穿过第一立板16后，置于第一立板16的另一侧；当然，也可以通过联轴器穿过第一立板16与驱动电机12连接，这样可以缩短驱动电机21输出端的长度，提高驱动电机21动作的稳定性，具体的以实际情况为准，本发明对此不再进一步限定；安装头22与驱动电机21的输出轴通过联轴器进行连接，穿设在移动平台13上的第二立板17上；具体的，在第二立板17上设置有安装孔，安装头22置于安装孔中；

如图4和图5所示，安装头22包括头体221及设置在头体221上的四条限位道222；四个安装槽223设置在头体221上，并与四条限位道222相对设置；本发明中，限位道222和安装槽223同宽，以保证在限位部3安装后在动作的过程中不会出现晃动；且在安装头22上还设置有固定芯224，在进行铆压组合件8安装时，是将铆压组合件8套设在固定芯224上；如图3所示，固定芯224与联轴器的两一端连接，而联轴器是穿过头体221后与固定芯224连接，这样在驱动电机21旋转的过程中仅是驱动电机21带动联轴器旋转，进而通过联轴器带动固定芯224进行旋转，最终实现铆压组合件8的旋转；本发明中，优选的固定芯224为优力胶固定芯224；这样能够避免固定芯224对铆压组合件8内部造成损坏；

限位部3设置在安装部1上；通过限位部3限制铆压组合件8在定位部2上的位置；具体的，将铆压组合件8置于固定芯224后，一方面可以通过限位部3确定铆压组合件8是否到位；另一方面，在铆压组合件8到位后，通过限位部3对铆压组合件8进行夹持，实现对铆压组合件8的限位；其中，限位部3包括第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34，该第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34均设置在移动平台13上的第三立板18上；当铆压组合件8套设在固定芯224后且到位后，第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34动作，完成对铆压组合件8的夹持；

如图1、3和4所示，第一限位组31包括第一气缸311和第一弹片块312，该第一气缸311设置在第三立板18上；第一弹片块312一端与第一气缸311连接，另一端与安装槽223销接；具体的，第一弹片块312分为连接段和夹持段，第一气缸311的输出端与连接段进行固定，并在第一气缸311输出端的带动下使夹持段进行往复动作；连接段的邻近另一端的部分与安装槽223销接，具体的通过销钉与安装槽223的槽壁销接；夹持段与连接段的另一端固定，且连接段的另一端与夹持段之间呈90°夹角；而夹持段为L形结构，这样能够增加夹持段与铆压组合件8的接触面积；增加夹持后铆压组合件8的稳定性；

实际动作阶段，第一气缸311的输出端伸出，并带动连接段一端进行动作，在杠杆原理下；连接段的另一端抬起，此时夹持段跟随连接段同时动作，使夹持段处于开放状态，进行铆压组合件8的安装；而当铆压组合件8安装完毕后，第一气缸311复位，带动连接段复位，并通过夹持段对铆压组合件8的一面进行夹持；

另外，为提高夹持段对铆压组合件8的夹持力度，本发明中，优选的设置有复位弹簧313，该复位弹簧313设置在限位道222内，并置于限位道222与第一弹片块312之间；这样在第一气缸311动作的时，连接段会对复位弹簧313进行下压，而当第一气缸311复位时，复位弹簧313会在自身弹性形变的作用下复位，并进一步推动连接段动作，在杠杆原理下，使夹持段进一步的夹紧铆压组合件8；

需要说明的是，第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34和第一限位组31的结构相同，动作原理也相同，为节省篇幅不再一一赘述；另外，在四个限位槽中均设置有复位弹簧313，分别对第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34中的各连接段施加力，增加对铆压组合件8各个面的夹紧力；

控制部4设置在安装部1上，并与限位部3连接；通过控制部4控制限位部3动作；本发明中，控制部4包括安装体和设置在安装体上的气源接头和两个电磁阀；气源接头与外部起源连通，并分别与第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33、第四限位组34和升降气缸14通过气管(图中未示出)连通，并将外部起源传送到第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33、第四限位组34和升降气缸14；另外，两个电磁阀可以定义为第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀分别与第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34连接，控制第一限位组31、第二限位组32、第三限位组33和第四限位组34的动作和复位；第二电磁阀与升降气缸14连接，控制升降气缸14的动作和复位，即通过升降气缸14调整垂直方向上的位置，以保证焊接的准确性；

如图7所示，本发明还提出了一种激光焊接装置，包括主体5及激光焊接机6，还包括自动焊接治具，安装部1设置在主体5上的用于调节位置的平台7上；本发明中，主体5上设置有纵向滑道，平台7设置在纵向滑道上，且在纵向滑道上还设置有凸台，通过凸台来限制平台7的移动位置，增加平台7移动的稳定性；且在平台7上设置有横向滑道，安装部1设置在横向滑道上，具体的，底板11设置在横向滑道上，这样可以通过调整底板11在平台7上的位置，以应对不同的焊接情况；本发明中，可以采用螺栓穿过底板11和横向滑道的方式进行底板11的固定，当然也可以采用其他方式进行底板11的固定和位置调整，本发明对此不再进一步限定；

当然，为更好的进行控制，提高整体的操作效率，本发明中还设置有脚踏开关，该脚踏开关分别与主体5、激光焊接机6和自动焊接治具连接；这样操作者可以通过对脚踏开关的踩踏实现整体的启停操作，进行能够释放双手进行其他用途，提高整体的操作效率；

另外，可以在主体5内部预设控制软件的方式，进行各组成部分动作的设置，具体的采用现有软件编程实现，本发明对此不再进一步限定；

为更好的理解本发明的技术方案，特详述具体的工作过程：

通电后，第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34处于开放状态，操作者手持铆压组合件8后将其套设在固定芯224上，并在套设的过程中以铆压组合件8与第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34接触后判定到位是否到位；操作者通过脚踩脚踏开关的方式，产生电信号，通过第一电磁阀控制第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34进行动作；此时第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34复位，并分别在复位的过程中配合各自的复位弹簧313使各自的连接段复位，并在复位的过程中使各自的夹持段对铆压组合件8的各个面进行夹持；并在夹持后通过驱动电机21进行焊接位校正；并在校正完成后，升降气缸14动作，使移动平台13动作，至焊接位，通过激光焊接机6完成一个面的焊接；并在焊接完成后，在升降气缸14的带动下复位；

复位后，第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34动作处于开放状态，此时在驱动电机21的带动下使固定芯224进行旋转90°，并在旋转完成后，第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34动作对固定芯224上的铆压组合件8进行夹持；并在夹持后通过升降气缸14带动移动平台13进行动作，进行另一个面的焊接；依次循环完成四个面的焊接后，即完成了一个铆压组合件8的焊接；

根据不同的铆压组合件8，在进行焊接前仅需要更换第一限位组31、第二限位组32、第三限位和第四限位组34中的弹片块和固定芯224即可，这样在更换后可以适用多种铆压组合件8的焊接，提高整体的适应性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种自动焊接治具，其特征在于，包括：

安装部(1)，用于进行整体部件的安装；

定位部(2)，用于进行铆压组合件(8)的安装，并在焊接的过程中带动铆压组合件(8)进行旋转，设置在所述安装部(1)上；

限位部(3)，用于限制铆压组合件(8)在所述定位部(2)上的位置，设置在所述安装部(1)上；

控制部(4)，用于控制所述限位部(3)动作，设置在所述安装部(1)上，并与所述限位部(3)连接；

其中，所述安装部(1)包括：底板(11)及设置在所述底板(11)上的安装台(12)；移动平台(13)，设置在所述安装台(12)上，并在设置在所述底板(11)与所述移动平台(13)之间的升降气缸(14)的带动下在垂直方向上进行运动；

所述定位部(2)包括：驱动电机(21)，设置在所述移动平台(13)上的第一立板(16)上，且输出轴穿过所述第一立板(16)；安装头(22)，与所述驱动电机(21)的输出轴通过联轴器进行连接，穿设在所述移动平台(13)上的第二立板(17)上；且，所述安装头(22)包括：头体(221)及设置在所述头体(221)上的四条限位道(222)；四个安装槽(223)，设置在所述头体(221)上，并与四条所述限位道(222)相对设置；

所述限位部(3)包括：第一限位组(31)、第二限位组(32)、第三限位组(33)和第四限位组(34)，均设置在所述移动平台(13)上的第三立板(18)上；且，所述第一限位组(31)包括：第一气缸(311)，设置在所述第三立板(18)上；第一弹片块(312)，一端与所述第一气缸(311)连接，另一端与所述安装槽(223)销接。

2.根据权利要求1所述的自动焊接治具，其特征在于，所述安装部(1)还包括：

限位块(15)，用于限制所述移动平台(13)在移动过程中的位置，相对设置在所述安装台(12)两侧。

3.根据权利要求1所述的自动焊接治具，其特征在于，所述限位部(3)还包括：

复位弹簧(313)，设置在所述限位道(222)内，并置于所述限位道(222)与所述第一弹片块(312)之间。

4.一种激光焊接装置，包括主体(5)及激光焊接机(6)，其特征在于，还包括如权利要求1-3任一项所述的自动焊接治具，所述安装部(1)设置在所述主体(5)上的用于调节位置的平台(7)上。

5.根据权利要求4所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括：

脚踏开关，分别与所述主体(5)、所述激光焊接机(6)和所述自动焊接治具连接。

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