CN114406580A - 一种焊接工装夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接工装夹具，包括载具基板，其中间位置具备用来放入焊件的容置区域，且载具基板表面阵列有若干连通容置区域的通孔；以及可相对于容置区域上下运动的压板，其底端具有按压体，等高螺丝的上端活动插设于压板中，且外套设第一弹簧件；还包括安装于载具上且围绕着容置区域布置的压块模组，其具备可伸缩的压块，压块用来限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度；推杆模组，其上具备若干顶针，顶针用来限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度；以及可使压板与载具基板、推杆模组与载具基板保持相对静止的锁扣机构。本发明提供的焊接工装夹具，可实现焊件定位、压紧，方便对焊件进行回流焊等焊接工作。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种焊接工装夹具。
背景技术
焊接，也称作熔接，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。
现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
焊接工装是一套柔性的焊接固定、压紧、定位的夹具。主要用于焊接各种可焊接材料的焊接，以及大、中、小型材料的焊接。
目前的焊接工装中常用到的压紧工装配件有连杆式、压块和调高物件等组合，这些压紧方式结构复杂，装夹速度慢，占用空间大。
发明内容
本发明的目的是提供一种焊接工装夹具，可实现焊件定位、压紧，方便对焊件进行回流焊等焊接工作。
为实现上述目的，本发明采用以下内容：
一种焊接工装夹具，包括：
载具基板，其中间位置具备用来放入焊件的容置区域，且载具基板表面阵列有若干连通容置区域的通孔；以及
可相对于所述容置区域上下运动的压板，其底端通过若干等高螺丝连接有至少两种具有不同形状的按压体，等高螺丝的上端活动插设于压板中，且等高螺丝外套设第一弹簧件；
还包括，安装于载具基板上且围绕着容置区域布置的：
压块模组，其具备可伸缩的压块，压块用来限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度；
推杆模组，其上具备有若干水平伸向容置区域的顶针，顶针用来限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度；以及
可使压板与载具基板、推杆模组与载具基板保持相对静止的锁扣机构。
优选的是，所述容置区域的四个边角位置均安装有呈L型结构的定位块，且四个定位块构成长方形的限位空间。
通过上述技术方案，通过四个定位块所构成的限位空间对焊件进行粗定位，可以减少工装的定位工作量。
优选的是，所述压块模组包括相对设于容置区域左、右两侧的压座，所述压座内通过第二弹簧件可活动地设置有压块，且在第二弹簧件的自然长度的情况下，压块凸出伸向容置区域。
通过上述技术方案，通过压座内可弹性伸缩的压块对容置区域内焊件的左右侧进行夹紧，从而限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度。
优选的是，所述推杆模组包括相对设于容置区域前、后两侧的推板，所述顶针沿推板长度方向水平阵列安装，所述锁扣机构安装于推板与载具基板侧壁之间，且推板与载具基板侧壁之间还布置有导正柱，导正柱的一端固设于载具基板侧壁上，另一端活动插设于推板中，且导正柱外套设第三弹簧件。
通过上述技术方案，通过可弹性伸缩的推板上的顶针对容置区域内焊件的前后侧进行夹紧，从而限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度。
优选的是，所述锁扣机构包含有：
导正销，其具备锥形前端，且锥形前端与导正销的主体之间形成有一段直径较小的连接段；
锁扣座，其具备上下贯通的穿孔，且锁扣座内通过第四弹簧件可滑动地设置有拨件，并于拨件上开设限位槽，在第四弹簧件的自然长度的情况下，限位槽与穿孔相交错。
通过上述技术方案，通过将导正销的锥形前端自穿孔穿入锁扣座内，并使限位槽抵接于连接段位置处，从而实现导正销与锁扣座的固定连接，相反的，使限位槽与连接段相分离，便可将导正销从锁扣座内退出，方便压板与载具基板、推杆模组与载具基板的拆卸。
优选的是，所述拨件表面形成有向外凸出的拨点部，并于锁扣座表面对应设置供拨点部进行往复滑动的滑槽；拨件在无外力作用的情况下，其上的拨点部抵靠于滑槽的右侧面。
通过上述技术方案，通过手动推拉拨点部使其在滑槽内左右滑动，从而实现拨件与锁扣座的相对运动，进而控制限位槽与穿孔相交错或者相重叠。
优选的是，所述限位槽上靠近拨点部的一侧面形成有与连接段外形相适配的抵接部。
通过上述技术方案，通过与连接段外形相适配的抵接部对连接段进行推进并压住，从而降低导正销在锁扣座上穿孔内的晃动问题。
优选的是，所述压板底端通过若干等高螺丝连接有具有板状形状的第一按压体、具有圆形形状的第二按压体以及具有圆角矩形形状的第三按压体。
通过上述技术方案，通过多种具有不同接触形状的按压体下压焊件上相应接触部位，实现压合一致性。
与现有技术相比，本发明提供了一种焊接工装夹具，具备以下有益效果：
1、该焊接工装夹具，通过压板上的按压体下压可实现对焊件的紧密压合，从而实现焊件快速定位、压紧，进而方便对焊件进行回流焊等焊接工作。
2、该焊接工装夹具，通过压块模组与推杆模组的工作，可对焊件进行自动夹紧，实现了精定位状态，在焊接过程中避免焊件滑移，不会造成运动干涉，确保了焊接质量。
3、该焊接工装夹具，通过锁扣机构的可拆卸行性，达到了可快速对接进行焊接工作，提高工作效率的有益效果。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是示出根据本发明实施例的一种焊接工装夹具的整体结构示意图；
图2是示出载具基板的相关结构示意图；
图3是示出压板的相关结构示意图；
图4是示出压块模组的相关结构示意图；
图5是示出推杆模组的相关结构示意图；
图6是示出锁扣机构的相关结构示意图；
图中，各附图标记为：
10-载具基板，20-压板，30-压块模组，40-推杆模组，50-锁扣机构，110-容置区域，120-通孔，130-定位块，210-等高螺丝，220-按压体，310-压座，320-压块，410-推板，420-顶针，430-导正柱，510-导正销，511-锥形前端，512-连接段，520-锁扣座，521-穿孔，522-滑槽，530-拨件，531-限位槽，532-拨点部，533-抵接部。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
请参阅图1至图6所示，一种焊接工装夹具，包括：
载具基板10，其中间位置具备用来放入焊件的容置区域110，且载具基板10表面阵列有若干连通容置区域110的通孔120，这里，容置区域的设计形状实际按照焊件的大小尺寸进行调整的，以确保焊件能够完全置入容置区域内，而载具基板表面的通孔设计是为了方便后续进行冶具过炉操作时能够使焊件充分受到炉内的热源加热，从而实现焊接。
以及可相对于容置区域110上下运动的压板20，其底端通过若干等高螺丝210连接有至少两种具有不同形状的按压体220，等高螺丝210的上端活动插设于压板20中，且等高螺丝210外套设第一弹簧件(未示出)，这里，当压板相对载具基板发生向下的运动时，压板上的按压体会对容置区域内的焊件进行向下压合，使得焊件紧贴于容置区域表面，初始状态下的若干按压体均处在同一水平线上，而连接按压体的等高螺丝可相对压板进行上下滑动，当按压体与焊件表面接触后，其可根据焊件表面平整度情况进行相应的高度调整，如此，使得按压体能够与焊件进行柔性接触，以适应焊件的结构特征设计，避免刚性接触对焊件造成的局部压损。
还包括，安装于载具基板10上且围绕着容置区域110布置的：
压块模组30，其具备可伸缩的压块，压块用来限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度；
推杆模组40，其上具备有若干水平伸向容置区域的顶针，顶针用来限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度；也就是说，可通过压块模组及推杆模组的工作，使焊件被牢牢地限制在容置区域内。
以及可使压板20与载具基板10、推杆模组40与载具基板10保持相对静止的锁扣机构50。
应当说明的是，该焊接工装夹具整体可选择采用不锈钢制成，外裹航空铝合金并经硬氧处理，以达到表面顺滑、耐磨、不变形、耐高温等性能。
其中，容置区域110的四个边角位置均安装有呈L型结构的定位块130，且四个定位块构成长方形的限位空间。
在实施形式中，四个定位块分布在容置区域的四个边角位置，且相邻的两个定位块呈镜像布置，如此，通过四个定位块上L型延伸边所构成的限位空间对焊件进行预先粗定位，以减少工装的定位工作量。
压块模组30包括相对设于容置区域110左、右两侧的压座310，压座310内通过第二弹簧件(未示出)可活动地设置有压块320，且在第二弹簧件的自然长度的情况下，压块320凸出伸向容置区域110。
在容置区域内未置有焊件的情况下，压座内压块的前端是处在容置区域中的，而当焊件被放入容置区域内后，压块在第二弹簧件的弹性作用下将对焊件施加一个向内的外力，从而对焊件的左右侧进行夹紧，进而限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度。
推杆模组40包括相对设于容置区域110前、后两侧的推板410，顶针420沿推板410长度方向水平阵列安装，锁扣机构50安装于推板410与载具基板10侧壁之间，且推板410与载具基板10侧壁之间还布置有导正柱430，导正柱430的一端固设于载具基板10侧壁上，另一端活动插设于推板410中，且导正柱430外套设第三弹簧件(未示出)。
在容置区域内焊件已经被压块模组限制住第一方向上位移的状态下，通过外力驱使推板从容置区域的前后侧逐渐靠近容置区域，直至推板上的顶针抵接于焊件侧壁或者顶针对应插入焊件侧壁上的预留孔内，从而实现对焊件前后侧的夹紧定位，进而限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度。
锁扣机构50包含有：
导正销510，其具备锥形前端511，且锥形前端511与导正销510的主体之间形成有一段直径较小的连接段512；
锁扣座520，其具备上下贯通的穿孔521，且锁扣座520内通过第四弹簧件(未示出)可滑动地设置有拨件530，并于拨件530上开设限位槽531，在第四弹簧件的自然长度的情况下，限位槽531与穿孔521相交错。
详细地说，此锁扣机构50是这样布置在压板20与载具基板10之间的：导正销510通过固定座垂直向上地设于载具基板10上，且有两对共四个导正销510分布于容置区域110的两侧；而锁扣座520设于压板20的四个边角位置，且其一一对应导正销510的安装位置，锁扣座520表面开设有与穿孔521上下互通的卡孔(未示出)，该卡孔的内径与导正销主体部分的外径基本一致，当导正销进入卡孔内时，此时锁扣座将无法发生横向上的偏移。
在实施形式中：先对拨件530施加外力使得拨件530上的限位槽531与锁扣座520内的穿孔521相重叠，接着将压板20自上而下地靠近载具基板10，如此，导正销510的锥形前端511将会自下而上的依次穿过压板20上的卡孔、锁扣座520内的穿孔521并最终露于锁扣座520的上端外部，这时，停止施加在拨件530上的外力，拨件530在第四弹簧件的作用下将向外反弹，直至限位槽531与连接段512相抵接，此时，导正销510的锥形前端511将无法再从锁扣座520内的穿孔521中退出，从而实现导正销510与锁扣座520的固定连接；若想要将导正销510从锁扣座520内的穿孔521中退出，只需对拨件530施加外力使得拨件530上的限位槽531与连接段512相分离即可，如此，利用该锁扣机构方便压板与载具基板的拆卸。
该锁扣机构50也按照此形式布置于推板410与载具基板10之间：导正销水平向外地布置于载具基板的侧壁上，锁扣座安装于推板的一侧，且推板上同样具有与穿孔左右互通的卡孔，该卡孔的内径与导正销主体部分的外径基本一致，当导正销进入卡孔内时，此时锁扣座将无法发生横向上的偏移。
具体地：先对拨件施加外力使得拨件上的限位槽与锁扣座内的穿孔相重叠，接着将推板自外朝内地靠近载具基板的侧壁，如此，导正销的锥形前端将会自后向前的依次穿过推板上的卡孔、锁扣座内的穿孔并最终露于锁扣座的外部，这时，停止施加在拨件上的外力，拨件在第四弹簧件的作用下将向外反弹，直至限位槽与连接段相抵接，此时，导正销的锥形前端将无法再从锁扣座内的穿孔中退出，从而实现导正销与锁扣座的固定连接；若想要将导正销从锁扣座内的穿孔中退出，只需对拨件施加外力使得拨件上的限位槽与连接段相分离即可，如此，利用该锁扣机构方便推板与载具基板的拆卸。
在一些实施方式中，拨件530表面形成有向外凸出的拨点部532，并于锁扣座520表面对应设置供拨点部532进行往复滑动的滑槽522；拨件530在无外力作用的情况下，其上的拨点部532抵靠于滑槽522的右侧面。通过手动推拉拨点部使其在滑槽内左右滑动，从而实现拨件与锁扣座的相对运动，进而控制限位槽与穿孔相交错或者相重叠，此外，拨点部与滑槽的配合也能有效避免拨件意外从锁扣座内滑出的状况发生。
在一些实施方式中，限位槽531上靠近拨点部532的一侧面形成有与连接段512外形相适配的抵接部533。如此，通过与连接段外形相适配的抵接部对连接段进行推进并压住，从而降低导正销在锁扣座上穿孔内的晃动问题。
在本实施方式中，压板底端通过若干等高螺丝连接有具有板状形状的第一按压体、具有圆形形状的第二按压体以及具有圆角矩形形状的第三按压体。当然，按压体底端的接触面形状不局限于上述三种，通过多种具有不同接触形状的按压体下压焊件上相应接触部位，实现压合一致性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种焊接工装夹具，其特征在于，包括：
载具基板，其中间位置具备用来放入焊件的容置区域，且载具基板表面阵列有若干连通容置区域的通孔；以及
可相对于所述容置区域上下运动的压板，其底端通过若干等高螺丝连接有至少两种具有不同形状的按压体，等高螺丝的上端活动插设于压板中，且等高螺丝外套设第一弹簧件；
还包括，安装于载具基板上且围绕着容置区域布置的：
压块模组，其具备可伸缩的压块，压块用来限制容置区域内焊件于第一方向上的位移自由度；
推杆模组，其上具备有若干水平伸向容置区域的顶针，顶针用来限制容置区域内焊件于第二方向上的位移自由度；以及
可使压板与载具基板、推杆模组与载具基板保持相对静止的锁扣机构。
2.据权利要求1所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述容置区域的四个边角位置均安装有呈L型结构的定位块，且四个定位块构成长方形的限位空间。
3.据权利要求1所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述压块模组包括相对设于容置区域左、右两侧的压座，所述压座内通过第二弹簧件可活动地设置有压块，且在第二弹簧件的自然长度的情况下，压块凸出伸向容置区域。
4.权利要求1所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述推杆模组包括相对设于容置区域前、后两侧的推板，所述顶针沿推板长度方向水平阵列安装，所述锁扣机构安装于推板与载具基板侧壁之间，且推板与载具基板侧壁之间还布置有导正柱，导正柱的一端固设于载具基板侧壁上，另一端活动插设于推板中，且导正柱外套设第三弹簧件。
5.据权利要求1所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述锁扣机构包含有：
导正销，其具备锥形前端，且锥形前端与导正销的主体之间形成有一段直径较小的连接段；
锁扣座，其具备上下贯通的穿孔，且锁扣座内通过第四弹簧件可滑动地设置有拨件，并于拨件上开设限位槽，在第四弹簧件的自然长度的情况下，限位槽与穿孔相交错。
6.据权利要求5所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述拨件表面形成有向外凸出的拨点部，并于锁扣座表面对应设置供拨点部进行往复滑动的滑槽；拨件在无外力作用的情况下，其上的拨点部抵靠于滑槽的右侧面。
7.据权利要求6所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述限位槽上靠近拨点部的一侧面形成有与连接段外形相适配的抵接部。
8.据权利要求1所述的一种焊接工装夹具，其特征在于，所述压板底端通过若干等高螺丝连接有具有板状形状的第一按压体、具有圆形形状的第二按压体以及具有圆角矩形形状的第三按压体。
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