CN117754175A - 一种焊接工装及导线主体焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接工装及导线主体焊接方法，所述焊接工装，包括：主动旋转夹头组件，具有第一夹持部和主动旋转部；从动旋转夹头组件，与主动旋转夹头组件相对并同轴设置，具有第二夹持部和从动旋转部；压紧装置，与从动旋转夹头组件连接，适于驱动从动旋转夹头组件及焊接件相对导线主体端部移动，并能够将焊接件压紧至导线主体端部。本发明仅需将焊接件和导线主体两部分零件安装到位，即可自动完成对中、压紧工作，可单人操作，简化了工艺，操作难度低；本发明通过可控的旋转方式及旋转速度，可完成不同角度定点焊接，以及周圈的连续焊接，精度高，焊接质量好，产品一致性强。

Description

一种焊接工装及导线主体焊接方法

技术领域

本发明涉及医用电极导线焊接技术领域，具体涉及一种焊接工装及导线主体焊接方法。

背景技术

植入式电极导线主体是一端连接到起搏器、除颤器等电刺激医用设备上，一端直接与心脏等需要接受电刺激的部位连接的医用植入电导线主体。植入式电极导线主体的主要作用是传输由电刺激医用设备发送的微小电脉冲到待刺激的人体结构中，以及将人体的电活动传回电刺激医用设备。

电极导线主体一般包括电极端、导线主体以及连接器端。现有电极导线主体主要包括壳体和设于壳体内的内部部件，内部部件较多，一般含连接器针、绝缘部件、内部导体、针套管等，材料为金属与高分子材料，其中金属部件一般通过焊接方式进行组装。

电极导线主体通过血管进入人体，因此对零件尺寸有较高要求，整体尺寸较小，焊接精度要求高，常采用激光焊接。现有的电极导线主体焊接组装工艺，一般是通过工人手持部件在焊接机下进行，需要工人具备较高的工艺水平，手持焊接可能造成产品一致性差、焊接偏心、焊接质量差、焊穿造成报废等后果，同时周圈焊接技术难以通过人工手持完成。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中人工手持焊接工艺复杂，难度大，造成焊接质量差，产品一致性差，无法完成周圈焊接的问题，从而提供一种能简化焊接工艺、提高焊接质量同时适用范围广的通用焊接工装及导线主体焊接方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种焊接工装，包括：

主动旋转夹头组件，具有第一夹持部和主动旋转部；所述第一夹持部适于对导线主体的端部进行夹持定位；所述主动旋转部适于使得导线主体穿过并驱动导线主体旋转；

从动旋转夹头组件，与主动旋转夹头组件相对并同轴设置，具有第二夹持部和从动旋转部；所述第二夹持部适于对焊接件进行夹持定位；所述从动旋转部适于在焊接件压紧至导线主体端部时被主动旋转部驱动，以使焊接件与导线主体同步旋转；

压紧装置，与从动旋转夹头组件连接，适于驱动从动旋转夹头组件及焊接件相对导线主体端部移动，并能够将焊接件压紧至导线主体端部。

进一步优化技术方案，所述导线主体为电极导线主体。

进一步优化技术方案，所述第一夹持部包括：

第一夹头，开设有第一夹头通孔；

若干第一夹爪，各第一夹爪围设成适于使得导线主体通过的第一夹持孔，相邻的两个所述第一夹爪之间具有间距并设置有至少一个第一夹爪弹簧；

第一控制把手，与各第一夹爪连接，所述第一控制把手适于带动各第一夹爪移动；

第一夹紧弹簧，设置在第一控制把手与主动旋转部之间，所述第一夹紧弹簧适于在第一控制把手释放时驱动各第一夹爪伸出第一夹头通孔，以控制第一夹持孔大小并对导线主体夹持。

进一步优化技术方案，所述第一夹持部还包括若干第一夹爪弹簧，第一控制把手和第一夹紧弹簧，所述第一夹爪设置在第一控制把手上，所述第一夹爪弹簧设置在第一夹爪上，所述第一夹紧弹簧设置在第一控制把手上。

进一步优化技术方案，所述主动旋转部包括：

中空旋转轴，转动设置在一对固定于底板上的轴承座上；

轴连接器，适于固定连接第一夹头，活动连接第一控制把手，且固定于中空旋转轴上；

中空旋转轴驱动组件，与中空旋转轴相连接，适于驱动中空旋转轴转动。

进一步优化技术方案，所述中空旋转轴驱动组件包括：

盒体，内部为空腔状；

电机，设置在盒体内侧壁上，具有电机轴；

电源，设置在盒体内部，适于为电机进行供电；

第一传动齿轮，与中空旋转轴的外侧壁相固定；

第二传动齿轮，与第一传动齿轮相啮合，并与电机轴同轴连接。

进一步优化技术方案，所述中空旋转轴驱动组件为调速组件，所述盒体的内部还设置有适于控制电机转速的板卡，所述盒体的外部设置有调速旋钮和转速刻度。

进一步优化技术方案，所述中空旋转轴驱动组件的转速调节范围在2rpm～15rpm；

和/或所述导线主体的长度为30－90cm，导线主体的直径为1.5－3mm，所述中空旋转轴的长度为30－90cm，中空旋转轴的内径为2－4cm；

和/或所述中空旋转轴的材料为不锈钢或MP35N合金或钛或钛合金；

和/或所述第一夹头具有粗糙倾斜的内表面；

和/或所述第一夹爪的材料为高分子材料，表面具有过渡圆角；

和/或所述第一夹爪具有倾斜表面，底部具有限位端；

和/或所述第一控制把手的材料为高分子材料；

和/或所述第一夹爪夹持导线主体的直径范围为0.5－4mm。

进一步优化技术方案，所述第二夹持部包括：

第二夹头，开设有第二夹头通孔；

若干第二夹爪，各第二夹爪围设成适于使得焊接件通过的第二夹持孔，相邻的两个所述第二夹爪之间具有间距并设置有至少一个第二夹爪弹簧；

第二控制把手，与各第二夹爪连接，所述第二控制把手适于带动各第二夹爪移动；

第二夹紧弹簧，设置在第二控制把手与主动旋转部之间，所述第二夹紧弹簧适于在第二控制把手释放时驱动各第二夹爪伸出第一夹头通孔，以控制第二夹持孔大小并对焊接件夹持。

进一步优化技术方案，所述从动旋转部包括：

轴承座连接器，适于固定连接第二夹头，活动连接第二控制把手；

旋转轴承座，转动设置在压紧装置上，并与轴承座连接器相连接。

进一步优化技术方案，所述压紧装置包括：

直线轴承座，底端固定设置在底板上；所述直线轴承座上开设有第一通孔和第二通孔，第二通孔的内径大于第一通孔，第一通孔和第二通孔构成阶梯孔；

直线轴承，设置在直线轴承座的第二通孔内；

往复轴，滑动穿过第一通孔并与直线轴承中心相固定，所述往复轴的一端与旋转轴承座转动连接，所述往复轴的另一端伸出直线轴承座，所述往复轴适于带动第二夹持部及焊接件进行往复运动；

轴套，固定套设在往复轴上；

弹簧，套设在往复轴外围，所述弹簧的一端与直线轴承连接，所述弹簧的另一端与轴套相连接。

进一步优化技术方案，所述压紧装置还包括：

把手，与伸出直线轴承座的往复轴端部相连接，以便于对往复轴进行拉动；

限位器，可拆卸卡装设置在把手与直线轴承座之间，适于在拉动把手时对把手进行限位，以便于进行焊接件与导线主体的安装。

一种导线主体焊接方法，所述方法基于所述的焊接工装进行，包括以下步骤：

拉动压紧装置，从动旋转夹头组件向主动旋转夹头组件相向的方向移动，从动旋转夹头组件与主动旋转夹头组件产生间距；

进行导线主体的安装；

进行焊接件的安装；

通过压紧装置将安装后的焊接件压紧至导线主体端部，并进行自动对中；

主动旋转夹头组件驱动导线主体转动，导线主体带动焊接件及从动旋转夹头组件进行旋转，进行导线主体的焊接；

进一步优化技术方案，进行导线主体的安装过程为：推动第一控制把手，导线主体从中空旋转轴穿过并从第一夹持孔向外伸出；释放第一控制把手，各第一夹爪自动夹紧导线主体；

和/或

进行焊接件的安装过程为：推动第二控制把手，焊接件从第二夹持孔装入；释放第二控制把手，各第二夹爪自动夹紧焊接件。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种焊接工装，仅需将焊接件和导线主体两部分零件安装到位，即可自动完成对中、压紧工作，可单人操作，简化了工艺，操作难度低；主动旋转夹头组件可对导线主体进行夹持定位，从动旋转夹头组件可对焊接件进行夹持定位，压紧装置可将焊接件压紧定位在导线主体的端部，焊接件与导线主体自动对中同轴，主动旋转夹头组件可驱动导线主体和焊接件进行同步转动，进而无需人工手持焊接，保证了焊接质量。

本发明通过可控的旋转方式及旋转速度，可完成不同角度定点焊接，以及周圈的连续焊接，精度高，焊接质量好，产品一致性强。

2.本发明提供的一种焊接工装，焊接工装操作过程中无需采用辅助工具，通过同轴的主动旋转夹头组件和中空旋转轴驱动组件，夹紧零件后自动对中；在弹簧和往复轴的配合作用下，可以将焊接件自动压紧配合。安装精度高，同轴度高，从而达成更好的焊接效果，同时焊接后产品尺寸一致。

3、本发明提供的一种焊接工装，通过设计通用夹头组件，仅需通过推动控制把手，夹持孔自动变化，将零部件放入夹持孔后，撤去外力即可自动夹紧零部件并自动对中，夹持的同轴度好。同时，对于直径不同尺寸的零件，可通过夹紧弹簧变形程度的不同自动夹紧，操作方便，单人即可快速安装，降低了劳动强度，扩大了适用范围，增加了生产效率。

4.本发明提供的一种焊接工装，通过设计中空旋转轴，将电极导线整体包含在轴内，限制其甩动，避免导线磕碰受损，从而达到保护导线并且提高焊接同轴精度的目的；并且扩大了使用范围，小型零件与长条零件都可适用。

5.本发明提供的一种焊接工装，通过设置两组同轴的夹持部，实现不同直径零件夹紧后的自动对中。同时，对于轴向不同尺寸的零件，可通过弹簧变形程度的不同自动适应压紧。本发明结构简单，功能可靠且易于实现，适用不同直径、不同尺寸的电极导线零件，通用性更为广泛。

6.本发明提供的一种焊接工装，通过设置中空旋转轴驱动组件，采用电机带动零件旋转，通过齿轮组传递电机扭矩，配合压紧装置将两部分零件紧密配合，两部分零件同步旋转，实现零件的匀速转动，实现周圈焊接，焊点分布均匀，产品一致性好，提高了周圈焊接的质量；同时设置了调速旋钮控制零件转速，实现焊点在周圈不同的分布密度，以满足不同的焊接工艺要求，适用性广。

7.本发明提供的一种焊接工装，电极导线的长度为30－90cm，直径为1.5－3mm，中空旋转轴的内径为2－4cm，长度为30－90cm，保证导线主体在中空旋转轴内部顺利通过，同时限制导线主体在旋转时的甩动，避免电极导线受损，提高同轴度，保证焊接精度。

8.本发明提供的一种焊接工装，中空旋转轴的材料优选为不锈钢、MP35N合金、钛或钛合金等，保证同轴度的同时减少杂质的产生，确保生产洁净度。

9.本发明提供的一种焊接工装，第一夹爪和第二夹爪的材料优选为POM、PEEK、PI等高分子材料，表面具有优选为0.5～2mm的过渡圆角，保证夹爪有一定的硬度同时防止造成零件表面划痕。第一控制把手和第二控制把手的材料优选为PEEK、POM等高分子材料，保证夹持时夹爪的顺畅平移。同时工装整体多采用高分子材料，尺寸小，质量小，便于搬运和安装，降低工作强度。

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为本发明装配好焊接件一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本发明图1的主向安装剖视图；

图3为本发明的夹头组件的一种安装剖视图；

图4为本发明夹头的一种结构示意图；

图5为本发明夹爪的一种结构示意图；

图6为本发明控制把手的一种结构示意图；

图7为本发明各第一夹爪之间的一种连接结构示意图；

图8为本发明各第一夹爪与第一控制把手之间的连接示意图；

图9为本发明焊接前安装焊接件的一种实施方式的立体结构示意图；

图10为本发明零件焊接前状态的示意图；

图11为本发明中空旋转轴驱动组件的俯视剖面示意图；

图12本发明中空旋转轴驱动组件的主向示意图；

图13为本发明压紧装置的压紧状态示意图。

附图标记：

100－主动旋转夹头组件；101－第一夹头；101a－把手滑槽；101b－夹头内斜面；102－第一夹爪；102a－夹爪斜面；102b－弹簧卡槽；102c－夹爪限位脚；103－轴连接器；104－轴承座；105－中空旋转轴；106－第一夹爪弹簧；107－第一控制把手；107a－手推把手；107b－把手限位段；107c－夹爪滑槽；107d－把手移动轴；108－第一夹紧弹簧；

200－从动旋转夹头组件；201－轴承座连接器；202－旋转轴承座；202a－旋转轴承；203－第二夹头；204－第二夹爪；205－第二夹爪弹簧；206－第二控制把手；207－第二夹紧弹簧；

300－中空旋转轴驱动组件；301－盒体；301a－转速刻度；302－盒盖；302a－电源；303－电机；303a－电机轴；304－第一传动齿轮；305－第二传动齿轮；306－板卡；307－调速旋钮；

400－压紧装置；401－直线轴承座；402－往复轴；403－把手；404－弹簧；405－直线轴承；406－限位器；407－轴套；

5－焊接件；

6－导线主体；

7－底板；

8－第一夹持孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明通过用于电极导线焊接的通用焊接工装阐述本发明的焊接工装只是一个优选实施例，并不是对焊接工装的保护范围限制，例如，本发明的焊接工装还可以应用于其他导线的焊接，这种调整同样属于本发明焊接工装的保护范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“前”、“后”、“中”、“内”、“纵向”、“横向”、“侧”、“竖”、“外”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中机构的不同方位。例如，如果在图中的机构翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。机构可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

常规的电极导线焊接通常是手工夹持定位，由于零件尺寸小，需要的安装精度较高，同轴度要求高，易造成产品焊接偏心，焊接质量差，焊接后产品尺寸超差。

本发明的焊接工装操作过程中无需采用辅助工具，通过同轴的主动从动两组夹头，夹头夹紧零件后自动对中；在压紧弹簧和往复轴的配合作用下，可以将焊接件自动压紧配合。安装精度高，同轴度高，从而达成更好的焊接效果，同时焊接后产品尺寸一致。

目前采用专用工装焊接，由于零件较多，专用工装较多，缺少通用工装，增加生产和管理成本。

本发明通过设计通用的焊接工装，减小电极导线金属零件焊接难度，简化了装配工艺，保证了部件焊接质量，减少了生产和管理成本。

下面结合本发明第一方面的焊接工装详细阐述本发明的具体实施例。

需要说明的是，本发明第一方面的焊接工装只是本发明的优选实施例，本发明的焊接工装既可采用本发明第一方面的焊接工装对电极导线进行焊接，也可采用其他焊接工装进行，为了方便阐述，下面通过本发明第一方面的焊接工装阐述其具体结构。

如图1至图13所示，本实施例公开了一种焊接工装，包括主动旋转夹头组件100、从动旋转夹头组件200和压紧装置400。

主动旋转夹头组件100具有第一夹持部和主动旋转部；第一夹持部适于对导线主体6的端部进行夹持定位；主动旋转部适于使得导线主体6穿过并驱动导线主体6旋转。

从动旋转夹头组件200与主动旋转夹头组件100相对并同轴设置，具有第二夹持部和从动旋转部；第二夹持部适于对焊接件5进行夹持定位；从动旋转部适于在焊接件5压紧至导线主体6端部时被主动旋转部驱动，以使焊接件5与导线主体6同步旋转。

压紧装置400与从动旋转夹头组件200连接，适于驱动从动旋转夹头组件200及焊接件5相对导线主体6端部移动，并能够将焊接件5压紧至导线主体6端部。

上述一种焊接工装，仅需将焊接件5和导线主体6两部分零件安装到位，即可自动完成对中、压紧工作，安装焊接件仅需一人即可完成全部操作，焊接件自动对中压紧，无需反复调整，操作难度低，安装精度高；主动旋转夹头组件100可对导线主体6进行夹持定位，从动旋转夹头组件200可对焊接件5进行夹持定位，压紧装置400可将焊接件5压紧定位在导线主体6的端部，焊接件5与导线主体6自动对中同轴，主动旋转夹头组件100可驱动导线主体6和焊接件5进行同步转动，进而无需人工手持焊接，保证了焊接质量。

在一些实施例中，导线主体6为电极导线主体。在本实施例中，具体地将焊接工装应用于电极导线的焊接，电极导线将被连接到相关联的植入式心脏起搏器、植入式心律转复除颤器(ICD)、心脏再同步治疗除颤器(CRT－D)、心脏再同步治疗起搏器(CRT－P)、植入式脑起搏器、植入式脊髓刺激器等电刺激医用设备上，用于传递电信号。

如图2所示，在一些实施例中，第一夹持部为多爪夹头，第一夹持部包括第一夹头101和若干第一夹爪102。第一夹爪102适于夹持导线主体6。在本实施例中，第一夹爪102设置有若干个，第一夹爪102设置在第一夹头101上。

如图1和图2所示，在一些实施例中，主动旋转部包括中空旋转轴105、轴连接器103和中空旋转轴驱动组件300。中空旋转轴105内部中空，以便通过导线主体6，同时限制电极导线旋转时产生的甩动。中空旋转轴105通过轴承转动设置在轴承座104上，轴承座104设置有一对且间隔设置，各轴承座104固定于底板7上。中空旋转轴105通过轴承座104与轴连接器103连接。轴连接器103适于连接第一夹头101，第一夹爪102锁紧以夹紧导线主体6，且轴连接器103固定于中空旋转轴105上，对中空旋转轴105与第一夹持部起到连接的作用。中空旋转轴驱动组件300与中空旋转轴105相连接，适于驱动中空旋转轴105及导线主体6转动。

如图3至图6所示，本实施例第一夹头101连接固定于轴连接器103。第一控制把手107通过把手移动轴107d嵌套于轴连接器103的内孔，以限制第一控制把手107仅能轴向移动。第一夹紧弹簧108套于把手移动轴107d上，弹性连接第一控制把手107与轴连接器103，第一夹紧弹簧108处于压缩状态，以推动第一控制把手107轴向移动。第一夹爪102连接于第一控制把手107，第一控制把手107带动第一夹爪102移动。主动旋转夹头组件100包含若干第一夹爪102，第一夹爪102周向均匀安装若干第一夹爪弹簧106，以保证第一夹爪102始终周向均匀分布，同时弹性推动第一夹爪102在第一控制把手107上平移，以保证夹爪斜面102a始终与夹头内斜面101b紧贴。第一夹爪102上移减小第一夹持孔8以夹紧导线主体6。

如图4所示，第一夹头101具有把手滑槽101a，用以配合第一控制把手107的把手限位段107b，限制第一控制把手107运动方向。第一夹头101具有夹头内斜面101b，与第一夹爪102的夹爪斜面102a配合，第一夹爪102沿夹头内斜面101b运动，第一夹爪102形成的第一夹持孔发生变化，以适应不同尺寸的零部件。

作为优选的实施方式，夹头内斜面101b为前端小后端大的圆锥形表面，其斜面角度为120°－160°，夹爪斜面102a与夹头内斜面形状角度相同，保证夹爪上下移动时夹持孔直径变化，两者匹配以适应不同零件的开口尺寸的要求。

作为优选的实施方式，夹头内斜面101b优选为粗糙表面，当夹爪紧贴夹头内斜面时，提供摩擦力以带动夹爪同步旋转。

如图5与图6所示，第一夹爪102具有弹簧卡槽102b，以安装第一夹爪弹簧106，第一夹爪弹簧106与第一夹爪102配合。第一夹爪102具有夹爪限位脚102c，与第一控制把手107的夹爪滑槽107c配合。夹爪限位脚102c卡入夹爪滑槽107c，第一夹爪102可自由平移，同时可由第一控制把手107通过夹爪限位脚102c带动第一夹爪102前后移动。初始状态时，第一夹爪弹簧106处于压缩状态，当第一夹爪102前后移动，第一夹爪弹簧106推动第一夹爪102在第一控制把手107上平移，以保证夹爪斜面102a与夹头内斜面101b始终紧密贴合，从而保证第一夹持孔的均匀变化。

如图6所示，第一控制把手107具有手推把手107a，用以控制第一控制把手107前后移动。把手限位段107b与把手滑槽101a配合，限制周向转动，第一控制把手107沿把手滑槽101a前后移动，从而带动夹爪移动。把手移动轴107d嵌套于所述轴连接器103内孔，通过轴连接器103内孔前后平移，保证移动时的同轴度，使得夹持孔始终与装置同轴，保证焊接的同轴度。第一夹紧弹簧108套于把手移动轴107d上，夹紧弹簧处于把手移动轴107d与轴连接器103之间，始终处于压缩状态。当撤去外部力，第一夹紧弹簧108推动第一控制把手107前移，带动第一夹爪前移，使得第一夹持孔直径减小，直至夹紧零部件，自动适应零部件的直径。

如图7和图8所示，第一夹爪102通过夹爪限位脚102c活动连接于第一控制把手107的夹爪滑槽107c，第一夹爪102在第一控制把手107上自由滑动。第一夹爪弹簧106通过弹簧卡槽102b连接于两个第一夹爪102之间，第一夹爪102与第一夹爪弹簧106在圆周上均匀分布，第一夹爪弹簧106始终处于压缩状态，推动夹爪处于均匀向外扩散状态。第一夹爪102的夹爪斜面102a与第一夹头101的夹头内斜面101b接触，被夹头内斜面101b限制外扩趋势，由此在若干第一夹爪102之间形成第一夹持孔8。第一夹持孔8的孔径随第一控制把手107移动由第一夹爪弹簧106推动第一夹爪102变化相对位置，从而改变大小。

在本实施例中，在进行导线主体6安装时，首先推动第一控制把手107带动第一夹爪102后移，第一夹爪102在第一夹爪弹簧106支撑下在第一控制把手107上平移以紧贴夹头内斜面101b，第一夹爪102形成的第一夹持孔扩大。导线主体6从中空旋转轴105穿过并从第一夹持孔向外伸出，随后放开第一控制把手107，第一夹紧弹簧108推动第一控制把手107前移，从而带动第一夹爪102前移，夹头内斜面101b挤压第一夹爪102缩小第一夹持孔，自动适应并夹紧导线主体6，实现导线主体6的定位。中空旋转轴驱动组件300运行时，可驱动中空旋转轴105旋转，进而驱动第一夹持部及导线主体6旋转。

电极导线在进行周圈焊接时需要旋转，由于电极导线较长，长条零件旋转时后端会发生甩动，常规的焊接方式无法避免此情况，可能造成电极导线零件与工作台碰撞导致零件损坏，同时电极导线甩动增加了焊接定位的难度，造成焊接偏心，焊接效果差。如图2所示，本实施例的焊接工装通过设计中空旋转轴105，将电极导线整体包含在中空旋转轴105内，限制其甩动，从而达到保护导线并且提高焊接同轴精度的目的。

一般情况下，电极导线的长度为30－90cm，直径为1.5－3mm。作为一种优选的实施例，中空旋转轴105的内径为2－4cm，长度为30－90cm，保证导线主体6在中空旋转轴105内部顺利通过，同时限制导线主体6在旋转时的甩动，避免电极导线受损，提高同轴度，保证焊接精度。

在一些实施例中，中空旋转轴105的材料优选为不锈钢、MP35N合金、钛或钛合金等，保证同轴度的同时减少杂质的产生，确保生产洁净度。

在一些实施例中，夹头内斜面的斜面角度优选为120°－160°，夹爪斜面与夹头内斜面角度相同，两者匹配以适应不同零件的开口尺寸要求。夹头内斜面优选为粗糙表面，当夹爪紧贴夹头内斜面时，提供摩擦力以带动夹爪同步旋转。

在一些实施例中，第一夹爪102和第二夹爪204的材料优选为POM、PEEK、PI等高分子材料，表面具有优选为0.5～2mm的过渡圆角，保证第一夹爪102和第二夹爪有一定的硬度同时防止造成零件表面划痕；一组主动旋转夹头组件100包含的第一夹爪102数量优选的为3－5个。一组从动旋转夹头组件200包含的第二夹爪数量优选的为3－5个。

在一些实施例中，夹爪限位脚102c的形状优选为两边大中间小的“工”字形结构，适于夹爪的平移运动同时被第一控制把手带动前后移动。第一夹爪弹簧106、第二夹爪弹簧205的劲度系数k优选为0.1～0.3N/cm，保证夹爪紧贴夹头内斜面，同时减小对零部件夹紧力的影响。

在一些实施例中，第一控制把手107与第二控制把手206的材料优选为PEEK，POM等高分子材料，减少控制把手前后移动时的阻力，同时减小夹爪与控制把手的阻力，使得夹爪在控制把手上能自由平移。第一夹紧弹簧108与第二夹紧弹簧207的劲度系数优选为2N/cm～5N/cm，变形产生压紧力使得夹爪与夹头内斜面紧贴，保证零件被夹紧，同时保证夹爪被夹头内斜面摩擦力带动同步旋转。

需要说明的是，本实施例中的夹爪弹簧、夹紧弹簧均为压紧弹簧，当导线主体与夹爪接触，控制把手处于自由状态时，夹爪弹簧、夹紧弹簧均为压紧状态。

如图6所示，在一些实施例中，中空旋转轴驱动组件300包括盒体301、电机303、电源、第一传动齿轮304和第二传动齿轮305。盒体301的内部为空腔状。电机303设置在盒体301内侧壁上，具有电机轴303a，电机303用于带动第一传动齿轮304和第二传动齿轮305转动。电源设置在盒体301内部，适于为电机303、板卡306提供能源。第一传动齿轮304与中空旋转轴105的外侧壁相固定，第一传动齿轮304用于带动中空旋转轴105转动。第二传动齿轮305与第一传动齿轮304相啮合，并与电机轴303a同轴连接。

本实施例公开了中空旋转轴驱动组件300的具体结构，但中空旋转轴驱动组件300的具体结构不限于上述实施例的结构。在本实施例中，电机303驱动第二传动齿轮305转动，进而带动与第二传动齿轮305啮合的第一传动齿轮304转动，进而带动与第一传动齿轮304固定连接的中空旋转轴105转动，从而带动导线主体6旋转。

电极导线零件为保证连接的可靠性，常采用周圈焊接，常规的焊接方式，难以实现稳定均匀的周圈焊接，且容易造成焊穿零件造成报废，增加生产成本。为了解决该技术问题，如图6和图9所示，在一些实施例中，中空旋转轴驱动组件(调速传动盒)为调速组件，盒体301的内部还设置有适于控制电机303转速的板卡306，盒体301的外部设置有调速旋钮307和转速刻度301a。转速刻度301a用于指示调速旋钮307所调整的中空旋转轴105转速，方便量化调整导线主体6的旋转速度，用以配合焊接的工艺要求。调速旋钮307固定于板卡306上。调速旋钮307与板卡306用于控制电机303转动速度，进而控制焊接件的旋转速度以及定位角度。

在本实施例中，可对电机303的转速进行控制，进而控制焊接件5及导线主体6的转速。在具体进行转速调节时，可旋转调速旋钮307，将调速旋钮307旋转至所需的转速刻度处，板卡306向电机303发出调速指令，对电机303的转速进行调节。通过可控的旋转方式及旋转速度，可完成不同角度定点焊接，以及周圈的连续焊接，精度高，焊接质量好，产品一致性强。本实施例的焊接工装通过设置中空旋转轴驱动组件，采用电机带动零件旋转，配合压紧装置400将两部分零件紧密配合，两部分零件同步旋转，实现周圈焊接，焊点分布均匀，产品一致性好；同时设置了调速旋钮控制零件转速，实现焊点在周圈不同的分布密度，以满足不同的焊接工艺要求，适用性广。

需要说明的是，焊接时零件的转速不宜过大，第一传动齿轮304与第二传动齿轮305啮合，作为优选的实施方式，第一传动齿轮与第二传动齿轮的齿数比为2：1～3：1，将电机303的转速降低传递到中空旋转轴105。

第一传动齿轮304与第二传动齿轮305的材料优选为尼龙、POM等高分子材料，降低了工装的重量同时，还减小了传动摩擦。

更为具体地，中空旋转轴驱动组件转速调节范围在2rpm～15rpm，该转速范围在电极导线焊接领域较为适用，当应用于其他领域通过调节齿数比即可实现调速范围的变化。

如图6和图9所示，在一些实施例中，盒体301为顶端开口的结构，盒体301的顶端设置有盒盖302，电源集成设置在盒盖302的内底壁上。

作为一种进一步改进的实施方式，盒体301、盒盖302材料优选为POM、PMMA、PEEK等材料，减少了工装总质量，降低了搬运工作强度。

在一些实施例中，第二夹持部为多爪夹头，第二夹持部包括第二夹头203和若干第二夹爪204，第二夹爪204适于夹持焊接件5。在本实施中，第二夹爪204设置有若干个，各第二夹爪204设置在第二夹头203上。

如图1和图2所示，在一些实施例中，从动旋转部包括轴承座连接器201和旋转轴承座202。轴承座连接器201与第二夹头203连接，第二夹爪204锁紧以夹紧焊接件5。轴承座连接器201固定于旋转轴承座202上。旋转轴承座202与轴承座连接器201相连接，旋转轴承座202通过旋转轴承202a转动设置在压紧装置400的往复轴402上，进而从动旋转夹头组件200可相对于压紧装置400自由旋转。

在本实施例中，在进行焊接件5安装时，首先推动第二控制把手206带动第二夹爪204后移，第二夹紧弹簧207压缩，第二夹爪弹簧205推动第二夹爪204平移，第二夹爪204形成的第二夹持孔扩大。焊接件5从第二夹持孔装入，放开第二控制把手206后，第二夹紧弹簧207变形恢复，推动第二控制把手206前移，第二夹持孔减小，自动适应并夹紧焊接件5，并实现焊接件5的定位。

需要说明的是，本实施例中的夹爪弹簧、夹紧弹簧均为压紧弹簧，当焊接件与夹爪接触，控制把手处于自由状态时，夹爪弹簧、夹紧弹簧均为压紧状态。

在本实施例中，当压紧装置400将焊接件5压紧定位至导线本体后，主动旋转夹头组件100在旋转时可带动第二夹持部、轴承座连接器201、旋转轴承座202围绕压紧装置400旋转。

在一些实施例中，旋转轴承202a为陶瓷或高分子材料，减少了旋转阻力，同时降低了装置自重；弹簧404的劲度系数k优选为1N/cm～5N/cm，弹簧404变形产生压紧力适中，保证零件压紧同时不被损伤。

如图10所示，在一些实施例中，压紧装置400为自动压紧装置，压紧装置400包括直线轴承座401、直线轴承405、往复轴402、轴套407和弹簧404。直线轴承座401的底端固定设置在底板7上。直线轴承座401上开设有第一通孔和第二通孔，第二通孔的内径大于第一通孔，第一通孔和第二通孔构成阶梯孔。直线轴承405设置在直线轴承座401的第二通孔内。往复轴402滑动穿过第一通孔并与直线轴承405中心相固定，往复轴402的一端与旋转轴承座202转动连接，往复轴402的另一端伸出直线轴承座401，往复轴402与中空旋转轴105同轴心，往复轴402适于带动第二夹持部及焊接件5进行往复运动。轴套407固定套设在往复轴402上。弹簧404套设在往复轴402外围，弹簧404的一端与直线轴承405连接，弹簧404的另一端与轴套407相连接。弹簧404用于给从动旋转夹头组件200施加轴向压紧力，保证夹持于从动旋转夹头组件上的焊接件5与夹持于主动旋转夹头组件100上的导线主体6紧密贴靠，焊接间隙小，同时保持两者同步旋转，保证焊接质量。弹簧404变形能够带动往复轴402前移，进而带动从动旋转夹头组件200及其上的焊接件5前移压紧在导线主体6上。需要说明的是，此处的“前移”指的是向电极导线主体相对的方向进行移动。

在本实施例中，当拉动往复轴402时，往复轴402向外侧(向后)线性移动，带动与往复轴402轴承连接的旋转轴承座202、轴承座连接器201向外侧线性移动，进而带动第二夹持部向外侧线性移动，此时第二夹持部与第一夹持部之间形成间距，可进行焊接件5及导线主体6的安装，并且此时旋转轴承座202将挤压弹簧404，弹簧404处于挤压状态。当焊接件5及导线主体6安装好后，可松开往复轴402，弹簧404推动往复轴402复位并产生轴向压紧力，弹簧404在弹力的状态下驱动旋转轴承座202、轴承座连接器201、第二夹持部、焊接件5及往复轴402向内侧线性移动，焊接件5与导线主体6相接触并挤压在导线主体6上。

需要说明的是，本实施例中的弹簧为压紧弹簧，焊接件5与导线主体6处于接触状态时，弹簧处于压紧的状态。本实施例中的“向后”指的是向电极导线主体相向的方向进行移动。

在一些实施例中，压紧装置400还包括把手403。把手403与伸出直线轴承座401的往复轴402端部相连接。

在本实施例中，将把手403设置在往复轴402的端部，更便于人手或拉动装置对往复轴402进行拉动，带动往复轴402运动，以便于焊接件5在从动旋转夹头组件200上的安装。当焊接件5与导线主体6处于压紧状态时，把手403与直线轴承座401侧壁之间具有间距或与直线轴承座401侧壁相接触。把手403的形状为矩形环状，也可设置为其他形状，此处不对其具体形状进行限制。

如图3和图4所示，在一些实施例中，压紧装置400还包括限位器406。限位器406可拆卸卡装设置在把手403与直线轴承座401之间。

在本实施例中，在进行焊接件5与导线主体6的安装时，通过把手403拉动往复轴402移动，此时第一夹持部与第二夹持部之间产生间距，再将限位器406卡装在把手403与直线轴承座401之间，对把手403及往复轴402的运动进行限制，可保证第一夹持部与第二夹持部处于具有间距的状态，进而便于进行焊接件5与导线主体6的安装。安装完焊接件5与导线主体6后，撤去限位器406，弹簧404变形带动往复轴402与焊接件5复位并在导线主体6上产生轴向压紧力，往复轴402与中空旋转轴105同轴，自然地，压紧后焊接件5与导线主体6自动同轴配合。

更为具体地，限位器406为U型板，U型板上设置有插装口，进而可直接将U型板插装至往复轴402上，并且U型板的两端面为水平面，与把手403及直线轴承座401的贴合更为紧密，保证限位的稳定性。

电极导线的零部件繁多，形状尺寸复杂，常规焊接需要用到数量繁多的专用工装，操作复杂并且工作量大，加大生产和管理成本。为了解决该技术问题，在一些实施例中，第一夹爪102和第二夹爪204夹持零件直径范围为0.5－4mm，本实施例通过控制第一夹爪和第二夹爪的开口尺寸可用于夹持直径不同的零件。同时，对于轴向不同尺寸的零件，可通过弹簧变形程度的不同自动适应压紧。通过设置弹簧、往复轴及其上的旋转轴承，实现不同轴向尺寸零件的自动压紧和同步旋转。本实施例的焊接工装，结构简单，功能可靠且易于实现，适用不同直径、不同尺寸的电极导线零件，通用性更为广泛。

下面结合本发明第二方面的导线主体焊接方法详细阐述本发明的具体实施例。

本实施例公开了导线主体焊接方法的一种具体实施方式，具体包括以下步骤：

S1.拉动压紧装置400，从动旋转夹头组件200向主动旋转夹头组件100相向的方向移动，从动旋转夹头组件200与主动旋转夹头组件100产生间距。

S21.将限位器406套在往复轴402上，防止压紧弹簧404复位，以便于安装焊接件5与导线主体6。

S22.进行导线主体的安装，推动第一控制把手，导线主体从中空旋转轴穿过并从第一夹持孔向外伸出，放开第一控制把手，自动夹紧导线主体；

S23.进行焊接件的安装，推动第二控制把手，焊接件从第二夹持孔装入，放开第二控制把手，自动夹紧焊接件；

S3.撤去限位器406，通过压紧装置400将安装后的焊接件5压紧至导线主体6端部，并进行自动对中，更为具体地，弹簧404自动变形带动焊接件5压紧在导线主体6上。

S4.主动旋转夹头组件100驱动导线主体6转动，导线主体6带动与其压紧的焊接件5及从动旋转夹头组件200进行旋转，焊接件5被压紧在导线主体6上进行焊接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种焊接工装，其特征在于，包括：

主动旋转夹头组件(100)，具有第一夹持部和主动旋转部；所述第一夹持部适于对导线主体(6)的端部进行夹持定位；所述主动旋转部适于使得导线主体(6)穿过并驱动导线主体(6)旋转；

从动旋转夹头组件(200)，与主动旋转夹头组件(100)相对并同轴设置，具有第二夹持部和从动旋转部；所述第二夹持部适于对焊接件(5)进行夹持定位；所述从动旋转部适于在焊接件(5)压紧至导线主体(6)端部时被主动旋转部驱动，以使焊接件(5)与导线主体(6)同步旋转；

压紧装置(400)，与从动旋转夹头组件(200)连接，适于驱动从动旋转夹头组件(200)及焊接件(5)相对导线主体(6)端部移动，并能够将焊接件(5)压紧至导线主体(6)端部。

2.根据权利要求1所述的一种焊接工装，其特征在于，所述导线主体(6)为电极导线主体。

3.根据权利要求1所述的一种焊接工装，其特征在于，所述第一夹持部包括：

第一夹头(101)，开设有第一夹头通孔；

若干第一夹爪(102)，各第一夹爪(102)围设成适于使得导线主体(6)通过的第一夹持孔，相邻的两个所述第一夹爪(102)之间具有间距并设置有至少一个第一夹爪弹簧(106)；

第一控制把手(107)，与各第一夹爪(102)连接，所述第一控制把手(107)适于带动各第一夹爪(102)移动；

第一夹紧弹簧(108)，设置在第一控制把手(107)与主动旋转部之间，所述第一夹紧弹簧(108)适于在第一控制把手(107)释放时驱动各第一夹爪(102)伸出第一夹头通孔，以控制第一夹持孔大小并对导线主体(6)夹持。

4.根据权利要求3所述的一种焊接工装，其特征在于，所述主动旋转部包括：

中空旋转轴(105)，转动设置在一对固定于底板(7)上的轴承座(104)上；

轴连接器(103)，适于固定连接第一夹头(101)，活动连接第一控制把手(107)，且固定于中空旋转轴(105)上；

中空旋转轴驱动组件(300)，与中空旋转轴(105)相连接，适于驱动中空旋转轴(105)转动。

5.根据权利要求4所述的一种焊接工装，其特征在于，所述中空旋转轴驱动组件包括：

盒体(301)，内部为空腔状；

电机(303)，设置在盒体(301)内侧壁上，具有电机轴(303a)；

电源，设置在盒体(301)内部，适于为电机(303)进行供电；

第一传动齿轮(304)，与中空旋转轴(105)的外侧壁相固定；

第二传动齿轮(305)，与第一传动齿轮(304)相啮合，并与电机轴(303a)同轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种焊接工装，其特征在于，所述中空旋转轴驱动组件为调速组件，所述盒体(301)的内部还设置有适于控制电机(303)转速的板卡(306)，所述盒体(301)的外部设置有调速旋钮(307)和转速刻度(301a)。

7.根据权利要求6所述的一种焊接工装，其特征在于，所述中空旋转轴驱动组件的转速调节范围在2rpm～15rpm；

和/或所述导线主体(6)的长度为30－90cm，导线主体(6)的直径为1.5－3mm，所述中空旋转轴(105)的长度为30－90cm，中空旋转轴(105)的内径为2－4cm；

和/或所述中空旋转轴(105)的材料为不锈钢或MP35N合金或钛或钛合金；

和/或所述第一夹头(101)具有粗糙倾斜的内表面；

和/或所述第一夹爪(102)的材料为高分子材料，表面具有过渡圆角；

和/或所述第一夹爪(102)具有倾斜表面，底部具有限位端；

和/或所述第一控制把手(107)的材料为高分子材料；

和/或所述第一夹爪(102)夹持导线主体的直径范围为0.5－4mm。

8.根据权利要求1－7中任一项所述的一种焊接工装，其特征在于，所述第二夹持部包括：

第二夹头(203)，开设有第二夹头通孔；

若干第二夹爪(204)，各第二夹爪(204)围设成适于使得焊接件(5)通过的第二夹持孔，相邻的两个所述第二夹爪(204)之间具有间距并设置有至少一个第二夹爪弹簧(205)；

第二控制把手(206)，与各第二夹爪(204)连接，所述第二控制把手(206)适于带动各第二夹爪(204)移动；

第二夹紧弹簧(207)，设置在第二控制把手(206)与主动旋转部之间，所述第二夹紧弹簧(207)适于在第二控制把手(206)释放时驱动各第二夹爪(204)伸出第一夹头通孔，以控制第二夹持孔大小并对焊接件(5)夹持。

9.根据权利要求8所述的一种焊接工装，其特征在于，所述从动旋转部包括：

轴承座连接器(201)，适于固定连接第二夹头(203)，活动连接第二控制把手(206)；

旋转轴承座(202)，转动设置在压紧装置(400)上，并与轴承座连接器(201)相连接。

10.根据权利要求9所述的一种焊接工装，其特征在于，所述压紧装置(400)包括：

直线轴承座(401)，底端固定设置在底板(7)上；所述直线轴承座(401)上开设有第一通孔和第二通孔，第二通孔的内径大于第一通孔，第一通孔和第二通孔构成阶梯孔；

直线轴承(405)，设置在直线轴承座(401)的第二通孔内；

往复轴(402)，滑动穿过第一通孔并与直线轴承(405)中心相固定，所述往复轴(402)的一端与旋转轴承座(202)转动连接，所述往复轴(402)的另一端伸出直线轴承座(401)，所述往复轴(402)适于带动第二夹持部及焊接件(5)进行往复运动；

轴套(407)，固定套设在往复轴(402)上；

弹簧(404)，套设在往复轴(402)外围，所述弹簧(404)的一端与直线轴承(405)连接，所述弹簧(404)的另一端与轴套(407)相连接。

11.根据权利要求10所述的一种焊接工装，其特征在于，所述压紧装置(400)还包括：

把手(403)，与伸出直线轴承座(401)的往复轴(402)端部相连接，以便于对往复轴(402)进行拉动；

限位器(406)，可拆卸卡装设置在把手(403)与直线轴承座(401)之间，适于在拉动把手(403)时对把手(403)进行限位，以便于进行焊接件(5)与导线主体(6)的安装。

12.一种导线主体焊接方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1－11中任一项所述的焊接工装进行，包括以下步骤：

拉动压紧装置(400)，从动旋转夹头组件(200)向主动旋转夹头组件(100)相向的方向移动，从动旋转夹头组件(200)与主动旋转夹头组件(100)产生间距；

进行导线主体(6)的安装；

进行焊接件(5)的安装；

通过压紧装置(400)将安装后的焊接件(5)压紧至导线主体(6)端部，并进行自动对中；

主动旋转夹头组件(100)驱动导线主体(6)转动，导线主体(6)带动焊接件(5)及从动旋转夹头组件(200)进行旋转，进行导线主体(6)的焊接。

13.根据权利要求12所述的一种导线主体焊接方法，其特征在于，

进行导线主体(6)的安装过程为：推动第一控制把手(107)，导线主体(6)从中空旋转轴(105)穿过并从第一夹持孔向外伸出；释放第一控制把手(107)，各第一夹爪(102)自动夹紧导线主体(6)；

和/或

进行焊接件(5)的安装过程为：推动第二控制把手(206)，焊接件(5)从第二夹持孔装入；释放第二控制把手(206)，各第二夹爪(204)自动夹紧焊接件。