CN201895172U - 一种闪光对焊机的夹具快换装置 - Google Patents

Abstract

一种闪光对焊机的夹具快换装置，其特征在于：包括夹具安装底座，固定于机座顶部；限位挡块，设置于夹具安装底座的后部，夹具底板的后侧边沿和限位挡块相抵；安装导向座，设置于夹具安装底座左右相对而设的两侧，夹具底板的底部和该安装导向座的上表面相抵，每一安装导向座上具有侧挡块，安装导向座在侧挡块的两侧还分别设置有锁紧螺母；前支撑柱，设置于夹具安装底座的前部，该前支撑柱的上表面和安装导向座的上表面位于同一水平面，夹具底板的底部和该前支撑柱上表面相抵，前支撑柱沿轴向开设有和定位孔相对应的安装孔，夹具底板经穿设于安装孔和对应定位孔内的定位销固定。本实用新型能够很方便地进行不同夹具的更换，简化设备结构，降低设备成本。

Description

一种闪光对焊机的夹具快换装置

技术领域

本实用新型涉及一种夹具更换装置，特别是一种闪光对焊机上使用的、能够实现夹具快速更换的装置。

背景技术

闪光对焊是通过利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。闪光对焊机的工作原理是将对焊的工件通过气液控制，先缓慢推动将工件焊接处表面的氧化和凸起不平处闪光去掉后让焊接的工件端面热塑化，再迅速加一顶锻力使焊接两端面渗透溶接。闪光对焊相比较于普通的焊接来说，两个焊接件之间为面接触，焊接一次成型，且焊接热影响区小，减少了焊接内应力。

目前，汽车门框的制作工艺基本上可分为两种：一种是整体冲压成型，一种是分步成型。其中，整体冲压成型工艺在冲压成型过程中会浪费中间部分的材料，并且冲压成型后的产品结构强度较差；而分步成型工艺则能够节约材料、降低成本。为了提高焊接质量，现有技术中通过采用闪光对焊机来实现汽车门框产品的全断面焊接，有效地提高了型材对接部位的焊接强度，提升了焊接产品的质量和安全性能。

但是，对于汽车车门角焊来说，一般地，每辆车需要完成4至6个不同结构的门框角部焊接，即每种角部生产一定数量后会切换到另一种角部的生产(前工序也是如此)，而不同结构的角焊需要对应一套相应的焊接夹具，为了提高生产效率，减少设备成本的投入，这就需要在同一台焊机上能够实现不同夹具的快速更换，上述专利和现有技术中的对焊机缺乏能够实现夹具灵活调整和快速更换的功能与结构，无法很好地适应汽车门框角部焊接的特殊要求，有待于做进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够节省设备成本、提高工作效率的闪光对焊机的夹具快换装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种闪光对焊机的夹具快换装置，该夹具快换装置设置于安装有夹具装置的夹具底板和闪光对焊机的机座之间，其特征在于：所述夹具底板的前部开设有定位孔，所述的夹具快换装置包括有

夹具安装底座，固定设置于所述机座的顶部；

限位挡块，设置于所述夹具安装底座的后部，所述夹具底板的后侧边沿和所述限位挡块相抵；

安装导向座，分别设置于所述夹具安装底座左右相对而设的两侧，所述夹具底板的底部和该安装导向座的上表面相抵，每一所述安装导向座上具有能分别和所述夹具底板的左右边沿相抵的侧挡块，所述安装导向座在所述侧挡块的两侧还分别设置有转动压紧所述夹具底板的锁紧螺母；

前支撑柱，设置于所述夹具安装底座的前部，该前支撑柱的上表面和所述安装导向座的上表面位于同一水平面，所述夹具底板的底部和该前支撑柱上表面相抵，并且，所述前支撑柱沿轴向开设有和所述定位孔相对应的安装孔，所述夹具底板经穿设于所述安装孔和对应定位孔内的定位销固定。

为了使得安装更为省力，并方便夹具底板的调整，作为进一步优选，所述夹具安装底座还设置有多个高度略低于所述前支撑柱的弹性支撑柱，每一所述弹性支撑柱包括有固定连接于所述夹具安装底座上的本体，该本体开设有空腔，所述空腔内设置有外露于所述本体上表面之外且能滚动的滚珠，所述滚珠和所述空腔的底部之间设置有弹簧。因此，弹性支撑柱的滚珠受弹簧力作用而具有弹性，夹具底板防止到弹性支撑柱上，在滚珠的滚动作用下能够减少摩擦力，使得夹具底板的推移更为省力，操作更为方便，提高换装夹具的工作效率。

为了能够实现夹具底板的快速固定，方便操作，作为优选，所述锁紧螺母的头部为偏心设置的凸轮，所述锁紧螺母的横截面呈D形并包括有″一″字形平切部和″C″字形外凸部，在所述锁紧螺母的平切部转动至和所述侧挡块同侧且平行时，所述夹具底板相对于所述夹具安装底座为活动状态；在所述锁紧螺母的外凸部压住所述夹具底板时，所述夹具底板压紧于所述夹具安装底座上。于是，当用专用工具转动锁紧螺母使其外凸部和夹具底板接触时，就能够将夹具底板压紧，而将锁紧螺母再转过180度，则平切部和夹具底板侧边相对，夹具底板的压紧解除，夹具底板能够自由活动。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过夹具快换装置能够很方便地进行不同夹具的更换，只要将安装有不同夹持模具的夹具底板安装到夹具快换装置上，就能够在同一台对焊机上实现对不同角部结构的焊接，简化设备结构，降低设备成本；而且，本申请的夹具快换装置结构简单，定位安装方便，操作容易，能够有效地提高夹持模具更换的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的夹具快换装置立体结构示意图。

图2为图1所示夹具快换装置的A向局部剖视图。

图3为本实用新型实施例的对焊机装配结构简化示意图。

图4为本实用新型实施例的焊接变压器铜箔带连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图3所示，本实施例的闪光对焊机包括有

机座1，机座1可以作为电控箱使用，机座1内放置有PLC等电控设备，机座1上固定有一块夹具底板6；

夹持装置，包括有夹持右焊接件23的第一夹持装置和夹持左焊接件8的第二夹持装置，第一夹持装置包括有夹持右焊接件23的第一活动压块18、驱动第一活动压块18运动的第一压紧气缸25和电连接焊接变压器14的电源正极输出端的第一连接铜排16，第一连接铜排16连接在和第一活动压块18相配对的第一固定压块181上；第二夹持装置包括有夹持左焊接件8的第二活动压块12、驱动第二活动压块12运动的第二压紧气缸9和电连接焊接变压器14的电源负极输出端的第二连接铜排15，第二连接铜排15连接在和第二活动压块12配对的第二固定压块121上；第一连接铜排16和第二连接铜排15即为夹持装置的输入电源正负极，夹持装置在连上电源后，在第一连接铜排16和第二连接铜排15之间放电实现两个型材端面之间的对焊；

夹具调节装置，安装于夹具底板6上，该夹具调节装置具有一调节底板10，调节底板10在夹具调节装置的作用下能够实现空间位置的自由调节，第二夹持装置固定设置于调节底板10上，调节底板10上设置有第二定位销11，在左焊接件8安装到第二夹持装置上后，该第二定位销11可以插入开设于左焊接件8上的安装定位孔内，夹具调节装置的底部和夹具底板6之间设置有第一绝缘板2；

顶锻机构，包括有安装于夹具底板6上的导轨座24、沿该导轨座24滑移的移动部件19和驱动移动部件19移动的伺服驱动装置21，第一夹持装置固定设置于移动部件19上，移动部件19在伺服驱动装置21的驱动下能够使得第一夹持装置沿导轨座24上的导轨做直线移动，移动部件19上设置有第一定位销20，在右焊接件23安装到第一夹持装置上后，该第一定位销20可以插入开设于右焊接件23的安装定位孔内，导轨座24的底部和夹具底板6之间设置有第二绝缘板26；

夹具快换装置，设置于夹具底板6和机座1之间，考虑到每辆车门框通常需要完成4～6个不同结构型号的角部焊接，由于每种结构型号的焊接件大小形状有所不同，每种角焊都对应有一套夹持模具，因此，通常将夹持装置都固定安装在夹具底板6上，当需要更换夹持模具时，可以通过夹具快换装置实现不同夹具的快速更换；

焊接变压器14，设置于机座1上，主要用于给第一夹持装置和第二夹持装置提供焊接电源，焊接变压器14上设置有正极输出端和负极输出端，正极输出端和负极输出端各连接有一带状导电带13，请参见图10，两个带状导电带13的一头为固定端132且分别连接在焊接变压器14的正极输出端和负极输出端上，两个带状导电带13的另一头为自由端131且能分别连接第一夹持装置的第一连接铜排16和第二夹持装置的第二连接铜排15上，其中，带状导电带13为软质铜箔带，自然状态下铜箔带弯曲呈倒置的U形；

电气控制器17，设置于机座1上，电气控制器17分别电连接焊接变压器14与顶锻机构，能够控制焊接过程中的焊接变压器14的启动关闭以及顶锻机构的启动停止时间和直线移动的距离。

本实施例的主要发明点为夹具快换装置，该夹具快换装置如图1～图3所示，包括有

夹具安装底座4，固定设置于机座1的顶部；

两个限位挡块43，分别设置于夹具安装底座4的后部，夹具底板6的后侧边沿可以直接和限位挡块43相抵限位；

安装导向座5，分别设置于夹具安装底座4左右相对而设的两侧，夹具底板6安装到夹具快换装置上后，夹具底板6的底部和安装导向座5的上表面相抵，每一安装导向座5上还具有能分别和夹具底板6的左右边沿相抵的侧挡块51，安装导向座5在侧挡块51的两侧还分别开设有螺纹孔，螺纹孔内连接有能够转动压紧夹具底板6的锁紧螺母7；

其中，锁紧螺母7的头部为偏心设置的凸轮，该锁紧螺母7的横截面呈D形，其包括有″一″字形的平切部和″C″字形的外凸部，在锁紧螺母7的平切部转动至和侧挡块51的挡边同侧且平行时，此时，平切部相对于夹具底板6的侧边之间具有间隙，夹具底板6能沿安装导向座5滑移，夹具底板6相对于夹具安装底座4为活动状态；在锁紧螺母7的外凸部朝向夹具安装底座4的内侧并且旋紧压住夹具底板6时，夹具底板6的左右侧部被压紧于夹具安装底座4上；

两个前支撑柱41，设置于夹具安装底座4的前部，前支撑柱41的上表面和安装导向座5的上表面位于同一水平面，夹具底板6的底部和前支撑柱41上表面相抵，并且，夹具底板6的前部开设有定位孔，前支撑柱41沿轴向开设有和定位孔相对应的安装孔，夹具底板6经穿设于安装孔和对应定位孔内的定位销42固定于夹具安装底座4上；

为了方便夹具底板6的移动，夹具安装底座4内还设置有四个呈矩形分布的弹性支撑柱3，弹性支撑柱3的高度略低于前支撑柱41和安装导向座5，每一个弹性支撑柱3包括有固定连接于夹具安装底座4上的柱状本体41，该柱状本体41沿轴向开设有空腔，空腔内设置有能滚动的滚珠32和弹簧33，其中，弹簧33的一端和柱状本体41空腔的底部相抵，弹簧33的另一端和滚珠32相抵，滚珠32在弹簧33的弹性力作用下外露于本体41的空腔之外，夹具底板6安装到夹具安装底座4上后，夹具底板6的底部能够分别和弹性支撑柱3的滚珠32相抵，并且在滚珠32的滚动作用下来回移动而调整夹具底板6在夹具安装底座4上的位置。

在夹具更换的同时，由于不同大小的焊接件所需的焊接电流不同，还需要同时实现夹具电源连接和夹具电控连接部分的更换。

夹具电源连接的更换可以采用如图3所示的铜箔带连接法，铜箔带的其中一端固定在焊接变压器14的输出端上，铜箔带的另一端为自由连接端，能够连接到不同夹具的电源连接铜排上，因为铜箔带为软质材料并且具有一定的长度，能够保证夹具在顶锻移动方向上的单侧自由移动。

另外，不同门框角部的夹具，伺服电机驱动的压力和终点位置不同，而且，不同截面积的型材，闪光飞溅时间与保型时间等参数也不同，必须针对不同的夹具保证更换后的电控连接与数据调用。硬件方面，一般每个夹具上会安装一个小型接线盒及航空插头，更换夹具时，将焊接机设备上的接线通过航空插头将电机驱动、编码器检测及夹具识别等接线一次连接。

本实施例的工作原理为：

左焊接件8和右焊接件23分别夹紧后，接通电源，在电气控制器17的控制下，顶锻装置推动右焊接件23和左焊接件8先轻微接触，形成许多接触点，电流通过时，左焊接件8和右焊接件23的焊接面渐移近并达到局部接触，利用大电流导通局部接触电阻形成高温，使端面金属熔化(产生闪光与飞溅)，直到焊接面部位在一定深度范围内达到预定温度；在闪光阶段结束时，电气控制器17控制顶锻装置迅速对焊接件施加足够的顶锻力使焊接接触端面之间产生一定的塑性变形以完成焊接。闪光对焊实现了焊接的一次成型，焊接热影响区小，从而减少了焊接内应力，一次性完成全断面焊接，提升了产品质量；而且，闪光对焊在焊接时无需填充焊丝与保护气体，不仅减少人员操作难度(相对人工弧焊)，也降低了焊接成本，节省了减少焊接时间，提高工作效率。

对于汽车门框角焊来说，每辆车需要完成4个到6个角部焊接，为了减少设备的投入，提高设备利用率，通常，每个角部在生产一定数量后再切换到另一个角部的生产(前工序也是如此)。

更换夹具时，首先取下前支撑柱41上的定位销42，将夹具底板6安放到夹具安装底座4上，安装导向座5、前支撑柱41和弹性支撑柱3分别支撑在夹具底板6的底部，夹具底板6能够沿安装导向座5移动，夹具底板6的两侧边沿受侧挡部的限位，夹具底板6的后部与限位挡块43相抵实现限位，夹具底板6的精确位置可以通过在弹性支撑柱3上移动来实现微调，借助滚珠32的滚动力能够减小夹具底板6的底部摩擦力，使得夹具底板6的调整更为省力；夹具底板6在定位完成后，夹具底板6前部的安装孔和前支撑柱41的安装孔对齐并插上定位销42，再旋动锁紧螺母7使得锁紧螺母7的外凸部正好压在夹具底板6上，完成夹具的固定。

Claims (3)

1.一种闪光对焊机的夹具快换装置，该夹具快换装置设置于安装有夹具装置的夹具底板(6)和闪光对焊机的机座(1)之间，其特征在于：所述夹具底板(6)的前部开设有定位孔，所述的夹具快换装置包括有

夹具安装底座(4)，固定设置于所述机座(1)的顶部；

限位挡块(43)，设置于所述夹具安装底座(4)的后部，所述夹具底板(6)的后侧边沿和所述限位挡块(43)相抵；

安装导向座(5)，分别设置于所述夹具安装底座(4)左右相对而设的两侧，所述夹具底板(6)的底部和该安装导向座(5)的上表面相抵，每一所述安装导向座(5)上具有能分别和所述夹具底板(6)的左右边沿相抵的侧挡块(51)，所述安装导向座(5)在所述侧挡块(51)的两侧还分别设置有转动压紧所述夹具底板(6)的锁紧螺母(7)；

前支撑柱(41)，设置于所述夹具安装底座(4)的前部，该前支撑柱(41)的上表面和所述安装导向座(5)的上表面位于同一水平面，所述夹具底板(6)的底部和该前支撑柱(41)上表面相抵，并且，所述前支撑柱(41)沿轴向开设有和所述定位孔相对应的安装孔，所述夹具底板(6)经穿设于所述安装孔和对应定位孔内的定位销(42)固定。

2.根据权利要求1所述的闪光对焊机的夹具快换装置，其特征在于：所述夹具安装底座(4)还设置有多个高度略低于所述前支撑柱(41)的弹性支撑柱(3)，每一所述弹性支撑柱(3)包括有固定连接于所述夹具安装底座(4)上的本体(31)，该本体(31)开设有空腔，所述空腔内设置有外露于所述本体(31)上表面之外且能滚动的滚珠(32)，所述滚珠(32)和所述空腔的底部之间设置有弹簧(33)。

3.根据权利要求1或2所述的闪光对焊机的夹具快换装置，其特征在于：所述锁紧螺母(7)的头部为偏心设置的凸轮，所述锁紧螺母(7)的横截面呈D形并包括有″一″字形平切部和″C″字形外凸部，在所述锁紧螺母(7)的平切部转动至和所述侧挡块(51)同侧且平行时，所述夹具底板(6)相对于所述夹具安装底座(4)为活动状态；在所述锁紧螺母(7)的外凸部压住所述夹具底板(6)时，所述夹具底板(6)压紧于所述夹具安装底座(4)上。

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