CN207930159U - 一种激光焊接气动工装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光焊接气动工装夹具，包括机架、平台和一组以上的定位夹持装置，平台设在机架上，定位夹持装置安装在平台上；定位夹持装置包括定位夹持机构；定位夹持机构包括可移动式定位机构、侧定位夹持机构、端定位机构和夹持机构，可移动式定位机构安装在平台上，侧定位夹持机构安装在位于可移动式定位机构一侧的平台上，端定位机构安装在位于可移动式定位机构外端的平台上，所述的夹持机构安装在平台上。利用本实用新型的结构，对工件和端工件的定位精确，使得焊接的质量高。

Description

一种激光焊接气动工装夹具

技术领域

本实用新型涉及工装夹具，尤其是激光焊接时用的工装夹具。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。既然为精密焊接，则工件的定位是否精确将直接影响焊接的质量，因此，针对特有的工件有必要涉及一专用的焊接工装夹具。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种激光焊接气动工装夹具，利用本实用新型的结构，对工件和端工件的定位精确，使得焊接的质量高。

为达到上述目的，一种激光焊接气动工装夹具，包括机架、平台和一组以上的定位夹持装置，平台设在机架上，定位夹持装置安装在平台上；所述的定位夹持装置包括分别设在靠近平台两端的定位夹持机构；定位夹持机构包括给工件支承的可移动式定位机构、对工件其中一侧面进行夹持的侧定位夹持机构、对与工件进行焊接的端工件进行定位的端定位机构和对工件的上端进行夹持的夹持机构，可移动式定位机构安装在平台上，侧定位夹持机构安装在位于可移动式定位机构一侧的平台上，端定位机构安装在位于可移动式定位机构外端的平台上，所述的夹持机构安装在平台上。

在本实用新型中，工件包括顶板、第一侧板和第二侧板，顶板连接在第一侧板和第二侧板的上端，顶板与第一侧板之间的夹角为锐角，顶板与第二侧板之间的夹角为钝角，第一侧板与第二侧板平行，第一侧板的下端高于第二侧板的下端，顶板、第一侧板和第二侧板的截面构成U形，第一侧板的下端具有向内弯折且与第一侧板接触的第一折边，第二侧板的下端具有向内弯折且与第二侧板接触的第二折边。端工件包括端板和自端板的下端向一侧弯折的弯折板。在激光焊接过程中，将工件和端工件进行定位夹持，在工件的两端分别焊接端工件。在本实用新型中，先将工件的两端卡置到同一组定位夹持装置中的两可移动式定位机构上，根据工件的长度调节可移动式定位机构的位置，然后将端工件放置到工件的两端，端工件的一侧通过可移动式定位机构进行定位，然后通过端定位机构进行定位夹持，然后利用侧定位夹持机构对工件的一侧面进行夹持定位，最后通过夹持机构对工件进行夹持，实现对工件和端工件的定位夹持，工件和端工件定位夹持完成后，对工件和端工件进行激光焊接。由于工件形成了U形槽，当可移动式定位机构卡入到U形槽内后，再加上侧定位夹持机构的夹持，限制了工件的三个自由度，在端定位机构和夹持机构的作用下，限制了工件的另外三个自由度，对工件进行了精确定位；在可移动式定位机构和端定位机构的作用下限制了端工件的自由端，而由于可移动式定位机构可以移动，则可让端工件与工件接触，实现焊接，因此，本实用新型的工装夹具对工件的定位精确，且结构简单，使得焊接的精度高。

进一步的，所述的可移动式定位机构包括第一底座、第一气缸、滑动座、定位座和限位块，第一底座安装在平台上，在第一底座上设有滑槽，滑动座滑动的设在滑槽上，定位座安装在滑动座上，限位块安装在远离侧定位座一侧的滑动座上，限位块与定位座之间形成限位槽。上述可移动式定位机构的工作原理是：第一气缸工作，第一气缸的活塞杆带动滑动座运动，从而带动定位座和限位块运动，达到调节定位座和限位块位置的目的，以适用于不同长度的工件，同时方便夹持端工件，限位槽能对第一侧板进行限位。

进一步的，所述的侧定位夹持机构包括第二底座、第二气缸和侧定位夹持块，第二底座安装在平台上，第二气缸安装在第二底座上，侧定位夹持块安装在第二气缸的活塞杆上。上述侧定位夹持机构的工作原理是：第二气缸工作，第二气缸的活塞杆带动侧定位夹持块运动，达到夹持和松开第二侧板的目的。

进一步的，端定位机构包括第三底座、第三气缸、推块和端定位块，第三底座安装在平台上，第三气缸安装在第三底座上，推块安装在第三气缸的活塞杆上，端定位块安装在推块上。上述端定位机构的工作原理是：第三气缸工作，第三气缸的活塞杆带动推块运动，推块带动端定位块运动，实现对端工件的夹持和松开。

进一步的，端定位块的一端设有卡槽，推块的一端伸入到卡槽内，端定位块的另一端设有对端工件进行定位的L形槽。设置卡槽，端定位块在安装过程中位置准确，且能防止端定位块旋转。L形槽与端工件的形成相配合，实现对端工件的定位。

进一步的，所述的夹持机构包括第四底座、第四气缸、摆臂、连杆、压杆和压头，第四底座安装在平台上，第四气缸安装在第四底座上，摆臂的一端铰接在第四气缸的活塞杆上，连杆的一端铰接在第四底座上，连杆的另一端铰接在摆臂的中部，压杆穿过摆臂的另一端，压头安装在压杆上。上述结构，第四气缸工作，第四气缸带动摆臂摆动，摆臂带动压杆运动，压头跟随压杆运动，达到夹持工件和松开工件的目的。

附图说明

图1为激光焊接气动工装夹具立体图。

图2为激光焊接气动工装夹具分解图。

图3为图1中A的放大图。

图4为可移动式定位机构的立体图。

图5为可移动式定位机构的分解图。

图6为侧定位夹持机构的立体图。

图7为端定位机构的立体图。

图8为端定位机构的分解图。

图9为端定位机构另一视角的分解图。

图10为夹持机构的立体图。

图11为图2中B的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1和图2所示，激光焊接气动工装夹具包括机架1、平台2和一组以上的定位夹持装置3。平台2设在机架1上，定位夹持装置3安装在平台2上。在机架1的底部安装有调节螺栓11，可调节机架1的高度，也可以调节机架1的水平。在机架1上安装有配电箱12。在本实施例中，定位夹持装置3设置有两组。

如图1至图3所示，所述的定位夹持装置3包括分别设在靠近平台2两端的定位夹持机构30。定位夹持机构30包括给工件4支承的可移动式定位机构31、对工件4其中一侧面进行夹持的侧定位夹持机构32、对与工件4进行焊接的端工件5进行定位的端定位机构33和对工件4的上端进行夹持的夹持机构34。可移动式定位机构31安装在平台2上，侧定位夹持机构32安装在位于可移动式定位机构一侧的平台2上，端定位机构33安装在位于可移动式定位机构外端的平台2上，所述的夹持机构34安装在平台2上。

如图4和图5所示，所述的可移动式定位机构31包括第一底座311、第一气缸312、滑动座333、定位座314和限位块315。第一底座311安装在平台2上，第一气缸312安装在第一底座311上，第一气缸312的轴线与工件4的长度方向一致，在第一底座311上设有滑槽3111，滑动座313滑动的设在滑槽3111上。定位座314安装在滑动座313上，定位座314由第一定位块3141、第二定位块3142和第三定位块3143通过螺钉连接拼接而成，这样，可根据工件更换定位座，以适用于不同工件的定位，在本实施例中，定位座朝向侧定位夹持机构倾斜设置，以适用于工件的结构。限位块315安装在远离侧定位座一侧的滑动座上，限位块315与定位座之间形成限位槽3151，用于对第一侧板进行定位。上述可移动式定位机构31的工作原理是：第一气缸312工作，第一气缸312的活塞杆带动滑动座313运动，从而带动定位座314和限位块315运动，达到调节定位座314和限位块315位置的目的，以适用于不同长度的工件，同时方便夹持端工件，限位槽能对第一侧板进行限位。

如图6所示，所述的侧定位夹持机构32包括第二底座321、第二气缸322和侧定位夹持块323，第二底座321通过螺栓安装在平台2上，第二气缸322安装在第二底座321上，侧定位夹持块323安装在第二气缸322的活塞杆上。上述侧定位夹持机构32的工作原理是：第二气缸322工作，第二气缸322的活塞杆带动侧定位夹持块323运动，达到夹持和松开第二侧板43的目的。

如图7至图9所示，端定位机构33包括第三底座331、第三气缸332、推块333和端定位块334。第三底座331安装在平台2上，第三气缸332安装在第三底座331上，在第三气缸332的活塞杆上安装有连接件335，连接件335上设有花键槽，推块333通过连接件335安装在第三气缸332的活塞杆上，花键槽能让推块333的连接更加的可靠、牢固，端定位块334安装在推块333上。端定位块334的一端设有卡槽3341，推块333的一端伸入到卡槽3341内，端定位块334的另一端设有对端工件5进行定位的L形槽3342。设置卡槽，端定位块在安装过程中位置准确，且能防止端定位块旋转。L形槽与端工件的形成相配合，实现对端工件的定位。上述端定位机构33的工作原理是：第三气缸332工作，第三气缸332的活塞杆带动推块333运动，推块333带动端定位块334运动，实现对端工件5的夹持和松开。

如图10所示，所述的夹持机构34包括第四底座341、第四气缸342、摆臂343、连杆344、压杆345和压头346。第四底座341安装在平台2上，第四气缸342安装在第四底座341上，摆臂343的一端铰接在第四气缸342的活塞杆上，连杆344的一端铰接在第四底座341上，连杆344的另一端铰接在摆臂343的中部，压杆345穿过摆臂的另一端，在压杆345上安装有螺母，通过螺母对摆臂进行限位，压头346安装在压杆345上。上述结构，第四气缸工作，第四气缸带动摆臂摆动，摆臂带动压杆运动，压头跟随压杆运动，达到夹持工件和松开工件的目的。

在本实用新型中，如图11所示，工件4包括顶板41、第一侧板42和第二侧板43，顶板41连接在第一侧板42和第二侧板43的上端，顶板41与第一侧板42之间的夹角为锐角，顶板41与第二侧板43之间的夹角为钝角，第一侧板42与第二侧板43平行，第一侧板42的下端高于第二侧板43的下端，顶板41、第一侧板42和第二侧板43的截面构成U形，第一侧板42的下端具有向内弯折且与第一侧板接触的第一折边44，第二侧板43的下端具有向内弯折且与第二侧板接触的第二折边45。端工件5包括端板51和自端板的下端向一侧弯折的弯折板52。

在激光焊接过程中，将工件4和端工件5进行定位夹持，在工件4的两端分别焊接端工件5。在本实用新型中，先将工件4的两端卡置到同一组定位夹持装置中的两定位座上，利用限位槽对第一侧板进行限位，根据工件的长度调节可移动式定位机构的位置，然后将端工件5放置到工件的两端，端工件5的一侧通过定位座进行定位，然后通过端定位机构上L形槽对端工件进行定位，通过第二气缸的工作对端工件5进行定位夹持，然后利用侧定位夹持机构对工件的一侧面进行夹持定位，最后通过夹持机构对工件进行夹持，实现对工件和端工件的定位夹持，工件和端工件定位夹持完成后，对工件和端工件进行激光焊接。由于工件形成了U形槽，当定位座卡入到U形槽内后，再加上侧定位夹持机构的夹持，限制了工件的三个自由度，在端定位机构和夹持机构的作用下，限制了工件的另外三个自由度，对工件进行了精确定位；在可移动式定位机构和端定位机构的作用下限制了端工件的自由端，而由于可移动式定位机构可以移动，则可让端工件与工件接触，实现焊接，因此，本实用新型的工装夹具对工件的定位精确，且结构简单，使得焊接的精度高。焊接完成后，让第二气缸、第三气缸和第四气缸反向运动，则可松开焊接好的工件和端工件。

Claims (6)

1.一种激光焊接气动工装夹具，其特征在于：包括机架、平台和一组以上的定位夹持装置，平台设在机架上，定位夹持装置安装在平台上；所述的定位夹持装置包括分别设在靠近平台两端的定位夹持机构；定位夹持机构包括给工件支承的可移动式定位机构、对工件其中一侧面进行夹持的侧定位夹持机构、对与工件进行焊接的端工件进行定位的端定位机构和对工件的上端进行夹持的夹持机构，可移动式定位机构安装在平台上，侧定位夹持机构安装在位于可移动式定位机构一侧的平台上，端定位机构安装在位于可移动式定位机构外端的平台上，所述的夹持机构安装在平台上。

2.根据权利要求1所述的激光焊接气动工装夹具，其特征在于：所述的可移动式定位机构包括第一底座、第一气缸、滑动座、定位座和限位块，第一底座安装在平台上，在第一底座上设有滑槽，滑动座滑动的设在滑槽上，定位座安装在滑动座上，限位块安装在远离侧定位座一侧的滑动座上，限位块与定位座之间形成限位槽。

3.根据权利要求1所述的激光焊接气动工装夹具，其特征在于：所述的侧定位夹持机构包括第二底座、第二气缸和侧定位夹持块，第二底座安装在平台上，第二气缸安装在第二底座上，侧定位夹持块安装在第二气缸的活塞杆上。

4.根据权利要求1所述的激光焊接气动工装夹具，其特征在于：端定位机构包括第三底座、第三气缸、推块和端定位块，第三底座安装在平台上，第三气缸安装在第三底座上，推块安装在第三气缸的活塞杆上，端定位块安装在推块上。

5.根据权利要求4所述的激光焊接气动工装夹具，其特征在于：端定位块的一端设有卡槽，推块的一端伸入到卡槽内，端定位块的另一端设有对端工件进行定位的L形槽。

6.根据权利要求1所述的激光焊接气动工装夹具，其特征在于：所述的夹持机构包括第四底座、第四气缸、摆臂、连杆、压杆和压头，第四底座安装在平台上，第四气缸安装在第四底座上，摆臂的一端铰接在第四气缸的活塞杆上，连杆的一端铰接在第四底座上，连杆的另一端铰接在摆臂的中部，压杆穿过摆臂的另一端，压头安装在压杆上。