CN210080980U - 一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，其特征在于，所述的焊接夹具包括底板、位于底板上侧的用于放置焊接工件的定位板、位于定位板上侧的夹紧板、用于驱动所述的定位板与所述的夹紧板沿Z轴方向移动的驱动单元。本申请的一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，夹紧板和定位板可以上下移动，可以通过调整夹紧板和定位板的高度，设定离焦量，大大提高了焊接过程中的灵活性。

Description

一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具

技术领域

本申请涉及一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具。

背景技术

塑料的激光透射焊接是一种新型的粘合技术，因其残余应力小、热影响区小、无残渣和自动化程度高等优点，广泛应用于汽车、食品和医疗等行业。焊接夹具是完成激光焊接的重要设备，具有夹紧工件，减小焊接误差，改善加工强度的作用，因此焊接夹具的性能在很大程度上影响了焊接加工的加工质量。

传统焊接夹具一般包括夹紧机构和支撑装置。支撑装置主要的作用是支撑焊件，结构较为简单，用于减少焊接过程中的变形。夹紧机构主要作用是压持夹紧板，使得夹紧板进一步夹紧焊件，用以减少焊接变形和改善焊接强度。上述传统焊接夹具存在诸多的缺陷，缺少焊件定位装置，当放置位置不当时会导致夹紧板扭曲失效，焊接精度低，加工过程自动化程度低，不能满足快速简单的需求，浪费人工人力，且在受力不均匀时会使得夹紧板扭曲失效，导致焊接加工的失效。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，其特征在于，所述的焊接夹具包括底板、位于底板上侧的用于放置焊接工件的定位板、位于定位板上侧的夹紧板、用于驱动所述的定位板与所述的夹紧板沿Z轴方向移动的驱动单元。

优选地，所述的驱动单元为一双层双轴滚珠丝杠组件，所述的双层双轴滚珠丝杠组件包括两个左右排列设置的用于驱动所述的定位板沿Z轴方向移动的第一双轴滚珠丝杠、两个左右排列设置的用于驱动所述的夹紧板沿Z轴方向移动的第二双轴滚珠丝杠，所述的定位板的左右两侧分别被所述的第一双轴滚珠丝杠驱动，所述的夹紧板的左右两侧分别被所述的第二双轴滚珠丝杠驱动。

优选地，所述的第一双轴滚珠丝杠驱动一第一位移块沿Z轴方向移动，所述的定位板通过一第一连接块与所述的第一位移块连接，所述的第二双轴滚珠丝杠驱动一第二位移块沿Z轴方向移动，所述的夹紧板通过一第二连接块与所述的第二位移块连接。

优选地，所述的定位板上设置有一排沿前后方向排列的按钮开关，所述的按钮开关具有弹出状态和嵌入状态，当所述的按钮开关处于弹出状态时，所述的按钮开关超出所述的定位板的高度小于焊接工件的高度；当所述的按钮开关处于嵌入状态时，所述的按钮开关与所述的定位板的表面齐平。

优选地，所述的夹紧板上开设有上下贯穿的通孔，所述的通孔用于供激光光束穿过。

优选地，所述的夹紧板的下表面安装有用于检测压紧力的压力感应片。

优选地，所述的底板上还设置有与所述的压力感应片信号连接的采集转换器，所述的采集转换器用于将所述的压力感应片检测到的压紧力电信号转换成数字信号。

优选地，所述的底板上还设置有一与所述的采集转换器电连接的数值显示器，所述的数值显示器用于显示检测到的压紧力。

优选地，所述的底板通过螺钉固定在焊接工作台上。

本申请的一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，夹紧板和定位板可以上下移动，可以通过调整夹紧板和定位板的高度，设定离焦量，大大提高了焊接过程中的灵活性。

附图说明

图1是本申请的一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具的结构示意图。

其中：1、底板；2、双层双轴滚珠丝杠；3、第一位移块；4、第一连接块；5、定位板；6、夹紧板；7、第二连接块；8、第二位移块；9、焊接工件；10、压力感应片；11、按钮开关；12、采集转换器；13、数值显示器；61、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

如图所示，为一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，包括水平放置的底板1，所述底板1上设置有用于水平承载焊接工件9的支撑单元、设置在焊接工件9上方的夹紧单元和驱动单元。所述夹紧单元包括相对所述底板1水平设置的夹紧板6，所述夹紧板6通过所述第二连接块7固定于所述第二位移块8上。所述驱动单元包括所述双层双轴滚珠丝杠2，驱动所述第二位移块8向下运动，使得所述夹紧板6同步向下运动以夹紧所述焊接工件9。所述夹紧板6上开设有供用于激光束通过加工工件的通孔61。通过上述的设置方式，所述驱动单元驱动所述夹紧板6上下运动以夹紧设置在支撑单元上的焊接工件9，完成对焊接工件9的夹紧定位和释放，结构优化，自动化程度高。

底板1通过螺钉固定地设于焊接工作台上，这样可有效地减小焊接时的振动，使得焊接平稳进行。定位板5通过第一连接块4固定于第一位移块3上，通过双层双轴滚珠丝杠，驱动第一位移块4上下运动。具体地，该定位板5在静止时固定于所述双层双轴滚珠丝杠2，亦可上下运动。通过上述的设置方式，能够不但能够保证定位板5的稳定度，避免在焊接过程中由于定位板5位移变形而导致焊接精度下降，有效地增强支撑单元的稳定性和承载力度，并且可通过调整定位板5和夹紧板6的高度设定离焦量，大大增加了焊接过程中的灵活度。

在一种优选实施方式中，定位板5的上表面沿前后方向上依次开设有多个按钮开关11，所述按钮开关11在弹出状态下高度在上下方向上小于所述焊接样件9的高度，在嵌入状态下和定位板5的表面齐平。在夹紧过程中，将焊接样件9放置于定位板5上，并将焊接样件9的一侧边部抵接在定位板5的定位住11上，以保证焊接样件9上的焊接位置位于所述夹紧板6的通孔61的下方，并完成对焊接样件9的定位，保证焊接精度。当按钮开关11嵌入时，定位板5放置焊接样件9的表面积增大，可以装夹更大的样件，增加了夹具的适用范围。

所述驱动单元包括设置在所述底板1上的双层双轴滚珠丝杠2，所述双层双轴滚珠丝杠2提供驱动力，带动固定于其上的第一位移块3、第二位移块8运动。通过所述第一连接块4、第二连接块7将所述定位板5、夹紧板6分别固定于所述双层双轴滚珠丝杠2上进行上下运动以夹紧所述焊接工件9。本申请中，采用滚珠丝杠的驱动方式，提高了自动化程度，降低了劳动强度。

夹紧板6可沿上下方向升降地设于定位板5上方，以用于将焊接工件9夹紧在夹紧板6与定位板5之间。夹紧板6通过第二连接块7固定于第二位移块8上，随着第二位移块8的上下运动进行夹紧和松开动作，这样可对夹紧板6进行定位与导向，防止夹紧板6发生移动，缓解夹紧板6因受力不均匀产生扭曲失效。

夹紧板6上开设有上下贯穿的通孔61，当夹紧板6向下将待焊接工件9夹紧在定位板5上时，焊接工件9的待焊接部位位于上述通孔61的位置处，激光器产生的激光光束穿过通孔61而对焊接工件9进行激光焊接加工。

所述夹紧板6下设置有用于检查压紧力的压力感应片11，可以准确检测出所述夹紧板6对焊接工件9施加的夹紧力，测量时间短，测量结果精准。所述底板1上固定设置有与所述压力感应片10连接的采集转换器12，所述采集转换器12将所述压力感应片11检测到的压紧力电信号转换成数字信号。所述底板1上固定设置有与所述采集转换器12电连接的数值显示器13，所述数值显示器13用于显示检测到的压紧力。通过上述的设置方式，能够直观地观察出所述夹紧板6施加的夹紧力数值，为后期调节夹紧力提供了便捷的条件。

该焊接夹具的结构简单，操作方便，成本较低，具有较高的强度，使用寿命长，能够有效地提高了焊件的焊接质量与精度，尤其适用于塑料材质焊接工件在激光焊接过程中的夹持。

本申请的焊接夹具的具体工作过程为：

初始状态：夹紧板6在双层双轴滚珠丝杠2的驱动下与所述定位板5之间形成用于放置所述焊接工件9的间隙；夹紧动作：双层双轴滚珠丝杠2驱动第二位移块8向下运动以带动所述第二连接块7下降，进而使得所述夹紧板6向下运动，直至抵接所述焊接工件9，完成对焊接工件9的夹持；压力检测：所述压力感应片10检测焊接工件9受到的压紧力，并将所述压紧力转换成电信号传送至所述采集转换器12，所述采集转换器13将电信号转换成数字信号传送至所述数值显示器13，数值显示器13显示出夹紧力数值；释放状态：双层双轴滚珠丝杠2驱动第二位移块8向上运动以带动所第二述连接块7上升，从而使得所述夹紧板6松开所述焊接工件9；压力复位：当复位时，压力感应片10上无压力，数值显示器复位。

本申请的焊接夹具的驱动方式采用了双层双轴滚珠丝杠，驱动电机在下部，同一个电机驱动左右两边的滚珠丝杠，这样的结构保证了夹紧板6夹紧动作的平行度和同步度。

采用双层的双轴滚珠丝杠设计，上下两层平台都可以上下移动，大大提高了加工的灵活度，可通过调整双层高度设定离焦量。采用双层的双轴滚珠丝杠设计，上下两层平台都可以上下移动，大大提高了加工的灵活度，可通过调整双层高度设定离焦量。将压力感应片10直接设置在夹紧板6的下部，直接与焊接工件接触，通过感应受到的压力转化为夹紧力，测量出的夹紧力大小较为准确，测量方式便捷快速。将与压力感应片10电连接的信号采集器12和数值显示器13直接设置在底板上，可以直接读取压紧力的数值，观察方式直观便捷。夹紧板6上表面有多个按钮开关11，当按钮开关11弹开时，高度小于焊接工件的高度，用于保证焊接样件的焊接位置，保证焊接精度；当按钮开关11关闭时，支撑板上放置面积变大，能装夹的样件尺寸变大。

本申请中的Z轴方向为图1所示的上下方向，如图1所示的按钮开关的排列方向为前后方向，与Z轴方向及前后方向垂直的方向为左右方向。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种用于塑料件激光焊接的焊接夹具，其特征在于，所述的焊接夹具包括底板、位于底板上侧的用于放置焊接工件的定位板、位于定位板上侧的夹紧板、用于驱动所述的定位板与所述的夹紧板沿Z轴方向移动的驱动单元。

2.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述的驱动单元为一双层双轴滚珠丝杠组件，所述的双层双轴滚珠丝杠组件包括两个左右排列设置的用于驱动所述的定位板沿Z轴方向移动的第一双轴滚珠丝杠、两个左右排列设置的用于驱动所述的夹紧板沿Z轴方向移动的第二双轴滚珠丝杠，所述的定位板的左右两侧分别被所述的第一双轴滚珠丝杠驱动，所述的夹紧板的左右两侧分别被所述的第二双轴滚珠丝杠驱动。

3.如权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于，所述的第一双轴滚珠丝杠驱动一第一位移块沿Z轴方向移动，所述的定位板通过一第一连接块与所述的第一位移块连接，所述的第二双轴滚珠丝杠驱动一第二位移块沿Z轴方向移动，所述的夹紧板通过一第二连接块与所述的第二位移块连接。

4.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述的定位板上设置有一排沿前后方向排列的按钮开关，所述的按钮开关具有弹出状态和嵌入状态，当所述的按钮开关处于弹出状态时，所述的按钮开关超出所述的定位板的高度小于焊接工件的高度；当所述的按钮开关处于嵌入状态时，所述的按钮开关与所述的定位板的表面齐平。

5.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述的夹紧板上开设有上下贯穿的通孔，所述的通孔用于供激光光束穿过。

6.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述的夹紧板的下表面安装有用于检测压紧力的压力感应片。

7.如权利要求6所述的焊接夹具，其特征在于，所述的底板上还设置有与所述的压力感应片信号连接的采集转换器，所述的采集转换器用于将所述的压力感应片检测到的压紧力电信号转换成数字信号。

8.如权利要求7所述的焊接夹具，其特征在于，所述的底板上还设置有一与所述的采集转换器电连接的数值显示器，所述的数值显示器用于显示检测到的压紧力。

9.如权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述的底板通过螺钉固定在焊接工作台上。

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