CN211162392U - 夹具和激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种夹具和激光焊接设备，该夹具包括：安装座；基准板，转动设于所述安装座，且能够相对所述安装座翻转180°，所述基准板开设有避让孔；若干定位元件，设于所述基准板上，所述定位元件包括定位销，所述定位销用于与工件上开设的定位孔配合以对工件进行定位；及，若干夹紧组件，设于所述基准板上，用于压紧所述工件。上述夹具，进行装夹固定时，将工件上的定位孔与定位元件的定位销对准，定位孔和定位销相互配合以实现对工件的定位。夹紧组件将工件压合于定位元件，确保基准板翻转过程中工件不会掉落。采用上述夹具，只需进行一次装夹，即可实现汽车座椅调角器的正反面焊接，大大缩短了装夹时间，有利于提高生产效率。

Description

夹具和激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，特别是涉及一种夹具和激光焊接设备。

背景技术

汽车座椅调角器通常包括椅背连接板、核心件及椅座连接板，在加工过程中需要将三者夹持固定然后进行焊接。其中，椅背连接板与核心件的正面焊接在一起，椅座连接板与核心件的反面焊接在一起。现有夹具仅能实现正面焊接或反面焊接，例如，采用第一夹具固定椅背连接板与核心件，进行正面焊接，得到半成品；将其由第一夹具取下，将半成品与椅座连接板固定于第二夹具上，再次进行反面焊接。上述焊接过程，由于需要多次装夹工件，焊接效率低、制造成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对调角器焊接过程中需要多次装夹工件，导致焊接效率低、制造成本高的问题，提供一种夹具和激光焊接设备。

一种夹具，包括：

安装座；

基准板，转动设于所述安装座，且能够相对所述安装座翻转180°，所述基准板开设有避让孔；

若干定位元件，设于所述基准板上，所述定位元件包括定位销，所述定位销用于与工件上开设的定位孔配合以对工件进行定位；及，

若干夹紧组件，设于所述基准板上，用于压紧所述工件。

上述夹具，进行装夹固定时，将工件上的定位孔与定位元件的定位销对准，定位孔和定位销相互配合以实现对工件的定位，同时定位元件对工件起到支撑作用。夹紧组件将工件压合于定位元件，确保基准板翻转过程中工件不会掉落。此外，基准板上开设的避让孔，用于供激光透过，以对工件的反面进行焊接。采用上述夹具，只需进行一次装夹，即可实现汽车座椅调角器的正反面焊接，大大缩短了装夹时间，有利于提高生产效率。

在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括动力元件和夹紧臂，所述动力元件能够带动所述夹紧臂转动以夹紧或松开所述工件。

在其中一个实施例中，所述动力元件包括主体和推杆，所述夹紧臂的端部铰接于所述推杆，所述夹紧组件还包括连接臂，所述连接臂一端铰接于所述主体，另一端铰接于所述夹紧臂的中部。

在其中一个实施例中，所述动力元件包括回转气缸，所述夹紧臂连接于所述回转气缸的旋转轴。

在其中一个实施例中，所述夹紧臂包括压持部，所述夹具还包括设于所述基准板的承载件，所述承载件和所述压持部共同对所述工件的待焊接部位的周缘形成夹持。

在其中一个实施例中，所述承载件设于所述避让孔的周缘，且形成有避让空间。

在其中一个实施例中，所述夹紧组件还包括防护罩，所述防护罩设于所述夹紧臂远离所述动力元件的一端。

在其中一个实施例中，所述夹紧臂包括用于压合所述工件的配合部。

在其中一个实施例中，所述夹具还包括支撑块，所述支撑块设于所述基准板上，用于承载所述工件。

一种激光焊接设备，包括激光焊接头和所述夹具，所述激光焊接头射出的激光能够透过所述避让孔对工件的反面进行焊接。

附图说明

图1为调角器的爆炸图；

图2为调角器的装配图；

图3为一实施例中夹具处于打开状态的示意图；

图4为图3所示夹具的局部结构示意图；

图5为图4中A处的放大图；

图6为图3所示夹具的另一局部结构示意图；

图7为图6中B处的放大图；

图8为一实施例中定位元件的结构示意图；

图9为图3所示夹具处于夹紧状态的示意图；

图10为图3所示夹具中夹紧组件其中一实施例的示意图；

图11为图3所示夹具中夹紧组件另一实施例的示意图；

图12为图3所示夹具中承载件的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，调角器200包括第一连接板210、核心件220及第二连接板230。第一连接板210中部开设有第一通孔211，第二连接板230开设有第二通孔231。核心件220形成有第一配合部221和第二配合部222，第一配合部221和第二配合部222分别位于核心件220的正面和反面，第一配合部221容纳于第一通孔211，第二配合部222容纳于第二通孔231。在调角器200制造过程中，需要先将第一连接板210焊接至核心件220的正面，再将第二连接板230焊接至核心件220的反面。

为提高调角器200的焊接效率，降低制造成本，提出一种激光焊接设备。请参阅图3，该激光焊接设备包括激光焊接头300和夹具100，采用上述夹具100，只需进行一次装夹，即可实现调角器200的正反面焊接，大大缩短了装夹时间，有利于提高生产效率。应当理解的是，在此仅以调角器200为例进行说明，该夹具100还可用于装夹其他具有不规则形状的工件。

请参阅图3，一种夹具100包括安装座10、基准板20、若干定位元件30、支撑块40及若干夹紧组件50。基准板20转动设于安装座10，且能够相对安装座10翻转180°，结合图4，基准板20开设有避让孔21。定位元件30设于基准板20上，如图5所示，定位元件30包括定位销31，定位销31用于与工件上开设的定位孔212/223/232配合以对第一连接板210、核心件220及第二连接板230进行定位；支撑块40设于基准板20上；夹紧组件50设于基准板20上，用于压紧工件。

采用上述夹具100进行装夹固定时，请参阅图4和图5，先将第二连接板230上的定位孔232与定位元件30的定位销31对准。然后，请参阅图6和图7，将核心件220放置于第二连接板230上，使核心件220上的定位孔223与位于中部的定位销31对准，同时将核心件220的第二配合部222放入第二连接板230的第二通孔231中，以实现对核心件220的定位。其次，将第一连接板210放置于核心件220上，将第一连接板210的定位孔212与定位销31对准，同时使核心件220上的第一配合部221进入第一连接板210的第一通孔211内，以实现对第一连接板210的定位。最后，夹紧组件50压紧第一连接板210、核心件220及第二连接板230。

支撑块40和定位元件30共同对第一连接板210、核心件220及第二连接板230起到支撑作用。夹紧组件50将第一连接板210、核心件220及第二连接板230压合于支撑块40和定位元件30，确保基准板20翻转过程中第一连接板210、核心件220及第二连接板230不会掉落。此外，基准板20上开设的避让孔21，用于供激光透过，以从第一连接板210、核心件220及第二连接板230的反面进行焊接。采用上述夹具100，只需进行一次装夹，即可实现第一连接板210、核心件220及第二连接板230的正反面焊接，大大缩短了装夹时间，有利于提高生产效率。

需要说明的是，在本实施例中，第二连接板230呈块状，需要设置支撑块40对其形成支撑。在其他实施例中，工件为条状或其他形状时，也可不设置支撑块40，仅通过定位元件30对工件形成支撑。

可以理解的，第一连接板210上设置有两个定位孔212，第二连接板230上设置有两个定位孔232。核心件220上的定位孔223为与其他组件进行装配的安装孔，定位孔223内壁形成有间隔设置的凸起，相应的，请参阅图8，定位销31设置为与之相匹配的花轴，通过花轴与定位孔223配合，实现对核心件220的定位。

请参阅图9，夹紧组件50包括动力元件51和夹紧臂52，动力元件51能够带动夹紧臂52转动以夹紧或松开工件。请参阅图3，动力元件51能够带动夹紧臂52朝远离工件的方向转动，而使夹具100呈打开状态，方便取走焊接完毕的工件或放入待焊接的工件，避免夹紧臂52对工件的取放造成干扰。焊接前，将工件放置于定位元件30后，动力元件51能够带动夹紧臂52朝靠近工件的方向转动，而使夹具100呈夹紧状态，以便夹持固定工件。

在一实施例中，请参阅图10，动力元件51包括回转气缸，夹紧臂52连接于回转气缸的旋转轴514。

在另一实施例中，请参阅图11，动力元件51为升降气缸。具体的，动力元件51包括主体511和推杆512，夹紧臂52的端部铰接于推杆512，夹紧组件50还包括连接臂53，连接臂53一端铰接于主体511，另一端铰接于夹紧臂52的中部。当动力元件51的推杆512伸出或上升时，夹紧臂52朝靠近工件的方向转动，当动力元件51的推杆512缩回或下降时，夹紧臂52朝远离工件的方向转动。

在一实施例中，请参阅图9和图10，夹紧臂52包括压持部521，夹具100还包括设于基准板20的承载件60，承载件60和压持部521共同对工件的待焊接部位的周缘形成夹持。在焊接过程中，工件被激光照射的部位积聚较多热量，为避免工件发生热形变，采用承载件60和压持部521夹持固定工件位于焊缝周围的区域，其中，承载件60用于对工件形成支撑，压持部521用于将工件压持于承载件60。

压持部521的具体形态可以根据焊缝形状进行设计，例如，当焊缝形状为圆形时，压持部521可设置为半圆柱形，两个相对设置的夹紧组件50的压持部521围合形成中部开孔的圆柱壳体，压合于工件待焊接区域的周缘。

请参阅图12，承载件60设于避让孔21的周缘，且形成有避让空间61，以避免工件进行反面焊接时遮挡激光。为合理利用基准板20上的安装区域，避免多个元件相互干涉，将承载件60设置为半圆锥形。承载件60的一端设置有安装部62，以便安装固定于基准板20上。承载件60和基准板20之间设置有垫片，可根据实际需要，调节承载件60的安装高度。

请再次参阅图9和图10，夹紧组件50还包括防护罩53，防护罩53设于夹紧臂52远离动力元件51的一端，防护罩53能够避免焊接过程中焊渣飞溅到核心件220。具体的，防护罩53位于压持部521的中空区域。

在其他实施例中，请参阅图11，夹紧臂52包括压合于工件的配合部522。配合部522能够抵接于工件表面，一方面能够与定位销31相配合，避免工件的位置发生偏移而影响焊接精度；另一方面，与支撑块40相配合，对工件形成夹持固定作用。

请参阅图3，夹具100包括检测元件70，用于检测判断夹具100上是否放置有工件。当工件装夹完毕，检测元件70检测到工件后，机器人带动激光焊接头300运动到设定位置开始焊接，避免夹具100上未放置工件时，激光焊接头300出光而损坏夹具100。

夹具100还包括设于安装座10的旋转电机80，用于带动基准板20相对安装座10转动。

采用前述激光焊接设备对调角器200进行焊接的流程如下：

将第二连接板230、核心件220及第一连接板210依次放置于夹具100上，其中，第一配合部221容纳于第一通孔211内，第二配合部222容纳于第二通孔231内；

夹紧组件50压合于第二连接板230、核心件220及第一连接板210上；

夹持定位完成后，检测元件70检测到工件，发出启动信号，机器人带动激光焊接头300运动到示教位置，按照预设轨迹移动，以在第一配合部221与第一通孔211内壁相接处形成焊缝，实现调角器200的正面焊接；

正面焊接完成后，旋转电机将夹具100翻转180°，激光通过夹具100上的避让孔21并沿设定轨迹移动，以在第二配合部222与第二通孔231内壁相接处形成焊缝，实现调角器200反面的焊接；

焊接完成后，机器人退回原点，人工手动下料。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种夹具，其特征在于，包括：

安装座；

基准板，转动设于所述安装座，且能够相对所述安装座翻转180°，所述基准板开设有避让孔；

若干定位元件，设于所述基准板上，所述定位元件包括定位销，所述定位销用于与工件上开设的定位孔配合以对工件进行定位；及，

若干夹紧组件，设于所述基准板上，用于压紧所述工件。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹紧组件包括动力元件和夹紧臂，所述动力元件能够带动所述夹紧臂转动以夹紧或松开所述工件。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述动力元件包括主体和推杆，所述夹紧臂的端部铰接于所述推杆，所述夹紧组件还包括连接臂，所述连接臂一端铰接于所述主体，另一端铰接于所述夹紧臂的中部。

4.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述动力元件包括回转气缸，所述夹紧臂连接于所述回转气缸的旋转轴。

5.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹紧臂包括压持部，所述夹具还包括设于所述基准板的承载件，所述承载件和所述压持部共同对所述工件的待焊接部位的周缘形成夹持。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述承载件设于所述避让孔的周缘，且形成有避让空间。

7.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹紧组件还包括防护罩，所述防护罩设于所述夹紧臂远离所述动力元件的一端。

8.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹紧臂包括用于压合所述工件的配合部。

9.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括支撑块，所述支撑块设于所述基准板上，用于承载所述工件。

10.一种激光焊接设备，其特征在于，包括激光焊接头和如权利要求1-9任一项所述的夹具，所述激光焊接头射出的激光能够透过所述避让孔对工件的反面进行焊接。

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