CN212350760U

CN212350760U - 激光焊接定位夹紧装置和激光焊接设备

Info

Publication number: CN212350760U
Application number: CN202020103391.0U
Authority: CN
Inventors: 徐华钊; 潘佐梅; 谢法春; 唐景龙; 陈焱; 高云峰
Original assignee: Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd; Hans Laser Smart Equipment Group Co Ltd
Current assignee: Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd; Hans Laser Smart Equipment Group Co Ltd
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2030-01-16

Abstract

本实用新型属于激光焊接技术领域，特别是涉及一种激光焊接定位夹紧装置和激光焊接设备。该激光焊接定位夹紧装置包括底座、压紧组件、拉紧组件和定位组件；压紧组件包括压板、第一伸缩件以及与压板转动连接且设有焊接孔的压套；第一伸缩件与底座的导轨滑动连接，压板安装在第一伸缩件上；压套用于将待焊接件的外部焊接部件压紧在定位组件上；拉紧组件安装在定位组件上，拉紧组件用于将待焊接件的内部焊接部件压紧在定位组件上；定位组件转动连接在底座上，定位组件用于定位待焊接件并带动待焊接件、压套以及拉紧组件旋转。该实用新型结构简单，提升了待焊接件的焊接质量以及焊接效率。

Description

激光焊接定位夹紧装置和激光焊接设备

技术领域

本实用新型属于激光焊接技术领域，特别是涉及一种激光焊接定位夹紧装置和激光焊接设备。

背景技术

汽车作为目前最普遍的交通工具，为人们的生活带来了巨大的便利。汽车外毂、汽车太阳轮等是汽车上重要的组成部件，以汽车外毂为例，汽车外毂是连接汽车传动轴和汽车轮毂的重要传动部件，该汽车外毂包括精密连接的外齿件和内轴件；通常情况下，外齿件和内轴件之间采用焊接的方式实现精密连接。

在现有技术中，焊接汽车外毂的方法为：通过悬挂在机器人末端或者龙门式机床上的激光器的运动来实现外齿件和内轴件之间的激光焊接；这种激光焊接方式不足之处在于，外齿件和内轴件之间的焊接缝存在着焊偏和咬边的缺陷，从而影响汽车外毂的焊接质量和焊接效率，还存在着焊接件碰伤激光器的风险。

发明内容

本实用新型针对现有技术中汽车外毂的焊接质量差等问题，提供了一种激光焊接定位夹紧装置。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种激光焊接定位夹紧装置，包括底座、压紧组件、拉紧组件和定位组件；

所述底座，包括导轨；

所述压紧组件，包括压板、第一伸缩件以及与所述压板转动连接且设有焊接孔的压套；所述第一伸缩件与所述导轨滑动连接，所述压板安装在所述第一伸缩件上；所述压套用于将待焊接件的外部焊接部件压紧在所述定位组件上；

所述拉紧组件，安装在所述定位组件上，所述拉紧组件用于将所述待焊接件的内部焊接部件压紧在所述定位组件上；

所述定位组件，转动连接在所述底座上，所述定位组件用于定位所述待焊接件并带动所述待焊接件、所述压套以及所述拉紧组件旋转。

可选地，所述底座包括基座、推进机构和滑动连接在所述导轨上的压装连接板；所述导轨和所述推进机构安装在所述基座上；所述第一伸缩件安装在所述压装连接板上，所述推进机构用于推动所述压装连接板沿所述导轨滑动。

可选地，所述底座还包括均安装在所述基座上的电机、中空减速机和同步带；所述同步带连接在所述电机和所述中空减速机之间，所述定位组件安装在所述中空减速机上，所述同步带在所述电机的驱动下带动所述中空减速机以及所述定位组件旋转。

可选地，所述定位组件包括用于支撑所述内部焊接部件的内部件支撑件、用于支撑所述外部焊接部件的外部件支撑件以及连接在所述中空减速机上的支撑座；所述内部件支撑件和所述外部件支撑件安装在所述支撑座上；所述支撑座上具有一安装槽，所述内部件支撑件上设有与所述安装槽相通的通孔，所述拉紧机构穿过所述通孔并安装在所述安装槽内。

可选地，所述拉紧组件包括第二伸缩件、拉爪和安装在所述安装槽内的固定安装座；所述第二伸缩件安装在所述固定安装座上，所述拉爪连接所述第二伸缩件并穿过所述通孔。

可选地，所述拉紧组件还包括安装在所述固定安装座上的限位滑套，所述拉爪远离所述第二伸缩件的一端穿过所述限位滑套穿过所述通孔。

可选地，所述外部件支撑件上设有焊渣收集槽。

可选地，所述压紧组件还包括用于调节所述压套对所述外部焊接部件的压紧力的同步调节机构。

根据实用新型实施例的激光焊接定位夹紧装置，包括底座、压紧组件、拉紧组件和定位组件；所述底座，包括导轨；所述压紧组件，包括压板、第一伸缩件以及与所述压板转动连接且设有焊接孔的压套；所述第一伸缩件与所述导轨滑动连接，所述压板安装在所述伸缩件上；所述压套用于将待焊接件的外部焊接部件压紧在所述定位组件上；所述拉紧组件，安装在所述定位组件上，所述拉紧组件用于将所述待焊接件的内部焊接部件压紧在所述定位组件上；所述定位组件，转动连接在所述底座上，所述定位组件用于定位所述待焊接件并带动所述待焊接件、所述压套以及所述拉紧组件旋转。

本实用新型激光焊接定位夹紧装置中，定位组件转动连接在所述底座上，待焊接件的外部焊接部件和内部焊接部件定位在定位组件上，并随着底座一起转动；从而使得激光器位置固定不变，即可实现焊接所述外部焊接部件和所述内部焊接部件的效果，且降低了激光器与所述待焊接件的碰伤的风险；进一步地，所述压紧组件将所述外部焊接部件压紧在所述定位组件上，所述拉紧组件将所述内部焊接部件压紧在所述定位组件上，从而确保所述外部焊接部件和所述内部焊接部件在转动的同时不会发生相对位移，实现了所述外部焊接部件和所述内部焊接部件之间的紧密焊接，故该激光焊接定位夹紧装置提升了待焊接件的焊接质量以及焊接效率。另外该激光焊接定位夹紧装置结构简单，并采用模块化设计，降低了该激光焊接定位夹紧装置的制造成本。

本实用新型还提供了一种激光焊接设备，包括激光器以及上述的激光焊接定位夹紧装置。

可选地，所述激光焊接设备还包括用于检测所述外部焊接部件和所述内部焊接部件的安装状态的传感器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置的主视图；

图3是图2中所示的激光焊接定位夹紧装置的A-A截面的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置的底座的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置的拉紧组件的主视图；

图6是图5中所示的拉紧组件的B-B截面的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置的定位组件的结构示意图；

图8是本实用新型一实施例提供的汽车外毂的结构示意图；

说明书中的附图标记如下：

1、底座；11、导轨；12、基座；13、推进机构；14、压装连接板；15、电机；16、中空减速机；16、同步带；2、压紧组件；21、压板；22、第一伸缩件；23、压套；231、焊接孔；24、同步调节机构；3、拉紧组件；31、第二伸缩件；32、拉爪；33、固定安装座；34、限位滑套；4、定位组件；41、内部件支撑件；411、通孔；42、外部件支撑件；421、焊渣收集槽；43、支撑座；431、安装槽；10、待焊接件；101、外部焊接部件；102、内部焊接部件；103、焊接环。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供的激光焊接定位夹紧装置，包括底座1、压紧组件2、拉紧组件3和定位组件4；

所述底座1，包括导轨11；

所述压紧组件2，包括压板21、第一伸缩件22(所述第一伸缩件22包括但不限于气压缸、液压缸、直线电机等)以及与所述压板21转动连接且设有焊接孔231的压套23；所述第一伸缩件22与所述导轨11滑动连接，所述压板21安装(通过螺钉连接、卡扣连接等方式安装)在所述第一伸缩件22上；所述压套23用于将待焊接件10的外部焊接部件101压紧在所述定位组件4 上；可以理解地，所述压套23通过滚子轴承等结构件安装在所述压板21上，从而实现所述压套23转动的同时，所述压板21和所述第一伸缩件22固定不动；而由于所述压套23与所述压板21转动连接，所述压套23可实现压紧所述外部焊接部件101的同时并随所述外部焊接部件101一起转动。

所述拉紧组件3，安装(通过螺钉、卡扣等方式安装)在所述定位组件4 上，所述拉紧组件3用于将所述待焊接件10的内部焊接部件102压紧在所述定位组件4上；可以理解地，所述待焊接件10包括但不限定为汽车外毂、汽车太阳轮等结构件，如图8所示，当所述待焊接件10为汽车外毂时，所述外部焊接部件101为外齿件，所述内部焊接部件102为内轴件，所述待焊接件 10的焊接环103为位于外齿件和内轴件之间的连接环。

所述定位组件4，转动连接在所述底座1上，所述定位组件4用于定位所述待焊接件10(所述待焊接件10包括所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102)并带动所述待焊接件10、所述压套23以及所述拉紧组件3旋转。可以理解地，激光器位于所述压套23的上方，激光器发出的激光穿过所述焊接孔231聚焦在所述待焊接件10的焊接环103上(即所述外部焊接部件101 和所述内部焊接部件102连接的连接环处)，所述激光器固定不动，所述待焊接件10随着所述定位组件4一起转动(也即焊接环103跟随转动，激光器聚焦的焦点并不需要随之变化即可实现对整个焊接环103的焊接)，从而实现对所述待焊接件10的焊接工作。

本实用新型中，所述定位组件4转动连接在所述底座1上，所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102定位在所述定位组件4上，并随着所述底座1一起转动；从而激光器位置固定不变，通过所述外部焊接件101和内部焊接件102一起转动，即可实现焊接所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102之间的焊接环103的效果，且降低了激光器与所述待焊接件10的碰伤的风险；进一步地，所述压紧组件2将所述外部焊接部件101压紧在所述定位组件4上，所述拉紧组件3将所述内部焊接部件102压紧在所述定位组件4上，从而确保所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102在转动的同时不会发生相对位移，实现了所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102之间的紧密焊接，故该激光焊接定位夹紧装置提升了待焊接件10的焊接质量以及焊接效率。另外该激光焊接定位夹紧装置结构简单，并采用模块化设计，降低了该激光焊接定位夹紧装置的制造成本。

在一实施例中，如图4所示，所述底座1包括基座12、推进机构13和滑动连接在所述导轨11上的压装连接板14；可以理解地，所述推进机构13包括但不限于气压缸、液压缸、直线电机等；所述导轨11和所述推进机构13 安装(通过螺钉、卡扣等方式安装)在所述基座12上；所述第一伸缩件22 安装(通过螺钉、卡扣等方式安装)在所述压装连接板14上，所述推进机构 13用于推动所述压装连接板14沿所述导轨11滑动。可以理解地，在所述待焊接件10安装在所述定位组件4上之前，所述推进机构13拉动安装在所述压装连接板14上的所述压紧组件2远离所述定位组件4；当所述待焊接件10 安装在所述定位组件4上之后，所述推进机构13推动安装在所述压装连接板 14上的所述压紧组件2与所述定位组件4对齐(即压套23的焊接孔231与所述待焊接件10的焊接环103对齐，作为优选，可以推动所述压紧组件2，直至所述压套23的焊接孔231与所述内部焊接部件102中心轴重合)，所述第一伸缩件22带动所述压套23向下移动，使得压套23将所述待焊接件10的外部焊接部件101压紧在所述定位组件4上；这种设计，方便该激光焊接定位夹紧装置的安装或者拆卸待焊接件10。

在一实施例中，如图4所示，所述底座1还包括均安装(通过螺钉、卡扣等方式安装)在所述基座12上的电机15、中空减速机16和同步带17；可以理解地，所述第一伸缩件22、所述电机15、所述中空减速机16的电缆、动力管等连接件均可从所述中空减速机16的内部穿过之后，与外部动力设备连接，从而使得该激光焊接定位夹紧装置机构紧凑，所占安装空间小；所述同步带17连接在所述电机15和所述中空减速机16之间，所述定位组件4安装在所述中空减速机16上，所述同步带17在所述电机15的驱动下带动所述中空减速机16以及所述定位组件4旋转。作为优选，所述电机15为伺服电机，该伺服电机可通过PLC伺服系统控制，通过所述同步带17带动所述中空减速机16旋转；可以理解地，所述中空减速机16也可以直接通过安装在其内部的电机直接带动其旋转。

在一实施例中，如图7所示，所述定位组件4包括用于支撑所述内部焊接部件102的内部件支撑件41、用于支撑所述外部焊接部件101的外部件支撑件42以及连接在所述中空减速机16上的支撑座43；可以理解地，所述内部件支撑件41用于支撑所述内部焊接部件102，所述外部件支撑件42用于支撑所述外部焊接部件101，所述支撑座43安装在所述中空减速机16上并带动所述外部焊接部件101和外部焊接部件101一起旋转；所述内部件支撑件41 和所述外部件支撑件42安装(通过焊接、卡扣连接等方式安装)在所述支撑座43上；所述支撑座43上具有一安装槽431，所述内部件支撑件41上设有与所述安装槽431相通的通孔411，所述拉紧组件3穿过所述通孔411并安装在所述安装槽431内。所述拉紧组件3安装在所述支撑座43的安装槽431内，使得该激光焊接定位夹紧装置机构紧凑，所占安装空间缩小，即进一步降低了该激光焊接定位夹紧装置的制造成本。

在一实施例中，如图5和图6所示，所述拉紧组件3包括第二伸缩件31、拉爪32和安装(通过螺钉连接、卡扣连接等方式安装)在所述安装槽431内的固定安装座33；可以理解地，所述第二伸缩件31包括但不限于气压缸、液压缸、直线电机等；所述第二伸缩件31安装(通过螺钉连接、卡扣连接等方式安装)在所述固定安装座33上，所述拉爪32连接所述第二伸缩件31并穿过所述通孔411。可以理解地，所述拉紧组件3上设有至少两个在打开和闭合状态切换的拉爪32(比如，如图5中所示，该拉紧组件3中包括两个可以在预设角度内相对旋转的拉爪32，在旋转过程中，实现打开和闭合状态的切换)。在所述拉爪32无需压紧所述内部件支撑件41时，所述拉爪32处于伸长且闭合的状态，此时，闭合的拉爪32的最大宽度小于所述内部支撑件41中间的贯通孔；在拉爪32需要压紧内部件支撑件41时，此时，所述内部焊接部件 102中间的贯通孔穿套在所述拉爪32远离所述第二伸缩件31的一端之后安装在所述内部件支撑件上41，之后，所述第二伸缩件31带动所述拉爪32向下移，且所述拉爪32逐渐张开，张开的所述拉爪32(拉爪32上设有卡齿)的最大宽度大于所述内部支撑件41中间的贯通孔，所述拉爪32的卡齿将所述内部焊接部件102压紧在所述内部件支撑件41上，从而可防止所述内部焊接部件102在转动的过程中与所述外部焊接部件101发生移位，影响所述待焊接件10的焊接质量，即所述拉紧组件3的设计，进一步提高了安装在该激光焊接定位夹紧装置上的待焊接件10的焊接质量。

在一实施例中，如图6所示，所述拉紧组件3还包括安装在所述固定安装座33上的限位滑套34，所述拉爪32远离所述第二伸缩件31的一端穿过所述限位滑套34穿过所述通孔411。可以理解地，所述限位滑套34可以限制所述拉爪32的张合程度，避免所述拉爪32因太过张开而碰伤所述内部焊接部件102。

在一实施例中，如图7所示，所述外部件支撑件42上设有焊渣收集槽421。可以理解地，所述焊渣收集槽421位于所述待焊接件10焊接环103的下方；在激光焊接所述待焊接件10的过程中，激光焊接产生的焊渣将直接掉落到所述焊渣收集槽421内，从而可防止激光焊接所述待焊接件10的过程中产生的焊渣的飞溅而损伤所述待焊接件10，以及可保证激光焊接环境(例如实验室等)的清洁度，故进一步提高了所述待焊接件10的焊接质量。

在一实施例中，如图1至图3所示，所述压紧组件2还包括用于调节所述压套23对所述外部焊接部件101的压紧力的同步调节机构24(所述同步调节机构24包括但不限于浮动接头等)。可以理解地，在一实施例中，所述压紧组件2还包括两个所述第一伸缩件22、两个所述同步调节机构24和一个所述压板21；两个所述第一伸缩件22对称连接在所述压板21的相对两侧，两个所述同步调节机构24对称的设置在所述压板21的两侧；所述同步调节机构24连接在所述第一伸缩件22与所述压板21之间，当所述第一伸缩件22 向下移动，所述同步调节机构24根据其浮动调节原理，可调节连接在所述压板21上的所述压套23与所述外部焊接部件101之间的压紧力，从而使得所述压套23均匀的压接在所述外部焊接部件101上，保证了所述外部焊接部件 101安装在所述定位组件4上的精度。

本实用新型还提供了一种激光焊接设备，包括激光器(图中未示)以及上述的所述激光焊接定位夹紧装置。可以理解地，所述激光器安装在所述压套23上方，所述激光器发出的激光穿过所述焊接孔231聚焦在所述待焊接件 10的焊接环103(即所述外部件焊接部件和所述内部焊接部件102连接的连接环)，所述激光器固定不动，所述待焊接件10随所述定位组件4一起转动，从而实现对所述待焊接件10的焊接工作。

在一实施例中，所述激光焊接设备还包括用于检测所述外部焊接部件101 和所述内部焊接部件102的安装状态的传感器(图中未示)。可以理解地，所述传感器包括但不限制于位置传感器、压力传感器等；具体地，所述传感器检测到所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102安装在所述定位组件4上之后，与所述传感器连接的控制器控制所述底座1、所述压紧组件2、所述拉紧组件3、激光器等进行一系列的相关运动，从而完成激光器对所述外部焊接部件101和所述内部焊接部件102之间的焊接环103的激光焊接。所述传感器的设计，实现了所述激光焊接定位夹紧装置的自动化焊接，提高了所述待焊接件10的激光焊接效率。

以上仅为本实用新型的激光焊接定位夹紧装置的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，包括底座、压紧组件、拉紧组件和定位组件；

所述底座，包括导轨；

2.根据权利要求1所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述底座还包括基座、推进机构和滑动连接在所述导轨上的压装连接板；所述导轨和所述推进机构安装在所述基座上；所述第一伸缩件安装在所述压装连接板上，所述推进机构用于推动所述压装连接板沿所述导轨滑动。

3.根据权利要求2所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述底座还包括均安装在所述基座上的电机、中空减速机和同步带；所述同步带连接在所述电机和所述中空减速机之间，所述定位组件安装在所述中空减速机上，所述同步带在所述电机的驱动下带动所述中空减速机以及所述定位组件旋转。

4.根据权利要求3所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述定位组件包括用于支撑所述内部焊接部件的内部件支撑件、用于支撑所述外部焊接部件的外部件支撑件以及连接在所述中空减速机上的支撑座；所述内部件支撑件和所述外部件支撑件安装在所述支撑座上；所述支撑座上具有一安装槽，所述内部件支撑件上设有与所述安装槽相通的通孔，所述拉紧组件穿过所述通孔并安装在所述安装槽内。

5.根据权利要求4所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述拉紧组件包括第二伸缩件、拉爪和安装在所述安装槽内的固定安装座；所述第二伸缩件安装在所述固定安装座上，所述拉爪连接所述第二伸缩件并穿过所述通孔。

6.根据权利要求5所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述拉紧组件还包括安装在所述固定安装座上的限位滑套，所述拉爪远离所述第二伸缩件的一端穿过所述限位滑套穿过所述通孔。

7.根据权利要求4所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述外部件支撑件上设有焊渣收集槽。

8.根据权利要求1所述的激光焊接定位夹紧装置，其特征在于，所述压紧组件还包括用于调节所述压套对所述外部焊接部件的压紧力的同步调节机构。

9.一种激光焊接设备，其特征在于，包括激光器以及权利要求1至8任一项的所述激光焊接定位夹紧装置。

10.根据权利要求9所述的激光焊接设备，其特征在于，所述激光焊接设备还包括用于检测所述外部焊接部件和所述内部焊接部件的安装状态的传感器。