CN217803394U - 一种弹性体红外焊接用夹具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种弹性体红外焊接用夹具，涉及治具的领域，其包括安装于下平台上的下夹具体和安装于上平台上的上夹具体，所述下夹具体的上侧设置有用于嵌设两个叠放工件的适配槽，所述适配槽内形成有用于支撑两个工件连接处的支撑面，所述上夹具体的下侧设置有用于封闭适配槽槽口并将两个工件封闭于适配槽内的封口结构，所述封口结构包括用于压紧两个工件连接处的下压件。本申请具有减少两个工件之间因自身弹性而相对偏移的状况发生，有助于保证两个工件之间焊接位置的正确性、和焊接质量，减少工件焊接处之外的部分被熔融并损伤的情况发生，且有助于提升该夹具对多种不同焊接强度和深度需求的适用性的效果。

Description

一种弹性体红外焊接用夹具

技术领域

本申请涉及红外焊接治具的领域，尤其是涉及一种弹性体红外焊接用夹具。

背景技术

红外焊接是采用非接触式的加热方法，使用红外辐射装置对塑料工件进行辐射加热。两个待焊接的工件表面在红外线的映照下迅速融化,经压合再冷却即粘接在一起，并可获得较高的连接强度。

目前，红外焊接设备均是针对硬质塑料工件的焊接，一般红外焊接设备包括可上下升降的下平台和上平台、以及可以经水平位置进入上平台和下平台之间的中平台，红外辐射装置安装于中平台下侧。实际运用中，将需要连接的两个工件呈上下叠放于下平台上，中平台经位移进入到上平台和下平台之间，并由红外辐射装置对两个工件的连接处进行加热。对两个工件的连接处加热完毕后，中平台经平移退出上平台和下平台之间，下平台将下压，对两个工件的连接处施压。冷却后，两个工件将稳固连接在一块。

然而，在焊接硅胶等弹性工件时，由于工件本身不具备刚性，在焊接施压过程中，工件由于自身弹性会产生变形，现有的红外焊接设备无法对工件进行有效的定位和支撑，焊接位置容易被工件的变形影响并发生偏移，致使弹性工件的焊接质量差，存在待改进之处。

实用新型内容

为了改善相关技术红外焊接设备对弹性工件焊接时，两个工件的连接位置容易被工件的变形影响并发生偏移，并致使弹性工件的焊接质量差的状况，本申请提供一种弹性体红外焊接用夹具。

本申请提供的一种弹性体红外焊接用夹具，采用如下的技术方案：

一种弹性体红外焊接用夹具，包括安装于下平台上的下夹具体和安装于上平台上的上夹具体，所述下夹具体的上侧设置有用于嵌设两个叠放工件的适配槽，所述适配槽内形成有用于支撑两个工件连接处的支撑面，所述上夹具体的下侧设置有用于封闭适配槽槽口并将两个工件封闭于适配槽内的封口结构，所述封口结构包括用于压紧两个工件连接处的下压件。

通过采用上述技术方案，实际运用中，下夹具体安装于红外焊接设备的下平台上，上夹具体安装于上平台上。对于两个工件进行焊接连接时，将两个工件叠防于适配槽内，两个工件的连接处位于支撑面的上侧。当两个工件的连接处被红外焊接设备的红外辐射装置加热后，上平台带动上平台下压，封口结构将工件封堵于适配槽内，并由下压件对两个工件的连接处施加压力，使得两个工件的连接处稳定粘合。通过这种方式，有助于减少两个工件之间因自身弹性而相对偏移的状况发生，有助于保证两个工件之间焊接位置的正确性，保证两个工件之间的焊接质量。

优选的，所述下夹具体上设有真空孔，所述真空孔的一端连通于适配槽，所述真空孔的另一端连通于下夹具体外侧。

通过采用上述技术方案，两个工件连接处被加热并处于熔融状态，下压件对两个工件连接处施压，致使下压件很容易与两个工件连接处粘黏。实际运用中，可以通过真空泵、抽风机等抽气设备，通过真空孔将工件稳定吸附于适配槽内。两个工件完成焊接后，上平台、上夹具体及下压件远离下夹具体，由于真空孔吸附于适配槽内，下压件将与工件顺利分离，有助于方便工件与下压件的分离。

优选的，所述真空孔在下夹具体上设置有多个，多个所述真空孔连通适配槽的端口均间隔设置，所述下夹具体上设置有真空腔，每个所述真空孔背离适配槽的一端均连通于真空腔，所述下夹具体上还设置有连通孔，所述连通孔的一端连通真空腔，所述连通孔的另一端连通于下夹具体外侧。

通过采用上述技术方案，由真空腔和多个真空孔配合将工件吸附于适配槽内，有助于保证工件在适配槽内的稳定性，进一步方便工件与下压件的分离。

优选的，所述下夹具体包括由下向上依次设置且固定连接的连接平板、中间板以及安装板，所述适配槽和真空孔开设于安装板的上侧，所述真空腔开设于中间板靠近安装板的一侧面，且所述连通孔开设于中间板上。

通过采用上述技术方案，将真空孔和真空腔分别设置于安装板和连接平板上，且安装板与连接平板分体设置，有助于提升对真空孔和真空腔的加工作业的便捷性。

优选的，所述下压件滑移设置于上夹具体上，所述上夹具体上设置有用于推动下压件滑移并将两个工件连接处压紧于支撑面上的驱动件。

通过采用上述技术方案，实际运用中，可以根据两个产品连接强度的需求，通过驱动件驱动下压件运动，并调节下压件的位置，从而实现对两个工件连接处施加压力和下压深度的调节，进而有助于提升该夹具对多种不同焊接强度和深度需求的适用性。

优选的，还包括安装于中平台上的中夹具体，所述中夹具体的下侧对应两个工件连接处设置有加热装置，所述中夹具体的下侧对应工件其他部分的位置设置有冷却装置。

通过采用上述技术方案，实际运用中，中夹具体安装于中平台上。对两个工件连接处加热时，由加热装置对两个工件连接处加热，同时，由冷却装置对工件的其余部分进行冷却，减少工件其余部分被加热装置熔融的状况发生，有助于减少工件受损的情况发生。

优选的，所述冷却装置包括冷却块，所述冷却块上开设有冷却流道，所述冷却流道包括连通于冷却块外侧的介质进口和介质出口。

通过采用上述技术方案，对两个工件连接处加热时，可以经介质进口向冷却流道内注入冷却介质，对冷却块进行冷却，进而对两个工件的连接处之外的部分进行冷却，有助于减少工件受损的情况发生。

优选的，所述冷却块包括固定于中夹具体上的第一半块、和固定于第一半块背离中夹具体一侧的第二半块，所述冷却流道还包括流道槽，所述流道槽沿水平方向开设于第二半块靠近第一半块的一侧，所述介质进口和介质出口开设于第一半块上。

通过采用上述技术方案，一方面，将冷却流道水平设置于第二半块上，有助于提升对第二半块的冷却效率，并提升对两个工件的连接处之外部分的冷却效果；另一方面，将冷却块分体设置为第一半块和第二半块，并将流道槽设置于第二半块上，将介质进口和介质出口开设于第一半块上，有助于方便冷却流道在冷却块上的加工作业。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将工件置于适配槽内，并将封口结构将工件封闭于适配槽没，从而减少两个工件之间因自身弹性而相对偏移的状况发生，并有助于保证两个工件之间焊接位置的正确性、和焊接质量；

2.借助真空孔、真空腔以及连通孔连接产生负压的设备（真空泵、抽风机等），将工件吸附于适配槽内，从而有助于方便工件与下压件的分离；

3.通过驱动件驱动下压件运动，实现对两个工件连接处施加压力和下压深度的调节，进而有助于提升该夹具对多种不同焊接强度和深度需求的适用性；

4.借助冷却装置对工件的其余部分进行冷却，减少工件其余部分被加热装置熔融的状况发生，有助于减少工件受损的情况发生。

附图说明

图1为本实施例主要体现弹性体红外焊接用夹具结构的轴测示意图；

图2为本实施例主要体现下夹具体结构的示意图；

图3为本实施例主要体现中间板结构的示意图；

图4为本实施例主要体现加热装置和冷却装置结构的示意图；

图5为本实施例主要体现加热装置和冷却装置结构的爆炸示意图；

图6为图4沿A-A截面的剖视图，主要体现冷却装置的结构；

图7为本实施例主要体现封口结构的示意图；

图8为本实施例主要体现封口结构的爆炸示意图。

附图标记：1、下夹具体；11、连接平板；12、中间板；121、真空腔；122、连通孔；13、安装板；131、适配槽；132、支撑面；133、真空孔；2、中夹具体；21、加热装置；211、加热陶瓷块；212、避让槽；3、上夹具体；31、封口结构；311、下压件；312、外沿型腔块；3121、内腔槽；313、内沿型腔块；32、驱动件；4、冷却装置；41、冷却块；411、第一半块；4111、介质进口；4112、介质出口；412、第二半块；4121、嵌槽；4122、流道槽。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

相关技术中，一种汽车零件产品，包括主体和焊接边，其由两个工件经叠放、并对两个工件的周侧边沿进行焊接而成型，两个工件的连接处即为焊接边。

本申请实施例公开了一种弹性体红外焊接用夹具。

实施例：

参照图1和图2，弹性体红外焊接用夹具，包括下夹具体1、中夹具体2、以及上夹具体3。下夹具体1固定安装于红外焊接设备的下平台上，下夹具体1的上侧面设置有适配槽131，适配槽131内形成有用于支撑两个工件连接处的支撑面132。中夹具体2固定安装于红外焊接设备的中平台下侧，中夹具体2的下侧设置有加热装置21。上夹具体3固定安装于红外焊接设备的上平台的下侧，并位于下夹具体1的正上方，上夹具体3的下侧面安装有封口结构31。

实际运用中，将两个工件叠放于适配槽131内，两个工件的连接处位于支撑面132上；然后，中夹具体2及加热装置21将随同中平台位移至下夹具体1的上方，并由下平台带动下夹具体1向上运动，由加热装置21对两个工件连接处进行加热并熔融；对两个工件连接处加热完毕后，下夹具体1随同下平台下降，中夹具体2随同中平台平移出上夹具体3和下夹具体1之间；最后，上夹具体3随同上平台下降，封口结构31将把两个工件封闭于适配槽131内，并对两个工件处施压，使得两个工件连接处稳固粘黏。

具体而言，参见图2和图3，下夹具体1包括由下向上依次设置的连接平板11、中间板12以及安装板13，连接平板11、中间板12以及安装板13三者经螺栓锁紧固定。适配槽131开设在安装板13背离中间板12的一侧面，本实施例中，支撑面132为适配槽131底壁周侧对应两个工件连接处的部分。适配槽131的底壁向中间板12一侧贯穿开设有真空孔133，真空孔133在适配槽131底壁开设有多个，且任意相邻的两个真空孔133间隔设置。本实施例中，关于真空孔133的数量不做具体限定，根据工件在适配槽131内的稳定性需求可以在加工时进行调整。中间板12靠近安装板13的一侧面的中部开设有真空腔121，安装板13靠近中间板12的一侧面封闭真空腔121，且每个真空孔133均与真空腔121连通。中间板12上还设置有连通孔122，连通孔122的一端连通真空腔121，连通孔122的另一侧连通于中间板12的外侧。实际运用中，可以将连通孔122背离真空腔121的一端连通真空泵等产生负压的设备，将工件稳定的吸附于适配槽131内，从而有助于对两个工件完成焊接后工件与封口结构31之间的分离作业。

参见图4和图5，加热装置21包括加热陶瓷块211，加热陶瓷块211内嵌设PTC加热器。加热陶瓷块211对应工件的中部竖直开设避让槽212，避让槽212的轮廓与产品主体轮廓一致并对应设置。避让槽212内设置有冷却装置4，冷却装置4包括对应避让槽212轮廓设置的冷却块41。

参见图5和图6，冷却块41包括固定连接的第一半块411和第二半块412。第一半块411位于避让槽212内的上侧并固定连接于中夹具体2上，第一半块411的两端分别沿竖直方向分别开设有介质进口4111和介质出口4112，且中夹具体2对应介质进口4111和介质出口4112的位置设置缺口并对二者进行避让。第二半块412位于第一半块411背离中夹具体2的一侧，第二半块412靠近第一半块411的一侧开设有嵌槽4121，第一半块411背离中夹具体2一侧的局部嵌入嵌槽4121内，且第一半块411背离中夹具体2一侧面与嵌槽4121底壁间隔并形成流道槽4122，流道槽4122的长度方向呈水平。并且，介质进口4111和介质出口4112背离中夹具体2的端口连通于流道槽4122，流道槽4122、介质进口4111以及介质出口4112三者构成冷却流道。

当对两个工件连接处进行加热时，由高温的加热陶瓷块211将温度辐射于两个工件连接处，直至两个工件连接处熔融。与此同时，可以通过介质进口4111和介质出口4112，向流道槽4122内通入冷却介质（可以是冷水或冷空气），对第一半块411进行冷却，并由第一半块411对产品的主体部分进行冷却，减少产品主体被加热而变形的情况发生。并且，当工件中存在电子元件时，能够减少损害电子元件的情况发生。

接下来，参见图7和图8，封口结构31还包括外沿型腔块312和内沿型腔块313，外沿型腔块312和内沿型腔均固定连接于上夹具体3的下侧。外沿型腔块312的中部竖直贯穿开设有内腔槽3121，内腔槽3121与产品的焊接边外轮廓一致，内沿型腔块313的外轮廓与产品的焊接边内轮廓一致。封口结构31还包括用于对两个工件连接处施压的下压件311,下压件311为下压环，下压环与产品的焊接边的轮廓一致，下压环对应套设于内沿型腔块313外侧并位于内腔槽3121内，且下压环沿竖直方向滑移连接于内沿型腔块313与内腔槽3121侧壁之间。同时，下压环与上夹具体3之间设置有驱动件32，驱动件32为气缸，气缸的缸体固定于上夹具体3上，气缸的活塞杆竖直向下设置，且下压环固定于气缸活塞杆的下端。

当对两个工件连接处施压时，外沿型腔块312、内沿型腔块313以及下压环三者配合将工件封闭于适配槽131内，内沿型腔块313抵接产品主体并限制主体变形，下压环对两个工件连接处施压，且可以由气缸调节下压环对两个工件连接处的施加压力，以提升对多种施力要求的适用性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种弹性体红外焊接用夹具，包括安装于下平台上的下夹具体（1）和安装于上平台上的上夹具体（3），其特征在于：所述下夹具体（1）的上侧设置有用于嵌设两个叠放工件的适配槽（131），所述适配槽（131）内形成有用于支撑两个工件连接处的支撑面（132），所述上夹具体（3）的下侧设置有用于封闭适配槽（131）槽口并将两个工件封闭于适配槽（131）内的封口结构（31），所述封口结构（31）包括用于压紧两个工件连接处的下压件（311）。

2.根据权利要求1所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述下夹具体（1）上设有真空孔（133），所述真空孔（133）的一端连通于适配槽（131），所述真空孔（133）的另一端连通于下夹具体（1）外侧。

3.根据权利要求2所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述真空孔（133）在下夹具体（1）上设置有多个，多个所述真空孔（133）连通适配槽（131）的端口均间隔设置，所述下夹具体（1）上设置有真空腔（121），每个所述真空孔（133）背离适配槽（131）的一端均连通于真空腔（121），所述下夹具体（1）上还设置有连通孔（122），所述连通孔（122）的一端连通真空腔（121），所述连通孔（122）的另一端连通于下夹具体（1）外侧。

4.根据权利要求3所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述下夹具体（1）包括由下向上依次设置且固定连接的连接平板（11）、中间板（12）以及安装板（13），所述适配槽（131）和真空孔（133）开设于安装板（13）的上侧，所述真空腔（121）开设于中间板（12）靠近安装板（13）的一侧面，且所述连通孔（122）开设于中间板（12）上。

5.根据权利要求1所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述下压件（311）滑移设置于上夹具体（3）上，所述上夹具体（3）上设置有用于推动下压件（311）滑移并将两个工件连接处压紧于支撑面（132）上的驱动件（32）。

6.根据权利要求1所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：还包括安装于中平台上的中夹具体（2），所述中夹具体（2）的下侧对应两个工件连接处设置有加热装置（21），所述中夹具体（2）的下侧对应工件其他部分的位置设置有冷却装置（4）。

7.根据权利要求6所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述冷却装置（4）包括冷却块（41），所述冷却块（41）上开设有冷却流道，所述冷却流道包括连通于冷却块（41）外侧的介质进口（4111）和介质出口（4112）。

8.根据权利要求7所述的一种弹性体红外焊接用夹具，其特征在于：所述冷却块（41）包括固定于中夹具体（2）上的第一半块（411）、和固定于第一半块（411）背离中夹具体（2）一侧的第二半块（412），所述冷却流道还包括流道槽（4122），所述流道槽（4122）沿水平方向开设于第二半块（412）靠近第一半块（411）的一侧，所述介质进口（4111）和介质出口（4112）开设于第一半块（411）上。

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