CN219379550U - 柔性焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柔性焊接夹具，包括底座和转动设于底座上的夹具组件，夹具组件包括设于底座上的底板，设于底板上的夹具，以及引导夹具滑动的第一导向部和第二导向部，第一方向和第二方向正交，第一导向部与夹具之间设有多个第一定位部，第二导向部与第一导向部之间设有多个第二定位部，夹具通过紧固件与其一第一定位部连接，和/或，第一定位部通过另一紧固件与其一第二定位部连接，以将夹具定位在底板上。本实用新型所述的柔性焊接夹具，通过将夹具设置在第一导向部上，可便于实现夹具在第一方向上的可调节，将第一导向部设置在第二导向部上，可便于实现夹具沿第二方向上的调节，整体上可便于提高柔性焊接夹具对不同尺寸产品的适配程度。

Description

柔性焊接夹具

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，特别涉及一种柔性焊接夹具。

背景技术

目前，方管在批量的生产中，通常是裁切或成型至一固定的长度，当需要安装、对接方管时，工作人员通常需要按所需的长度裁切方管，并在方管端部焊接法兰，以便于方管的安装和对接，或者采用两个方管直接采用焊丝焊接相连。但是，目前方管的焊接通常是需要人手完成，方管通常是具有一定的长度，重量大、难以定位，故在人手焊接时，定位不准确，焊接质量参差不齐，垂直度不足，对后续的安装、对接造成极大的困难。

一些大型厂家可能会使用到对方管的焊接的柔性焊接夹具设备，其中的柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具还能适应这种变化并继续使用的应变能力。但是现有技术中的柔性夹具，一般的在一个方向上能够对应尺寸进行调节，且能够调节的范围小，不能够适应大范围的尺寸改变，具有一定的局限性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种柔性焊接夹具，以提高焊接夹具的产品适配度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种柔性焊接夹具，包括底座和转动设于所述底座上的夹具组件，所述夹具组件用于夹紧待焊接件；

所述夹具组件包括设于所述底座上的底板，设于底板上的夹具，以及引导所述夹具沿第一方向滑动的第一导向部，和引导所述第一导向部沿第二方向滑动的第二导向部，所述第一方向和第二方向正交；

所述第一导向部与所述夹具之间设有多个第一定位部，所述第二导向部与所述第一导向部之间设有多个第二定位部，所述夹具通过紧固件与其一所述第一定位部连接，和/或，所述第一定位部通过另一所述紧固件与其一所述第二定位部连接，以将所述夹具定位在所述底板上。

进一步的，所述第一定位部包括设于所述第一导向部上的第一定位孔，以及设于所述夹具上的第一通孔；

所述第二定位部包括设于所述第二导向部上的第二定位孔，以及设于所述第一导向部上的第二通孔。

进一步的，所述夹具包括滑动设于所述第一导向部上的安装板，铰接于所述安装板上的夹头，以及驱动所述夹头相对于所述安装板转动的驱动件；

所述夹头的一端与所述安装板铰接相连，所述夹头的另一端用于压紧所述待焊接件，所述第一通孔设置在所述安装板上。

进一步的，所述紧固件包括套筒，设于所述套筒内的锁止部，以及连接于所述套筒和所述锁止部之间的复位件；

所述套筒插设于所述第一通孔与所述第一定位孔内，所述锁止部穿设于所述套筒内，并能够被锁止在所述第一定位孔内，以将所述套筒锁止在所述夹具和所述第一导向部之间；

或者，所述套筒插设于所述第二通孔与所述第二定位孔内，所述锁止部穿设于所述套筒内，并能够被锁止在所述第二定位孔内，以将所述套筒锁止在所述第一导向部和所述第二导向部之间；

所述复位件的一端连接所述套筒，所述复位件的另一端连接所述锁止部，且所述复位件用于所述锁止部相对于所述套筒滑动的复位。

进一步的，所述锁止部包括滑动穿设于所述套筒内的推杆和设于套筒上的滚珠，所述推杆被驱使能够抵推所述滚珠穿过所述套筒的侧壁，并抵接在所述第一通孔和/或第二通孔的孔壁上；

所述第一通孔和/或第二通孔的内壁为弧形锥面。

进一步的，所述柔性焊接夹具还包括辅助组件，所述辅助组件设于所述底板顶部，且所述辅助组件与所述第一导向部连接，以带动所述第一导向部相对于所述第二导向部滑动。

进一步的，所述夹具组件为多组，多组所述夹具组件围构成环形，并沿环形周向均布在所述底座上，每组所述夹具组件包括相对设置的两个所述夹具组件。

进一步的，相对设置的两个所述夹具组件之间设有隔板，所述隔板的两侧分设为夹装区和焊接区，所述夹装区用于夹紧所述待焊接件，所述焊接区用于焊接被夹紧后的所述待焊接件。

进一步的，所述柔性焊接夹具包括防护围栏，和设于所述防护围栏内的焊接组件，所述夹具组件设置在所述防护围栏内，所述焊接组件设置在其一所述夹具组件和所述防护围栏之间。

进一步的，所述防护围栏上设有开口，所述开口位于所述夹装区内，所述开口处的两侧分别设有光栅传感器，两侧所述光栅传感器之间能够形成用于控制焊接启停的光栅光幕。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的柔性焊接夹具，通过将夹具设置在第一导向部上，可便于实现夹具在第一方向上的可调节，同时，将第一导向部设置在第二导向部上，可便于实现夹具沿第二方向上的调节，整体上可便于提高柔性焊接夹具对不同尺寸产品的适配程度。

此外，第一定位部包括第一定位孔和第一通孔，第二定位部包括第二通孔和第二定位孔，其结构简单，便于设置。夹具包括安装板、夹头和驱动件，其结构简单，便于设置，且设置有驱动件，便于实现自动化。紧固件包括套筒和锁止部，锁止部能够将套筒锁止在第一定位孔内或者第二通定位孔内，进而便于固定夹具的位置，操作方便，安装效率高。锁止部包括推杆和滚珠，其结构简单，便于加工设置。

另外，还另外设置辅助组件，用于辅助第一导向部滑动，可提高滑动的效率，节省时间。夹具组件设置为多组，可利于提高整个柔性焊接夹具的夹紧焊接效率。在相对设置的两个夹具组件之间设有隔板，可便于在夹紧待焊接件时，保证工作人员的安全。设置防护围栏可便于提高焊接过程中的安全性。而设置光栅传感器，可及时感应人员的的通过情况，控制焊接过程的启停，提高整个焊接夹具的安全防护性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的柔性焊接夹具的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的夹具组件和隔板的装配图；

图3为本实用新型实施例所述的紧固件的一种状态下的示意图；

图4为本实用新型实施例所述的紧固件的另一种状态下的示意图；

图5为本实用新型实施例所述的夹具的结构示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、夹具组件；201、底板；202、夹具；2021、安装板；20211、第一通孔；2022、夹头；2023、驱动件；3、第一导轨；301、第一定位孔；302、第二通孔；4、第二导轨；401、第二定位孔；5、紧固件；501、套筒；5011、腔体；5012、通槽；502、锁止部；5021、推杆；5022、滚珠；503、复位件；6、辅助组件；7、隔板；701、夹装区；702、焊接区；8、防护围栏；801、开口；9、光栅传感器；10、焊接组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种柔性焊接夹具，在整体构成上，如图1和图2所示，该柔性焊接夹具包括底座1和转动设于底座1上的夹具组件2，夹具组件2用于夹紧待焊接件。

其中，夹具组件2包括设于底座1上的底板201，设于底板201上的夹具202，以及引导夹具202沿第一方向滑动的第一导向部，和引导第一导向部沿第二方向滑动的第二导向部，第一方向和第二方向正交。

第一导向部与夹具202之间设有多个第一定位部，第二导向部与第一导向部之间设有多个第二定位部，夹具202通过紧固件5与其一第一定位部连接，和/或，第一定位部通过另一紧固件5与其一第二定位部连接，以将夹具202定位在底板201上。

本实施例的柔性焊接夹具，通过将夹具202设置在第一导向部上，可便于实现夹具202在第一方向上的可调节，同时，将第一导向部设置在第二导向部上，可便于实现夹具202沿第二方向上的调节，整体上可便于提高柔性焊接夹具对不同尺寸产品的适配程度。

基于以上结构的整体描述，本实施例的柔性焊接夹具的一种示例性结构如图1所示，首先，本实施例的柔性焊接夹具适用于焊接方管，将各长条状的方管焊接成框型结构，便于使用。

其中，本实施例中，作为一种优选的实施方式，夹具组件2上的底板201呈一定的角度倾斜设置在底座1上，其相较于底板201垂直设于底座1上，具有更大的焊接面积，方便焊接。

并作为优选的，本实施例中，底板201的倾斜角度设置为30°-60°，并作为最佳的优选方案，底板201的倾角设置为45°，保证焊接面积的同时，便于设置。可以理解的是，本实施例中，底板201的倾斜角度不仅限于设置为45°，还可设置为合适角度范围内的其它数值，在此不作具体的限定。

在底板201上沿其倾斜的方向设有上述的第二导向部，同时，在第二导向部上设有与第二导向部垂直的第一导向部。作为一种具体的优选的实施方式，参照图2中示出的，第二导向部为沿底板201的倾斜方向延伸设置的第二导轨4，第一导向部为沿水平方向设置且与第二导向部正交的第一导轨3，夹具202设置在第一导轨3上，且能够沿第一导轨3的延伸方向滑动。其中，第一方向为第一导轨3的延伸方向，第二方向为第二导轨4的延伸方向的延伸方向。

需要注意的是，本实施例中为便于框型结构的焊接，在第二导轨4上设有至少四个，且四个夹头2022分别设置在两个第一导轨3上，从而可便于夹紧由多个待焊接件组装成框型结构件的四角，方便后续焊接过程的顺利进行。

具体参照图2中示出的，两个第一导轨3沿第二导轨4的延伸方向依次设置在第二导轨4上，并在每个第一导轨3上分别设有两个夹具202用于夹紧待焊接件。可以理解的是，本实施例中对夹具202的数量不作具体的限定，例如每个第一导轨3上的夹具202的数量可设置为两个、三个、四个等，可依据实际需要进行设置。

其中，作为一种优选的实施方式，位于下侧的第一导轨3固定设置在第二导轨4的下端部，上侧的第一导轨3可滑动的设置在第二导轨4上，从而便于在一个方向上调节两个夹具202之间的距离。

为提高第一导轨3滑动的平顺性，作为优选的，本实施例中，沿底板201的倾斜方向的两侧，分别设有一个第二导轨4，前述的第一导轨3能够沿两个第二导轨4滑动。

此外，为提高位于上侧的第一导轨3上夹具202的夹紧效果。本实施例中，作为一种优选的实施方式，该第一导轨3设置为两段，两段第一导轨3分别能够沿两个第二导轨4滑动。并在底板201的中部，且位于该两段第一导轨3之间固定设置有夹具202，以便于支撑待焊接件的中部，从而对待焊接件具有更好的夹持效果。

而上述的第一定位部的设置方式中，作为一种优选的实施方式，第一定位部包括设于第一导轨3上的第一定位孔301，以及设于夹具202上的第一通孔20211。第二定位部包括设于第二导向部上的第二定位孔401，以及第一导轨3上的第二通孔302。

参照图2中示出的，第一定位孔301为沿第一导轨3的延伸方向间隔设置的多个，第二定位孔401为沿第二导轨4的延伸方向间隔设置的多个，如此设置，可使得夹具202能够适应更多尺寸的待焊接件。其中本实施例中对第一定位孔301和第二定位孔401的数量不作具体的限定，可依据实际情况进行设计加工。

移动夹具202沿第一导轨3上滑动，到固定位置后，通过紧固件5穿过第一通孔20211和该位置对应的第一定位孔301内固定。驱使第一导轨3沿着第二导轨4移动，到达指定位置后，通过另一紧固件5穿过第一导轨3上的第二通孔302和对应的第二定位孔401固定。

其中，作为一种优选的实施方式，参照图2和图5中示出的，上述的夹具202包括滑动设于第一导向部上的安装板2021，铰接于安装板2021上的夹头2022，以及驱动夹头2022相对于安装板2021转动的驱动件2023。安装板2021设置在第一导轨3上，并能够沿第一导轨3滑动，且上述的第一通孔20211设置在安装板2021上，用于通过紧固件5与第一导轨3固定。夹头2022的一端与安装板2021铰接，夹头2022的另一端用于压紧待焊接件。

并作为优选的，夹头2022的用于压紧待焊接件的一端设有顶柱，夹头2022通过顶柱压紧待焊接件，可便于减少夹头2022与待焊接件之间的接触面积，更利于焊接过程的顺利进行。

固定夹具202的位置时，作为一种优选的实施方式，参照图3和图4中示出的，上述的紧固件5包括套筒501，设于套筒501内的锁止部502，以及连接于套筒501和锁止部502之间的复位件503。

需要将夹具202固定到第一导轨3上时，套筒501插设于第一通孔20211与第一定位孔301内，锁止部502穿设于套筒501内，并能够被锁止在第一定位孔301内，以将套筒501锁止在夹具202和第一导向部之间。将第一导轨3固定到第二导轨4的某一位置时，套筒501插设于第二通孔302与第二定位孔401内，锁止部502穿设于套筒501内，并能够被锁止在第二定位孔401内，以将套筒501锁止在第一导向部和第二导向部之间。

另外，复位件503设置在套筒501内，并套设在锁止件上，且复位件503的一端连接套筒501，复位件503的另一端连接锁止部502，该复位件503用于锁止部502相对于套筒501滑动的复位。作为优选的，复位件503设置为弹簧，其结构简单，便于设置。当然，可以理解的是，复位件503还可设置为其它的复位结构，在此不作具体的限定。

此外，作为一种优选的实施方式，前述的锁止部502包括滑动穿设于套筒501内的推杆5021和设于套筒501上的滚珠5022，推杆5021被驱使能够抵推滚珠5022穿过套筒501的侧壁，并抵接在第一通孔20211或者第二通孔302的孔壁上。

其中，作为一种具体的优选的实施方式，如图3和图4所示，推杆5021滑动设于套筒501内，弹簧套设在推杆5021上，且弹簧的一端连接推杆5021，弹簧的另一端连接套筒501的内壁，并在套筒501的靠近底部的侧壁上，沿垂直腔体5011的延伸方向开设有供滚珠5022滑动的通槽5012。

推杆5021受到外力沿腔体5011向套筒501内运动，此时推杆5021的顶端的倾斜面对应设有滚珠5022的通槽5012，接着将整个套筒501穿过第一通孔20211和第二通孔302，撤去外力，推杆5021在弹簧的弹力作用下，向套筒501外抵推滚珠5022，从而使得滚珠5022能够卡置在第一通孔20211或者第二通孔302的内壁上。

需要注意的是，为便于滚珠5022能够顺利的卡置在第一通孔20211或者第二通孔302内，本实施例中，将第一通孔20211和第二通孔302的内壁设置为弧形锥面。

为进一步的提高第一导轨3沿第二导轨4滑动的效率。本实施例中，作为一种优选的实施方式，柔性焊接夹具还包括辅助组件6，辅助组件6设于底板201顶部，且辅助组件6与第一导向部连接，以带动第一导向部相对于第二导向部滑动。并作为一种具体的优选的实施方式，辅助组件6可参照现有技术中的平衡器结构，在此不再详述。

另外，本实施例中，为进一步提高焊接效率，上述的夹具组件2设置为多组，多组夹具组件2围构成环形，并沿环形周向均布在底座1上，每组夹具组件2包括相对设置的两个。

并且，相对设置的两个夹具组件2之间设有隔板7，隔板7的两侧分设为夹装区701和焊接区702，夹装区701用于夹紧待焊接件，焊接区702用于焊接被夹紧后的待焊接件。

作为一种示例性的实施方式，在图1的状态下，夹具组件2设置为一组，两个夹具组件2的底板201呈倒V型设置在底座1上，可便于提高焊接面积。并在两个底板201之间设有分隔两个区域的隔板7，隔板7的前侧为夹装区701，隔板7的后侧为焊接区702，工作人员在夹装区701夹装待焊接件，隔板7的另一侧用于焊接待焊接件，如此设置，可有效的避免焊接过程中存在的安全隐患。

为提高安全防护效果，本实施例中，作为一种优选的实施方式，如图1所示，柔性焊接夹具包括防护围栏8，和设于防护围栏8内的焊接组件10，夹具组件2设置在防护围栏8内，焊接组件10设置在其一夹具组件2和防护围栏8之间。

此外，作为优选的，仍参照图1中示出的，防护围栏8上设有开口801，开口801位于夹装区701内，开口801处的两侧分别设有光栅传感器9，两侧光栅传感器9之间能够形成用于控制焊接启停的光栅光幕。当工作人员穿过光栅光幕时，光束被截断，此时光栅传感器9向外部控制器传递控制信号，以中断焊接过程，如此可有效的避免焊接过程中对工作人员存在的安全隐患。

本实施例的柔性焊接夹具，在使用时，工作人员进入夹装区701将待焊接的各待焊接件，放到夹具202上，按照待焊接件的尺寸沿第一方向和第二方向调节各夹具202的位置，使得每两个待焊接件之间能够紧密贴合，接着底板201相对于底座1转动，夹装好的待焊接件进入焊接区702，焊接组件10对预设的各个焊点进行焊接，最终成型框型焊接件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性焊接夹具，其特征在于：

包括底座(1)和转动设于所述底座(1)上的夹具组件(2)，所述夹具组件(2)用于夹紧待焊接件；

所述夹具组件(2)包括设于所述底座(1)上的底板(201)，设于底板(201)上的夹具(202)，以及引导所述夹具(202)沿第一方向滑动的第一导向部，和引导所述第一导向部沿第二方向滑动的第二导向部，所述第一方向和第二方向正交；

所述第一导向部与所述夹具(202)之间设有多个第一定位部，所述第二导向部与所述第一导向部之间设有多个第二定位部，所述夹具(202)通过紧固件(5)与其一所述第一定位部连接，和/或，所述第一定位部通过另一所述紧固件(5)与其一所述第二定位部连接，以将所述夹具(202)定位在所述底板(201)上。

2.根据权利要求1所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述第一定位部包括设于所述第一导向部上的第一定位孔(301)，以及设于所述夹具(202)上的第一通孔(20211)；

所述第二定位部包括设于所述第二导向部上的第二定位孔(401)，以及设于所述第一导向部上的第二通孔(302)。

3.根据权利要求2所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述夹具(202)包括滑动设于所述第一导向部上的安装板(2021)，铰接于所述安装板(2021)上的夹头(2022)，以及驱动所述夹头(2022)相对于所述安装板(2021)转动的驱动件(2023)；

所述夹头(2022)的一端与所述安装板(2021)铰接相连，所述夹头(2022)的另一端用于压紧所述待焊接件，所述第一通孔(20211)设置在所述安装板(2021)上。

4.根据权利要求2所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述紧固件(5)包括套筒(501)，设于所述套筒(501)内的锁止部(502)，以及连接于所述套筒(501)和所述锁止部(502)之间的复位件(503)；

所述套筒(501)插设于所述第一通孔(20211)与所述第一定位孔(301)内，所述锁止部(502)穿设于所述套筒(501)内，并能够被锁止在所述第一定位孔(301)内，以将所述套筒(501)锁止在所述夹具(202)和所述第一导向部之间；

或者，所述套筒(501)插设于所述第二通孔(302)与所述第二定位孔(401)内，所述锁止部(502)穿设于所述套筒(501)内，并能够被锁止在所述第二定位孔(401)内，以将所述套筒(501)锁止在所述第一导向部和所述第二导向部之间；

所述复位件(503)的一端连接所述套筒(501)，所述复位件(503)的另一端连接所述锁止部(502)，且所述复位件(503)用于所述锁止部(502)相对于所述套筒(501)滑动的复位。

5.根据权利要求4所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述锁止部(502)包括滑动穿设于所述套筒(501)内的推杆(5021)和设于套筒(501)上的滚珠(5022)，所述推杆(5021)被驱使能够抵推所述滚珠(5022)穿过所述套筒(501)的侧壁，并抵接在所述第一通孔(20211)和/或第二通孔(302)的孔壁上；

所述第一通孔(20211)和/或第二通孔(302)的内壁为弧形锥面。

6.根据权利要求1所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述柔性焊接夹具还包括辅助组件(6)，所述辅助组件(6)设于所述底板(201)顶部，且所述辅助组件(6)与所述第一导向部连接，以带动所述第一导向部相对于所述第二导向部滑动。

7.根据权利要求1至6任一项所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述夹具组件(2)为多组，多组所述夹具组件(2)围构成环形，并沿环形周向均布在所述底座(1)上，每组所述夹具组件(2)包括相对设置的两个所述夹具组件(2)。

8.根据权利要求7所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

相对设置的两个所述夹具组件(2)之间设有隔板(7)，所述隔板(7)的两侧分设为夹装区(701)和焊接区(702)，所述夹装区(701)用于夹紧所述待焊接件，所述焊接区(702)用于焊接被夹紧后的所述待焊接件。

9.根据权利要求8所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述柔性焊接夹具包括防护围栏(8)，和设于所述防护围栏(8)内的焊接组件(10)，所述夹具组件(2)设置在所述防护围栏(8)内，所述焊接组件(10)设置在其一所述夹具组件(2)和所述防护围栏(8)之间。

10.根据权利要求9所述的柔性焊接夹具，其特征在于：

所述防护围栏(8)上设有开口(801)，所述开口(801)位于所述夹装区(701)内，所述开口(801)处的两侧分别设有光栅传感器(9)，两侧所述光栅传感器(9)之间能够形成用于控制焊接启停的光栅光幕。