一種適用于薄板激光焊接的夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光加工技術領域，更加具體地說，特別涉及一種針對采用激光焊接方法焊接薄板時的夾具裝置。
【背景技術】
[0002]薄板金屬(小于0.3mm)在生物制藥、醫療器械、微電子、精密儀器制造、核工業、航天航空等領域得到了廣泛應用。其中，包含幾種不同類型的接頭類型，同種金屬薄板連接，異種金屬薄板連接以及不等厚金屬薄板連接等。對于金屬薄板連接，最常出現的就是焊接過程中的變形問題，而控制接頭及母材在一定限度內變形，最常用的方法就是采用穩固，可控的夾具。
[0003]高能束加工產業近些年來發展迅速，其中激光焊接方法最具代表性，這種焊接方法以能量密度高，熱影響區密度小，焊接殘余應力和應力應變小等優勢，使其逐漸推廣到工業生產上。因此這種高效率的焊接方法也逐漸應用到薄板金屬的連接上。但是，由于激光焊接過程中激光斑點較小，因此對焊件的裝配精度要求極高，但高的裝配精度意味著工業生產或者科研試驗中調整夾具的時間較長。現有的許多焊接裝夾器具多采用螺母緊固形式，一旦裝夾過程中出現偏差或者焊縫相對激光軌跡的移動，就需要將所有螺母送掉，這樣不僅很難保證裝夾精度，還嚴重影響了效率。
[0004]另外，在激光焊接過程中，在焊接過程中隨著焊接對象或者工況的不同，需要采用具有不同焦距的鏡片，因此鏡頭與焊件之間的距離會因為焦距不同而調整。但由于現在許多焊接夾具設計的體積較為龐大，同時夾具本身具有較大高度，導致一些較小焦距的鏡片無法使用，造成了生產或科研實驗的困難。
【發明內容】
[0005]本發明的技術目的在于克服現有技術的不足，提供一種適用于薄板激光焊接的夾具，通過使用本機構可以有效地對不銹鋼薄板或者有色金屬薄板進行固定，并且采用自下而上的緊固力，節省空間，采用短焦距的激光鏡片(< 80mm)也可對工件進行加工，并且減少夾具調節時間，提聞生廣效率。
[0006]本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現:
[0007]—種適用于薄板激光焊接的夾具，包括底座，基板箱體，Y方向滑動緊固板，調整旋鈕，Z方向移動板,空心槽，輸出軸，第一圓錐齒輪，第二圓錐齒輪，傳動軸，一級齒輪，二級齒輪，支撐軸，升降機構箱體。
[0008]在底座上設置基板箱體；在所述基板箱體上設置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設置結構；在所述基板箱體上蓋的中部設置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設置有空心槽，在Z方向移動板下方設置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設置聚酯纖維布，作為接觸物質，以增加兩板之間的摩擦力。
[0009]在基板箱體的兩側對稱設置兩個調整旋鈕，所述調整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機構箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側對稱設置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
[0010]在進行使用時，在Y方向滑動緊固板與Z方向移動版之間裝夾金屬薄板，緊固位置可以通過滑動Y方向滑動緊固板來進行調整，以保證不同形式的焊縫形態以及壓緊力。基板箱體內部的一個為Z方向移動板提供垂直升降的機構，保證垂直升降的精度，且調整、維修方便，可以達到迅速拆裝備焊焊件的目的。通過對稱設置的調整旋鈕，通過輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸、一級齒輪、二級齒輪和支撐軸調整Z方向移動板上下移動以對焊件進行鎖緊，并可同時實現金屬薄板位置的調整。
[0011]本發明的裝夾夾具整體高度較低，外觀較為扁平，可以保證不同焦距鏡頭在使用的過程中不與夾具相撞。另外采用自下而上的垂直加緊裝置可以較快的達到對薄板金屬進行裝卸的目的，大大減少了裝夾調整過程的時間。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果:(1)明顯的降低了夾具在垂直上的高度，保證多種焦距范圍的鏡片的使用，避免鏡頭與夾具相撞；(2)減少了焊接前期準備時間，提高了焊件位置調整的效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的適用于薄板激光焊接的夾具結構示意圖，其中I為底座；2為基板箱體；3為Y方向滑動緊固板；4為調整旋鈕；5為Z方向移動板；6為空心槽。
[0013]圖2為本發明中基板箱體內部的垂直升降機構的結構示意圖，其中7為輸出軸；8為第一圓錐齒輪；9為第二圓錐齒輪；10為傳動軸；11為一級齒輪；12為二級齒輪；13為支撐軸，14為升降機構箱體。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。
[0015]如附圖1 一2所示，本發明的適用于薄板激光焊接的夾具，I為底座；2為基板箱體；3為Y方向滑動緊固板；4為調整旋鈕；5為Z方向移動板；6為空心槽，7為輸出軸；8為第一圓錐齒輪；9為第二圓錐齒輪；10為傳動軸；11為一級齒輪；12為二級齒輪；13為支撐軸，14為升降機構箱體。
[0016]在底座上設置基板箱體；在所述基板箱體上設置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設置結構；在所述基板箱體上蓋的中部設置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設置有空心槽，在Z方向移動板設置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設置聚酯纖維布，作為接觸物質，以增加兩板之間的摩擦力。
[0017]在基板箱體的兩側對稱設置兩個調整旋鈕，所述調整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機構箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側對稱設置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
[0018]在進行使用時，在Y方向滑動緊固板與Z方向移動版之間裝夾金屬薄板，緊固位置可以通過滑動Y方向滑動緊固板來進行調整，以保證不同形式的焊縫形態以及壓緊力。基板箱體內部的一個為Z方向移動板提供垂直升降的機構，保證垂直升降的精度，且調整、維修方便，可以達到迅速拆裝備焊焊件的目的。通過對稱設置的調整旋鈕，通過輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸、一級齒輪、二級齒輪和支撐軸調整Z方向移動板上下移動以對焊件進行鎖緊，并可同時實現金屬薄板位置的調整。
[0019]本發明的具體使用過程包括如下步驟:
[0020]步驟一、將Y方向滑動緊固板從基板滑軌上卸下。
[0021]步驟二、將金屬薄板放在Z方向移動板上，調整好焊縫與空心槽之間的相對位置。
[0022]步驟三、將Y方向滑動緊固板按照基板箱體上的滑動槽軌跡劃入適合焊接的位置。
[0023]步驟四、通過調整旋鈕對Z方向移動板進行Z方向上的調節，此時是利用輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸以及兩級齒輪帶動支撐軸進行向上移動，頂住Z方向移動板向上對薄板進行快速緊固。
[0024]步驟五、進行激光對焦及正常焊接過程。
[0025]以上對本發明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，包括底座，基板箱體，Y方向滑動緊固板，調整旋鈕，Z方向移動板，空心槽，輸出軸，第一圓錐齒輪，第二圓錐齒輪，傳動軸，一級齒輪，二級齒輪，支撐軸，升降機構箱體，其中: 在底座上設置基板箱體；在所述基板箱體上設置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設置結構；在所述基板箱體上蓋的中部設置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設置有空心槽； 在基板箱體的兩側對稱設置兩個調整旋鈕，所述調整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機構箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側對稱設置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
2.根據權利要求1所述的一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，所述基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接。
3.根據權利要求1或者2所述的一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設置聚酯纖維布。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于薄板激光焊接的夾具，在底座上設置基板箱體；在基板箱體上設置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，在基板箱體上蓋的中部設置有Z方向移動板，在Z方向移動板中部設置有空心槽，在Z方向移動板下方設置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。通過使用本機構可以有效地對不銹鋼薄板或者有色金屬薄板進行固定，并且采用自下而上的緊固力，節省空間，采用短焦距的激光鏡片也可對工件進行加工，并且減少夾具調節時間，提高生產效率。
【IPC分類】B23K37-04, B23K26-70
【公開號】CN104668786
【申請號】CN201310613983
【發明人】左迪, 胡繩蓀, 申俊琦
【申請人】天津大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月26日