用于角接焊的可調節焊接夾具及調試方法

用于角接焊的可調節焊接夾具及調試方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于角接焊的可調節焊接夾具及調試方法,基板座具有三塊相互垂直的基板及基面，并在焊接區域的頂角呈互不交接狀態，壓板具有至少二個互為垂直的面，用于緊貼工件互為垂直的內表面，基板座上分別連接至少二個壓板頂桿，分別從壓板與工件的貼合面的各垂直方向頂住壓板,使壓板有效夾緊工件；基板座上分別裝有至少一個限位組件，用于限定工件拼接的相對位置；基板座上分別連接至少二個工件頂桿，用于分別頂住工件無需角接的側面，用于壓緊和鎖定工件，并通過工件頂桿的推進，使限位組件的限位塊端面與工件角接的側面接觸，鎖住工件位置。本發明提供的板材直角拼接焊可調節焊接夾具，角接相對位置方便調節、有效控制，以滿足目標焊接效果。
【專利說明】
用于角接焊的可調節焊接夾具及調試方法
技術領域
[0001]本發明一種激光焊接夾具，尤其涉及一種板材直角拼接焊角接相對位置可調節的焊接夾具。
【背景技術】
[0002]激光焊接由于具有高效率、性能優越、質量可控性好、焊縫美觀的優點，因此得到了越來越廣泛地應用。隨著激光技術的飛速發展，激光焊接技術也同步得到了飛速發展，其應用領域逐步拓展到航空航天、汽車制造、微電子、工業生產、生物醫療器械等各個領域，比如產品汽車車身焊接、鋰電池封裝、LED車燈封裝等。激光焊接發展至今，其作用也逐漸從連接、焊牢等功能性焊接需求拓展到裝飾性表觀焊接需求，尤其是一些不需要表面噴漆等后期處理的材質，作為裝飾性外觀件的應用更為廣泛。比如鋁合金、不銹鋼、特種合金等金屬箱體、結構件的外殼焊接等等;塑料或PMMA等各種非金屬材料、工藝裝飾盒、儀器箱體的外觀件焊接。
[0003]通常以滿足連接、焊牢等功能性需求為目的激光焊接，兩塊角接板的相對位置呈同一平面，即焊縫相似于平板拼焊，如圖2，其所獲得的焊縫通常為凸起焊縫，如圖3。而以外觀裝飾性需求為主要目的激光焊接，需要獲得不同外觀結構的焊縫，如圖4、5，由于材料熔融后具有流延性，不同的角接結構，結合不同角度的激光入射光束，會形成不同的表觀形貌。為此，需提供一種可調節兩個直角拼接板相對位置的激光焊接夾具。

【發明內容】

[0004]本發明目的是為了滿足以裝飾性需求為主要目的的激光角接焊不同的表觀形貌，提供一種用于角接焊的可調節激光焊接夾具及調式方法，該夾具采用兩塊直角拼接板材的相對位置方便調節、有效控制，以滿足裝飾性目標焊接效果。
[0005]為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種用于角接焊的可調節焊接夾具，包括基板座、蓋板、壓板、壓板頂桿、限位組件、工件、工件頂桿，所述的基板座具有三塊相互垂直的基板及基面，并在焊接區域的頂角呈互不交接狀態;所述工件至少具有二個互為垂直的板，在焊接區域的頂角呈交接狀態，分別緊貼基板座的基面;所述壓板具有至少二個互為垂直的面，用于緊貼工件互為垂直的內表面，所述基板座上分別連接至少二個壓板頂桿，分別從壓板與工件的貼合面的各垂直方向頂住壓板，使壓板有效夾緊工件;所述基板座上分別裝有至少一個限位組件，用于限定工件拼接的相對位置;所述基板座上分別連接至少二個工件頂桿，用于分別頂住工件無需角接的側面，用于壓緊和鎖定工件，并通過工件頂桿的推進，使限位組件的限位塊端面與工件角接的側面接觸，鎖住工件位置。
[0006]所述的限位組件包括限位塊、導向螺桿、壓簧，限位塊通過導向螺桿與基板座螺紋連接，導向螺桿上套接壓簧，壓簧兩端分別與限位塊和基板接觸連接，限位塊通過導向螺桿的調節，可平移滑動，用于限定兩個角接工件拼接的交接面大小。
[0007]所述基板座的三塊相互垂直的基板之間不交匯的距離大于工件的厚度;所述基板座為組合式基板座或一體式基板座。
[0008]所述的壓板與工件貼合處的棱邊為倒角邊，倒角邊的倒角大于工件的板材厚度，以保證激光焊接時，高溫熔化的材料不會使壓板和工件焊在一起。
[0009]所述的壓板頂桿為絲桿或氣缸。
[0010]—種用于角接焊的可調節焊接夾具的調試方法，用于工件的頂角直角拼接，其步驟為:
1)將工件所要焊接頂角拼接的兩個或三工件板安裝到基板座內，分別緊貼基板座的基板內面，并形成交匯；
2)在工件角接內面置入壓板，壓板的倒角棱分別對應工件的頂角拼縫；
3)蓋板與基板連接；
4)裝上工件頂桿、壓板頂桿；
5)分別調節限位組件的導向螺桿，使限位塊移動到設定的拼接位置，鎖緊工件頂桿，使被頂的工件板通過限位塊和工件頂桿從側面被定位或被鎖緊；
6)依次輪流鎖緊壓板頂桿，使壓板的兩個或三個面同時壓緊兩個或三個工件板；
7)拆除限位組件，完成工件的角接裝夾；
8)用激光焊接系統進行焊接。
[0011]本發明的有益效果:本發明提供了一種兩塊或三塊工件板材直角拼接焊角接相對位置可調節的焊接夾具及調試方法，可實現方便調節、有效控制，以滿足獲得不同表觀形貌焊接效果的工件裝夾需求。
【附圖說明】
[0012]圖1為頂角角接焊夾具示意圖；
圖2為角接工件呈同一平面拼接結構示意圖；
圖3為角接工件同一平面激光拼焊焊縫示意圖；
圖4為角接結構之一的表觀形貌示意圖；
圖5為角接結構之二的表觀形貌示意圖；
圖6為基板座結構不意圖；
圖7為壓塊結構示意圖；
圖8為工件頂角拼接結構示意圖；
圖9為限位組件的結構示意圖；
圖10為兩個工件直角拼接焊夾具示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[0014]本發明實施例一，如圖1至圖9所示，一種用于角接焊的可調節焊接夾具，包括基板座1、蓋板2、壓板3、壓板頂桿4、限位組件5、工件6、工件頂桿7。
[0015]基板座I包括基板一 11、基板二 12、基板三13，基板一 11、基板二 12、基板三13互為垂直，在焊接區域呈頂角角接狀態，但互不交接。基板一 11、基板二 12、基板三13合為一體。基板一 11、基板二 12、基板三13上的內側分別為基面A、基面B、基面C，且基面A、基面B、基面C互為垂直。工件6為Imm的金屬板材，包括工件板一 61、工件板二 62、工件板三63，分別緊貼基面A、基面B、基面C，在三個基面交匯處形成頂角拼接，互為垂直，并形成交匯。壓板3為立方體結構，緊貼形成頂角拼接的工件板一 61、工件板二 62、工件板三63的內面，工件板一61、工件板二 62、工件板三63通過基板座I和壓板3被夾緊；壓板頂桿4的數量不少于工件板的數量，分別從壓板3與工件板一61、工件板二62、工件板三63貼合面的垂直方向頂住壓板3,使壓板3有效壓緊工件板一 61、工件板二 62、工件板三63 ο限位組件5包括限位塊51、導向螺桿52、壓簧53，基板一 11、基板二 12、基板三13上分別裝有一個限位組件5，限位塊51可順著工件板一 61、工件板二 62、工件板三63間的直角拼接面精確位移，用于限定工件板一 61、工件板二62、工件板三63相互間拼接的相對位置，結合工件頂桿7的推進作用，使限位塊51端面與工件板一 61、工件板二 62、工件板三63側面接觸，鎖住工件板一 61、工件板二 62、工件板三63的位置;所述工件頂桿7用于壓緊和鎖定工件板一 61、工件板二 62、工件板三63，使三個角接的工件6拼接面完全貼合，工件板一 61、工件板二 62、工件板三63分別有兩個工件頂桿7頂住。
[0016]具體實施例一所述的一種用于角接焊的可調節焊接夾具和調試方法，用于三個工件板的頂角直角拼接；
所述的基板座I中的基板合為一體，基板座上的基面A、基面B、基面C互為垂直，在焊接區域呈頂角拼接狀態，但不交匯，其不交匯的距離為3毫米；
所述的壓板3呈立方體結構，三個面分別與工件板一 61、工件板二 62、工件板三63角接的內面貼合，與工件板一 61、工件板二 62、工件板三63貼合處的三條棱邊為倒角，倒角值為3毫米，以保證激光焊接時，高溫熔化的材料不會使壓板3和工件板一61、工件板二62、工件板三63焊在一起；
所述的限位組件5中的導向螺桿52與基板座I連接，限位塊51通過導向螺桿52的調節，可平移滑動，限定兩個角接工件拼接面的交接面大小；調節完成后，通過工件頂桿7的推進作用，壓緊工件6的拼接面或者鎖定工件6;
所述的壓板頂桿7采用螺紋桿，其作用是給壓板3施加壓緊力，使壓板3壓緊工件板一61、工件板二 62、工件板三63;
所述的工件板一 61、工件板二 62、工件板三63的頂角角接，在工件板一 61和工件板二 62角接后，工件板三63覆在兩個直角拼接工件的端面上；
所述的一種用于角接焊的可調節焊接夾具的調節方法為:
1)將工件一61、工件二 62、工件三63根據圖1所示的焊接頂角拼接要求安裝到基板I內，分別緊貼基面A、基面B、基面C，并形成交匯；
2)在工件角接內面置入壓板3，壓板3的倒角棱分別對應工件6的三條頂角拼縫；
3)蓋板2與基板I連接，使之最終形成六面體結構；
4)裝上所有的工件頂桿7、壓板頂桿4，但不鎖緊；
5)分別調節導向螺桿52，使限位塊51移動到設定的拼接位置，鎖緊工件頂桿7，使被頂的工件6通過限位塊51和工件頂桿7從側面被定位或被鎖緊；
6)依次逐個輪流鎖緊壓板頂桿4，使壓板3的三個面同時壓緊工件板一61、工件板二 62、工件板三63;
7)拆除限位組件5，完成工件6的角接裝夾； 8)利用激光焊接系統進行焊接。
[0017]本發明實施例二，如圖1至圖10所示，一種用于角接焊的可調節焊接夾具和調節方法，包括基板1、壓板3、壓板頂桿4、限位組件5、工件6、工件頂桿7。
[0018]基板座I合為一體，基板座I上基面A、基面B互為垂直，在焊接區域呈直角拼接狀態，但互不交匯。工件6為Imm的金屬板材，包括工件板一61、工件板二 62，分別緊貼基板座I的開槽口的內面，交匯，并形成直角拼接，壓板3為柱狀方體結構，緊貼形成直角拼接的工件板一61、工件板二62內面，工件板一61、工件板二62通過基板座I和壓板3被夾緊;所述壓板頂桿4的數量每個面為兩個，分別從壓板3與工件板一 61、工件板二 62貼合面的垂直方向頂住壓板3，使壓板3有效壓緊工件板一61、工件板二62;限位組件5包括限位塊51、導向螺桿52、壓簧53，限位塊51可順著工件一 61、工件二 62的拼接面精確位移，用于限定工件板一 61、工件板二 62拼接的相對位置，結合工件頂桿7的推進作用，使限位塊51端面與工件板一 61側面接觸，鎖住工件板一 61位置;工件頂桿7用于壓緊和鎖定工件板一 61、工件板二 62，使兩個角接工件完全貼合，工件板一 61和工件板二 62分別有兩個工件頂桿7頂住。
[0019]具體實施例二所述的一種用于角接焊的可調節焊接夾具和調試方法，用于兩個工件板的直角拼接；
所述的基板座I合為一體，基板座I上的基面A、基面B互為垂直，在焊接區域呈直角拼接狀態，但不交匯，其不交匯的距離為3毫米；
所述的壓板3柱狀方體結構，兩個面分別與角接工件6的內面貼合，與工件6貼合處的一條棱邊為倒角，倒角值為3毫米，以保證激光焊接時，高溫熔化的材料不會使壓板和工件焊在一起；
所述的限位組件5中的導向螺桿52與基板I連接，限位塊51通過導向螺桿52的調節，可平移滑動，限定兩個角接工件角接的相對位置;調節完成后，通過工件頂桿7的推進作用，鎖定工件板一61，壓緊工件板二62與工件板一61之間的拼接面，；
所述的壓板頂桿7采用螺紋桿，兩端各一個，其作用是給壓板3施加均勻的壓緊力，使壓板3壓緊工件6;
一種用于角接焊的可調節焊接夾具的調節方法為:
1)將工件板一61和工件板二62根據圖9所示的直角拼接要求安裝到基板I內，分別緊貼基板I的基面A、基面B，并交匯；
2)在工件板一61和工件板二62角接內面置入壓板3，壓板3的倒角棱對應工件板一61和工件板二 62角接位置；
3)裝上所有的工件頂桿7、壓板頂桿4，但不鎖緊；
4)分別調節導向螺桿51，使限位塊51移動到設定的拼接位置，鎖緊工件頂桿7，使工件板一61和工件板二62之間的拼接相對位置被定位;再鎖緊工件板二 62的工件頂桿7，使工件板二 62和工件板一 61的焊接面緊緊貼合；
5)依次逐個輪流鎖緊壓板頂桿4，使壓板3的兩個面同時壓緊工件板一61和工件板二
62；
6)拆除限位組件5，完成工件板一61和工件板二 62的角接裝夾；
7)利用激光焊接系統進行焊接。
【主權項】
1.一種用于角接焊的可調節焊接夾具，包括基板座(I)、蓋板(2)、壓板(3)、壓板頂桿(4)、限位組件(5)、工件(6)、工件頂桿(7)，其特征在于:所述的基板座(I)具有三塊相互垂直的基板及基面，并在焊接區域的頂角呈互不交接狀態;所述壓板(3)具有至少二個互為垂直的面，用于緊貼工件(6)互為垂直的內表面，所述基板座(I)上分別連接至少二個壓板頂桿(4)，分別從壓板(3)與工件(6)的貼合面的各垂直方向頂住壓板(3)，使壓板(3)有效夾緊工件(6);所述基板座(I)上分別裝有至少一個限位組件(5)，用于限定工件(6)拼接的相對位置;所述基板座(I)上分別連接至少二個工件頂桿(7)，用于分別頂住工件(6)無需角接的側面，用于壓緊和鎖定工件(6)，并通過工件頂桿(7)的推進，使限位組件(5)的限位塊端面與工件(6)角接的側面接觸，鎖住工件(6)位置。2.根據權利要求1所述的用于角接焊的可調節焊接夾具，其特征在于:所述的限位組件(5)包括限位塊(51)、導向螺桿(52)、壓簧(53)，限位塊(51)通過導向螺桿(52)與基板座(I)螺紋連接，導向螺桿(52)上套接壓簧(53)，壓簧(53)兩端分別與限位塊(51)和基板(I)接觸連接，限位塊通過導向螺桿的調節，可平移滑動，用于限定兩個角接工件拼接的交接面大小。3.根據權利要求1所述的用于角接焊的可調節焊接夾具，其特征在于:所述基板座(I)的三塊相互垂直的基板之間不交匯的距離大于工件(6)的厚度;所述基板座(I)為組合式基板座或一體式基板座。4.根據權利要求1所述的用于角接焊的可調節焊接夾具，其特征在于:所述的壓板(3)與工件(6)貼合處的三條棱邊為倒角邊，倒角邊的倒角大于工件的板材厚度，以保證激光焊接時，高溫熔化的材料不會使壓板和工件焊在一起。5.根據權利要求1所述的用于角接焊的可調節焊接夾具，其特征在于:所述的壓板頂桿(4)為絲桿或氣缸。6.—種用于角接焊的可調節焊接夾具的調試方法，用于工件的頂角直角拼接，其步驟為: 1)將工件(6)所要焊接頂角拼接的兩個或三工件板安裝到基板座(I)內，分別緊貼基板座(I)的基板內面，并形成交匯； 2)在工件(6)角接內面置入壓板(3)，壓板(3)的倒角棱分別對應工件(6)的頂角拼縫； 3)裝上工件頂桿(7)、壓板頂桿(4); 4)蓋板(2)與基板(I)連接； 5)別調節限位組件(5)的導向螺桿(52)，使限位塊(51)移動到設定的拼接位置，鎖緊工件頂桿(7)，使被頂的工件板通過限位塊(51)和工件頂桿(7)從側面被定位或被鎖緊； 5)依次輪流鎖緊壓板頂桿(4)，使壓板(3)的兩個或三個面同時壓緊兩個或三個工件板； 6)拆除限位組件(5)，完成工件(6)的角接裝夾； 7)用激光焊接系統進行焊接。
【文檔編號】B23K26/70GK105834601SQ201610290256
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】姜兆華, 潘涌, 陳俊, 周其峰, 劉中俊, 沈佳俊, 沈可余, 李 浩
【申請人】上海市激光技術研究所