CN102513710A - 一种低速旋转激光焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
提供一种低速旋转激光焊接夹具,包括夹具体,所述夹具体上设有调节工件转速的调速机构,驱动工件旋转的传动机构以及工件的定位夹紧机构,所述调速机构包括摩擦轮和传动盘,通过摩擦轮在传动盘的半径内连续任意移动来调整传动盘的转速,传动盘驱动传动机构旋转,所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件旋转实现激光焊接。采用本发明后,工件旋转速度低,满足精密焊接,无级调速范围大,可通用,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种低速旋转激光焊接夹具,可使工件低速旋转(几分钟一转)进行激光焊接。
背景技术
通常,一些小的精密零件连接采用激光焊接方法实现,工件是旋转体,焊接时要求工件匀速旋转然后焊接一圈。而焊接设备激光焊接机打点方向是固定的,打点速度调节范围小,如果直接用手拨或摇手柄转动工件焊接,虽然夹具简单,但操作工人劳动强度大,不能保证匀速转动,焊点均匀性无法保证;而如果采用一般微型低速电机直接驱动工件转动的方式,工件转速与激光打点速度不匹配,不能满足工件焊接技术要求,配置减速器又会大大增加成本,因此有必要改进。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种可无级调速、易操作、低成本、高可靠性的低速旋转激光焊接夹具,实现不同直径和长度的小型精密零件的旋转焊接。
本发明采用的技术方案:一种低速旋转激光焊接夹具,包括夹具体,所述夹具体上设有调节工件转速的调速机构,驱动工件旋转的传动机构以及工件的定位夹紧机构,所述调速机构包括摩擦轮和传动盘,通过摩擦轮在传动盘的半径内连续任意移动来调整传动盘的转速,传动盘驱动传动机构旋转,所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件旋转实现激光焊接。
其中,所述传动机构为转动轴,所述传动盘设于转动轴一端,转动轴另一端固定工件。
其中,所述定位夹紧机构包括定位套、夹紧套、轴和移动架,所述定位套安装在转动轴另一端且将工件一端定位,所述工件另一端通过压紧套压紧,所述压紧套安装在轴一端,轴依靠安装在移动架上的轴承支撑,所述移动架能够沿设置在夹具体上的导轨左右移动。
进一步地,所述夹具体上设有丝杆,所述丝杆一端穿过夹具体一端,所述丝杆穿过夹具体端设有手轮,所述丝杆上设有与其相适配的丝杆螺母,所述丝杆螺母与移动托架一端固定连接,所述移动托架上设有轴架,所述轴架上设有供丝杆通过的大孔,所述转速标尺固定连接在夹具体上,电机设于移动托架另一端,所述电机输出轴通过联轴器与传动轴一端连接,所述传动轴上设有摩擦轮,所述传动轴另一端通过安装在轴架上的轴承支撑,所述传动盘固定在与传动轴垂直设置的转动轴一端,所述摩擦轮与传动盘紧密接触且驱动传动盘旋转。
进一步地,所述转动轴另一端制成四方状,所述定位套套装在四方状转动轴头上;所述轴一端也制成四方状,所述压紧套套装在四方状轴头上。
进一步地,所述丝杆两端通过轴套与夹具体相适配且可在轴套内旋转,所述丝杆两端靠夹具体上的立板支撑。
进一步地,所述手轮上设有手柄。
本发明与现有技术相比工件旋转速度低,满足精密焊接,无级调速范围大,可通用,成本低。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1描述本发明的一种实施例。
一种低速旋转激光焊接夹具,包括夹具体17,所述夹具体17上设有调节工件18转速的调速机构,驱动工件18旋转的传动机构以及工件18的定位夹紧机构,所述调速机构包括摩擦轮7和传动盘8,通过摩擦轮7在传动盘8的半径内连续任意移动来调整传动盘8的转速,传动盘8驱动传动机构旋转,所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件18旋转实现激光焊接。
具体说,所述传动机构为转动轴12,所述传动盘8设于转动轴12一端,转动轴12另一端固定工件18。所述定位夹紧机构包括定位套13、夹紧套14、轴15和移动架16,所述定位套13安装在转动轴12另一端且将工件18一端定位,所述工件18另一端通过压紧套14压紧,所述压紧套14安装在轴15一端,轴15依靠安装在移动架16上的轴承支撑,所述移动架16能够沿设置在夹具体17上的导轨左右移动。
进一步地,所述夹具体17上设有丝杆3,所述丝杆3一端穿过夹具体17一端,所述丝杆3穿过夹具体17端设有手轮2,所述丝杆3上设有与其相适配的丝杆螺母4,所述丝杆螺母4与移动托架6一端固定连接,所述移动托架6上设有轴架5,所述轴架5上设有供丝杆3通过的大孔,所述转速标尺9固定连接在夹具体17上,电机11设于移动托架6另一端,所述电机11输出轴通过联轴器与传动轴10一端连接,所述传动轴10上设有摩擦轮7,所述传动轴10另一端通过安装在轴架5上的轴承支撑,所述传动盘8固定在与传动轴10垂直设置的转动轴12一端,所述摩擦轮7与传动盘8紧密接触且驱动传动盘8旋转。所述转动轴12另一端制成四方状,所述定位套13套装在四方状转动轴头上;所述轴15一端也制成四方状,所述压紧套14套装在四方状轴头上。所述丝杆3两端通过轴套与夹具体17相适配且可在轴套内旋转,所述丝杆(3)两端靠夹具体17上的立板支撑。所述手轮2上设有手柄1。
本发明的工作原理是:通过手工摇动手柄1驱使手轮2旋转,同步带动丝杆3转动,通过丝杆3的转动,实现丝杆螺母4移动,带动摩擦轮7移动,改变其在传动盘8端面的径向位置,即改变了传动盘8的工作半径r2,调节了传动盘8的传动比i78,通过摩擦轮7(设定旋转半径为r1)位置对应转速标尺9的刻线值,可以知道调节达到的工件转速n2。电机11(设定转速为n1)转动时,摩擦轮7同步转动,靠其摩擦力驱动传动盘8旋转,从而实现工件18的旋转。工件18旋转时,从与旋转轴垂直方向来的激光束就可以每次打在工件18圆周最高点进行焊接。
本发明的特征在于采用摩擦轮7和传动盘8调速方式,摩擦轮7可以在传动盘8的半径内连续移动至任意位置,所以可以实现无级调速,且传动比比较大,可达十几倍,假定摩擦轮7和传动盘8接触点无滑动,只是滚动,忽略滑差率,则该点线速度相等,根据机械原理,传动比i78=n1/n2=r2/r1,假设r1=4,r2=60,那么i78=15。选用低速微电机11(假如n1=1转/分钟),工件的转速n2最小可到十几分钟一转,由上可得n2=n1/i78=1/15(转/分钟)。并且设计转速标尺9,可以知道具体使用时调节达到的工件转速。转速标尺9上的刻度值n与r2的对应关系是n=(r1·n1)/r2,r2=p·α/360°,p为丝杆3的导程,α为从零基准调速时手轮2转过的总角度值。转速标尺9的固定安装位置要与r2对应。设计上考虑通用性,对不同直径和长度尺寸规格的工件,只要调整传动盘8转速,更换定位套13和夹紧套14,平移移动架16就可以实现加工。
使用方法:根据工件18的需焊接直径大小,通过计算或经验确定工件18需要的焊接转速,据此调节。焊接一圈需要的时间根据激光打点频率f、激光光斑半径r、焊接要求的光斑间距与光斑直径比例系数k、工件焊接直径d计算,所需时间t=dπ/(2rkf·60),假如d=64mm,r=0.4mmm,k=0.5,f=2次/秒,那么t=4.18分钟。工件18装入定位套13,利用螺杆让移动架16移动,推动压紧套14压紧工件18。手摇手轮2,丝杆3转动,使丝杆螺母4、轴架5、移动托架6、传动轴10移动,实现摩擦轮7移动,此时通过摩擦轮7位置所对应的转速标尺9的刻线值,可以知道调节达到的工件转速;调到需要值。接着启动电机11,电机轴带动传动轴10、摩擦轮7转动,摩擦轮7的摩擦力带动传动盘8旋转,传动盘8将运动传递到转动轴12,转动轴12的四方轴带动定位套13转动,定位套13带动工件18旋转,同时启动激光焊接机在需要焊接的部位19进行焊接。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种低速旋转激光焊接夹具,包括夹具体(17),其特征在于:所述夹具体(17)上设有调节工件(18)转速的调速机构,驱动工件(18)旋转的传动机构以及工件(18)的定位夹紧机构,所述调速机构包括摩擦轮(7)和传动盘(8),通过摩擦轮(7)在传动盘(8)的半径内连续任意移动来调整传动盘(8)的转速,传动盘(8)驱动传动机构旋转,所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件(18)旋转实现激光焊接。
2.根据权利要求1所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述传动机构为转动轴(12),所述传动盘(8)设于转动轴(12)一端,转动轴(12)另一端固定工件(18)。
3.根据权利要求1所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述定位夹紧机构包括定位套(13)、夹紧套(14)、轴(15)和移动架(16),所述定位套(13)安装在转动轴(12)另一端且将工件(18)一端定位,所述工件(18)另一端通过压紧套(14)压紧,所述压紧套(14)安装在轴(15)一端,轴(15)依靠安装在移动架(16)上的轴承支撑,所述移动架(16)能够沿设置在夹具体(17)上的导轨左右移动。
4.根据权利要求2或3所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述夹具体(17)上设有丝杆(3),所述丝杆(3)一端穿过夹具体(17)一端,所述丝杆(3)穿过夹具体(17)端设有手轮(2),所述丝杆(3)上设有与其相适配的丝杆螺母(4),所述丝杆螺母(4)与移动托架(6)一端固定连接,所述移动托架(6)上设有轴架(5),所述轴架(5)上设有供丝杆(3)通过的大孔,所述转速标尺(9)固定连接在夹具体(17)上,电机(11)设于移动托架(6)另一端,所述电机(11)输出轴通过联轴器与传动轴(10)一端连接,所述传动轴(10)上设有摩擦轮(7),所述传动轴(10)另一端通过安装在轴架(5)上的轴承支撑,所述传动盘(8)固定在与传动轴(10)垂直设置的转动轴(12)一端,所述摩擦轮(7)与传动盘(8)紧密接触且驱动传动盘(8)旋转。
5.根据权利要求4所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述转动轴(12)另一端制成四方状,所述定位套(13)套装在四方状转动轴头上;所述轴(15)一端也制成四方状,所述压紧套(14)套装在四方状轴头上。
6.根据权利要求5所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述丝杆(3)两端通过轴套与夹具体(17)相适配且可在轴套内旋转,所述丝杆(3)两端靠夹具体(17)上的立板支撑。
7.根据权利要求6所述的低速旋转激光焊接夹具,其特征在于:所述手轮(2)上设有手柄(1)。
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