CN107649818B - 用于钣金门板焊接的夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于钣金门板焊接的夹具装置，该夹具装置具有一操作台，所述操作台上设有四个定位机构，四个所述定位机构分别位于矩形区的四个角，所述矩形区具有横向和纵向，所述定位机构包括支撑板及安装于所述支撑板上的第一气缸、第二气缸、第一滑块和第二滑块，所述第一滑块位于所述矩形区横向上的一端，所述第二滑块位于所述矩形区纵向上的一端，所述第一气缸连接所述第一滑块，以驱动所述第一滑块沿横向滑动，所述第二气缸连接所述第二滑块，以驱动所述第二滑块沿纵向滑动。本发明公开的用于钣金门板焊接的夹具装置，操作简单，定位精度高，且能够实现对多种不同尺寸的钣金门板的自动焊接。

Description

用于钣金门板焊接的夹具装置

技术领域

本发明涉及钣金焊接技术领域，特别涉及一种用于钣金门板焊接的夹具装置。

背景技术

钣金具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用。随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环。传统的钣金类产品焊接，多为人工焊接，但是这些钣金件通常具有特殊的形状，通过人工难以进行准确可靠的定位，因此需要使用夹具对钣金件进行夹持。然而，一般采用简单的定位夹具，因而传统的夹具不仅操作繁琐，定位精度低，难以实现钣金类零件的批量自动焊接，并且在焊接时容易造成焊接质量不佳等问题，大大影响了生产效率。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于钣金门板焊接的夹具装置，旨在解决传统的夹具装置存在操作繁琐、定位不可靠、焊接质量不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的用于钣金门板焊接的夹具装置，具有一操作台，所述操作台上设有四个定位机构，四个所述定位机构分别位于矩形区的四个角，所述矩形区具有横向和纵向，所述定位机构包括支撑板及安装于所述支撑板上的第一气缸、第二气缸、第一滑块和第二滑块，所述第一滑块位于所述矩形区横向上的一端，所述第二滑块位于所述矩形区纵向上的一端，所述第一气缸连接所述第一滑块，以驱动所述第一滑块沿横向滑动，所述第二气缸连接所述第二滑块，以驱动所述第二滑块沿纵向滑动。

优选地，所述定位机构还包括第三气缸和压臂，所述第三气缸安装于所述支撑板上，所述第三气缸连接所述压臂的一端，以驱动所述压臂上下移动，所述压臂的另一端设置有万向轴承。

优选地，所述第三气缸为旋转下压气缸。

优选地，所述压臂与所述万向轴承通过一固定杆连接，所述固定杆的上端与所述压臂螺纹连接，所述固定杆的下端连接所述万向轴承。

优选地，所述支撑板上还设有第一导向座和第二导向座，所述第一导向座具有一用于限位所述第一滑块的第一导向槽，所述第二导向座具有一用于限位所述第二滑块的第二导向槽。

优选地，所述定位机构还包括第一复位件和第二复位件，所述第一复位件的一端连接所述第一导向座，另一端连接所述第一滑块；所述第二复位件的一端连接所述第二导向座，另一端连接所述第二滑块。

优选地，所述支撑板上开设有条形槽，所述条形槽位于所述第一滑块与所述第二滑块之间。

优选地，所述操作台上设置有第一滑台机构，所述第一滑台机构沿横向的两端设有两第二滑台机构，其中，至少一所述第二滑台机构可沿所述第一滑台机构滑动；

每个所述第二滑台机构上均安装有两所述定位机构，其中，至少一所述定位机构可沿所述第二滑台机构滑动。

优选地，其中一所述第二滑台机构固定安装于所述第一滑台机构上，另一所述第二滑台机构可滑动地安装于所述第一滑台机构。

优选地，所述第一滑台机构包括第一支撑座和第一滑板，所述第一支撑座为上端敞口的方体状设置，所述第一支撑座内设置有第一电机、第一丝杆和第一丝杆螺母，所述第一丝杆沿横向延伸，所述第一丝杆的一端连接所述第一电机，另一端穿设所述第一支撑座远离所述第一电机的侧板，所述第一丝杆螺母套设于所述第一丝杆上，所述第一滑板可横向滑动地盖设在所述第一支撑座的开口端，所述第一滑板与所述第一丝杆螺母固定连接，所述第二滑台机构与所述第一滑板固定连接。

本发明提出的一种用于钣金门板焊接的夹具装置，通过在操作台上设置四个定位机构，四个所述定位机构分布于矩形区的四个角，每个定位机构包括第一气缸、第二气缸、第一滑块和第二滑块，所述第一滑块位于所述矩形区横向上的一端，所述第二滑块位于所述矩形区纵向上的一端，所述第一气缸连接所述第一滑块，以驱动所述第一滑块沿横向滑动，所述第二气缸连接所述第二滑块，以驱动所述第二滑块沿纵向滑动，如此，将待焊接的钣金门板放入该夹具装置，并使钣金门板的其中一直角的两直角边分别对应贴合于所述第一滑块与所述第二滑块，也就是使该直角的两直角边处于基准位置，然后，通过另外三所述定位机构将该直角的两直角边顶紧，之后对该直角进行激光焊接，依次循环，完成对钣金门板四个角的焊接。本发明提出的夹具装置，操作简单，定位精度高，焊接质量佳，且能够实现对多种不同尺寸的钣金门板的自动焊接，提高了生产效率，节省了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明夹具装置的整体结构示意图；

图2为图1所示的夹具装置的装配细节结构图；

图3为图1中定位机构的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用于钣金门板焊接的夹具装置。如图1所示，建立直角坐标系o-xy，x正方向为上，x负方向为下；y正方向为右，y负方向为左。

在本发明实施例中，如图1至图3所示，该夹具装置具有一操作台101，所述操作台101上设有四个定位机构200，四个所述定位机构200分别位于矩形区的四个角，所述矩形区具有横向和纵向，所述定位机构200包括支撑板210及安装于所述支撑板210上的第一气缸211、第二气缸212、第一滑块213和第二滑块214，所述第一滑块213位于所述矩形区横向上的一端，所述第二滑块214位于所述矩形区纵向上的一端，所述第一气缸211连接所述第一滑块213，以驱动所述第一滑块213沿横向滑动，所述第二气缸212连接所述第二滑块214，以驱动所述第二滑块214沿纵向滑动。

具体地，如图1所示，该夹具装置具有一电控柜100，电控柜100的上表面设置有操作台101。所述操作台101的形状可以为方形、圆形或者多边形，在此不做具体设置，需要说明的是，四个所述定位机构200位于所述操作台101上，并且围成一矩形区，在此，将所述矩形区的长度方向定义为横向，将所述矩形区的宽度方向定义为纵向。所述操作台101上设置有第一滑台机构110，所述第一滑台机构110沿横向的两端设有两第二滑台机构120，其中，至少一所述第二滑台机构120可沿所述第一滑台机构110滑动。每个所述第二滑台机构120上均安装有两所述定位机构200，其中，至少一所述定位机构200可沿所述第二滑台机构120滑动。

需要说明的是，两所述第二滑台机构120可以是两者均可滑动地安装在所述第一滑台机构110上；也可以是其中一者可滑动地安装在所述第一滑台机构110上，另一者则固定安装在所述第一滑台机构110上，例如，可以固定于所述第一滑台机构110的左端或者右端。同样，每个第二滑台机构120上的两所述定位机构200，可以是两者均可滑动地安装在该第二滑台机构120上，也可以是其中一者可滑动地安装在所述第二滑台机构120上，另一者固定安装在该第二滑台机构120上，例如，可以固定于该第二滑台机构120的前端或者后端。

如图2及图3所示，所述定位机构200包括支撑板210及安装于所述支撑板210上的第一气缸211、第二气缸212、第一滑块213和第二滑块214。具体而言，第一气缸211与第一滑块213通过第一活塞杆连接，第二气缸212与第二滑块214通过第二活塞杆连接，第一气缸211与第二气缸212垂直设置，第一滑块213与第二滑块214也垂直设置。如此，在将待焊接的钣金门板放入该夹具装置时，钣金门板的四个角分别位于四个所述定位机构200的支撑板210上，钣金门板的每个角的两直角边分别对应每个定位机构200的第一滑块213与第二滑块214。第一滑块213与第二滑块214均呈方体状设置，且第一滑块213靠近钣金门板的一侧面以及第二滑块214靠近钣金门板的一侧面均为平滑表面，这样有利于第一滑块213及第二滑块214与钣金门板的直角边贴合紧密。

使用本发明的夹具装置对钣金门板进行定位时，首先，将待焊接的钣金门板放入该夹具装置，并使钣金门板的其中一直角的两直角边分别对应贴合于所述第一滑块213与所述第二滑块214，也就是使该直角的两直角边处于基准位置；然后，通过另外三所述定位机构200将该直角的两直角边顶紧，之后对该直角进行激光焊接，依次循环，完成对钣金门板四个角的焊接。

本发明提出的一种用于钣金门板焊接的夹具装置，通过在操作台101上设置四个定位机构200，四个所述定位机构200分布于矩形区的四个角，每个定位机构200包括第一气缸211、第二气缸212、第一滑块213和第二滑块214，所述第一气缸211连接所述第一滑块213，以驱动所述第一滑块213沿横向滑动，所述第二气缸212连接所述第二滑块214，以驱动所述第二滑块214沿纵向滑动，以此实现对待焊接的钣金门板的精准定位。因此，本发明的夹具装置，操作简单，定位精度高，焊接质量佳，且能够实现对多种不同尺寸的钣金门板的自动焊接，提高了生产效率，节省了生产成本。

在一较佳实施例中，所述定位机构200还包括第三气缸215和压臂216，所述第三气缸215安装于所述支撑板210上，所述第三气缸215连接所述压臂216的一端，以驱动所述压臂216上下移动，所述压臂216的另一端设置有万向轴承217。

具体地，所述第三气缸215与压臂216通过第三活塞杆连接，其中，第三活塞杆的延伸方向与第一活塞杆的延伸方向垂直，并且第三活塞杆的延伸方向与第二活塞杆的延伸方向也垂直。可以理解地，在将钣金门板的一直角放于一所述支撑板210上后，所述第三气缸215驱动压臂216向下移动，以使万向轴承217向下压紧钣金门板。在此，由于采用万向轴承217压紧钣金门板，在保证向下压紧钣金门板以使钣金门板贴合支撑板210的同时，钣金门板还可左右移动，从而有利于提高该夹具装置对钣金门板的定位精度。

进一步地，为了便于将待焊接的钣金门板放置于该夹具装置上，或者将焊接完成的钣金门板从该夹具装置取出，可以使所述第三气缸215为旋转下压气缸。这样，所述第三气缸215不仅可以驱动所述压臂216上下移动，还可以驱动所述压臂216沿第三活塞杆的轴线方向转动。

更进一步地，所述压臂216与所述万向轴承217通过一固定杆218连接，所述固定杆218的上端与所述压臂216螺纹连接，所述固定杆218的下端连接所述万向轴承217。由于所述固定杆218的上端与所述压臂216通过螺纹连接，因而，可以调节所述万向轴承217与支撑板210之间的距离，以此来适配不同厚度的钣金门板。另外，所述压臂216可以呈板状或者柱状设置，在此不做具体限制。

如图3所示，所述支撑板210上还设有第一导向座219和第二导向座220，所述第一导向座219具有一用于限位所述第一滑块213的第一导向槽，所述第二导向座220具有一用于限位所述第二滑块214的第二导向槽。所述第一导向槽可以对第一滑块213起到导向的作用，从而可以保证第一滑块213沿横向滑动，同样，所述第二导向槽也可以对第二滑块214起到导向作用，从而可以保证第一滑块213沿横向滑动，这样有利于提高该夹具装置的定位精度。

另外，所述定位机构200还包括第一复位件221和第二复位件222，所述第一复位件221的一端连接所述第一导向座219，另一端连接所述第一滑块213；所述第二复位件222的一端连接所述第二导向座220，另一端连接所述第二滑块214。具体地，所述第一复位件221与所述第二复位件222可以为弹簧、硅胶或者橡胶等。优选地，为了防止将钣金门板与支撑板210焊接在一起，可以在所述支撑板210上开设条形槽223，所述条形槽223位于所述第一滑块213与所述第二滑块214之间。

在一较佳实施例中，第一滑台机构110上的两第二滑台机构120中，其中一所述第二滑台机构120固定安装于所述第一滑台机构110上，另一所述第二滑台机构120可滑动地安装于所述第一滑台机构110。

如图2所示，所述第一滑台机构110包括第一支撑座111和第一滑板(图未示)，所述第一支撑座111为上端敞口的方体状设置，所述第一支撑座111内设置有第一电机112、第一丝杆113和第一丝杆螺母(图未示)，所述第一丝杆113沿横向延伸，所述第一丝杆113的一端连接所述第一电机112，另一端穿设所述第一支撑座111远离所述第一电机112的侧板，所述第一丝杆螺母套设于所述第一丝杆113上，所述第一滑板可横向滑动地盖设在所述第一支撑座111的开口端，所述第一滑板与所述第一丝杆螺母固定连接，所述第二滑台机构120与所述第一滑板固定连接。

所述第一滑台机构110还包括第一固定侧114，所述第一固定侧114套设于所述第一丝杆113上，所述第一固定侧114用以对所述第一丝杆113起支撑限位的作用，防止所述第一丝杆113沿轴向移动。如此，所述第一丝杆113转动时，所述第一丝杆螺母可沿所述第一丝杆113的轴向移动，从而带动所述第一滑板移动，也即带动相应的所述第二滑台机构120滑动。另外，所述第一滑台机构110还包括第一盖板115，所述第一滑板的前后两端设置有两侧板，两所述侧板上设有供所述第一盖板115安装的滑槽。这样，所述第一盖板115盖设于所述第一支撑座111的开口端，所述第一滑板可相对所述第一盖板115左右滑动。

在又一较佳实施例中，每个第二滑台机构120上的两所述定位机构200，其中一者可滑动地安装在所述第二滑台机构120上，另一者固定安装在该第二滑台机构120上。

具体地，所述第二滑台机构120包括第二支撑座121和第二滑板122，所述第二支撑座121为上端敞口的方体状设置，所述第二支撑座121内设置有第二电机123、第二丝杆124和第二丝杆螺母，所述第二丝杆124沿横向延伸，所述第二丝杆124的一端连接所述第二电机123(如图1所示)，另一端穿设所述第二支撑座121远离所述第二电机123的侧板，所述第二丝杆螺母套设于所述第二丝杆124上，所述第二滑板122可横向滑动地盖设在所述第二支撑座121的开口端，所述第二滑板122与所述第二丝杆螺母固定连接，所述定位机构200的支撑板210与所述第二滑板122固定连接。

所述第二滑台机构120还包括第二固定侧125，所述第二固定侧125套设于所述第二丝杆124上，所述第二固定侧125用以对所述第二丝杆124起支撑限位的作用，防止所述第二丝杆124沿轴向移动。如此，当所述第二丝杆124转动时，所述第二丝杆螺母可沿所述第二丝杆124的轴向移动，从而带动所述第二滑板122滑动，也即带动相应的所述支撑板210滑动。另外，所述第二滑台机构120还包括第二盖板126，所述第二滑板122的左右两端设置有两侧板，两所述侧板上设有供所述第二盖板126安装的滑槽。这样，所述第二盖板126盖设于所述第二支撑座121的开口端，所述第二滑板122可相对所述第二盖板126前后滑动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于钣金门板焊接的夹具装置，具有一操作台，其特征在于，所述操作台上设有四个定位机构，四个所述定位机构分别位于矩形区的四个角，所述矩形区具有横向和纵向，所述定位机构包括支撑板及安装于所述支撑板上的第一气缸、第二气缸、第一滑块和第二滑块，所述第一滑块位于所述矩形区横向上的一端，所述第二滑块位于所述矩形区纵向上的一端，所述第一气缸连接所述第一滑块，以驱动所述第一滑块沿横向滑动，所述第二气缸连接所述第二滑块，以驱动所述第二滑块沿纵向滑动。

2.如权利要求1所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述定位机构还包括第三气缸和压臂，所述第三气缸安装于所述支撑板上，所述第三气缸连接所述压臂的一端，以驱动所述压臂上下移动，所述压臂的另一端设置有万向轴承。

3.如权利要求2所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述第三气缸为旋转下压气缸。

4.如权利要求2所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述压臂与所述万向轴承通过一固定杆连接，所述固定杆的上端与所述压臂螺纹连接，所述固定杆的下端连接所述万向轴承。

5.如权利要求1至4任意一项所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述支撑板上还设有第一导向座和第二导向座，所述第一导向座具有一用于限位所述第一滑块的第一导向槽，所述第二导向座具有一用于限位所述第二滑块的第二导向槽。

6.如权利要求5所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述定位机构还包括第一复位件和第二复位件，所述第一复位件的一端连接所述第一导向座，另一端连接所述第一滑块；所述第二复位件的一端连接所述第二导向座，另一端连接所述第二滑块。

7.如权利要求1所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述支撑板上开设有条形槽，所述条形槽位于所述第一滑块与所述第二滑块之间。

8.如权利要求1所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述操作台上设置有第一滑台机构，所述第一滑台机构沿横向的两端设有两第二滑台机构，其中，至少一所述第二滑台机构可沿所述第一滑台机构滑动；

每个所述第二滑台机构上均安装有两所述定位机构，其中，至少一所述定位机构可沿所述第二滑台机构滑动。

9.如权利要求8所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，其中一所述第二滑台机构固定安装于所述第一滑台机构上，另一所述第二滑台机构可滑动地安装于所述第一滑台机构。

10.如权利要求9所述的用于钣金门板焊接的夹具装置，其特征在于，所述第一滑台机构包括第一支撑座和第一滑板，所述第一支撑座为上端敞口的方体状设置，所述第一支撑座内设置有第一电机、第一丝杆和第一丝杆螺母，所述第一丝杆沿横向延伸，所述第一丝杆的一端连接所述第一电机，另一端穿设所述第一支撑座远离所述第一电机的侧板，所述第一丝杆螺母套设于所述第一丝杆上，所述第一滑板可横向滑动地盖设在所述第一支撑座的开口端，所述第一滑板与所述第一丝杆螺母固定连接，所述第二滑台机构与所述第一滑板固定连接。