CN201871874U

CN201871874U - 一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置

Info

Publication number: CN201871874U
Application number: CN 201020617941
Authority: CN
Inventors: 宋世强; 范荣博; 邢飞; 王璐; 孔光明
Original assignee: HANGZHOU ZHONGKE SIASUN OPTOELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: Ningbo SIASUN Robot Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2020-11-22

Abstract

本实用新型涉及激光焊接夹具，具体地说是一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，包括变位机、六爪卡盘、压盘组件、夹紧气缸及驱动气缸，其中变位机具有使被焊工件绕其自身轴线旋转以及在水平方向上翻转的两个自由度，六爪卡盘安装在变位机箱体的顶部，所述夹紧气缸的一端与变位机箱体相连，另一端为输出端、连接有压盘组件，该压盘组件与六爪卡盘夹紧被焊的圆盘形零件；在六爪卡盘的下方设有安装在变位机上的驱动气缸，该驱动气缸的输出端与六爪卡盘中的卡爪相连、驱动卡爪张开或夹紧；所述压盘组件与六爪卡盘均具有与变位机相同的两个自由度。本实用新型具有装夹简单，定位精度高，被焊工件受力均匀，夹紧牢固等优点。

Description

一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接夹具，具体地说是一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置。

背景技术

在激光焊接过程中，往往需要使用各种类型的夹具。当焊接圆盘形零件时，为了能在圆盘上不同角度和位置进行焊接，通常需要用变位机调整圆盘的位置和姿态。然而，由于被焊工件数为两个以上，焊接时既要保证各工件被夹紧，又要保证其相对位置精度和整体形状精度符合焊接工艺要求，所以怎样把焊件固定到变位机上成为难题。传统夹具一方面夹紧力分布不均匀，破坏焊件定位位置和几何形状，装夹困难，效率低；另一方面夹紧力难以控制，破坏焊件表面质量，使焊件内部产生较大应力。

实用新型内容

针对上述传统激光焊接夹具的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括变位机、六爪卡盘、压盘组件、夹紧气缸及驱动气缸，其中变位机具有使被焊工件绕其自身轴线旋转以及在水平方向上翻转的两个自由度，六爪卡盘安装在变位机箱体的顶部，所述夹紧气缸的一端与变位机箱体相连，另一端为输出端、连接有压盘组件，该压盘组件与六爪卡盘夹紧被焊的圆盘形零件；在六爪卡盘的下方设有安装在变位机上的驱动气缸，该驱动气缸的输出端与六爪卡盘中的卡爪相连、驱动卡爪张开或夹紧；所述压盘组件与六爪卡盘均具有与变位机相同的两个自由度。

其中：所述六爪卡盘通过连接筒与变位机上的第一减速机和第一电机相连，第一减速机和第一电机为使被焊工件绕其自身轴线旋转自由度的动力源，所述驱动气缸位于连接筒内、与第一减速机和第一电机相连；驱动气缸的输出端连接有单接头的一端，单接头的另一端通过销轴与卡盘连接轴的一端相连，卡盘连接轴的另一端与六爪卡盘中的驱动部件螺纹连接，该驱动部件驱动六爪卡盘中的卡爪张开或夹紧；所述压盘组件包括标准压盘、旋转压力座、定位轴及调整螺母，其中定位轴的一端与安装在夹紧气缸输出端上的连接件插接，并通过与调整螺母的螺纹连接调整连接件在定位轴上的位置，定位轴的另一端可相对转动地与旋转压力座连接，旋转压力座的下方安装有压紧被焊圆盘形零件的标准压盘；定位轴的另一端通过推力轴承安装在旋转压力座一端内，推力轴承的上方设有轴承压套，所述标准压盘固接在旋转压力座的另一端，在标准压盘压紧被焊圆盘形零件的底面内镶嵌有缓冲压垫；所述夹紧气缸的气缸本体固定在变位机箱体外侧面斜45°的位置，夹紧气缸的输出端与气缸本体铰接，在夹紧气缸的输出端上固接有连接件；所述变位机包括变位机支架、第一电机、第一减速机、变位机箱体、第二电机、第二减速机、第一连接轴、第二连接轴及轴承座，其中变位机箱体的底部依次连接有第一减速机、第一电机，第一减速机的输出端通过连接筒、连接转盘与六爪卡盘相连；所述变位机支架的水平侧依次安装有第二减速机、第二电机，第二减速机的输出端与第一连接轴的一端相连，第一连接轴的另一端连接至变位机箱体上；所述第二连接轴位于与第一连接轴相对的一侧、一端与变位机箱体相连，另一端可转动地安装在轴承座上；第一连接轴与第二连接轴的轴线共线。

本实用新型的优点与积极效果为：

1．本实用新型将六爪卡盘及压盘组件安装在具有两自由度的变位机上，六爪卡盘自带中心定位轴，装夹简单，定位精度高，适合大批量自动化生产；被焊的圆盘形零件通过六爪卡盘与压盘组件夹紧固定，受力均匀，夹紧牢固，夹紧力的大小可通过电气信号对驱动气缸进行定量控制。

2．本实用新型压盘组件中的定位轴可通过与调整螺母的配合，调整连接件在定位轴上的位置，从而保证当压盘组件压紧时，标准压盘的盘面与被焊工件上表面平行并完全接触；在标准压盘盘面内，镶嵌了缓冲压垫，起到缓冲作用，防止划伤被焊工件表面，避免变形。

3．本实用新型夹紧气缸的气缸本体固定在变位机箱体外侧面斜45°的位置，输出端与气缸本体铰接，当变位机在水平方向上转动时，夹紧气缸不会挡到上边的激光头。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为图2中的A—A剖视图；

图5为图4中变位机箱体以上部分的局部放大图；

图6为被焊接工件挠性飞轮的结构示意图；

图7为图6中的B—B剖视图；

其中：1为变位机支架，2为第一电机，3为第一减速机，4为变位机箱体，5为第二电机，6为第二减速机，7为第一连接轴，8为夹紧气缸，9为连接件，10为压盘组件，11为挠性飞轮，12为六爪卡盘，13为第二连接轴，14为轴承座，15为连接筒，16为驱动气缸，17为连接转盘，18为单接头，19为销轴，20为卡盘连接轴，21为缓冲压垫，22为标准压盘，23为旋转压力座，24为推力轴承，25为轴承压套，26为定位轴，27为调整螺母，28为驱动部件，29为卡爪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

本实用新型是用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，如图6、图7所示的挠性飞轮为适用于本实用新型的一种圆盘形零件（被焊工件），图7中的C处即为挠性飞轮的中部圆盘与外圈齿轮的焊接点。

如图1～5所示，本实用新型包括变位机、六爪卡盘12、压盘组件10、夹紧气缸8及驱动气缸16。其中变位机具有使被焊工件绕其自身轴线旋转以及在水平方向上翻转的两个自由度，包括变位机支架1、第一电机2、第一减速机3、变位机箱体4、第二电机5、第二减速机6、第一连接轴7、第二连接轴13及轴承座14，变位机支架1的水平侧通过螺栓固接有第二减速机6，第二电机5通过内六角螺钉连接到第二减速机6上；变位机箱体4的一侧与第一连接轴7的一端相连，第一连接轴7的另一端通过轴承安装在变位机支架1上、并由变位机支架1穿出通过螺栓固接在第二减速机6的输出端；变位机箱体4的另一侧（即与第一连接轴7相对的一侧）与第二连接轴13的一端相连，第二连接轴13的另一端通过轴承可转动地安装在轴承座14上，因此，变位机箱体4的两端分别由第一、二连接轴7、13支撑，第一连接轴7的轴线与第二连接轴13的轴线共线。在变位机箱体4的底部固接有第一减速机3，第一电机2通过内六角螺钉连接到第一减速机3上，第一减速机3的输出端位于变位机箱体4内。第一电机2及第一减速机3为使被焊工件绕其自身轴线旋转自由度的动力源，第二电机5及第二减速机6为使变位机箱体4及安装在其上的零部件在水平方向翻转（即绕第一、二连接轴的轴线翻转）自由度的动力源。

在第一减速机3的输出端与连接筒15的一端固接，连接筒15的另一端由变位机箱体4穿出、固接有连接转盘17，六爪卡盘12位于变位机箱体4的顶部、固定在连接转盘17上。在六爪卡盘12的下方设有驱动气缸16，该驱动气缸16位于连接筒15的内部、与第一减速机3的输出端相连。驱动气缸16的输出端连接有单接头18的一端，单接头18的另一端通过销轴19与卡盘连接轴20的一端相连，卡盘连接轴20的另一端与六爪卡盘12中的驱动部件28螺纹连接，该驱动部件28驱动六爪卡盘12中的卡爪29张开或夹紧；当驱动气缸16顶起时，六爪卡盘12的卡爪29张开，当驱动气缸16收缩时，六爪卡盘12的卡爪夹紧。夹紧气缸8的一端（即气缸本体）固定在变位机箱体4外侧面斜45°的位置，夹紧气缸8的另一端为输出端、与气缸本体铰接；在夹紧气缸8的输出端上固接有连接件9，压盘组件10安装在连接件9上，从而压盘组件10可随夹紧气缸8压紧或提起、在变位机的不同位置都可以与六爪卡盘12夹紧挠性飞轮11。压盘组件10与六爪卡盘12均具有与变位机相同的两个自由度。压盘组件10包括缓冲压垫21、标准压盘22、旋转压力座23、推力轴承24、轴承压套25、定位轴26及调整螺母27，其中定位轴26的一端与安装在夹紧气缸8输出端上的连接件9插接，定位轴26的一端上带有螺纹，与调整螺母27螺纹连接，通过与调整螺母27的配合，可以调整连接件9在定位轴24上的位置，从而保证当压盘组件10压紧挠性飞轮11（被焊工件）时，标准压盘22的盘面与挠性飞轮11平行并完全接触；定位轴26的另一端通过推力轴承24安装在旋转压力座23一端内、旋转压力座23相对定位轴26可转动，推力轴承24镶嵌于定位轴26与旋转压力座23之间，使旋转压力座23在焊接时可以与挠性飞轮11一起转动，在推力轴承24的上方设有轴承压套25；旋转压力座23的下方由螺栓固接有压紧挠性飞轮11的标准压盘22，在标准压盘22压紧挠性飞轮11的底面内镶嵌有缓冲压垫21，起到缓冲作用，防止划伤挠性飞轮11表面。

本实用新型的工作原理为：

工作时，先将挠性飞轮11中部圆盘体放到六爪卡盘12内，六爪卡盘12自带中心定位轴、将挠性飞轮11的中部圆盘定位；之后，放置挠性飞轮11的外圈齿轮，放平整后驱动气缸16工作，使六爪卡盘12夹紧齿轮外圈；同时，夹紧气缸8工作，带动压盘组件10向下压紧挠性飞轮11的中部圆盘体上表面，此时被焊工件完全被固定。挠性飞轮11被夹紧后，变位机动作，第一电机2、第一减速机3工作，带动挠性飞轮11绕自身轴线旋转；第二电机5、第二减速机6工作，带动变位机箱体4及其上的零部件水平翻转至需要位置，焊接激光头动作，对挠性飞轮11进行焊接。

本实用新型的六爪卡盘为市购产品，购置于呼和浩特众环（集团）有限责任公司生产的、型号为TK52S400的六爪楔式通孔动力卡盘。

Claims

1.一种用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：包括变位机、六爪卡盘（12）、压盘组件（10）、夹紧气缸（8）及驱动气缸（16），其中变位机具有使被焊工件绕其自身轴线旋转以及在水平方向上翻转的两个自由度，六爪卡盘（12）安装在变位机箱体的顶部，所述夹紧气缸（8）的一端与变位机箱体相连，另一端为输出端、连接有压盘组件（10），该压盘组件（10）与六爪卡盘（12）夹紧被焊的圆盘形零件；在六爪卡盘（12）的下方设有安装在变位机上的驱动气缸（16），该驱动气缸（16）的输出端与六爪卡盘（12）中的卡爪相连、驱动卡爪张开或夹紧；所述压盘组件（10）与六爪卡盘（12）均具有与变位机相同的两个自由度。

2.按权利要求1所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述六爪卡盘（12）通过连接筒（15）与变位机上的第一减速机（3）和第一电机（2）相连，第一减速机（3）和第一电机（2）为使被焊工件绕其自身轴线旋转自由度的动力源，所述驱动气缸（16）位于连接筒（15）内、与第一减速机（3）和第一电机（2）相连。

3.按权利要求2所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述驱动气缸（16）的输出端连接有单接头（18）的一端，单接头（18）的另一端通过销轴（19）与卡盘连接轴（20）的一端相连，卡盘连接轴（20）的另一端与六爪卡盘（12）中的驱动部件螺纹连接，该驱动部件驱动六爪卡盘中的卡爪张开或夹紧。

4.按权利要求1所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述压盘组件（10）包括标准压盘（22）、旋转压力座（23）、定位轴（26）及调整螺母（27），其中定位轴（26）的一端与安装在夹紧气缸（8）输出端上的连接件（9）插接，并通过与调整螺母（27）的螺纹连接调整连接件（9）在定位轴（26）上的位置，定位轴（26）的另一端可相对转动地与旋转压力座（23）连接，旋转压力座（23）的下方安装有压紧被焊圆盘形零件的标准压盘（22）。

5.按权利要求4所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述定位轴（26）的另一端通过推力轴承（24）安装在旋转压力座（23）一端内，推力轴承（24）的上方设有轴承压套（25），所述标准压盘（22）固接在旋转压力座（23）的另一端，在标准压盘（22）压紧被焊圆盘形零件的底面内镶嵌有缓冲压垫（21）。

6.按权利要求1所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述夹紧气缸（8）的气缸本体固定在变位机箱体外侧面斜45°的位置，夹紧气缸（8）的输出端与气缸本体铰接，在夹紧气缸（8）的输出端上固接有连接件（9）。

7.按权利要求1所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述变位机包括变位机支架（1）、第一电机（2）、第一减速机（3）、变位机箱体（4）、第二电机（5）、第二减速机（6）、第一连接轴（7）、第二连接轴（13）及轴承座（14），其中变位机箱体（4）的底部依次连接有第一减速机（3）、第一电机（2），第一减速机（3）的输出端通过连接筒（15）、连接转盘（17）与六爪卡盘（12）相连；所述变位机支架（1）的水平侧依次安装有第二减速机（6）、第二电机（5），第二减速机（6）的输出端与第一连接轴（7）的一端相连，第一连接轴（7）的另一端连接至变位机箱体（4）上；所述第二连接轴（13）位于与第一连接轴（7）相对的一侧、一端与变位机箱体（4）相连，另一端可转动地安装在轴承座（14）上。

8. 按权利要求7所述用于激光焊接圆盘形零件的夹具装置，其特征在于：所述第一连接轴（7）与第二连接轴（13）的轴线共线。