專利名稱：一種用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉 及激光焊接夾具，具體地說是一種用于激光焊接圓盤形零件的夾 具裝置。
背景技術(shù)：
在激光焊接過程中，往往需要使用各種類型的夾具。當(dāng)焊接圓盤形零件時(shí)，為了能 在圓盤上不同角度和位置進(jìn)行焊接，通常需要用變位機(jī)調(diào)整圓盤的位置和姿態(tài)。然而，由于 被焊工件數(shù)為兩個(gè)以上，焊接時(shí)既要保證各工件被夾緊，又要保證其相對(duì)位置精度和整體 形狀精度符合焊接工藝要求，所以怎樣把焊件固定到變位機(jī)上成為難題。傳統(tǒng)夾具一方面 夾緊力分布不均勻，破壞焊件定位位置和幾何形狀，裝夾困難，效率低；另一方面夾緊力難 以控制，破壞焊件表面質(zhì)量，使焊件內(nèi)部產(chǎn)生較大應(yīng)力。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述傳統(tǒng)激光焊接夾具的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于激光焊 接圓盤形零件的夾具裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括變位機(jī)、六爪卡盤、壓盤組件、夾緊氣缸及驅(qū)動(dòng)氣缸，其中變位機(jī) 具有使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)以及在水平方向上翻轉(zhuǎn)的兩個(gè)自由度，六爪卡盤安裝在 變位機(jī)箱體的頂部，所述夾緊氣缸的一端與變位機(jī)箱體相連，另一端為輸出端、連接有壓盤 組件，該壓盤組件與六爪卡盤夾緊被焊的圓盤形零件；在六爪卡盤的下方設(shè)有安裝在變位 機(jī)上的驅(qū)動(dòng)氣缸，該驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端與六爪卡盤中的卡爪相連、驅(qū)動(dòng)卡爪張開或夾緊；所 述壓盤組件與六爪卡盤均具有與變位機(jī)相同的兩個(gè)自由度。其中所述六爪卡盤通過連接筒與變位機(jī)上的第一減速機(jī)和第一電機(jī)相連，第一 減速機(jī)和第一電機(jī)為使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)自由度的動(dòng)力源，所述驅(qū)動(dòng)氣缸位于連 接筒內(nèi)、與第一減速機(jī)和第一電機(jī)相連；驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端連接有單接頭的一端，單接頭的 另一端通過銷軸與卡盤連接軸的一端相連，卡盤連接軸的另一端與六爪卡盤中的驅(qū)動(dòng)部件 螺紋連接，該驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)六爪卡盤中的卡爪張開或夾緊；所述壓盤組件包括標(biāo)準(zhǔn)壓盤、旋 轉(zhuǎn)壓力座、定位軸及調(diào)整螺母，其中定位軸的一端與安裝在夾緊氣缸輸出端上的連接件插 接，并通過與調(diào)整螺母的螺紋連接調(diào)整連接件在定位軸上的位置，定位軸的另一端可相對(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)地與旋轉(zhuǎn)壓力座連接，旋轉(zhuǎn)壓力座的下方安裝有壓緊被焊圓盤形零件的標(biāo)準(zhǔn)壓盤；定 位軸的另一端通過推力軸承安裝在旋轉(zhuǎn)壓力座一端內(nèi)，推力軸承的上方設(shè)有軸承壓套，所 述標(biāo)準(zhǔn)壓盤固接在旋轉(zhuǎn)壓力座的另一端，在標(biāo)準(zhǔn)壓盤壓緊被焊圓盤形零件的底面內(nèi)鑲嵌有 緩沖壓墊；所述夾緊氣缸的氣缸本體固定在變位機(jī)箱體外側(cè)面斜45°的位置，夾緊氣缸的 輸出端與氣缸本體鉸接，在夾緊氣缸的輸出端上固接有連接件；所述變位機(jī)包括變位機(jī)支 架、第一電機(jī)、第一減速機(jī)、變位機(jī)箱體、第二電機(jī)、第二減速機(jī)、第一連接軸、第二連接軸及 軸承座，其中變位機(jī)箱體的底部依次連接有第一減速機(jī)、第一電機(jī)，第一減速機(jī)的輸出端通過連接筒、連接轉(zhuǎn)盤與六爪卡盤相連；所述變位機(jī)支架的水平側(cè)依次安裝有第二減速機(jī)、第 二電機(jī)，第二減速機(jī)的輸出端與第一連接軸的一端相連，第一連接軸的另一端連接至變位 機(jī)箱體上；所述第二連接軸位于與第一連接軸相對(duì)的一側(cè)、一端與變位機(jī)箱體相連，另一端 可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸承座上；第一連接軸與第二連接軸的軸線共線。
實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.本實(shí)用新型將六爪卡盤及壓盤組件安裝在具有兩自由度的變位機(jī)上，六爪卡盤 自帶中心定位軸，裝夾簡(jiǎn)單，定位精度高，適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)；被焊的圓盤形零件通過 六爪卡盤與壓盤組件夾緊固定，受力均勻，夾緊牢固，夾緊力的大小可通過電氣信號(hào)對(duì)驅(qū)動(dòng) 氣缸進(jìn)行定量控制。2.本實(shí)用新型壓盤組件中的定位軸可通過與調(diào)整螺母的配合，調(diào)整連接件在定位 軸上的位置，從而保證當(dāng)壓盤組件壓緊時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓盤的盤面與被焊工件上表面平行并完全 接觸；在標(biāo)準(zhǔn)壓盤盤面內(nèi)，鑲嵌了緩沖壓墊，起到緩沖作用，防止劃傷被焊工件表面，避免變 形。3.本實(shí)用新型夾緊氣缸的氣缸本體固定在變位機(jī)箱體外側(cè)面斜45°的位置，輸出 端與氣缸本體鉸接，當(dāng)變位機(jī)在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，夾緊氣缸不會(huì)擋到上邊的激光頭。

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的主視圖；圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；圖4為圖2中的A— A剖視圖；圖5為圖4中變位機(jī)箱體以上部分的局部放大圖；圖6為被焊接工件撓性飛輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6中的B— B剖視圖；其中1為變位機(jī)支架，2為第一電機(jī)，3為第一減速機(jī)，4為變位機(jī)箱體，5為第二 電機(jī)，6為第二減速機(jī)，7為第一連接軸，8為夾緊氣缸，9為連接件，10為壓盤組件，11為撓 性飛輪，12為六爪卡盤，13為第二連接軸，14為軸承座，15為連接筒，16為驅(qū)動(dòng)氣缸，17為 連接轉(zhuǎn)盤，18為單接頭，19為銷軸，20為卡盤連接軸，21為緩沖壓墊，22為標(biāo)準(zhǔn)壓盤，23為 旋轉(zhuǎn)壓力座，24為推力軸承，25為軸承壓套，26為定位軸，27為調(diào)整螺母，28為驅(qū)動(dòng)部件，29 為卡爪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。本實(shí)用新型是用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，如圖6、圖7所示的撓性 飛輪為適用于本實(shí)用新型的一種圓盤形零件(被焊工件)，圖7中的C處即為撓性飛輪的中 部圓盤與外圈齒輪的焊接點(diǎn)。如圖1 5所示，本實(shí)用新型包括變位機(jī)、六爪卡盤12、壓盤組件10、夾緊氣缸8 及驅(qū)動(dòng)氣缸16。其中變位機(jī)具有使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)以及在水平方向上翻轉(zhuǎn)的兩 個(gè)自由度，包括變位機(jī)支架1、第一電機(jī)2、第一減速機(jī)3、變位機(jī)箱體4、第二電機(jī)5、第二減速機(jī)6、第一連接軸7、第二連接軸13及軸承座14，變位機(jī)支架1的水平側(cè)通過螺栓固接有第二減速機(jī)6，第二電機(jī)5通過內(nèi)六角螺釘連接到第二減速機(jī)6上；變位機(jī)箱體4的一側(cè)與 第一連接軸7的一端相連，第一連接軸7的另一端通過軸承安裝在變位機(jī)支架1上、并由變 位機(jī)支架1穿出通過螺栓固接在第二減速機(jī)6的輸出端；變位機(jī)箱體4的另一側(cè)(即與第一 連接軸7相對(duì)的一側(cè))與第二連接軸13的一端相連，第二連接軸13的另一端通過軸承可轉(zhuǎn) 動(dòng)地安裝在軸承座14上，因此，變位機(jī)箱體4的兩端分別由第一、二連接軸7、13支撐，第一 連接軸7的軸線與第二連接軸13的軸線共線。在變位機(jī)箱體4的底部固接有第一減速機(jī) 3，第一電機(jī)2通過內(nèi)六角螺釘連接到第一減速機(jī)3上，第一減速機(jī)3的輸出端位于變位機(jī) 箱體4內(nèi)。第一電機(jī)2及第一減速機(jī)3為使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)自由度的動(dòng)力源， 第二電機(jī)5及第二減速機(jī)6為使變位機(jī)箱體4及安裝在其上的零部件在水平方向翻轉(zhuǎn)(即 繞第一、二連接軸的軸線翻轉(zhuǎn))自由度的動(dòng)力源。在第一減速機(jī)3的輸出端與連接筒15的一端固接，連接筒15的另一端由變位機(jī) 箱體4穿出、固接有連接轉(zhuǎn)盤17，六爪卡盤12位于變位機(jī)箱體4的頂部、固定在連接轉(zhuǎn)盤 17上。在六爪卡盤12的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)氣缸16，該驅(qū)動(dòng)氣缸16位于連接筒15的內(nèi)部、與第 一減速機(jī)3的輸出端相連。驅(qū)動(dòng)氣缸16的輸出端連接有單接頭18的一端，單接頭18的另 一端通過銷軸19與卡盤連接軸20的一端相連，卡盤連接軸20的另一端與六爪卡盤12中 的驅(qū)動(dòng)部件28螺紋連接，該驅(qū)動(dòng)部件28驅(qū)動(dòng)六爪卡盤12中的卡爪29張開或夾緊；當(dāng)驅(qū)動(dòng) 氣缸16頂起時(shí)，六爪卡盤12的卡爪29張開，當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣缸16收縮時(shí)，六爪卡盤12的卡爪夾 緊。夾緊氣缸8的一端(即氣缸本體)固定在變位機(jī)箱體4外側(cè)面斜45°的位置，夾緊氣缸 8的另一端為輸出端、與氣缸本體鉸接；在夾緊氣缸8的輸出端上固接有連接件9，壓盤組件 10安裝在連接件9上，從而壓盤組件10可隨夾緊氣缸8壓緊或提起、在變位機(jī)的不同位置 都可以與六爪卡盤12夾緊撓性飛輪11。壓盤組件10與六爪卡盤12均具有與變位機(jī)相同 的兩個(gè)自由度。壓盤組件10包括緩沖壓墊21、標(biāo)準(zhǔn)壓盤22、旋轉(zhuǎn)壓力座23、推力軸承24、 軸承壓套25、定位軸26及調(diào)整螺母27，其中定位軸26的一端與安裝在夾緊氣缸8輸出端 上的連接件9插接，定位軸26的一端上帶有螺紋，與調(diào)整螺母27螺紋連接，通過與調(diào)整螺 母27的配合，可以調(diào)整連接件9在定位軸24上的位置，從而保證當(dāng)壓盤組件10壓緊撓性 飛輪11 (被焊工件)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓盤22的盤面與撓性飛輪11平行并完全接觸；定位軸26的 另一端通過推力軸承24安裝在旋轉(zhuǎn)壓力座23 —端內(nèi)、旋轉(zhuǎn)壓力座23相對(duì)定位軸26可轉(zhuǎn) 動(dòng)，推力軸承24鑲嵌于定位軸26與旋轉(zhuǎn)壓力座23之間，使旋轉(zhuǎn)壓力座23在焊接時(shí)可以與 撓性飛輪11 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在推力軸承24的上方設(shè)有軸承壓套25 ；旋轉(zhuǎn)壓力座23的下方由螺 栓固接有壓緊撓性飛輪11的標(biāo)準(zhǔn)壓盤22，在標(biāo)準(zhǔn)壓盤22壓緊撓性飛輪11的底面內(nèi)鑲嵌有 緩沖壓墊21，起到緩沖作用，防止劃傷撓性飛輪11表面。本實(shí)用新型的工作原理為工作時(shí)，先將撓性飛輪11中部圓盤體放到六爪卡盤12內(nèi)，六爪卡盤12自帶中心 定位軸、將撓性飛輪11的中部圓盤定位；之后，放置撓性飛輪11的外圈齒輪，放平整后驅(qū)動(dòng) 氣缸16工作，使六爪卡盤12夾緊齒輪外圈；同時(shí)，夾緊氣缸8工作，帶動(dòng)壓盤組件10向下 壓緊撓性飛輪11的中部圓盤體上表面，此時(shí)被焊工件完全被固定。撓性飛輪11被夾緊后， 變位機(jī)動(dòng)作，第一電機(jī)2、第一減速機(jī)3工作，帶動(dòng)撓性飛輪11繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；第二電機(jī) 5、第二減速機(jī)6工作，帶動(dòng)變位機(jī)箱體4及其上的零部件水平翻轉(zhuǎn)至需要位置，焊接激光頭動(dòng)作，對(duì)撓性飛輪11進(jìn)行焊接。
本實(shí)用新型的六爪卡盤為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于呼和浩特眾環(huán)(集團(tuán))有限責(zé)任公司生 產(chǎn)的、型號(hào)為TK52S400的六爪楔式通孔動(dòng)力卡盤。
權(quán)利要求1.一種用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于包括變位機(jī)、六爪卡盤 (12)、壓盤組件(10)、夾緊氣缸(8)及驅(qū)動(dòng)氣缸(16)，其中變位機(jī)具有使被焊工件繞其自身 軸線旋轉(zhuǎn)以及在水平方向上翻轉(zhuǎn)的兩個(gè)自由度，六爪卡盤(12)安裝在變位機(jī)箱體的頂部， 所述夾緊氣缸(8)的一端與變位機(jī)箱體相連，另一端為輸出端、連接有壓盤組件(10)，該壓 盤組件(10)與六爪卡盤(12)夾緊被焊的圓盤形零件；在六爪卡盤(12)的下方設(shè)有安裝在 變位機(jī)上的驅(qū)動(dòng)氣缸(16)，該驅(qū)動(dòng)氣缸(16)的輸出端與六爪卡盤(12)中的卡爪相連、驅(qū)動(dòng) 卡爪張開或夾緊；所述壓盤組件(10)與六爪卡盤(12)均具有與變位機(jī)相同的兩個(gè)自由度。
2.按權(quán)利要求1所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述六爪卡 盤(12)通過連接筒(15)與變位機(jī)上的第一減速機(jī)(3)和第一電機(jī)(2)相連，第一減速機(jī)(3) 和第一電機(jī)(2)為使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)自由度的動(dòng)力源，所述驅(qū)動(dòng)氣缸(16)位于 連接筒(15)內(nèi)、與第一減速機(jī)(3)和第一電機(jī)(2)相連。
3.按權(quán)利要求2所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)氣 缸(16)的輸出端連接有單接頭(18)的一端，單接頭(18)的另一端通過銷軸(19)與卡盤連 接軸(20)的一端相連，卡盤連接軸(20)的另一端與六爪卡盤(12)中的驅(qū)動(dòng)部件螺紋連接， 該驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)六爪卡盤中的卡爪張開或夾緊。
4.按權(quán)利要求1所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述壓盤組 件(10)包括標(biāo)準(zhǔn)壓盤(22)、旋轉(zhuǎn)壓力座(23)、定位軸(26)及調(diào)整螺母(27)，其中定位軸 (26)的一端與安裝在夾緊氣缸(8)輸出端上的連接件(9)插接，并通過與調(diào)整螺母(27)的 螺紋連接調(diào)整連接件(9)在定位軸(26)上的位置，定位軸(26)的另一端可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與旋 轉(zhuǎn)壓力座(23)連接，旋轉(zhuǎn)壓力座(23)的下方安裝有壓緊被焊圓盤形零件的標(biāo)準(zhǔn)壓盤(22)。
5.按權(quán)利要求4所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述定位軸 (26)的另一端通過推力軸承(24)安裝在旋轉(zhuǎn)壓力座(23)—端內(nèi)，推力軸承(24)的上方設(shè) 有軸承壓套(25)，所述標(biāo)準(zhǔn)壓盤(22)固接在旋轉(zhuǎn)壓力座(23)的另一端，在標(biāo)準(zhǔn)壓盤(22)壓 緊被焊圓盤形零件的底面內(nèi)鑲嵌有緩沖壓墊(21)。
6.按權(quán)利要求1所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述夾緊氣 缸(8)的氣缸本體固定在變位機(jī)箱體外側(cè)面斜45°的位置，夾緊氣缸(8)的輸出端與氣缸 本體鉸接，在夾緊氣缸(8)的輸出端上固接有連接件(9)。
7.按權(quán)利要求1所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述變位機(jī) 包括變位機(jī)支架(1)、第一電機(jī)(2)、第一減速機(jī)(3)、變位機(jī)箱體(4)、第二電機(jī)(5)、第二減 速機(jī)(6)、第一連接軸(7)、第二連接軸(13)及軸承座(14)，其中變位機(jī)箱體(4)的底部依次 連接有第一減速機(jī)(3)、第一電機(jī)(2)，第一減速機(jī)(3)的輸出端通過連接筒(15)、連接轉(zhuǎn)盤 (17)與六爪卡盤(12)相連；所述變位機(jī)支架(1)的水平側(cè)依次安裝有第二減速機(jī)(6)、第二 電機(jī)(5)，第二減速機(jī)(6)的輸出端與第一連接軸(7)的一端相連，第一連接軸(7)的另一端 連接至變位機(jī)箱體(4)上；所述第二連接軸(13)位于與第一連接軸(7)相對(duì)的一側(cè)、一端與 變位機(jī)箱體(4)相連，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸承座(14)上。
8.按權(quán)利要求7所述用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，其特征在于所述第一連 接軸(7)與第二連接軸(13)的軸線共線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光焊接夾具，具體地說是一種用于激光焊接圓盤形零件的夾具裝置，包括變位機(jī)、六爪卡盤、壓盤組件、夾緊氣缸及驅(qū)動(dòng)氣缸，其中變位機(jī)具有使被焊工件繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)以及在水平方向上翻轉(zhuǎn)的兩個(gè)自由度，六爪卡盤安裝在變位機(jī)箱體的頂部，所述夾緊氣缸的一端與變位機(jī)箱體相連，另一端為輸出端、連接有壓盤組件，該壓盤組件與六爪卡盤夾緊被焊的圓盤形零件；在六爪卡盤的下方設(shè)有安裝在變位機(jī)上的驅(qū)動(dòng)氣缸，該驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端與六爪卡盤中的卡爪相連、驅(qū)動(dòng)卡爪張開或夾緊；所述壓盤組件與六爪卡盤均具有與變位機(jī)相同的兩個(gè)自由度。本實(shí)用新型具有裝夾簡(jiǎn)單，定位精度高，被焊工件受力均勻，夾緊牢固等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K37/053GK201871874SQ20102061794
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者孔光明, 宋世強(qiáng), 王璐, 范榮博, 邢飛 申請(qǐng)人:杭州中科新松光電有限公司