一種適用于薄板激光焊接的夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地說，特別涉及一種針對采用激光焊接方法焊接薄板時(shí)的夾具裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]薄板金屬(小于0.3mm)在生物制藥、醫(yī)療器械、微電子、精密儀器制造、核工業(yè)、航天航空等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中，包含幾種不同類型的接頭類型，同種金屬薄板連接，異種金屬薄板連接以及不等厚金屬薄板連接等。對于金屬薄板連接，最常出現(xiàn)的就是焊接過程中的變形問題，而控制接頭及母材在一定限度內(nèi)變形，最常用的方法就是采用穩(wěn)固，可控的夾具。
[0003]高能束加工產(chǎn)業(yè)近些年來發(fā)展迅速，其中激光焊接方法最具代表性，這種焊接方法以能量密度高，熱影響區(qū)密度小，焊接殘余應(yīng)力和應(yīng)力應(yīng)變小等優(yōu)勢，使其逐漸推廣到工業(yè)生產(chǎn)上。因此這種高效率的焊接方法也逐漸應(yīng)用到薄板金屬的連接上。但是，由于激光焊接過程中激光斑點(diǎn)較小，因此對焊件的裝配精度要求極高，但高的裝配精度意味著工業(yè)生產(chǎn)或者科研試驗(yàn)中調(diào)整夾具的時(shí)間較長?，F(xiàn)有的許多焊接裝夾器具多采用螺母緊固形式，一旦裝夾過程中出現(xiàn)偏差或者焊縫相對激光軌跡的移動，就需要將所有螺母送掉，這樣不僅很難保證裝夾精度，還嚴(yán)重影響了效率。
[0004]另外，在激光焊接過程中，在焊接過程中隨著焊接對象或者工況的不同，需要采用具有不同焦距的鏡片，因此鏡頭與焊件之間的距離會因?yàn)榻咕嗖煌{(diào)整。但由于現(xiàn)在許多焊接夾具設(shè)計(jì)的體積較為龐大，同時(shí)夾具本身具有較大高度，導(dǎo)致一些較小焦距的鏡片無法使用，造成了生產(chǎn)或科研實(shí)驗(yàn)的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于薄板激光焊接的夾具，通過使用本機(jī)構(gòu)可以有效地對不銹鋼薄板或者有色金屬薄板進(jìn)行固定，并且采用自下而上的緊固力，節(jié)省空間，采用短焦距的激光鏡片(< 80mm)也可對工件進(jìn)行加工，并且減少夾具調(diào)節(jié)時(shí)間，提聞生廣效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]—種適用于薄板激光焊接的夾具，包括底座，基板箱體，Y方向滑動緊固板，調(diào)整旋鈕，Z方向移動板,空心槽，輸出軸，第一圓錐齒輪，第二圓錐齒輪，傳動軸，一級齒輪，二級齒輪，支撐軸，升降機(jī)構(gòu)箱體。
[0008]在底座上設(shè)置基板箱體；在所述基板箱體上設(shè)置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設(shè)置結(jié)構(gòu)；在所述基板箱體上蓋的中部設(shè)置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設(shè)置有空心槽，在Z方向移動板下方設(shè)置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調(diào)整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設(shè)置聚酯纖維布，作為接觸物質(zhì)，以增加兩板之間的摩擦力。
[0009]在基板箱體的兩側(cè)對稱設(shè)置兩個(gè)調(diào)整旋鈕，所述調(diào)整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機(jī)構(gòu)箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側(cè)對稱設(shè)置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
[0010]在進(jìn)行使用時(shí)，在Y方向滑動緊固板與Z方向移動版之間裝夾金屬薄板，緊固位置可以通過滑動Y方向滑動緊固板來進(jìn)行調(diào)整，以保證不同形式的焊縫形態(tài)以及壓緊力。基板箱體內(nèi)部的一個(gè)為Z方向移動板提供垂直升降的機(jī)構(gòu)，保證垂直升降的精度，且調(diào)整、維修方便，可以達(dá)到迅速拆裝備焊焊件的目的。通過對稱設(shè)置的調(diào)整旋鈕，通過輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸、一級齒輪、二級齒輪和支撐軸調(diào)整Z方向移動板上下移動以對焊件進(jìn)行鎖緊，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)金屬薄板位置的調(diào)整。
[0011]本發(fā)明的裝夾夾具整體高度較低，外觀較為扁平，可以保證不同焦距鏡頭在使用的過程中不與夾具相撞。另外采用自下而上的垂直加緊裝置可以較快的達(dá)到對薄板金屬進(jìn)行裝卸的目的，大大減少了裝夾調(diào)整過程的時(shí)間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:(1)明顯的降低了夾具在垂直上的高度，保證多種焦距范圍的鏡片的使用，避免鏡頭與夾具相撞；(2)減少了焊接前期準(zhǔn)備時(shí)間，提高了焊件位置調(diào)整的效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的適用于薄板激光焊接的夾具結(jié)構(gòu)示意圖，其中I為底座；2為基板箱體；3為Y方向滑動緊固板；4為調(diào)整旋鈕；5為Z方向移動板；6為空心槽。
[0013]圖2為本發(fā)明中基板箱體內(nèi)部的垂直升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中7為輸出軸；8為第一圓錐齒輪；9為第二圓錐齒輪；10為傳動軸；11為一級齒輪；12為二級齒輪；13為支撐軸，14為升降機(jī)構(gòu)箱體。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]如附圖1 一2所示，本發(fā)明的適用于薄板激光焊接的夾具，I為底座；2為基板箱體；3為Y方向滑動緊固板；4為調(diào)整旋鈕；5為Z方向移動板；6為空心槽，7為輸出軸；8為第一圓錐齒輪；9為第二圓錐齒輪；10為傳動軸；11為一級齒輪；12為二級齒輪；13為支撐軸，14為升降機(jī)構(gòu)箱體。
[0016]在底座上設(shè)置基板箱體；在所述基板箱體上設(shè)置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設(shè)置結(jié)構(gòu)；在所述基板箱體上蓋的中部設(shè)置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設(shè)置有空心槽，在Z方向移動板設(shè)置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調(diào)整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設(shè)置聚酯纖維布，作為接觸物質(zhì)，以增加兩板之間的摩擦力。
[0017]在基板箱體的兩側(cè)對稱設(shè)置兩個(gè)調(diào)整旋鈕，所述調(diào)整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機(jī)構(gòu)箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側(cè)對稱設(shè)置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
[0018]在進(jìn)行使用時(shí)，在Y方向滑動緊固板與Z方向移動版之間裝夾金屬薄板，緊固位置可以通過滑動Y方向滑動緊固板來進(jìn)行調(diào)整，以保證不同形式的焊縫形態(tài)以及壓緊力。基板箱體內(nèi)部的一個(gè)為Z方向移動板提供垂直升降的機(jī)構(gòu)，保證垂直升降的精度，且調(diào)整、維修方便，可以達(dá)到迅速拆裝備焊焊件的目的。通過對稱設(shè)置的調(diào)整旋鈕，通過輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸、一級齒輪、二級齒輪和支撐軸調(diào)整Z方向移動板上下移動以對焊件進(jìn)行鎖緊，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)金屬薄板位置的調(diào)整。
[0019]本發(fā)明的具體使用過程包括如下步驟:
[0020]步驟一、將Y方向滑動緊固板從基板滑軌上卸下。
[0021]步驟二、將金屬薄板放在Z方向移動板上，調(diào)整好焊縫與空心槽之間的相對位置。
[0022]步驟三、將Y方向滑動緊固板按照基板箱體上的滑動槽軌跡劃入適合焊接的位置。
[0023]步驟四、通過調(diào)整旋鈕對Z方向移動板進(jìn)行Z方向上的調(diào)節(jié)，此時(shí)是利用輸出軸、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、傳動軸以及兩級齒輪帶動支撐軸進(jìn)行向上移動，頂住Z方向移動板向上對薄板進(jìn)行快速緊固。
[0024]步驟五、進(jìn)行激光對焦及正常焊接過程。
[0025]以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，包括底座，基板箱體，Y方向滑動緊固板，調(diào)整旋鈕，Z方向移動板，空心槽，輸出軸，第一圓錐齒輪，第二圓錐齒輪，傳動軸，一級齒輪，二級齒輪，支撐軸，升降機(jī)構(gòu)箱體，其中: 在底座上設(shè)置基板箱體；在所述基板箱體上設(shè)置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，所述Y方向滑動緊固板選擇對稱設(shè)置結(jié)構(gòu)；在所述基板箱體上蓋的中部設(shè)置有Z方向移動板，在所述Z方向移動板中部設(shè)置有空心槽； 在基板箱體的兩側(cè)對稱設(shè)置兩個(gè)調(diào)整旋鈕，所述調(diào)整旋鈕與輸出軸同軸固定連接，并通過輸出軸與第一圓錐齒輪同軸固定連接，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪相嚙合，在所述第二圓錐齒輪的中部連接傳動軸，所述傳動軸的一端穿出升降機(jī)構(gòu)箱體并與一級齒輪相連，在所述一級齒輪的兩側(cè)對稱設(shè)置二級齒輪，在所述二級齒輪的中部連接支撐軸，所述支撐軸穿過基板箱體上蓋與Z方向移動板相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，所述基板箱體和Y方向滑動緊固板之間通過滑槽活動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種適用于薄板激光焊接的夾具，其特征在于，在所述Y方向滑動緊固板與基板箱體之間設(shè)置聚酯纖維布。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于薄板激光焊接的夾具，在底座上設(shè)置基板箱體；在基板箱體上設(shè)置與基板箱體滑動配合的Y方向滑動緊固板，在基板箱體上蓋的中部設(shè)置有Z方向移動板，在Z方向移動板中部設(shè)置有空心槽，在Z方向移動板下方設(shè)置垂直升降裝置，通過垂直升降裝置的調(diào)整可以改變Z方向移動板的垂直位置，用于與Y方向滑動緊固板緊密貼合以緊固其間的金屬薄板。通過使用本機(jī)構(gòu)可以有效地對不銹鋼薄板或者有色金屬薄板進(jìn)行固定，并且采用自下而上的緊固力，節(jié)省空間，采用短焦距的激光鏡片也可對工件進(jìn)行加工，并且減少夾具調(diào)節(jié)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B23K37-04, B23K26-70
【公開號】CN104668786
【申請?zhí)枴緾N201310613983
【發(fā)明人】左迪, 胡繩蓀, 申俊琦
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月26日