一种用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头的制作方法

本发明涉及一种在机械焊装夹具上使用的，用于压紧焊接构件的装置，属于焊接技术领域。

背景技术：

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术，广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电子、半导体等行业。工件在焊接过程中易发生变形，从而影响工件的装配精度，降低产品的合格率，而焊接夹具可有效抑制工件变形，故此，设计可靠高效的焊接夹具对提高产品质量具有重要意义。

然而，现有的焊接夹具在使用过程中常常出现压头面与工件板面未完全接触或者过接触的现象，此时就需要现场人员去进行调试，有些产品每个工位的夹具数量多达十几个，一个车间总共有几十乃至数百个压紧点需要调整，严重影响了工件的焊接效率。为了解决上述问题，一些工程师提出采用图1(a)所示的压紧头来压紧工件，该压紧头通过压紧弹簧的弹性作用来保持压头面与工件板面接触，其不足之处在于可靠性较差，使用一段时间后压紧弹簧容易失效，因此这种压紧头一般不在量产工装中单独使用。图1(b)给出了另一种改进的压紧头，该压紧头通过调节垫片的方式来保证压头面与工件板面接触，实际量产工装采用的比较多，这种压紧头的缺点是前期调节垫片的过程费时费力，影响了工件的焊接效率，增加了工人的劳动强度。

综上所述，现有的焊接夹具压紧头存在可靠性差、工作效率低等缺点，因此有必要加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可靠性高、操作方便的用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，以提高工件的焊接效率，降低工人的劳动强度。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，包括外壳以及自上而下依次安装在外壳的竖直通孔内的按钮、复位弹簧、递进式自锁机构和压紧组件，所述复位弹簧的上端顶在按钮上，下端与外壳固定连接，所述按钮与外壳滑动接触并由外壳顶部的向竖直通孔内部延伸的凸沿限位，所述递进式自锁机构的操作端与按钮连接，所述压紧组件包括压杆和压簧，所述压杆的上端与递进式自锁机构连接，下端与需要压紧的工件相对，所述压簧套装压杆上，压簧的下端与外壳连接，上端顶在压杆上的台阶上。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述递进式自锁机构包括环状导轨、推杆和锁止件，所述导轨固定在外壳的竖直通孔内并与竖直通孔同轴，导轨的底面设有阶梯式卡槽，所述推杆松套在导轨的中心孔中，推杆的下端两侧设有朝下的楔形突出部，所述锁止件包括环状的锁头和圆柱状的锁推件，所述圆柱状锁推件的下端与压杆相接，上端四周设有与推杆下端的楔形突出部相对应的波浪起伏切口，所述环状锁头套在锁推件的外部并与锁推件固定连接，锁头的上部设有与导轨底面上的阶梯式卡槽相对应的楔形结构。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述压杆的下端固定有与需要压紧的工件相对应的压块。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述压杆与压块之间通过螺纹连接。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述导轨的外侧设有环形凸台，所述环形凸台嵌入外壳内壁上的卡槽内。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述复位弹簧的下端与导轨固定连接。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述按钮的下表面中部设有与推杆的上端相匹配的卡槽。

上述用于焊接夹具的自动伸缩锁止压紧头，所述压杆的上端面中部设有与锁推件的下端相匹配的卡槽。

本发明利用递进式自锁机构控制压头的位移量，可有效防止工件在焊接过程中变形，提高工件的装配精度，保证产品的合格率。本发明不仅可靠性高，不易失效，而且操作方便快捷，可提高工件的焊接效率，降低工人的劳动强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1(a)和图1(b)分别是现有的两种压紧头的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的剖视图；

图4(a)是外壳的外形图；图4(b)是外壳的剖视图；

图5(a)和图5(b)分别是按钮的两个视图；

图6是复位弹簧的结构示意图；

图7是推杆的结构示意图；

图8是(a)和图8(b)分别是导轨的两个视图；

图9是(a)和图9(b)分别是锁止件的两个视图；

图10是锁头的结构示意图；

图11是锁推件的结构示意图；

图12(a)和图12(b)分别是压杆的两个视图；

图13是压簧的结构示意图；

图14是压块的结构示意图。

图中各标号为：1、按钮，2、外壳，3、推杆，4、复位弹簧，5、导轨，6、锁止件，6-1、锁头，6-2、锁推件，7、压杆，8、压簧，9、压块，10、压紧弹簧，11、垫片。

具体实施方式

本发明针对现有夹具压紧头在实际使用中存在的不足，设计了新型的压紧头，其结构主要由外壳2、驱动部分、递进式自锁机构、压紧组件组成，图2是本发明的结构示意图(三维结构图)，图3是本发明的半剖图。其中，驱动部分主要由按钮1、复位弹簧4组成；递进式自锁机构主要由推杆3、导轨5、锁止件6组成；压紧组件主要由压杆7、压簧8、压块9组成。该压紧头具有自动锁止的功能，操作十分方便。

外壳2的结构如图4(a)和图4(b)所示，它是一个圆筒状结构，竖直通孔孔为阶梯孔，用于安装驱动部分和递进式自锁机构。

驱动部分的结构如图5和图6所示，图5是按钮1的结构，图6是复位弹簧4的结构。驱动部分主要起到推动递进式自锁机构的作用。按钮1安装在筒状外壳2的竖直通孔内并由外壳2顶部的向竖直通孔内部延伸的防脱凸沿限位，按钮1的下表面中部与递进式自锁机构的推杆3紧密接触，按钮1的外缘与外壳2的竖直通孔内壁滑动连接，复位弹簧4套在递进式自锁机构的推杆3外部，复位弹簧4的上端顶在按钮1的外缘上，下端与外壳2固定连接(与推杆3的固定导轨5连接)。在使用过程中，可直接按住按钮1在外壳2的竖直通孔中上下移动并驱动递进式自锁机构运动，停止按压时，按钮1在复位弹簧4作用下恢复到原来位置(外壳2的顶部)。

图7-图11为递进式自锁机构，为本发明的核心部分，推杆3上部与按钮1紧密接触，下部设有两个楔形突出部，用于向下推动锁推件6-2，并使锁推件6-2和锁头6-1旋转一定的角度，另外推杆3穿过导轨5的竖直通孔并与导轨5滑动接触，即推杆3可在导轨5中上下移动。导轨5上面外延部分固定在外壳2内壁上的卡槽内，防止其发生移动，底面设有阶梯式卡槽，用于卡住锁头6-1，防止其发生移动，同时阶梯式卡槽的不同部位对应不同的锁止位置，可使压紧组件的压块9有不同的轴向行程。锁止件6上部分与导轨5紧密接触，具体为锁头6-1两侧向上伸出的楔形结构与导轨5底面的阶梯式卡槽接触，锁头6-1可跟随锁推件6-2旋转移动，使锁头6-1上的楔形结构顶在阶梯式卡槽的不同部位，并在阶梯式卡槽中定位，阻止下面的压杆7向上移动，从而保证伸出的压杆7能保持确定的伸出长度而不发生改变。锁推件6-2与锁头6-1固定连接，锁推件6-2上部的波浪起伏切口与推杆3下部的楔形突出部实现传动接触，即当推杆3向下压的时候，两个楔形突出部与波浪起伏切口接触，并带动锁止件6整体发生旋转，带动锁头6-1上的楔形结构向下移动直至楔形结构落入阶梯式卡槽的下一个锁止部位并被锁住，当锁头6-1伸出的楔形结构抵住在阶梯式卡槽中，则完成一次伸缩，如此循环下去，直至完成锁止件6旋转一周，后面操作，再次循环这种伸缩操作方式。

图12-图14为压紧组件部分，外壳2竖直通孔上部存在两个卡槽，一个用于限制按钮1的行程，防止其在弹簧弹性作用下脱离外壳，另一个卡住导轨5，并将导轨5完全固定住。压杆7位于外壳2竖直通孔中并可沿外壳2轴向滑动，其上端与锁止件6接触，接触方式为：压杆7上端套住锁推件6-2，下端与压块9螺纹连接，递进式自锁机构可带动压杆7向下移动，而压杆7带动压块9向下移，并达到指定位置。压簧8套在压杆7上，其下端与外壳2内壁上的梯台接触，上端与压杆7上的台阶接触，此弹簧主要作用是使下移的压紧组件在空载情况下能够向上移动，将锁止件6稳定地卡在导轨5的阶梯式卡槽中。压块9上端与压杆7螺纹连接，下端与需要压紧的工件表面接触。

本发明的工作方式为：当按住按钮1时，按钮1带动推杆3往下移动，推杆3推动锁止件6在外壳2中移动，同时锁止件6也带动压杆7向下移动，同样压头9跟着向下移动，当锁止件6向下移动到一定距离时，锁止件6在推杆3下部楔形突出部和导轨5的阶梯式卡槽的作用下发生旋转，在压簧8的弹性作用下，将锁头6-1顶在阶梯式卡槽中的下一个锁止部位，移动结束，相应压紧组件发生了向下的移动，且按钮1在复位弹簧4的弹性作用下恢复到原来位置。每按压一次按钮1，压紧组件发生一次位移，直至锁止件6旋转一周，压紧组件恢复到原来的位置，再次操作，重复此类运动。

本发明的优点：

1、压头9行程有级可调，而且工作可靠，不易失效；

2、操作方便快捷，省时省力。