一种固定夹具、激光焊接设备以及激光焊接工艺的制作方法

本发明涉及一种固定夹具、激光焊接设备以及激光焊接工艺。

背景技术：

端盖是安装在电机等机壳后面的一个后盖，对电机机壳内部的零件起着防尘保护作用以及确定转子轴的空间位置，保证转子与定子的间隙。端盖上常配有电刷，电刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体。即与电机转子相连使其能够通电，使电机能一直持续的转动。

现有的端盖上设有插脚，插脚与电刷之间是通过焊接连接固定的，通过焊接的方式要求操作人员需要一定的焊接水平，从而保证焊接过程中不会烫坏端盖。而且通过人工焊接，其效率低下，故有人提出通过激光实现焊接操作，但是现有端盖无法通过夹具进行固定，无法满足激光焊接的需求，故急需一个可以固定端盖的夹具。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种固定夹具、激光焊接设备以及激光焊接工艺。

本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固定夹具、激光焊接设备以及激光焊接工艺，其中，包括固定有端盖的第一料带、固定座、第一压块以及第一驱动源，端盖内设有电刷，固定座与第一压块之间设有第一通道，第一压块位于固定座的上方且与第一驱动源联动，第一驱动源带动第一压块朝向固定座运动，第一压块内设有与第一通道连通的凹腔。

首先通过自动化设备，将端盖固定在第一料带上，然后将电刷固定在端盖上，最后通过固定夹具将第一料带固定，通过固定后的第一料带，可以实现激光焊接的效果，此处具体通过第一驱动源带动，先将第一通道打开，然后第一料带穿过第一通道，再通过第一驱动源运动，实现夹紧固定的效果，此时，激光焊接机构可以通过凹腔实现激光焊接的效果。此处端盖可以呈阵列分布在第一料带上，此处具体的阵列方式可以根据实际需求选择。

其中，凹腔内设有呈阵列分布的凹槽，凹槽与第一通道连通。

采用凹槽的设置，每个凹槽对应一个端盖，进一步实现精准定位的效果，而且激光焊接过程中，不易破坏到第一料带其余位置，在增加固定效果的同时，还起到了保护作用。此处位于第一料带上的端盖还可以穿过凹槽伸入至凹腔内，进一步提高加工过程中的精准定位。

其中，还包括导向座，导向座上设有与第一通道共面的导向通道。

通过导向座的设置，使得第一料带在运动过程中起到一个导向运输的效果。

其中，导向座上设有第二压块以及第二驱动源，第二压块位于导向座的上方且与第二驱动源联动，第二驱动源带动第二压块朝向导向座运动。

第二压块的设置，进一步提高第一料带固定的稳定性，通过第一压块与第二压块配合，从而实现了整体的固定效果。

其中，还包括抽拉机构，抽拉机构与导向座联动。

通过抽拉机构的设置，使得在使用过程中，形成抽拉的效果，使得第一料带运转更为方便。

一种激光焊接装置，其中，包括上述的一种固定夹具以及振镜式激光焊接机构，振镜式激光焊接机构包括激光头，激光头位于第一压块的上方。

通过此种结构的设置，振镜式激光头可以将一个阵列内的端盖与电刷实现激光焊接的效果，相对于单点式的焊接方式，此种结构焊接效率大大提高。

其中，还包括固定架、第一料盘以及第二料盘，第一料带缠绕在第一料盘上，第一料盘与第二料盘分别位于固定架的两端上，焊接完成的第一料带缠绕在第二料盘上。

采用两个料盘的设置，即形成了一个料盘上料，另外一个料盘收料，形成了快速加工的效果，此处当第二料盘将焊接完成的第一料带缠绕固定，即可实现整体的加工效果。

其中，第一料盘上设有第三驱动源，第三驱动源带动第一料盘运动；第二料盘上设有第四驱动源，第四驱动源驱动第二料盘转动。

第三驱动源与第四驱动源带动对应的料盘转动，从而实现整体的运动效果，此处第三驱动源带动第一料盘转动，将第一料带从第一料盘内分离，第四驱动源则是将焊接完成的第一料盘缠绕在第二料盘内。

其中，还包括第三料盘，第一料带上设有第一包装带，第一包装带缠绕在第三料盘上。

第一包装带的设置，包装在电刷固定在端盖内时，不易发生脱落，起到一个保护的效果。此处第一包装带在第三料盘收集后，还可以继续重复利用，从而形成了环保效果。

其中，还包括第四料盘，第四料盘上设有第二包装带，第二包装带贴附在焊接完成的第一料带上。

第二包装带的设置，起到一个隔离保护的效果，使得第二料盘内的第一料带，固定更为方便。

其中，还包括第一红外感应装置，第一红外感应装置的射线与第一料带的运动轨迹存在交集。

通过第一红外感应装置的设置，起到一个保护效果，防止在加工过程中，发生物料的缺少，影响到整体的加工效果。

其中，还包括吸烟机构，吸烟机构包括吸烟头，吸烟头位于第一压块的一侧上。

通过吸烟头的设置，使得激光焊接产生的有毒气体，可以通过吸烟头进行抽取，然后通过吸烟机构内部形成净化处理的效果，最后将无害的气体排放至空气中，起到一个环保的作用。

其中，本激光焊接设备通过plc控制。

采用plc控制，整个激光焊接控制更为方便。

一种激光焊接工艺，其中，包括上述的一种激光焊接装置，其焊接步骤为：

a：放置：第一料带穿过第一通道以及导向通道；

b：激光焊接：进行激光焊接；

c：收料：将第二料带收集。

通过此种焊接工艺的设置，使得整体在加工过程中，更为方便，实现自动化操作，提高整体的工作效率，操作人员仅需关注上料、下料的问题，无任何操作难度，降低人工成本的同时，提高整体的产能。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1的侧视图；

图3是本发明实施例1中第一料带的主视图；

图4是本发明实施例1中第一料带的侧视图；

图5是本发明实施例2的主视图；

图6是本发明实施例2中固定架的俯视图；

图7是本发明实施例2使用状态的主视图；

图8是本发明实施例2中固定夹具的结构示意图；

图9是本发明实施例3的主视图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1-4所示，一种固定夹具，包括第一料带10、固定座11、第一压块12、第一驱动源13、导向座14、第二压块15、第二驱动源16以及抽拉机构17。

第一料带10上设有若干个呈阵列分布的端盖101，每个端盖101上均固定有两个电刷102，此处端盖101在第一料带10上的阵列分布，可以根据实际需求选择，可以为每行等间距设置四个端盖101，也可以每行等间距设置五个端盖101，采用料带加工的方式，使得整体自动化操作更为方便，此外，电刷102也是通过自动化设备安装在端盖101内的。

固定座11的下方与工作台配合，实现固定在工作台上的固定效果。第一压块12位于固定座11的上方，且第一压块12与固定座11之间形成了第一通道111，此处第一通道111主要用于第一料带10穿过，然后通过第一压块12下压，实现第一料带10的固定效果。此处第一压块12具体通过与第一驱动源13配合，实现联动效果，第一驱动源13位于固定座11内，通过连接杆穿过固定座11的上方与第一压块12联动。第一驱动源13带动第一压块12垂直固定座11上下往复运动，即驱动第一压块12向上运动时，使得第一通道111的尺寸变大，即可实现第一料带10穿过的效果，当驱动第一压块12向下运动时，第一通道111的尺寸变小，实现第一压块12与第一料带10的压覆效果，使得在激光焊接过程中，第一料带10不易发生移动。

第一压块12上设有凹腔121，凹腔121具体与第一通道111连通，使得激光可以穿过凹腔121与位于第一通道111内的第一料带10配合，实现第一料带10上的端盖101与电刷102实现焊接效果。进一步，此处凹腔121内设有呈阵列分布的凹槽122，此处凹槽122行向上的数量与第一料带10上的每行数量一致，即保证在整体在焊接过程中，焊接的精准度，此处需要说明的是，当第一压块12下压与第一料带10配合时，端盖101可以从凹槽122伸入至凹腔121内，此时第一料带10的其余位置均被凹腔121的底面遮挡，此种结构设置，保证了在自动化操作过程中，每一个凹槽122对应一个端盖101，实现精准定位的效果，而且端盖101可以伸入至凹腔121内，进一步提高整体的固定效果，实现精准定位，保证激光焊接的高精度。此外，通过凹腔121底面的遮挡，起到了保护效果，不易破坏到第一料带10其余位置，凹腔121底面还增加了与第一料带10的接触面积，从而进一步提高第一料带10整体固定的稳定性。

进一步，此处为了提高第一料带10在第一通道111上的稳定性，固定座11上还设有四个第一导向块112，第一导向块112两两一组，形成与第一料带10适配的间距，其中一组位于第一压块12的一侧，另一组位于第二压块15的另一侧上。

导向座14位于固定座11的另一侧上，此处导向座14同样也是固定在工作台上，导向座14的顶面与固定座11的顶面为共面设置。第二压块15与导向座14之间形成了导向通道141，此处导向通道141与第一通道111两者为共面设置，也可以认为导向通道141位于第一通道111的横向延伸方向上，第一料带10穿过第一通道111后，再穿过导向通道141，从而实现了第一料带10的固定导向效果，形成自动化操作。

第二压块15与第二驱动源16也为联动设置，第二驱动源16位于导向座14内，然后通过连接杆穿过导向座14与第二压块15连接形成联动效果，即第二驱动源16带动第二压块15垂直固定座11上下往复运动，即驱动第二压块15向上运动时，使得导向通道141的尺寸变大，即可实现第二料带穿过的效果，当驱动第二压块15向下运动时，导向通道141的尺寸变小，实现第二压块15与第一料带10的压覆效果，使得在激光焊接过程中，第一料带10形成两端固定的效果，提高第一料带10的固定强度。

抽拉机构17包括抽拉驱动源171，抽拉驱动源171下侧面与工作台为滑动设置，其上侧面与导向座14连通，通过抽拉驱动源171朝向固定座11方向，形成往复运动效果。通过此种设置，当第一压块12解除与第一料带10的固定结构时，此时第二压块15继续固定第一料带10，抽拉机构17工作，即可拉动第一料带10运动，从而实现第一料带10的自动化操作效果。第二压块15解除与第一料带10的固定结构，然后抽拉机构17朝向固定座11一侧运动，由于此时第一料带10无固定效果，即可轻松的从导向通道141滑出，从而实现下一个工序的操作效果。

进一步，为了提高第一料带10的滑动效果，此处导向座14上也可以设置六个第二导向块142，六个第二导向块142两两一组，形成三组等间距结构，然后实现了第一料带10的滑动导向效果。

首先通过自动化设备，将端盖101固定在第一料带10上，然后将电刷102固定在端盖101上，最后通过固定夹具将第一料带10固定，通过固定后的第一料带10，激光焊接机构可以通过凹腔121内的凹槽122实现激光焊接的效果，实现端盖101与电刷102之间的激光焊接效果，全程操作人员仅需要控制进料与出料的工作，提高了整体的加工效率。

实施例2：

参照附图5-8所示，一种激光焊接装置，包括固定夹具20、振镜式激光焊接机构21、固定架22、第一料盘23、第二料盘24、第三料盘25以及第四料盘26。

固定夹具20已经在实施例1中详细赘述，故本实施例中不多加赘述。

固定架22固定在工作台上，固定架22位于固定夹具20整体的上方，左端上设有第一料盘23以及第三料盘25，其右端上设有第二料盘24以及第四料盘26。此处第一料盘23、第三料盘25均位于固定架22左端的上方，第二料盘24、第四料盘26均位于固定架22右端的上方。进一步，为了提高加工过程中的稳定性，防止发生缺料现象，此处靠近第二料盘24一侧的固定架22上设有第一红外感应装置221，第一红外感应装置221的射线与第一料带10的运动轨迹存在交集，通过第一红外感应装置221的设置，起到一个保护效果，防止在加工过程中，发生缺料现象，影响到整体的加工效果。需要说明的是，此处第一红外感应装置221可以为红外感应。此处，靠近第一料盘23一侧上也可以设有第二红外感应装置，第二红外感应装置感应第一料带10的物料位置。

第一料盘23内设有缠绕式固定的第一料带10，此处需要说明的是，固定在第一料带10上的电刷仅是固定在端盖上，很容易发生脱落，故此处第一料带10的表面上设有第一包装带103，通过第一包装带103的设置，使得电刷固定在端盖上，不易发生脱落现象。此处第一包装带103可以为塑料黏膜或者为纸带设置，使用者可以根据实际需求进行选择。此外，第一料盘23上设有第三驱动源231，通过第三驱动源231工作，带动第一料盘23转动，使得第一料带10与第一料盘23分离。第三料盘25位于第一料盘23的一侧上，即当第三驱动源231在工作过程中，第一料带10朝向固定夹具20一侧运动，依附在第一料盘23上的第一包装带103缠绕在第三料盘25上，从而实现废料收集的效果，在使用过程中，不易发生第一包装带103干涉到第一料带10的输送效果。进一步，此处第三料盘25上还设有带动第三料盘25转动的第五驱动源251。

第二料盘24与第四料盘26位于固定架22的另一侧上，即位于导向座14的一侧上。第二料盘24主要用于收集焊接完成的第一料带10（即第一料带10内的电刷102与端盖101实现焊接固定），第四料盘26内设有第二包装带261，当焊接完成的第一料带10穿过导向座14后，此时，第二包装带261依附在第一料带10上，然后通过第二料盘24转动，从而实现收料效果，第二料盘24上设有第四驱动源241，通过第四驱动源241工作，使得第二料盘24转动，从而实现了整体的收料。此处需要说明的是，第四料盘26由于重力与第四驱动源241的作用，可以实现自动转动效果，故可以省去一个动力源。此处需要说明的是，由于第二料盘24在转动过程中，随着第一料带10在第二料盘24上的缠绕，其加工段对应的第二料盘24的圆心角也会发生变化，如果单单通过第二驱动源16实现驱动，其控制的精准度较低，很难实现精准转动的效果，故本实施例通过了抽拉机构17，提高了整体的精度，保证第一料带10上的每个端盖101均可实现焊接效果，不会发生偏差。

振镜式激光焊接机构21包括激光头211，激光头211位于凹腔121的上方，激光头211通过振镜式结构，可以在特定的区域内，实现区域内的焊接效果，即激光头211可以将凹腔121内的端盖101实现与电刷102之间的焊接效果。通过此种结构的设置，振镜式激光头211可以将一个阵列内的端盖101与电刷102实现激光焊接的效果，相对于单点式的焊接方式，此种结构焊接效率大大提高。

进一步，此处为了提高整体的环保效果，此处还包括抽烟机构27，抽烟机构27包括吸烟头271，吸烟头271位于第一压块12的一侧上。通过吸烟头271的设置，使得激光焊接产生的有毒气体，可以通过吸烟头271进行抽取，然后通过吸烟机构内部形成净化处理的效果，最后将无害的气体排放至空气中，起到一个环保的作用。

此外，本激光焊接设备整体通过plc控制。采用plc控制，整个激光焊接控制更为方便。

其具体的加工步骤为，首先第一料带10前端为空白段，即无安装端盖，空白段穿过第一通道111以及导向通道141，此时，依附在第一料带10上的第一包装带103与第三料盘25连接，第四料盘26上的第二包装带261与空白段配合，两者配合后，空白段与第二料盘24配合，然后控制整个设备运行，当第一料带10上的端盖进入至第一通道111内时，第一压块12与第二压块15同时向下运动，实现夹紧效果，振镜式激光焊接机构21上的激光头211进行焊接，焊接完成后，第一压块12释放，然后抽拉机构17动作，带动第一料带10运动，实现下个工位动作，此时，第二压块15释放，抽拉机构17复位，再次实现第二压块15的下压固定，此时位于导向通道141上的多余一段，可以通过第二料盘24上的驱动源形成转动收料效果。

实施例3：

参照附图9所示，一种激光焊接工艺，包括一种激光焊接装置，此处激光焊接装置的具体结构已经在实施例2中详细描述，故此处不多加赘述。

其焊接步骤为：

a：放置：第一料带穿过第一通道以及导向通道；

b：激光焊接：进行激光焊接；

c：收料：将第二料带收集。

首先第一料带10前端为空白段，即无安装端盖，空白段穿过第一通道以及导向通道，此时，依附在第一料带10上的第一包装带103与第三料盘25连接，第四料盘26上的第二包装带261与空白段配合，两者配合后，空白段与第二料盘24配合，然后控制整个设备运行，当第一料带10上的端盖101进入至第一通道内时，第一压块与第二压块同时向下运动，实现夹紧效果，振镜式激光焊接机构21上的激光头211进行焊接，焊接完成后，第一压块释放，然后抽拉机构动作，带动第一料带10运动，实现下个工位动作，此时，第二压块释放，抽拉机构复位，再次实现第二压块的下压固定，此时位于导向通道上的多余一段，可以通过第二料盘24上的驱动源形成转动收料效果。

进一步，此处为了防止第二料盘24过度转动，导致整体在加工过程中发生第一料带10的拉断事故，故此处在转动的过程中，可以有一定的余量，从而防止事故的发生。本实施例中第二料盘24的转动频率可以根据时间限定。

通过此种焊接工艺的设置，使得整体在加工过程中，更为方便，实现自动化操作，提高整体的工作效率，操作人员仅需关注上料、下料的问题，无任何操作难度，降低人工成本的同时，提高整体的产能。