专利名称：一种低速旋转激光焊接夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低速旋转激光焊接夹具，可使工件低速旋转(几分钟一转)进行激光焊接。
背景技术：
通常，一些小的精密零件连接采用激光焊接方法实现，工件是旋转体，焊接时要求工件勻速旋转然后焊接一圈。而焊接设备激光焊接机打点方向是固定的，打点速度调节范围小，如果直接用手拨或摇手柄转动工件焊接，虽然夹具简单，但操作工人劳动强度大，不能保证勻速转动，焊点均勻性无法保证；而如果采用一般微型低速电机直接驱动工件转动的方式，工件转速与激光打点速度不匹配，不能满足工件焊接技术要求，配置减速器又会大大增加成本，因此有必要改进。发明内容
本发明解决的技术问题提供一种可无级调速、易操作、低成本、高可靠性的低速旋转激光焊接夹具，实现不同直径和长度的小型精密零件的旋转焊接。
本发明采用的技术方案一种低速旋转激光焊接夹具，包括夹具体，所述夹具体上设有调节工件转速的调速机构，驱动工件旋转的传动机构以及工件的定位夹紧机构，所述调速机构包括摩擦轮和传动盘，通过摩擦轮在传动盘的半径内连续任意移动来调整传动盘的转速，传动盘驱动传动机构旋转，所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件旋转实现激光焊接。
其中，所述传动机构为转动轴，所述传动盘设于转动轴一端，转动轴另一端固定工件。
其中，所述定位夹紧机构包括定位套、夹紧套、轴和移动架，所述定位套安装在转动轴另一端且将工件一端定位，所述工件另一端通过压紧套压紧，所述压紧套安装在轴一端，轴依靠安装在移动架上的轴承支撑，所述移动架能够沿设置在夹具体上的导轨左右移动。
进一步地，所述夹具体上设有丝杆，所述丝杆一端穿过夹具体一端，所述丝杆穿过夹具体端设有手轮，所述丝杆上设有与其相适配的丝杆螺母，所述丝杆螺母与移动托架一端固定连接，所述移动托架上设有轴架，所述轴架上设有供丝杆通过的大孔，所述转速标尺固定连接在夹具体上，电机设于移动托架另一端，所述电机输出轴通过联轴器与传动轴一端连接，所述传动轴上设有摩擦轮，所述传动轴另一端通过安装在轴架上的轴承支撑，所述传动盘固定在与传动轴垂直设置的转动轴一端，所述摩擦轮与传动盘紧密接触且驱动传动盘旋转。
进一步地，所述转动轴另一端制成四方状，所述定位套套装在四方状转动轴头上； 所述轴一端也制成四方状，所述压紧套套装在四方状轴头上。
进一步地，所述丝杆两端通过轴套与夹具体相适配且可在轴套内旋转，所述丝杆两端靠夹具体上的立板支撑。
进一步地，所述手轮上设有手柄。
本发明与现有技术相比工件旋转速度低，满足精密焊接，无级调速范围大，可通用，成本低。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1描述本发明的一种实施例。
一种低速旋转激光焊接夹具，包括夹具体17，所述夹具体17上设有调节工件18转速的调速机构，驱动工件18旋转的传动机构以及工件18的定位夹紧机构，所述调速机构包括摩擦轮7和传动盘8，通过摩擦轮7在传动盘8的半径内连续任意移动来调整传动盘8的转速，传动盘8驱动传动机构旋转，所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件18旋转实现激光焊接。
具体说，所述传动机构为转动轴12，所述传动盘8设于转动轴12 —端，转动轴12 另一端固定工件18。所述定位夹紧机构包括定位套13、夹紧套14、轴15和移动架16，所述定位套13安装在转动轴12另一端且将工件18 —端定位，所述工件18另一端通过压紧套 14压紧，所述压紧套14安装在轴15 —端，轴15依靠安装在移动架16上的轴承支撑，所述移动架16能够沿设置在夹具体17上的导轨左右移动。
进一步地，所述夹具体17上设有丝杆3，所述丝杆3 —端穿过夹具体17 —端，所述丝杆3穿过夹具体17端设有手轮2，所述丝杆3上设有与其相适配的丝杆螺母4，所述丝杆螺母4与移动托架6 —端固定连接，所述移动托架6上设有轴架5，所述轴架5上设有供丝杆3通过的大孔，所述转速标尺9固定连接在夹具体17上，电机11设于移动托架6另一端，所述电机11输出轴通过联轴器与传动轴10 —端连接，所述传动轴10上设有摩擦轮7， 所述传动轴10另一端通过安装在轴架5上的轴承支撑，所述传动盘8固定在与传动轴10垂直设置的转动轴12—端，所述摩擦轮7与传动盘8紧密接触且驱动传动盘8旋转。所述转动轴12另一端制成四方状，所述定位套13套装在四方状转动轴头上；所述轴15 —端也制成四方状，所述压紧套14套装在四方状轴头上。所述丝杆3两端通过轴套与夹具体17相适配且可在轴套内旋转，所述丝杆C3)两端靠夹具体17上的立板支撑。所述手轮2上设有手柄1。
本发明的工作原理是通过手工摇动手柄1驱使手轮2旋转，同步带动丝杆3转动，通过丝杆3的转动，实现丝杆螺母4移动，带动摩擦轮7移动，改变其在传动盘8端面的径向位置，即改变了传动盘8的工作半径r2，调节了传动盘8的传动比i78，通过摩擦轮7(设定旋转半径为巧)位置对应转速标尺9的刻线值，可以知道调节达到的工件转速n2。电机 11 (设定转速为Ii1)转动时，摩擦轮7同步转动，靠其摩擦力驱动传动盘8旋转，从而实现工件18的旋转。工件18旋转时，从与旋转轴垂直方向来的激光束就可以每次打在工件18圆周最高点进行焊接。
本发明的特征在于采用摩擦轮7和传动盘8调速方式，摩擦轮7可以在传动盘8的半径内连续移动至任意位置，所以可以实现无级调速，且传动比比较大，可达十几倍，假定摩擦轮7和传动盘8接触点无滑动，只是滚动，忽略滑差率，则该点线速度相等，根据机械原理，传动比i78 = Vn2 = T2Zr1^fmr1 = 4，r2 = 60，那么i78 = 15。选用低速微电机 11 (假如ni = 1转/分钟)，工件的转速n2最小可到十几分钟一转，由上可得n2 = Vi78 = 1/15(转/分钟)。并且设计转速标尺9，可以知道具体使用时调节达到的工件转速。转速标尺9上的刻度值η与r2的对应关系是η =(巧· H1) /r2，r2 = ρ · α /360°，ρ为丝杆3的导程，α为从零基准调速时手轮2转过的总角度值。转速标尺9的固定安装位置要与巧对应。设计上考虑通用性，对不同直径和长度尺寸规格的工件，只要调整传动盘8转速，更换定位套13和夹紧套14，平移移动架16就可以实现加工。
使用方法根据工件18的需焊接直径大小，通过计算或经验确定工件18需要的焊接转速，据此调节。焊接一圈需要的时间根据激光打点频率f、激光光斑半径r、焊接要求的光斑间距与光斑直径比例系数k、工件焊接直径d计算，所需时间t = cU/(2rkf · 60)，假如d = 64mm, r = 0. 4_，k = 0. 5，f = 2次/秒，那么t = 4. 18分钟。工件18装入定位套13，利用螺杆让移动架16移动，推动压紧套14压紧工件18。手摇手轮2，丝杆3转动，使丝杆螺母4、轴架5、移动托架6、传动轴10移动，实现摩擦轮7移动，此时通过摩擦轮7位置所对应的转速标尺9的刻线值，可以知道调节达到的工件转速；调到需要值。接着启动电机11，电机轴带动传动轴10、摩擦轮7转动，摩擦轮7的摩擦力带动传动盘8旋转，传动盘 8将运动传递到转动轴12，转动轴12的四方轴带动定位套13转动，定位套13带动工件18 旋转，同时启动激光焊接机在需要焊接的部位19进行焊接。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.一种低速旋转激光焊接夹具，包括夹具体(17)，其特征在于所述夹具体(17)上设有调节工件(18)转速的调速机构，驱动工件(18)旋转的传动机构以及工件(18)的定位夹紧机构，所述调速机构包括摩擦轮(7)和传动盘(8)，通过摩擦轮(7)在传动盘(8)的半径内连续任意移动来调整传动盘(8)的转速，传动盘(8)驱动传动机构旋转，所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件(18)旋转实现激光焊接。
2.根据权利要求1所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述传动机构为转动轴(12)，所述传动盘(8)设于转动轴(1 一端，转动轴(1 另一端固定工件(18)。
3.根据权利要求1所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述定位夹紧机构包括定位套(13)、夹紧套(14)、轴(15)和移动架(16)，所述定位套(13)安装在转动轴(12) 另一端且将工件(18) —端定位，所述工件(18)另一端通过压紧套(14)压紧，所述压紧套 (14)安装在轴(1 一端，轴(1 依靠安装在移动架(16)上的轴承支撑，所述移动架(16) 能够沿设置在夹具体(17)上的导轨左右移动。
4.根据权利要求2或3所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述夹具体(17) 上设有丝杆(3)，所述丝杆C3) —端穿过夹具体(17) —端，所述丝杆(3)穿过夹具体(17) 端设有手轮O)，所述丝杆C3)上设有与其相适配的丝杆螺母G)，所述丝杆螺母(4)与移动托架(6) —端固定连接，所述移动托架(6)上设有轴架(5)，所述轴架( 上设有供丝杆 (3)通过的大孔，所述转速标尺(9)固定连接在夹具体(17)上，电机(11)设于移动托架(6) 另一端，所述电机(11)输出轴通过联轴器与传动轴(10) —端连接，所述传动轴(10)上设有摩擦轮(7)，所述传动轴(10)另一端通过安装在轴架( 上的轴承支撑，所述传动盘(8) 固定在与传动轴(10)垂直设置的转动轴(1 一端，所述摩擦轮(7)与传动盘(8)紧密接触且驱动传动盘(8)旋转。
5.根据权利要求4所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述转动轴(1 另一端制成四方状，所述定位套(1 套装在四方状转动轴头上；所述轴(1 一端也制成四方状，所述压紧套(14)套装在四方状轴头上。
6.根据权利要求5所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述丝杆C3)两端通过轴套与夹具体(17)相适配且可在轴套内旋转，所述丝杆C3)两端靠夹具体(17)上的立板支撑。
7.根据权利要求6所述的低速旋转激光焊接夹具，其特征在于所述手轮( 上设有手柄(1)。
全文摘要
提供一种低速旋转激光焊接夹具，包括夹具体，所述夹具体上设有调节工件转速的调速机构，驱动工件旋转的传动机构以及工件的定位夹紧机构，所述调速机构包括摩擦轮和传动盘，通过摩擦轮在传动盘的半径内连续任意移动来调整传动盘的转速，传动盘驱动传动机构旋转，所述传动机构驱动被定位夹紧机构夹持的工件旋转实现激光焊接。采用本发明后，工件旋转速度低，满足精密焊接，无级调速范围大，可通用，成本低。
文档编号B23K26/20GK102513710SQ201110413528
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者于宏, 刘利勇, 曹宏斌, 王维清 申请人:陕西宝成航空仪表有限责任公司