一种控制激光焊接变形的装置的制作方法

1.本发明属于激光焊接治具技术领域，涉及一种控制激光焊接变形的装置。


背景技术：

2.激光焊接技术被广泛应用于工业制造中，薄板工件在激光焊接过程中容易发生变形，所以目前存在一些控制激光焊接变形的方法或者工装。
3.例如一种cn202011428048.4的发明专利，公开了一种抑制激光焊接变形的方法，所述方法包括使用一种抑制激光焊接变形的装置，所述装置包括焊接用激光焊接头、用于夹持待焊接试样的试样夹具、移动结构、用于对激光焊接的焊缝处进行冷却的热沉结构以及用于与待焊接试样的表面接触的超声振动结构，所述方法包括在焊接过程中，移动结构承载试样夹具和试样移动，而激光焊接头、热沉结构以及超声振动结构均固定不动；或者是移动结构承载激光焊接头、热沉结构以及超声振动结构移动，而试样夹具和试样固定不动。
4.由于工件在焊接时存在内应力变形，工装夹紧工件时工件很难在夹紧的情况下释放内应力，导致激光焊接时工件产生比较大的变形。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种控制激光焊接变形的装置。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种控制激光焊接变形的装置，包括：
7.治具机构，所述治具机构包括用于承载一工件的第一治具以及用于承载另一工件的第二治具；
8.驱动杆，所述驱动杆可移动地贯穿所述第一治具与所述第二治具，所述驱动杆的一端从所述第一治具的外侧面穿出并且套设有弹性件，所述驱动杆的另一端从所述第二治具的外侧面穿出；
9.第一夹紧机构，所述第一夹紧机构可移动地与所述驱动杆的一端连接，所述弹性件与所述第一夹紧机构抵触连接，并且在夹紧时所述弹性件向所述第一夹紧机构施加朝向所述第一治具的弹性夹紧力；
10.第二夹紧机构，所述第二夹紧机构与所述驱动杆的另一端联动连接；
11.所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构分别位于所述治具机构的两侧，所述驱动杆可以驱动所述第二夹紧机构朝所述第一夹紧机构移动从而使所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构分别靠近所述第一治具的外侧面以及所述第二治具的外侧面。
12.较佳的，所述驱动杆的另一端设置有外螺纹部，所述第二夹紧机构设置有螺母块，所述螺母块与所述外螺纹部连接，当所述驱动杆转动时通过所述外螺纹部驱动所述第二夹紧机构移动。
13.较佳的，所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构均包括支架以及至少一个夹紧块，所述夹紧块与所述支架铰接。
14.较佳的，所述弹性件与所述第一夹紧机构的所述支架抵触连接，所述螺母块与所述第二夹紧机构的所述支架固定连接。
15.较佳的，所述夹紧块设置为瓦片状结构，并且所述夹紧块具有两个用于与工件抵触连接的夹紧部。
16.较佳的，还包括底板，所述第一治具与所述第二治具与所述底板固定连接，并且所述底板还设置有至少一个快速夹钳，所述快速夹钳设置有可压在所述第一治具与所述第二治具上的压紧块。
17.较佳的，所述第一治具的外侧面设置有至少一个第一弹性复位件，所述第二治具的外侧面设置有至少一个第二弹性复位件，当所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构松开工件时所述第一弹性复位件推动所述第一夹紧机构复位并且所述第二弹性件推动所述第二夹紧机构复位。
18.较佳的，所述第一治具与所述第二治具之间具有焊接区域。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.1、该装置能够在工件焊接时实现弹性夹紧的效果，让工件释放内应力，从而有效的控制工件在激光焊接时的变形。
21.2、通过驱动杆的动作能够让第一夹紧机构与第二夹紧机构同步夹紧两个工件的侧部或者松开两个工件，这样便于取放工件。
22.3、夹紧块的数量可以设置为两个，两个夹紧块位于支架的两端且均可以抵住工件，这样能够增加与工件的接触面，让第一夹紧机构与第二夹紧机构能够均匀地顶住工件，确保夹紧力分布均匀。
23.4、第一夹紧机构与第二夹紧机构能够顶住工件的侧部从而夹住两个工件，快速夹钳能够通过压紧块压在工件的上表面，所以通过第一夹紧机构、第二夹紧机构以及两个快速夹钳能够彻底固定住工件从而限制工件移动。
附图说明
24.图1为本发明的控制激光焊接变形的装置的结构示意图。
25.图2为本发明的控制激光焊接变形的装置去掉底板后的俯视。
26.图3为本发明的治具机构、第一夹紧机构以及第二夹紧机构的连接关系示意图。
27.图4为本发明的控制激光焊接变形的装置固定住两个工件时的示意图。
28.图中，100、治具机构；110、第一治具；120、第二治具；130、第一弹性复位件；140、第二弹性复位件；200、驱动杆；210、弹性件；220、螺母块；300、第一夹紧机构；400、第二夹紧机构；500、支架；600、夹紧块；610、夹紧部；700、底板；710、快速夹钳；720、压紧块。
具体实施方式
29.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
30.如图1-4所示，一种控制激光焊接变形的装置，包括：治具机构100、驱动杆200、第一夹紧机构300以及第二夹紧机构400；所述治具机构100包括用于承载一工件的第一治具110以及用于承载另一工件的第二治具120；所述驱动杆200可移动地贯穿所述第一治具110
与所述第二治具120，所述驱动杆200的一端从所述第一治具110的外侧面穿出并且套设有弹性件210，所述驱动杆200的另一端从所述第二治具120的外侧面穿出；所述第一夹紧机构300可移动地与所述驱动杆200的一端连接，所述弹性件210与所述第一夹紧机构300抵触连接，并且在夹紧时所述弹性件210向所述第一夹紧机构300施加朝向所述第一治具110的弹性夹紧力；所述第二夹紧机构400与所述驱动杆200的另一端联动连接；所述第一夹紧机构300与所述第二夹紧机构400分别位于所述治具机构100的两侧，所述驱动杆200可以驱动所述第二夹紧机构400朝所述第一夹紧机构300移动从而使所述第一夹紧机构300与所述第二夹紧机构400分别靠近所述第一治具110的外侧面以及所述第二治具120的外侧面。
31.第一夹紧机构300位于第一治具110的外侧，第二夹紧机构400位于第二治具120的外侧，第一夹紧机构300可以相对于驱动杆200移动，第二夹紧机构400与驱动杆200联动连接，且第二夹紧机构400与驱动杆200的运动方向相反。当驱动杆200移动时能够驱动第二夹紧机构400靠近或者远离第一夹紧机构300，而第一治具110与第二治具120实际上位于第一夹紧机构300和第二夹紧机构400之间，所以通过驱动杆200能够驱动第一夹紧机构300以及第二夹紧机构400分别朝第一治具110以及第二治具120移动，从而夹住第一治具110与第二治具120上的工件；反之则松开工件。
32.驱动杆200通过弹性件210支撑住第一夹紧机构300，并且第一夹紧机构300与第二夹紧机构400能够起到弹性夹紧的效果，使得第一夹紧机构300通过弹性件210实现浮动从而让工件释放内应力。
33.所述第一治具110与所述第二治具120之间具有焊接区域，在夹紧时第一夹紧机构300与第二夹紧机构400推动两个工件朝着焊接区域靠拢，其中，两个工件连接的位置位于焊接区域。
34.在夹紧时，两个工件分别放置在第一治具110与第二治具120上，其中两个工件的内侧抵接在一起准备焊接，驱动杆200的一端通过弹性件210支撑住第一夹紧机构300，而驱动杆200能够驱动第二夹紧机构400朝第一夹紧机构300移动，使得第一夹紧机构300与第二夹紧机构400的间距缩小，所以第一夹紧机构300与第二夹紧机构400分别朝着第一治具110与第二治具120移动，直至第一夹紧机构300以及第二夹紧机构400分别与两个工件的外侧抵触连接，从而夹住两个工件；焊接时工件因为释放内应力推动第一夹紧机构300克服弹性件210的弹力从而移动，这样能够在夹紧工件的基础上让产品释放内应力，从而在激光焊接时控制工件的变形。
35.此外，通过驱动杆200的动作能够让第一夹紧机构300与第二夹紧机构400同步夹紧两个工件的侧部或者松开两个工件，这样便于取放工件。
36.如图1-3所示，所述驱动杆200的另一端设置有外螺纹部(图中未画出)，所述第二夹紧机构400设置有螺母块220，所述螺母块220与所述外螺纹部连接，当所述驱动杆200转动时通过所述外螺纹部驱动所述第二夹紧机构400移动。
37.螺母块220具有与外螺纹部适配的螺纹孔，并且螺母块220与外螺纹部通过螺纹连接，当驱动杆200旋转时能够通过螺母块220驱动第二夹紧机构400沿着驱动杆200的轴向移动，进而通过驱动杆200的正反旋转夹紧工件或者松开工件。
38.需要补充的是，在实际结构中，第一夹紧机构300、第一治具110以及第二治具120均开设有大于驱动杆200直径的通孔，这样能够让驱动杆200自由的移动或者转动。
39.所述第一夹紧机构300与所述第二夹紧机构400均包括支架500以及至少一个夹紧块600，所述夹紧块600与所述支架500铰接。其中，夹紧块600的数量可以设置为两个，两个夹紧块600位于支架500的两端且均可以抵住工件，这样能够增加与工件的接触面，让第一夹紧机构300与第二夹紧机构400能够均匀地顶住工件，确保夹紧力分布均匀。
40.所述弹性件210与所述第一夹紧机构300的所述支架500抵触连接，所述螺母块220与所述第二夹紧机构400的所述支架500固定连接。弹性件210能够支撑住第一夹紧机构300的支架500，进而向第一夹紧机构300的夹紧块600施加弹性夹紧力，而螺母块220能够带动第二夹紧机构400的支架500移动从而使第二夹紧机构400的夹紧块600夹紧工件或者松开工件。
41.所述夹紧块600设置为瓦片状结构，并且所述夹紧块600具有两个用于与工件抵触连接的夹紧部610。夹紧块600能够通过两个夹紧部610抵住工件，从而与工件建立两个支撑点，在实际结构中，第一夹紧机构300与第二夹紧机构400能够通过四个夹紧部610抵住工件。
42.如图1-4所示，该装置还包括底板700，所述第一治具110与所述第二治具120与所述底板700固定连接，并且所述底板700还设置有至少一个快速夹钳710，所述快速夹钳710设置有可压在所述第一治具110与所述第二治具120上的压紧块720。
43.第一夹紧机构300与第二夹紧机构400能够顶住工件的侧部从而夹住两个工件，快速夹钳710能够通过压紧块720压在工件的上表面，所以通过第一夹紧机构300、第二夹紧机构400以及两个快速夹钳710能够彻底固定住工件从而限制工件移动。
44.如图2、图3所示，所述第一治具110的外侧面设置有至少一个第一弹性复位件130，所述第二治具120的外侧面设置有至少一个第二弹性复位件140，当所述第一夹紧机构300与所述第二夹紧机构400松开工件时所述第一弹性复位件130推动所述第一夹紧机构300复位并且所述第二弹性件210推动所述第二夹紧机构400复位。
45.当驱动杆200反向转动并驱动第二夹紧机构400远离第一夹紧机构300时该装置松开工件，此时通过第一弹性复位件130与第二弹性复位件140推开第一夹紧机构300与第二夹紧机构400，从而辅助第一夹紧机构300与第二夹紧机构400快速复位。
46.在实际的结构中，第一弹性复位件130的数量与第一夹紧机构300的夹紧块600的数量相同且一一对应设置，第二弹性复位件140的数量与第二夹紧机构400的夹紧块600的数量相同且一一对应设置，夹紧时第一弹性复位件130与第二弹性复位件140与夹紧块600抵触连接或者与支架500抵触连接。
47.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
48.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是
电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。