一种用于激光焊接的定位夹紧装置的制作方法

1.本发明涉及汽车工件加工设备技术领域，具体涉及一种用于激光焊接的定位夹紧装置。


背景技术：

2.在现有的汽车自动化生产过程中，一些汽车工件激光焊接时需要销轴定位，激光焊接完成后工件需要脱离销轴以便机器人夹持工件输送到下一工序，由于焊接工件与销之间本身存在配合，加上焊接过程产生的热量会产生热膨胀，使得焊接工件与销之间紧密结合在一起，销是实体的，无法发生形变，焊接工件受热时孔径会略微变小，导致焊接工件难以在短时间内与销分离，需要等待降温后焊接工件孔径恢复正常才能将焊接工件取出，对于批量生产而言，将严重影响生产效率，如若采用敲击等方式将其强行取出，会影响零件本身的精度和销的定位精度。
3.因此，亟需发明一种用于激光焊接的定位夹紧装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于激光焊接的定位夹紧装置，包括圆柱凸台、弧形块、驱动机构以及曲柄滑块机构，以解决背景技术中提到的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种用于激光焊接的定位夹紧装置，包括圆柱凸台、弧形块、驱动机构以及曲柄滑块机构；
7.所述圆柱凸台中心开设矩形通孔，矩形通孔由圆柱凸台顶面贯穿至圆柱凸台底面；
8.所述弧形块为四个，四个弧形块等间距设置在圆柱凸台顶部，一个弧形块底部对应矩形通孔的一边，四个弧形块合围在矩形通孔四周，且每个弧形块底部与对应的矩形通孔一边通过合页连接；
9.所述驱动机构固定设置于圆柱凸台的底部，驱动机构输出端连接牵引件，牵引件与驱动机构输出端同步运动；
10.所述曲柄滑块机构与牵引件连接，曲柄滑块机构可随牵引件的运动在矩形通孔内上下移动，曲柄滑块机构顶部四周分别设置一个活动连接杆，每个活动连接杆顶端与对应的弧形块的弧形内壁活动连接。
11.作为本发明进一步的方案：所述牵引件为螺纹杆，螺纹杆垂直设置于矩形通孔内。
12.作为本发明进一步的方案：所述曲柄滑块机构包括矩形块，矩形块设置于矩形通孔内，矩形块与矩形通孔相适配，矩形块中心开设与螺纹杆相匹配的螺纹通孔，矩形块通过螺纹通孔与螺纹杆活动连接。
13.作为本发明进一步的方案：所述矩形块顶部中心设置矩形凸起，螺纹通孔贯穿至矩形凸起顶部，矩形凸起顶部四周分别开设一个安装槽，四个活动连接杆的底端分别活动
设置于对应的安装槽内。
14.作为本发明进一步的方案：所述驱动机构为电机，电机输出端与螺纹杆固定连接，螺纹杆可随电机输出端同步转动。
15.作为本发明进一步的方案：所述螺纹杆顶部设置挡块，挡块直径大于螺纹通孔直径，且挡块顶面不超过圆柱凸台的顶面。
16.作为本发明进一步的方案：所述圆柱凸台底部外周设置固定部，固定部用于将圆柱凸台固定安装于工装台上。
17.本发明的有益效果：
18.通过设置圆柱凸台、弧形块、驱动机构以及曲柄滑块机构，在驱动机构的驱动下，曲柄滑块机构带动圆柱凸台上的弧形块开合运动，四个弧形块张开可形成用于固定待焊接工件的固定销，对待焊接工件进行精准定位，四个弧形块闭合使弧形块外周从焊接工件上分离，无需等焊接工件降温就能及时将焊接工件从定位夹紧装置上分离，且不会影响工件本身的精度，大幅提高生产效率。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
20.图1是本发明整体结构剖视示意图；
21.图2是本发明圆柱凸台结构示意图；
22.图3是本发明弧形块结构示意图；
23.图4是本发明弧形块底部结构示意图；
24.图5是本发明曲柄滑块机构结构示意图；
25.图6是本发明驱动机构与牵引件结构示意图。
26.图中：1、圆柱凸台；2、矩形通孔；3、弧形块；4、驱动机构；5、牵引件；6、曲柄滑块机构；7、活动连接杆；8、矩形块；9、螺纹通孔；10、矩形凸起；11、安装槽；12、挡块；13、固定部。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1-6所示的一种用于激光焊接的定位夹紧装置，用于在汽车自动化生产过程中，对一些汽车工件激光焊接时的定位，以及焊接完成后能及时将焊接工件从定位夹紧装置上分离，其包括圆柱凸台1、弧形块3、驱动机构4以及曲柄滑块机构6。
29.其中，圆柱凸台1中心开设矩形通孔2，矩形通孔2由圆柱凸台1顶面贯穿至圆柱凸台1底面，安装时，圆柱凸台1固定嵌设于工装台上，圆柱凸台1底部外周设置固定部13，固定部13用于将圆柱凸台1固定安装于工装台上，可通过在固定部13上开设若干螺孔，然后通过螺栓穿入螺孔将圆柱凸台1固定安装在工装台底部，圆柱凸台1的上表面不得超过工装台上表面，优选的，圆柱凸台1的上表面与工装台上表面位于同一平面上，在矩形通孔2上表面的四个边上分别开设一个凹槽，凹槽用于安装合页。
30.其中，弧形块3为四个，四个弧形块3等间距设置在圆柱凸台1顶部，相邻的弧形块3之间不接触，一个弧形块3底部对应矩形通孔2的一边，四个弧形块3合围在矩形通孔2四周，共同形成一个可开合的固定销，且每个弧形块3底部与对应的矩形通孔2一边通过合页连接，使得每个弧形块3可在合页的联动下做开合运动，当圆柱凸台1的上表面与工装台上表面位于同一平面上，四个弧形块3合围在矩形通孔2四周时，弧形块3下段外周与圆柱凸台1的外周位于同一圆柱面上，当圆柱凸台1的上表面低于工装台上表面，弧形块3下段外周位于圆柱凸台1的外周内，弧形块3下段外周与工装台之间留有间隙，以便于弧形块3做开合运动。
31.其中，驱动机构4固定设置于圆柱凸台1的底部，驱动机构4输出端连接牵引件5，牵引件5与驱动机构4输出端同步运动，优选的，驱动机构4为可调节转向的电机，如三相动力异步电动机、直流电机等，具体根据实际需要选择电机类型，牵引件5可以是丝杆或者螺纹杆，本实施例中选择螺纹杆，螺纹杆底端与伺服电机的输出端固定连接，使螺纹杆能跟随伺服电机的输出端同步转动。
32.其中，曲柄滑块机构6包括矩形块8，矩形块8设置于矩形通孔2内，矩形块8与矩形通孔2相适配，矩形块8周侧壁与矩形通孔2内壁相互接触但不抵触，使矩形块8可在矩形通孔2内上下滑动，矩形块8中心开设与螺纹杆相匹配的螺纹通孔9，矩形块8通过螺纹通孔9与螺纹杆活动连接，在螺纹杆和螺纹通孔9的配合下，螺纹杆转动即可带动矩形块8上下移动，为了防止矩形块8上下滑动与矩形通孔2的摩擦产生噪音以及磨损，可在矩形块8外周壁与矩形通孔2内壁之间均匀设置若干钢珠，在矩形块8上下移动的过程中，钢珠滚动避免矩形块8外周壁与矩形通孔2内壁直接摩擦，降低噪音，减少磨损，提高装置的使用寿命和实用性，矩形块8顶部四周分别设置一个活动连接杆7，每个活动连接杆7顶端与对应的弧形块3的弧形内壁活动连接，随着矩形块8的上下移动，矩形块8四周的活动连接杆7同步运动，四个活动连接杆7带动四个弧形块3同步开合运动。
33.优选的，矩形块8顶部中心设置矩形凸起10，螺纹通孔9贯穿至矩形凸起10顶部，矩形凸起10顶部四周分别开设一个安装槽11，四个活动连接杆7的底端分别活动设置于对应的安装槽11内，矩形块8与矩形凸起10的整体高度不超过矩形通孔2高度的三分之一。
34.优选的，在螺纹杆顶部设置挡块12，挡块12直径大于螺纹通孔9直径，且挡块12顶面不超过圆柱凸台1的顶面，以使矩形块8能安全的在螺纹杆上上下移动，不会从螺纹杆顶部滑脱。
35.在使用本定位装置时，先启动电机，电机输出端转动带动螺纹杆同步转动，通过螺纹通孔9套设在螺纹杆上的矩形块8和矩形凸起10跟随螺纹杆转动，从而在螺纹杆上向上移动，随着矩形块8和矩形凸起10向上移动，活动连接在矩形凸起10四边的活动连接杆7分别推动各自对应的弧形块3，在合页的限制下使四个弧形块3同步张开，待四个弧形块3底部与圆柱凸台1的上表面重合时，四个弧形块3的下段面垂直于圆柱凸台1的上表面，从而四个弧形块3在圆柱凸台1上表面形成一个固定销，停止电机，将待激光焊接的汽车工件固定在固定销上，即可对工件进行激光焊接；
36.在对工件激光焊接完成后，调整电机的转动方向，使电机输出端带动螺纹杆向反方向旋转，随着螺纹杆向反方向旋转，矩形块8和矩形凸起10向下移动，随着矩形块8和矩形凸起10向下移动，活动连接杆7跟随矩形凸起10向下移动，从而活动连接杆7拉动对应的弧
形块3向内闭合，随着四个弧形块3同时向内闭合，四个弧形块3的外周与焊接后的工件分离，即可将焊接工件取走。
37.应用上述定位夹紧装置，在需要对工件进行定位时，只需启动电机，在曲柄滑块机构6的作用下，将位于圆柱凸台1上的四个弧形块3张开形成固定销，将待焊接的工件固定在固定销上即可；
38.在焊接完成后，反向启动电机，在曲柄滑块机构6的作用下，将位于圆柱凸台1上的四个弧形块3向内闭合，即可将弧形块3的外周与焊接后的工件分离，能及时将焊接工件从定位夹紧装置上取走，省去等待降温的时间，对于批量生产而言，将严重影响生产效率，也无需采用敲击等方式强行将取出焊接工件取走，在能及时取走焊接工件的同时也不会影响零件本身的精度。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对发明的限制。
40.以上对本发明一个较佳的实施例进行了详细说明，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。