一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置的制作方法

本发明涉及焊接夹具，具体涉及一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置。

背景技术：

1、在新能源汽车相关设施制造中，钢结构件的焊接加固是常见工序。动力电池壳体框架、车身连接支架、底盘加强梁等零部件多由钢板或型钢拼焊而成。此类工件的焊接位置精度和结构强度直接影响整车装配质量和运行安全。因此，焊接前的装夹定位环节对后续焊缝质量起着关键作用，稳定可靠的焊接夹具是该类零部件加工中不可缺少的工艺装备。

2、目前，用于新能源汽车钢结构件的焊接夹持装置多采用机械夹紧方式。常见做法是设置固定座与活动座，通过螺纹、凸轮或气缸驱动活动座移动，从工件两端进行夹持。为防止焊接时工件向上抬起，通常在工件上方设置压板或压块，依靠螺栓旋紧或独立气缸施加向下的压紧力。对于侧向位移的控制，部分装置会增设独立的侧向辅助夹头，通过手动调整或单独驱动件顶紧工件侧面。上述结构能够满足一般焊接作业的装夹需求，在行业内应用较为普遍。

3、但在实际使用中，上述装置存在以下技术问题：

4、第一，装夹动作分散，操作步骤较多。工件两端夹紧、顶部压紧和侧向辅助夹紧往往需要分别操作，各驱动件或锁紧件相互独立。操作者需依次完成多个动作才能使工件完全固定，批量生产时易导致装夹时间增加，影响整体焊接节拍。

5、第二，侧向约束能力不足。新能源汽车用钢结构件多具有异形截面或局部翻边结构，在焊接热输入下容易产生侧向变形。现有装置对工件侧面的约束多依赖独立的辅助夹头，且辅助夹头通常需要单独调整，实际使用中容易出现侧向约束不到位的情况，导致焊接过程中工件发生微小偏移，进而影响焊缝位置精度。

6、第三，夹持状态在振动环境下易出现松动。焊接过程伴随电弧冲击和热应力变化，夹具会持续受到振动影响。常规夹持机构依靠螺纹自锁或静摩擦力维持夹紧位置，在长时间振动或连续作业条件下可能出现局部松脱，使工件位置发生变化，降低焊接一致性和成品合格率。

7、第四，多个夹持动作之间缺少联动。为实现两端夹紧、顶部压紧、侧向夹紧以及位置锁定，现有装置往往需要配置多个独立的驱动件或锁紧件，操作者需要分别控制或调整，对操作人员的熟练程度要求较高，也增加了误操作的可能性。

8、因此，如何提供一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置，解决了背景技术中所提出的问题。

2、本发明解决上述技术问题的方案如下：

3、本发明提供了一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置，包括：

4、机架和固定组件，固定组件包括底座、固定夹持座、滑动夹持座、压块、柔性钢带和转轴；底座设滑槽，滑动夹持座滑动安装于滑槽；转轴转动安装于滑动夹持座，转轴上设偏心辊和槽口；柔性钢带一端连接固定夹持座，另一端穿过槽口由转轴收卷；收卷时滑动夹持座被拉向固定夹持座夹持工件，柔性钢带涨紧挤压压块压覆工件；转轴转动时偏心辊下压第一滑块，经楔块推动推块，推块经第二弹簧推动夹紧组件的夹块顶出夹持工件；第一滑块经第一弹簧推动第二支撑板，使支撑块与滑槽底部接触、阻尼接触面与滑槽上表面接触，锁止滑动夹持座。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，所述机架上滑动安装有滑动组件，滑动组件上安装有气缸，气缸的输出端通过连接座连接有电弧焊接头，所述固定组件位于电弧焊接头的下方。

7、采用上述进一步方案的有益效果是：

8、滑动组件带动气缸和电弧焊接头水平移动，气缸驱动电弧焊接头上下升降，从而能够对工件不同位置进行焊接，提高了焊接作业的灵活性和适应性。

9、进一步，所述底座的一端安装有固定夹持座，底座上开设滑槽，滑动夹持座通过滑槽滑动安装于底座；工件放置于滑动夹持座与固定夹持座之间，压块放置于工件上，压块上开设有限位槽，柔性钢带位于限位槽内。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：

11、限位槽将柔性钢带约束在压块上，防止钢带在压块表面侧向滑移，保证压覆力沿竖直方向稳定作用于工件，从而提高工件在竖直方向上的固定可靠性。

12、进一步，所述转轴转动安装于滑动夹持座，转轴的中间处设有偏心辊，转轴位于偏心辊的两侧开设有所述槽口，转轴位于滑动夹持座外侧的一端设有手轮，转轴背离手轮的一端设有棘轮组件，滑动夹持座通过棘轮组件单向转动；柔性钢带背离固定夹持座的一端贯穿槽口并通过转轴收卷。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：

14、手轮便于操作者手动驱动转轴，棘轮组件限制转轴只能沿收卷方向旋转，防止柔性钢带在停止操作后因工件反作用力而松脱，从而保持夹持状态的稳定。

15、进一步，柔性钢带被收卷时，滑动夹持座被拉向固定夹持座，使滑动夹持座与固定夹持座配合对工件夹持固定，且柔性钢带被收卷时逐渐涨紧，通过柔性钢带的张紧力挤压压块，通过压块将工件压覆固定在滑动夹持座和固定夹持座上。

16、采用上述进一步方案的有益效果是：

17、收卷柔性钢带产生的拉力同时实现滑动夹持座的水平移动和压块的竖直压紧，使水平夹持与竖直压覆由一个操作动作完成，减少了装夹步骤，提高了操作效率。

18、进一步，所述滑动夹持座位于偏心辊的下方活动安装有第一滑块，第一滑块的一侧设有楔块，滑动夹持座内位于楔块的一侧活动安装有推块，推块和楔块的接触面为斜面；所述夹紧组件镶嵌于滑动夹持座上，夹紧组件包括夹块，夹块通过筋板连接有推板，推板与推块之间设有第二弹簧。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：

20、楔块与推块的斜面配合将第一滑块的竖直运动转换为推块的水平运动，第二弹簧传递推力并具有缓冲作用，使夹块能够平稳顶出，避免刚性冲击对工件造成损伤。

21、进一步，当转轴转动时驱动偏心辊，偏心辊向下挤压第一滑块，第一滑块向下移动时通过楔块推动推块，推块通过第二弹簧推动推板将夹块顶出对工件夹持。

22、采用上述进一步方案的有益效果是：

23、侧向夹紧动作由转轴转动同步驱动，无需另设动力源，使夹紧与主夹持过程联动，简化了机构，同时增强了工件在焊接过程中的侧向稳定性。

24、进一步，所述滑动夹持座的底端设有凸形块，凸形块两侧设有阻尼接触面，滑动夹持座内活动插接有第二滑块，第二滑块的顶端位于滑动夹持座内并设有第二支撑板，第一滑块的底端位于滑动夹持座内并设有第一支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间设有第一弹簧，第二滑块的底端贯穿滑动夹持座并连接有支撑块，支撑块常态下与滑动夹持座的凸形块贴合。

25、采用上述进一步方案的有益效果是：

26、第一弹簧将第一滑块的运动传递至第二支撑板和第二滑块，使锁止动作与夹紧动作产生联动，同时弹簧的弹性可吸收一定冲击，保证传力平稳。

27、进一步，当偏心辊挤压第一滑块时，第一滑块通过第一弹簧同步推动第二支撑板，使第二支撑板推动支撑块，支撑块的下表面与滑槽的底部表面接触，凸形块两侧的阻尼接触面与滑槽的上表面接触，且支撑块的下表面和阻尼接触面的设有阻尼涂层，对滑动夹持座的当前位置进行锁止。

28、采用上述进一步方案的有益效果是：

29、支撑块与滑槽底部接触、阻尼接触面与滑槽上表面接触，形成上下夹持式锁止，阻尼涂层增大接触摩擦力，使滑动夹持座在焊接过程中保持位置固定，避免因振动或反作用力产生位移，提高焊接精度和安全性。

30、可见，本发明提供的一种五金产品制造用钢结构焊接加固装置。具备以下有益效果：

31、本发明通过设置的柔性钢带与转轴收卷结构，能在转轴转动时将滑动夹持座拉向固定夹持座，实现对工件两侧的夹持，同时柔性钢带涨紧后向下挤压压块，将工件压覆在底座上。该结构将水平夹持与竖直压覆整合到同一驱动动作中，操作者只需旋转转轴即可完成两个方向的固定，减少了装夹步骤。

32、本发明通过设置的偏心辊、第一滑块、楔块、推块和第二弹簧的联动结构，能在收卷柔性钢带的同时驱动偏心辊下压第一滑块，经斜面推动推块移动，再由第二弹簧推动夹块顶出，对工件侧面施加辅助夹紧力。该侧向夹紧与两端夹紧方向不同，能提高工件在焊接过程中的稳定性。第二弹簧的弹性缓冲还能适应工件侧面的尺寸偏差，避免刚性接触造成工件表面损伤或机构卡死。

33、本发明通过设置的第一弹簧、第二支撑板、第二滑块、支撑块、阻尼接触面及阻尼涂层，能在夹块顶出的同时将支撑块压向滑槽底部，使支撑块与滑槽底部接触、阻尼接触面与滑槽上表面接触，并通过阻尼涂层增大摩擦力，从而锁止滑动夹持座。这样能够避免焊接振动或工件反作用力导致夹持松动。同时，棘轮组件限制转轴单向转动，使柔性钢带在停止旋转后不会自行松脱，保持夹持状态的稳定。

34、本发明通过在压块上设置限位槽，将柔性钢带限制在槽内，防止钢带在压块表面滑动偏移，保证了压覆力的方向稳定，使工件在竖直方向上的固定更加可靠。需要拆卸时，拨动棘爪解除单向限制即可反向转动转轴，释放柔性钢带，使各部件复位，操作方便。