焊接治具和焊机的制作方法

1.本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种焊接治具和焊机。


背景技术：

2.激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。在激光焊接过程中，高能量的激光束可使材料迅速熔融并将焊接体黏连牢固，不会伤害焊接路径以外的其他地方。由于其独特的优点，激光焊接已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
3.在激光焊接时，需通过治具将焊接体固定住，然后通过激光器发出激光束进行对焊接体进行激光操作，相关技术中的固定治具存在夹持不稳等缺陷，影响焊接质量。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种焊接治具和焊机，旨在克服焊接治具夹持不稳的缺陷。
5.为实现上述目的，本发明提出的焊接治具包括：
6.底座，所述底座具有相背对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面设有避位槽，所述第二侧面设有至少一个定位孔，所述定位孔延伸至所述第一侧面，并与所述避位槽连通，所述定位孔用于容纳并定位工件；
7.盖体，所述盖体设于所述第二侧面；所述盖体设有至少一个调节组件，所述调节组件与所述定位孔对应设置，所述调节组件抵接于所述工件使所述工件压紧于所述定位孔内。
8.在本发明的一实施例中，所述盖体设有至少一个调节孔，所述调节孔与所述定位孔连通；每一所述调节组件设于一所述调节孔内；所述调节组件与所述调节孔的孔壁螺纹连接。
9.在本发明的一实施例中，所述调节组件包括：
10.调节件，所述调节件设于所述调节孔内，并与所述调节孔的孔壁螺纹连接；和
11.弹性件，所述弹性件设于所述调节孔内，所述弹性件连接于所述调节件靠近所述底座的一端；所述弹性件远离所述调节件的一端用于与所述工件抵接。
12.在本发明的一实施例中，所述弹性件包括：
13.第一弹簧，所述第一弹簧设于所述调节孔国内，并连接于所述调节件靠近所述底座的一端；和
14.压头，所述压头设于所述调节孔内，并设于所述第一弹簧背离所述调节件的一端，所述压头用于与所述工件抵接。
15.在本发明的一实施例中，所述定位孔的孔壁设有至少一个定位凸台，所述定位凸台用于抵接所述工件；
16.且/或，所述定位孔的孔壁形状与所述工件的形状适配。
17.在本发明的一实施例中，所述定位孔包括：
18.第一定位槽，所述第一定位槽设于所述第二侧面；
19.第二定位槽，所述第二定位槽设于所述第一定位槽的底壁，所述第二定位槽延伸至所述第一侧面，以与所述避位槽连通；所述第二定位槽的槽壁设有至少一个所述定位凸台。
20.在本发明的一实施例中，所述底座和所述盖体两者之一设有卡块，两者之另一转动设有卡锁，所述卡锁可转动至与所述卡块锁紧或分离，以使所述盖体和所述底座锁紧或分离。
21.在本发明的一实施例中，所述底座和所述盖体两者之一设有至少一个第一配合孔，两者之另一设有至少一个第一配合件，每一第一配合件穿入一所述第一配合孔内；
22.且/或，盖体背离所述底座的一侧设有凹陷；
23.且/或，所述盖体背离所述底座的一侧设有第二配合件或第二配合孔，所述第二配合件或所述第二片配合孔用于与外部定位安装；
24.且/或，底座和盖体通过磁铁吸附固定。
25.在本发明的一实施例中，所述定位孔和所述调节组件的数量均为多个，多个所述定位孔间隔设置，且每一个所述定位孔与一个所述调节组件对应设置；
26.所述避位槽的数量为多个，每一所述定位孔对应连通多个沿所述定位孔的周向呈间隔设置的所述避位槽。
27.本发明还提出一种焊机，所述焊机包括：
28.焊机本体；和
29.上述的焊接治具，所述焊接治具设于所述焊机本体，所述焊机本体通过所述焊接治具的避位槽对放置于所述定位孔内的工件进行焊接处理。
30.本发明技术方案通过在底座的第二侧面设置定位孔，用于容纳和定位工件，且盖体设于第二侧面，使得工件夹设于盖体和底座之间，然后通过调节组件可将工件压紧于定位孔内，提供工件在定位孔内的稳定性。同时通过在第一侧面设置避位槽，且避位槽与定位孔连通，使得工件的焊接位置显露，可通过外部的激光器对工件进行焊接操作。本发明结构简单、易进行焊接操作，且可提高工件的稳定性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本发明焊接治具一实施例的结构示意图；
33.图2为图1另一角度的示意图；
34.图3位图1的正视图；
35.图4为图3的截面示意图；
36.图5为图1中底座的结构示意图；
37.图6为图5中a处放大示意图；
38.图7为底座与调节组件的结构示意图；
39.图8为本发明焊机一实施例的部分结构示意图。
40.附图标号说明：
41.标号名称标号名称100焊接治具1底座11第一侧面11a避位槽12第二侧面121定位孔1211第一定位槽1212第二定位槽1213定位凸台13第一配合件2盖体21调节孔23凹陷24第二配合件3调节组件31调节件32弹性件321第一弹簧322压头4卡块5卡锁51第二弹簧52锁体53转轴6磁铁200焊机201y轴滑动座202安装槽
42.本发明的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.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的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示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。
45.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”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。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，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。
46.本发明提出一种焊接治具100，可应用于焊机200，其中，该焊机200可以为激光焊机200，激光焊机200设有定位机构和激光器，通过定位机构对焊接治具100上的工件的焊接位置进行定位，然后通过激光器发射激光束对工件进行激光焊接。
47.在本发明实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，该焊接治具100包括底座1和盖体
2，所述底座1具有相背对的第一侧面11和第二侧面12，所述第一侧面11设有避位槽11a，所述第二侧面12设有至少一个定位孔121，所述定位孔121延伸至所述第一侧面11，并与所述避位槽11a连通，所述定位孔121用于容纳并定位工件；
48.所述盖体2设于所述第二侧面12；所述盖体2设有至少一个调节组件3，所述调节组件3与所述定位孔121对应设置，所述调节组件3抵接于所述工件使所述工件压紧于所述定位孔121内。
49.本实施例通过在底座1的第二侧面12设置定位孔121，用于容纳和定位工件，且盖体2设于第二侧面12，使得工件夹设于盖体2和底座1之间，然后通过调节组件3可将工件压紧于定位孔121内，提供工件在定位孔121内的稳定性。同时通过在第一侧面11设置避位槽11a，且避位槽11a与定位孔 121连通，使得工件的焊接位置显露，可通过外部的激光器对工件进行焊接操作。本实施例结构简单、易进行焊接操作，且可提高工件的稳定性。
50.可以理解的是，该焊接治具100应用于焊机200中时，底座1的第一侧面11面向激光器，第一侧面11上的避位槽11a和定位孔121在第一侧面11 贯穿形成的缺口共同形成焊接窗口，激光器通过该窗口对工件进行激光焊接处理。同时避位槽11a的设置可为定位机构提供位置，且可保障焊接处理的顺利进行。
51.在本发明的一实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，所述定位孔121 和所述调节组件3的数量均为多个，多个所述定位孔121间隔设置，且每一个所述定位孔121与一个所述调节组件3对应设置；
52.所述避位槽11a的数量为多个，每一所述定位孔121对应连通多个沿所述定位孔121的周向呈间隔设置的所述避位槽11a。
53.可以理解的是，通过设置多个定位孔121，可在一个焊接治具100上固定多个工件，并同时完成对多个工件的焊接操作，提高工作效率。而每一定位孔121对应设置一个调节组件3，使得每一定位孔121内的工件都可以稳定地限位于定位孔121内，提高各工件的稳定性，保障焊接质量。
54.同时，每个定位孔121对应连通多个避位槽11a，且这些避位槽11a沿定位孔121的周向呈间隔设置，可实现对定位孔121即工件的精准定位。本焊接治具100应用于焊机200中时，焊机200的定位机构可通过对避位槽11a 的位置进行定位实现对定位孔121内的工件焊接位置的精准定位，提高焊接质量。
55.如图3所示，本实施例中，每一定位孔121对应连通四个避位槽11a，四个避位槽11a分别位于定位孔121的四周，且这四个避位槽11a两两相对设置。
56.在本发明的一实施例中，如图4所示，所述盖体2设有至少一个调节孔 21，所述调节孔21与所述定位孔121连通；每一所述调节组件3设于一所述调节孔21内；所述调节组件3与所述调节孔21的孔壁螺纹连接。
57.可以理解的是，调节组件3与调节孔21的孔壁螺纹连接，可通过转动设于调节孔21内的调节组件3来调整调节组件3与工件之间的松紧度。可满足不同材质工件对松紧度的不同需求，提高焊接治具100的通用性。同时螺纹连接可实现调节组件3的自锁，避免调节组件3在调节到位后自行发生移动。
58.本实施例中，通过设置调节孔21，并通过调节孔21的孔壁设置内螺纹，调节组件3设置外螺纹，实现调节组件3的可调节，结构简单，易操作。且调节孔21的设置，使得调节组
件3可隐藏于盖体2内，不会与外部结构产生磕碰，可保障焊接操作的顺利进行。
59.在本发明的一实施例中，如图2、图4和图7所示，所述调节组件3包括调节件31和弹性件32，所述调节件31设于所述调节孔21内，并与所述调节孔21的孔壁螺纹连接；所述弹性件32设于所述调节孔21内，所述弹性件32 连接于所述调节件31靠近所述底座1的一端；所述弹性件32远离所述调节件31的一端用于与所述工件抵接。
60.可以理解的是，弹性件32夹设于工件和调节件31之间，调节件31在调节孔21内移动时，可对弹性件32产生作用力，进而对工件产生作用力，使工件压紧于定位孔121内，调节件31移动至不同位置，弹性件32产生的弹性力不同，可实现对工件松紧度的调节。
61.在本发明的一实施例中，如图4和图7所示，所述弹性件32包括：
62.第一弹簧321，所述第一弹簧321设于所述调节孔21国内，并连接于所述调节件31靠近所述底座1的一端；和
63.压头322，所述压头322设于所述调节孔21内，并设于所述第一弹簧321 背离所述调节件31的一端，所述压头322用于与所述工件抵接。
64.可以理解的是，第一弹簧321具有弹性，可被压缩，提供弹性力。压头 322为非弹性件32，压头322的外周与调节孔21的孔壁滑动连接，调节孔21 为压头322的移动提供导向。压头322可部分伸出调节孔21，也可在工件的作用下退回调节孔21，压头322夹设于第一弹簧321和工件之间，起到传递作用力的作用，同时非弹性的压头322可提高调节组件3与工件之间接触的稳定性，进而提高工件的稳定性。
65.在本发明的一实施例中，如图6和7所示，所述定位孔121的孔壁设有至少一个定位凸台1213，所述定位凸台1213用于抵接所述工件；
66.可以理解的是，通过在定位孔121的孔壁设置定位凸台1213，可使得工件稳定地夹设于定位凸台1213和调节组件3之间。
67.一实施例中，定位凸台1213的数量为多个，本实施例中，定位凸台1213 的数量为四个，分别位于定位孔121的四个角部，可对工件起到稳定支撑的作用。
68.在本发明的一实施例中，所述定位孔121的孔壁形状与所述工件的形状适配。
69.可以理解的是，定位孔121的孔壁与工件的形状即工件的外部廓形适配，使得定位孔121可对工件进行快速定位。
70.在本发明的一实施例中，如图4、图5、图6和图7所示，所述定位孔121 包括：
71.第一定位槽1211，所述第一定位槽1211设于所述第二侧面12；
72.第二定位槽1212，所述第二定位槽1212设于所述第一定位槽1211的底壁，所述第二定位槽1212延伸至所述第一侧面11，以与所述避位槽11a连通；所述第二定位槽1212的槽壁设有至少一个所述定位凸台1213。
73.可以理解的是，工件包括第一部分和第二部分，通过焊接处理将第一部分和第二部分焊接连接，那么第一部分可容纳并定位于第一定位槽1211，第二部分可容纳并定位与第二定位槽1212，通过设置第一定位槽1211和第二定位槽1212分别对待焊接的两部分分别进行固定，可提高稳定性，保障焊接质量和效果。定位凸台1213对第二部分进行支撑，第一定位槽1211的底壁对第一部分进行支撑。第二定位槽1212的形状与第二部分的形状适配，第一定位槽1211的部分形状与第一部分的形状适配。
74.在本发明的一实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，所述底座1和所述盖体2
两者之一设有卡块4，两者之另一转动设有卡锁5，所述卡锁5可转动至与所述卡块4锁紧或分离，以使所述盖体2和所述底座1锁紧或分离。
75.可以理解的是，通过卡锁5和卡块4的设置，可实现底座1和盖体2的可拆卸连接，便于待焊接的工件的安装以及焊接完成后工件的取出。
76.本实施例中，如图4所示，卡锁5包括转轴53、锁体52和第二弹簧51，转轴53的两端与盖体2连接，锁体52与转轴53转动连接，第二弹簧51的两端分别连接所述锁体52和所述盖体2，所述锁体52远离所述第二弹簧51 的一端设有第一卡勾。底座1设有卡块4，卡块4设有第二卡勾，锁体52绕转轴53转动，可转动至第一卡勾与第二卡勾卡接，实现锁体52与卡块4的锁紧，即实现盖体2与底座1的锁紧。同时第二弹簧51提供作用力，使锁体 52与卡块4能保持锁紧状态。在需要将盖体2与底座1分离时，只需掰开锁体52，使第一卡勾与第二卡勾分离即可。
77.在本发明的一实施例中，如图7所示，所述底座1和所述盖体2两者之一设有至少一个第一配合孔(图中未示出)，两者之另一设有至少一个第一配合件13，每一第一配合件13穿入一所述第一配合孔内；
78.可以理解的是，通过第一配合孔和第一配合件13的定位配合，可以实现盖体2和底座1的快速定位安装。
79.在本发明的一实施例中，如图2所示，盖体2背离所述底座1的一侧设有凹陷23。
80.可以理解的是，在盖体2背离底座1的一侧设置凹陷23，可以减轻底座 1的重量，降低成本，减轻劳动强度。
81.在本发明的一实施例中，如图2所示，所述盖体2背离所述底座1的一侧设有第二配合件24或第二配合孔，所述第二配合件24或所述第二片配合孔用于与外部定位安装；
82.本实施例中，盖体2设有第二配合件24，焊机200设有第二配合孔(图中未示出)，在将装配好的焊接治具100放置于焊机200时，通过第二配合件24与第二配合孔的定位配合，可实现焊接治具100的快速定位安装。
83.在本发明的一实施例中，如图7所示，底座1和盖体2通过磁铁6吸附固定。
84.可以理解的是，通过设置磁铁6提高底座1和盖体2连接的稳定性，进一步提高调节组件3对工件的稳定支持。
85.本发明还提出一种焊机200，该焊机200包括焊机200本体和上述的焊接治具100，该焊接治具100的具体结构参照上述实施例，由于本焊机200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部有益效果，在此不再一一赘述。所述焊接治具100设于所述焊机 200本体，所述焊机200本体通过所述焊接治具100的避位槽11a对放置于所述定位孔121内的工件进行焊接处理。
86.本实施例中，焊机200包括机架、设于机架的定位机构和激光器，机架设有工作台，定位机构和激光器夹设在工作台的上方。其中，定位机构可选为 ccd相机定位。通过定位机构对工件的焊接位置进行定位，然后通过激光器发射的激光束对工件进行激光焊接。
87.一实施例中，工作台上设有y轴直线模组，y轴直线模组包括y轴滑轨和y 轴滑动座201，所述y轴滑轨设于所述工作台，所述y轴滑动座201与所述y轴滑轨滑动连接。如图8所示，所述y轴滑动座201背离所述y轴滑轨的一侧设有安装槽202，所述安装槽202用于容纳并定位所述焊接治具100。y轴滑动座201 沿y轴滑轨移动至上下料区域和焊接区域，上下料区
域靠近工作台的边缘，可供人工或机械手将安装有待焊接的工件的焊接治具100放置于安装槽202内，或将焊接完成后的焊接治具100取走，定位机构和激光器对应焊接区域设置，焊接治具100移动至焊接区域后，可进行激光焊接。
88.一实施例中，安装槽202的底壁设有第二配合件24或第二配合孔，本实施例中，安装槽202的底壁设有第二配合孔，焊接治具100的第二配合件24与该第二配合孔定位配合，实现焊接治具100快速安装至安装槽202，并提高焊接治具100在安装槽202内的稳定性。
89.一实施例中，y轴滑轨的数量为两个，每一所述y轴滑轨上滑动设置有一个y轴滑动座201，两个y轴滑动座201可交错地运行，也即一个y轴滑动座201 滑动至上下料区域时，另一个y轴滑动座201滑动至焊接区域，可提高工作效率。
90.本实施例中，两个y轴滑轨平行设置。机架设有x轴直线模组，x轴直线模组包括x轴滑轨和x轴滑动座，x轴滑轨设于机架，并位于y轴直线模组的上方，x轴滑动座与x轴滑轨滑动连接，x轴滑动座上设有z轴直线模组，z轴直线模组包括z轴滑轨和z轴滑动座，z轴滑轨与x轴滑动座连接，z轴滑动座与z 轴滑轨滑动连接，定位机构和激光器设于z轴滑动座。
91.x轴直线模组、y轴直线模组和z轴直线模组构成三轴移动机构，x轴滑动座在x轴滑轨上的移动方向与y轴滑轨的延伸方向垂直，x轴滑动座带动定位机构和激光束在两个焊接区域之间往复运动。z轴滑动座在z轴滑轨上的移动方向与x轴滑轨的延伸方向垂直，可调整定位机构和激光器的高度。
92.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的创造构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。