一种可翻转式激光焊接机夹紧机构及其工作方法与流程

1.本发明属于激光焊接技术领域，具体涉及一种可翻转式激光焊接机夹紧机构及其工作方法。


背景技术：

2.激光焊接机，又常称为激光焊机、镭射焊机，是材料加工激光焊接时用的机器。激光焊接机又常称为激光焊机、能量负反馈激光焊接机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动激光焊接设备)、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。
3.激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。
4.现有的激光焊接机，采用水平固定激光焊接头的方式，有效保证了焊接的精准度，但在立体焊接加工过程中，无法在曲面上进行焊接，致使限制了激光焊接机的实际焊接应用范围，为此我们提出一种可翻转式激光焊接机夹紧机构及其工作方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可翻转式激光焊接机夹紧机构及其工作方法，旨在通过调节夹持角度，使得在立体焊接加工过程中，可以在弧面上进行焊，提高激光焊接机的实际焊接应用范围。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种可翻转式激光焊接机夹紧机构，包括操作台；
8.支撑板，所述支撑板设置于操作台的底部，所述支撑板与操作台之间通过多个支撑柱相连接；
9.容纳槽，所述容纳槽开设于操作台的顶部中心；
10.夹持板，所述夹持板设置于容纳槽的内壁之间，所述夹持板的顶部开设有滑动槽，所述滑动槽内设置有夹持组件，所述夹持板的侧端设置有连杆组件，所述连杆组件与夹持组件相连接；以及
11.联动机构，所述联动机构设置于操作台的顶部，所述联动机构与夹持板相连接，用以摆动夹持板。
12.作为本发明一种优选的方案，所述联动机构包括转动组件和调节组件，所述转动组件设置于操作台的顶部，所述转动组件与夹持板相连接，所述调节组件设置于容纳槽的
内壁之间，所述调节组件与夹持板相连接。
13.作为本发明一种优选的方案，所述转动组件包括支撑轴承、摆动环、从动齿轮、主动齿轮和转动电机，所述从动齿轮通过支撑轴承固定连接于分流板的内壁之间，所述摆动环通过转轴转动连接于容纳槽的内壁之间，所述摆动环与夹持板相连接，所述转动电机固定连接于操作台的底部，所述转动电机的输出端延伸至操作台的顶部，所述主动齿轮固定连接于转动电机的输出端，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合。
14.作为本发明一种优选的方案，所述调节组件包括半球引导壳、调节电机、调节齿轮和调节半齿，所述半球引导壳固定连接于从动齿轮的底部，所述调节电机固定连接于半球引导壳的曲面，所述调节齿轮固定连接于调节电机的输出端，所述调节半齿固定连接于摆动环的底部，所述调节半齿与调节齿轮相啮合。
15.作为本发明一种优选的方案，所述夹持组件包括推块、夹块、簧槽和弹簧，所述推块设置有两个，两个所述推块滑动于滑动槽的内壁之间，所述夹块设置有两个，两个所述夹块通过螺栓固定连接于两个推块的顶部，所述簧槽设置有多个，多个所述簧槽开设于两个推块的侧端，所述弹簧设置有多个，多个所述弹簧设置于多个簧槽的内壁之间，多个所述弹簧的一端均与滑动槽的内壁固定连接，多个所述弹簧的另一端固定连接于多个簧槽的内壁上。
16.作为本发明一种优选的方案，所述连杆组件包括引导槽、限位块、推动杆、转动杆和六角棱柱，所述引导槽设置有四个，四个所述引导槽开设于滑动槽的侧端，四个所述引导槽均与滑动槽相连通，所述限位块设置有四个，四个所述限位块滑动于四个引导槽内，所述六角棱柱转动连接于夹持板的侧端，所述转动杆固定连接于六角棱柱的圆周表面，所述推动杆设置有两个，两个所述推动杆的一端通过铰轴与转动杆相连接，两个所述推动杆的另一端与两个引导槽相转动连接。
17.作为本发明一种优选的方案，所述支撑板的顶部固定连接有水槽，所述半球引导壳的底部开设有落料孔，所述落料孔与水槽相对应。
18.作为本发明一种优选的方案，所述调节半齿的顶部固定连接有分流板。
19.作为本发明一种优选的方案，所述操作台的底部固定安装有操作板，所述支撑板的顶部固定安装有机箱。
20.一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的工作方法，包括如下步骤：
21.s1、夹持工件：
22.用扳手夹持扭动六角棱柱，六角棱柱带动转动杆进行转动对两个推动杆进行推动，两个转动杆推动两个引导槽，两个引导槽于两个限位块内滑动，实现对两个推块进行推动，抵消多个弹簧对两个推块的推动，继而使得两个夹块做相远离的运动，将工件放置于两个夹块之间，解除对六角棱柱的扭动，两个夹块在多个弹簧的推动下，实现夹持工件；
23.s2、环形焊接：
24.调节电机通电锁死，通过操作板启动转动电机，转动电机的输出端带动主动齿轮旋转，主动齿轮通过与从动齿轮的啮合推动摆动环的旋转，继而带动夹持板进行旋转，使得两个夹块之间的工件进行旋转，便于激光焊接头对工件的焊接，实现对工件的环形焊接；
25.s3、曲面焊接：
26.在工件的曲面上焊接时，两个夹块对工件的夹持，通过操作板启动调节电机，调节
电机的输出端带动调节齿轮进行旋转，调节齿轮通过与调节半齿的啮合带动调节半齿进行偏转，调节半齿带动摆动环进行偏转，摆动环带动夹持板进行偏转，继而带动工件在半球引导壳内就旋转，使得工件的曲面充分与激光焊接头之间距离恒定，方便实现对工件曲面焊接；
27.s4、收集废渣：
28.在激光焊接过程中，产生有一定的废渣，在夹持板的偏转过程中，工件表面的废渣滑动于半球引导壳内，沿半球引导壳的底部落料孔落入水槽内，同时分流板对废渣进行分流，避免废渣附着于调节半齿的表面，消除调节半齿与调节齿轮之间的卡死风险，实现收集废渣。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.1、本方案中，在工件的曲面上焊接时，两个夹块对工件的夹持，通过操作板启动调节电机，调节电机的输出端带动调节齿轮进行旋转，调节齿轮通过与调节半齿的啮合带动调节半齿进行偏转，调节半齿带动摆动环进行偏转，摆动环带动夹持板进行偏转，继而带动工件在半球引导壳内就旋转，使得工件的曲面充分与激光焊接头之间距离恒定，方便实现对工件曲面焊接，提高激光焊接机的实际焊接应用范围。
31.2、本方案中，当调节电机通电锁死，通过操作板启动转动电机，转动电机的输出端带动主动齿轮旋转，主动齿轮通过与从动齿轮的啮合推动摆动环的旋转，继而带动夹持板进行旋转，使得两个夹块之间的工件进行旋转，便于激光焊接头对工件的焊接，实现对工件的环形焊接，降低进行环形焊接的难度。
32.3、本方案中，用扳手夹持扭动六角棱柱，六角棱柱带动转动杆进行转动对两个推动杆进行推动，两个转动杆推动两个引导槽，两个引导槽于两个限位块内滑动，实现对两个推块进行推动，抵消多个弹簧对两个推块的推动，继而使得两个夹块做相远离的运动，将工件放置于两个夹块之间，解除对六角棱柱的扭动，两个夹块在多个弹簧的推动下，实现夹持工件。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
34.图1为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的第一视角立体图；
35.图2为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的第二视角立体图；
36.图3为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的半剖立体图；
37.图4为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的爆炸图；
38.图5为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的联动机构半剖图；
39.图6为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的联动机构第一视角爆炸图；
40.图7为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的联动机构第二视角爆炸图；
41.图8为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的连杆组件及夹持组件立体图；
42.图9为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的连杆组件及夹持组件半剖图；
43.图10为本发明一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的连杆组件及夹持组件爆炸图。
44.图中：1、操作台；2、容纳槽；3、支撑板；4、支撑柱；5、机箱；6、水槽；7、支撑轴承；8、
从动齿轮；9、半球引导壳；10、调节电机；11、调节齿轮；12、分流板；13、调节半齿；14、摆动环；15、主动齿轮；16、转动电机；17、夹持板；18、滑动槽；19、引导槽；20、推块；21、限位块；22、推动杆；23、转动杆；24、六角棱柱；25、夹块；26、簧槽；27、弹簧；28、操作板；29、落料孔。
具体实施方式
45.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。
46.实施例
47.参照图1－图10，一种可翻转式激光焊接机夹紧机构，包括：
48.操作台1；
49.支撑板3，支撑板3设置于操作台1的底部，支撑板3与操作台1之间通过多个支撑柱4相连接；
50.容纳槽2，容纳槽2开设于操作台1的顶部中心；
51.夹持板17，夹持板17设置于容纳槽2的内壁之间，夹持板17的顶部开设有滑动槽18，滑动槽18内设置有夹持组件，夹持板17的侧端设置有连杆组件，连杆组件与夹持组件相连接；以及
52.联动机构，联动机构设置于操作台1的顶部，联动机构与夹持板17相连接，用以摆动夹持板17。
53.本发明中，操作台1用以支撑固定转动电机16、操作板28、分流板12和摆动环14，支撑板3用以支撑固定机箱5、水槽6和多个支撑柱4，多个支撑柱4用以支撑固定支撑板3和操作台1，容纳槽2的开设用以容纳半球引导壳9、分流板12、摆动环14、夹持板17、分流板12和调节半齿13，夹持板17用以支撑固定推块20和六角棱柱24，滑动槽18用以容纳两个推块20和夹块25，夹持组件用以对工件进行夹持固定，连杆组件用以对两个推块20进行推动，联动机构与夹持板17相连接，用以摆动夹持板17。
54.联动机构包括转动组件和调节组件，转动组件设置于操作台1的顶部，转动组件与夹持板17相连接，调节组件设置于容纳槽2的内壁之间，调节组件与夹持板17相连接。
55.本发明中，转动组件用以对夹持板17进行旋转，继而对工件进行旋转作业，调节组件用以对夹持板17进行偏转，继而对工件进行偏转。
56.转动组件包括支撑轴承7、摆动环14、从动齿轮8、主动齿轮15和转动电机16，从动齿轮8通过支撑轴承7固定连接于分流板12的内壁之间，摆动环14通过转轴转动连接于容纳槽2的内壁之间，摆动环14与夹持板17相连接，转动电机16固定连接于操作台1的底部，转动电机16的输出端延伸至操作台1的顶部，主动齿轮15固定连接于转动电机16的输出端，主动齿轮15与从动齿轮8相啮合。
57.本发明中，支撑轴承7用以支撑从动齿轮8的转动连接，从动齿轮8通过与主动齿轮15的旋转带动摆动环14进行旋转，继而带动夹持板17进行旋转，摆动环14用以支撑固定夹持板17，转动电机16用以为主动齿轮15的旋转提供动力，主动齿轮15通过与从动齿轮8的旋转带动从动齿轮8进行旋转，当调节电机10通电锁死，通过操作板28启动转动电机16，转动
电机16的输出端带动主动齿轮15旋转，主动齿轮15通过与从动齿轮8的啮合推动摆动环14的旋转，继而带动夹持板17进行旋转，使得两个夹块25之间的工件进行旋转，便于激光焊接头对工件的焊接，实现对工件的环形焊接，降低进行环形焊接的难度。
58.调节组件包括半球引导壳9、调节电机10、调节齿轮11和调节半齿13，半球引导壳9固定连接于从动齿轮8的底部，调节电机10固定连接于半球引导壳9的曲面，调节齿轮11固定连接于调节电机10的输出端，调节半齿13固定连接于摆动环14的底部，调节半齿13与调节齿轮11相啮合。
59.本发明中，半球引导壳9用以容纳分流板12、调节半齿13、摆动环14、夹持板17、推动杆22、转动杆23、六角棱柱24和两个推块20和两个夹块25，调节电机10用以为调节齿轮11的旋转提供动力，调节齿轮11通过与调节半齿13啮合用以推动调节半齿13进行偏转，调节半齿13通过与调节齿轮11的啮合带动夹持板17进行偏转，在工件的曲面上焊接时，两个夹块25对工件的夹持，通过操作板28启动调节电机10，调节电机10的输出端带动调节齿轮11进行旋转，调节齿轮11通过与调节半齿13的啮合带动调节半齿13进行偏转，调节半齿13带动摆动环14进行偏转，摆动环14带动夹持板17进行偏转，继而带动工件在半球引导壳9内就旋转，使得工件的曲面充分与激光焊接头之间距离恒定，方便实现对工件曲面焊接，提高激光焊接机的实际焊接应用范围。
60.夹持组件包括推块20、夹块25、簧槽26和弹簧27，推块20设置有两个，两个推块20滑动于滑动槽18的内壁之间，夹块25设置有两个，两个夹块25通过螺栓固定连接于两个推块20的顶部，簧槽26设置有多个，多个簧槽26开设于两个推块20的侧端，弹簧27设置有多个，多个弹簧27设置于多个簧槽26的内壁之间，多个弹簧27的一端均与滑动槽18的内壁固定连接，多个弹簧27的另一端固定连接于多个簧槽26的内壁上。
61.本发明中，两个推块20用以支撑固定两个夹块25，两个夹块25用以对工件进行夹持，两个夹块25与两个推块20之间通过多个螺栓固定连接，多个簧槽26的开设用以容纳多个弹簧27，多个弹簧27用以挤压两个推块20做相靠近的移动，使得两个夹块25对工件进行夹持，将工件放置于两个夹块25之间，解除对六角棱柱24的扭动，两个夹块25在多个弹簧27的推动下，实现快速夹持工件。
62.连杆组件包括引导槽19、限位块21、推动杆22、转动杆23和六角棱柱24，引导槽19设置有四个，四个引导槽19开设于滑动槽18的侧端，四个引导槽19均与滑动槽18相连通，限位块21设置有四个，四个限位块21滑动于四个引导槽19内，六角棱柱24转动连接于夹持板17的侧端，转动杆23固定连接于六角棱柱24的圆周表面，推动杆22设置有两个，两个推动杆22的一端通过铰轴与转动杆23相连接，两个推动杆22的另一端与两个引导槽19相转动连接。
63.本发明中，四个引导槽19的开设用以容纳多个限位块21，四个限位块21滑动于四个引导槽19内，六角棱柱24用以支撑固定转动杆23，转动杆23用以推动两个推动杆22的移动，两个推动杆22用以推动两个限位块21的移动，继而推动两个推块20的移动，实现对两个夹块25做相远离的移动，用扳手夹持扭动六角棱柱24，六角棱柱24带动转动杆23进行转动对两个推动杆22进行推动，两个转动杆23推动两个引导槽19，两个引导槽19于两个限位块21内滑动，实现对两个推块20进行推动，抵消多个弹簧27对两个推块20的推动，继而使得两个夹块25做相远离的运动，消除对工件的夹持。
64.支撑板3的顶部固定连接有水槽6，半球引导壳9的底部开设有落料孔29，落料孔29与水槽6相对应。
65.本发明中，水槽6用以存储水，落料孔29的开设用以将半球引导壳9内收集的废渣引导至水槽6内，方便对废渣进行收集后，在后期进行无害化处理。
66.调节半齿13的顶部固定连接有分流板12。
67.本发明中，分流板12用以将半球引导壳9内落入的废渣进行引流分散，避免废渣附着于调节半齿13的表面，消除调节半齿13与调节齿轮11之间的卡死风险。
68.操作台1的底部固定安装有操作板28，支撑板3的顶部固定安装有机箱5。
69.本发明中，操作板28与机箱5电性连接，机箱5与调节电机10、转动电机16通过电性连接，操作板28用以改变机箱5内的程序运行参数，机箱5用以提供数据支撑，通过机箱5内的运行程序对调节电机10和转动电机16进行控制，简化操作。
70.一种可翻转式激光焊接机夹紧机构的工作方法，包括如下步骤：
71.s1、夹持工件：
72.用扳手夹持扭动六角棱柱24，六角棱柱24带动转动杆23进行转动对两个推动杆22进行推动，两个转动杆23推动两个引导槽19，两个引导槽19于两个限位块21内滑动，实现对两个推块20进行推动，抵消多个弹簧27对两个推块20的推动，继而使得两个夹块25做相远离的运动，将工件放置于两个夹块25之间，解除对六角棱柱24的扭动，两个夹块25在多个弹簧27的推动下，实现夹持工件；
73.s2、环形焊接：
74.调节电机10通电锁死，通过操作板28启动转动电机16，转动电机16的输出端带动主动齿轮15旋转，主动齿轮15通过与从动齿轮8的啮合推动摆动环14的旋转，继而带动夹持板17进行旋转，使得两个夹块25之间的工件进行旋转，便于激光焊接头对工件的焊接，实现对工件的环形焊接；
75.s3、曲面焊接：
76.在工件的曲面上焊接时，两个夹块25对工件的夹持，通过操作板28启动调节电机10，调节电机10的输出端带动调节齿轮11进行旋转，调节齿轮11通过与调节半齿13的啮合带动调节半齿13进行偏转，调节半齿13带动摆动环14进行偏转，摆动环14带动夹持板17进行偏转，继而带动工件在半球引导壳9内就旋转，使得工件的曲面充分与激光焊接头之间距离恒定，方便实现对工件曲面焊接；
77.s4、收集废渣：
78.在激光焊接过程中，产生有一定的废渣，在夹持板17的偏转过程中，工件表面的废渣滑动于半球引导壳9内，沿半球引导壳9的底部落料孔29落入水槽6内，同时分流板12对废渣进行分流，避免废渣附着于调节半齿13的表面，消除调节半齿13与调节齿轮11之间的卡死风险，实现收集废渣。
79.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。