專利名稱：鋼板激光焊機(jī)用夾具裝置和實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及夾具裝置，特別是一種鋼板激光焊機(jī)用夾具裝置和實(shí)現(xiàn)方法，具體是一種擁有矯平功能的鋼板激光焊機(jī)用夾具裝置和實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
鋼板激光焊機(jī)是廣泛用于鋼板連續(xù)生產(chǎn)線上最重要的設(shè)備之一。作用是將上一鋼卷的帶尾與后一鋼卷的帶頭連接在一起，保持生產(chǎn)的連續(xù)性。同時(shí)也廣泛用于汽車板拼接生產(chǎn)線。任何一次焊接質(zhì)量問題都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鋼板激光焊機(jī)夾具是設(shè)備的重要組成機(jī)構(gòu)，鋼板激光焊機(jī)夾具在夾持鋼板為焊接做準(zhǔn)備時(shí)，鋼板端部的板型的優(yōu)劣對(duì)焊接質(zhì)量起決定性作用。傳統(tǒng)鋼板激光焊機(jī)夾具是由兩組可垂直移動(dòng)的平板構(gòu)成，分為上下夾板，每片夾板由螺栓連接的鋼板組構(gòu)成，其中一組固定，另一組通過液壓系統(tǒng)提供夾持力并進(jìn)行夾持和打開的工藝動(dòng)作。該鋼板焊機(jī)夾具存在以下缺陷一、由于傳統(tǒng)夾具由兩片剛性很強(qiáng)的由螺栓連接的鋼板組構(gòu)成，因?yàn)樵阡摪迳a(chǎn)工藝中鋼卷成品的帶頭帶尾會(huì)產(chǎn)生很大的板型缺陷(浪型、鐮刀彎、超厚等)，給鋼板連續(xù)生產(chǎn)時(shí)焊接帶頭帶尾時(shí)造成很大的困難，所以在夾持鋼板時(shí)夾具的工作表面與鋼板兩個(gè)表面只能是點(diǎn)接觸，由于接觸面積大，單位面積鋼板上壓力較小，夾具剛性太強(qiáng)不能做適當(dāng)?shù)淖冃握{(diào)節(jié)，在焊接過程中不能保持鋼板端面平直，很容易導(dǎo)致焊接后出現(xiàn)搭接、層錯(cuò)、焊縫不平直等缺陷。二、當(dāng)鋼板激光焊機(jī)夾具帶鋼運(yùn)行時(shí)，由于張力的變化，以及在鋼板上一卷完成時(shí)的甩尾和穿帶過程中沒有張力在重力自然垂度的作用下，鋼帶會(huì)對(duì)下夾具的工作表面有很大的磨損，在長(zhǎng)期的工作后由于下表面的破壞，導(dǎo)致夾具在夾持鋼板時(shí)平行度進(jìn)一步惡化， 對(duì)焊接質(zhì)量造成嚴(yán)重影響并導(dǎo)致斷帶等惡性事故。三、傳統(tǒng)夾具主要工作表面經(jīng)常受到磨損，夾具更換頻繁，備件費(fèi)用較大，而且由于為一體件更換難度大，維修耗時(shí)長(zhǎng)。四、隨著鋼板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋼板產(chǎn)品向著薄規(guī)格發(fā)展，傳統(tǒng)夾具由于夾具的鋼板組結(jié)構(gòu)，加工精度，安裝精度以及鋼板生產(chǎn)過程中的粉塵環(huán)境，不能保持在薄鋼板夾持過程中的平行精度，已經(jīng)不能滿足薄鋼板所需的焊接精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶有矯平功能的鋼板激光焊機(jī)的夾具裝置和實(shí)現(xiàn)方法。 可以克服由于鋼板本身的板型缺陷導(dǎo)致的夾具不能平直的夾持鋼板的缺陷，尤其是解決了薄鋼板焊接是的夾持矯平問題，很大的提高了薄鋼板的焊接質(zhì)量，同時(shí)延長(zhǎng)了夾具系統(tǒng)的使用壽命。本發(fā)明提供的帶有矯平功能的鋼板激光焊機(jī)夾具，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，工藝易行，便于推 本發(fā)明提供的鋼板激光焊機(jī)的夾具裝置主要包括上夾板機(jī)構(gòu)、下夾板機(jī)構(gòu)和箱
3體機(jī)構(gòu)。上夾板機(jī)構(gòu)，用于完成主要的夾持工作，其中包括上夾板，圓柱導(dǎo)軌，剛性?shī)A板液壓缸，定位銷套。上夾板由一組由螺栓連接的鋼板組構(gòu)成，工作表面是進(jìn)行了特殊熱處理的硬度高和抗磨性好的特殊材質(zhì)鋼板，與上夾板液壓缸連接并可以在圓柱導(dǎo)軌的約束下進(jìn)行上下移動(dòng)。上夾板液壓缸由三個(gè)相同的液壓缸組成，缸體連接在箱體上，缸桿連接在上夾板為剛性?shī)A具夾持提供動(dòng)力。圓柱導(dǎo)軌用以約束上夾板的移動(dòng)軌跡。定位銷套與下夾板的定位銷桿共同約束在夾持過程中上夾板和下夾板的相對(duì)位置的穩(wěn)定。下夾板機(jī)構(gòu)，用于完成鋼板的矯平工作，其中包括下夾板，柔性?shī)A板，微型液壓缸，懸掛滑塊，定位銷套。下夾板是由一組由螺栓連接的鋼板組構(gòu)成，工作表面是進(jìn)行了特殊熱處理的硬度高和抗磨性好的特殊材質(zhì)鋼板，下夾板固定在夾具箱體上。柔性?shī)A板是一個(gè)經(jīng)過切削加工成為有10個(gè)柔性連接的整塊鋼板，可以提供分段的夾持使鋼板可以更緊密的壓在上夾具表面。微型液壓缸共設(shè)置9個(gè)用以為柔性?shī)A板提供獨(dú)立的工作動(dòng)力，微型液壓缸的壓力是根據(jù)鋼板的厚度而可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的系統(tǒng)。懸掛滑塊用以將柔性?shī)A板以懸掛的方式連接在下夾板前端。定位銷桿與上夾板的定位銷套共同約束在夾持過程中上夾板和下夾板的相對(duì)位置的穩(wěn)定。箱體機(jī)構(gòu)，用于為安裝上夾板機(jī)構(gòu)與下夾板機(jī)構(gòu)的機(jī)械支撐，其中，箱體機(jī)構(gòu)是由鋼板焊接而成的一個(gè)上下夾板安裝的機(jī)械基礎(chǔ)，箱體可以在夾具基座上滑動(dòng)。所述的柔性?shī)A板設(shè)置有與懸掛滑塊相契合的滑動(dòng)槽，保證剛度的同時(shí)有撓曲能力。使用本發(fā)明所述的夾具裝置用于鋼板激光焊機(jī)焊接的實(shí)現(xiàn)方法的過程如下當(dāng)鋼板通過自動(dòng)給進(jìn)系統(tǒng)送入用于鋼板的夾持的上夾板機(jī)構(gòu)，并且經(jīng)過用于鋼板矯平的下夾板機(jī)構(gòu)的矯平，提供焊接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鋼板的激光焊接。具體為當(dāng)鋼板通過自動(dòng)給進(jìn)系統(tǒng)送入兩個(gè)夾板之間時(shí)，上夾板通過上夾板液壓缸壓下， 定位銷套和定位銷桿閉合，達(dá)到將鋼板夾持的目的，然后微型液壓缸將柔性?shī)A板沿懸掛滑塊頂起，由于微型液壓缸為壓力控制可緊密的將鋼板貼合在上夾具表面，從而實(shí)現(xiàn)矯平作用，為焊接提供最好的焊接狀態(tài)。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1)本發(fā)明有效防止鋼板焊接準(zhǔn)備過程中，夾具夾持鋼板時(shí)由于鋼板本身的板型缺陷導(dǎo)致的夾具不能平直的夾持鋼板的缺陷，尤其是根本性的解決了薄鋼板焊接是的夾持矯平問題，大大提高了薄鋼板的焊接質(zhì)量。2)本發(fā)明的夾具裝置夾持的參考平面是上夾具的夾持表面，由于在生產(chǎn)過程中鋼板在重力的作用下上夾具的夾持面幾乎沒有磨損，提高了校正板型的精度，同時(shí)延長(zhǎng)了夾具的使用壽命。3)本發(fā)明的柔性?shī)A板裝置通過懸掛滑塊懸掛連接在下夾板側(cè)面，在非工作狀態(tài)時(shí)柔性?shī)A板的上表面是低于下夾板的上表面的，這樣就減少了柔性?shī)A板工作面得磨損，而下夾板工作面得磨損對(duì)夾具的工作幾乎沒有影響，提高了整個(gè)夾具系統(tǒng)的工作壽命。4)本發(fā)明的微型液壓缸控制方式為壓力控制，壓力控制方式可以很好的利用液體壓力傳遞的特點(diǎn)將鋼板平直的壓實(shí)在上夾具的下表面。很好的達(dá)到了矯平的目的。


圖1是上夾板等軸視圖。圖2是下夾板等軸視圖。圖3是下夾板側(cè)視圖。圖4是夾具等軸視圖。圖5是柔性?shī)A板正視圖。圖6是柔性?shī)A板局部放大圖。圖7是懸掛滑塊等軸視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方案參照附圖詳細(xì)說明如下，但僅作說明而不是限制本發(fā)明。如圖所示，1-上夾板，2-圓柱導(dǎo)軌，3-上夾板液壓缸，4-定位銷套，5-下夾板， 6-柔性?shī)A板，7-微型液壓缸，8-懸掛滑塊，9-定位銷桿，10-箱體機(jī)構(gòu)，11-夾具基座。本發(fā)明擁有矯平功能的防磨損鋼板激光焊機(jī)用夾具裝置(夾具等軸視圖)主要包括上夾板機(jī)構(gòu)(上夾板等軸視圖)、下夾板機(jī)構(gòu)(下夾板等軸視圖)和箱體機(jī)構(gòu)組成。所說的上夾板機(jī)構(gòu)包括上夾板1，圓柱導(dǎo)軌2，上夾板液壓缸3，定位銷套4。上夾板1與上夾板液壓缸3缸桿用螺栓連接(上夾板液壓缸3共有三個(gè)液壓缸，兩側(cè)液壓缸的缸桿與上夾板通過螺栓固定連接，中間液壓缸不與夾板1連接，以利于夾持速度的均衡)。 上夾板液壓缸3缸體與在箱體機(jī)構(gòu)10的上部以螺栓連接。圓柱導(dǎo)軌2導(dǎo)柱與夾板1螺栓連接，圓柱導(dǎo)軌2的導(dǎo)軌套固定在箱體機(jī)構(gòu)10上，用以約束夾板1的直線動(dòng)作保持運(yùn)動(dòng)精度。定位銷套4位于夾板下表面兩側(cè)。所說的下夾板機(jī)構(gòu)包括下夾板5，柔性?shī)A板6，微型液壓缸7，懸掛滑塊8，定位銷桿 9。其中下夾板5用螺栓固定在箱體機(jī)構(gòu)10的下部。懸掛滑塊8與下夾板5通過螺栓連接，柔性?shī)A板6通過懸掛滑塊8滑動(dòng)卡槽懸掛連接在下夾板5的前側(cè)面，可以做上下滑動(dòng)。 九個(gè)微型液壓缸7缸體以螺紋連接在下夾板5前側(cè)并位于柔性?shī)A板6的每一個(gè)剛性節(jié)的下方，柔性?shī)A板6下表面與微型液壓缸7缸桿接觸但不緊固連接，微型液壓缸7可以頂起柔性?shī)A板6做上下滑動(dòng)。定位銷桿9位于下夾具兩側(cè)與定位銷套4相對(duì)應(yīng)的位置。箱體機(jī)構(gòu)10安裝在夾具基座11上可以做滑動(dòng)為夾具安裝提供機(jī)械支撐。本發(fā)明運(yùn)行過程是當(dāng)鋼板由生產(chǎn)線上的鋼帶給進(jìn)系統(tǒng)將鋼板送入夾具中并到達(dá)相應(yīng)的位置，所說的上夾板液壓缸3通過液壓控制系統(tǒng)控制壓下帶動(dòng)上夾板1沿著圓柱導(dǎo)軌2壓下，壓下過程中定位銷套4與定位銷桿9閉合上夾板1與下夾板5將鋼板夾持，達(dá)到指定的壓力后，微型液壓缸7沿懸掛滑塊8頂起柔性?shī)A板6將帶鋼壓在上夾板1的下表面， 并達(dá)到矯平的作用。
權(quán)利要求
1.一種鋼板焊接用夾具裝置，其特征在于它主要包括上夾板機(jī)構(gòu)，用于鋼板的夾持；下夾板機(jī)構(gòu)，用于鋼板的矯平工作；箱體機(jī)構(gòu)，用于安裝上夾板機(jī)構(gòu)與下夾板機(jī)構(gòu)的機(jī)械支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具裝置，其特征在于所述的上夾板機(jī)構(gòu)包括上夾板，圓柱導(dǎo)軌，上夾板液壓缸，定位銷套，上夾板是一組由螺栓連接的表面硬度高和抗磨性的鋼板組構(gòu)成，上夾板與上夾板液壓缸連接并在圓柱導(dǎo)軌的約束下進(jìn)行上下移動(dòng)；上夾板液壓缸缸體通過螺栓連接在箱體機(jī)構(gòu)上部，缸桿通過螺栓連接在上夾板為夾具夾持提供動(dòng)力；圓柱導(dǎo)軌導(dǎo)套用螺栓緊固在箱體機(jī)構(gòu)上部?jī)蓚?cè)，圓柱導(dǎo)軌用于約束上夾板的移動(dòng)軌跡，定位銷套與下夾板的定位銷桿共同約束在夾持過程中上夾板和下夾板的相對(duì)位置的穩(wěn)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具裝置，其特征在于所述的下夾板機(jī)構(gòu)包括下夾板，柔性?shī)A板，微型液壓缸，懸掛滑塊，定位銷套；下夾板是由一組由螺栓連接的表面硬度高和抗磨性好的鋼板組構(gòu)成，下夾板螺栓固定在夾具箱體機(jī)構(gòu)下部；柔性?shī)A板是切削加工的整塊鋼板，可提供分段的夾持使鋼板更緊密的壓在上夾板表面；微型液壓缸固定螺紋連接在下夾板前側(cè)柔性?shī)A板下部，為柔性?shī)A板提供獨(dú)立的工作動(dòng)力；懸掛滑塊用于將柔性?shī)A板以懸掛的方式連接在下夾板前端；定位銷桿與上夾板的定位銷套共同約束在夾持過程中上夾板和下夾板的相對(duì)位置，柔性?shī)A板懸掛在懸掛滑塊上，并可做上下滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具裝置，其特征在于所述的箱體機(jī)構(gòu)是由鋼板焊接而成， 箱體可在夾具基座上滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾具裝置，其特征在于所述的剛性?shī)A板液壓缸由三個(gè)同樣的液壓缸組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾具裝置，其特征在于所述的微型液壓缸共設(shè)置9個(gè)同樣的液壓缸。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾具裝置，其特征在于所述的柔性?shī)A板是10個(gè)柔性連接的整塊鋼板，并設(shè)置有與懸掛滑塊相契合的滑動(dòng)槽，保證剛度的同時(shí)有撓曲能力。
8.—種權(quán)利要求1所述的夾具裝置用于鋼板激光焊機(jī)焊接的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 當(dāng)鋼板通過自動(dòng)給進(jìn)系統(tǒng)送入用于鋼板的夾持的上夾板機(jī)構(gòu)，并且經(jīng)過用于鋼板矯平的下夾板機(jī)構(gòu)的矯平，提供焊接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鋼板的激光焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼板激光焊機(jī)用夾具裝置。它主要包括上夾板機(jī)構(gòu)，用于鋼板的夾持；下夾板機(jī)構(gòu)，用于鋼板的矯平工作；箱體機(jī)構(gòu)，用于安裝上夾板機(jī)構(gòu)與下夾板機(jī)構(gòu)的機(jī)械支撐。當(dāng)鋼板通過自動(dòng)給進(jìn)系統(tǒng)送入兩個(gè)夾板之間時(shí)，上夾板通過上夾板液壓缸壓下，定位銷套和定位銷桿閉合，微型液壓缸將柔性?shī)A板沿懸掛滑塊頂起，微型液壓缸為壓力控制可緊密的將鋼板貼合在上夾具表面，從而實(shí)現(xiàn)矯平作用。本發(fā)明可以克服由于鋼板本身的板型缺陷導(dǎo)致的夾具不能平直的夾持鋼板的缺陷，解決了薄鋼板焊接是的夾持矯平問題，提高了薄鋼板的焊接質(zhì)量，同時(shí)延長(zhǎng)了夾具系統(tǒng)的使用壽命。本發(fā)明提供的帶有矯平功能的鋼板激光焊機(jī)夾具，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，工藝易行，便于推廣。
文檔編號(hào)B23K26/42GK102248310SQ20111016131
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者孫鶴旭, 李潔, 董硯, 費(fèi)彩華, 邢關(guān)生, 陳海永 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)