一种用于电力电子元器件制造的焊接工装的制作方法

1.本发明涉及元器件制造技术领域，具体为一种用于电力电子元器件制造的焊接工装。


背景技术：

2.电力电子元器件主要是用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。随着科技的发展，电力电子元器件逐渐走向小型化，传统的焊接工装中，一次装夹只能装夹一个电力电子元器件，这导致电力电子元器件的产量受到限制，为了减少焊接工装的拆装次数，现有的焊接工装中，可以装夹多个电力电子元器件。现有焊接工装分为直线式工装和旋转式工装，随着场地不同，选用的工装也会有所不同。
3.在旋转式工装中，是将电力电子元器件装夹到工装上，然后在将工装装夹到焊接机器上，为了能将电力电子元器件夹紧，工装上需要安装夹具，现有的旋转式工装上，一个夹具对应一个电力电子元器件，即多个夹具相互独立，难以做到统一的夹紧、放松，这导致电力电子元器件的拆装难以快速进行，另外为了避免夹具对电力电子元器件夹持力过大，会给每个夹具设置配备一个限位装置，同样限位装置也是相互独立的，当其中一个限位装置出现损坏时，就需要对旋转式工装进行拆卸维修，而现有的旋转式工装中的限位装置为了便于调控，是设置在外侧的，这也导致其容易因磕碰而出现损坏。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于电力电子元器件制造的焊接工装，以解决上述背景技术中提出的现有的旋转式工装中的多个夹具相互独立的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电力电子元器件制造的焊接工装，包括随行工装、加工工装和拆卸工装，所述随行工装包括随行固定板和扭力盘，所述随行固定板的本体上方开设有安装槽，所述安装槽的底部安装有夹具，所述扭力盘的下端伸入到随行固定板的内腔中并连接有锁紧齿轮，所述随行固定板的内腔中活动安装有锁紧转轴，所述锁紧转轴的外侧套设有从动齿轮和锁紧凸轮，所述从动齿轮与锁紧齿轮啮合，所述夹具包括外壳板，所述外壳板的内侧活动安装有夹板，所述夹板靠近锁紧凸轮的一端与锁紧凸轮贴合，所述锁紧齿轮的本体下侧开设有放置槽，所述放置槽的内腔中安装有一号弹簧柱，所述随行固定板的内腔底部开设有定位槽，所述一号弹簧柱与定位槽相匹配。
6.优选的，所述夹板远离锁紧凸轮的一侧连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的另一端与外壳板固连。
7.优选的，所述加工工装包括装夹固定板，所述装夹固定板的内腔中活动安装有装夹固定盘，所述随行工装与装夹固定盘相匹配，所述装夹固定盘的外侧下端套设有调节齿轮，所述装夹固定盘的内腔中安装有步进电机，所述步进电机的转子外侧套设有主动齿轮，所述主动齿轮与调节齿轮啮合。
8.优选的，所述装夹固定板的内腔底部安装顶出装置，所述装夹固定盘的本体上开
设有避让孔，所述顶出装置位于避让孔的下侧。
9.优选的，所述拆卸工装包括拆卸固定板，所述拆卸固定板的内腔中设置有退位柱，所述退位柱与一号弹簧柱相对应。
10.优选的，所述拆卸固定板的内腔底部安装有顶出气缸，所述顶出气缸的伸缩杆上方连接有支撑板，所述支撑板的上方连接有支撑杆，所述支撑杆的上方连接有顶出板。
11.优选的，所述随行固定板本体上开设有顶出槽，所述顶出槽的内腔中设置有二号弹簧柱，所述二号弹簧柱位于夹具的下侧，所述支撑杆的外侧活动套设有顶出固定板，所述顶出固定板的上方设置有顶出杆，所述顶出杆与二号弹簧柱相对应，所述顶出固定板与支撑板之间连接有推力弹簧。
12.优选的，所述二号弹簧柱包括复位顶杆，所述复位顶杆的外侧套设有复位弹簧，所述复位顶杆的顶端设置有防撞垫。
13.优选的，所述随行固定板的外侧设置有定位块，所述夹具的数量是定位块数量的整数倍，所述定位块均匀的分布在随行固定板的外侧。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1)本装置利用锁紧凸轮的旋转来推动夹板夹紧电力电子元器件，为了方便同一个随行工装上所有夹具上的夹板可以同时移动，将锁紧凸轮与从动齿轮通过锁紧转轴进行连接，然后通过一个锁紧齿轮对所有从动齿轮进行驱动，在锁紧齿轮的转动下，所有从动齿轮会进行同步转动，进而带动同一个随行工装上所有夹具上的夹板同时对夹具上的电力电子元器件进行夹紧；
16.2)本装置将传统旋转式工装中的限位装置改成一号弹簧柱，同时将一号弹簧柱设置到锁紧齿轮中，此时一号弹簧柱位于随行工装的内部，进而可以避免外界的碰撞。
附图说明
17.图1为本发明随行工装结构示意图；
18.图2为本发明随行工装主视图剖视结构示意图；
19.图3为本发明夹具主视图剖视结构示意图；
20.图4为本发明加工工装结构示意图；
21.图5为本发明结构加工工装主视图剖视示意图；
22.图6为本发明拆卸工装结构示意图；
23.图7为本发明拆卸工装主视图剖视结构示意图；
24.图8为本发明二号弹簧柱主视结构示意图。
25.图中：1随行固定板、2扭力盘、3定位块、4夹具、41外壳板、42压缩弹簧、43夹板、5锁紧齿轮、6一号弹簧柱、7从动齿轮、8锁紧转轴、9锁紧凸轮、10二号弹簧柱、101复位弹簧、102复位顶杆、103防撞垫、11装夹固定板、12装夹固定盘、13调节齿轮、14主动齿轮、15步进电机、16顶出装置、17顶出杆、18退位柱、19顶出固定板、20顶出板、21支撑板、22支撑杆、23推力弹簧、24顶出气缸。
具体实施方式
26.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。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.实施例：
29.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种用于电力电子元器件制造的焊接工装，包括随行工装、加工工装和拆卸工装，加工工装预先固定在焊接设备上，焊接前，首先将电力电子元器件安装到随行工装，安装完毕后，将随行工装安装到加工工装上，然后利用焊接设备对电力电子元器件进行焊接，焊接完毕后，取出随行工装并将其安装到拆卸工装上，随行工装包括随行固定板1和扭力盘2，随行固定板1的本体上方开设有安装槽，安装槽的底部安装有夹具4，夹具4均匀的分布在随行固定板1上，且呈圆周排列，每个夹具4代表一个焊接工位，夹具4用于夹持电力电子元器件，夹具4通过螺栓固定在随行固定板1上，对不同尺寸的电力电子元器件进行加工时，可以更换尺寸合适的夹具4，扭力盘2的下端伸入到随行固定板1的内腔中并连接有锁紧齿轮5，扭力盘2用于旋转锁紧齿轮5，当采用人工旋转扭力盘2时，在扭力盘2的上端设置握把，当采用机械旋转扭力盘2时，则在扭力盘2的上端开设有六角孔，随行固定板1的内腔中活动安装有锁紧转轴8，锁紧转轴8的外侧套设有从动齿轮7和锁紧凸轮9，从动齿轮7与锁紧齿轮5啮合，通过旋转扭力盘2，扭力盘2带动锁紧齿轮5旋转，锁紧齿轮5带动从动齿轮7旋转，从动齿轮7带动锁紧转轴8旋转，锁紧转轴8带动锁紧凸轮9旋转，夹具4包括外壳板41，外壳板41的本体上侧开设有产品固定槽，产品固定槽远离夹板43的一侧尺寸与电力电子元器件相符，从而便于定位，靠近夹板43的一侧，尺寸大于电力电子元器件的尺寸，从而方便电力电子元器件的安装，外壳板41的内侧活动安装有夹板43，夹板43靠近锁紧凸轮9的一端与锁紧凸轮9贴合，通过锁紧凸轮9的挤压带动夹板43向电力电子元器件移动，进而通过夹板43和外壳板41夹紧电力电子元器件，为了方便夹板43的自动回弹，在夹板43远离锁紧凸轮9的一侧连接有压缩弹簧42，压缩弹簧42的另一端与外壳板41固连，锁紧齿轮5的本体下侧开设有放置槽，放置槽的内腔中安装有一号弹簧柱6，一号弹簧柱6的数量至少为两个，一号弹簧柱6有弹簧和挤压柱组成，随行固定板1的内腔底部开设有定位槽，当放置槽位于定位槽的上方时，弹簧推动挤压柱下行，挤压柱进入定位槽，此时锁紧齿轮5被固定无法旋转，即电力电子元器件已被夹持固定。
30.加工工装包括装夹固定板11，装夹固定板11的内腔中活动安装有装夹固定盘12，装夹固定盘12的本体上侧开设有配对槽，随行工装可以卡入配对槽，当随行工装的重量较重时，随行工装在重力的作用下，可以卡在配对槽中，当随行工装的重量较轻时，为了避免随行工装晃动，可以在装夹固定盘12的上方安装有固定压板，装夹固定盘12的外侧下端套设有调节齿轮13，装夹固定盘12的内腔中安装有步进电机15，步进电机15的转子外侧套设有主动齿轮14，主动齿轮14与调节齿轮13啮合，主动齿轮14与调节齿轮13的传动比与夹具4的数量相同，即步进电机15的转子旋转一周，夹具4旋转一个焊接工位。
31.装夹固定板11的内腔底部安装顶出装置16，顶出装置16由气缸和顶板组成，在需
要取出随行工装时，通过气缸推动顶板上移，进而将随行工装顶出，装夹固定盘12的本体上开设有避让孔，顶出装置16位于避让孔的下侧。
32.拆卸工装包括拆卸固定板16，拆卸固定板16的本体上侧也开设有配对槽，随行工装可以卡入配对槽，当随行工装的重量较重时，随行工装在重力的作用下，可以卡在配对槽中，当随行工装的重量较轻时，为了避免随行工装晃动，可以在拆卸固定板16的上方安装有固定压板，拆卸固定板16的内腔中设置有退位柱18，当随行工装卡入拆卸固定板16的配对槽后，退位柱18的上端与一号弹簧柱6，随着随行工装的下移，退位柱18可以推动一号弹簧柱6上移，进而将一号弹簧柱6推入锁紧齿轮5，此时锁紧齿轮5可以旋转，再次旋转旋转扭力盘2，扭力盘2带动锁紧齿轮5旋转，锁紧齿轮5带动从动齿轮7旋转，从动齿轮7带动锁紧转轴8旋转，锁紧转轴8带动锁紧凸轮9旋转，此时压缩弹簧42推动夹板43远离电力电子元器件，进而方便电力电子元器件的取出。
33.拆卸固定板16的内腔底部安装有顶出气缸24，顶出气缸24的伸缩杆上方连接有支撑板21，支撑板21的上方连接有支撑杆22，支撑杆22的上方连接有顶出板20，顶出气缸24可以推动支撑板21上移，支撑板21推动支撑杆22上移，支撑杆22推动顶出板20上移，进而通过顶出板20的上移将随行工装顶出。
34.随行固定板1本体上开设有顶出槽，顶出槽的内腔中设置有二号弹簧柱10，二号弹簧柱10位于夹具4的下侧，通过推动二号弹簧柱10上移可以将夹具4中的电力电子元器件顶出，因此可以在拆卸工装中设置有一个顶出构件，顶出构件需要与二号弹簧柱10对位，为了方便所有夹具4中的电力电子元器件被同时顶出，最好将顶出构件设置在拆卸工装的中心，但是拆卸工装的中心已经安装有顶出气缸24用于顶出随行工装，为了方便顶出构件的安装，可以利用顶出气缸24对顶出构件进行驱动，支撑杆22的外侧活动套设有顶出固定板19，顶出固定板19的上方设置有顶出杆17，顶出杆17与二号弹簧柱10相对应，顶出固定板19与支撑板21之间连接有推力弹簧23，当需要顶出电力电子元器件时，顶出气缸24可以推动支撑板21上移，支撑板21通过推力弹簧23推动顶出固定板19上移，固定板19推动顶出杆17上移，进而顶起二号弹簧柱10，最终电力电子元器件被上移的二号弹簧柱10顶出，当需要顶出随行工装时，支撑板21继续上移，此时顶出固定板19上移到上极限被限位，而随着推力弹簧23的被挤压，支撑板21还可以继续上移，进而推动顶出板20上移。
35.二号弹簧柱10包括复位顶杆102，复位顶杆102的外侧套设有复位弹簧101，为了避免电力电子元器件被二号弹簧柱10撞伤，在复位顶杆102的顶端设置防撞垫103，防撞垫103的材质为软塑料。
36.随行工装放置到拆卸工装和加工工装上时，需要定位，可以在随行固定板1的外侧设置有定位块3，拆卸工装和加工工装的本体上设置有定位槽，为了避免定位块3定位失误，加工夹具4的数量是定位块3数量的整数倍，定位块3均匀的分布在随行固定板1的外侧，这样只要定位块3放入定位槽就可以精准定位。
37.工作原理：首先将电力电子元器件放入夹具4，然后旋转旋转扭力盘2，扭力盘2带动锁紧齿轮5旋转，锁紧齿轮5带动从动齿轮7旋转，从动齿轮7带动锁紧转轴8旋转，锁紧转轴8带动锁紧凸轮9旋转，锁紧凸轮9通过旋转挤压夹板43向电力电子元器件移动，进而通过夹板43和外壳板41夹紧电力电子元器件，当挤压夹板43向电力电子元器件施加的压力达到限定值时，锁紧齿轮5上的一号弹簧柱6在弹力的作用下进入随行固定板1的定位槽中，此时
锁紧齿轮5被一号弹簧柱6卡住无法转动，随后将加工工装上焊接完毕的电力电子元器件所对应的随行工装取出，并将需要焊接的电力电子元器件所对应的随行工装放入到加工工装上，最后将取出的随行工装放入拆卸工装上对电力电子元器件即可。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。