一种用于在剪切和焊接操作期间对多个坯件进行支承的夹具组件。夹具组件包括基部框架。旋转框架以可旋转的方式连接至基部框架。固定块固定至旋转框架以用于支承第一坯件。可移动块以可移动的方式连接至旋转框架以用于支承第二坯件。设置有第一夹具以用于将第一坯件联接至固定块。设置有第二夹具以用于将第二坯件联接至可移动块。竖向致动器与旋转框架联接并且构造成使可移动块沿与旋转框架的平面垂直的竖向方向移动以用于移动第二坯件。水平致动器与旋转框架联接并且构造成使可移动块沿水平方向移动。沿水平方向移动。沿水平方向移动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在剪切和焊接操作期间支承坯件的夹具组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本PCT国际专利申请要求于2019年11月5日提交的并且题为“Fixture Assembly For Supporting Blanks During Shearing And Welding Operations(用于在剪切和焊接操作期间支承坯件的夹具组件)”的序列号为62/930,684的美国临时专利申请的权益和优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
[0003]专利技术背景
1.
[0004]用于在剪切和焊接操作期间将两个或更多个坯件相对于彼此支承的夹具组件。更具体地，能够进行水平、垂直和可旋转的调节以允许在不需要松开夹具并重新调整坯件的情况下以一个顺序对多个坯件进行剪切和焊接的夹具组件。
[0005]2.现有技术描述
[0006]在制造业中，已知激光焊接作为将两个或更多个坯件、即工件彼此连接的有效且高效的方法。通常，在激光焊接操作期间，提供有用于将坯件紧固到期望位置的夹具组件。期望位置通常包括坯件的两个或更多个表面，所述两个或更多个表面彼此对准地布置成使得能够焊接坯件之间的结合部。常规夹具组件通常利用一系列夹具来将坯件保持就位。这种夹具组件的问题是：坯件尺寸的微小变化可能会导致坯件彼此不对准，一旦坯件被夹持就位，则因此形成在不添加附加材料例如填充线材的情况下不能进行激光焊接的间隙。因此，通常需要额外的时间和材料来执行一项成功的激光焊接操作。
[0007]还已知在进行焊接之前对一个或更多个坯件进行剪切，以提供期望的坯件尺寸和/或形状并且提供减小的最终部件的重量。在一些情况下，剪切会造成粗糙/毛刺边缘，该粗糙/毛刺边缘会进一步在坯件之间形成间隙，在激光焊接期间在不添加填充物的情况下，该间隙可能难以弥合。此外，附加的剪切步骤提供了增加的周期时间和成本，特别地因为在焊接之前通常需要多次松开坯件且重新定位。因此，仍然需要对这种夹具组件进行改进。
技术实现思路
[0008]一种用于在剪切和焊接操作期间对多个坯件进行支承的夹具组件。夹具组件包括基部框架。旋转框架以可旋转的方式连接至基部框架。固定块固定至旋转框架以用于支承多个坯件中的第一坯件。可移动块以可移动的方式连接至旋转框架以用于支承多个坯件中的第二坯件。设置有至少一个第一夹具以用于将第一坯件联接至固定块。设置有至少一个第二夹具以用于将第二坯件联接至可移动块。竖向致动器与旋转框架联接并且构造成使可移动块沿与旋转框架的平面垂直的竖向方向移动以用于将第二坯件移动到期望的竖向位置中。水平致动器与旋转框架联接并且构造成使可移动块沿垂直于竖向方向的水平方向移动以用于将第二坯件移动到期望的水平位置中。
[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种用于在剪切和焊接操作期间利用夹具组件对多个坯件进行支承和定位的方法。该方法包括将多个坯件中的第一坯件联接至夹具组件的
固定块。该方法还包括将多个坯件中的第二坯件联接至夹具组件的可移动块。该方法还包括利用竖向致动器使可移动块移动成使得第二坯件处于第一竖向位置，其中第二坯件竖向地位于第一坯件上方。该方法还包括利用水平致动器使可移动块移动成使得第二坯件处于第一水平位置，其中第一坯件沿着重叠区域水平地叠置在第二坯件上方。该方法还包括沿着重叠区域剪切第一坯件和第二坯件以使得第一坯件的边缘与第二坯件的边缘水平地对准。该方法还包括利用竖向致动器使可移动块竖向移动成使得第一坯件与第二坯件在交叉区域处至少部分地竖向对准。该方法还包括在交叉区域处将第一坯件焊接至第二坯件。
[0010]夹具组件能够有利地将坯件紧固至固定块和可移动块，并且能够在剪切和焊接操作期间根据需要仅在来自第一夹具和第二夹具的单个夹持动作的情况下利用旋转框架以及竖向致动器和水平致动器使可移动块移动。换言之，整个剪切和焊接过程可以在不松开夹具且不手动地移动坯件的情况下进行。因此，可以提供减少的周期时间，因为不需要将坯件从夹具释放来控制坯件的位置。此外，由于坯件可以方便地被剪切成更小的部分而同时由第一夹具和第二夹具的单个夹持动作进行支承，因此可以提供最终产品、特别是多规格的复杂产品的减少的质量。此外，在焊接之前可以在坯件上提供改善的边缘质量，这是因为，坯件可以在彼此叠置时被剪切，并且随后竖向移动成使边缘彼此对准，从而在坯件之间提供大致平齐的接合部。这消除了对坯件之间的填充材料的需要，甚至在坯件具有尺寸缺陷或者未被完美对准地夹持的情况下消除了对坯件之间的填充材料的需要。在该步骤期间，坯件可以以各种图案例如波浪形、Z字形被剪切，同时在剪切之后仍然在坯件之间提供大致平齐的接合部。此外，由于旋转框架可以旋转，因此可以在剪切之后使坯件旋转180度以允许沿着坯件被剪切之后的毛刺边缘定位焊缝，从而利用毛刺材料提供更平滑的焊缝坡度。
附图说明
[0011]由于本专利技术通过参照结合附图考虑时的以下详细描述能够被更好地理解，因此本专利技术的其他优点将容易被领会，在附图中：
[0012]图1是夹具组件的示例实施方式的立体图；
[0013]图2是夹具组件的示例实施方式的另一立体图；
[0014]图2A是紧固至夹具组件的固定块和可移动块的坯件处于竖向间隔布置的侧视图；
[0015]图2B是图2A的坯件在可移动块竖向移动成使得坯件彼此竖向接合之后的侧视图；
[0016]图3是旋转框架旋转45度时夹具组件的立体图；
[0017]图3A是在剪切操作期间紧固至夹具组件的固定块和可移动块的坯件的侧视图；
[0018]图3B是图3A的坯件在剪切操作之后的侧视图，并且其中坯件的底部表面在可移动块竖向移动之后彼此竖向对准；
[0019]图3C是图3A的坯件在剪切操作之后的侧视图，其中坯件的顶部表面在可移动块竖向移动之后彼此竖向对准；
[0020]图3D是图3B的坯件在可移动块水平移动之后的侧视图；
[0021]图3E是图3C的坯件在可移动块水平移动之后的侧视图；
[0022]图4是旋转框架旋转135度时夹具组件的立体图；
[0023]图4A是紧固至固定块和可移动块的坯件的侧视图，其中坯件的上表面在焊接操作
期间暴露；
[0024]图4B是紧固至固定块和可移动块的坯件的侧视图，其中坯件的下表面于旋转框架旋转后在焊接操作期间暴露；
[0025]图5A是第一坯件和第二坯件的立体图，其中第二坯件与第一坯件叠置；
[0026]图5B是图5A的第一坯件和第二坯件在剪切操作期间的立体图；
[0027]图5C是图5A的第一坯件和第二坯件的立体图，其中第一坯件和第二坯件的边缘在焊接操作之前彼此接合；
[0028]图5D是图5A的第一坯件和第二坯件在焊接操作之后的立体图；
[0029]图6A是第一坯件和第二坯件的侧视图，其中第二坯件与第一坯件叠置并且与第一坯件竖向间隔；
[0030]图6B是第一坯件和第二坯件的侧视图，其中第二坯件与第一坯件叠置并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在剪切和焊接操作期间对多个坯件进行支承的夹具组件，所述夹具组件包括：基部框架；旋转框架，所述旋转框架以可旋转的方式连接至所述基部框架；固定块，所述固定块固定至所述旋转框架以用于支承所述多个坯件中的第一坯件；可移动块，所述可移动块以可移动的方式连接至所述旋转框架以用于支承所述多个坯件中的第二坯件；至少一个第一夹具，所述至少一个第一夹具用于将所述第一坯件联接至所述固定块；至少一个第二夹具，所述至少一个第二夹具用于将所述第二坯件联接至所述可移动块；竖向致动器，所述竖向致动器与所述旋转框架联接并且构造成使所述可移动块沿与所述旋转框架的平面垂直的竖向方向移动以用于将所述第二坯件移动到期望的竖向位置中；以及水平致动器，所述水平致动器与所述旋转框架联接并且构造成使所述可移动块沿垂直于所述竖向方向的水平方向移动以用于将所述第二坯件移动到期望的水平位置中。2.根据权利要求1所述的夹具组件，其中，第一块和第二块具有磁性以用于将所述第一坯件和所述第二坯件吸引至所述第一块和所述第二块。3.根据权利要求1所述的夹具组件，其中，所述至少一个第一夹具包括一对第一夹具，并且其中，所述至少一个第二夹具包括一对第二夹具。4.根据权利要求1所述的夹具组件，其中，压力传感器配置成检测所述水平致动器和所述竖向致动器对于所述可移动块的压力以监测所述第一坯件和所述第二坯件的位置。5.根据权利要求1所述的夹具组件，还包括旋转致动器和控制器，所述旋转致动器构造成使所述旋转框架相对于所述基部框架旋转，所述控制器电连接至所述竖向致动器、所述水平致动器和所述旋转致动器以用于对所述竖向致动器、所述水平致动器和所述旋转致动器的致动进行控制。6.一种用于在剪切和焊接操作期间利用夹具组件对多个坯件进行支承和定位的方法，所述方法包括：将所述多个坯件中的第一坯件联接至所述夹具组件的固定块；将所述多个坯件中的第二坯件联接至所述夹具组件的可移动块；利用竖向致动器使所述可移动块移动成使得所述第二坯件处于第一竖向位置，在所述第一竖向位置中所述第二坯件竖向地位于所述第一坯件上方；利用水平致动器使所述可移动块移动成使得所述第二坯件处于第一水平位置，在所述第一水平位置中所述第一坯件沿着重叠区域水平地叠置在所述第二坯件上方；沿着所述重叠区域剪切所述第一坯件和所述第二坯件以使得所述第一坯件的边缘与所述第二坯件的边缘水...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：
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