专利名称：一种激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光拼焊焊缝预成型设备，具体地说是一种激光拼焊焊缝碾压预成型 组合压轮。
背景技术：
为了满足激光拼焊的质量要求，两块被焊钢板间的间隙应小于0. 05mm，但由于现 有剪板机的误差以及板材本身的变形等因素会使剪切后的钢板边缘无法精确平直，现有国 产剪板机的精度大约在0. lmm/m，根本无法满足较长焊缝板材的焊接要求。目前，主要通过 对板材边缘磨削、激光切割和挤压等方法来提高钢板边缘的装配质量，但这些方法不仅大 大提高了设备的成本，而且还降低了设备的运行效率。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种激光拼焊焊缝碾压预成型 组合压轮，用来碾压钢板被焊边缘使板材发生塑性变形，进而提高拼焊板装配质量，消除两 板间的间隙。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明包括碾压轮、压紧轮、压轮轴及驱动气缸，驱动气缸的一端安装在激光拼焊 机上，另一端连接有套设在压轮轴一侧的曲柄滑块机构，压紧轮套在所述压轮轴的一侧、与 曲柄滑块机构中的滑块相连接，在滑块的带动下可上下往复移动；在压轮轴的另一侧套设 有碾压轮。其中所述压轮轴的另一侧安装有后端盖，碾压轮通过碾压轮轴承套设在后端盖 上；所述后端盖上开有上下设置的上凹槽及下凹槽；所述曲柄滑块机构包括内层偏心套、 外层偏心套、转套及连接盖，内层偏心套套设在压轮轴上，外层偏心套套设在内层偏心套 上，在外层偏心套外套设有转套；内、外偏心套及转套的一侧与后端盖相对，另一侧设有套 设在压轮轴上的连接盖，该连接盖与驱动气缸的另一端相铰接，外层偏心套与连接盖连动； 压紧轮通过压紧轮轴承套设在转套上；转套与后端盖相对一侧沿轴向延伸有上下设置的上 凸台及下凸台，上、下凸台分别容置于后端盖上的上、下凹槽内，并可分别在上、下凹槽内上 下往复移动；内层偏心套与压轮轴偏心设置，外层偏心套与内层偏心套偏心设置，外层偏心 套与压轮轴同心设置，内层偏心套与压轮轴的偏心距等于外层偏心套与内层偏心套的偏心 距；内层偏心套相对于压轮轴可转动，外层偏心套相对于内层偏心套可转动，转套相对于外 层偏心套可转动；内层偏心套与压轮轴形成曲柄滑块机构中的曲柄，外层偏心套与内层偏 心套形成曲柄滑块机构中的连杆，转套及其上的凸台作为曲柄滑块机构中的滑块在后端盖 上的凹槽内往复滑动。本发明的优点与积极效果为1.本发明的组合压轮是由厚钢板侧的碾压轮和薄钢板侧的压紧轮组成，厚钢板侧 的碾压轮对厚钢板边缘进行碾压使其发生塑性变形来消除焊缝间隙，薄钢板侧的压紧轮来
3压紧薄钢板以避免在碾压过程中使薄钢板变形。2.本发明中的碾压轮和压紧轮通过偏心机构连接在同一根压轮轴上，提高了组合 压轮的刚度，并且两轮能够发生竖直方向的相对移动，满足了不同板厚差的要求。3.组合压轮的机构原理是由两偏心构件和一移动副组成的曲柄滑块机构，结构简
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本发明压轮机构原理图；图4为图3的B-B剖视图；图5为本发明工作原理示意图之一；图6为本发明工作原理示意图之二；其中1为碾压轮，2为压紧轮，3为支撑轮，4为厚钢板，5为薄钢板，6为激光头，7 为压轮轴，8为内层偏心套，9为外层偏心套，10为转套，11为压紧轮轴承，12为后端盖，13 为碾压轮轴承，14为连接盖，15为驱动气缸，16为上凹槽，17为下凹槽，18为上凸台，19为 下凸台。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1 4所示，本发明包括碾压轮1、压紧轮2、压轮轴7、内层偏心套8、外层偏 心套9、转套10、后端盖12、连接盖14及驱动气缸15，压轮轴7安装在激光拼焊机上，压轮 轴7的一侧由内向外依次套设有内层偏心套8、外层偏心套9及转套10，即内层偏心套8套 设在压轮轴7上，外层偏心套9套设在内层偏心套8上，在外层偏心套9外套设有转套10， 压轮轴7的另一侧套设有后端盖12 ；碾压轮1通过碾压轮轴承13套设在后端盖12上，压 紧轮2通过压紧轮轴承11套设在转套10上。内、外偏心套8、9及转套10的一侧与后端盖 12相对，另一侧设有套设在压轮轴7上的连接盖14，该连接盖14与驱动气缸15的另一端 相铰接，外层偏心套9与连接盖14螺纹连接，驱动气缸15的一端安装在激光拼焊机上。后 端盖12上开有上下设置的上凹槽16及下凹槽17，上、下凹槽16、17的连线穿过压轮轴7的 圆心；转套10与后端盖12相对一侧沿轴向延伸有上下设置的上凸台18及下凸台19，上、下 凸台18、19分别容置于后端盖12上的上、下凹槽16、17内，并可分别在上、下凹槽16、17内 上下往复移动。压轮轴7与内层偏心套8组成内层偏心机构，内层偏心套8和外层偏心套 9组成外层偏心机构，内层偏心套8与压轮轴7偏心设置，外层偏心套9与内层偏心套8偏 心设置，外层偏心套9与压轮轴7同心设置，内层偏心套8与压轮轴7的偏心距等于外层偏 心套9与内层偏心套8的偏心距。内层偏心套8相对于压轮轴7可转动，外层偏心套9相 对于内层偏心套8可转动，转套10绕外层偏心套9可转动，转套10上的凸台容置在后端盖 12上的凹槽中可沿径向上下移动，因此，压轮轴7、内层偏心套8、外层偏心套9、转套10、转 套10上的两个凸台及后端盖12上的两个凹槽组成了三个转动副和一个移动副，即形成了 一个曲柄滑块机构，内层偏心套8与压轮轴7形成曲柄滑块机构中的曲柄，外层偏心套9与
4内层偏心套8形成曲柄滑块机构中的连杆，转套10及其上的凸台作为曲柄滑块机构中的滑 块在后端盖12上的凹槽内沿径向上下往复滑动。驱动气缸15用于驱动连接盖14带动外 层偏心套9转动，从而驱动曲柄滑块机构运动使压紧轮2在竖直方向相对于碾压轮1移动。本发明的工作原理为如图5 6所示，本发明的碾压轮1及压紧轮2，其作用是在利用激光头6对不等 厚钢板进行焊接时，利用碾压轮1碾压厚钢板4使其发生塑性变形来弥补厚钢板4与薄钢 板5之间存在的间隙；为了避免在碾压过程中薄钢板5发生变形，利用压紧轮2在碾压过程 中将薄钢板5压紧，支撑轮3在碾压过程中支撑厚、薄钢板4、5，碾压完成后激光头6完成板 材的焊接。在工作时，可以根据不同薄钢板5的板厚差来调节驱动气缸15的行程，以使碾 压轮1对厚钢板4有一定碾压深度的同时，压紧轮2能压紧薄钢板5，以防止薄钢板5发生 变形，即可利用驱动气缸15通过曲柄滑块机构调节压紧轮2的高度。具体操作为根据薄 钢板5的板厚预先设定驱动气缸15的行程，驱动气缸15工作，驱动连接盖14转动，由于连 接盖14与外层偏心套9螺纹连接，因此带动外层偏心套9共同转动；外层偏心套9与内层 偏心套8偏心设置，外层偏心套9在转动的同时，使转套10上的两个凸台在后端盖12上的 两个凹槽内向上/下移动，带动压紧轮2移动到与板厚相对应的高度，驱动气缸15停止工 作，压紧轮2压紧薄钢板5。压紧轮2与碾压轮1之间有上/下的相对移动，满足了不同板 厚差的要求，又使两轮布置在同一根压轮轴7上，大大增强了系统的刚度。
权利要求
一种激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于包括碾压轮(1)、压紧轮(2)、压轮轴(7)及驱动气缸(15)，驱动气缸(15)的一端安装在激光拼焊机上，另一端连接有套设在压轮轴(7)一侧的曲柄滑块机构，压紧轮(2)套在所述压轮轴(7)的一侧、与曲柄滑块机构中的滑块相连接，在滑块的带动下可上下往复移动；在压轮轴(7)的另一侧套设有碾压轮(1)。
2.按权利要求1所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述压轮轴 (7)的另一侧安装有后端盖(12)，碾压轮(1)通过碾压轮轴承(13)套设在后端盖(12)上； 所述后端盖(12)上开有上下设置的上凹槽(16)及下凹槽(17)。
3.按权利要求1所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述曲柄滑 块机构包括内层偏心套(8)、外层偏心套(9)、转套(10)及连接盖(14)，内层偏心套(8)套 设在压轮轴(7)上，外层偏心套(9)套设在内层偏心套(8)上，在外层偏心套(9)外套设有 转套(10)；内、外偏心套(8,9)及转套(10)的一侧与后端盖(12)相对，另一侧设有套设在 压轮轴(7)上的连接盖(14)，该连接盖(14)与驱动气缸(15)的另一端相铰接，外层偏心套(9)与连接盖(14)连动；压紧轮(2)通过压紧轮轴承(11)套设在转套(11)上。
4.按权利要求3所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述转套(10)与后端盖(12)相对一侧沿轴向延伸有上下设置的上凸台(18)及下凸台(19)，上、下 凸台(18、19)分别容置于后端盖(12)上的上、下凹槽(16、17)内，并可分别在上、下凹槽 (16、17)内上下往复移动。
5.按权利要求3所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述内层偏 心套(8)与压轮轴(7)偏心设置，外层偏心套(9)与内层偏心套(8)偏心设置，外层偏心套(9)与压轮轴(7)同心设置，内层偏心套(8)与压轮轴(7)的偏心距等于外层偏心套(9)与 内层偏心套(8)的偏心距。
6.按权利要求3所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述内层偏 心套(8)相对于压轮轴(7)可转动，外层偏心套(9)相对于内层偏心套(8)可转动，转套(10)相对于外层偏心套(9)可转动。
7.按权利要求3或4所述的激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，其特征在于所述内 层偏心套(8)与压轮轴(7)形成曲柄滑块机构中的曲柄，外层偏心套(9)与内层偏心套(8) 形成曲柄滑块机构中的连杆，转套(10)及其上的凸台作为曲柄滑块机构中的滑块在后端 盖(12)上的凹槽内往复滑动。
全文摘要
本发明涉及激光拼焊焊缝预成型设备，具体地说是一种激光拼焊焊缝碾压预成型组合压轮，包括碾压轮、压紧轮、压轮轴及驱动气缸，驱动气缸的一端安装在激光拼焊机上，另一端连接有套设在压轮轴一侧的曲柄滑块机构，压紧轮套在所述压轮轴的一侧、与曲柄滑块机构中的滑块相连接，在滑块的带动下可上下往复移动；在压轮轴的另一侧套设有碾压轮。本发明厚钢板侧的碾压轮对厚钢板边缘进行碾压使其发生塑性变形来消除焊缝间隙，薄钢板侧的压紧轮来压紧薄钢板以避免在碾压过程中使薄钢板变形；碾压轮和压紧轮通过偏心机构连接在同一根压轮轴上，提高了组合压轮的刚度，并且两轮能够发生竖直方向的相对移动，满足了不同板厚差的要求。
文档编号B23K26/24GK101961818SQ20091001265
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者刘勇, 徐志刚, 李锋, 王军义, 赵明扬 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所