压力容器激光焊接夹具及使用该夹具进行激光焊接的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压力容器的激光焊接技术领域，具体涉及一种压力容器激光焊接夹具及使用该夹具进行压力容器激光焊接的方法。
【背景技术】
[0002]压力容器广泛应用于石油、化工、医药、食品、环保、氯碱、染料、冶矿等行业，是生产过程中不可缺少的重要部件，市场需求极大，压力容器对整个生产制造行业乃至整个国民经济有着重要的影响。压力容器基本都是在承压状态下工作，并且所处理的介质多为高温或者易燃易爆，危险性极高;正因为如此，对压力容器的生产制造工艺以及生产效率要求很高。激光焊接因其良好的焊接性能，在压力容器生产制造行业有着广泛的应用。然而目前国内压力容器加工主要根据板材的尺寸、厚度等参数来确定加工的方式和设备，这种加工方法由于生产效率低、设备种类要求多，且不能保证良好的外观，已渐渐不能满足市场需求。压力容器行业的发展需要结构简单、可靠性好、能加工多种型号板材且能保证良好外观同时能保证生产效率的激光焊接设备。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供一种压力容器激光焊接夹具及使用该夹具进行压力容器激光焊接的方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。
[0004]本发明实施例涉及一种压力容器激光焊接夹具，包括:
焊接工作台，包括台体、工作台面板及驱动所述台体升降的驱动机构，所述工作台面板位于所述台体顶部，所述工作台面板下方设有多个用于在进料时对板材滚动支撑的中间支撑机构，所述中间支撑机构包括滚动体和驱动所述滚动体升降的驱动件，所述工作台面板上对应设有多个容所述滚动体穿过的通孔；
下部支撑机构，包括两支撑梁，两所述支撑梁沿送料方向分列所述台体两侧，每个所述支撑梁顶部均设有多个支撑滚轮，各所述支撑滚轮转轴轴向均平行于板材宽度方向；
上部压紧机构，包括两压紧梁及驱动两所述压紧梁升降的第一驱动结构，两所述压紧梁沿送料方向分列所述台体两侧，每个所述压紧梁上设有多个压紧滚轮，各所述压紧滚轮均位于所述压紧梁下方且转轴轴向均平行于板材宽度方向；
随动压紧机构，包括两随动压持组件，所述随动压持组件包括压臂、压轮及驱动所述压臂升降的第二驱动结构，所述压轮设于对应压臂的末端且转轴轴向平行于送料方向，所述压臂及所述第二驱动结构均滑动连接于焊接机床龙门上且与机床焊接头同步移动，两所述压轮分列机床焊接头两侧。
[0005]作为实施例之一，所述台体与所述工作台面板之间设有工作台模板，所述工作台面板上形成有与焊缝形状适配的保护气槽道，所述工作台模板上对应于所述保护气槽道开设气流通道，所述气流通道与所述保护气槽道上下连通，所述气流通道连接有供气机构。
[0006]作为实施例之一，所述保护气槽道包括一条横向槽及多条纵向槽，所述横向槽长度方向与板材宽度方向平行且位于机床焊接头正下方，各所述纵向槽均沿送料方向展开且延伸至与所述横向槽垂直连通，以位于最外侧的一条所述纵向槽为基准槽，其它各所述纵向槽与该基准槽之间的距离分别适配于一种标准板材的宽度。
[0007]作为实施例之一，所述工作台模板侧边部上开设有多个气孔，气孔数量与所述气流通道的纵向通道数量相同且一一对应连通;所述纵向槽包括两条外侧槽及位于两外侧槽之间的至少一条中间槽，紧邻各所述中间槽远离所述基准槽的一边均设有气道挡块安装位，各所述气道挡块安装位均自所述横向槽顶部延伸至所述气流通道的横向通道底部。
[0008]作为实施例之一，所述工作台模板与所述工作台面板均可拆卸连接于所述台体上。
[0009]作为实施例之一，所述上部压紧机构还包括调节两所述压紧梁之间间距的调节结构。
[0010]作为实施例之一，每个所述压紧梁上的各所述压紧滚轮排成一排，相邻两所述压紧滚轮之间的间距可调。
[0011 ]作为实施例之一，所述驱动件为顶升气缸，所述滚动体为滚珠，所述滚珠活动安装于所述顶升气缸的气缸杆顶部。
[0012]本实施例还涉及使用如上所述的压力容器激光焊接夹具进行压力容器激光焊接的方法，包括以下步骤:
送料:通过标定块和第一驱动结构调节两所述压紧梁的竖直方向位置，使所述压紧滚轮可压紧在待焊接板材组的上表面;驱动所述台体下降并驱动各所述滚动体上升，使各所述滚动体的顶端与所述支撑滚轮的顶端在同一平面内；将板材推入支撑滚轮与压紧滚轮之间，送入焊接工位；
焊接:驱动所述台体上升并驱动各所述滚动体下降，使所述工作台面板上表面与所述支撑滚轮的顶端在同一平面内；机床焊接头移动至焊接工位，压轮降下并压紧在板材组上，焊接头进行焊接工作；
进料:焊接工作完成后，驱动所述台体下降并驱动各所述滚动体上升，使各所述滚动体的顶端与所述支撑滚轮的顶端在同一平面内，压轮升起，将板材组推进设定距离进行下一道焊接操作。
[0013]作为实施例之一，所述台体与所述工作台面板之间设有工作台模板，所述工作台面板上形成有与焊缝形状适配的保护气槽道，所述工作台模板上对应于所述保护气槽道开设气流通道，所述气流通道与所述保护气槽道上下连通，所述气流通道连接有供气机构;焊接头进行焊接工作时，气流通道内通入保护气体。
[0014]本发明实施例至少实现了如下有益效果:通过设置焊接工作台、下部支撑机构、上部压紧机构及随动压紧机构配合工作，可实现板材组的送料、焊接及进料工作，相比于现有压力容器激光焊接夹具结构更为简单，操作更为方便，控制更为准确，能够更好地适应压力容器的焊接工作。焊接工作台台体可升降，同时设置中间支撑机构，焊接时工作台面板升起，送料时滚动体升起，可使送料过程更流畅，同时防止工作台面板表面被磨损。下部支撑机构与上部压紧机构及随动压紧机构配合可将待焊接板材组稳定夹紧，有效提高焊接质量及焊接可靠性。压紧梁与支撑梁在竖直方向上的间距可调，可实现多种标准以及非标准尺寸、板厚的板材组的焊接工作。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为本发明实施例提供的压力容器激光焊接夹具的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的焊接工作台的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的下部支撑机构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的上部压紧机构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的随动压紧机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]实施例一
如图1-图5，本发明实施例提供一种压力容器激光焊接夹具，包括焊接工作台3、下部支撑机构4、上部压紧机构5及随动压紧机构6，具体结构如下:
(I)焊接工作台3，如图2，其包括台体302、工作台面板303及驱动所述台体302升降的驱动机构，所述工作台面板303位于所述台体302顶部，所述工作台面板303下方设有多个用于在进料时对板材滚动支撑的中间支撑机构，所述中间支撑机构包括滚动体(图中未示出)和驱动所述滚动体升降的驱动件(图中未示出)，所述工作台面板303上对应设有多个容所述滚动体穿过的通孔304。其中，该焊接工作台3还包括底架301，该底架301安装于机床底座2上，上述驱动机构安装于底架301之上，该驱动机构采用现有的可驱动台体302竖直升降的设备即可，如气缸或液压缸等，本实施例中，该驱动机构包括两薄型气缸308，两薄型气缸308输出杆端分别与台体302底部两侧连接。进一步地，该焊接工作台3还可设置导向机构，使得台体302沿竖直方向升降；该导向机构可采用滑块导轨式结构，具体为，在底架301上沿竖直方向设置两支架，两支架分别靠近两薄型气缸308，每个支架上设有导轨，导轨长度方向沿竖直方向，在台体302底部设有支座，支座上设有滑块，滑块在导轨上滑移，从而限定台体302沿竖直方向运动。两薄型气缸308同步动作，可驱动台体302平稳竖直升降，进一步地，为避免两薄型