薄壁管件激光焊接装置的制作方法

文档序号:15883299发布日期:2018-11-09 18:21阅读:278来源:国知局

本发明涉及薄壁管件激光焊接领域,特别地,涉及一种薄壁管件激光焊接装置。



背景技术:

如附图图1所示,需激光焊接的零件为薄壁管件2,薄壁管件2整体呈锥形,尺寸较小,其型面为变截面曲面,焊缝位于薄壁管件2的上表面,将上表面型面一分为二。激光焊接工序前,零件经过多次弯曲成型,并通过线切割切去焊缝两侧多余材料,激光焊接时,将焊缝两侧型面对接在一起即可开始焊接。

薄壁管件2激光焊接工艺为不填充焊丝焊接,对零件焊缝装配间隙要求很高,焊缝对接时,两侧材料在保证型面要求的前提下,不得存在搭接、错位或扭曲。预装配零件时,检查焊缝装配情况,若存在上述问题,需取出零件进行修配,再将修配过的零件装回夹具,检查焊缝对接情况,修配过程中常常需要反复装拆零件进行调整,直至满足激光焊接要求。

现有的用于装夹定位薄壁管件2的夹具定位困难且装拆操作复杂,故薄壁管件2焊前修配时间长、操作繁琐、定位困难、工人的劳动强度大,焊接效率低。



技术实现要素:

本发明提供了一种薄壁管件激光焊接装置,以解决薄壁管件焊接时存在的定位困难、装拆操作复杂、工人劳动强度大及焊接效率低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下:

一种薄壁管件激光焊接装置,包括用于装夹定位待焊接的薄壁管件的夹具,夹具包括:用于与激光焊接机床相连的定位块,定位块上设有用于对薄壁管件进行安装定位、且使薄壁管件上需焊接的焊接型面朝上的定位槽;还包括用于穿设于薄壁管件内以装夹薄壁管件并对薄壁管件定型的定型棒,定型棒上设有与薄壁管件的端部抵顶以对薄壁管件进行定位的定位销,定位销与定位块相连以定位定型棒在定位槽中的位置;还包括与定位块相连以对焊缝两侧的焊接型面分别进行压紧的第一压紧构件和第二压紧构件,第一压紧构件包括转动设置以压紧或松开焊接型面的翻转压板,第二压紧构件包括滑动设置以压紧或松开焊接型面的滑动压板。

进一步地,滑动压板上设有贯穿的且朝定位槽延伸的第一腰型孔,第二压紧构件还包括用于抵顶滑动压板以对其进行导向的导向件,导向件穿设于第一腰型孔中且与定位块固定;第二压紧构件还包括竖直设置于定位块上的安装件,安装件上转动装设有在转动过程中抵顶滑动压板以推动滑动压板朝定位槽滑移的偏心盘。

进一步地,定位块上设有内凹且沿定位槽延伸的安装槽;第二压紧构件还包括用于推动滑动压板朝远离定位槽的方向回移的回移驱动件,回移驱动件包括:设置于滑动压板上且伸入安装槽内的挡销及装设于安装槽内的弹簧,弹簧的两端分别抵顶定位块和挡销。

进一步地,定位块上沿滑动压板滑行方向的两条侧边上各设有内凹的导向滑槽;滑动压板上设有两条分别嵌入两条导向滑槽内的凸边,滑动压板通过凸边与导向滑槽的配合滑动设置于定位块上。

进一步地,第一压紧构件还包括设置于定位块上以安装翻转压板的转轴,翻转压板在外力作用下绕转轴翻转以压紧或松开焊接型面;翻转压板上设有贯穿且朝定位槽延伸的第二腰型槽;第一压紧构件还包括用于锁紧翻转压板的紧固件,紧固件穿设于第二腰型槽中且与定位块固定。

进一步地,定型棒的多个外型面分别与理论状态下的薄壁管件的多个对应的内型面一一紧贴。

进一步地,定位槽的多个定位面分别与理论状态下的薄壁管件的除焊接型面外的多个对应的外型面一一紧贴。

进一步地,薄壁管件激光焊接装置包括多组夹具及用于安装多组夹具的底板;底板用于与激光焊接机床的转台固定连接;多组夹具沿底板的周向均匀间隔布置,且各夹具在底板的径向方向上的安装位置相同。

进一步地,薄壁管件激光焊接装置还包括激光焊接时对焊缝处通气保护的通气保护构件,通气保护构件装设于转台上,其进气端与用于提供保护气体的气源相连,其出气端与焊缝处连通。

进一步地,通气保护构件包括装设于转台上的通气心轴,底板装设于通气心轴的外圆上,通气心轴内设有与气源连通的气道;定型棒上对应焊缝处设有通气槽;通气心轴连接有多根与气道连通的引气管,引气管的出气端与各定型棒上的通气槽连通。

本发明具有以下有益效果:

采用本发明的薄壁管件激光焊接装置定位装夹薄壁管件时,首先将薄壁管件穿设于定型棒上装夹并定型,当薄壁管件的端部抵顶定位销时,薄壁管件在定型棒上定位,接着将穿设有定型棒的薄壁管件装设于定位槽中,且使定位销与定位块相连以定位定型棒在定位槽中的位置,即定位薄壁管件在定位槽中的位置,从而完成薄壁管件的定位操作,薄壁管件定位时操作简单,定位迅速、精准;接着驱动翻转压板转动以对焊缝一侧的焊接型面压紧,并驱动滑动压板滑动以对焊缝另一侧的焊接型面压紧,从而完成薄壁管件的压紧固定操作,薄壁管件压紧固定时操作简单、迅速,工人的劳动强度低,逆向动作翻转压板和滑动压板即可松开薄壁管件,从而采用本发明的薄壁管件激光焊接装置装夹定位薄壁管件时,薄壁管件定位操作简单,定位迅速、精准,压紧固定和拆卸时也操作简单、迅速,工人的劳动强度低,装夹定位效率高,便于薄壁管件焊前修配。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是需焊接的薄壁管件的截面示意图;

图2是本发明优选实施例的薄壁管件激光焊接装置的夹具夹紧定位薄壁管件时的俯视结构示意图;

图3是图2的剖视结构示意图;

图4是图2中定位块的结构示意图;

图5是图2中定型棒的结构示意图;

图6是本发明优选实施例的薄壁管件激光焊接装置的俯视结构示意图;

图7是图6的剖视结构示意图。

图例说明

1、夹具;10、定位块;101、定位槽;102、安装槽;103、导向滑槽;20、定型棒;201、通气槽;30、定位销;40、第一压紧构件;41、翻转压板;42、转轴;43、紧固件;50、第二压紧构件;51、滑动压板;52、导向件;53、偏心盘;54、安装件;55、回移驱动件;551、挡销;552、弹簧;56、驱动手柄;2、薄壁管件;201、焊接型面;3、底板;8、通气保护构件;81、通气心轴;82、气道;83、引气管;84、堵盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图2和图3,本发明的优选实施例提供了一种薄壁管件激光焊接装置,包括用于装夹定位待焊接的薄壁管件2的夹具1,夹具1包括:用于与激光焊接机床相连的定位块10,定位块10上设有用于对薄壁管件2进行安装定位、且使薄壁管件2上需焊接的焊接型面21朝上的定位槽101。还包括用于穿设于薄壁管件2内以装夹薄壁管件2并对薄壁管件2定型的定型棒20,定型棒20上设有与薄壁管件2的端部抵顶以对薄壁管件2进行定位的定位销30,定位销30与定位块10相连以定位定型棒20在定位槽101中的位置。还包括与定位块10相连以对焊缝两侧的焊接型面21分别进行压紧的第一压紧构件40和第二压紧构件50,第一压紧构件40包括转动设置以压紧或松开焊接型面21的翻转压板41,第二压紧构件50包括滑动设置以压紧或松开焊接型面21的滑动压板51。采用本发明的薄壁管件激光焊接装置定位装夹薄壁管件2时,首先将薄壁管件2穿设于定型棒20上装夹并定型,当薄壁管件2的端部抵顶定位销30时,薄壁管件2在定型棒20上定位,接着将穿设有定型棒20的薄壁管件2装设于定位槽101中,且使定位销30与定位块10相连以定位定型棒20在定位槽101中的位置,即定位薄壁管件2在定位槽101中的位置,从而完成薄壁管件2的定位操作,薄壁管件定位时操作简单,定位迅速、精准;接着驱动翻转压板41转动以对焊缝一侧的焊接型面21压紧,并驱动滑动压板51滑动以对焊缝另一侧的焊接型面21压紧,从而完成薄壁管件的压紧固定操作,薄壁管件压紧固定时操作简单、迅速,工人的劳动强度低,逆向动作翻转压板41和滑动压板51即可松开薄壁管件,从而采用本发明的薄壁管件激光焊接装置装夹定位薄壁管件时,薄壁管件定位操作简单,定位迅速、精准,压紧固定和拆卸时也操作简单、迅速,工人的劳动强度低,装夹定位效率高,便于薄壁管件焊前修配。

可选地,如图2所示,滑动压板51上设有贯穿的且朝定位槽101延伸的第一腰型孔,第二压紧构件50还包括用于抵顶滑动压板51以对滑动压板51进行导向的导向件52,导向件52穿设于第一腰型孔中且与定位块10固定。本发明实施例中,第一腰型孔的数量为两个,两个腰型孔平行设置,每个第一腰型孔中穿设有导向件52。本发明具体实施例中,导向件52为台阶螺钉。进一步地,第二压紧构件50还包括竖直设置于定位块10上的安装件54,安装件54上转动装设有在转动过程中抵顶滑动压板51以推动滑动压板51朝定位槽101滑移的偏心盘53。本发明实施例中,如图3所示,安装件54包括竖直设置于定位块10上的螺杆,偏心盘53转动装设于螺杆上,螺杆上还装设有抵顶偏心盘53以将偏心盘53与定位块10锁紧的蝶形螺母。优选地,偏心盘53上还连接有驱动手柄56。压紧固定薄壁管件时,施力驱动手柄56以驱动偏心盘53转动,偏心盘53转动过程中抵顶滑动压板51以推动滑动压板51朝定位槽101滑移,滑动压板51滑移时,台阶螺钉通过其台阶抵顶滑动压板51以对滑动压板51的滑移进行导向,滑动压板51滑移压紧薄壁管件后,拧动蝶形螺母以锁紧偏心盘53防止滑动压板51在焊接过程中滑动。滑动压板51压紧固定焊接型面时操作简单,且滑动压板51从焊接型面21的侧面移动压紧,其运动过程有助于使焊接型面收敛,在使焊接型面与定型棒完全贴合的情况下,有利于焊缝位置对接,保证焊后焊接型面准确。

可选地,如图4所示,定位块10上设有内凹且沿定位槽101延伸的安装槽102。如图3所示,第二压紧构件50还包括用于推动滑动压板51朝远离定位槽101的方向回移的回移驱动件55。本发明实施例中,回移驱动件55包括:设置于滑动压板51上且伸入安装槽102内的挡销551及装设于安装槽102内的弹簧552,弹簧552的两端分别抵顶定位块10和挡销551。当偏心盘53松开滑动压板51时,滑动压板51将在弹簧552的弹性力作用下回弹至初始位置。第二压紧构件50压紧固定焊接型面时操作简单,且滑动压板51从焊接型面21的侧面移动压紧,其运动过程有助于使焊接型面收敛,在使焊接型面与定型棒完全贴合的情况下,有利于焊缝位置对接,保证焊后焊接型面准确。

优选地,如图2和图4所示,定位块10上沿滑动压板51滑行方向的两条侧边上各设有内凹的导向滑槽103。滑动压板51上设有两条分别嵌入两条导向滑槽103内的凸边,滑动压板51通过凸边与导向滑槽103的配合滑动设置于定位块10上。

可选地,如图2和图3所示,第一压紧构件40还包括设置于定位块10上以安装翻转压板41的转轴42,翻转压板41在外力作用下绕转轴42翻转以压紧或松开焊接型面21。翻转压板41上设有贯穿且朝定位槽101延伸的第二腰型槽。第一压紧构件40还包括用于锁紧翻转压板41的紧固件43,紧固件43穿设于第二腰型槽中且与定位块10固定。本发明实施例中,紧固件43包括竖直设置于定位块10上的紧固螺钉及装设于紧固螺钉上的锁紧螺母。第一压紧构件40压紧固件焊接型面时,只需转动翻转压板41压紧焊接型面再拧紧锁紧螺母即可,第一压紧构件40压紧固定焊接型面时操作简单,便于焊前修配操作。

优选地,如图3所示,定型棒20的多个外型面分别与理论状态下的薄壁管件2的多个对应的内型面一一紧贴,定位槽101的多个定位面分别与理论状态下的薄壁管件2的除焊接型面外的多个对应的外型面一一紧贴,且翻转压板41压紧焊接型面时与焊接型面贴合,滑动压板51压紧焊接型面时也与焊接型面贴合,从而实现对薄壁管件全型面定位,且型面贴合压紧,保证焊缝装配时焊缝两侧的焊接型面对接准确,使焊后型面完整圆滑过渡,确保薄壁管件焊后型面尺寸精度要求。

优选地,如图6所示,薄壁管件激光焊接装置包括多组夹具1及用于安装多组夹具1的底板3。底板3用于与激光焊接机床的转台(图未示)固定连接。多组夹具1沿底板3的周向均匀间隔布置,且各夹具1在底板3上的径向方向上的安装位置相同。焊接时,转台带动底板3转动,底板3上的各组夹具1依次通过激光焊接机床的焊接位置,实现一次装夹焊接多件薄壁管件,可显著提高零件的焊接效率,提高激光焊接机床的使用率,同时降低生产成本和操作人员的工作强度。

可选地,如图7所示,薄壁管件激光焊接装置还包括激光焊接时对焊缝处通气保护的通气保护构件8,通气保护构件8装设于转台上,其进气端与用于提供保护气体的气源相连,其出气端与焊缝处连通。

本发明实施例中,如图7所示,通气保护构件8包括装设于转台上的通气心轴81,底板3装设于通气心轴81的外圆上,通气心轴81内设有与气源连通的气道82。定型棒20上对应焊缝处设有通气槽201。通气心轴81连接有多根与气道82连通的引气管83,引气管83的出气端与各定型棒20上的通气槽201连通。本发明具体实施例中,通气心轴81两端连通,其顶部设有用于密封气道82的堵盖84。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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