一种用于环缝焊接的定位装置及焊接方法与流程

本发明属于定位装置技术领域，具体涉及一用于环缝焊接焊接的定位装置及焊接方法。

背景技术：

在对产品进行环缝焊接时，需要先将待焊接的两个产品在环缝处对接后装夹于夹持装置中，然后置于焊接设备中进行环缝焊接，这样的产品通常采用孔轴内定位方式即可装夹，孔轴内定位装夹应用广泛，通常适用于套装产品的装夹。

破裂膜片组合件是安全类阀门的重要零部件，如说明书附图1所示，破裂膜片组件1包括上夹持器1a、破裂膜片1b、下夹持器1c，破裂膜片1b焊接在上夹持器1a与下夹持器1c之间。在将破裂膜片1b焊接在上夹持器1a与下夹持器1c之间时，由于破裂膜片1b的存在，使得上夹持器1a与下夹持器1c之间形成隔断结构，在装配定位时无法采用常规的孔轴内定位方式，因此上夹持器1a与下夹持器1c相关柱面或孔的同轴度难以保证，导致环缝焊接的难度很大。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种用于环缝焊接的定位装置。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于环缝焊接的定位装置包括基盘、夹块、压盘，所述基盘与压盘分别位于待焊接组件的两端，若干夹块围绕待焊接组件周向布置，所述夹块的一端与基盘可拆卸连接，另一端的端部在超出压盘远离基盘的一端相对于压盘的轴线径向向内凸起形成扣条，所述扣条上设置螺孔与螺钉，所述螺孔的孔口与压盘对应，所述螺钉与螺孔适配。

本发明还提供采用上述用于环缝焊接的定位装置进行焊接的方法，包括以下步骤：

步骤1，将待进行环缝焊接的产品沿环缝对接后得到待焊接组件，将待焊接组件装入定位装置，使基盘、压盘从两端压住待焊接组件，夹块周向压紧组合件，旋紧螺钉，螺钉将压盘向基盘压紧，从而将待焊接组件夹紧；

步骤2，将夹紧后的定位装置装夹到焊接设备上，启动焊接设备对待焊接组件的焊接处进行点焊，点焊完成后，拆除定位装置上的夹块，再次启动焊接设备对待焊接组件进行完整环缝焊接。

采用本发明提供的装置与方法，可将待环缝焊接的组件从外部进行轴向与径向压紧，进行点焊后拆下夹块即可进行环缝焊接，其操作简单方便、功能稳定可靠，可满足产品批量化生产需要。

具体的，所述基盘上与夹块连接的一端设置支座，支座上设置u形通槽，所述夹块的端部通过圆柱销安装于通槽内；更具体的，所述夹块的端部通过两组圆柱销安装于通槽内，当将一组圆柱销安装后，夹块可以在通槽内转动以便于待焊接组件的装入，然后将第二组圆柱销装入后，夹块位置固定，即可周向夹紧待焊接组件。

具体的，所述夹块上设置与待焊接组件侧部形状适配的定位面，夹块通过定位面与待焊接组件侧部抵接，定位面与待焊接组件侧部形状适配，这样可以尽可能的增加夹块与待焊接组件的抵接面积，避免待焊接组件变形，同时避免待焊接的产品相对位移导致环缝对接处错位；优化的，在夹块侧部设置条形凹槽，减重，还便于操作人员手持夹块将其进行安装与拆卸。

具体的，所述压盘、基盘上分别设置与待焊接组件的两端适配的凸环，组成待焊接组件的产品通常带有环形端部，通过压盘与基盘上的凸环将待焊接组件两端的环形端部进行定位，从而在保证产品同轴度的同时加强装夹的稳固性。

具体的，所述待焊接组件与基盘、压盘之间分别设置保护垫，通过保护垫的保护作用，避免因夹持力过大导致待焊接组件两端变形损坏，保护垫可采用橡胶这样的弹性材料；保护垫最好与压盘、基盘固连，例如可以采用粘接方式固连。

具体的，当采用真空电子束焊接设备进行焊接时，为避免焊接过程中电子束偏弧进而影响焊接质量，定位装置主要零件包括紧固件均采用非磁性的奥氏体不锈钢进行制造；优化的，当采用真空电子束焊接设备进行焊接时，所述压盘远离待焊接组件的一端中部设置夹柱，夹柱与真空电子束焊接设备上的卡盘适配，基盘远离待焊接组件的一端中部设置中心孔，中心孔与真空电子束焊接设备上的尖顶适配，使用时，焊接设备上的卡盘夹持压盘上的夹柱，焊接设备上的顶尖顶紧基盘上的中心孔，从而轴向夹紧整个定位装置，环缝焊接时，真空电子束焊接设备通过卡盘带动定位装置旋转并进行环缝焊接。

本发明的有益效果为：

采用本发明提供的装置与方法，可将待环缝焊接的组件从外部进行轴向与径向压紧，进行点焊后拆下夹块即可进行环缝焊接，其操作简单方便、功能稳定可靠，可满足产品批量化生产需要，适用于普通轴类产品环缝焊接，特别适用于类似破裂膜片组件这种中间带隔断组件的定位装夹。

附图说明

图1为实施例中待焊接组件剖视图；

图2为实施例中定位装置装夹待焊接组件示意图；

图3为夹块示意图；

图4中实施例中定位装置装夹待焊接组件侧视图；

图5为图4中a处放大图；

图6为图4中b处放大图；

图7为图4中c处放大图；；

其中，1为破裂膜片组件，1a为上夹持器，1b为破裂膜片，1c为下夹持器，2为基盘，21为中心孔，3为夹块，31为扣条，32为定位面，33为条形凹槽，4为压盘，5为螺钉，6为支座，7为圆柱销，8a、8b为保护垫，9为夹柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图2至7所示，本实施例提供一种用于如图1所示的破裂膜片组件1环缝焊接的定位装置，包括基盘2、夹块3、压盘4；基盘2与压盘4分别位于破裂膜片组件1的两端，压盘4、基盘2上分别设置与破裂膜片组件1的上夹持器1a、下夹持器1c的端部适配的凸环，其中，如图5、6、7所示，破裂膜片组件1与基盘2、压盘之间4分别设置保护垫8a、8b；压盘4远离破裂膜片组件1的一端中部设置夹柱9，基盘2远离破裂膜片组件1的一端中部设置中心孔21；若干夹块3围绕破裂膜片组件1周向布置；夹块3上设置与破裂膜片组件1侧部形状适配的定位面32，如图3所示，定位面32包括依次分别与上夹持器1a、破裂膜片1b侧部形状适配的抵接面，定位面32两侧为高度相对低于定位面的退刀避让平面，夹块3通过定位面32与破裂膜片组件1侧部抵接；基盘2上设置支座6，支座6上设置u形通槽，夹块3的一端通过两组圆柱销7安装于通槽内，另一端的端部在超出压盘4远离基盘2的一端相对于压盘4的轴线径向向内凸起形成扣条31，扣条31上设置螺孔与螺钉5，螺孔的孔口与压盘4对应，螺钉5与螺孔适配，在夹块3侧部还设置条形凹槽33。

本实施例提供的定位装置，将其用于对图1中所示的破裂膜片组件1进行环缝焊接，包括以下步骤：

步骤1，将上夹持器1a、破裂膜片1b、下夹持器1c依次对接后得到破裂膜片组件1，将破裂膜片组件1装入定位装置，具体操作为：旋松螺钉5，分别拔出相邻两件夹块3的一个圆柱销7，使夹块3向外旋开，将组合件装入定位装置，压盘4与基盘2上的凸环分别撑在上夹持器1a、下夹持器1c端部的开口内，再将夹块3恢复至安装状态并将拔下的圆柱销7装回，此时，压盘4、基盘2分别从上夹持器1a、下夹持器1c以将破裂膜片组件1两端压住，夹块3与破裂膜片组件1侧部周向抵接以使上夹持器1a与下夹持器1c不会相对移位，旋紧螺钉5，螺钉5将压盘4向基盘2压紧，从而将破裂膜片组件1轴向夹紧；

步骤2，将夹紧后的定位装置装夹到真空电子束焊接设备(附图未给出)上，焊接设备上的卡盘夹持压盘4上的夹柱9，焊接设备上的顶尖顶紧基盘2上的中心孔21，从而轴向夹紧整个定位装置，启动焊接设备对破裂膜片组件1的缝处进行点焊，点焊完成后，保持设备卡盘及顶尖的装夹状态，拆除定位装置上的夹块3，再次启动焊接设备，卡盘带动定位装置旋转并进行完整环缝的焊接。

采用本实施例提供的装置与方法，可将待环缝焊接的组件从外部进行轴向与径向压紧，进行点焊后拆下夹块即可进行环缝焊接，其操作简单方便、功能稳定可靠，可满足产品批量化生产需要。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。