一种直缝激光焊接定位夹具及直缝焊接设备转让专利
申请号 : CN202111351405.6
文献号 : CN113798767B
文献日 : 2022-03-11
发明人 : 李亮 , 杨丙旭 , 韩晓娟 , 吴来昊 , 周桐 , 卢衷正
申请人 : 沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,包括:安装板,所述安装板中部具有缺失区域,所述安装板用于与直缝焊接设备连接;
定位组件,所述定位组件包括长条形的内衬、弹性顶持件以及对中基准板;所述内衬一侧面为支撑面用于支撑待焊接件,所述内衬的支撑面沿长度方向设置有间隙,所述弹性顶持件设置在所述间隙中并与所述间隙的相对两侧壁抵顶;所述对中基准板设置在所述间隙中并与所述弹性顶持件滑动连接;
所述内衬包括内衬基准轴和对中限位块,所述内衬基准轴的第一侧面形成有台阶,所述对中限位块连接在所述内衬基准轴的台阶处,二者连接后于所述内衬基准轴的第一侧面处共同形成所述支撑面,并于二者的连接处形成所述间隙;
所述内衬基准轴与所述对中限位块为可拆卸连接;
压紧组件,包括压块和驱动装置,所述压块连接在驱动装置的驱动端上;
所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置,所述压块包括以所述对中基准板为中间对称面相对设置的第一压块和第二压块,所述第一压块与所述第一驱动装置连接并搭接在所述安装板上,所述第二压块与所述第二驱动装置连接;
所述第一驱动装置包括横板、第一转接板、第一连杆、第一驱动缸;
所述横板的第一侧面与所述第一压块连接,所述横板第二侧面与所述第一转接板滑动连接,所述第一转接板与所述安装板连接,所述第一转接板设置有第一通孔区,所述第一连杆的第一端穿过所述第一通孔区与所述横板铰接,所述第一连杆的第二端与所述第一驱动缸的驱动端铰接,所述第一驱动缸的缸体端与所述第一转接板连接;
所述第二驱动装置包括第二转接板、第二连杆、第二驱动缸;
所述第二转接板的第一侧面与所述第二压块滑动连接,所述第二转接板与所述安装板连接,所述第二转接板设置有第二通孔区,所述第二连杆的第一端穿过所述第二通孔区与所述第二压块铰接,所述第二连杆的第二端与所述第二驱动缸的驱动端铰接,所述第二驱动缸的缸体端与所述第二转接板连接;
所述第一转接板竖直的连接在所述安装板上,所述第一压块的第一侧面为倾斜面,所述第一压块的第二侧面为竖直面并与所述横板的第一侧面连接,所述横板相对于所述第一转接板沿竖直方向滑动,使得第一压块沿竖直方向往复的靠近或远离所述支撑面;
所述第二转接板倾斜的连接在所述安装板上,所述第二压块的第一侧面为倾斜面,所述第二压块的第二侧面为倾斜面,所述第二压块相对于所述第二转接板沿倾斜方向滑动,使得第二压块沿倾斜方向往复的靠近或远离所述支撑面;
其中,所述定位组件位于所述安装板的下方并与所述安装板连接,所述支撑面于所述缺失区域显露,所述压紧组件位于所述安装板的上方并与所述安装板连接,所述驱动装置驱动所述压块往复的穿过所述缺失区域靠近或远离所述支撑面,使得所述压块压在所述待焊接件的焊口附近将所述待焊接件压在所述支撑面,或解除对所述待焊接件的压持。
2.根据权利要求1所述的直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,所述弹性顶持件两端分别与所述内衬基准轴的台阶的侧面和所述对中限位块的第一侧面抵顶,螺栓依次穿过所述对中限位块、所述弹性顶持件、所述内衬基准轴将所述弹性顶持件限位在所述间隙中。
3.根据权利要求1所述的直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,形成所述间隙的所述内衬基准轴的侧壁与所述对中限位块的侧壁相对的设置凹槽以形成通道,所述内衬基准轴的第二侧面相邻第一侧面或背离第一侧面,所述内衬基准轴的第二侧面设置有通气接口,所述通气接口与所述通道连通。
4.根据权利要求1‑3中任一所述的直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,所述对中基准板上设置有若干斜孔,所述弹性顶持件的数量与所述斜孔数量相同,若干所述斜孔与若干所述弹性顶持件一一对应的相配合,所述对中基准板以斜孔相对所述弹性顶持件的滑动,使得所述对中基准板在所述间隙中往复的移动;
其中,所述对中基准板为长条形状,所述对中基准板的第一端设置有长条孔,所述对中基准板通过定位销穿过所述长条孔与所述内衬基准轴和对中限位块活动连接,所述对中基准板的第二端用于手持进行手动的移动;
或,所述对中基准板为弯折形状,所述对中基准板的第一端设置有长条孔,所述对中基准板通过定位销穿过所述长条孔与所述内衬基准轴和对中限位块活动连接,所述对中基准板的第二端用于连接驱动缸进行自动的移动。
5.根据权利要求1所述的直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,所述内衬的长度方向的第一端连接有内衬板,所述内衬的与第一端相背的第二端连接有内衬背板,所述内衬板与所述安装板的第一端可拆卸连接,所述内衬背板与所述安装板的与第一端相背的第二端可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的直缝激光焊接定位夹具,其特征在于,所述第一驱动装置还包括两个第一驱动缸连接板和第一限位块,所述第一驱动缸连接板设置在所述第一转接板的第二侧面并与所述第一转接板连接,两个所述第一驱动缸连接板之间设置所述第一连杆,两个所述第一驱动缸连接板与所述第一驱动缸的驱动端连接,所述第一驱动缸的与所述驱动端相背的一端设置有驱动缸固定板,所述驱动缸固定板将所述第一驱动缸的第二端固定,所述第一限位块设置在所述第一转接板与所述横板之间;
所述第二驱动装置还包括第二限位块和两个第二驱动缸连接板,所述第二驱动缸连接板设置在所述第二转接板的第二侧面并与所述第二转接板连接,两个所述第二驱动缸连接板之间设置所述第二连杆,两个所述第二驱动缸连接板与所述第二驱动缸的驱动端连接,所述第二限位块设置在所述第二转接板与所述第二压块之间。
7.一种直缝焊接设备,其特征在于,包括:如权利要求1至6任一项所述的直缝激光焊接定位夹具。
说明书 :
一种直缝激光焊接定位夹具及直缝焊接设备
技术领域
背景技术
板是脱离内衬独立安装于机座上的,缺乏与内衬的定位关联,对中调节困难,工件的对中定
位精度及组对精度难以控制,重复性劳动多,通用性低。
发明内容
以控制,重复性劳动多,通用性低的问题。
性顶持件设置在所述间隙中并与所述间隙的相对两侧壁抵顶;所述对中基准板设置在所述
间隙中并与所述弹性顶持件滑动连接;
装置驱动所述压块往复的穿过所述缺失区域靠近或远离所述支撑面,使得所述压块压在所
述待焊接件的焊口附近将所述待焊接件压在所述支撑面,或解除对所述待焊接件的压持。
轴的第一侧面处共同形成所述支撑面,并于二者的连接处形成所述间隙;
所述间隙中。
衬基准轴的第二侧面设置有通气接口,所述通气接口与所述通道连通。
孔相对所述弹性顶持件的滑动,使得所述对中基准板在所述间隙中往复的移动;
中基准板的第二端用于手持进行手动的移动;
基准板的第二端用于连接驱动缸进行自动的移动。
与所述安装板的与第一端相背的第二端可拆卸连接。
装置连接并搭接在所述安装板上,所述第二压块与所述第二驱动装置连接;
一连杆的第一端穿过所述第一通孔区与所述横板铰接,所述第一连杆的第二端与所述第一
驱动缸的驱动端铰接,所述第一驱动缸的缸体端与所述第一转接板连接;
区与所述第二压块铰接,所述第二连杆的第二端与所述第二驱动缸的驱动端铰接,所述第
二驱动缸的缸体端与所述第二转接板连接。
对于所述第一转接板沿竖直方向滑动,使得第一压块沿竖直方向往复的穿过所述缺失区域
靠近或远离所述支撑面;
滑动,使得第二压块沿倾斜方向往复的穿过所述缺失区域靠近或远离所述支撑面。
一驱动缸连接板之间设置所述第一连杆,两个所述第一驱动缸连接板与所述第一驱动缸的
驱动端连接,所述第一驱动缸的与所述驱动端相背的一端设置有驱动缸固定板,所述驱动
缸固定板将所述第一驱动缸的第二端固定,所述第一限位块设置在所述第一转接板与所述
横板之间;
连接板之间设置所述第二连杆,两个所述第二驱动缸连接板与所述第二驱动缸的驱动端连
接,所述第二限位块设置在所述第二转接板与所述第二压块之间。
以通过调节对中基准板的尺寸实现不锈钢圆筒组对错边量及焊接间隙尺寸高精度控制,可
有效提升圆筒组对可靠性和焊接质量;
长度的焊接要求。
附图说明
干实施方式,相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:
3212,第一连杆3213,第一驱动缸3214,第一滑块3215,第二滑块3216,第一驱动缸连接板
3217,第一限位块3218,驱动缸固定板3219,第二驱动装置322,第二转接板3221,第二连杆
3222,第二驱动缸3223,第三滑块3224,第四滑块3225,第二驱动缸连接板3226,第二限位块
3227;
具体实施方式
施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公
开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
所述安装板1用于与直缝焊接设备连接;
述内衬21的支撑面沿长度方向设置有间隙,所述弹性顶持件22设置在所述间隙213中并与
所述间隙213的相对两侧壁抵顶;所述对中基准板23设置在所述间隙213中并与所述弹性顶
持件22滑动连接;
失区域显露,所述压紧组件3位于所述安装板1的上方并与所述安装板1连接,所述驱动装置
32驱动所述压块31往复的穿过所述缺失区域靠近或远离所述支撑面,使得所述压块31压在
所述待焊接件的焊口附近将所述待焊接件压在所述支撑面,或解除对所述待焊接件的压
持。
21、弹性顶持件22和对中基准板23组成,内衬21中设置有间隙213,间隙213中设置弹性顶持
件22,弹性顶持件22可以为垫圈等,定位组件2的内衬21于缺失区域显露;压紧组件3包括压
块31和驱动装置32,驱动装置32的第一端与压块连接,驱动装置32驱动压块31穿过缺失区
域压在待焊接件上。
进行焊接,焊接完成后,驱动装置32驱动压块31松开待焊接件的两边,将焊接完成的产品取
出。
213预设距离时,用于所述待焊接件的焊缝对中;可以通过改变弹性顶持件22的尺寸来调节
内衬21的间隙213大小,以实现不同厚度圆筒焊缝宽度和焊缝余高尺寸的高精度控制;压紧
组件3用于压紧待焊接件,压块31可分别对焊缝的两侧施加压力,压力可根据板厚进行调
整,以满足不同厚度及长度的焊接要求;同时,压块31具备下压后向焊缝方向收缩的功能,
可使待焊接件的焊口紧贴支撑面并在水平方向相互贴紧减少装配间隙,可降低对极薄壁圆
筒组对精度要求,提高圆筒组对容错率;内衬21可通过增减标准垫板来调节压块31与内衬
21之间的装夹间隙,以适应不同厚度圆筒的最优装夹压力需求。
212连接在所述内衬基准轴211的台阶处,二者连接后于所述内衬基准轴211的第一侧面侧
处共同形成所述支撑面,并于二者的连接处形成所述间隙213;其中,所述内衬基准轴211与
所述对中限位块212为可拆卸连接。
限位块212进行可拆卸连接,可快速换接以实现不同直径圆筒的焊接需求并提高工装更换
效率;内衬基准轴211的一侧面形成台阶,对中限位块212设置在内衬基准轴211的台阶处,
内衬基准轴211与对中限位块212之间有间隙213,使得焊缝间隙量均匀一致,不会烧穿焊
漏,根据不同板材的厚度,可以通过改变间隙213的大小来改变焊缝的间隙量,裁剪待焊接
的板材时需要被剪裁的边达到一定的直线度,否则会造成焊缝间隙量不均匀。
所述弹性顶持件22、所述内衬基准轴211将所述弹性顶持件22限位在所述间隙213中。
22限位在间隙213中,并与内衬基准轴211和对中限位块212相对侧壁抵顶,可以通过改变弹
性顶持件22的尺寸来改变间隙213的大小,根据不同板材的厚度,改变焊缝间隙量,实现不
同厚度圆筒焊缝宽度和焊缝余高尺寸的高精度控制。
轴211的第二侧面相邻第一侧面或背离第一侧面,所述内衬基准轴211的第二侧面设置有通
气接口27,所述通气接口27与所述通道26连通。
较低的一侧面设置有通气接口27,保护气从外部穿过通气接口27流通进通道26里,在通道
26中流通到间隙213中,然后通到内衬21的上表面,保护焊缝,提高焊接质量。
若干所述弹性顶持件22一一对应的相配合,使所述对中基准板23以斜孔相对所述弹性顶持
件22的滑动,使得所述对中基准板23在所述间隙213中往复的移动;
块212活动连接,所述对中基准板212的第二端用于手持进行手动的移动;
块212活动连接,所述对中基准板23的第二端用于连接驱动缸进行自动的移动。
动时,弹性顶持件22相对于斜孔231发生弹性形变,可以便捷的更换对中基准板23,通过调
节对中基准板23的尺寸可实现不锈钢圆筒组对错边量及焊接间隙尺寸高精度控制,可有效
提升圆筒组对可靠性和焊接质量;对中基准板23的第一端设置有竖向的长条孔231,定位销
6先后穿过对中限位块212第一端的横向的长条孔、对中基准板23第一端的竖向的长条孔
231、内衬基准轴211第一端的横向的长条孔,由于内衬基准轴211与对中限位块212利用螺
栓紧固会有间隙余量,容易使上端面不平,设置定位销6,保证内衬基准轴211和对中限位块
212的上平面在同一平面内,用定位销6找平,以免焊缝错位;对中基准板23具有手动、自动
两种控制方式,当对中基准板23为长条形状时,手持对中基准板23的第二端进行手动移动,
当对中基准板23为弯折形状时,对中基准板23的第二端的弯折部分连接驱动缸进行自动的
移动,可实现圆筒高效、高精度装夹。
25,所述内衬板24与所述安装板1的第一端可拆卸连接,所述内衬背板25与所述安装板1的
与第一端相背的第二端可拆卸连接。
拆卸连接,内衬背板25与安装板的第二端1可拆卸连接;均设置可拆卸连接可以方便更换内
衬21,发生故障时,方便拆卸,当待焊接件焊接完成时,将定位块5拆卸下来,使得内衬21的
第一端与安装板的第一端1分离开,将焊接完成的产品;
称面相对设置的第一压块311和第二压块312,所述第一压块311与所述第一驱动装置321连
接并搭接在所述安装板1上,所述第二压块312的与所述第二驱动装置322连接;
转接板3212滑动连接,所述第一转接板3212与所述安装板1连接,所述第一转接板3212设置
有第一通孔区,所述第一连杆3213一端穿过所述第一通孔区与所述横板3211铰接,所述第
一连杆3213的第二端与所述第一驱动缸3214的驱动缸铰接,所述第一驱动缸3214的缸体与
所述第一转接板3212连接;
板1连接,所述第二转接板3221设置有第二通孔区,所述第二连杆3222一端穿过所述第二通
孔区与所述第二压块312铰接,所述第二连杆3222的第二端与所述第二驱动缸3223的驱动
端铰接,所述第二驱动缸3223的缸体端与所述第二转接板3221连接。
缝方向收缩的功能,可使待焊接件的焊口紧贴支撑面并在水平方向相互贴紧减少装配间
隙,可降低对极薄壁圆筒组对精度要求,提高圆筒组对容错率;压块31可分别对焊缝的两侧
施加压力,压力可根据板厚进行调整,以满足不同厚度及长度的焊接要求。
3112组成,第一压紧块3111与第一压板3112连接,可以为螺栓连接等,第一压板3112上设置
有放置空间,第一压紧块3111与第一压板3112的放置空间相适配,第二压块312由第二压紧
块3121和第二压板3122组成,第二压紧块3121与第二压板3122连接,可以为螺栓连接等,第
二压板3121上设置有放置空间,第二压紧块3121与第二压板3122的放置空间相适配,第一
压板3112与第二压板3122分别对焊缝的两侧施加压力,防止工件移动、变形;
第一压块311的第一侧面为倾斜的,第一压块311的第二侧面为竖直的,第一压块311的第二
端搭在安装板1上并与横板3211的第一端紧密连接,可以为焊接或螺栓连接等,横板3211设
置方向与第一压块311第二端的方向一致,横板3211的第一侧面与第一转接板3212滑动连
接,第一转接板与安装板1连接,第一连杆3213的第一端穿过第一转接板3212的第一通孔区
与横板3211铰接,第一连杆3213的第二端与第一驱动缸3213的驱动端铰接,第一驱动缸
3214与机体连接,脚踏开关,使得第一驱动缸3214驱动横板3211相对于第一转接板3212滑
动带动第一压块311沿竖直向下方向运动靠近内衬21的支撑面,将待焊接件的第一端压紧
或沿竖直向上运动远离内衬21的支撑面,将待焊接件的第一端松开,其中,运动方向与横板
3211的运动方向一致。
312与第二转接板3221滑动连接,第二转接板3221为倾斜设置并与安装板1连接,第二连杆
3222的第一端穿过第二转接板3221的第二通孔区与第二压块312铰接,第二连杆3222的第
二端与第二驱动缸3223铰接,第二驱动缸3223连接在机体上,脚踏开关,使得第二压块312
驱动第二压块212相对于第二转接板3221滑动沿斜向下的方向靠近内衬21的支撑面,将待
焊接件的第二端压紧,或沿斜向上的方向远离内衬21的支撑面,将待焊接件的第二端松开,
其中,运动方向与第二压块312运动的方向一致。
加压力,压力可根据板厚进行调整,以满足不同厚度及长度的焊接要求;同时,第二压块312
具备下压后向焊缝方向收缩功能,可使两开口下表面紧贴基准面并在水平方向相互贴紧减
少装配间隙,可降低对极薄壁圆筒组对精度要求,提高圆筒组对容错率。
的趋势。
第一滑块3215相对于所述第二滑块3216滑动;其中,所述第一滑动结构为设置在所述第一
滑块3215与所述第二滑块3216相对侧面上的凸起和凹槽,所述凸起和所述凹槽相适配;所
述第二转接板3221的第一侧面上设置有凸块,所述凸块与所述第二压块312连接,所述第二
压块312靠近所述第二转接板3221的一侧面连接有第三滑块3224,所述第二转接板的第一
侧面连接有第四滑块3225,所述第三滑块3224与所述第四滑块3225之间设置有第二滑动结
构,使得所述第三滑块3224相对于所述第四滑块3225滑动;
焊接等,第一滑块3215的一侧面形成有台阶,第二滑块3216与第一滑块3216相对的另一侧
面形成有台阶,第一滑块3215的凸起与第二滑块3216的凹槽滑动连接,或第一滑块3215与
第二滑块3216相对的两侧面,一侧面中间位置设置凹槽,另一侧面中间位置设置凸起,凹槽
与凸起滑动连接,可以实现横板3211与第一转接板3212滑动,使得第一压块311可以往复的
靠近或远离内衬21的支撑面。
板3221的第二侧面连接有第三滑块3224,可以为焊接或螺栓连接等,第二转接板的第一侧
面连接有第四滑块3225,可以为焊接或螺栓连接等,第三滑块3224的一侧面形成有台阶,第
四滑块3225与第三滑块3224相对的另一侧面形成有台阶,第三滑块3224的凸起与第四滑块
3225的凹槽滑动连接,或第三滑块3224与第四滑块3225相对的两侧面,一侧面中间位置设
置凹槽,另一侧面中间位置设置凸起,凹槽与凸起滑动连接,可以实现第二压块312与第二
转接板3221,使得第二压块312可以往复的靠近或远离内衬21的支撑面。
设置在所述第一转接板3212的第二侧面并与所述第一转接板3212连接,两个所述第一驱动
缸连接板3217之间设置所述第一连杆3213,两个所述第一驱动缸连接板3217与所述第一驱
动缸3214的驱动端连接,所述第一驱动缸3214的与所述驱动端相背的一端设置有驱动缸固
定板3219,将所述第一驱动缸3214的第二端固定,所述第一限位块3218设置在所述第一转
接板3212与所述横板3211之间;
3221连接,两个所述第二驱动缸连接板3226之间设置所述第二连杆3213,两个所述第二驱
动缸连接板3226与所述第二驱动缸3223的驱动端连接,所述第二限位块3227设置在所述第
二转接板3221与所述第二压块312之间。
板与3217第一转接板3212和安装板1连接,第一驱动缸连接板与3217第一转接板3212垂直
设置,第一转接板3212的两侧均设置有第一驱动缸连接板3217,两个第一驱动缸连接板
3217将第一驱动缸3214的驱动端固定,第一驱动缸3214的与驱动端相背的一端设置有驱动
缸固定板3219,将第一驱动缸的第二端固定,横板3211与第一转接板3212之间设置有第一
限位块3218;
装板1连接,第二驱动缸连接板3226与第二转接板3221贴合设置,第二转接板3221的两侧均
设置有第二驱动缸连接板3226,两个第二驱动缸连接板3226将第二驱动缸3223固定,第二
压块312与第二转接板3221之间设置有第二限位块3227;
压板3112与第二压板3122下压压紧时防止第一压紧块3111与第二压紧块3121过度压紧把
板材压出印记,起到限制作用,当没有工件放入的时候也让第一压紧块3111与第二压紧块
3121压紧时,第一压紧块3111与第二压紧块3121也不会与内衬21的上平面接触,其中,第一
驱动缸连接板3217与第二驱动缸连接板3226可以为菱形板、梯形板等。
中,设置基准点,之后通过移动激光焊接头,可多次设置基准点,将偏离十字对中线的焊缝
对中,实现焊接轨迹修正,确保待焊焊缝状态满足激光焊接需求,提高组对效率,降低焊接
不良品率;并设置、修正焊接轨迹;轨迹预设、确认完毕后焊接头回位,启动自动焊接按钮,
检查红光指示起始点,激光焊接枪从原点位置按照预设的焊接轨迹自动运行进行焊接;焊
接完成后,激光焊接头自动回位后,夹具压块31松开,将定位块5拆卸下来,使得操作人员取
出焊接好的产品,检查产品焊接状态。
接头,可多次设置基准点,将偏离十字对中线的焊缝对中,实现焊接轨迹修正,确保待焊焊
缝状态满足激光焊接需求,提高组对效率,降低焊接不良品率;同时,在焊前和焊接过程中
可对焊缝位置和熔池形态进行实时监控。
用钢结构件,具有足够刚性,为焊接过程中高精度、高稳定性的焊接需求提供了有效保证。
于第一转接板3212竖直向下滑动,使得第一压块311沿竖直方向向下压紧待焊接件的一边,
将对中基准板23收回内衬21中至初始状态,第二驱动装置322在第二驱动缸3223的驱动下,
第二压块312相对于第二转接板3221倾斜向下滑动,使得第二压块312沿倾斜方向向下压紧
待焊接件的另一边,焊接完成后,第一驱动装置321在第一驱动缸3214的驱动下,横板3211
相对于第一转接板3212竖直向上滑动,使得第一压块311沿竖直方向向上松开待焊接件的
一边,第二驱动装置322在第二驱动缸3223的驱动下,第二压块312相对于第二转接板3221
倾斜向上滑动,使得第二压块312沿倾斜方向向上松开待焊接件的另一边,将定位块5拆卸
下来,将焊接完成的产品从内衬的第一端拿出。
制专用软件,检查调整好的焊接参数,准备上料环节;
的控制对中基准板23;
动,使得第一压块311竖直向下压紧定位好的焊接面,第一压块311压紧后,对中基准板23自
动或手动收回内衬21中至初始状态;
二压块312与第二转接板3221滑动运动,使得第二压块312倾斜向下压紧,并在水平方向向
另一焊接好的边挤压,减少装配间隙;
焊接好的产品、检查产品焊接后状态;
盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。