CN104416291B - 一种用于激光拼焊的板材压紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于激光焊接技术领域，具体地说是一种用于激光拼焊的板材压紧装置。所述装置包括压紧梁和压紧组件，其中压紧梁上沿长度方向设有多个阶梯通孔，所述各阶梯通孔内均设有一套所述压紧组件。所述方法采用多组压紧组件垂直作用于焊接板材，施加多组压紧载荷，实现焊接板材的压紧固定。本发明装置具有结构简单、成本低、便于拆卸更换维护等优点；方法压紧效果好，压紧力均匀，板材矫正质量高，可以有效的固定板材，满足激光拼焊对焊接板材压紧后平面度的要求，保证在焊接过程中，不会因为焊接应力而使板材边缘开缝而影响焊接质量。

Description

一种用于激光拼焊的板材压紧装置
技术领域
本发明属于激光焊接技术领域，具体地说是一种用于激光拼焊的板材压紧装置。
背景技术
激光拼焊是采用激光为焊接能源，将若干不同材质、不同厚度、不同涂层的板材进行对接焊接。由于激光焊接的激光光束直径很小，因此在激光拼焊过程中对待焊接板材的间隙有非常严格的要求，并且由于焊接应力的存在，会使得焊接过程中焊缝间隙发生变化，影响到焊接质量。
为了有效的固定板材，满足激光拼焊对焊接板材压紧后平面度的要求，保证焊接过程中不会因为焊接应力而使板材边缘开缝而影响焊接质量，通常都会对板材进行压紧。
在激光拼焊板材压紧方面，申请号为201010256564.3的中国发明专利《不锈钢或镍薄板进行激光拼焊的对位装夹装置和方法》提出了一种磁铁气动装夹机构，由真空吸盘托板真空吸力和磁性压板磁力对需拼焊薄板夹持力实现初压紧，通过弹性元件使第一块薄板和第二块薄板的缝压实，再用第一气缸组和第二气缸组压紧第一块薄板和第二块薄板，实现拼焊薄板的压紧。采用磁性压紧会使得板材带有磁性，堆垛后不容易分离，磁铁退磁时间也会影响加工效率。申请号为201110327492.1的中国发明专利《一种用于激光拼焊和激光切割用夹具的压条》，将挡条和压条主体一体成型。以上专利均采用一体式压板，会产生由于安装基础变形导致压紧力不均匀的问题，同时不方便拆卸更换维护。
申请号为200610047643.7的中国发明专利《履带式永磁激光拼焊钢板定位夹紧输送机》采用永磁定位夹紧器，采用磁性压紧会使得板材带有磁性，堆垛后不容易分离，而且装置结构较复杂。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于激光拼焊的板材压紧装置。该装置具有结构简单、成本低、便于拆卸更换维护等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于激光拼焊的板材压紧装置，包括压紧梁和压紧组件，其中压紧梁上沿长度方向设有多个阶梯通孔，所述各阶梯通孔内均设有一套所述压紧组件。
所述压紧组件包括气缸、导向套及压板，其中气缸和导向套由上至下依次容置于所述压紧梁上的阶梯通孔中，所述气缸包括缸体和活塞，所述缸体和导向套与所述阶梯通孔的内壁连接，所述活塞的上端与缸体的内壁滑动连接，下端与导向套的内壁滑动连接、并穿出导向套与位于压紧梁下方的压板连接。所述活塞的下端通过关节轴承与压板连接。
所述压紧梁的下方远离焊接位置的一侧设有导向装置，所述导向装置与压板一侧设有的导向面间隙配合。所述导向装置为导向块或导向柱。
所述压紧梁上的多个阶梯通孔均匀间隔，并各阶梯通孔的轴心在同一条直线上。
本发明的优点与有益效果为：
1.压紧效果好，板材矫正质量高。本发明采用均载压紧技术，通过由多个气缸分别独立驱动多组压板，沿焊接方向在焊接板材上按均匀间隔施加多组压紧载荷，可有效避免由于安装基础变形导致压紧力不均的影响，降低成本，减小加工难度，便于拆卸更换维护。
2.本发明压板垂直作用于焊接板材，施力方向合理，避免板材拼接装配过程中焊接边产生不合理挤压或相对运动而影响焊接质量。
3.本发明中与气缸的活塞杆连接的压板可沿一定角度转动，降低安装基础的机械性能、加工精度的要求，提高经济效益。
4.本发明采用气动压紧，简化设备组成，节约成本。
5.本发明有效的固定板材，满足激光拼焊对焊接板材压紧后平面度的要求，保证在焊接过程中，不会因为焊接应力而使板材边缘开缝而影响焊接质量。
附图说明
图1为本发明装置的立体结构示意图之一；
图2为本发明装置的立体结构示意图之二；
图3为本发明装置的主视图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中A处的左视剖视图。
其中：1为压紧梁，2为压紧组件，201为气缸，202为导向套，203为压板，204为关节轴承204，205为导向装置，206为缸体，207为活塞杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1-4所示，本发明一种用于激光拼焊的板材压紧装置包括压紧梁1和压紧组件2，其中压紧梁1上沿长度方向设有多个均匀间隔的阶梯通孔，各阶梯通孔的轴心在同一条直线上，各阶梯通孔的轴线与压紧梁1垂直，所述各阶梯通孔内均设有一套压紧组件2。
如图5所示，所述压紧组件2包括气缸201、导向套202、压板203、关节轴承204及导向装置205，其中气缸201和导向套202由上至下依次容置于压紧梁1上的阶梯通孔中、并与所述阶梯通孔的内壁连接。气缸201包括缸体206和活塞207，缸体206与所述阶梯通孔的内壁固接，活塞207的上端与缸体206的内壁滑动连接，下端与导向套202的内壁滑动连接，活塞杆207可在导向套202内上下往复移动。活塞207的下端穿出导向套202与位于压紧梁1下方的压板203通过关节轴承204连接，使压板203可以在一定角度内转动，降低安装基础的机械性能，加工精度的要求，提高经济效益。压紧梁1的下方远离焊接位置的一侧设有导向装置205，导向装置205与压板203一侧设有的导向面间隙配合，所述导向装置205采用导向块(或导向柱)。导向装置205起到如下导向作用：避免压紧组件2绕活塞杆207的轴向方向发生转动，保证压紧组件2在活塞杆207的径向方向和沿圆周的切线方向可以发生转动
本发明的工作原理为：
上料前，气缸201动作，气缸201的活塞杆207向上移动，压板203抬起，完成焊接板材上料和定位；气缸201动作，气缸201的活塞杆207向下移动，由多个气缸201分别独立驱动多组压板203，垂直作用于焊接板材，沿焊接方向在焊接板材上按均匀间隔施加多组压紧载荷，活塞杆207和压板203通过关节轴承204连接，使得压板203可以在一定角度内转动，具有强适应性，进而提高加工精度；焊接完成后，气缸201动作，气缸201的活塞杆207向上移动，压板203抬起，焊接板材下料。
本发明用于激光拼焊的板材压紧方法，采用均载压紧技术，由多组压紧组件2垂直作用于焊接板材，施加多组压紧载荷，实现焊接板材的压紧固定。具体包括以下步骤：
A.通过多个气缸201分别独立驱动与其连接的多组压板203抬起，完成焊接板材的上料和定位；
B.由多个气缸201分别独立驱动多组压板203，垂直作用于焊接板材，沿焊接方向在焊接板材上按均匀间隔施加多组压紧载荷；
C.焊接完成后，通过多个气缸201分别将与其连接的多组压板203抬起，焊接板材下料。
本发明依据最大焊缝设计长度、各压紧组件2之间的最小间隔及压紧组件2中压板203的宽度，确定压紧组件2的数量。压紧组件2中气缸201的缸径和压板203的宽度依据焊接板材所需压紧载荷计算获得，各压紧组件2之间的间隔应取机械结构允许的最小值。

Claims (5)

1.一种用于激光拼焊的板材压紧装置，其特征在于：包括压紧梁(1)和压紧组件(2)，其中压紧梁(1)上沿长度方向设有多个阶梯通孔，所述各阶梯通孔内均设有一套所述压紧组件(2)；
所述压紧组件(2)包括气缸(201)、导向套(202)及压板(203)，其中气缸(201)和导向套(202)由上至下依次容置于所述压紧梁(1)上的阶梯通孔中，所述气缸(201)包括缸体(206)和活塞(207)，所述缸体(206)和导向套(202)与所述阶梯通孔的内壁连接，所述活塞(207)的上端与缸体(206)的内壁滑动连接，下端与导向套(202)的内壁滑动连接、并穿出导向套(202)与位于压紧梁(1)下方的压板(203)连接。
2.按权利要求1所述的用于激光拼焊的板材压紧装置，其特征在于：所述活塞(207)的下端通过关节轴承(204)与压板(203)连接。
3.按权利要求2所述的用于激光拼焊的板材压紧装置，其特征在于：所述压紧梁(1)的下方远离焊接位置的一侧设有导向装置(205)，所述导向装置(205)与压板(203)一侧设有的导向面间隙配合。
4.按权利要求3所述的用于激光拼焊的板材压紧装置，其特征在于：所述导向装置(205)为导向块或导向柱。
5.按权利要求1所述的用于激光拼焊的板材压紧装置，其特征在于：所述压紧梁(1)上的多个阶梯通孔均匀间隔，并各阶梯通孔的轴心在同一条直线上。
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