CN104722923A - 一种圆形管件相贯线激光焊接装置 - Google Patents

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胡双龙
林学春
林培晨
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Jiangsu Zhongkesixiang Laser Technology Co ltd
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Abstract

一种圆形管件相贯线激光焊接装置，由相贯线焊接夹具（2）、焊接工件（11）、激光加工工作头（16）、回转运动的变位机（19）、点焊焊接夹具（20）组成，焊接工件Ⅰ（11）装配在工件安装孔（7）内，压块（6）由螺纹副（5）锁死焊接工件，使焊接工件Ⅰ（11）与相贯线焊接夹具（2）为一体，其特征在于：所述的旋转轴（1）安装在变位机（19）上可进行全周旋转，激光加工工作头（16）设在相贯线焊接夹具（2）的上方输出激光（17），变位机（19）带动相贯线焊接夹具（2）使焊接工件Ⅱ（13）与焊接工件Ⅰ（11）上的相贯线（18）完成360o的连续焊接加工。本发明，适用于圆与圆弧形相贯线精密管件的焊接。

Description

一种圆形管件相贯线激光焊接装置
技术领域
本发明属于激光加工设备领域，用于相交管材相贯线焊缝自动焊接。
背景技术
随着激光焊接技术的普遍使用，用于两相交薄壁管材间的焊接结构越来越多的出现，由于对焊接外观质量、密封性要求高，采用手动焊接方式难以达到焊接的要求。一般的机械手臂焊接需要复杂的工装与运动轨迹，繁琐的点校对，以及多段焊缝拼接。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种圆形管件相贯线激光焊接装置，是通过使用变位机及专用的夹具设计来实现简单的回转运动进行连续焊接。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种圆形管件相贯线激光焊接装置，由相贯线焊接夹具、焊接工件、激光加工工作头、回转运动的变位机、点焊焊接夹具组成，所述的相贯线焊接夹具具有一个旋转轴，一个工件安装孔，一个具有内螺纹孔的压块，一付外螺纹螺纹副，一个固定所述螺纹副的固定块，固定块通过螺钉固定在相贯线焊接夹具上；焊接工件Ⅰ装配在工件安装孔内，压块由螺纹副锁死焊接工件，使焊接工件Ⅰ与相贯线焊接夹具为一体，其特征在于：所述的变位机安装在旋转轴上可进行全周旋转，激光加工工作头设在相贯线焊接夹具的上方输出激光，变位机带动相贯线焊接夹具使焊接工件Ⅱ与焊接工件Ⅰ上的相贯线完成360o的连续焊接加工。
所述的相贯线焊接夹具中旋转轴的中线与所述的工件安装孔的中线成夹角θ，交于点A；焊接工件Ⅱ与焊接工件Ⅰ的相贯面与焊接管件中线所成角度为90°-θ；相贯面的中心为点A’，焊接工件Ⅰ固定于工件安装孔后点A与点A’重合。
所述的相贯线焊接夹具的工件安装面上有一参考刻线与焊接工件Ⅰ上的刻线Ⅱ相对应，使旋转轴与相贯面垂直。
所述的相贯线焊接夹具，激光加工头，变位机点焊焊接夹具组成点焊与连续焊双工位：工位Ⅰ完成点焊固定两个点使焊接工件Ⅰ焊接工件Ⅱ通过点连接为一体，然后在工位Ⅱ进行连续焊接加工，完成无缝连续的相贯线焊接。
所述的旋转轴是独立结构，可与不同夹角、大小工件安装孔的相贯线焊接夹具配合构成多种规格相贯线焊接夹具，能完成不同规格角度的圆形管件相贯线焊接。
本发明，为圆形管件相贯线焊接提供了一种高效率高质量低成本的解决方式，适用于圆与圆弧形相贯线精密管件的焊接，保证了加工质量与焊接效率，节约了加工成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2相贯线焊接夹具三维图。
图3为相贯线焊接夹具剖面图。
图4为焊接工件示意图。
图5为图4的D-D剖视图。
图6为相贯线焊接装置示意图。
图7为点焊工位示意图。
图8为连续焊工位示意图。
图中：1旋转轴、2相贯线焊接夹具、3固定块、4螺钉、5螺纹副、6压块、7工件安装孔、8参考刻线、9旋转轴中线、10工件安装孔中线、11焊接工件Ⅰ、12相贯面、13焊接工件Ⅱ、14刻线Ⅰ、15刻线Ⅱ、16激光加工工作头、17激光、18相贯线、19变位机、20点焊焊接夹具。
具体实施方式
由图1、图2、图3知，一种圆形管件相贯线激光焊接装置，由相贯线焊接夹具2、焊接工件11、激光加工工作头16、回转运动的变位机19、点焊焊接夹具20组成，所述的相贯线焊接夹具具有一个旋转轴1，一个工件安装孔7，一个具有内螺纹孔的压块6，一付具有外螺纹的螺纹副5，一个固定所述螺纹副5的固定块3，固定块3通过螺钉4固定在相贯线焊接夹具2上；焊接工件Ⅰ11装配在工件安装孔7内，压块6由螺纹副5锁死焊接工件Ⅰ11，使焊接工件Ⅰ11与相贯线焊接夹具2为一体，焊接工件Ⅱ13与焊接工件Ⅰ11的相贯面12重合，所述的旋转轴1 安装在变位机19上可进行全周旋转，激光加工工作头16设在相贯线焊接夹具2的上方输出激光17，变位机19带动相贯线焊接夹具2使焊接工件Ⅱ13与焊接工件Ⅰ11上的相贯线18完成360o的连续焊接加工。所述的相贯线焊接夹具2中旋转轴中线9与所述的工件安装孔7的中线10成夹角θ，交于点A。所述的相贯线焊接夹具2的工件安装面上有一安装参考刻线8与焊接工件Ⅰ11上的刻线15相对应，使旋转轴1与相贯面12垂直。所述的旋转轴1是独立结构，可与不同夹角、大小工件安装孔的相贯线焊接夹具2配合构成多种规格相贯线焊接夹具，能完成不同规格角度的圆形管件相贯线焊接。
由图4、图5知，是焊接工件示意图。焊接工件Ⅱ13与焊接工件Ⅰ11的相贯面12与焊接管件中线11-1所成角度为90°-θ；相贯面12的中心为点A’，焊接工件Ⅰ11固定于工件安装孔7后点A与点A’重合。装配时，将工件上刻线Ⅱ15与参考刻线8对齐，刻线Ⅰ14与刻线Ⅱ15对齐。锁紧压块6，定位焊接工件使其在旋转中保持与相贯线焊接夹具2一致运动。
由图6知，是相贯线焊接装置示意图。因旋转轴中线9与工件安装孔中线10成夹角θ，焊接工件的相贯面12与焊接工件Ⅰ中线11-1成90°-θ，同时点A与A’在装配后为同一点。保证工件装配角度时即刻线Ⅱ15与参考刻线8对齐。可使所述的旋转轴中线9与所述的相贯面12垂直。即旋转轴做全周运动时，相贯线18也将以其中心点A’，做圆周运动。
由图7、图8知，是点焊工位和连续焊工位示意图。所述的激光加工工作头16，相贯线焊接夹具2，点焊焊接夹具20，变位机19组成点焊与连续焊双工位：在工位Ⅰ焊接工件Ⅰ与焊接工件Ⅱ按刻线Ⅰ14、刻线Ⅱ15对齐装配，配合点焊焊接夹具20使用激光工艺进行点焊加工，一面点焊后反向点焊另一面，保证相贯线点固定。在工位Ⅱ利用相贯线焊接夹具2装配经点焊固定后的焊接工件。焊接完一周时停止输出激光17，加工结束。此一过程为圆形管件相贯线焊接的完整步骤。

Claims (5)

1.一种圆形管件相贯线激光焊接装置，由相贯线焊接夹具（2）、焊接工件（11）、激光加工工作头（16）、回转运动的变位机（19）、点焊焊接夹具（20）组成，所述的相贯线焊接夹具（2）具有一个旋转轴（1），一个工件安装孔（7），一个具有内螺纹孔的压块（6），一付外螺纹螺纹副（5），一个固定所述螺纹副（5）的固定块（3），固定块（3）通过螺钉（4）固定在相贯线焊接夹具（2）上；焊接工件Ⅰ（11）装配在工件安装孔（7）内，压块（6）由螺纹副（5）锁死焊接工件Ⅰ（11），使焊接工件Ⅰ（11）与相贯线焊接夹具（2）为一体，其特征在于：所述的旋转轴（1）安装在变位机（19）上可进行全周旋转，激光加工工作头（16）设在相贯线焊接夹具（2）的上方输出激光（17），变位机（19）带动相贯线焊接夹具（2）使焊接工件Ⅱ（13）与焊接工件Ⅰ（11）上的相贯线（18）完成360o的连续焊接加工。
2.根据权利要求1所述的一种圆形管件相贯线激光焊接装置，其特征在于：所述的相贯线焊接夹具（2）中旋转轴中线（9）与所述的工件安装孔（7）的中线（10）成夹角θ，交于点A；焊接工件Ⅱ（13）与焊接工件Ⅰ（11）的相贯面（12）与焊接工件Ⅰ（11）中线11-1所成角度为90°-θ；相贯面的中心为点A’，焊接工件Ⅰ（11）固定于工件安装孔（7）后点A与点A’重合。
3.根据权利要求1所述的一种圆形管件相贯线激光焊接装置，其特征在于：所述的相贯线焊接夹具（2）的工件安装面上有一参考刻线（8）与焊接工件Ⅰ（11）上的刻线Ⅱ（15）相对应，使旋转轴（1）与相贯面（12）垂直。
4.根据权利要求1所述的一种圆形管件相贯线激光焊接装置，其特征在于：所述的相贯线焊接夹具（2），激光加工工作头（10），变位机（19）点焊焊接夹具（20）组成点焊与连续焊双工位：工位Ⅰ完成点焊固定两个点使焊接工件Ⅰ（11）与焊接工件Ⅱ（13）通过点连接为一体，然后在工位Ⅱ进行连续焊接加工，完成无缝连续的相贯线焊接。
5.根据权利要求1所述的一种圆形管件相贯线激光焊接装置，其特征在于：所述的旋转轴（1）是独立结构，可与不同夹角、大小工件安装孔的相贯线焊接夹具（2）配合构成多种规格相贯线焊接夹具，能完成不同规格角度的圆形管件相贯线焊接。
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