CN104942454B - 激光焊接施工装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种激光焊接施工装置，其利用电永磁磁场对工件的作用力将磁力穿透不锈钢产生夹紧力来实现工作，可消除两工件之间的装配间隙，保证工件之间密贴，使工件在激光焊接过程中一直处于约束状态，消除装配间隙对激光焊接质量的影响。激光焊接施工装置包括电永磁磁盘、导磁垫、辅助压块，支撑平台上铺设电永磁磁盘，电永磁磁盘上铺设导磁垫，工件铺设在导磁垫上，多个辅助压块在工件上方压紧，电永磁磁盘连接电控系统实现消磁及充磁，消磁时释放工件，充磁时夹紧工件。本发明可以针对不同辅助压块、不同板厚组合穿透能力、不同磁场密度试验产生不同的夹紧力对工件间装配间隙进行控制。本发明还具有能够提高装配效率，节约上部焊接空间的效果。

Description

激光焊接施工装置
技术领域
本发明属于激光焊接工装领域，具体涉及一种激光焊接施工装置。
背景技术
工件的装配质量是影响激光焊接质量的关键因素。搭接焊缝的装配间隙超出0.2mm无法满足激光焊接。装配间隙在0～0.2mm之间可进行激光焊接，却存在焊接质量不稳定的隐患，焊缝易出现塌陷、未融合现象。目前北京地铁14号线侧墙单元的装配方式采用风动多点式整体压紧形式。焊接空间狭小，且在无风缸的位置仍存在压紧效果不良的现象。采用该技术可消除装配间隙对激光焊接质量的影响。
发明专利内容
提供一种激光焊接施工装置，其利用电永磁磁场对工件的作用力，消除两工件之间的装配间隙，保证工件之间密贴，使工件在激光焊接过程中一直处于约束状态。消除装配间隙对激光焊接质量的影响。本发明能够有效地提高装配精度，保证激光焊接质量；提高装配效率，节约上部焊接空间，使激光焊缝质量稳定可靠。
本发明为自主研发技术，通过电永磁磁盘导磁垫结合辅助压块将磁力穿透奥氏体不锈钢产生的夹紧力来实现的。针对不同辅助压块、不同板厚组合穿透能力、不同磁场密度试验产生不同的夹紧力对工件间装配间隙进行控制。
本发明采用的技术方案为：
一种激光焊接施工装置，其特征在于，
包括磁盘1、导磁垫2、辅助压块3，在支撑平台5上铺设磁盘，磁盘上铺设导磁垫，工件4铺设在导磁垫上，工件上设有多处辅助压块，辅助压块为导磁材料制成；
所述的工件为不锈钢件；
所述的磁盘为电永磁磁盘；
所述的磁盘为模块化磁盘，根据工件大小进行拼接组装；
所述的导磁垫采用磁性材料整体加工成工件的外轮廓后进行表面镀铬处理，在保证磁力不变的情况下将磁性材料与不锈钢材料隔离，所述的导磁垫为模块化导磁垫或一体化导磁垫，根据工件大小进行拼接组装；
所述的辅助压块的厚度为12mm到17mm。
进一步地，电永磁磁盘连接电控系统，电控系统实现消磁及充磁，消磁时释放工件，充磁时夹紧工件。
进一步地，所述的辅助压块为块状结构，辅助压块在工件上为网状或棋盘状分布。
进一步地，所述的导磁垫为多个导磁垫，各个导磁垫之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧两个相邻的导磁垫；或者，所述的导磁垫为多孔或多缝隙结构，各个孔或缝隙之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧导磁垫。
进一步地，所述的辅助压块采用磁性材料制成。
进一步地，所述的辅助压块采用碳钢；辅助压块与磁盘之间设有定位件。
优选地，所述的辅助压块的厚度为15mm。
附图说明
图1为本发明的激光焊接施工装置的一个实施例的带局部剖面的结构图；
图2为本发明的激光焊接施工装置的另一个实施例的局部带剖面的结构图；
图3为本发明的激光焊接施工装置的一个焊接应用布置的实施例的俯视图；
图4为本发明的激光焊接施工装置的一个焊接应用布置的实施例的侧视图。
具体实施方式
现结合附图及具体实施例对本发明作进一步地说明：
一种激光焊接施工装置包括磁盘1、导磁垫2、辅助压块3，在支撑平台5上铺设磁盘1，磁盘上铺设导磁垫2，工件4铺设在导磁垫上，工件上设有多处辅助压块3，辅助压块为导磁材料制成。磁盘优选为电永磁磁盘；电永磁磁盘连接电控系统，电控系统实现消磁及充磁，消磁时释放工件，充磁时夹紧工件。磁盘为模块化磁盘，根据工件大小进行拼接组装；导磁垫采用磁性材料整体加工成工件的外轮廓后进行表面镀铬处理，在保证磁力不变的情况下将磁性材料与不锈钢材料隔离，所述的导磁垫为模块化导磁垫或一体化导磁垫，根据工件大小进行拼接组装。辅助压块为块状结构，辅助压块在工件上为网状或棋盘状分布。辅助压块尺寸较小，其可根据工件的形状不同灵活地布局，间隙较小地密集式布局以压紧工件的各个边缘部分，以供激光焊接的精度要求。
在一个实施例中，导磁垫为多个导磁垫，各个导磁垫之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧两个相邻的导磁垫。
在另一个实施例中，所述的导磁垫为多孔或多缝隙结构，各个孔或缝隙之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧导磁垫。
进一步地，所述的辅助压块采用磁性材料制成。
在另一个优选实施例中，如图2所示，辅助压块与工件配合设有倒角或侧边采用倒锥形结构。
在一个实施例中，辅助压块采用碳钢；辅助压块与磁盘之间设有定位件。辅助压块的厚度为12mm到15mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为13mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为12mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为14mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为15mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为16mm。
在一个实施例中，所述的辅助压块的厚度为17mm。
1、电永磁磁盘夹紧不锈钢工件的工作过程：
利用电永磁磁盘和导磁垫形成工件的支撑面，其磁力穿透工件，与辅助压块之间形成作用力，夹紧工件，消除两工件之间的装配间隙，保证工件之间密贴，使工件在激光焊接过程中一直处于约束状态。
2、工件上部的辅助压块
磁力线穿透工件上部的辅助压块厚度为12mm基本无磁力，本工装的辅助压块设置厚度15mm，可将磁力线封闭在磁盘与上部辅助压块之间，起到安全环保的作用。
3、导磁垫
导磁垫采用磁性材料整体加工成侧墙单元的外轮廓后进行表面镀铬处理，在保证磁力不变的情况下将磁性材料与不锈钢材料隔离，当产品轮廓发生变化时，磁盘部分保持不变，通过更换或重新加工导磁垫实现产品切换，柔性化程度高。
4、充磁及消磁过程
通过电控系统对内部磁路的分布进行控制与转换，使永磁磁场在系统内部自身平衡，消磁状态是该工装的放松过程；或者释放到工作表面，即充磁状态，充磁过程是该工装式用的夹紧过程。
本发明可以针对不同辅助压块、不同板厚组合穿透能力、不同磁场密度试验产生不同的夹紧力对工件间装配间隙进行控制。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种激光焊接施工装置，其特征在于，
包括磁盘(1)、导磁垫(2)、辅助压块(3)，在支撑平台(5)上铺设磁盘，磁盘上铺设导磁垫，工件(4)铺设在导磁垫上，工件上设有多处辅助压块，辅助压块为导磁材料制成；
所述的工件为不锈钢件；
所述的磁盘为电永磁磁盘；
所述的磁盘为模块化磁盘，根据工件大小进行拼接组装；
所述的导磁垫采用磁性材料整体加工成工件的外轮廓后进行表面镀铬处理，在保证磁力不变的情况下将磁性材料与不锈钢材料隔离，所述的导磁垫为模块化导磁垫或一体化导磁垫，根据工件大小进行拼接组装；
所述的辅助压块的厚度为12mm到17mm，
所述的导磁垫为多个导磁垫，各个导磁垫之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧两个相邻的导磁垫；或者，所述的导磁垫为多孔或多缝隙结构，各个孔或缝隙之间的空隙空间对应处的工件的上方设有辅助压块，压紧导磁垫。
2.根据权利要求1所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，电永磁磁盘连接电控系统，电控系统实现消磁及充磁，消磁时释放工件，充磁时夹紧工件。
3.根据权利要求1所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块为块状结构，辅助压块在工件上为网状或棋盘状分布。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块采用磁性材料制成。
5.根据权利要求1至3任一所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块采用碳钢；辅助压块与磁盘之间设有定位件。
6.根据权利要求4所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块采用碳钢；辅助压块与磁盘之间设有定位件。
7.根据权利要求1至3任一所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块的厚度为15mm。
8.根据权利要求4任一所述的一种激光焊接施工装置，其特征在于，所述的辅助压块的厚度为15mm。
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