CN106112264B - 一种v型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法 - Google Patents

一种v型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法,V型丝平网激光焊接工装，包括压板，压板上安装有压座，压座上设有压座槽，压座槽中插入有加强筋，加强筋内装配有V型丝，V型丝与支撑条齿槽的接触面相贴合形成平网结构，加强筋上设有压条，平网结构上设有至少两个以上的压块形成的压块组；加强筋的内表面上设有加强凸起盘，加强凸起盘设为三角形。其能耗小，环保性能耗，焊接质量稳定，网丝的缝隙间距精度高。

Description

一种V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法
技术领域
本发明涉及过滤网技术领域，具体地说涉及一种用于过滤工艺过程的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法。
背景技术
目前，约翰逊网作为一种通用工业产品，由V型丝和加强筋组成。它由异形金属丝和不同形状的支持杆组成，由专门设计的电阻焊机连续地焊接而成。其条缝筛网可制成平板形，也可制成圆筒形、半圆形、扇形等形状，其异形金属丝可以竖条形设置，也可以环形设置。由于其受压后不易折曲，颗粒不宜堵塞，维护成本低等优点，从而取代传统的丝网、冲孔部件广泛应用于冶金、炼油、化工、医药、食品、水处理等行业的过滤、气固(或气液)分配、气固(或气液)分离等工艺过程中。这种网的加工工艺多采用挤压拉拔的方式，先得到各种规格的V型丝，然后将丝采用接触式电阻焊接的方式固定在支撑条上，得到过滤网。这种加工工艺制造的滤网使滤网表面的过滤物接触面减小，避免过滤颗粒附着在滤网表面，提高了过滤效率。但是这种滤网存在接触式电阻焊能耗大，环保性能差，焊接质量不稳定导致虚焊，网丝的缝隙间距精度低等问题。为此，需要一种V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，解决现有技术中所存在的上述问题，使得其能耗小，环保性能耗，焊接质量稳定，网丝的缝隙间距精度高。
发明内容
本发明提供一种V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，解决现有技术中所存在的滤网接触式电阻焊能耗大，环保性能差，焊接质量不稳定导致虚焊，网丝的缝隙间距精度低等问题，使得其能耗小，环保性能耗，焊接质量稳定，网丝的缝隙间距精度高。
为实现上述目的，本发明一方面提供一种V型丝平网激光焊接工装，包括压板，压板上安装有压座，压座上设有压座槽，压座槽中插入有加强筋，加强筋内装配有V型丝，V型丝与加强筋齿槽的接触面相贴合形成平网结构，加强筋上设有压条，平网结构上设有至少两个以上的压块形成的压块组；激光焊接用装置包括工作台，工作台包括侧板和底板，侧板上设有滑道，滑道内设有定位件，定位件设为螺钉，螺钉上安装有支座，支座上设有焊点定位机构；焊点定位机构包括设置在中心的定位针，定位针外部设有定位套，定位套的外部设有定位轴。激光焊接用装置包括夹具，夹具包括底板，底板上设有压杆，底板上设有沟槽，沟槽在底板的边缘处设有固定扣，固定扣内设有顶杆，顶杆的一端与V型丝相接触，另一端与气缸相连接，底板上设有长条形开口槽，开口槽的方向与焊接方向相同，开口槽与沟槽相互垂直，压杆的数量为四根，四根压杆通过螺钉固定在底板上。螺钉的数量为至少两个；侧板和底板之间通过卡件相互固定；加强筋的内表面上设有加强凸起盘，加强凸起盘设为三角形；加强筋的横向截面设为矩形，加强筋的纵向截面设为三角形，压板设为矩形，压板的两侧分别设有孔，孔设为圆孔，孔的数量分别为两个以上，且均匀对称分布；压座设为矩形，压座的上侧设有与压板上的孔相对应的圆形孔，压座的下侧边设为矩形齿状的结构，矩形齿的凹陷位置与孔的位置一一对应。压条设为矩形体状的条，压条的横截面设为“凹”字形，压块设为矩形块，压块的下部设有与压板上的孔相对应的横向圆形孔，相邻的横向圆形孔之间设有纵向圆形孔，横向圆形孔和纵向圆形孔分别设为通孔。
在以上方案中优选的是，加强筋设为矩形体。
还可以优选的是，V型丝的下端设有倒圆角。
本发明另一方面提供一种V型丝平网激光焊接工装的安装和使用方法，包括以下步骤：第一步，将压座安装在压板上，将加强筋插入压座上设置的压座槽中，将V型丝装配在已固定好的加强筋的齿槽内；第二步，使V型丝通过激光焊接与加强筋齿槽的接触面相贴合构成平网结构，再将压条放在加强筋上，并利用至少两个压块构成压块组压紧在平网结构上。
在以上方案中优选的是，第二步中，激光焊接的高能量激光光束的能量为1400瓦。
还可以优选的是，第二步中，激光焊接的焦点光斑为0.3mm。
还可以优选的是，第二步中，激光焊接的焦距为200mm。
还可以优选的是，第二步中，激光焊接的焊接速度为0.6米/秒。
还可以优选的是，第二步中，激光焊接的脉冲频率为5ms。
还可以优选的是，第二步中，激光焊接的激光波长为1070nm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，解决现有技术中所存在的滤网接触式电阻焊能耗大，环保性能差，焊接质量不稳定导致虚焊，网丝的缝隙间距精度低等问题，使得其能耗小，环保性能耗，焊接质量稳定，网丝的缝隙间距精度高。
附图说明
图1为本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法所得过滤网的结构示意图；
图2为本发明的V型丝平网激光焊接工装其V型丝的结构示意图；
图3为本发明的V型丝平网激光焊接工装其加强筋的结构示意图；
图4为本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法所得过滤网的结构向视图；
图5为本发明的V型丝平网激光焊接工装的压板的结构示意图；
图6为本发明的V型丝平网激光焊接工装的压座的结构示意图；
图7为本发明的V型丝平网激光焊接工装的压条的结构示意图；
图8为本发明的V型丝平网激光焊接工装的压块的结构示意图主视图；
图9为本发明的V型丝平网激光焊接工装的压块的结构示意图俯视图。
图中，1为V型丝，2为加强筋，3为压板，4为压座，5为压条，6为压块。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
实施例:
一种V型丝平网激光焊接工装，如图1至图9所示，包括压板3，压板3上安装有压座4，压座4上设有压座槽，压座槽中插入有加强筋2，加强筋2内装配有V型丝1，V型丝1与加强筋齿槽的接触面相贴合形成平网结构，加强筋2上设有压条5，平网结构上设有至少两个以上的压块6形成的压块组；加强筋2的内表面上设有加强凸起盘，加强凸起盘设为三角形。
在上述实施例中，加强筋2设为矩形体。V型丝1的下端设有倒圆角。
一种V型丝平网激光焊接工装的安装和使用方法，包括以下步骤：第一步，将压座4安装在压板3上，将加强筋2插入压座4上设置的压座槽中，将V型丝1装配在已固定好的加强筋2的齿槽内；第二步，使V型丝1通过激光焊接与加强筋齿槽的接触面相贴合构成平网结构，再将压条5放在加强筋2上，并利用至少两个压块6构成压块组压紧在平网结构上。
在上述实施例中，第二步中，激光焊接的高能量激光光束的能量为1400瓦。激光焊接的焦点光斑为0.3mm。激光焊接的焦距为200mm。激光焊接的焊接速度为0.6米/秒。激光焊接的脉冲频率为5ms。激光焊接的激光波长为1070nm。
本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，具体包括以下步骤：首先，确定过滤网的详细结构尺寸,主要包括:V型丝1与加强筋2的规格，以及加强筋2的间距、齿槽的尺寸；然后加工V型丝1，切割加强筋2使齿槽的尺寸与V型丝1的截面尺寸相匹配；然后将压座4安装在压板3上，将加强筋2插入压座4上设置的压座槽中，V型丝1装配在已固定好的加强筋2的齿槽内；然后使V型丝1与加强筋齿槽的接触面相贴合，再将压条5放在加强筋2上，再利用压块6构成的压块组压紧过滤网形成的平网结构；最后利用激光焊接的方式对V型丝1与加强筋2的齿槽的两侧接触面面进行焊接，使V型丝1和加强筋2固定在一起，从而形成平面的过滤网。
本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，保证V型丝1的间距均匀一致性，更加符合生产实际需求；其加工效率和生产质量有明显提升；其过滤网一次成型,避免了现有的加工工艺中过程复杂等问题,V型丝1与加强筋2的焊点微小,焊点可靠；V型丝1完全垂直,避免了现有的加工工艺中V型截面丝(或其它截面形状丝)存在斜度的缺点；由于没有明显的焊接接头,不存在流动干扰区,使得物料分布更加均匀,避免了分离过程中物料分布不均匀所导致的一系列问题。
本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，加强筋2的横向截面设为矩形，加强筋2的纵向截面设为三角形，压板3设为矩形，压板3的两侧分别设有孔，孔设为圆孔，孔的数量分别为两个以上，且均匀对称分布。压座4设为矩形，压座4的上侧设有与压板3上的孔相对应的圆形孔，压座4的下侧边设为矩形齿状的结构，矩形齿的凹陷位置与孔的位置一一对应。压条5设为矩形体状的条，压条5的横截面设为“凹”字形。压块6设为矩形块，压块6的下部设有与压板3上的孔相对应的横向圆形孔，相邻的横向圆形孔之间设有纵向圆形孔。横向圆形孔和纵向圆形孔分别设为通孔。
本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，其激光焊接用装置包括工作台，工作台包括侧板和底板，侧板上设有滑道，滑道内设有定位件，定位件设为螺钉，螺钉上安装有支座，支座上设有焊点定位机构；焊点定位机构包括设置在中心的定位针，定位针外部设有定位套，定位套的外部设有定位轴。螺钉的数量为至少两个。侧板和底板之间通过卡件相互固定。激光焊接用装置包括夹具，夹具包括底板，底板上设有压杆，底板上设有沟槽，沟槽在底板的边缘处设有固定扣，固定扣内设有顶杆，顶杆的一端与V型丝1相接触，另一端与气缸相连接，底板上设有长条形开口槽，开口槽的方向与焊接方向相同，开口槽与沟槽相互垂直，压杆的数量为四根，四根压杆通过螺钉固定在底板上。激光焊接装置采用连续或脉冲激光束，其功率密度大于105～107W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，即采用连续激光光束完成材料的连接，即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500℃左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。焊接速度达到每分钟数米。
本发明的V型丝平网激光焊接工装及其安装和使用方法，加强筋2的内部设置加强支杆，加强支杆与加强筋的外壁相垂直，加强支杆的数量为两个以上，且交错成角度设置，这样能够增强加强筋的加强效果。压板3上设置凹点，压座4上设置与压板3上凹点相对应的凸点，这样能够稳定压板3和压座4之间的配合稳定性。压板3、压座4和压块6上的孔的内壁上分别设置阻尼垫层，压座4和压板3的边角位置处分别设置倒圆角。压条5和压块6的边角位置处分别设置倒圆角。压条5的“凹”字形的槽内壁上设有防腐蚀层。压块6交错设置形成压块组，这样节省空间，稳定性好。
尽管以上已经对本发明的各种优选实施方式和特征进行了描述，但在不脱离本发明的目的和宗旨的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明做出许多变化、补充、改变和删减。以上结合本发明的具体实施例做的详细描述，并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种V型丝平网激光焊接工装，包括压板(3)，其特征在于：压板(3)上安装有压座(4)，压座(4)上设有压座槽，压座槽中插入有加强筋(2)，加强筋(2)内装配有V型丝(1)，V型丝(1)与加强筋齿槽的接触面相贴合形成平网结构，加强筋(2)上设有压条(5)，平网结构上设有至少两个以上的压块(6)形成的压块组；激光焊接用装置包括工作台，工作台包括侧板和底板，侧板上设有滑道，滑道内设有定位件，定位件设为螺钉，螺钉上安装有支座，支座上设有焊点定位机构；焊点定位机构包括设置在中心的定位针，定位针外部设有定位套，定位套的外部设有定位轴；螺钉的数量为至少两个；侧板和底板之间通过卡件相互固定；激光焊接用装置包括夹具，夹具包括底板，底板上设有压杆，底板上设有沟槽，沟槽在底板的边缘处设有固定扣，固定扣内设有顶杆，顶杆的一端与V型丝(1)相接触，另一端与气缸相连接，底板上设有长条形开口槽，开口槽的方向与焊接方向相同，开口槽与沟槽相互垂直，压杆的数量为四根，四根压杆通过螺钉固定在底板上；加强筋(2)的内表面上设有加强凸起盘，加强凸起盘设为三角形；加强筋(2)的横向截面设为矩形，加强筋(2)的纵向截面设为三角形，压板(3)设为矩形，压板(3)的两侧分别设有孔，孔设为圆孔，孔的数量分别为两个以上，且均匀对称分布；压座(4)设为矩形，压座(4)的上侧设有与压板(3)上的孔相对应的圆形孔，压座(4)的下侧边设为矩形齿状的结构，矩形齿的凹陷位置与孔的位置一一对应；压条(5)设为矩形体状的条，压条(5)的横截面设为“凹”字形，压块(6)设为矩形块，压块(6)的下部设有与压板(3)上的孔相对应的横向圆形孔，相邻的横向圆形孔之间设有纵向圆形孔，横向圆形孔和纵向圆形孔分别设为通孔。
2.如权利要求1所述的V型丝平网激光焊接工装，其特征在于：加强筋(2)设为矩形体。
3.如权利要求2所述的V型丝平网激光焊接工装，其特征在于：V型丝(1)的下端设有倒圆角。
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