CN106312320B - 一种薄壁圆筒防变形夹具及修复裂缝的激光熔覆机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薄壁圆筒防变形夹具，包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构，第一伞架机构与第二伞架机构结构与连接设置相同，第二伞架机构包括第二端板、第二支撑环和第二连杆，第二端板的中心位置设置有第三轴孔，第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，第二端板的端面设置有第二推杆，中心板与第二端板之间设置有第二弹簧，本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

Description

一种薄壁圆筒防变形夹具及修复裂缝的激光熔覆机

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种薄壁圆筒防变形夹具及修复裂缝的激光熔覆机。

背景技术

现如今对于薄壁圆筒焊接，一般是用三爪夹盘、四爪夹盘夹紧或者滚轮滚压进行直接装夹，装夹完成后在进行焊接，这样不仅耗费工时，而且在对接焊缝时容易变形，进而导致焊错焊缝，同时对于焊接的焊缝质量也很难把握，导致了焊接的圆筒的同轴度差。并且在工作时，工作台的实际工作尺寸不能进行改变，使得焊接薄壁圆筒的局限性比较大，而本技术方可以把要焊接的筒体的进行夹持，使得焊缝同轴心对接，同时内外装夹使得对接的焊缝不会变形。对于薄壁圆筒类的工件存在外径大小不同或者壁厚不同的情况下，现有的大部分技术无法解决其装夹的问题。在对圆筒端部有封头收口的圆筒进行焊接时，在焊接完成后，通过拉伸变换夹具的直径大小，使得夹具可以轻松从圆筒封头处抽出。然后采用机头架和机尾架进行变位，因为尾架可沿地面导轨移动，所以能够适用于不同规格长度的薄壁圆筒进行焊接，使得实用性的性能大大提高。

相关的现有技术公开了一种焊接夹具，其授权公告号为CN 203696354U的申请文件，其中第一调整组件通过旋紧第一螺母，第一螺母推动第一调整套，第一连杆带动第一定位板向外运动，第一定位板撑紧第一薄壁圆筒的内壁，使第一薄壁圆筒定位。同时，第二调整组件通过与第一调整组件相同的方式使第二薄壁圆筒定位。由于第一螺纹柱和第二螺纹柱为同轴设置，从而保证了第一薄壁圆筒和第二薄壁圆筒同轴对接，保证了焊缝表面贴合的准确性。焊接完毕后，第一螺母和第二螺母分别反向旋转，即旋松第一螺母和第二螺母，第一连杆带动第一定位板回缩，第二连杆带动第二定位板回缩。因此解决了背景技术中装夹薄壁圆筒的同轴度的问题。对于装夹不同直径或厚度的薄壁圆筒工件，在装夹相同的直径和厚度的薄壁圆筒的条件相同，只要调整第一螺母和第二螺母，进而使得第一调整组件和第二调整组件的支撑直径不同就可以达到支撑不同直径或厚度的薄壁圆筒工件的目的。

而相对的通过调整位于基板上的第一调整组件和第二调整组件，并不能解决存在裂缝的薄壁圆筒工件的装夹，并保证其裂缝不会因为装夹发生变形的问题。因为装夹时，第一调整组件和第二调整组件只能在薄壁圆筒内向外支撑，而对于有裂缝的薄壁圆筒的工件，只向外支撑时，在裂缝处的受力将不均匀，从而会使得裂缝发生不同程度的变形，从而降低了焊缝的质量。现有技术公开中，支撑件的第一螺纹柱和第二螺纹柱上装配第一调整组件和第二调整组件，在通过旋转螺母使得第一调整组件和第二调整组件进行装夹支撑，但是只能限定与夹具本身的范围内的装夹，也就是对两个薄壁圆筒之间的焊接，而对于多个的薄壁圆筒焊接时，公开了的一种焊接夹具并不能解决，因为在夹具与夹具之间的同轴度问题就无法对其进行解决。

发明内容

为此，需要提供一种薄壁圆筒防变形夹具，解决焊接的圆筒同轴度差、圆筒对接的焊缝易变形和多个薄壁圆筒工件焊接时同轴度差的问题。

本发明是这样实现的：一种薄壁圆筒防变形夹具，包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构；

所述第一伞架机构包括第一端板、第一支撑环和第一连杆，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔，中心板的中心位置设置有第二轴孔，所述第一端板的端面设置有第一推杆，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构包括第二端板、第二支撑环和第二连杆，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

进一步地，所述第一伞架机构有三个第一支撑环，所述三个第一支撑环绕圆周等距设置，所述每个第一支撑环均与中心块连接，所述第二伞架机构有三个第二支撑环，所述三个第二支撑环绕圆周等距设置，所述每个第二支撑环均与中心块连接。

进一步地，所述第一支撑环与第二支撑环的头部端面均设置有圆倒角，第一支撑环与第二支撑环的头部端面均设置有U型槽。

进一步地，第一支撑环与第二支撑环的头部中间位置均设置有滚轮。

进一步地，所述中心轴两端均设置有法兰盘。

本发明具有如下优点：区别于现有技术的激光熔覆机的工作台装夹费时，对接焊缝容易变形，焊缝质量较差，焊接圆筒的同轴度差，且焊接的实际工作尺寸不能改变，有较大的局限性，本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

为此，还需要提供一种修复裂缝的激光熔覆机，解决焊接的圆筒同轴度差和圆筒对接的焊缝易变形的问题。

本发明是这样实现的：一种修复裂缝的激光熔覆机，包括薄壁圆筒防变形夹具、工作台、激光器、控制器和机架；

所述薄壁圆筒防变形夹具包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构；

所述第一伞架机构包括第一端板、第一支撑环和第一连杆，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔，中心板的中心位置设置有第二轴孔，所述第一端板的端面设置有第一推杆，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构包括第二端板、第二支撑环和第二连杆，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述控制器与激光器电连接，所述工作台上设置有机头架、机尾架和第一导轨，所述机头架上设置有三爪卡盘，所述机尾架设置有顶件，所述机尾架设置在第一导轨上，所述顶件与三爪卡盘处在同一水平面，所述机架设置有第二导轨，所述第二导轨与第一导轨平行设置在工作台一侧，所述激光器用于焊接工作台上的工件。

进一步地，所述顶件还设置有气缸，所述气缸设置在机尾架上。

进一步地，所述工作台还设置有托架，所述托架的底面设置有滚轮，所述滚轮的凹槽与导轨相适配。

进一步地，所述控制器还设置有显示器，所述显示器设置在机架中部。

进一步地，所述机架为机械手，所述激光器设置在机械手的手掌部。

本发明具有如下优点：区别于现有技术的激光熔覆机的工作台装夹费时，对接焊缝容易变形，焊缝质量较差，焊接圆筒的同轴度差，且焊接的实际工作尺寸不能改变，有较大的局限性，本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

附图说明

图1为本发明为薄壁圆筒防变形夹具的结构图；

图2为本发明为薄壁圆筒防变形夹具的示意图；

图3为本发明为薄壁圆筒防变形夹具与外箍环配合装夹示意图；

图4为本发明为薄壁圆筒防变形夹具被支撑到最大尺寸的示意图；

图5为本发明为薄壁圆筒工件被装夹完成的示意图；

图6为本发明为激光熔覆机的结构示意图；

图7为本发明为激光熔覆机的滑轮结构图。

附图标记说明：

10、薄壁圆筒防变形夹具；

11、中心板；

12、中心轴；

13、外箍环；

14、第一伞架机构；

15、第二伞架机构；

16、第一弹簧；

17、第二弹簧；

20、工作台；

21、机头架；

22、机尾架；

23、第一导轨；

24、托架；

30、激光器；

31、控制器；

32、机架；

40、薄壁圆筒工件的头部；

41、头部推杆；

42、第一夹具；

43、第一中心推杆；

50、薄壁圆筒工件的中部；

51、第二夹具；

52、第二中心推杆；

60、薄壁圆筒工件的尾部；

61、第三夹具；

62、尾部推杆；

70、薄壁圆筒工件；

71、薄壁圆筒工件的缩口；

72、螺母；

121、法兰盘；

141、第一端板；

142、第一支撑环；

143、第一连杆；

151、第二端板；

152、第二支撑环；

153、第二连杆；

211、三爪卡盘；

221、顶件；

241、滑轮；

311、显示器；

321、第二导轨；

1411、第一轴孔；

1412、第一推杆；

1421、第二轴孔；

1422、圆倒角；

1423、U型槽；

1424、滚轮；

1511、第三轴孔；

1512、第二推杆；

2211、气缸；

2411、滑轮的凹槽。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例一、

请参阅图1、图2、图3以及图4，本发明一种薄壁圆筒防变形夹具，包括中心板11、中心轴12、外箍环13、第一伞架机构14和第二伞架机构15；

所述第一伞架机构14包括第一端板141、第一支撑环142和第一连杆143，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔1411，中心板的中心位置设置有第二轴孔1421，所述第一端板的端面设置有第一推杆1412，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧16，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构15包括第二端板151、第二支撑环152和第二连杆153，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔1511，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆1512，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧17，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

所述外箍环13用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

本技术方案的中心板和位于中心板两侧的端板的中心位置都设置有轴孔，同时中心轴依次与第一端板、中心板和第二端板套合，而且第一端板与中心板之间设置有第一弹簧，第二端板与中心板之间设置有第二弹簧，同时第一伞架机构的第一支撑环的尾端都与中心板铰接，第一支撑环的中部与第一连杆一端铰接，第一连杆的另一端与第一端板铰接，在第一端板的端面固定有第一推杆，第一推杆与中心轴套接，并且第一推杆可以在中心轴上沿着中心轴移动，第一伞架机构设置在中心板一侧，所述第二支撑板设置在中心板另一侧，中心轴依次与第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔套接。因为第二伞架机构与第一伞架机构的结构设置相同，以及连接方法也相同，所以第二伞架机构与第一伞架机构为相同的机构。当第一推杆沿中心轴向中心板的方向移动时，第一推杆则推动第一端板也向中心板移动，此时随着第一端板的移动，位于第一端板和中心板之间的第一弹簧会被压缩，同时与第一端板铰接的第一连杆也会随着第一端板的移动而移动，以及在移动过程中第一连杆也随着两端铰接的位置进行旋转，当第一连杆向中心板移动并绕两端铰接位置旋转时，第一支撑环会被第一连杆支撑起来，同时第一支撑环会绕着与中心板铰接的位置旋转，随着第一推杆的移动第一连杆最终会支撑起第一支撑环。在第一推杆推动第一端板时，第二推杆同时也沿着中心轴向中心板移动，进而使得第二推杆推动第二端板向中心板移动，在第二端板移动时会对第二弹簧进行压缩，同时与第二端板铰接的第二连杆也会随着第二端板的移动而移动，以及在移动过程中第二连杆也随着两端铰接的位置进行旋转，当第二连杆向中心板移动并绕两端铰接位置旋转时，第二支撑环会被第二连杆支撑起来，同时第二支撑环会绕着与中心板铰接的位置旋转，随着第二推杆的移动第二连杆最终也会支撑起第二支撑环。因为第二伞架机构是与第一伞架机构一起向着中心板移动的，因此会使得第一支撑环与第二支撑环被支撑起来，并且最终会处在相同的一个平面上，第一支撑环和第二支撑环会组成有一定间隙的圆形形状，这个间隙也就是支撑环与支撑环之间的缝隙。当然在使用薄壁圆筒防变形夹具支撑时，第一伞架机构从中心板的一侧支撑起第一支撑环，第二伞架机构则从中心板的另一侧支撑起第二支撑环，第一支撑环与第二支撑环所形成的最大直径时，中心轴会垂直于第一支撑环与第二支撑环所形成的面。因为第一伞架机构和第二伞架机构从两端同时支撑，因此在支撑薄壁圆筒类的工件会使得其受力均匀，达到良好的支撑效果，当支撑完成后，对第一推杆和第二推杆进行固定，使得第一伞架机构和第二伞架机构不会移动，固定第一推杆和第二推杆时，可以通过在第一推杆和第二推杆的顶端用螺母固定，在中心轴上设置有螺纹，使得螺母与中心轴相配合，进而对第一推杆和第二推杆固定在中心轴上。在通过外箍环对薄壁圆筒类的工件外端面固定，完成对工件的装夹。在装夹时会在圆筒薄壁类的工件内放置多个薄壁圆筒防变形夹具，从而会使得工件的同轴度大大增加，进而在焊接时焊缝质量较高，在对一些具有缩口的薄壁圆筒类的工件。本技术方案的薄壁圆筒夹具可以通过移动第一推杆和第二推杆，使得第一推杆和第二推杆在中心轴上移动，进而带动第一支撑环和第二支撑环移动，使得第一支撑环被第一连杆拉动绕着与中心板铰接的位置向外旋转，同时第二支撑环被第二连杆拉动绕着与中心板铰接的位置向外旋转，使得第一伞架机构和第二伞架机构都向中心轴贴近，从而使得薄壁圆筒防变形夹具在直径方向上的尺寸变小，进而可以从缩口中拿出来或放进去，所述的缩口是为薄壁圆筒类的工件在头部和尾部的开口部位，同时头部和尾部的开口直径小于工件中部的直径。因此大大提高了薄壁圆筒防变形夹具的实用性。

请参阅图5，在某个实施例中对两端具有缩口的薄壁圆筒工件70进行固定，可以使用多个薄壁圆筒防变形夹具进行装夹，为了便于说明采用三个薄壁圆筒防变形夹具进行装夹，在薄壁圆筒工件的头部40、薄壁圆筒工件的中部50和薄壁圆筒工件的尾部60进行装夹，令在薄壁圆筒工件从头至尾的方向上，在中心轴上依次设置头部推杆41、第一夹具42、第一中心推杆43、第二夹具51、第二中心推杆52、第三夹具61和尾部推杆62进行解释说明。也就是在第二夹具与第一夹具之间用第一中心推杆进行连接，第二夹具与第三夹具之间用第二中心推杆进行连接，在第一夹具的端侧用头部推杆连接，第三夹具的端侧用尾部推杆连接。推动头部推杆和尾部推杆，使得第一夹具、第二夹具和第三夹具在固定的位置上进行支撑，进行装夹的距离取决于第一中心推杆和第二中心推杆的长度。要将中心轴上的三个夹具放入薄壁圆筒工件时，可以将三个夹具的支撑架向着中心轴贴近，使得第一夹具、第二夹具和第三夹具的直径上的尺寸小于薄壁圆筒工件的缩口71的直径尺寸，进而可以轻松的将第一夹具、第二夹具、第三夹具和中心轴等放进薄壁圆筒工件的内部，取出时也是相同情况。而进行装夹的位置可以通过头部推杆和尾部推杆进行调整，因为只推动头部推杆时，三个夹具会整体向着尾部移动，进而可以调整装夹的位置，在确定好装夹位置后，可以同时推动头部推杆和尾部推杆，使得第一夹具和第三夹具的支撑环被支撑起来，第一中心推杆和第二中心推杆被头部推杆和尾部推杆推动，进而使得第二夹具的支撑环被支撑起来，从而使得薄壁圆筒工件从内部被支撑，然后将头部推杆和尾部推杆的两端进行固定，固定方式可以使用螺母72将推杆的位置给卡死，使得头部推杆和尾部推杆不在移动。为了确保薄壁圆筒工件不会在夹具上滑动，因此在薄壁圆筒工件的两端用法兰盘进行限位，使得薄壁圆筒工件完全定位，而法兰盘也可以通过螺母固定在中心轴上。并且在第一夹具、第二夹具和第三夹具支撑的薄壁圆筒工件的位置，每个都有一个外箍环从外面进行箍紧，进而完成对薄壁圆筒工件的支撑，这样就完成了对薄壁圆筒的全面固定装夹。进而在对薄壁圆筒上的裂缝进行精确的修复，使得修复的焊缝质量较高，对于修复和焊接都给予更加高精度的可操作性。对于薄壁圆筒类的工件的壁厚不同或者外径不同时，装夹与壁厚相同以及外径相同的情况一样，只要推动头部推杆和尾部推杆，当薄壁圆筒的小直径处被夹具支撑住时，将其一端的推杆固定，在从薄壁圆筒的大直径一端的推杆继续推动推杆，从而完成对薄壁圆筒的装夹。

本技术方案所述第一伞架机构14有三个第一支撑环，所述三个第一支撑环绕圆周等距设置，所述每个第一支撑环均与中心块连接，所述第二伞架机构有三个第二支撑环，所述三个第二支撑环绕圆周等距设置，所述每个第二支撑环均与中心块连接。第一伞架机构和第二伞架机构都设置了三个支撑环，同时支撑环的头部位为圆弧形使得支撑时的支撑面变大，调节推杆的位置使得三个支撑环同时旋转移动，使得在装夹时通过第一伞架机构和第二伞架机构的六个支撑环同时支撑，从而使得在进行装夹支撑时能够自动定心，使得在装夹薄壁圆筒类的工件的同轴度较高，同时保证焊缝平整，且易于焊接。

本技术方案所述第一支撑环142与第二支撑环的头部端面均设置有圆倒角1422，第一支撑环与第二支撑环的头部端面均设置有U型槽1423。在支撑环的头部的端面的棱角处进行倒圆角，使得支撑环的在装夹支撑时不会刮坏薄壁圆筒类的工件，支撑环的头部的端面中间位置设置有U型槽，通过U型槽可以接通保护气，进而在焊接时保证焊缝质量。

本技术方案第一支撑环142与第二支撑环的头部中间位置均设置有滚轮1424。当第一伞架机构通过第一推杆向中心板移动时，第一支撑环随着端板的移动内撑开，当滚轮碰到工件时会降低支撑环与工件的摩擦，从而避免了薄壁圆筒类的工件被支撑环刮坏。

本技术方案所述中心轴两端均设置有法兰盘121。所述的法兰盘可以为固定法兰盘，在装夹薄壁圆筒类的工件时，为了避免装夹薄壁圆筒类的工件在薄壁圆筒防变形夹具上滑动，在薄壁圆筒类的工件两端通过法兰盘进行限位，使得薄壁圆筒类的工件被完全定位，而法兰盘则可以通过螺母固定在中心轴上。

实施例二、

请参阅图6以及图7，本发明提供一种修复裂缝的激光熔覆机，包括薄壁圆筒防变形夹具10、工作台20、激光器30、控制器31和机架32；

所述薄壁圆筒防变形夹具包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构；

所述第一伞架机构包括中心板11、中心轴12、外箍环13、第一伞架机构14和第二伞架机构15；

所述第一伞架机构14包括第一端板141、第一支撑环142和第一连杆143，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔1411，中心板的中心位置设置有第二轴孔1421，所述第一端板的端面设置有第一推杆1412，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧16，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构15包括第二端板151、第二支撑环152和第二连杆153，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔1511，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆1512，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧17，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

所述外箍环13用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述控制器31与激光器电连接，所述工作台20上设置有机头架21、机尾架22和第一导轨23，所述机头架上设置有三爪卡盘211，所述机尾架设置有顶件221，所述机尾架设置在第一导轨上，所述顶件与三爪卡盘处在同一水平面，所述机架32设置有第二导轨321，所述第二导轨与第一导轨平行设置在工作台一侧，所述激光器用于焊接工作台上的工件。

本技术方案的中心板和位于中心板两侧的端板的中心位置都设置有轴孔，同时中心轴依次与第一端板、中心板和第二端板套合，而且第一端板与中心板之间设置有第一弹簧，第二端板与中心板之间设置有第二弹簧，同时第一伞架机构的第一支撑环的尾端都与中心板铰接，第一支撑环的中部与第一连杆一端铰接，第一连杆的另一端与第一端板铰接，在第一端板的端面固定有第一推杆，第一推杆与中心轴套接，并且第一推杆可以在中心轴上沿着中心轴移动，第一伞架机构设置在中心板一侧，所述第二支撑板设置在中心板另一侧，因为第二伞架机构与第一伞架机构的结构设置相同，以及连接方法也相同，所以第二伞架机构与第一伞架机构为相同的组件。当第一推杆沿中心轴向中心板的方向移动时，第一推杆则推动第一端板也向中心板移动，此时随着第一端板的移动，在位于第一端板和中心板之间的第一弹簧会被压缩，同时与第一端板铰接的第一连杆也会随着第一端板的移动而移动，以及在移动过程中第一连杆也随着两端铰接的位置进行旋转，当第一连杆向中心板移动并绕两端铰接位置旋转时，第一支撑环会被第一连杆支撑起来，同时第一支撑环会绕着与中心板铰接的位置旋转，随着第一推杆的移动第一连杆最终会支撑起第一支撑环。因为第二伞架机构是与第一伞架机构一起向着中心板移动的，因此第二推杆也会支撑起第二支撑环，最终使得第一支撑环与第二支撑环处在相同的平面，这个平面则为有间隙的圆形，这个间隙也就是支撑环与支撑环之间的缝隙。当然在使用薄壁圆筒防变形夹具支撑时，第一伞架机构从中心板的一侧支撑起第一支撑环，第二伞架机构则从中心板的另一侧支撑起第二支撑环，而支撑的最大的面为第一支撑环与第二支撑环垂直于中心轴的面。因为第一伞架机构和第二伞架机构从两侧同时支撑，因此在支撑薄壁圆筒类的工件会使得其受力均匀，达到良好的支撑效果，当支撑完成后，对第一推杆和第二推杆进行固定，使得第一伞架机构和第二伞架机构不会移动，在通过外箍环对薄壁圆筒类的工件外端面固定，完成对工件的装夹。在装夹时会在圆筒薄壁类的工件内放置多个薄壁圆筒防变形夹具，从而会使得工件的同轴度大大增加，进而在焊接时焊缝质量较高，在对一些具有缩口的薄壁圆筒类的工件，本技术方案的薄壁圆筒防变形夹具可以通过第一推杆和第二推杆向远离中心板的方向移动，使得第一支撑环被第一连杆拉动绕着与中心板铰接的位置向外旋转，同时第二支撑环被第二连杆拉动绕着与中心板铰接的位置向外旋转，使得第一伞架机构和第二伞架机构都向中心轴贴近，从而使得薄壁圆筒防变形夹具在直径方向上的尺寸变小，进而可以从缩口中拿出来或放进去，所述的缩口是为薄壁圆筒类的工件在头部和尾部的开口部位，以及头部和尾部的开口直径小于工件中部的直径。因此大大提高了薄壁圆筒防变形夹具的实用性。同时本技术方案通过薄壁圆筒防变形夹具对需要焊接的薄壁圆桶类型的工件进行装夹，进而对焊缝进行焊接。把薄壁圆筒防变形夹具放置在薄壁圆桶类型的工件的内部，通过薄壁圆筒防变形夹具的第一伞架机构和第二伞架机构对需要支撑的位置进行装夹，同时实用外箍环进行箍紧，使得壁圆筒类型的工件完全的固定，同时薄壁圆筒类型的工件在工作台上进行装夹，将薄壁圆筒类型的工件的一端通过三爪卡盘固定在机头架上，在根据薄壁圆筒类型的工件长度调整机尾架在第一导轨上的位置，顶件与三爪卡盘处在同一个水平面上，同时第一导轨所在水平面和顶件与三爪卡盘所在的水平面平行，因此机尾架在移动过程始终会处于同一个水平面上，使得在装夹工件时会处在同一水面上，进而使得薄壁圆筒类的工件装夹时保证了同轴度。第一导轨可以直接设置在达到平面度要求的地面上，使得薄壁圆筒类型的工件另一端固定在机尾架的顶件上，同时在薄壁圆筒类型的工件的中部可以设置托架进行支撑，同时托架的位置也可以在导轨上调整，使得薄壁圆筒类型的工件的同轴度得以保证，在薄壁圆筒类型的工件内部放置夹具进行装夹，使得薄壁圆筒类型的工件精确的固定在头尾架变位机上，在焊接环形焊缝时，交流伺服电机驱动三爪卡盘旋转，使得薄壁圆筒类型的工件随着三爪卡盘旋转而旋转，在经过控制器的控制，使得在机架上的激光器进行位置调整，调整完成后对焊缝进行焊接，同时控制器控制交流伺服电机的转速，使得交流伺服电机配合激光器旋转任意角度，进而对焊缝进行焊接动作，最后完成焊接，控制器控制激光器停止工作。由于装夹的工件的同轴度较高，使得在焊接时焊缝质量高。因为机尾架可沿导轨移动，而夹持薄壁圆筒类型的工件长度在两米到四米之间，所以能够适用于两米到四米之间规格长度的薄壁筒体进行焊接，因此本技术方案的实用性能的以大大的提高。

本技术方案所述顶件221还设置有气缸2211，所述气缸设置在机尾架上。因此可以通过气缸为顶件提供直线上的动力，使得在固定上提供所需的力，使得被焊接的工件不易发生偏移的情况，进而提高了焊接的质量。

本技术方案所述工作台还设置有托架24，所述托架的底面设置有滑轮241，所述滑轮的凹槽2411与导轨相适配。当导轨为倒V字型时，滑轮凹槽为V字型。当导轨为倒U字型时，滑轮的凹槽为U字型，这样使得滑轮和导轨转配更紧凑，同时也减少了滑轮和导轨之间的摩擦阻力。

本技术方案所述控制器31还设置有显示器311，所述显示器设置在机架中部。在进行焊接时控制器会传输焊接时的数据，这些数据会被显示器显示出来，这时工人或者技术人员可以直观的了解到焊接的情况，进而使得焊接的质量大大提高。

本技术方案所述机架为机械手，所述激光器设置在机械手的手掌部。在对薄壁圆筒类的工件进行焊接时，控制器控制机械手可以灵活控制焊接角度，因此在焊接时不仅提高了焊接的效率，而且还提高了焊接质量，同时还节省工人的劳动强度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种薄壁圆筒防变形夹具，其特征在于：包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构；

所述第一伞架机构包括第一端板、第一支撑环和第一连杆，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔，中心板的中心位置设置有第二轴孔，所述第一端板的端面设置有第一推杆，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构包括第二端板、第二支撑环和第二连杆，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

第一支撑环与第二支撑环的头部中间位置均设置有滚轮；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

2.根据权利要求1所述的薄壁圆筒防变形夹具，其特征在于：所述第一伞架机构有三个第一支撑环，所述三个第一支撑环绕圆周等距设置，每个所述第一支撑环均与中心块连接，所述第二伞架机构有三个第二支撑环，所述三个第二支撑环绕圆周等距设置，每个所述第二支撑环均与中心块连接。

3.根据权利要求1所述的薄壁圆筒防变形夹具，其特征在于：所述第一支撑环与第二支撑环的头部端面均设置有圆倒角，第一支撑环与第二支撑环的头部端面均设置有U型槽。

4.根据权利要求1所述的薄壁圆筒防变形夹具，其特征在于：所述中心轴两端均设置有法兰盘。

5.一种修复裂缝的激光熔覆机，其特征在于：包括薄壁圆筒防变形夹具、工作台、激光器、控制器和机架；

所述薄壁圆筒防变形夹具包括中心板、中心轴、外箍环、第一伞架机构和第二伞架机构；

所述第一伞架机构包括第一端板、第一支撑环和第一连杆，所述第一端板的中心位置设置有第一轴孔，中心板的中心位置设置有第二轴孔，所述第一端板的端面设置有第一推杆，所述中心板与第一端板之间设置有第一弹簧，所述第一支撑环与中心板铰接，所述第一连杆的一端铰接在第一支撑环的中部，所述第一连杆的另一端铰接在第一端板上；

所述第二伞架机构包括第二端板、第二支撑环和第二连杆，所述第二端板的中心位置设置有第三轴孔，所述第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔依次设置在中心轴上，所述第二端板的端面设置有第二推杆，所述第一推杆和第二推杆均套接在中心轴上，所述中心板与第二端板之间设置有第二弹簧，所述第二支撑环与中心板铰接，所述第二连杆的一端铰接在第二支撑环的中部，所述第二连杆的另一端铰接在第二端板上；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述控制器与激光器电连接，所述工作台上设置有机头架、机尾架和第一导轨，所述机头架上设置有三爪卡盘，所述机尾架设置有顶件，所述机尾架设置在第一导轨上，所述顶件与三爪卡盘处在同一水平面，所述机架设置有第二导轨，所述第二导轨与第一导轨平行设置在工作台一侧，所述激光器用于焊接工作台上的工件。

6.根据权利要求5所述的修复裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述顶件还设置有气缸，所述气缸设置在机尾架上。

7.根据权利要求5所述的修复裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述工作台还设置有托架，所述托架的底面设置有滚轮，所述滚轮的凹槽与导轨相适配。

8.根据权利要求5所述的修复裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述控制器还设置有显示器，所述显示器设置在机架中部。

9.根据权利要求5所述的修复裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述机架为机械手，所述激光器设置在机械手的手掌部。