CN106513994A - 内孔激光堆焊设备 - Google Patents

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张开祥
彭朝东
秦荣峰
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CHONGQING JIANGLU LASER TECHNOLOGY Co Ltd
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CHONGQING JIANGLU LASER TECHNOLOGY Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding

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Abstract

本发明公开了一种内孔激光堆焊设备，包括焊接小车和CO2气体激光器的数控加工机，数控加工机上设有装夹机构；焊接小车内设有氩弧焊机和CO2送丝机，CO2送丝机的输出口上设有CO2气体激光器导光筒，CO2气体激光器导光筒上安装有用于伸入内孔内的支撑臂，支撑臂上固定安装与氩弧焊机相连的氩弧焊枪和与CO2气体激光器导光筒相连并用于导向激光的激光导向筒；激光导向筒包括横导筒，横导筒内设有中心通孔，且横导筒的两端分别设有用于与CO2气体激光器导光筒相连的连接套筒座和用于输出激光的出光座，连接套筒座上设有入光孔，且入光孔与中心通孔之间设有反射镜，出光座上设有与氩弧焊枪对应的出光孔，出光孔与中心通孔之间设有聚焦镜。

Description

内孔激光堆焊设备
技术领域
本发明属于焊接设备技术领域，具体的涉及一种内孔激光堆焊设备。
背景技术
现在液压机械设备中（特别用量最大的是煤矿机械的液压支架）大量采用液压油缸。当液压油缸的缸筒内孔在长时间使用被磨损后，经常用数控环形电弧焊机焊接进行堆焊长肉。堆焊后使油缸内孔有足够的机加余量，再通过镗削，滚压等机械加工方法，恢复原来的尺寸和位置精度，满足油缸的使用功能。
现有的采用数控环形电弧焊机对油缸内孔进行堆焊的方式虽然在一定程度上能够满足使用要求，但是仍存在能耗高、焊接余量大、加工余量大、污染严重以及内应力大导致油缸变形大等缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种内孔激光堆焊设备，具有节能环保和生产效率高的优点。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种内孔激光堆焊设备，包括焊接小车和CO2气体激光器的数控加工机，所述数控加工机上设有用于装夹固定设有内孔的工件的装夹机构；所述焊接小车内设有氩弧焊机和CO2送丝机，所述CO2送丝机的输出口上设有CO2气体激光器导光筒，所述CO2气体激光器导光筒上安装有用于伸入所述内孔内的支撑臂，所述支撑臂上固定安装与所述氩弧焊机相连的氩弧焊枪和与所述CO2气体激光器导光筒相连并用于导向激光的激光导向筒；
所述激光导向筒包括横导筒，所述横导筒内设有中心通孔，且所述横导筒的两端分别设有用于与所述CO2气体激光器导光筒相连的连接套筒座和用于输出激光的出光座，所述连接套筒座上设有入光孔，且所述入光孔与所述中心通孔之间设有反射镜，所述出光座上设有与所述氩弧焊枪对应的出光孔，所述出光孔与所述中心通孔之间设有聚焦镜。
进一步，所述支撑臂上还与所述氩弧焊枪对应设有二保焊枪头和用于实时观察的摄像头。
进一步，所述装夹机构包括设置在所述数控加工机上的装夹头和固定安装在所述数控加工机上并用于支撑工件的支撑机构。
进一步，所述装夹头采用三爪卡盘；所述支撑机构包括支撑在所述工件底部的中心架。
进一步，所述氩弧焊机的地线与所述数控加工机的尾部地线相连；所述焊接小车内还设有冷却水箱。
进一步，所述CO2送丝机的输出口处设有送丝管、氩气管、冷却水管、空气管和正极焊线。
进一步，所述连接套筒座上设有用于与CO2气体激光器导光筒相连的连接法兰。
进一步，所述连接套筒座上设有用于套装在所述横导筒上的连接管Ⅰ，且所述连接管Ⅰ上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅰ。
进一步，所述出光座上设有用于套装在所述横导筒上的连接管Ⅱ，且所述连接管Ⅱ上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅱ。
进一步，所述入光孔的轴线与所述中心通孔的轴线垂直，且所述反射镜的反射面与所述入光孔的轴线和所述中心通孔的轴线之间的夹角均为45°；所述出光孔的轴线与所述中心通孔的轴线垂直，且所述聚焦镜的反射面与所述出光孔的轴线和所述中心通孔的轴线之间的夹角均为45°。
本发明的有益效果在于：
本发明的内孔激光堆焊设备，使用时，将设有内孔的工件装夹固定在数控加工机上，推动焊接小车，使支撑臂深入内孔内，并确保支撑臂与内孔轴线平行，调整激光导向筒的出光孔的位置与氩弧焊枪对准，如此，即可方便地采用激光焊接的方式实现在内孔内的堆焊作业，具有节能环保和生产效率高的优点，并能够有效降低生产成本。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明内孔激光堆焊设备实施例的结构示意图；
图2为图1的A详图；
图3为激光导向筒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明内孔激光堆焊设备实施例的结构示意图。本实施例的内孔激光堆焊设备，包括焊接小车17和CO2气体激光器的数控加工机11，数控加工机11上设有用于装夹固定设有内孔的工件9的装夹机构。本实施例的装夹机构包括设置在数控加工机11上的装夹头和固定安装在数控加工机11上并用于支撑工件的支撑机构。本实施例的装夹头采用三爪卡盘，支撑机构包括支撑在工件9底部的中心架18。
焊接小车17内设有氩弧焊机15和CO2送丝机1，CO2送丝机1的输出口上设有CO2气体激光器导光筒，CO2气体激光器导光筒上安装有用于伸入内孔内的支撑臂8，支撑臂8上固定安装与氩弧焊机15相连的氩弧焊枪13和与CO2气体激光器导光筒相连并用于导向激光的激光导向筒。本实施例的CO2气体激光器导光筒与支撑臂8之间采用抱箍7相连。优选的，本实施例的支撑臂8上还与氩弧焊枪13对应设有二保焊枪头14，以及用于实时观察的摄像头12。
本实施例的激光导向筒包括横导筒21，横导筒21内设有中心通孔22，且横导筒21的两端分别设有用于与CO2气体激光器导光筒相连的连接套筒座23和用于输出激光的出光座24，连接套筒座23上设有入光孔25，且入光孔25与中心通孔22之间设有反射镜26，出光座24上设有与氩弧焊枪14对应设置的出光孔27，出光孔27与中心通孔22之间设有聚焦镜28。
进一步，氩弧焊机15的地线10与数控加工机11的尾部地线相连。本实施例的焊接小车17内还设有冷却水箱16。本实施例的CO2送丝机的输出口处设有送丝管2、氩气管3、冷却水管4、空气管5和正极焊线6。
进一步，本实施例的连接套筒座23上设有用于与CO2气体激光器导光筒相连的连接法兰29，连接方便，且连接套筒座23上设有用于套装在横导筒上的连接管Ⅰ30，且连接管Ⅰ30上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅰ31，如此，通过松开紧固螺钉Ⅰ31，即可方便调节入光孔25的方向。
进一步，本实施例的出光座24上设有用于套装在横导筒上的连接管Ⅱ32，且连接管Ⅱ32上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅱ33。如此，通过松开紧固螺钉Ⅱ33，即可方便调节出光孔27的方向。
进一步，本实施例的入光孔25的轴线与中心通孔22的轴线垂直，且反射镜26的反射面与入光孔25的轴线和中心通孔22的轴线之间的夹角均为45°。本实施例的出光孔27的轴线与中心通孔22的轴线垂直，且聚焦镜28的反射面与出光孔27的轴线和中心通孔22的轴线之间的夹角均为45°。
本实施例的内孔激光堆焊设备，使用时，将设有内孔的工件装夹固定在数控加工机上，推动焊接小车，使支撑臂深入内孔内，并确保支撑臂与内孔轴线平行，调整激光导向筒的出光孔的位置与氩弧焊枪对准，如此，即可方便地采用激光焊接的方式实现在内孔内的堆焊作业，具有节能环保和生产效率高的优点，并能够有效降低生产成本。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种内孔激光堆焊设备，其特征在于：包括焊接小车和CO2气体激光器的数控加工机，所述数控加工机上设有用于装夹固定设有内孔的工件的装夹机构；所述焊接小车内设有氩弧焊机和CO2送丝机，所述CO2送丝机的输出口上设有CO2气体激光器导光筒，所述CO2气体激光器导光筒上安装有用于伸入所述内孔内的支撑臂，所述支撑臂上固定安装与所述氩弧焊机相连的氩弧焊枪和与所述CO2气体激光器导光筒相连并用于导向激光的激光导向筒；
所述激光导向筒包括横导筒，所述横导筒内设有中心通孔，且所述横导筒的两端分别设有用于与所述CO2气体激光器导光筒相连的连接套筒座和用于输出激光的出光座，所述连接套筒座上设有入光孔，且所述入光孔与所述中心通孔之间设有反射镜，所述出光座上设有与所述氩弧焊枪对应的出光孔，所述出光孔与所述中心通孔之间设有聚焦镜。
2.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述支撑臂上还与所述氩弧焊枪对应设有二保焊枪头和用于实时观察的摄像头。
3.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述装夹机构包括设置在所述数控加工机上的装夹头和固定安装在所述数控加工机上并用于支撑工件的支撑机构。
4.根据权利要求2所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述装夹头采用三爪卡盘；所述支撑机构包括支撑在所述工件底部的中心架。
5.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述氩弧焊机的地线与所述数控加工机的尾部地线相连；所述焊接小车内还设有冷却水箱。
6.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述CO2送丝机的输出口处设有送丝管、氩气管、冷却水管、空气管和正极焊线。
7.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述连接套筒座上设有用于与CO2气体激光器导光筒相连的连接法兰。
8.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述连接套筒座上设有用于套装在所述横导筒上的连接管Ⅰ，且所述连接管Ⅰ上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅰ。
9.根据权利要求3所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述出光座上设有用于套装在所述横导筒上的连接管Ⅱ，且所述连接管Ⅱ上设有用于锁定其位置的紧固螺钉Ⅱ。
10.根据权利要求1所述的内孔激光堆焊设备，其特征在于：所述入光孔的轴线与所述中心通孔的轴线垂直，且所述反射镜的反射面与所述入光孔的轴线和所述中心通孔的轴线之间的夹角均为45°；所述出光孔的轴线与所述中心通孔的轴线垂直，且所述聚焦镜的反射面与所述出光孔的轴线和所述中心通孔的轴线之间的夹角均为45°。
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