CN110653492A - 双工位环形管件周向激光焊接机及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双工位环形管件周向激光焊接机及方法，包括安装于墙体表面的安装支架，所述安装支架的下端对称设置有两个第一夹持壳体，两个所述第一夹持壳体的上端中部位置共同固定连接有连接板，所述连接板与安装支架之间设置有用于第一夹持壳体上下移动的升降机构，所述第一夹持壳体的两端均通过转轴转动连接有第二夹持壳体，所述第一夹持壳体与第二夹持壳体之间设置有闭合机构，所述第一夹持壳体和第二夹持壳体的内侧均设置有装置槽，多个所述装置槽呈圆周向等间距设置。本发明的结构简单，可以对不同型号的环形管件进行激光焊接，适用于多种不同口径大小的管件焊接加工，有利于环形管件的焊接处理，且结构稳定性好。

Description

双工位环形管件周向激光焊接机及方法
技术领域
本发明涉及激光焊接机技术领域，尤其涉及双工位环形管件周向激光焊接机及方法。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
在现有技术中，对环形管件进行周向激光焊接的方法主要有两种：一是激光焊接头围绕环形管件旋转，实现对环形管件的焊接；二是激光焊接头固定不动，而是旋转环形管件，实现对环形管件的焊接。而安装旋转式激光焊接头的激光焊接机结构复杂，稳定性差，难以对不同型号的环形管件进行激光焊接，不利于环形管件的焊接加工。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了双工位环形管件周向激光焊接机及方法。
本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机，包括安装于墙体表面的安装支架，所述安装支架的下端对称设置有两个第一夹持壳体，两个所述第一夹持壳体的上端中部位置共同固定连接有连接板，所述连接板与安装支架之间设置有用于第一夹持壳体上下移动的升降机构，所述第一夹持壳体的两端均通过转轴转动连接有第二夹持壳体，所述第一夹持壳体与第二夹持壳体之间设置有闭合机构，所述第一夹持壳体和第二夹持壳体的内侧均设置有装置槽，多个所述装置槽呈圆周向等间距设置，所述装置槽的内部设置有夹持机构，两个所述第一夹持壳体和两个所述第二夹持壳体相对的两侧壁均设置有滑道，两个所述滑道的内部之间设置有滑块，所述滑块的两侧与两个滑道之间设置有滑轮，所述滑轮位于滑道的内部，所述滑块上设置有用于焊缝焊接的激光焊接机构。
优选地，所述第一夹持壳体与第二夹持壳体均呈圆弧状结构，所述第一夹持壳体为二分之一圆，所述第二夹持壳体为四分之一圆。
优选地，所述升降机构包括固定连接在安装支架上端的电机，所述电机的输出轴末端贯穿安装支架并固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆与连接板之间螺纹连接，所述连接板的上端设置有与螺纹杆相适配的螺纹孔，所述安装支架的下端固定连接有多个竖杆，所述连接板的两侧均固定连接有安装块，所述竖杆的下端贯穿安装块并固定连接有第二挡块，所述竖杆与安装块之间滑动连接。
优选地，所述闭合机构包括通过第一转动件转动连接在第一夹持壳体侧壁上的第一液压油缸，所述第一液压油缸的输出端通过第二转动件转动连接第一夹持壳体。
优选地，所述夹持机构包括固定连接在装置槽内部的第二液压油缸，所述第二液压油缸的输出端固定连接有夹持板，所述夹持板朝外的一侧设置有防滑层，所述第二液压油缸上套设有固定板，且两者固定连接，所述固定板固定连接装置槽的内侧，所述夹持板朝内的一侧对称设置有两个导向杆，所述导向杆的上端贯穿固定板并固定连接有第一挡块，所述导向杆与固定板之间滑动连接。
优选地，所述激光焊接机构包括固定连接在滑块侧壁上的激光发生器，所述滑块的下端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有夹持件，所述夹持件上设置有激光焊接头，所述激光焊接头与激光发生器之间电连接。
本发明还提出了双工位环形管件周向激光焊接机的焊接方法，包括以下步骤：
S1，摆放管件：将待焊接的环形管件放置于第一夹持壳体以及第二夹持壳体下方的支撑座表面；
S2，调整位置：通过电动的方式驱使升降机构调整第一夹持壳体以及第二夹持壳体的高度位置，将环形管件的位置位于第一夹持壳体与第二夹持壳体的内部；
S3，夹持管件：利用第二液压油缸推动夹持板移动，通过多个夹持板同时进行夹持工作完成环形管件的夹持，并环形管件的焊缝处位于激光焊接头的正下方，确定环形管件焊接的位置；
S4，管件周向焊接：通过滑道与滑轮的配合，滑块可以沿滑道进行圆周向运动，利用激光发生器使激光焊接头可以对环形管件的焊缝处进行焊接处理，完成焊接加工；
S5，装置复位：通过第二液压油缸的输出端复位，将环形管件松开方便下料工作，通过第一液压油缸的输出端复位，将第二夹持壳体打开，方便再次加工操作。
本发明中，通过电机的输出轴转动带动螺纹杆转动，螺纹杆转动使得连接板向下移动，连接板在移动的过程中通过安装块沿竖杆轴向向下进行移动，达到导向的效果，能够提高连接板移动的稳定性；
当环形管件位于第一夹持壳体以及第二夹持壳体的内部时，在第一液压油缸的作用下拉动第二夹持壳体通过转轴进行周向转动，可与第一夹持壳体形成圆形结构，在第二液压油缸的作用下推动夹持板向环形管件移动并对其进行夹持工作，夹持板移动的过程中，通过导向杆的设置可以提高夹持板移动的稳定性，避免夹持板移动的方向发生偏移的情况；
当多个夹持板同时将环形管件夹持住则完成环形管件的固定，以便于进行焊接工作，通过激光发生器使得激光焊接头可以对环形管件的焊缝处进行焊接处理，在滑轮以及滑道的配合下，可以实现滑块沿圆周向进行移动，从而通过激光焊接头进行焊接工作，达到环形管件周向焊接的目的，焊接完毕后，在第一液压油缸以及第二液压油缸的作用下复位，方便再一次的焊接加工操作。
附图说明
图1为本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机的结构示意图；
图2为本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机的夹持运行示意图；
图3为本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机中夹持壳体的侧视示意图；
图4为本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机中夹持壳体的示意图；
图5为本发明图2中A处的局部放大图。
图中：1第一夹持壳体、2第二夹持壳体、3第一液压油缸、4第一转动件、5转轴、6第二转动件、7滑道、8激光焊接头、9滑块、10滑轮、11激光发生器、12电动推杆、13夹持件、14夹持板、15防滑层、16固定板、17装置槽、18第二液压油缸、19第一挡块、20导向杆、21连接板、22竖杆、23安装块、24安装支架、25电机、26第二挡块、27螺纹杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
本发明提出的双工位环形管件周向激光焊接机，包括安装于墙体表面的安装支架24，安装支架24的下端对称设置有两个第一夹持壳体1，两个第一夹持壳体1的上端中部位置共同固定连接有连接板21，连接板21与安装支架24之间设置有用于第一夹持壳体1上下移动的升降机构，第一夹持壳体1的两端均通过转轴5转动连接有第二夹持壳体2，第一夹持壳体1与第二夹持壳体2之间设置有闭合机构，第一夹持壳体1和第二夹持壳体2的内侧均设置有装置槽17，多个装置槽17呈圆周向等间距设置，装置槽17的内部设置有夹持机构，两个第一夹持壳体1和两个第二夹持壳体2相对的两侧壁均设置有滑道7，两个滑道7的内部之间设置有滑块9，滑块9的两侧与两个滑道7之间设置有滑轮10，滑轮10位于滑道7的内部，滑块9上设置有用于焊缝焊接的激光焊接机构。
具体地，第一夹持壳体1与第二夹持壳体2均呈圆弧状结构，第一夹持壳体1为二分之一圆，第二夹持壳体2为四分之一圆。
具体地，升降机构包括固定连接在安装支架24上端的电机25，电机25的输出轴末端贯穿安装支架24并固定连接有螺纹杆27，螺纹杆27与连接板21之间螺纹连接，连接板21的上端设置有与螺纹杆27相适配的螺纹孔，安装支架24的下端固定连接有多个竖杆22，连接板21的两侧均固定连接有安装块23，竖杆22的下端贯穿安装块23并固定连接有第二挡块26，竖杆22与安装块23之间滑动连接。
具体地，闭合机构包括通过第一转动件4转动连接在第一夹持壳体1侧壁上的第一液压油缸3，第一液压油缸3的输出端通过第二转动件6转动连接第一夹持壳体1。
具体地，夹持机构包括固定连接在装置槽17内部的第二液压油缸18，第二液压油缸18的输出端固定连接有夹持板14，夹持板14朝外的一侧设置有防滑层15，第二液压油缸18上套设有固定板16，且两者固定连接，固定板16固定连接装置槽17的内侧，夹持板14朝内的一侧对称设置有两个导向杆20，导向杆20的上端贯穿固定板16并固定连接有第一挡块19，导向杆20与固定板16之间滑动连接。
具体地，激光焊接机构包括固定连接在滑块9侧壁上的激光发生器11，滑块9的下端固定连接有电动推杆12，电动推杆12的输出端固定连接有夹持件13，夹持件13上设置有激光焊接头8，激光焊接头8与激光发生器11之间电连接。
本发明还提出了双工位环形管件周向激光焊接机的焊接方法，包括以下步骤：
S1，摆放管件：将待焊接的环形管件放置于第一夹持壳体1以及第二夹持壳体2下方的支撑座表面；
S2，调整位置：通过电动的方式驱使升降机构调整第一夹持壳体1以及第二夹持壳体2的高度位置，将环形管件的位置位于第一夹持壳体1与第二夹持壳体2的内部；
S3，夹持管件：利用第二液压油缸18推动夹持板14移动，通过多个夹持板14同时进行夹持工作完成环形管件的夹持，并环形管件的焊缝处位于激光焊接头8的正下方，确定环形管件焊接的位置；
S4，管件周向焊接：通过滑道7与滑轮10的配合，滑块9可以沿滑道7进行圆周向运动，利用激光发生器11使激光焊接头8可以对环形管件的焊缝处进行焊接处理，完成焊接加工；
S5，装置复位：通过第二液压油缸18的输出端复位，将环形管件松开方便下料工作，通过第一液压油缸3的输出端复位，将第二夹持壳体2打开，方便再次加工操作。
本发明在使用时，首先将待焊接的环形管件放置于第一夹持壳体1以及第二夹持壳体2下方的支撑座表面，达到了支撑的目的，随后启动电机25，电机25的输出轴转动带动螺纹杆27转动，螺纹杆27转动使得连接板21向下移动，连接板21在移动的过程中通过安装块23沿竖杆22轴向向下进行移动，达到导向的效果，能够提高连接板21移动的稳定性，当环形管件位于第一夹持壳体1以及第二夹持壳体2的内部时，可以启动第一液压油缸3，在第一液压油缸3的作用下拉动第二夹持壳体2通过转轴5进行周向转动，可与第一夹持壳体1形成圆形结构，然后再启动第二液压油缸18，第二液压油缸18的输出端推动夹持板14向环形管件移动并对其进行夹持工作，夹持板14移动的过程中，通过导向杆20的设置可以提高夹持板14移动的稳定性，避免夹持板14移动的方向发生偏移的情况，当多个夹持板14同时将环形管件夹持住则完成环形管件的固定，以便于进行焊接工作，启动激光发生器11，通过激光焊接头8可以对环形管件的焊缝处进行焊接处理，在滑轮10以及滑道7的配合下，可以实现滑块9沿圆周向进行移动，从而通过激光焊接头8进行焊接工作，达到环形管件周向焊接的目的，焊接完毕后，在第一液压油缸3以及第二液压油缸18的作用下复位，方便再一次的焊接加工操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，包括安装于墙体表面的安装支架(24)，所述安装支架(24)的下端对称设置有两个第一夹持壳体(1)，两个所述第一夹持壳体(1)的上端中部位置共同固定连接有连接板(21)，所述连接板(21)与安装支架(24)之间设置有用于第一夹持壳体(1)上下移动的升降机构，所述第一夹持壳体(1)的两端均通过转轴(5)转动连接有第二夹持壳体(2)，所述第一夹持壳体(1)与第二夹持壳体(2)之间设置有闭合机构，所述第一夹持壳体(1)和第二夹持壳体(2)的内侧均设置有装置槽(17)，多个所述装置槽(17)呈圆周向等间距设置，所述装置槽(17)的内部设置有夹持机构，两个所述第一夹持壳体(1)和两个所述第二夹持壳体(2)相对的两侧壁均设置有滑道(7)，两个所述滑道(7)的内部之间设置有滑块(9)，所述滑块(9)的两侧与两个滑道(7)之间设置有滑轮(10)，所述滑轮(10)位于滑道(7)的内部，所述滑块(9)上设置有用于焊缝焊接的激光焊接机构。
2.根据权利要求1所述的双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，所述第一夹持壳体(1)与第二夹持壳体(2)均呈圆弧状结构，所述第一夹持壳体(1)为二分之一圆，所述第二夹持壳体(2)为四分之一圆。
3.根据权利要求1所述的双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，所述升降机构包括固定连接在安装支架(24)上端的电机(25)，所述电机(25)的输出轴末端贯穿安装支架(24)并固定连接有螺纹杆(27)，所述螺纹杆(27)与连接板(21)之间螺纹连接，所述连接板(21)的上端设置有与螺纹杆(27)相适配的螺纹孔，所述安装支架(24)的下端固定连接有多个竖杆(22)，所述连接板(21)的两侧均固定连接有安装块(23)，所述竖杆(22)的下端贯穿安装块(23)并固定连接有第二挡块(26)，所述竖杆(22)与安装块(23)之间滑动连接。
4.根据权利要求1所述的双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，所述闭合机构包括通过第一转动件(4)转动连接在第一夹持壳体(1)侧壁上的第一液压油缸(3)，所述第一液压油缸(3)的输出端通过第二转动件(6)转动连接第一夹持壳体(1)。
5.根据权利要求1所述的双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，所述夹持机构包括固定连接在装置槽(17)内部的第二液压油缸(18)，所述第二液压油缸(18)的输出端固定连接有夹持板(14)，所述夹持板(14)朝外的一侧设置有防滑层(15)，所述第二液压油缸(18)上套设有固定板(16)，且两者固定连接，所述固定板(16)固定连接装置槽(17)的内侧，所述夹持板(14)朝内的一侧对称设置有两个导向杆(20)，所述导向杆(20)的上端贯穿固定板(16)并固定连接有第一挡块(19)，所述导向杆(20)与固定板(16)之间滑动连接。
6.根据权利要求1所述的双工位环形管件周向激光焊接机，其特征在于，所述激光焊接机构包括固定连接在滑块(9)侧壁上的激光发生器(11)，所述滑块(9)的下端固定连接有电动推杆(12)，所述电动推杆(12)的输出端固定连接有夹持件(13)，所述夹持件(13)上设置有激光焊接头(8)，所述激光焊接头(8)与激光发生器(11)之间电连接。
7.双工位环形管件周向激光焊接机的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，摆放管件：将待焊接的环形管件放置于第一夹持壳体(1)以及第二夹持壳体(2)下方的支撑座表面；
S2，调整位置：通过电动的方式驱使升降机构调整第一夹持壳体(1)以及第二夹持壳体(2)的高度位置，将环形管件的位置位于第一夹持壳体(1)与第二夹持壳体(2)的内部；
S3，夹持管件：利用第二液压油缸(18)推动夹持板(14)移动，通过多个夹持板(14)同时进行夹持工作完成环形管件的夹持，并环形管件的焊缝处位于激光焊接头(8)的正下方，确定环形管件焊接的位置；
S4，管件周向焊接：通过滑道(7)与滑轮(10)的配合，滑块(9)可以沿滑道(7)进行圆周向运动，利用激光发生器(11)使激光焊接头(8)可以对环形管件的焊缝处进行焊接处理，完成焊接加工；
S5，装置复位：通过第二液压油缸(18)的输出端复位，将环形管件松开方便下料工作，通过第一液压油缸(3)的输出端复位，将第二夹持壳体(2)打开，方便再次加工操作。
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