CN114951985A - 一种焊接方法以及焊接工装 - Google Patents
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Abstract
一种焊接方法以及焊接工装,能够对电动阀进行焊接,电动阀包括阀座部件,阀座部件包括阀座部和连接座,焊接方法以及焊接工装能够根据阀座部件的位置,产生激光束,熔融阀座部与连接座的结合处并形成至少两个焊接凝固部,焊接凝固部不连续,其中一个流通孔位于第一焊接凝固部和阀口之间,另外一个流通孔位于第二焊接凝固部和所述阀口之间;这样设置流通孔对焊接应力起到阻断作用,有利于减少阀口因焊接应力导致的变形。
Description
技术领域
本发明涉及流体控制技术领域,具体涉及一种焊接方法以及焊接工装,能够对电动阀进行焊接。
背景技术
电动阀用于调节流量,随着对流量控制精度要求的提高,电动阀逐渐应用于汽车空调系统、热泵系统以及电池冷却系统中。电动阀包括阀座部件,阀座部件包括阀座部以及连接座,阀座部具有阀口,阀座部与连接座通过焊接固定,在冷却过程中,阀座部与连接座被熔融的部分会产生相反的收缩,可能导致阀座部因焊接应力发生变形,阀座部变形导致阀口变形,导致阀口的配合精度不符合要求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种焊接方法以及焊接工装,有利于减少阀座部因焊接应力导致的变形。
为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:
一种焊接方法,能够对电动阀进行焊接,所述电动阀包括阀座部件,所述阀座部件包括阀座部和连接座,所述阀座部具有阀口,所述阀座部还具有至少两个流通孔,所述焊接方法包括以下步骤:
将所述阀座部与所述连接座限位;
获取所述阀座部件的位置;
根据获取的所述阀座部件的位置,通过激光束熔融所述阀座部与所述连接座的结合处并形成至少两个焊接凝固部,所述至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,所述第一焊接凝固部和所述第二焊接凝固部不连续,其中一个所述流通孔位于所述第一焊接凝固部和所述阀口之间,另外一个所述流通孔位于所述第二焊接凝固部和所述阀口之间。
一种焊接工装,能够对电动阀进行焊接,所述电动阀包括阀座部件,所述阀座部件包括阀座部和连接座,所述阀座部具有阀口以及至少两个流通孔;所述焊接工装包括夹具,能够夹紧固定限位的所述阀座部与所述连接座;所述焊接工装还包括激光焊接设备,所述激光焊接设备具有至少一个激光器,所述激光器产生的激光束能够对准所述阀座部与所述连接座的结合处;所述焊接工装能够获取所述阀座部件的位置;所述激光器根据获取的所述阀座部件的位置产生激光束熔融所述阀座部与所述连接座的结合处形成至少两个焊接凝固部,所述至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,所述第一焊接凝固部和所述第二焊接凝固部不连续,其中一个所述流通孔位于所述第一焊接凝固部和所述阀口之间,另外一个所述流通孔位于所述第二焊接凝固部和所述阀口之间。
该焊接方法以及焊接工装能够对电动阀进行焊接,电动阀包括阀座部件,阀座部件包括阀座部和连接座,焊接方法以及焊接工装能够根据阀座部件的位置,产生激光束,熔融阀座部与连接座的结合处并形成至少两个焊接凝固部,焊接凝固部不连续,其中一个流通孔位于第一焊接凝固部和阀口之间,另外一个流通孔位于第二焊接凝固部和所述阀口之间;这样设置流通孔对焊接应力起到阻断作用,有利于减少阀座部因焊接导致的应力变形,进而减少阀口因焊接应力导致的变形,提高阀口的配合精度。
附图说明
图1是本发明提供的电动阀的第一种实施例的一个立体结构示意图;
图2是图1中电动阀的一个剖视结构示意图;
图3是图2中A部的放大结构示意图;
图4是图2中阀部件的一个视角的结构示意图;
图5是图4中B部的放大结构示意图;
图6是图4中阀部件沿B-B面的剖视结构示意图;
图7是图4中阀座部与连接座的分体结构示意图;
图8图4中阀部件的一个仰视结构示意图;
图9是电动阀的第二种实施例中阀部件的一个立体结构示意图;
图10是图9中阀部件的一个仰视结构示意图;
图11是电动阀的第三种实施例中阀部件的一个立体结构示意图;
图12是图11中阀部件的一个仰视结构示意图;
图13是电动阀的第四种实施例中阀部件的一个立体结构示意图;
图14是图13中阀部件的一个仰视结构示意图;
图15是图13中阀部件的一个变型的立体结构示意图;
图16是焊接凝固部位于流通孔上方且不连续时部分阀座部沿平面展开的示意图;
图17是焊接凝固部为一圈时部分阀座部沿平面展开的示意图;
图18是焊接凝固部不连续但不位于流通孔上方时部分阀座部沿平面展开的示意图;
图19是焊接凝固部位于流通孔上方且不连续时的阀口形状与焊接凝固部为一整圈或者焊接凝固部不连续但不位于流通孔的上方时阀口形状的对比示意图;
图20是阀座部件置于夹具的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的技术特征和优点作详细的说明。
结合图1-图8,本发明申请的电动阀100的第一种实施例中,电动阀100包括阀体1、线圈组件2以及阀部件3,阀部件3与阀体1组装,线圈组件2与阀体1固定连接,线圈组件2包括定子组件21、注塑体22以及接插件23,部分注塑体22包覆定子组件21,定子组件21和接插件23内部的插针(图中未示出)连接。阀部件3包括阀座部件31、磁转子32、转子轴33、螺母组件34、套管35以及阀芯部件36,套管35的下端部与阀座部件31连接,连接方式包括焊接,部分套管35位于磁转子32与定子组件21之间。阀座部件31包括阀座部311以及连接座312,本实施例中,阀座部311与连接座312分体成形再固定连接,沿电动阀100的高度方向,套管35的下端部与连接座312固定连接,连接座312的下端部与阀座部311通过激光焊接固定连接,阀座部311包括阀座3111,阀座3111具有阀口3112。对定子组件21通入预定的电流,能够产生激励磁场,磁转子32能够在激励磁场中转动,磁转子带动转子轴33旋转,转子轴33与螺母组件34螺纹配合,带动阀芯部件36相对阀口3112上下移动,阀芯部件36能够密封阀口3112或者调节阀口3112流量或者阀芯部件36位于最下端时,阀口3112小流量流通,本实施例中,阀芯部件36位于最下端时能够密封阀口3112。定义转子轴33的轴线为L,轴向L穿过阀口3112的中心。
结合图1-图8,本实施例中,阀体1包括第一通道11、第二通道12以及阀体腔13,部分阀座部件31位于阀体腔13,第一通道11作为进口通道,第二通道12作为出口通道,当然,其他实施例中,也可以以第一通道11作为出口通道,第二通道12作为入口通道。至少部分阀座部311的侧壁大致呈圆筒状,沿转子轴33的轴线L,阀座3111位于阀座部311的相对靠下位置。阀座部311包括阀座部内腔3113、流通孔3114,第一通道11与阀体腔13直接连通,阀体腔13通过流通孔3114与阀座部内腔3113连通,第二通道12可以通过阀口3112与阀座部内腔3113流通。电动阀100还包括第一密封件41、第二密封件42,连接座312设置有第一密封槽43,阀座部311设置有第二密封槽44,第一密封件41容置于第一密封槽43,第二密封件42容置于第二密封槽44,这样设置可以方便电动阀100的组装,第一密封件41位于连接座312与阀体1之间,用于防止工作介质通过连接座312与阀体1之间的间隙泄露到外部,第二密封件42位于阀座部311与阀体1之间,用于防止工作介质从阀座部311与阀体1之间的间隙流过。本实施例中,阀体1为单独的阀块,第一通道11和第二通道12成形于阀体1,在其他实施例中,阀体也可以为换热器组件或其他零部件的一部分。在其他实施例中,也可以设置管道作为进口通道和出口通道。
结合图1-图8,本实施例中,阀座部311与连接座312通过过盈配合固定,再通过激光焊接固定连接,连接座312的下端部的与阀座部311通过激光焊接固定,连接座312的下端部与阀座部311之间具有至少两个焊接凝固部5,相邻的焊接凝固部5不相连,阀座部311具有至少两个流通孔3114,流通孔3114成形于阀座部311的周向并贯穿阀座部311的侧壁,焊接凝固部5位于流通孔3114和连接座312之间,至少部分流通孔3114位于焊接凝固部5与阀口3112之间。阀座部311大致呈圆筒状,沿阀座部311的圆周方向,每一个焊接凝固部5的弧长的80%以上位于对应的流通孔3114外缘沿周向的最大弧长的覆盖范围内。流通孔3114的数量大于等于2个,焊接凝固部5的数量小于等于流通孔3114的数量,焊接凝固部3114呈焊缝形式或者焊点形式,沿阀座部311的轴向投影,每一个焊接凝固部5的弧长的80%以上位于对应的流通孔3114外缘沿周向的最大弧长的覆盖范围内,每一个焊接凝固部5与阀口3112之间均间隔设置一个流通孔3114。本实施例中,焊接凝固部的数量为4个,先通过过盈配合固定可以方便阀座部311与连接座312的限位,当然,其他实施例也可以为间隙配合,可以设置定位工装对阀座部和连接座限位。阀座部311大致呈圆筒状,阀座部311包括阀芯导向部3115、螺母导向部3116、安装段3117以及流通孔成形段3118,阀芯导向段3115位于阀座部311内周壁,阀芯导向部3115为阀芯部件36提供导向,提高同轴度,螺母导向段3116为螺母组件提供导向,同样可以提高螺母与阀芯的同轴度。连接座312具有通孔部3121,阀座部311插接于通孔部3121,安装段3117与连接座312的通孔部3121通过过盈配合固定,限制阀座部311与连接座312的相对径向位置。流通孔3114成形于流通孔成形段3118的周向,流通孔成形段3118的外径尺寸大于安装段3117的外径尺寸,连接座312的下端部与连通孔成形段3118的上端部抵接,限制阀座部311与连接座312的相对轴向位置,焊接凝固部5连接连接座312的下端部与流通孔成形段3118的上端部,本实施例中,焊接凝固部5呈焊缝形式。本实施例中,流通孔成形段3118成形有四个流通孔3114,四个流通孔3114沿流通孔成形段3118的周向设置,间隔设定距离,流通孔3114大致呈圆形或者椭圆形。流通孔3114包括第一流通孔、第二流通、第三流通以及第四流通孔,绕转子轴33的轴线L,流通孔3114均匀分布。激光器产生激光束,熔融连接座312的下端面与流通孔成形段3118的上端部,形成焊接凝固部5,焊接凝固部5包括第一焊接凝固部、第二焊接凝固部、第三焊接凝固部以及第四焊接凝固部,第一焊接凝固部、第二焊接凝固部、第三焊接凝固部以及第四焊接凝固部不连续,或者说间隔设定间距,第一焊接凝固部位于第一流通孔的上方,第二焊接凝固部位于第二流通孔的上方,第三焊接凝固部位于第三流通孔的上方,第四焊接凝固部位于第四流通孔的上方。本申请中的上方是指,沿转子轴33的轴线L方向,至少焊接凝固部5的大部分位于流通孔3114外缘沿周向的最大距离对应的两个点的范围以内,大部分是指80%以上,例如,参见图5,一种实施方式中,流通孔3114外边缘沿周向的最大距离对应的两个点分别为第一点A1和第二点A2,流通孔3114上方的焊接凝固部5的最左端不超过A1点,最右端不超过A2点;或者说焊接凝固部5位于流通孔3114和连接座312之间,沿转子轴33的轴线L方向,焊接凝固部5的弧长的80%以上位于流通孔3114外缘沿周向的最大弧长的覆盖范围内。在电动阀100的第一种实施例中,以第一焊接凝固部51和第一流通孔3114a位置关系为例进行说明,第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线共面设置,以转子轴33的轴线L上的点为为圆心,焊接凝固部5绕转子轴33的轴线L的角度为第一角度,即第一焊接凝固部51的两端之间的夹角为第一角度,以转子轴33的轴线L上的点为圆心,流通孔3114绕转子轴33的轴线L的最大角度为第二角度,即第一流通孔3114a的外缘之间的夹角为第二角度,第一角度小于第二角度,这里的一定范围指能保证焊接强度,例如,第一流通孔绕轴线L的最大角度为40度,第一焊接凝固部51绕轴线L的角度可以为30度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部相同;或者说沿转子轴33的轴线L方向,焊接凝固部5的弧长在一定范围内小于流通孔3114外缘沿周向的最大弧长。这样设置,在流通孔3114的上方用激光熔融连接座312与阀座部311形成焊接凝固部5,在焊接凝固部的冷却过程中,焊接凝固部的收缩应力因为流通孔3114的阻碍,不会直接作用于阀口,可以减少阀口3112的圆度发生变化,从而使得阀芯部件36与阀口3112抵接后,配合精度的合格率提升,提高密封性,减少泄露。参见图16-图19,图16是焊接凝固部5位于流通孔上方且不连续时,部分阀座部311沿平面的展开图,当焊接凝固部5位于流通孔上方时,沿轴线L方向,阀座部的下端部基本无轴向变形,阀座也基本无轴向变形。图17是焊接凝固部5a为一整圈时,部分阀座部311沿平面的展开图,当焊接凝固部5a为一整圈时,沿轴线L方向,阀座部的下端部在不与流通孔对应的位置发生轴向变形,阀座也发生轴向变形。图18是焊接凝固部5b不连续但不位于流通孔上方时,部分阀座部311沿平面的展开图,当焊接凝固部5b不位于流通孔上方时,沿轴线L方向,阀座部的下端部在不与流通孔对应的位置发生轴向变形,阀座也发生轴向变形。图19中Y1是焊接凝固部位于流通孔上方且不连续时,阀口的示意图,阀口大致呈圆形,无径向变形;Y2是焊接凝固部为一整圈或者焊接凝固部不连续但不位于流通孔的上方时,阀口的示意图,阀口发生径向形变,不再是圆形。由于焊接凝固部5的位置与流通孔3114的位置对应,流通孔对焊接应力起到阻断作用,流通孔3114能够阻碍焊接凝固部的焊接应力传递到阀座部的下方,防止阀座的沿轴向方向发生形变,同时防止阀口3112的圆度发生变化或者防止阀口3112的中心发生偏移,从而提高阀芯部件36与阀口3112的配合精度,提高密封性,减少泄露。本实施例中,阀座部311的流通孔成型段3118沿平面的展开后,流通孔3114大致呈圆形,当然,沿流通孔成型段3118的周向,流通孔3114的宽度可以更宽,以便更有利于流量平衡,也有利于防止阀座变形。同时,相对焊接凝固部绕轴线L360度,可以减少激光焊接产生的焊接热量,同时减少焊接热量传递至阀口,减少阀口的变形。
在电动阀的第一种实施例的第一个变型中,当第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线L共面时,第一角度等于第二角度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部51相同。
在电动阀的第一种实施例的第二个变型中,当第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线L共面时,第一角度在一定范围内大于第二角度,这里的一定范围指第一角度的80%小于或等于第二角度,例如第二角度为30度时,第一角度小于或等于37.5度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部相同;或者说第一角度的至少80%与第二角度重叠设置。
在电动阀的第一种实施例的第三个变型中,当第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线L异面时,第一角度等于第二角度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部相同。
在电动阀的第一种实施的第四种变形中,当第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线L异面时,第一角度在一定范围内小于第二角度第一角度小于第二角度,这里的一定范围指能保证焊接强度,例如,第一流通孔绕轴线L的最大角度为40度,第一焊接凝固部51绕轴线L的角度可以为30度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部相同。
在电动阀的第一种实施的第五种变形中,当第一焊接凝固部51的中点与第一流通孔3114a的中点所在线与转子轴的轴线L异面时,第一角度在一定范围内大于第二角度,这里的一定范围指第一角度的80%小于或等于第二角度,例如第二角度为30度时,第一角度小于或等于37.5度,其余三个焊接凝固部的设置与第一焊接凝固部相同;或者说第一角度的至少80%与第二角度重叠设置。
应当理解,只要采用与电动阀的第一种实施例以及第一种实施例的各种变形核心构思一致的技术手段均在本申请请求保护的范围内。
结合图9-图10,本发明申请的电动阀的第二种实施中,与电动阀的第一种实施例相比,流通孔3114的数量相同,为4个,焊接凝固部5的数量为2个,焊接凝固部5位于间隔设置的流通孔3114的上方,即在第一流通孔、第三流通孔上方具有焊接凝固部5,其余构思与电动阀的第一种实施例相同,在此不再赘述,这样设置同样有利于防止阀座3111因焊接导致变形,减少阀口3112产生密封性问题。
结合图11-图12,本发明申请的电动阀的第三种实施例中,与电动阀的第一种实施例相比,流通孔3114的数量为6个,焊接凝固部5的数量为6个,每个流通孔3114的上方具有一个焊接凝固部5,其余构思与电动阀的第一种实施例相同,在此不再赘述。当然,在电动阀的第三种实施的第一种变型中,流通孔3114的数量设置为6个时,焊接凝固部5的数量可以设置为3个,焊接凝固部5位于间隔设置的流通孔3114的上方。
依此类推,流通孔3114的数量为2个时,焊接凝固部5的数量可以设置为2个,焊接凝固部5分别设置在流通孔3114的上方;当然流通孔的数量设置为5个时,焊接凝固部的数量可以设置为5个也可以设置为4个或3个,焊接凝固部分别设置在流通孔的上方。只要采用与本方案核心构思一致的技术手段均在本申请请求保护的范围内。
结合图13-图14,本发明申请的电动阀的第四种实施例中,与上述电动阀的第一种实施例相比,本实施例中,焊接凝固部5呈焊点形式,焊接凝固部5通过点焊形式熔融连接座312与阀座部311形成,焊接凝固部5的数量为4个,每个焊接凝固部5包括3个间隔设定距离的焊点,焊接凝固部5设置在流通孔3114的上方,这样设置同样可以防止阀座3111发生形变。当然,参见图15,电动阀的第四种实施例的第一种变型中,每个焊接凝固部5的焊点数量可以为一个,焊点体积相对三个焊点时,可以相对较大,焊点与对应的流通孔的中心在同一个平面上。当然,在其他实施例中,焊接凝固部5也可以不是三个焊点而是3个焊缝。只要采用与本方案核心构思一致的技术手段均在本申请请求保护的范围内。
结合图6、图8,连接座312还包括平衡孔9,平衡孔9贯通连接座312,用于平衡连接座312两端的压力,本实施例中,平衡孔9与流通孔3114错开设置,即平衡孔9不设置在流通孔的上方,这样有利于提高焊接强度,当然,在其他实施例中,在保证焊接强度的前提下,平衡孔也可以设置在流通孔3114的上方。
参见图20,并结合图7、图8,本发明还提供了一种焊接方法,能够对上述电动阀100进行焊接,电动阀100包括阀座部件31,阀座部件31包括阀座部311和连接座312,阀座部311具有阀口3112,阀座部311还具有至少两个流通孔3114,焊接方法的第一种实施例包括以下步骤:
将阀座部311与连接座312限位;
获取阀座部件31的位置;
根据获取的阀座部件31的位置,通过激光束熔融阀座部311与连接座312的结合处并形成至少两个焊接凝固部5,至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,第一焊接凝固部和第二焊接凝固部不连续,其中一个流通孔3114位于第一焊接凝固部和阀口3112之间,另外一个流通孔3114位于第二焊接凝固部和阀口3112之间。流通孔对焊接应力起到阻断作用,流通孔3114能够阻碍焊接凝固部的焊接应力传递到阀座部的下方,防止阀座沿轴向方向发生形变,同时防止阀口3112的圆度发生变化或者防止阀口3112的中心发生偏移,从而提高阀芯部件36与阀口3112的配合精度,提高密封性,减少泄露。
本实施例中,连接座312位于部分阀座部311的下方,激光束入射角度与阀座部件31的中轴线M呈设定角度,设定角度的范围在30°到60°之间,本实施例中,设定角度为45°。当然,只要满足焊接强度要求,设定角度也可以是其他角度。焊接凝固部位于流通孔3114下方,焊接凝固部呈焊缝形式或者焊点形式。
阀座部311或连接座312之一设置有孔或槽或待识别标记,通过获取孔或槽或待识别标记获取阀座部件31的位置。本实施例中,根据流通孔3114获取阀座部311的位置,根据阀座部311的位置获取阀座部件31的位置。当获取阀座部31位置后,立即产生激光束或者延迟预先设置好的时间后产生激光束,焊接凝固部呈焊缝形式或者焊点形式。激光束对准阀座部311与连接座312的结合处。
参见图20,并结合图7、图8,本发明还提供了一种焊接工装,能够对上述电动阀100进行焊接,电动阀100包括阀座部件31,阀座部件31包括阀座部311和连接座312,阀座部311具有阀口3112以及至少两个流通孔3114;焊接工装包括夹具8,能够夹紧固定限位的阀座部311与连接座312;焊接工装还包括激光焊接设备,激光焊接设备具有至少一个激光器6,激光器6产生的激光束能够对准阀座部311与连接座312的结合处;焊接工装能够获取阀座部件31的位置;激光器6根据获取的阀座部件31的位置产生激光束熔融阀座部311与连接座312的结合处形成至少两个焊接凝固部5,至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,第一焊接凝固部和第二焊接凝固部不连续,其中一个流通孔3114位于第一焊接凝固部和阀口3112之间,另外一个流通孔3114位于第二焊接凝固部和阀口3112之间。流通孔对焊接应力起到阻断作用,流通孔3114能够阻碍焊接凝固部的焊接应力传递到阀座部的下方,防止阀座的沿轴向方向发生形变,同时防止阀口3112的圆度发生变化或者防止阀口3112的中心发生偏移,从而提高阀芯部件36与阀口3112的配合精度,提高密封性,减少泄露。
本实施例中,焊接工装还包括位置检测装置7,位置检测装置7能够根据流通孔3114获取阀座部311的位置,根据阀座部311的位置获取阀座部件31的位置;或者,阀座部311或连接座312之一设置有孔或槽或待识别标记,位置检测装置7通过获取孔或槽或待识别标记获取阀座部件31的位置。
本实施例中,连接座312位于部分阀座部311的下方,夹具8能够夹紧连接座312,阀座部311与连接座312限位连接,激光束入射角度与阀座部件31的中轴线M呈设定角度,设定角度的范围在30°到60°之间,本实施例中,设定角度为45°。当然,只要满足焊接强度要求,设定角度也可以是其他角度。焊接凝固部位于流通孔3114的下方,阀口3112位于流通孔3113的上方。当然,在其他实施例,阀座3111所在的一端可以朝下设置或者倾斜设置。
当激光焊接设备具有一个激光器6时,夹具8或者激光器6之一能够转动,形成第一焊接凝固部后,激光器6暂停产生激光束;根据位置检测装置7获取的结果,激光器在下一个流通孔或另外一个流通孔的上方再次产生激光束,形成第二焊接凝固部。例如,流通孔3114的数量为4个时,按顺序排列依次是第一流通孔、第二流通孔、第三流通孔以及第四流通孔,可以在第一流通孔的下方形成第一焊接凝固部,第二流通孔的下方形成第二焊接凝固部,第三流通孔的下方形成第三焊接凝固部,第四流通孔的下方形成第四焊接凝固部;或者在第一流通孔的下方形成第一焊接凝固部,然后跳过第二流通孔,在第三流通孔的上方形成第二焊接凝固部。
本实施例中,阀座部311与连接座312通过过盈配合限位,先压装再焊接可以提高生产效率,当然,在其他实施例中,阀座部311与连接座312通过可以不是通过压装限位组成阀座部件31,可以通过间隙配合限位,再通过设置定位工装对阀座部311和连接座312限位。
焊接工装的另一种实施例中,当激光器的数量为2个时,激光器6对称设置在阀座部件31的两侧;当激光器的数量为3个时,激光器围绕阀座部件的中轴线间隔相同角度设置;当激光器的数量为4个时,激光器围绕阀座部件的中轴线M间隔相同的角度设置。
焊接工装的第一种实施例中,激光焊接设备具有一个激光器6,夹具或者激光器之一能够转动,形成第一焊接凝固部后,激光器暂停产生激光束;根据位置检测装置获取的结果,激光器在下一个流通孔或另外一个流通孔的下方再次产生激光束,形成第二焊接凝固部。当只有两个焊接凝固部时,形成第二焊接凝固部完成阀座部和连接座的焊接;当焊接凝固部的数量大于两个时,转动夹具或者激光器,重复以上形成焊接凝固部。本实施例中,夹具转动,激光器不动,夹具持续转动,直到完成焊接,当然,在其他实施例中,夹具也可以不是持续转动。
焊接工装的第二种实施例中,当激光器的数量与焊接凝固部的数量相同时,激光器同时产生激光束,激光器间隔排布,同时形成对应数量的焊接凝固部,完成阀座部和连接座的焊接。
焊接工装的第三种实施例中,当焊接凝固部的数量为激光器的数量的整数倍时,夹具或者激光器之一能够转动,激光器围绕阀座部件的中轴线等间距设置,激光器同时产生激光束,同时形成与激光器相同数量的焊接凝固部,激光器暂停产生激光束,转动夹具或者激光器,根据位置检测装置获取的结果,激光器在下一组流通孔下方再次产生激光束,完成阀座部和连接座的焊接。本实施例中,夹具转动,激光器不动,夹具持续转动,直到完成焊接,当然,在其他实施例中,夹具也可以不是持续转动。
本实施例中,位置检测装置包括光电传感器,光电传感器通过检测流通孔3114检测阀座部311的位置,光电传感器通过检测流通孔3114外缘沿周向的最大弧长对应的边缘点,判断流通孔的位置,光电传感器的延伸方向与激光器产生的激光束在同一个平面上,光电传感器7与激光器6位于同一侧,当光电传感器检测到流通孔时,激光器产生激光束。本实施例中,光电传感器7通过检测流通孔3114外缘沿周向的最大弧长对应的边缘点,判断流通孔3114的位置,当光电传感器7检测到流通孔时,激光器6产生激光束,流通孔3114外缘沿周向的最大弧长对应的边缘点有两个,本实施例中,取图20中左侧边缘点。当然在其他实施例中,可以检测孔的任一边缘点,再根据已知的阀座部的周长、转速等算出激光器何时该照射激光束。
本发明的焊接工装的实施例中形成的焊接凝固部5的弧长的80%以上位于流通孔3114外缘沿周向的最大弧长的覆盖范围内,焊接后最终的结构与上述电动阀100的实施例相同。只要满足形成的焊接凝固部的弧长的80%以上位于流通孔外缘沿周向的最大弧长的覆盖范围内,均在本申请请求保护的范围内。
焊接工装的第一种实施例中,流通孔3114的数量为4个,形成的焊接凝固部的数量为4个,每个流通孔3114的下方具有一个焊接凝固部;或者一种变型中,流通孔3114的数量为4个时,在相对的两个流通孔的下方设置分别具有一个焊接凝固部;焊接凝固部为焊缝形式或者焊点形式。
再一种变型中,流通孔3114的数量为2个,焊接形成的焊接凝固部的数量为2个,每个流通孔3114的下方具有一个焊接凝固部,焊接凝固部为焊缝形式或者焊点形式。
再一种变型中,流通孔3114的数量为3个,焊接形成的焊接凝固部的数量为3个,每个流通孔3114的下方具有一个焊接凝固部。
再一种变型中,流通孔3114的数量为6个,焊接形成的焊接凝固部的数量为6个,每个流通孔3114的下方具有一个焊接凝固部;或者焊接凝固部的数量为3个,焊接凝固部位于在间隔设置的流通孔3114的下方,焊接凝固部为焊缝形式或者焊点形式;当然,流通孔3114的数量为6个时,焊接凝固部的数量也可以为4个、5个。只要采用与本方案核心构思一致的技术手段均在本申请请求保护的范围内。
需要说明的是:以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换,而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (17)
1.一种焊接方法,能够对电动阀进行焊接,其特征在于,所述电动阀包括阀座部件,所述阀座部件包括阀座部和连接座,所述阀座部具有阀口,所述阀座部还具有至少两个流通孔,所述焊接方法包括以下步骤:
将所述阀座部与所述连接座限位;
获取所述阀座部件的位置;
根据获取的所述阀座部件的位置,通过激光束熔融所述阀座部与所述连接座的结合处并形成至少两个焊接凝固部,所述至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,所述第一焊接凝固部和所述第二焊接凝固部不连续,其中一个所述流通孔位于所述第一焊接凝固部和所述阀口之间,另外一个所述流通孔位于所述第二焊接凝固部和所述阀口之间。
2.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于:所述连接座位于部分所述阀座部的下方,所述激光束入射角度与所述阀座部件的中轴线呈设定角度,所述焊接凝固部位于所述流通孔下方,所述焊接凝固部呈焊缝形式或者焊点形式。
3.根据权利要求2所述的焊接方法,其特征在于:所述设定角度的范围在30°到60°之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的焊接方法,其特征在于:所述阀座部或所述连接座之一设置有孔或槽或待识别标记,通过获取所述孔或所述槽或所述待识别标记获取所述阀座部件的位置。
5.根据权利要求1-3任一项所述的焊接方法,其特征在于:根据所述流通孔获取所述阀座部的位置,根据所述阀座部的位置获取所述阀座部件的位置。
6.根据权利要求4或5所述的焊接方法,其特征在于:当获取所述阀座部位置后,立即产生激光束或者延迟预先设置好的时间后产生激光束,激光束对准所述阀座部与所述连接座的结合处。
7.一种焊接工装,能够对电动阀进行焊接,其特征在于,所述电动阀包括阀座部件,所述阀座部件包括阀座部和连接座,所述阀座部具有阀口以及至少两个流通孔;
所述焊接工装包括夹具,能够夹紧固定限位的所述阀座部与所述连接座;
所述焊接工装还包括激光焊接设备,所述激光焊接设备具有至少一个激光器,所述激光器产生的激光束能够对准所述阀座部与所述连接座的结合处;
所述焊接工装能够获取所述阀座部件的位置;
所述激光器根据获取的所述阀座部件的位置产生激光束熔融所述阀座部与所述连接座的结合处形成至少两个焊接凝固部,所述至少两个焊接凝固部包括第一焊接凝固部和第二焊接凝固部,所述第一焊接凝固部和所述第二焊接凝固部不连续,其中一个所述流通孔位于所述第一焊接凝固部和所述阀口之间,另外一个所述流通孔位于所述第二焊接凝固部和所述阀口之间。
8.根据权利要求7所述的焊接工装,其特征在于:所述焊接工装还包括位置检测装置,所述位置检测装置能够根据所述流通孔获取所述阀座部的位置,根据所述阀座部的位置获取所述阀座部件的位置;
或者,所述焊接工装还包括位置检测装置,所述阀座部或所述连接座之一设置有孔或槽或待识别标记,所述位置检测装置通过获取所述孔或所述槽或所述待识别标记获取所述阀座部件的位置。
9.根据权利要求8所述的焊接工装,其特征在于:所述连接座位于部分所述阀座部的下方,所述夹具能够夹紧所述连接座,所述阀座部与所述连接座限位连接,所述激光束入射角度与所述阀座部件的中轴线呈设定角度,所述焊接凝固部位于所述流通孔的下方,所述阀口位于所述流通孔的上方。
10.根据权利要求9所述的焊接工装,其特征在于,所述激光焊接设备具有一个所述激光器,所述夹具或者所述激光器之一能够转动,形成所述第一焊接凝固部后,所述激光器暂停产生激光束;转动所述夹具或者激光器,根据所述位置检测装置获取的结果,所述激光器在下一个流通孔或另外一个流通孔的下方再次产生激光束,形成所述第二焊接凝固部。
11.根据权利要求9所述的焊接工装,其特征在于,当只有两个所述焊接凝固部时,形成所述第二焊接凝固部完成所述阀座部和所述连接座的焊接;当所述焊接凝固部的数量大于两个时,转动所述夹具或者所述激光器,形成另一个所述第一焊接凝固部和另一个第二焊接凝固部,并重复该步骤一直到形成所有的所述焊接凝固部。
12.根据权利要求9所述的焊接工装,其特征在于,当所述激光器的数量与所述焊接凝固部的数量相同时,所述激光器同时产生激光束,所述激光器间隔排布,同时形成对应数量的所述焊接凝固部,完成所述阀座部和所述连接座的焊接。
13.根据权利要求9所述的焊接工装,其特征在于,当所述焊接凝固部的数量为所述激光器的数量的整数倍时,所述夹具或者所述激光器之一能够转动,所述激光器围绕所述阀座部件的中轴线等间距设置,所述激光器同时产生激光束,同时形成与所述激光器相同数量的焊接凝固部,所述激光器暂停产生激光束,转动所述夹具或者激光器,根据所述位置检测装置获取的结果,所述激光器在下一组流通孔下方再次产生激光束,完成所述阀座部和所述连接座的焊接。
14.根据权利要求11-13任一项所述的焊接工装,其特征在于,当所述激光器的数量为2个时,所述激光器对称设置在所述阀座部件的两侧;当所述激光器的数量为3个时,所述激光器围绕所述阀座部件的中心线间隔相同角度设置;当所述激光器的数量为4个时,所述激光器围绕所述阀座部件的中轴线间隔相同的角度设置。
15.根据权利要求14所述的焊接工装,其特征在于,所述激光器产生的激光束对准所述阀座部与所述连接座的结合处,所述设定角度的范围在30°到60°之间。
16.根据权利要求15所述的焊接工装,其特征在于,当所述位置检测装置获取所述阀座部件位置后,所述激光器立即产生激光束或者延迟预先设置好的时间后产生激光束,所述焊接凝固部呈焊缝形式或者焊点形式。
17.根据权利要求16所述的焊接工装,其特征在于,所述位置检测装置包括光电传感器,所述光电传感器通过检测所述流通孔检测所述阀座部件的位置,所述光电传感器通过检测所述流通孔外缘沿周向的最大弧长对应的边缘点,判断所述流通孔的位置,所述光电传感器的延伸方向与所述激光器产生的激光束在同一个平面上,当所述光电传感器检测到所述流通孔时,所述激光器产生激光束。
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