CN115382853A - 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法 - Google Patents

筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115382853A
CN115382853A CN202211058777.4A CN202211058777A CN115382853A CN 115382853 A CN115382853 A CN 115382853A CN 202211058777 A CN202211058777 A CN 202211058777A CN 115382853 A CN115382853 A CN 115382853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
cleaned
laser cleaning
positioning baffle
positioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211058777.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115382853B (zh
Inventor
韩翼龙
王志敏
李保永
孙少波
李云开
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd filed Critical Beijing Hangxing Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority to CN202211058777.4A priority Critical patent/CN115382853B/zh
Publication of CN115382853A publication Critical patent/CN115382853A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115382853B publication Critical patent/CN115382853B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/053Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
    • B23K37/0533Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor external pipe alignment clamps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明提供了一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,清洗装夹设备包括前定位挡板、多个定位凸块、后定位挡板、导向组件和托座;前定位挡板与后定位挡板分别位于待清洗筒体的前后端,用于夹装待清洗筒体;多个定位凸块安装于前定位挡板的后板面及后定位挡板的前板面上,分别在两板面上围成圆形或近圆形,与待清洗筒体外壁面接触用于将待清洗筒体收拢在定位凸块内部;导向组件用于导向后定位挡板的移动;托座与前定位挡板围成托举、防护待清洗筒体的框体结构。本发明方案使得在激光清洗设备与工件不发生干涉的前提下实现对筒体轴向焊缝内外表面及端面的激光清洗,拓展了激光清洗的应用场景,有效提高焊接过程的自动化覆盖率。

Description

筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法
技术领域
本发明属于激光清洗技术领域,特别涉及一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法。
背景技术
钛合金、铝合金是具有高比强度、良好耐腐蚀及焊接性的轻量化金属,在航空航天制造领域中被广泛的应用。然而,钛合金、铝合金由于自身较高的气孔敏感性,在焊接过程中极易出现气孔缺陷,导致焊接接头力学性能的下降。因此,在焊接钛合金、铝合金之前,需要对待焊位置进行严格的表面处理,去除氧化物、油污等杂质,以减少焊接时气孔的产生。为减少手工工序占比,激光清洗在金属焊前清理中的应用逐渐增加。激光清洗技术是利用高能激光光束照射工件表面,将表面的污物、氧化层或涂层快速高效去除。与传统化学清洗、手工机械清理相比,激光清洗效率高、成本低、自动化程度高。然而,对于航天产品中的一些具有复杂外形的焊接结构,受限于激光清洗系统的构造条件,无法对焊接区进行全位置的激光清洗。
发明内容
为了克服现有技术中的不足,本发明人进行了锐意研究,提供了一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,对钛合金、铝合金等气孔敏感性较高的金属焊缝尤为适用,使用本清洗方法及装备,可在激光清洗设备与工件不发生干涉的前提下实现对筒体轴向焊缝内外表面及端面的激光清洗,拓展了激光清洗的应用场景,有效提高焊接过程的自动化覆盖率,提升整体生产效率。本发明可实现钛合金、铝合金等板材卷圆后的轴向焊缝焊接区内外表面及端面的激光清洗,可用于氩弧焊、等离子焊及高能束焊等多种焊接方法的焊前清理。
本发明提供的技术方案如下:
第一方面,一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,包括前定位挡板、多个定位凸块、后定位挡板、导向组件和托座;
所述前定位挡板与后定位挡板的板面相对,分别位于待清洗筒体的前后端,用于夹装待清洗筒体;前定位挡板及后定位挡板的板面上开设有工艺通孔,工艺通孔的直径小于待清洗筒体的直径,用于容纳激光清洗头伸入,使两定位挡板与激光清洗头不发生干涉;
所述多个定位凸块安装于前定位挡板的后板面及后定位挡板(5)的前板面上,分别在两板面上围成圆形或近圆形,与待清洗筒体外壁面接触用于将待清洗筒体收拢在定位凸块内部,定位凸块围成的圆形或近圆形满足使待清洗筒体的轴向焊缝两侧分离;
所述导向组件包括导轨和导向紧固件,导轨为至少两根平行的圆柱形棒,两端分别固定于前定位挡板及后挡板上,并贯穿后定位挡板;导向紧固件位于后定位挡板后方的导轨上,实施对后定位挡板的紧固;
所述托座包括后挡板和底板,底板上固定前定位挡板、后定位挡板和后挡板,并与前定位挡板围成托举、防护待清洗筒体的框体结构。
第二方面,一种筒体轴向焊接区的激光清洗系统,包括第一方面所述的激光清洗装夹设备和激光清洗设备,激光清洗设备带有激光清洗头,激光清洗装夹设备固定待清洗筒体,激光清洗设备实施对待清洗筒体的激光清洗。
第三方面,一种筒体轴向焊接区的激光清洗方法,包括如下步骤:
步骤1,采用第一方面所述的激光清洗装夹设备装夹待清洗筒体:调整定位凸块的位置,使其适配于待清洗筒体的外径,调整导向紧固件及后定位挡板位置,使前定位挡板与后定位挡板之间的距离大于待清洗筒体长度;
将待清洗筒体放置于前定位挡板与后定位挡板上定位凸块之间,且筒体端面紧贴前定位挡板,然后移动后定位挡板及导向紧固件,顶紧待清洗筒体,完成待清洗筒体的装配;
步骤2,利用激光清洗设备与激光清洗装夹设备的配合,清洗待清洗筒体。
根据本发明提供的一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,具有以下有益效果:
(1)本发明提供的一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,通过圆周分布的多个定位凸块限定待清洗筒体的外径,使待清洗筒体的轴向焊缝两侧分离一定距离,使得待清洗面完全暴露在激光光束下,通过调节多个定位凸块围拢的圆的大小可实现不同直径待清洗筒体的激光清洗;
(2)本发明提供的一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,通过对中凸块的指示作用,可实现筒体待清洗端面水平及垂直方向的定位,以保证端面与激光光束扫略面的良好贴合,保证激光清洗效果;
(3)本发明提供的一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,通过导轨、后定位挡板、定位滑块及定位旋钮的调节,可实现对待清洗筒体的紧固,并同时适用于不同长度的待清洗筒体激光清洗要求;上述定位及紧固装置与转台相连,当待清洗筒体结构的长度过长而导致激光清洗光束无法触及时,可通过旋转转台使未清洗部位移动至光束可触及的位置,从而实现不同长度筒体结构轴向焊缝的激光清洗;
(4)本发明提供的一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及清洗方法,采用定位凸块对筒体轴向焊缝两侧进行装配固定,并通过转台旋转实现长焊缝的激光清洗;本发明拓展了激光清洗的应用场景,有效提高焊接过程的自动化覆盖率,提升整体生产效率;本发明可实现钛合金、铝合金等板材卷圆后的轴向焊缝焊接区内外表面及端面的激光清洗,清洗后工件表明呈现光亮金属光泽,可用于氩弧焊、等离子焊及高能束焊等多种焊接方法的焊前清理。
附图说明
图1为一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备的结构示意图;
图2为一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备的结构示意图;
图3为带有激光清洗头的激光清洗设备的结构示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
根据本发明的第一方面,提供了一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,如图1和图2所示,包括前定位挡板1、多个定位凸块2、两个对中凸块3、导轨4、后定位挡板5、定位滑块6、定位旋钮7、转台8、托座和底座15,所述托座包括侧挡板11、后挡板12和底板13。
该清洗装夹设备以前定位挡板1为基准,固定待清洗筒体的一侧端面,待清洗筒体体为钛合金、铝合金等板材卷圆后形成的筒体结构,筒体结构焊缝处未闭合,待清洗部位为焊接区内外表面及对接端面;通过圆周分布的多个定位凸块2限定待清洗筒体的外径,使待清洗筒体的轴向焊缝两侧分离一定距离,使得待清洗面完全暴露在激光光束下,通过调节多个定位凸块2围拢的圆的大小可实现不同直径待清洗筒体的激光清洗;通过对中凸块3的指示作用,可实现筒体待清洗端面水平及垂直方向的定位,以保证端面与激光光束扫略面的良好贴合,保证激光清洗效果;通过导轨4、后定位挡板5、定位滑块6及定位旋钮7的调节,可实现对待清洗筒体的紧固,并同时适用于不同长度的待清洗筒体激光清洗要求;上述定位及紧固装置与转台8相连,当待清洗筒体结构的长度过长而导致激光清洗光束无法触及时,可通过旋转转台8使未清洗部位移动至光束可触及的位置,从而实现不同长度筒体结构轴向焊缝的激光清洗;本发明激光清洗装夹设备可用于不同直径及长度尺寸的筒体结构装夹,利于轴向焊接区的焊前激光清洗。
前定位挡板1、定位凸块2、导轨4、后定位挡板5、定位滑块6、定位旋钮7为待清洗工件的主要装夹部位。
前定位挡板1与后定位挡板5的板面相对,分别位于待清洗筒体的前后端,用于夹装待清洗筒体;前定位挡板1及后定位挡板5的板面上开设有工艺通孔9,工艺通孔9的直径小于待清洗筒体的直径,可以容纳激光清洗头10伸入,避免两定位挡板与激光清洗头10的干涉。
多个定位凸块2安装于前定位挡板1的后板面及后定位挡板5的前板面上,分别在两板面上围成圆形或近圆形,与待清洗筒体外壁面接触用于将待清洗筒体收拢在定位凸块2内部,定位凸块2围成的圆形或近圆形限定待清洗筒体的外径,满足使待清洗筒体的轴向焊缝两侧分离一定距离,使得待清洗面完全暴露在激光光束下。前定位挡板1的后板面及后定位挡板5的前板面上加工有多套固定定位凸块2的凹孔(可为带螺纹凹孔或不带螺纹凹孔),各套凹孔围成不同半径的圆形,通过调节定位凸块2的安装位置可实现不同直径待清洗筒体的装夹及后续激光清洗。如定位凸块2共设置12对,其中6对位于前定位挡板1、6对位于后定位挡板5,每对定位凸块2间留有2-3mm的间隙,便于筒体蒙皮的放置。
两个对中凸块3分别安装在前定位挡板1和后定位挡板5上,优选前定位挡板1和后定位挡板5上背向安装待清洗筒体方向加工有托环,对中凸块3安装在拖环上以避免与待清洗筒体干涉。待清洗筒体的两端面间隙中间位置对准对中凸块3,用于定位待清洗筒体焊缝对接端面的水平及垂直方位,便于激光清洗头10以确定角度清洗焊缝对接端面。
为了实现对不同长度尺寸的筒体结构的装夹,设定了导向组件,导向组件包括导轨4和导向紧固件,导向紧固件包括定位滑块6和定位旋钮7;导轨4为至少两根平行的圆柱形金属棒,如直径15mm的不锈钢棒,两端分别固定于前定位挡板1及后挡板12上,并贯穿后定位挡板5;定位滑块6位于后定位挡板5后方的导轨4上,与导轨4过渡配合,每个导轨4各有一个;所述定位旋钮7位于定位滑块6上部,可实现定位滑块6的紧固。
当然,导轨4和导向紧固件还可以为其他结构设置,如导轨4为螺杆,导向紧固件为螺母,通过旋进螺母紧固后定位挡板5。
托座包括侧挡板11、后挡板12和底板13,底板13上固定前定位挡板1、后定位挡板5、侧挡板11和后挡板12,并与前定位挡板1围成托举、防护待清洗筒体的框体结构。
当然,若本发明激光清洗装夹设备不设置导向组件,仅夹持特定长度筒体结构,则托座不设置后挡板12,侧挡板11、底板13与前定位挡板1和后定位挡板5围成托举待清洗筒体的框体结构。若不考虑对待清洗筒体的防护,托座甚至可进一步简化为不设置侧挡板11。
优选地,前定位挡板1、后定位挡板5、侧挡板11、后挡板12、底板13均设有减重孔14。
特别地,底板13所设减重孔14具有平衡力矩的功能,使得工艺装备在旋转时保持平衡,减少设备磨损。
在待清洗筒体的长度较长时,激光清洗头10伸入筒体内部一定长度后会发生干涉,故无法一次性完成整段清洗,因而采用旋转转台8的方式带动托座旋转,对筒体内侧进行清洗。转台8与底板13、底座15连接,带动底板13及上方组件实现360°旋转。
根据本发明的第二方面,提供了一种筒体轴向焊接区的激光清洗系统,包括第一方面所述的激光清洗装夹设备和激光清洗设备见图3,激光清洗设备带有激光清洗头10,激光清洗装夹设备固定待清洗筒体,激光清洗设备实施对待清洗筒体的激光清洗。
根据本发明的第三方面,提供了一种筒体轴向焊接区的激光清洗方法,包括如下步骤:
步骤1,利用激光清洗装夹设备装夹待清洗筒体;具体地:
调整定位凸块2的位置,使之适配于待清洗筒体的外径,调整导向紧固件及后定位挡板5位置,使前定位挡板1与后定位挡板5之间的距离大于待清洗筒体长度;
装配待清洗筒体,将待清洗筒体放置于前定位挡板1与后定位挡板5上定位凸块2之间,且筒体端面紧贴前定位挡板1,焊接区母材焊缝对接端面间隙中间位置对准对中凸块3;上述操作完成后,移动后定位挡板5及导向紧固件,顶紧待清洗筒体,完成待清洗筒体的装配。
步骤2,利用激光清洗设备与激光清洗装夹设备的配合,清洗待清洗筒体。
清洗筒体外部焊接区时,激光光束由轴向焊缝的一端平移至另一端,待清洗完一侧之后,由焊缝对接端面间隙另一侧返回;优选激光光束入射方向与筒体外表面焊接区法线呈一定角度,使得激光光束扫略面能够覆盖到焊缝对接端面,可在一次平移过程中实现焊接区外表面及对接端面的激光清洗。
清洗筒体内部焊接区时,当待清洗筒体长度较短,待清洗筒体长度<激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度时,激光清洗头10由一侧伸入待清洗筒体内部实施焊接区的清洗,激光光束由轴向焊缝的一端平移至另一端,待清洗完一侧之后,由焊缝对接端面间隙另一侧返回。
当待清洗筒体长度较长,激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度<待清洗筒体长度≤2激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度时,激光清洗头10伸入筒体内部超过一定距离会发生干涉,故采用旋转转台8的方式对筒体内侧进行清洗;激光光束由轴向焊缝的一端平移至筒体中部位置,随后转至另一侧焊缝,并返回起始端,完成筒体内部一半长度的激光清洗;然后,旋转转台180°,重复上述步骤,完成筒体内部另一半长度的激光清洗。
实施例
实施例1
在本实施例中,待清洗工件外径500mm,壁厚2.5mm,长度300mm,材料为TC4钛合金,采用卷圆工艺制备成待焊筒体状态。本实例中,激光清洗头10不会与工件发生干涉,故采用清洗头由一侧伸入的方式实现筒体内部焊接区的清洗。首先,调整定位凸块2位置,使之适配于工件外径,调整定位滑块6及后定位挡板5位置,使前定位挡板1与后定位挡板5之间的距离大于工件长度(300mm);随后,装配待清洗工件,将筒体蒙皮放置于定位凸块2的间隙中,同时,筒体端面紧贴前定位挡板1,焊接区母材两端面间隙中间位置对准对中凸块3,两端面距离25-35mm;上述操作完成后,滑动定位滑块6及后定位挡板5,顶紧工件,并锁紧定位旋钮7,完成工件的装配。
清洗筒体外部焊接区时,激光光束由轴向焊缝的一端平移至另一端,待清洗完一侧之后,由另一侧返回,激光光束入射方向与筒体外表面焊接区法线呈5°-15°,使得激光光束扫略面能够覆盖到焊缝对接端面(即2.5mm宽的窄端面),可在一次平移过程中实现焊接区外表面及对接端面的激光清洗,激光功率为70-90W,清洗速度(即平移速度)为30-50mm/s,激光脉冲频率150-250kHz,激光焦距为(-1)mm-1mm;清洗筒体内部焊接区时,激光光束入射方向与焊接区法线呈(-5°)-5°,其余工艺过程同外表面激光清洗过程。
实施例2
在本实施例中,待清洗工件外径400mm,壁厚1.5mm,长度600mm,材料为TC1钛合金,采用卷圆工艺制备成待焊筒体状态。本实例中工件长度较长,由于激光清洗头10伸入筒体内部超过500mm后会发生干涉,故采用旋转转台8的方式对筒体内侧进行清洗。
待清洗工件的装配方式同实施例1,清洗筒体外部焊接区时,激光光束入射方向与筒体外表面焊接区法线呈2°-10°,其余工艺过程同实施例1;清洗筒体内部焊接区时,激光光束入射方向与焊接区法线呈(-3°)-3°,激光光束由轴向焊缝的一端平移至工件中部位置(距端面约300mm处),随后转至另一侧焊缝,并返回起始端面,至此,完成筒体内部一半长度的激光清洗;然后,旋转转台180°,重复上述步骤,完成筒体内部另一半长度的激光清洗。
实施例3
在本实施例中,待清洗工件外径300mm,壁厚3.0mm,长度600mm,材料为5A06铝合金,采用卷圆工艺制备成待焊筒体状态。本实例中待清洗工件为铝合金,由于铝合金对于激光有较强的反射作用,因此采用能量密度较高的激光清洗工艺参数:激光功率为200-250W,清洗速度(即平移速度)为20-45mm/s,激光脉冲频率100-150kHz,激光焦距为(-2)mm-2mm;清洗筒体外部焊接区时,激光光束入射方向与筒体外表面焊接区平法线呈10-15°,清洗筒体内部焊接区时,激光光束入射方向与焊接区法线呈(-5°)-5°。
筒体内、外侧激光清洗工艺同实施例2。
实施例4
在本实施例中,待清洗工件外径350mm,壁厚2mm,长度1000mm,材料为TA15钛合金,采用卷圆工艺制备成筒体状态后,采用自动氩弧焊焊接为薄壁圆筒,焊后对焊缝及热影响区进行激光清洗。由于焊后清洗仅针对钛合金焊缝区淡黄色氧化膜,所需能量密度较低,因此,可采用大角度倾斜的激光光束对筒体内部进行清洗。
待清洗工件的装配过程同实施例1。
清洗筒体外部焊接区时,由于不存在设备与工件的干涉,激光光束入射方向与筒体外表面焊接区平法线呈10-15°,使用的激光功率为100-150W,清洗速度(即平移速度)为50-60mm/s,激光脉冲频率200-250kHz,激光焦距为(-2)mm-2mm;清洗筒体内部焊接区时,为避免干涉,激光光束入射方向与焊接区法线呈50°-65°,使用的激光功率为200-250W,清洗速度(即平移速度)为50-60mm/s,激光脉冲频率150-180kHz,激光焦距为(-5)mm-5mm。
筒体内部的清洗路径同实施例2,激光光束由轴向焊缝的一端平移至工件中部位置(距端面500mm处),随后转至另一侧焊缝,并返回起始端面,至此,完成筒体内部一半长度的激光清洗;然后,旋转转台180°,重复上述步骤,完成筒体内部另一半长度的激光清洗。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (12)

1.一种筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,包括前定位挡板(1)、多个定位凸块(2)、后定位挡板(5)、导向组件和托座;
所述前定位挡板(1)与后定位挡板(5)的板面相对,分别位于待清洗筒体的前后端,用于夹装待清洗筒体;前定位挡板(1)及后定位挡板(5)的板面上开设有工艺通孔(9),工艺通孔(9)的直径小于待清洗筒体的直径,用于容纳激光清洗头(10)伸入,使两定位挡板与激光清洗头(10)不发生干涉;
所述多个定位凸块(2)安装于前定位挡板(1)的后板面及后定位挡板(5)的前板面上,分别在两板面上围成圆形或近圆形,与待清洗筒体外壁面接触用于将待清洗筒体收拢在定位凸块(2)内部,定位凸块(2)围成的圆形或近圆形满足使待清洗筒体的轴向焊缝两侧分离;
所述导向组件包括导轨(4)和导向紧固件,导轨(4)为至少两根平行的圆柱形棒,两端分别固定于前定位挡板(1)及后挡板(12)上,并贯穿后定位挡板(5);导向紧固件位于后定位挡板(5)后方的导轨(4)上,实施对后定位挡板(5)的紧固;
所述托座包括后挡板(12)和底板(13),底板(13)上固定前定位挡板(1)、后定位挡板(5)和后挡板(12),并与前定位挡板(1)围成托举、防护待清洗筒体的框体结构。
2.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述前定位挡板(1)的后板面及后定位挡板(5)的前板面上加工有多套固定定位凸块(2)的凹孔,各套凹孔围成不同半径的圆形。
3.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述前定位挡板(1)和后定位挡板(5)上分别安装有对中凸块(3),两对中凸块(3)对准待清洗筒体两端面间隙的中间位置,用于定位待清洗筒体焊缝对接端面的水平及垂直方位。
4.根据权利要求3所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述前定位挡板(1)和后定位挡板(5)上背向安装待清洗筒体方向加工有托环,对中凸块(3)安装在拖环上,不与待清洗筒体发生干涉。
5.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述导轨(4)为光杆,导向紧固件包括定位滑块(6)和定位旋钮(7);定位滑块(6)位于后定位挡板(5)后方的导轨(4)上,与导轨(4)过渡配合,所述定位旋钮(7)位于定位滑块(6)上部,实施定位滑块(6)的紧固;或
所述导轨(4)为螺杆,导向紧固件为螺母,通过旋进螺母紧固后定位挡板(5)。
6.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述前定位挡板(1)上设有减重孔;和/或
所述后定位挡板(5)上设有减重孔;和/或
所述后挡板(12)上设有减重孔;和/或
所述底板(13)上设有减重孔。
7.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述托座包括还侧挡板(11),所述侧挡板(11)上设有减重孔。
8.根据权利要求1所述的筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备,其特征在于,所述激光清洗装夹设备还包括转台(8)和底座(15),转台(8)与底板(13)、底座(15)连接,带动底板(13)及上方组件旋转。
9.一种筒体轴向焊接区的激光清洗系统,其特征在于,包括权利要求1至8之一所述的激光清洗装夹设备和激光清洗设备,激光清洗设备带有激光清洗头(10),激光清洗装夹设备固定待清洗筒体,激光清洗设备实施对待清洗筒体的激光清洗。
10.一种筒体轴向焊接区的激光清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,采用权利要求1至8之一所述的激光清洗装夹设备装夹待清洗筒体:调整定位凸块(2)的位置,使其适配于待清洗筒体的外径,调整导向紧固件及后定位挡板(5)位置,使前定位挡板(1)与后定位挡板(5)之间的距离大于待清洗筒体长度;
将待清洗筒体放置于前定位挡板(1)与后定位挡板(5)上定位凸块(2)之间,且筒体端面紧贴前定位挡板(1),然后移动后定位挡板(5)及导向紧固件,顶紧待清洗筒体,完成待清洗筒体的装配;
步骤2,利用激光清洗设备与激光清洗装夹设备的配合,清洗待清洗筒体。
11.根据权利要求10所述的一种筒体轴向焊接区的激光清洗方法,其特征在于,清洗筒体外部焊接区时,激光光束由轴向焊缝的一端平移至另一端,待清洗完一侧之后,由焊缝对接端面间隙另一侧返回;优选激光光束入射方向与筒体外表面焊接区法线呈一定角度,使得激光光束扫略面能够覆盖到焊缝对接端面,在一次平移过程中实现焊接区外表面及对接端面的激光清洗。
12.根据权利要求10所述的一种筒体轴向焊接区的激光清洗方法,其特征在于,清洗筒体内部焊接区时,当待清洗筒体长度<激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度时,激光清洗头(10)由一侧伸入待清洗筒体内部实施焊接区的清洗,激光光束由轴向焊缝的一端平移至另一端,待清洗完一侧之后,由焊缝对接端面间隙另一侧返回;
当激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度<待清洗筒体长度≤2激光清洗头在筒体内部发生干涉的长度时,激光光束由轴向焊缝的一端平移至筒体中部位置,随后转至另一侧焊缝,并返回起始端,完成筒体内部一半长度的激光清洗;然后,旋转转台180°,重复上述步骤,完成筒体内部另一半长度的激光清洗。
CN202211058777.4A 2022-08-31 2022-08-31 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法 Active CN115382853B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211058777.4A CN115382853B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211058777.4A CN115382853B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115382853A true CN115382853A (zh) 2022-11-25
CN115382853B CN115382853B (zh) 2023-12-08

Family

ID=84125457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211058777.4A Active CN115382853B (zh) 2022-08-31 2022-08-31 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115382853B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009082929A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Jfe Container Co Ltd 円周溶接用内治具装置及びこれを用いた円周溶接方法
CN103862146A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 东方电气集团东方汽轮机有限公司 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装
US20180272616A1 (en) * 2015-09-23 2018-09-27 Saipem S.A. Method for Assembling Tubular Joining Sleeve and a Conduit Lining Tube by Laser Welding
CN108838534A (zh) * 2018-07-23 2018-11-20 中国航空制造技术研究院 一种铝合金滑轨套筒激光焊接装置及方法
CN110076492A (zh) * 2019-06-11 2019-08-02 点夺机电工程江苏有限公司 对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺
CN112355559A (zh) * 2020-09-25 2021-02-12 北京航星机器制造有限公司 一种铸件搭接薄壁蒙皮结构的舱体装焊工装
CN214600721U (zh) * 2020-12-31 2021-11-05 宁波奉化金鹰钢球有限公司 一种用于钢球研磨后处理的清洗烘干一体机
CN214721947U (zh) * 2021-05-19 2021-11-16 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种筒体自动化焊接装置
CN113714643A (zh) * 2021-09-06 2021-11-30 王秋 一种手持激光焊接纠偏装置
CN114161075A (zh) * 2022-02-14 2022-03-11 北京东方国信科技股份有限公司 管状工件同步旋转夹持机构与基于视觉检测的焊接系统
CN114345839A (zh) * 2021-12-28 2022-04-15 北京航星机器制造有限公司 一种钛合金筒体纵缝的清洗方法及系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009082929A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Jfe Container Co Ltd 円周溶接用内治具装置及びこれを用いた円周溶接方法
CN103862146A (zh) * 2014-03-25 2014-06-18 东方电气集团东方汽轮机有限公司 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装
US20180272616A1 (en) * 2015-09-23 2018-09-27 Saipem S.A. Method for Assembling Tubular Joining Sleeve and a Conduit Lining Tube by Laser Welding
CN108838534A (zh) * 2018-07-23 2018-11-20 中国航空制造技术研究院 一种铝合金滑轨套筒激光焊接装置及方法
CN110076492A (zh) * 2019-06-11 2019-08-02 点夺机电工程江苏有限公司 对接管激光跟踪焊接系统及焊接工艺
CN112355559A (zh) * 2020-09-25 2021-02-12 北京航星机器制造有限公司 一种铸件搭接薄壁蒙皮结构的舱体装焊工装
CN214600721U (zh) * 2020-12-31 2021-11-05 宁波奉化金鹰钢球有限公司 一种用于钢球研磨后处理的清洗烘干一体机
CN214721947U (zh) * 2021-05-19 2021-11-16 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种筒体自动化焊接装置
CN113714643A (zh) * 2021-09-06 2021-11-30 王秋 一种手持激光焊接纠偏装置
CN114345839A (zh) * 2021-12-28 2022-04-15 北京航星机器制造有限公司 一种钛合金筒体纵缝的清洗方法及系统
CN114161075A (zh) * 2022-02-14 2022-03-11 北京东方国信科技股份有限公司 管状工件同步旋转夹持机构与基于视觉检测的焊接系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN115382853B (zh) 2023-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110539078B (zh) 一种5a06/zl114a异种铝合金件对接激光摆动焊接方法
CA1290404C (en) Method of welding
CN110976438A (zh) 一种铝合金车体型材焊前、焊后激光打磨设备
CN103801835A (zh) 一种裂纹损伤铝合金薄壁件激光再制造方法
CN107470777A (zh) 一种手机中框自动焊接成型工艺
CN105643103A (zh) 一种镀锌钢板激光搭接焊接方法
CN115070295A (zh) 一种长管道机器人焊接施工工艺
CN103862146A (zh) 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装
CN112518121A (zh) 一种中厚度异种铝合金材料的激光焊接方法
CN106312266A (zh) 一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺
CN115121953A (zh) 一种厚板窄间隙环形光斑光纤激光填粉焊接方法与系统
CN114101712B (zh) 一体式电弧3d打印增减材制造系统与增减材加工方法
CN112518063B (zh) 基于内外双支撑的小直径管材的激光熔钎填丝焊接方法
CN115382853B (zh) 筒体轴向焊接区的激光清洗装夹设备、清洗系统及方法
CN112059465B (zh) 一种用于反应堆容器的连接结构及焊接工艺
CN104708181A (zh) 一种铝合金空心圆环件的焊接方法
CN108015421A (zh) 一种电器开关柜用铝合金箱体的焊接工艺
CN117428292A (zh) 基于旋转电弧的窄坡口管道自动焊接装置及焊接方法
CN112108783A (zh) 一种用于蒙皮-桁条t型结构双激光束双侧同步焊接的真空装置
CN109483053A (zh) 一种高强镁合金厚板的激光复合焊接工艺方法
CN111408894A (zh) U形管式换热器中内孔焊焊接缺陷的返修方法及装置
CN106493464B (zh) 变极性等离子立式环缝焊接系统
EP0058569A2 (en) Methods of preparing multimetal extrusion billets
CN112171044A (zh) 核反应堆上部导向筒组件的焊接方法
CN115781088A (zh) 5xxx系铝合金板材的焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant