CN211564879U

CN211564879U - 叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置

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Publication number: CN211564879U
Application number: CN201921710728.8U
Authority: CN
Inventors: 刘建华; 唐景龙; 陈根余; 陈焱; 高云峰
Original assignee: Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd; Hans Laser Smart Equipment Group Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Han's Intelligent Welding Equipment Co ltd; Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2029-10-10

Abstract

本实用新型叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置，包括支承组件、工件定位组件和压紧组件；支承组件用于支撑工件定位组件和压紧组件；工件定位组件包括叶片定位件和设于叶片定位件上的下盖板定位件，叶片定位件用于定位和支撑叶轮叶片；下盖板定位件用于定位支撑于叶轮叶片上的叶轮下盖板；压紧组件用于压紧定位在工件定位组件上的叶轮叶片和叶轮下盖板。通过工件定位组件将叶轮叶片和叶轮下盖板进行定位，定位精度高，定位方便，通过压紧组件方便将待加工件进行固定，提高加工过程的稳定性和加工的精度，通过工件定位组件和压紧组件的配合使用，提高了装夹的效率。

Description

叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置

技术领域

本实用新型属于激光焊接技术领域，特别是涉及叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置。

背景技术

叶轮是泵的重要零部件，它的尺寸及精度直接影响到泵的力学性能、工作效率和使用寿命。叶轮可以采用精铸成型或者焊接的方法进行制造。

叶轮主要有三种结构形式：闭式、半闭式和开式叶轮。闭式叶轮由于它具有高效率的特点，故被广泛应用在扬程、效率高的离心泵上。离心泵叶轮的叶片有圆柱型和空间扭曲型两种，离心泵叶轮采用空间扭曲型叶片不但可以减少叶片的负荷，而且可以改善离心泵的吸入性能和提高离心泵的抗汽蚀能力，因此，叶片为空间扭曲型的闭式叶轮在离心泵中应用很广泛。

闭式叶轮是由叶轮上板、叶轮下板、叶片和轮毂四部分组成，传统工艺中，闭式叶轮—般采用精铸成型，其制造成本较高、生产效率低，且一些出水口尺寸较小的闭式叶轮很难铸造。

为解决传统工艺制造闭式叶轮存在的技术问题，现有技术提出了采用经开料、冲压、拉伸然后再通过焊接的方法把叶轮上板、叶轮下板及叶片焊接成一体而构成一个完整的闭式叶轮的技术方案，其解决了因铸造工艺问题而实现不了出水口尺寸小的闭式叶轮制造的难题，且由于焊接叶轮(采用焊接工艺制成的叶轮)的几何精度和表面光洁度均优于铸造叶轮(采用铸造工艺制成的叶轮)，故焊接叶轮的应用有利于提高离心泵的效率。目前，焊接叶轮已被广泛应用于由铸造性能较差的金属材料制成的化工用特种离心泵中。

叶轮焊接方法包括传统叶轮焊接方法和激光焊接方法，传统叶轮焊接方法大致包括氩弧焊、电阻焊和电容储能焊三种焊接方法，采用传统焊接方法焊接叶轮时其焊接难度较大，且在焊接过程中容易出现错位、形变、焊缝粗糙、内应力大等问题，从而影响了流体经过叶片的顺畅性，进而降低了叶轮的使用寿命和离心泵的效率。而由于激光焊接方法具有热影响区域小、无需填充金属材料、属于非接触式焊接、受空间限制影响小、易于用计算机控制进行高速焊接等特点，故采用激光焊接方法焊接叶轮相对于采用传统焊接方法焊接叶轮具有焊接质量好、熔深大、焊接牢固、热输入量低、工件变形小、焊接效率高、焊缝成型美观，便于实现自动化生产等优点。具体地，采用激光焊接方法焊接叶轮时，可通过计算机控制精确地指定焊接轨迹，从而可以实现叶片空间位置的精确焊接。

然而，现有的叶轮激光焊接在具体应用中仍存在不足之处，在焊接叶轮叶片与叶轮下盖板时，需要对叶轮叶片和叶轮下盖板进行定位夹紧，但目前的叶轮夹紧定位装置装夹复杂，效率低下，焊接精度难以保证，废品率高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的叶轮夹紧定位装置装夹复杂，效率低下，焊接精度难以保证的问题，提供一种叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种叶轮夹紧定位装置，包括支承组件、工件定位组件和压紧组件；

所述支承组件用于支撑所述工件定位组件和所述压紧组件；

所述工件定位组件包括叶片定位件和设于所述叶片定位件上的下盖板定位件，所述叶片定位件用于定位和支撑叶轮叶片；所述下盖板定位件用于定位支撑于所述叶轮叶片上的叶轮下盖板；

可选地，还包括顶升组件，所述压紧组件用于压紧定位在所述工件定位组件上的所述叶轮叶片和所述叶轮下盖板；

所述顶升组件包括顶升杆，所述顶升杆用于顶起加工后的所述叶轮叶片和所述叶轮下盖板。

可选地，所述工件定位组件还包括定位支承件；

所述定位支承件设于所述下盖板定位件的底部并用于连接所述支承组件；

所述叶片定位件上设有用于定位叶片的第一仿形槽以及供所述顶升杆穿过的第一通孔；

所述定位支承件上设有与所述第一通孔连通并供所述顶升杆穿过的第二通孔；

所述下盖板定位件上设有第一避让槽；所述第一避让槽用于避让定位于所述叶片定位件上的所述叶轮叶片；

所述叶轮下盖板套设于所述下盖板定位件上。

可选地，所述第一通孔和所述第二通孔均设为多个，所述第一通孔和所述第二通孔一一对应；所述第一通孔设于所述第一仿形槽的槽壁上，一个所述第一仿形槽对应设置一个所述第一通孔。

可选地，所述工件定位组件还包括定位销；所述叶片定位件上设有第一销孔，所述下盖板定位件上设有第二销孔，所述定位支承件上设有第三销孔；所述定位销的一端插入所述第一销孔，另一端依次插入所述第二销孔和所述第三销孔。

可选地，所述顶升组件还包括顶升板和驱动所述顶升板上下运动的第一驱动件，所述顶升杆设于所述顶升板上。

可选地，所述压紧组件包括下盖板压板、压紧件和第二驱动件，所述下盖板压板用于压紧所述叶轮下盖板；所述下盖板压板上设有用于避让焊接叶轮的激光的第二避让槽；所述压紧件设于所述第二驱动件的输出端，并能在所述第二驱动件驱动下压紧所述下盖板压板。

可选地，所述压紧件和所述第二驱动件设为多组并沿所述下盖板压板的周向分布；

所述第二驱动件为转角气缸，所述压紧件设于所述转角气缸的输出端。

可选地，所述支承组件上设有定位杆，所述下盖板压板上设有与所述定位杆配合的定位槽。

可选地，所述支承组件包括底板和设于所述底板上的第一支承件，所述工件定位组件设于所述第一支承件上，所述压紧组件和所述顶升组件分别设于所述底板上。

另一方面，本实用新型还提供了一种激光焊接装置，包括如上所述的叶轮夹紧定位装置和用于焊接工件的激光头。

本实用新型实施例提供的叶轮夹紧定位装置和激光焊接装置，结构简单易操作，通过工件定位组件将叶轮叶片和叶轮下盖板进行定位，定位精度高，定位方便，通过压紧组件方便将待加工件进行固定，提高加工过程的稳定性，进一步提高了加工的精度，通过工件定位组件和压紧组件的配合使用，提高了装夹的效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的叶轮夹紧定位装置的结构示意图；

图2为图1的叶轮夹紧定位装置的爆炸图；

图3为图1的叶轮夹紧定位装置的剖视图；

图4为图1中工件定位组件的爆炸图；

图5为图1中顶升组件的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、支承组件；11、底板；12、第一支承件；

2、工件定位组件；21、下盖板定位件；211、第一避让槽；22、叶片定位件；221、第一仿形槽；222、第一通孔；23、定位支承件；231、第二通孔；24、定位销；

3、压紧组件；31、下盖板压板；311、第二避让槽；312、定位槽；32、压紧件；33、第二驱动件；34、定位杆；35、气缸固定座；

4、顶升组件；41、顶升杆；42、顶升板；43、第一驱动件；

5、叶轮叶片；6、叶轮下盖板。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供的一种叶轮夹紧定位装置，包括支承组件1、工件定位组件2和压紧组件3；

支承组件1用于支撑工件定位组件2、压紧组件3和顶升组件4；

工件定位组件2包括叶片定位件22和设于叶片定位件22上的下盖板定位件21，叶片定位件22用于定位和支撑叶轮叶片5；下盖板定位件21用于定位支撑于叶轮叶片5上的叶轮下盖板6；

压紧组件3用于压紧定位在工件定位组件2上的叶轮叶片5和叶轮下盖板6；

在一实施例中，如图1-3所示，叶轮夹紧定位装置还包括顶升组件4，顶升组件4包括顶升杆41，顶升杆41用于顶起加工后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6。通过顶升组件4将加工后的成品顶起，方便取料，提高了生产效率。

本实用新型的叶轮夹紧定位装置，适用于叶轮叶片与叶轮下盖板的装夹定位。

使用时，将叶轮叶片5放在叶片定位件22上进行定位支撑，将叶轮下盖板6定位在下盖板定位件21上并由叶轮叶片5支撑，然后通过压紧组件3将叶轮下盖板6压紧于叶轮叶片5上，以便激光将叶轮下盖板6与叶轮叶片5焊接在一起。其中，叶轮下盖板6上具有凸缘，凸缘上具有通孔(此为叶轮下盖板本身具有的结构)，在定位叶轮下盖板6时，叶轮下盖板6通过其上的孔位套设在下盖板定位件21上。当叶轮叶片5和叶轮下盖板6焊接在一起后，压紧组件3松开叶轮下盖板6，通过顶升组件4将焊接后的轮叶片5和叶轮下盖板6直接顶起拿走即可。

本实用新型实施例提供的叶轮夹紧定位装置，结构简单易操作，通过工件定位组件2将叶轮叶片5和叶轮下盖板6进行定位，定位精度高，定位方便，通过压紧组件3方便将待加工件进行固定，提高加工过程的稳定性，进一步提高了加工的精度，通过工件定位组件2和压紧组件3的配合使用，提高了装夹的效率。

在一实施例中，如图3和图4所示，工件定位组件2还包括定位支承件23；

定位支承件23设于下盖板定位件21的底部并用于连接支承组件1；

叶片定位件22上设有用于定位叶片的第一仿形槽221以及供顶升杆41穿过的第一通孔222；

定位支承件23上设有与第一通孔222连通并供顶升杆41穿过的第二通孔231；

下盖板定位件21上设有第一避让槽211；第一避让槽211用于避让定位于叶片定位件22上的叶轮叶片5；

叶轮下盖板6套设于下盖板定位件21上。

通过在下盖板定位件21上设置第一避让槽211，使得叶轮叶片5不会与下盖板定位件21发生干涉。

在对叶轮叶片5和叶轮下盖板6进行定位时，将叶轮叶片5放在第一仿形槽221内，将叶轮下盖板6通过其自身的孔位套设在下盖板定位件21上进行定位并有叶轮叶片5进行支撑，最后通过压紧组件3将叶轮下盖板6压紧在叶轮叶片5上，使得叶轮下盖板6与叶轮叶片5贴合紧密，以便于激光将叶轮下盖板6与叶轮叶片5焊接在一起。当叶轮下盖板6与叶轮叶片5焊接在一起后，压紧组件3松开叶轮下盖板6，顶升组件4中的顶升杆41穿过第二通孔231和第一通孔222将焊接好的叶轮下盖板6与叶轮叶片5直接顶起，以便下料。

具体地，第一仿形槽221的深度即叶片定位件22的厚度低于叶轮叶片5的最小高度，第一仿形槽221设有倒角，以便于叶轮叶片5插入定位，第一仿形槽221的两端部的槽宽度较大，为叶轮叶片5的端部提供靠面定位。

较优地，下盖板定位件21上设有圆角，起到导向的作用，以便于安装定位叶轮下盖板6。

其中，工件定位组件2也可以为一个零部件，即下盖板定位件21、叶片定位件22和定位支承件23一体成型为一个零件，本实用新型在此不做限制。

在一实施例中，如图4所示，第一通孔222和第二通孔231均设为多个，第一通孔222和第二通孔231一一对应。其中每一顶升杆41依次穿过对应的第二通孔231和第一通孔222，顶升杆41将焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6顶出，此种设计使得顶起受力均匀。

较优地，第一通孔222设于第一仿形槽221的槽壁上，一个第一仿形槽221对应设置一个第一通孔222。此种设计，使得顶升杆41直接作用于叶轮叶片5上，以便于将焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6顶出。

在一实施例中，如图4所示，工件定位组件2还包括定位销24；叶片定位件22上设有第一销孔(未示出)，下盖板定位件21上设有第二销孔(未示出)，定位支承件23上设有第三销孔(未示出)；定位销24的一端插入第一销孔，另一端依次插入第二销孔和第三销孔，实现下盖板定位件21和叶片定位件22的定位。通过设置定位销24，便于安装下盖板定位件21和叶片定位件22，同时防止下盖板定位件21相对于叶片定位件22、叶片定位件22相对于定位支承件23发生偏移，提高定位精度。

具体地，螺栓依次穿过下盖板定位件21、叶片定位件22和定位支承件23将三者进行固定。

在一实施例中，如图5所示，顶升组件4还包括顶升板42和驱动顶升板42上下运动的第一驱动件43，顶升杆41设于顶升板42上。通过第一驱动件43驱动顶升板42上下运动从而带动顶升杆41上下运动，以便顶出焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6。

较优地，顶升杆41的端部设有防刮层，防刮层采用柔性材料，以防在顶起叶轮成品时刮伤叶轮。

在一实施例中，如图5所示，第一驱动件43为推杆气缸。顶升板42设于推杆气缸的活塞杆上，当活塞杆伸出时，带动顶升杆41上升顶起焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6，当活塞杆收缩时，带动顶升杆41下降进行复位。结构简单，响应快。

在一实施例中，如图1和图2所示，压紧组件3包括下盖板压板31、压紧件32和第二驱动件33，下盖板压板31用于压紧叶轮下盖板6；下盖板压板31上设有用于避让焊接叶轮的激光的第二避让槽311；压紧件32设于第二驱动件33的输出端，并能在第二驱动件33驱动下压紧下盖板压板31。当叶轮下盖板6套在下盖板定位件21上定位并被叶轮叶片5支撑后，将上盖板压板31压于叶轮下盖板6上，第二驱动件33驱动压紧件32压紧叶轮下盖板6，使得叶轮下盖板6与叶轮叶片5贴合紧密，以便于激光将叶轮下盖板6与叶轮叶片5焊接在一起。

较优地，第二避让槽311上设有倒角，使得焊接时保护气不会受到阻碍，提高焊接精度。

焊接时，激光将叶轮下盖板6对应有叶轮叶片5的部位融穿，使得叶轮叶片5与叶轮下盖板6接触的部位融化，以将叶轮叶片5与叶轮下盖板6焊接，从而使得叶轮下盖板6与叶轮叶片5焊接在一起。具体地，第二避让槽311的形状仿形于叶轮叶片5的形状，在避让用于焊接的激光的同时充分地利用下盖板压板31。

在一实施例中，如图1所示，压紧件32和第二驱动件33设为多组并沿下盖板压板31的周向分布；使得在压紧下盖板压板31时受力均匀。

第二驱动件33为转角气缸，压紧件32设于转角气缸的输出端。其中转角气缸为本领域技术人员所熟知的驱动元件，故其原理和具体结构在此不做赘述，在压紧下盖板压板31时，转角气缸的活塞杆带动其上的压紧件32旋转至下盖板压板31的上方并驱动其下降至压紧下盖板压板31，当需要松开下盖板压板31时，转角气缸的活塞杆带动其上的压紧件32上升远离下盖板压板31，并驱动其旋转至下盖板压板31的一侧以避开下盖板压板31，以便于顶升组件4将焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6顶起下料。

当然，也可以先将下盖板压板31取下后再将焊接好后的叶轮叶片5和叶轮下盖板6顶起。

在一实施例中，如图1和图2所示，支承组件1上设有定位杆34，下盖板压板31上设有与定位杆34配合的定位槽312。当下盖板压板31压于叶轮下盖板6上时，可以通过定位杆34与定位槽312的配合定位，使得每次在放置叶轮下盖板6时能放置在同一位置上，便于安装，也有利于提高焊接精度。

在一实施例中，如图1和图2所示，支承组件1包括底板11和设于底板11上的第一支承件12，工件定位组件2设于第一支承件12上，压紧组件3和顶升组件4分别设于底板11上。

具体地，第一支承件12具有容纳腔，定位支承件23设于第一支承件12上，顶升组件4位于第一支承件12的容纳腔内，压紧组件3均匀分布于第一支承件12的外侧，结构紧凑易于装拆。

具体地，在上盖板压板31设置得较高的情况下，为了使得压紧组件3能正常工作，压紧组件3还包括设于底板11上的气缸固定座35，第二驱动件33设于气缸固定座35上。

另一方面，本实用新型还提供了一种激光焊接装置，包括如上的叶轮夹紧定位装置和用于焊接工件的激光头。待叶轮夹紧定位装置将工件夹紧定位后，通过激光焊接装置中的激光头将工件进行激光焊接。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种叶轮夹紧定位装置，其特征在于，包括支承组件、工件定位组件和压紧组件；

所述支承组件用于支撑所述工件定位组件和所述压紧组件；

所述压紧组件用于压紧定位在所述工件定位组件上的所述叶轮叶片和所述叶轮下盖板。

2.根据权利要求1所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，还包括顶升组件，所述顶升组件包括顶升杆，所述顶升杆用于顶起加工后的所述叶轮叶片和所述叶轮下盖板。

3.根据权利要求2所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述工件定位组件还包括定位支承件；

所述叶轮下盖板套设于所述下盖板定位件上。

4.根据权利要求3所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔均设为多个，所述第一通孔和所述第二通孔一一对应；所述第一通孔设于所述第一仿形槽的槽壁上，一个所述第一仿形槽对应设置一个所述第一通孔。

5.根据权利要求3所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述工件定位组件还包括定位销；所述叶片定位件上设有第一销孔，所述下盖板定位件上设有第二销孔，所述定位支承件上设有第三销孔；所述定位销的一端插入所述第一销孔，另一端依次插入所述第二销孔和所述第三销孔。

6.根据权利要求2所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述顶升组件还包括顶升板和驱动所述顶升板上下运动的第一驱动件，所述顶升杆设于所述顶升板上。

7.根据权利要求2所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述压紧组件包括下盖板压板、压紧件和第二驱动件，所述下盖板压板用于压紧所述叶轮下盖板；所述下盖板压板上设有用于避让焊接叶轮的激光的第二避让槽；所述压紧件设于所述第二驱动件的输出端，并能在所述第二驱动件驱动下压紧所述下盖板压板。

8.根据权利要求7所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述压紧件和所述第二驱动件设为多组并沿所述下盖板压板的周向分布；

9.根据权利要求8所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述支承组件上设有定位杆，所述下盖板压板上设有与所述定位杆配合的定位槽。

10.根据权利要求2所述的叶轮夹紧定位装置，其特征在于，所述支承组件包括底板和设于所述底板上的第一支承件，所述工件定位组件设于所述第一支承件上，所述压紧组件和所述顶升组件分别设于所述底板上。

11.一种激光焊接装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的叶轮夹紧定位装置和用于焊接工件的激光头。