CN213672405U - 用于板件焊接的对拼间隙控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置，包括定位销（1）、固定平台（2）、底座（3）、升降控制器（4）和平移组件；平移组件包括装在底座上的平移驱动机构及与平移驱动机构活动连接的平移支架（51），升降控制器装在平移支架上并与平移支架同步平移；固定平台装在升降控制器上，定位销装在固定平台上，固定平台平行设在两块待焊接板件（6）下方，定位销位于对拼间隙正下方，使定位销能通过升降控制器上升并匹配插入在两块待焊接板件的对拼间隙内，通过平移组件沿对拼间隙的长度方向平移。本实用新型通过能平移和升降的定位销严格控制两块待焊接板件之间的对拼间隙，确保了激光填丝焊接铝硅镀层热成形钢的焊接效率和质量。

Description

用于板件焊接的对拼间隙控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种焊接设备，尤其涉及一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置。

背景技术

板件在采用激光填丝焊接时，对拼间隙需要保持一定的宽度，例如铝硅镀层热成形钢在进行激光填丝焊接时，对于待焊接板件的焊前装配间隙有严格要求，且对拼间隙确定后，其误差应当控制在±0.02mm内。在实际焊接作业前，通常采用大吸力电磁铁吸附固定待焊接板件，能保证焊前冷台下的板件对拼间隙的精度。但在激光焊接开始后，由于焊缝金属由液态凝固为固态和温度降低的物理过程，导致焊缝凝固后对焊缝两侧的板材存在较大的拉伸作用，且这个拉伸力常常会超过电磁铁对板件的吸附力。随着焊接作业的焊缝越长，剩余未焊接部分的对拼间隙在拉伸力作用下进一步收缩。

当铝硅镀层热成形钢的激光填丝焊接长度超过150mm以上时，剩余未焊接部分就会发生间隙变窄现象，且变窄幅度可超过0.1mm，远大于误差小于0.02mm的要求。虽然相对误差较大，但仍无法通过肉眼察觉，需要通过精确测量检测未焊接部分的间隙变化情况，且检测过程中需要停止焊接作业，极大的影响了焊接作业的效率和质量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置，通过能平移和升降的定位销严格控制两块待焊接板件之间的对拼间隙，确保了激光填丝焊接铝硅镀层热成形钢的焊接效率和质量。

本实用新型是这样实现的：

一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置，包括定位销、固定平台、底座、升降控制器和平移组件；平移组件包括固定安装在底座上的平移驱动机构以及与平移驱动机构活动连接的平移支架，升降控制器安装在平移支架上并与平移支架同步平移；固定平台固定安装在升降控制器上，定位销固定安装在固定平台上，固定平台平行设置在两块待焊接板件的下方，定位销位于两块待焊接板件对拼间隙的正下方，使定位销能通过升降控制器上升并匹配插入在两块待焊接板件的对拼间隙内，且通过平移组件沿两块待焊接板件的对拼间隙的长度方向平移。

所述的平移驱动机构包括驱动电机和驱动杆，驱动杆的一端连接至驱动电机的输出轴，驱动杆安装在底座上，且驱动杆通过卡齿与平移支架底部的齿槽匹配连接。

所述的平移支架的长度方向与两块待焊接板件之间对拼间隙的长度方向平行。

所述的平移驱动机构还包括支撑杆，支撑杆安装在底座上，一根或若干根支撑杆支撑在平移支架的底部。

所述的固定平台与平移支架之间设有升降导轨，一对升降导轨纵向设置在升降控制器的两侧。

所述的焊缝长度超过200mm时，定位销与激光束的间距为50-150mm，且定位销能通过平移组件与激光束沿对拼间隙同步移动。

所述的焊缝长度为150-200mm时，定位销设置在两块待焊接板件的尾端，且定位销与激光束之间的最小间距不小于50mm。

所述的定位销的厚度与两块待焊接板件之间的对拼间隙的误差不超过±0.02mm。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型由于设有升降控制器，能稳定控制定位销上升插入在两块待焊接板件之间的对拼间隙内，用于防止焊缝冷缩时产生拉伸力而导致两块待焊接板件的对拼间隙收窄的问题，有利于提高激光填丝焊接铝硅镀层热成形钢的焊接效率和焊接质量，大大降低了产品报废率。

2、本实用新型由于设有升降控制器，能稳定控制定位销在合适的时机下降并脱离两块待焊接板件之间的对拼间隙，定位销的及时收回确保了焊接的持续性，实现顺利焊接，提高材料利用率，从而保证了焊接的质量和效率。

3、本实用新型由于设有平移组件，能稳定控制定位销与激光束沿对拼间隙同步平移，通过定位销与激光束合适的间距控制有效克服焊缝凝固冷缩产生的拉伸力，始终保持对拼间隙的精确控制，从而保证焊缝宽度的一致性。

本实用新型通过上升插入在对拼间隙内并能与激光束同步平移的定位销精确、严格地控制两块待焊接板件之间的对拼间隙，并在恰当的时间节点控制定位销做升降或直线平移动作，有效避免了焊缝由热态向冷态转变时的收缩导致焊接间隙变窄的问题，保证了激光填丝焊接铝硅镀层热成形钢的焊接效率和质量。

附图说明

图1是本实用新型用于板件焊接的对拼间隙控制装置的主视图；

图2是本实用新型用于板件焊接的对拼间隙控制装置中平移组件的俯视图。

图中，1定位销，2固定平台，3底座，4升降控制器，41升降导轨，51平移支架，52驱动电机，53驱动杆，54支撑杆，6待焊接板件，7激光束，8电磁铁，9焊接平台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1，一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置，包括定位销1、固定平台2、底座3、升降控制器4和平移组件；请参见附图2，平移组件包括固定安装在底座3上的平移驱动机构以及与平移驱动机构活动连接的平移支架51，平移支架51在平移驱动机构的驱动下做直线平移动作，升降控制器4安装在平移支架51上并与平移支架51同步平移；固定平台2固定安装在升降控制器4上，定位销1固定安装在固定平台2上，固定平台2平行设置在两块待焊接板件6的下方，定位销1位于两块待焊接板件6对拼间隙的正下方，使定位销1能通过升降控制器4上升并匹配插入在两块待焊接板件6的对拼间隙内，且通过平移组件沿两块待焊接板件6的对拼间隙的长度方向平移。

所述的平移驱动机构包括驱动电机52和驱动杆53，驱动杆53的一端连接至驱动电机52的输出轴，驱动杆53安装在底座3上，且驱动杆53通过卡齿与平移支架51底部的齿槽匹配连接。当驱动电机52带动驱动杆53正向转动时，平移支架51底部的齿槽呈直线分布，驱动杆53通过啮合的卡齿和齿槽的配合推动平移支架51做向前的直线运动，使定位销1能与激光束7同步移动。反之，驱动电机52带动驱动杆53反向转动时，平移支架51做向后的直线运动，使定位销1复位，便于下次使用。

优选的，平移驱动机构也可采用其他结构形式，使其能实现平移支架51的稳定平移即可。

所述的平移支架51的长度方向与两块待焊接板件6之间对拼间隙的长度方向平行，以确保平移支架51带动定位销1沿对拼间隙平移。

所述的平移驱动机构还包括支撑杆54，支撑杆54安装在底座3上，一根或若干根支撑杆54支撑在平移支架51的底部，确保平移支架51在移动过程中保持平稳。优选的，可根据平移支架51的长度安装合适数量的支撑杆54。

所述的固定平台2与平移支架51之间设有升降导轨41，一对升降导轨41纵向设置在升降控制器4的两侧，固定平台2可采用滑块的方式与升降导轨41的滑轨进行匹配连接和限位，实现升降导轨41对升降的固定平台2的导向，确保固定平台2的稳定升降。

所述的焊缝长度超过200mm时，定位销1与激光束7的间距为50-150mm，且定位销1能通过平移组件与激光束7沿对拼间隙同步移动，能在焊接过程中有效控制两块待焊接板件6之间对拼间隙，当定位销1移动至待焊接板件6的端部且与激光束7的间距缩小至50mm时，定位销1通过升降控制器4下降，以确保激光束7的持续激光焊接。

所述的焊缝长度为150-200mm时，定位销1设置在两块待焊接板件6的尾端，且定位销1与激光束7之间的最小间距不小于50mm，此时定位销1固定不平移，激光束7沿对拼间隙向定位销1方向平移，当激光束7从头端焊接至距离尾端的定位销1小于50mm时，定位销1通过升降控制器4下降，以确保激光束7的持续激光焊接。

优选的，定位销1可通过红外线传感器等现有技术的测距仪器对其与激光束7之间的距离进行监测，将红外线传感器的输出端连接至升降控制器4，在定位销1与激光束7间距小于50mm时，启动升降控制器4将定位销1降下并脱离两块待焊接板件6的对拼间隙，确保激光束7的顺利、流畅、持续焊接。

所述的定位销1的厚度与两块待焊接板件6之间的对拼间隙的误差不超过±0.02mm。优选的，定位销1的厚度与两块待焊接板件6之间的对拼间隙相当，以确保对拼间隙的精确控制。

实施例1：

待焊接板件6为铝硅镀层热成形钢板，长度为180mm，采用激光填丝焊接。将两块待焊接板件6通过电磁铁8吸附在焊接平台9上，两块待焊接板件6之间的对拼间隙为0.5mm，选用厚度为0.5mm的定位销1并通过螺栓固定安装在固定平台2上。

将本实用新型对拼间隙控制装置置于焊接平台9的下方，使定位销1位于两块待焊接板件6对拼间隙的正下方，在一对升降导轨41的导向作用下，且固定平台2和定位销1通过升降控制器4匀速上升，使定位销1插入在对拼间隙的尾端，升降控制器4可采用液压缸及其液压伸缩杆，通过液压控制进一步确保定位销1的稳定升降。

激光束7从两块待焊接板件6对拼间隙的头端开始焊接，当激光束7沿对拼间隙移动至距离尾端的定位销1小于50mm时，在一对升降导轨41的导向作用下，升降控制器4液压控制固定平台2和定位销1下降，使定位销1脱离对拼间隙，在定位销1下降的同时，激光束7保持正常焊接作业直至焊接作业完成，整个焊接过程中对拼间隙始终保持0.5mm，满足小于±0.02mm误差的要求。

实施例2：

待焊接板件6为铝硅镀层热成形钢板，长度为500mm，采用激光填丝焊接。将两块待焊接板件6通过电磁铁8吸附在焊接平台9上，两块待焊接板件6之间的对拼间隙为1mm，选用厚度为1mm的定位销1并通过螺栓固定安装在固定平台2上。

将本实用新型对拼间隙控制装置置于焊接平台9的下方，使定位销1位于两块待焊接板件6对拼间隙的正下方，在一对升降导轨41的导向作用下，固定平台2和定位销1通过升降控制器4上升，使定位销1插入在对拼间隙内并与对拼间隙的头端距离150mm，升降控制器4可采用液压缸及其液压伸缩杆，通过液压控制确保定位销1的稳定升降。

激光束7从两块待焊接板件6对拼间隙的头端开始焊接时，驱动电机52同步启动并带动驱动杆53转动，在驱动杆53端部的卡齿与平移支架51底部的齿槽的配合下，平移支架51向前平移并带动升降控制器4、固定平台2和定位销1沿对拼间隙向尾端同步移动。平移支架51通过驱动杆53和两根支撑杆54起到稳定支撑和定位的作用，通过对驱动电机52的输出功率的控制，将定位销1的移动速度与激光束7的移动速度保持一致，确保定位销1始终在激光束7前方150mm距离处直至定位销1移动至对拼间隙的尾端。

定位销1不再移动，激光束7继续前行执行激光焊接作业，当沿对拼间隙移动至距离尾端的定位销1小于50mm时，在一对升降导轨41的导向作用下，升降控制器4液压控制固定平台2和定位销1下降，使定位销1脱离对拼间隙，在定位销1下降的同时，激光束7保持正常焊接作业直至焊接作业完成，整个焊接过程中对拼间隙始终保持1mm，满足小于±0.02mm误差的要求。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于板件焊接的对拼间隙控制装置，其特征是：包括定位销（1）、固定平台（2）、底座（3）、升降控制器（4）和平移组件；平移组件包括固定安装在底座（3）上的平移驱动机构以及与平移驱动机构活动连接的平移支架（51），升降控制器（4）安装在平移支架（51）上并与平移支架（51）同步平移；固定平台（2）固定安装在升降控制器（4）上，定位销（1）固定安装在固定平台（2）上，固定平台（2）平行设置在两块待焊接板件（6）的下方，定位销（1）位于两块待焊接板件（6）对拼间隙的正下方，使定位销（1）能通过升降控制器（4）上升并匹配插入在两块待焊接板件（6）的对拼间隙内，且通过平移组件沿两块待焊接板件（6）的对拼间隙的长度方向平移。

2.根据权利要求1所述的用于板件焊接的对拼间隙控制装置，其特征是：所述的平移驱动机构包括驱动电机（52）和驱动杆（53），驱动杆（53）的一端连接至驱动电机（52）的输出轴，驱动杆（53）安装在底座（3）上，且驱动杆（53）通过卡齿与平移支架（51）底部的齿槽匹配连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于板件焊接的对拼间隙控制装置，其特征是：所述的平移支架（51）的长度方向与两块待焊接板件（6）之间对拼间隙的长度方向平行。

4.根据权利要求1或2所述的用于板件焊接的对拼间隙控制装置，其特征是：所述的平移驱动机构还包括支撑杆（54），支撑杆（54）安装在底座（3）上，一根或若干根支撑杆（54）支撑在平移支架（51）的底部。

5.根据权利要求1所述的用于板件焊接的对拼间隙控制装置，其特征是：所述的固定平台（2）与平移支架（51）之间设有升降导轨（41），一对升降导轨（41）纵向设置在升降控制器（4）的两侧。

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