一種圓形管件相貫線激光焊接裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于激光加工設備領域，用于相交管材相貫線焊縫自動焊接。
【背景技術】
[0002]隨著激光焊接技術的普遍使用，用于兩相交薄壁管材間的焊接結構越來越多的出現，由于對焊接外觀質量、密封性要求高，采用手動焊接方式難以達到焊接的要求。一般的機械手臂焊接需要復雜的工裝與運動軌跡，繁瑣的點校對，以及多段焊縫拼接。
【發明內容】
[0003]針對以上問題，本發明的目的在于提供一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，是通過使用變位機及專用的夾具設計來實現簡單的回轉運動進行連續焊接。
[0004]本發明的技術方案是通過以下方式實現的:一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，由相貫線焊接夾具、焊接工件、激光加工工作頭、回轉運動的變位機、點焊焊接夾具組成，所述的相貫線焊接夾具具有一個旋轉軸，一個工件安裝孔，一個具有內螺紋孔的壓塊，一付外螺紋螺紋副，一個固定所述螺紋副的固定塊，固定塊通過螺釘固定在相貫線焊接夾具上；焊接工件I裝配在工件安裝孔內，壓塊由螺紋副鎖死焊接工件，使焊接工件I與相貫線焊接夾具為一體，其特征在于:所述的變位機安裝在旋轉軸上可進行全周旋轉，激光加工工作頭設在相貫線焊接夾具的上方輸出激光，變位機帶動相貫線焊接夾具使焊接工件II與焊接工件I上的相貫線完成360°的連續焊接加工。
[0005]所述的相貫線焊接夾具中旋轉軸的中線與所述的工件安裝孔的中線成夾角Θ，交于點A ;焊接工件II與焊接工件I的相貫面與焊接管件中線所成角度為90° -Θ ;相貫面的中心為點A’，焊接工件I固定于工件安裝孔后點A與點A’重合。
[0006]所述的相貫線焊接夾具的工件安裝面上有一參考刻線與焊接工件I上的刻線II相對應，使旋轉軸與相貫面垂直。
[0007]所述的相貫線焊接夾具，激光加工頭，變位機點焊焊接夾具組成點焊與連續焊雙工位:工位I完成點焊固定兩個點使焊接工件I焊接工件II通過點連接為一體，然后在工位II進行連續焊接加工，完成無縫連續的相貫線焊接。
[0008]所述的旋轉軸是獨立結構，可與不同夾角、大小工件安裝孔的相貫線焊接夾具配合構成多種規格相貫線焊接夾具，能完成不同規格角度的圓形管件相貫線焊接。
[0009]本發明，為圓形管件相貫線焊接提供了一種高效率高質量低成本的解決方式，適用于圓與圓弧形相貫線精密管件的焊接，保證了加工質量與焊接效率，節約了加工成本。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011]圖2相貫線焊接夾具三維圖。
[0012]圖3為相貫線焊接夾具剖面圖。
[0013]圖4為焊接工件示意圖。
[0014]圖5為圖4的D-D剖視圖。
[0015]圖6為相貫線焊接裝置示意圖。
[0016]圖7為點焊工位示意圖。
[0017]圖8為連續焊工位不意圖。
[0018]圖中:1旋轉軸、2相貫線焊接夾具、3固定塊、4螺釘、5螺紋副、6壓塊、7工件安裝孔、8參考刻線、9旋轉軸中線、10工件安裝孔中線、11焊接工件1、12相貫面、13焊接工件
I1、14刻線1、15刻線I1、16激光加工工作頭、17激光、18相貫線、19變位機、20點焊焊接夾具。
【具體實施方式】
[0019]由圖1、圖2、圖3知，一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，由相貫線焊接夾具2、焊接工件11、激光加工工作頭16、回轉運動的變位機19、點焊焊接夾具20組成，所述的相貫線焊接夾具具有一個旋轉軸1，一個工件安裝孔7，一個具有內螺紋孔的壓塊6，一付具有外螺紋的螺紋副5，一個固定所述螺紋副5的固定塊3，固定塊3通過螺釘4固定在相貫線焊接夾具2上；焊接工件I 11裝配在工件安裝孔7內，壓塊6由螺紋副5鎖死焊接工件I 11，使焊接工件I 11與相貫線焊接夾具2為一體，焊接工件II 13與焊接工件I 11的相貫面12重合，所述的旋轉軸I安裝在變位機19上可進行全周旋轉，激光加工工作頭16設在相貫線焊接夾具2的上方輸出激光17，變位機19帶動相貫線焊接夾具2使焊接工件II 13與焊接工件I 11上的相貫線18完成360°的連續焊接加工。所述的相貫線焊接夾具2中旋轉軸中線9與所述的工件安裝孔7的中線10成夾角Θ，交于點A。所述的相貫線焊接夾具2的工件安裝面上有一安裝參考刻線8與焊接工件I 11上的刻線15相對應，使旋轉軸I與相貫面12垂直。所述的旋轉軸I是獨立結構，可與不同夾角、大小工件安裝孔的相貫線焊接夾具2配合構成多種規格相貫線焊接夾具，能完成不同規格角度的圓形管件相貫線焊接。
[0020]由圖4、圖5知，是焊接工件示意圖。焊接工件II 13與焊接工件I 11的相貫面12與焊接管件中線11-1所成角度為90° -Θ ;相貫面12的中心為點A’，焊接工件I 11固定于工件安裝孔7后點A與點A’重合。裝配時，將工件上刻線II 15與參考刻線8對齊，刻線I 14與刻線II 15對齊。鎖緊壓塊6，定位焊接工件使其在旋轉中保持與相貫線焊接夾具2一致運動。
[0021]由圖6知，是相貫線焊接裝置示意圖。因旋轉軸中線9與工件安裝孔中線10成夾角Θ，焊接工件的相貫面12與焊接工件I中線11-1成90° -Θ，同時點A與A’在裝配后為同一點。保證工件裝配角度時即刻線II 15與參考刻線8對齊。可使所述的旋轉軸中線9與所述的相貫面12垂直。即旋轉軸做全周運動時，相貫線18也將以其中心點A’，做圓周運動。
[0022]由圖7、圖8知，是點焊工位和連續焊工位示意圖。所述的激光加工工作頭16，相貫線焊接夾具2，點焊焊接夾具20，變位機19組成點焊與連續焊雙工位:在工位I焊接工件I與焊接工件II按刻線I 14、刻線II 15對齊裝配，配合點焊焊接夾具20使用激光工藝進行點焊加工，一面點焊后反向點焊另一面，保證相貫線點固定。在工位II利用相貫線焊接夾具2裝配經點焊固定后的焊接工件。焊接完一周時停止輸出激光17，加工結束。此一過程為圓形管件相貫線焊接的完整步驟。
【主權項】
1.一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，由相貫線焊接夾具(2)、焊接工件(11)、激光加工工作頭(16)、回轉運動的變位機(19)、點焊焊接夾具(20)組成，所述的相貫線焊接夾具(2)具有一個旋轉軸(1)，一個工件安裝孔(7)，一個具有內螺紋孔的壓塊(6)，一付外螺紋螺紋副(5 )，一個固定所述螺紋副(5 )的固定塊(3 )，固定塊(3 )通過螺釘(4 )固定在相貫線焊接夾具(2)上；焊接工件I (11)裝配在工件安裝孔(7)內，壓塊(6)由螺紋副(5)鎖死焊接工件I (11)，使焊接工件I (11)與相貫線焊接夾具(2)為一體，其特征在于:所述的旋轉軸(I)安裝在變位機(19)上可進行全周旋轉，激光加工工作頭(16)設在相貫線焊接夾具(2)的上方輸出激光(17)，變位機(19)帶動相貫線焊接夾具(2)使焊接工件II (13)與焊接工件I (11)上的相貫線(18)完成360°的連續焊接加工。
2.根據權利要求1所述的一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，其特征在于:所述的相貫線焊接夾具(2)中旋轉軸中線(9)與所述的工件安裝孔(7)的中線(10)成夾角Θ，交于點A ;焊接工件II (13)與焊接工件I (11)的相貫面(12)與焊接工件I (11)中線11_1所成角度為90° -Θ ;相貫面的中心為點A’，焊接工件I (11)固定于工件安裝孔(7)后點A與點A’重合。
3.根據權利要求1所述的一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，其特征在于:所述的相貫線焊接夾具(2)的工件安裝面上有一參考刻線(8)與焊接工件I (11)上的刻線II (15)相對應，使旋轉軸(I)與相貫面(12)垂直。
4.根據權利要求1所述的一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，其特征在于:所述的相貫線焊接夾具(2)，激光加工工作頭(10)，變位機(19)點焊焊接夾具(20)組成點焊與連續焊雙工位:工位I完成點焊固定兩個點使焊接工件I (11)與焊接工件II (13)通過點連接為一體，然后在工位II進行連續焊接加工，完成無縫連續的相貫線焊接。
5.根據權利要求1所述的一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，其特征在于:所述的旋轉軸(I)是獨立結構，可與不同夾角、大小工件安裝孔的相貫線焊接夾具(2)配合構成多種規格相貫線焊接夾具，能完成不同規格角度的圓形管件相貫線焊接。
【專利摘要】一種圓形管件相貫線激光焊接裝置，由相貫線焊接夾具（2）、焊接工件（11）、激光加工工作頭（16）、回轉運動的變位機（19）、點焊焊接夾具（20）組成，焊接工件Ⅰ（11）裝配在工件安裝孔（7）內，壓塊（6）由螺紋副（5）鎖死焊接工件，使焊接工件Ⅰ（11）與相貫線焊接夾具（2）為一體，其特征在于：所述的旋轉軸（1）安裝在變位機（19）上可進行全周旋轉，激光加工工作頭（16）設在相貫線焊接夾具（2）的上方輸出激光（17），變位機（19）帶動相貫線焊接夾具（2）使焊接工件Ⅱ（13）與焊接工件Ⅰ（11）上的相貫線（18）完成360o的連續焊接加工。本發明，適用于圓與圓弧形相貫線精密管件的焊接。
【IPC分類】B23K26-08, B23K26-70, B23K26-282
【公開號】CN104722923
【申請號】CN201510052960
【發明人】農光壹, 俞賢民, 胡雙龍, 林學春, 林培晨
【申請人】江蘇中科四象激光科技有限公司, 中國科學院半導體研究所
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月2日