[發明專利]一種圓柱形壓縮機殼體與泵體穿透焊接系統及方法

在審

• 申請號: 201710965109.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107552957A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 王仁亮
• 申請（專利權）人: 廣州市艾派克智能激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/50;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種用于圓形殼體與泵體之間的激光焊接系統(結構)及方法。

背景技術

在工業生產空調壓縮機時，需將圓柱形殼體與泵體進行穩固裝配，傳統采用傳統的裝配方式為，首先在成型好的殼體上使用沖床打孔，然后將泵體放置在殼體里面，通過人工對準孔位；最后采用二氧化碳保護焊進行殼體與泵體的填充焊接以完成裝配。然而，由于殼體材料硬度大、材料厚，刀具容易磨損甚至斷裂，因而更換周期頻繁，導致整個工序繁瑣、費用高而且殼體次品率高，精度難以得到有效保證，經常需要二次處理，會極大地制約生產效率。另外，還存在沖壓殼體易導致變形、裝夾工序繁瑣、靈活性差等缺點。因此，尋找一種精度更高、實用性更強、操作更簡易的加工方式將是業界亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、操作方便、加工精度高、不易造成殼體變形、生產成本更低的圓柱形壓縮機殼體與泵體穿透焊接系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種圓柱形壓縮機殼體與泵體穿透焊接系統，包括有激光焊接頭、殼體固定裝置及泵體固定裝置，其特征在于：所述殼體固定裝置為高精度分度旋轉張緊夾具，旋轉張緊夾具包括有步進電機和張緊機構，

張緊機構，用于實現收縮與張緊動作，壓縮機的圓柱形殼體套于張緊機構上，通過張緊機構漲開以實現對殼體的緊固；激光焊接頭懸于張緊機構的上方，并與固定后的殼體待焊接部位對齊；

步進電機，作為旋轉動力提供機構，其傳動軸連接張緊機構，通過步進電機的工作實現張緊機構帶動殼體同步旋轉；

所述泵體固定裝置包括有可進行三維移動的卡盤，泵體通過卡盤卡緊，固定后的泵體通過卡盤的移動實現與殼體同軸心對齊；

在卡盤的旁邊設有用于檢測泵體與殼體位置偏差的CCD相機，在CCD相機的邊上設有LED調節燈。

進一步地，所述張緊機構通過一連接環與步進電機連接形成旋轉結構，而張緊機構包括有氣閥、內漲裝置和若干根漲套，內漲裝置安裝于一中心套中，并從中心套中伸出與漲套連接，各漲套均勻布置于中心套的外圍且與中心套平行；在中心套內設置有無桿氣缸，氣閥通過進氣通道和出氣通道與無桿氣缸對接形成氣動張緊驅動結構，通過氣閥使無桿氣缸推動內漲裝置張開，內漲裝置推動漲套朝外張開以張緊固定殼體。

進一步地，所述中心套通過一后座盤安裝固定并與氣閥連接。

進一步地，卡盤安裝于一Y軸移動系統上形成豎直升降移動結構，Y軸移動系統整體安裝于一X軸移動系統上形成水平橫向移動結構，而X軸移動系統整體跨裝于Z軸移動系統上形成水平進退移動結構，Z軸移動系統則安裝于一機架上；所述卡盤上設有若干用于卡緊泵體的卡爪。

進一步地，CCD相機與LED調節燈為上下對齊結構，兩者共同安裝于同一支架上，且兩者一起朝向被固定殼體的中心軸，通過CCD相機及LED調節燈配合檢測殼體位置偏差，然后通過卡盤的移動來修正位置。

進一步地，在張緊機構上安裝有用于檢測殼體的傳感裝置，在檢測到殼體裝入后才會啟動內漲裝置使漲套張緊殼體。

優選地，所述漲套的外表面為圓弧面，圓弧面為不易損傷殼體的內壁；漲套共設置有四個，均勻排布于中心套的外圍，相鄰的漲套構成90度夾角，這樣能產生均勻的張力，確保殼體不會產生變形。

一種基于前述圓柱形壓縮機殼體與泵體穿透焊接系統的焊接方法，其特征在于：按以下步驟進行，

1)成型好的圓柱殼體通過配套機械手移至旋轉漲緊夾具上；

2)傳感裝置感應到殼體到位后,電磁閥啟動無桿氣缸動作，通過內漲裝置，將漲套頂起漲緊于殼體的內壁處，殼體固定定位的同軸度為±0.02mm，旋轉定位精度為±0.3°；

3)泵體安裝在卡盤的卡爪上，通過由CCD相機及LED調節燈構成的視覺系統檢測殼體位置偏差，然后通過X軸移動系統和Y軸移動系統調整泵體的位置，確保泵體與殼體同軸心；

4)通過Z軸移動系統，帶動泵體往前運動安裝至殼體的對應位置，以確保裝配精度；

5)經調校后的激光焊接頭垂直于殼體的待加工表面位置，焊接過程中，旋轉漲緊夾具帶動殼體勻速轉動360度，通過激光焊接頭發射高能激光光束，使圓柱形殼體和泵體瞬間融化結合成一體；

6)焊接完成后旋轉漲緊夾具返回原點，通過配套機械手自動下料。