[實(shí)用新型]大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921664088.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN211276980U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范東宇;魯二敬;劉春寧;侯振國;單暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中車唐山機(jī)車車輛有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 田甜

本實(shí)用新型提供了一種大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝及系統(tǒng)，屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)置有用于與結(jié)構(gòu)件磁力吸附的磁吸座，磁吸座的頂面上設(shè)置有至少一個(gè)開口朝上的凹槽，至少一個(gè)凹槽將磁吸座分隔為至少兩個(gè)部分，各部分內(nèi)分別設(shè)置有電磁吸盤；各電磁吸盤分別通過導(dǎo)線與控制裝置電連接。大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接系統(tǒng)包括大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝、點(diǎn)固焊接裝置和激光焊接裝置。本實(shí)用新型提供的大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝及系統(tǒng)，可有效滿足激光焊接技術(shù)的高精度裝配要求，獲得低變形、高可靠性的碳鋼激光焊接接頭。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

低合金碳鋼因低成本和良好的焊接性，一直以來都是結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)制造的重要材料。然而，工業(yè)碳鋼焊接結(jié)構(gòu)件一般尺寸較大，焊后存在顯著熱變形。目前，用于大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接裝配方案主要有機(jī)械壓卡方式和真空吸盤方式。

機(jī)械壓卡方式是采用柔性卡具將結(jié)構(gòu)件機(jī)械式固定在工裝臺(tái)面上，壓卡位置與數(shù)量極大受限于結(jié)構(gòu)件尺寸與形狀，且易由壓緊力不均而發(fā)生局部翹起，難以滿足大尺寸板材激光拼焊焊縫使用要求。另外，壓卡數(shù)量的增加會(huì)極大影響激光焊接的可達(dá)性。

真空吸附方式是借助硅橡膠條輔助密封后，應(yīng)用真空泵和真空吸盤實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)件的吸附裝配。真空吸附工裝可有效保護(hù)結(jié)構(gòu)件表面狀態(tài)、易于使用且無污染，但其嚴(yán)重受限于真空吸盤，吸力小，被吸物要求表面平整、無塵，且橡膠條易于損耗。另外，真空吸附工裝成本較高，后期維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用同樣也較高。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：激光焊接技術(shù)要求焊接過程中待焊結(jié)構(gòu)件具有高精度裝配工藝條件，使用上述兩種方式進(jìn)行大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接時(shí)難以保證焊接質(zhì)量，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的未熔合現(xiàn)象，產(chǎn)品合格率較低。因此，急需探究一種適用于大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊的工裝及系統(tǒng)，以滿足焊接過程中碳鋼結(jié)構(gòu)件裝配要求，保證激光焊接頭焊接質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝及系統(tǒng)，旨在解決目前的激光焊接工裝無法滿足碳鋼結(jié)構(gòu)件裝配要求的技術(shù)問題。

一方面，提供了一種大尺寸結(jié)構(gòu)件激光焊接工裝，包括：工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)置有用于與結(jié)構(gòu)件磁力吸附的磁吸座，所述磁吸座的頂面上設(shè)置有至少一個(gè)開口朝上的凹槽，至少一個(gè)所述凹槽將所述磁吸座分隔為至少兩個(gè)部分，各部分內(nèi)分別設(shè)置有電磁吸盤；各所述電磁吸盤分別通過導(dǎo)線與控制裝置電連接；

對焊前，調(diào)整兩個(gè)待焊所述結(jié)構(gòu)件的接縫位置，使得該接縫位于其中一個(gè)凹槽的正上方，并與該凹槽平行且連通；焊接時(shí)，所述接縫內(nèi)氣體經(jīng)上述凹槽排至所述磁吸座外，兩個(gè)所述結(jié)構(gòu)件靠近所述磁吸座的一面形成的焊縫延伸至上述凹槽內(nèi)。

作為本申請另一實(shí)施例，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有用于在所述電磁吸盤通電前固定所述結(jié)構(gòu)件的固定件，所述固定件與所述工作臺(tái)可拆卸連接。

作為本申請另一實(shí)施例，所述固定件包括用于與所述結(jié)構(gòu)件的焊接端面相抵接的第一定位件，以及用于與所述結(jié)構(gòu)件的非焊接端面相抵接的第二定位件，所述第二定位件設(shè)有多個(gè)，所述第一定位件設(shè)有至少一個(gè)，至少一個(gè)所述第一定位件、多個(gè)所述第二定位件依次間隔且環(huán)繞所述結(jié)構(gòu)件設(shè)置，以配合夾持所述結(jié)構(gòu)件。

作為本申請另一實(shí)施例，所述第一定位件包括與所述工作臺(tái)或所述磁吸座可拆卸連接的第一支桿，以及與所述第一支桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接、用于與所述結(jié)構(gòu)件的焊接端面相抵接的擋板；所述擋板能夠相對所述第一支桿旋轉(zhuǎn)180°；使用時(shí)，將所述擋板用于與所述結(jié)構(gòu)件相接觸一面放置于相應(yīng)凹槽的正上方。

作為本申請另一實(shí)施例，所述固定件還包括用于與所述磁吸座和所述結(jié)構(gòu)件的相應(yīng)端面分別吸附的磁力塊，所述磁力塊設(shè)有多個(gè)，所述磁力塊與所述第一定位件、所述第二定位件和/或另一結(jié)構(gòu)件配合夾持結(jié)構(gòu)件，或者多個(gè)所述磁力塊環(huán)繞所述結(jié)構(gòu)件設(shè)置并相互配合夾持所述結(jié)構(gòu)件。