[發(fā)明專利]一種超聲輔助激光焊接變形抑制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011428092.5
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112475609B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金湘中;劉祖國;張雋漪;李俊豪;郝中甲;陳揮楊;于曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/02;B23K26/70;B06B1/06
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種超聲輔助激光焊接變形抑制裝置，包括激光焊接頭（1）、弧形滑件（2）、活頁結(jié)構(gòu)、超聲振動結(jié)構(gòu)（4），彈簧（5）和螺母（9），所述活頁結(jié)構(gòu)包括固定在所述激光焊接頭（1）上的固定板（10）、與固定板所呈角度可調(diào)的旋轉(zhuǎn)板（3）以及設(shè)置在二者間的轉(zhuǎn)軸（11），所述固定板（10）的左右豎邊上各固定設(shè)置有一根螺桿，所述旋轉(zhuǎn)板（3）的左右豎邊上同樣各固定設(shè)置有一根螺桿，所述弧形滑件（2）上含弧形滑槽（21）；所述固定板（10）的左豎邊上連接的螺桿和旋轉(zhuǎn)板（3）的左豎邊上連接的螺桿均穿過左側(cè)的弧形滑件（2）上的弧形滑槽（21），相應(yīng)這兩根螺桿與弧形滑槽（21）的匹配可使得固定板（10）與旋轉(zhuǎn)板（3）之間的夾角基本確定，且相應(yīng)這兩根螺桿用于支撐左側(cè)的弧形滑件（2），所述螺母（9）用于進一步穩(wěn)固所述固定板（10）與旋轉(zhuǎn)板（3）之間的夾角；所述固定板（10）的右豎邊上連接的螺桿和旋轉(zhuǎn)板（3）的右豎邊上連接的螺桿以與左側(cè)相同的方式支撐右側(cè)的弧形滑件（2）和確定所述固定板（10）與旋轉(zhuǎn)板（3）之間的夾角；所述超聲振動結(jié)構(gòu)（4）固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)板（3）上使得超聲振動結(jié)構(gòu)（4）能與激光焊接頭（1）保持同步移動；所述彈簧（5）設(shè)置在超聲振動結(jié)構(gòu)（4）處且用于確保所述超聲振動結(jié)構(gòu)（4）的工具頭保持壓緊在待激光焊接的焊接試樣（8）上；所述活頁結(jié)構(gòu)用于調(diào)整超聲振動結(jié)構(gòu)（4）對焊接試樣（8）的作用位置與激光焊接頭（1）對焊接試樣（8）的作用位置之間的夾角和/或距離；所述裝置還包括用于調(diào)節(jié)所述彈簧（5）的預(yù)壓縮長度的螺栓（12），所述超聲振動結(jié)構(gòu)（4）外殼的徑向外側(cè)套設(shè)有所述彈簧（5），所述螺栓（12）包括多個，且多個螺栓分布在彈簧（5）的外周，且每個螺栓均對應(yīng)安裝在所述旋轉(zhuǎn)板（3）的多個安裝孔（31）上；所述旋轉(zhuǎn)板（3）上包括5個安裝孔（31），所述螺栓（12）相應(yīng)為5個，且在所述旋轉(zhuǎn)板（3）的自由端設(shè)置有用于超聲振動結(jié)構(gòu)（4）送入旋轉(zhuǎn)板（3）上以便安裝固定的開口（32）；所述螺桿均通過焊接的方式使得其長度方向的一端固定在所述固定板（10）或旋轉(zhuǎn)板（3）上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述超聲振動結(jié)構(gòu)（4）從頭部到尾部依次包括工具頭（43）、變幅桿（42）和換能器（41），所述工具頭（43）和變幅桿（42）均為鈦合金材質(zhì)，且位于從超聲振動結(jié)構(gòu)（4）頭部到尾部的方向上，所述換能器（41）依次包括鋁合金材質(zhì)的前蓋板（411）、多片壓電陶瓷（412）和鋼質(zhì)的后蓋板（413）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于夾持所述焊接試樣（8）的試樣夾具（7）以及用于支撐所述試樣夾具（7）的工作臺（6）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述固定板（10）通過焊接的方式固定連接在所述激光焊接頭（1）的側(cè)壁上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述螺母（9）均用于從每根螺桿的自由端旋上并使得螺母（9）與弧形滑件（2）的外側(cè)壁接觸和壓緊，使得所述固定板（10）與旋轉(zhuǎn)板（3）之間的夾角穩(wěn)固。