CN206305621U - 一种激光熔覆机的夹具与修复圆筒裂缝的激光熔覆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光熔覆机的夹具，包括支撑环、中心轴、驱动杆、固定块和外箍环，驱动杆套接在中心轴上，固定块的中心位置设置有活动空腔，活动空腔的侧壁以圆周整列的方式设置有六个通孔，每个通孔中都套接在支撑环的中部，支撑环的尾部设置有弹簧，弹簧的直径大于通孔的直径。本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

Description

一种激光熔覆机的夹具与修复圆筒裂缝的激光熔覆机

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种激光熔覆机的夹具与修复圆筒裂缝的激光熔覆机。

背景技术

现如今对于薄壁圆筒焊接，一般是用三爪夹盘、四爪夹盘夹紧或者滚轮滚压进行直接装夹，装夹完成后在进行焊接，这样不仅耗费工时，而且在对接焊缝时容易变形，进而导致焊错焊缝，同时对于焊接的焊缝质量也很难把握，导致了焊接的圆筒的同轴度差。并且在工作时，工作台的实际工作尺寸不能进行改变，使得焊接薄壁圆筒的局限性比较大，而本技术方可以把要焊接的筒体的进行夹持，使得焊缝同轴心对接，同时内外装夹使得对接的焊缝不会变形。然后采用机头架和机尾架进行变位，因为尾架可沿地面导轨移动，所以能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，使得实用性的性能大大提高。

相关的现有技术公开了一种焊接夹具，其授权公告号为CN 203696354 U的申请文件，其中第一调整组件通过旋紧第一螺母，第一螺母推动第一调整套，第一连杆带动第一定位板向外运动，第一定位板撑紧第一薄壁圆筒的内壁，使第一薄壁圆筒定位。同时，第二调整组件通过与第一调整组件相同的方式使第二薄壁圆筒定位。由于第一螺纹柱和第二螺纹柱为同轴设置，从而保证了第一薄壁圆筒和第二薄壁圆筒同轴对接，保证了焊缝表面贴合的准确性。焊接完毕后，第一螺母和第二螺母分别反向旋转，即旋松第一螺母和第二螺母，第一连杆带动第一定位板回缩，第二连杆带动第二定位板回缩。因此解决了背景技术中装夹薄壁圆筒的同轴度的问题。对于装夹不同直径或厚度的薄壁圆筒工件，在装夹相同的直径和厚度的薄壁圆筒的条件相同，只要调整第一螺母和第二螺母，进而使得第一调整组件和第二调整组件的支撑直径不同就可以达到支撑不同直径或厚度的薄壁圆筒工件的目的。

而相对的通过调整位于基板上的第一调整组件和第二调整组件，并不能解决存在裂缝的薄壁圆筒工件的装夹，并保证其裂缝不会因为装夹发生变形的问题。因为装夹时，第一调整组件和第二调整组件只能在报壁圆筒内向外支撑，而对于有裂缝的薄壁圆筒的工件，只向外支撑时，在裂缝处的受力将不均匀，从而会使得裂缝发生不同程度的变形，从而降低了焊缝的质量。现有技术公开中，支撑件的第一螺纹柱和第二螺纹柱上装配第一调整组件和第二调整组件，在通过旋转螺母使得第一调整组件和第二调整组件进行装夹支撑，但是只能限定与夹具本身的范围内的装夹，也就是对两个薄壁圆筒之间的焊接，而对于多个的薄壁圆筒焊接时，公开了的一种焊接夹具并不能解决，因为在夹具与夹具之间的同轴度问题就无法对其进行解决。

发明内容

本技术方案提供一种圆筒焊接夹具，解决焊接的圆筒同轴度差、圆筒对接的焊缝易变形和多个薄壁圆筒工件焊接时同轴度差的问题。

本实用新型是这样实现的：一种激光熔覆机的夹具，包括支撑环、中心轴、驱动杆、固定块和外箍环，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔，所述活动空腔的侧壁以圆周整列的方式设置有六个通孔，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部，所述支撑环的尾部设置有弹簧，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

进一步地，所述中心轴的一端设置有锥形头，锥形头位于活动空腔内，支撑环的尾端面顶在锥形头的周侧。

进一步地，所述支撑环的头部端面设置有U型槽。

进一步地，所述支撑环的尾端为圆台结构，所述圆台的底面直径大于连杆的直径。

进一步地，所述固定块包括顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板，所述顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板依次连接设置，活动空腔位于第一中心块和第二中心块的中心位置，通孔位于第一中心块和第二中心块的连接位置，所述尾端板中心设置有连接孔，所述连接孔与中心轴套接。

本实用新型具有如下优点：区别于现有的圆筒焊接夹具装夹费时，对接焊缝容易变形，焊缝质量较差，焊接圆筒的同轴度差，且焊接的实际工作尺寸不能改变，有较大的局限性，本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

本技术方案还提供一种修复圆筒裂缝的激光熔覆机，解决焊接的圆筒同轴度差和圆筒对接的焊缝易变形的问题。

本实用新型是这样实现的：一种修复圆筒裂缝的激光熔覆机，包括激光熔覆机的夹具和头尾架变位机；

所述激光熔覆机的夹具包括支撑环、中心轴、驱动杆、固定块和外箍环，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔，所述活动空腔的侧壁以圆周整列的方式设置有六个通孔，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部，所述支撑环的尾部设置有弹簧，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述头尾架变位机包括机头架、机尾架、托架和导轨，所述机头架设置有三爪卡盘，所述机尾架设置有顶件，机尾架设置在导轨上，所述托架设置在导轨上，托架位于机头架和机尾架之间。

进一步地，所述顶件还设置有气缸，所述气缸设置在机尾架上。

进一步地，所述托架的底面设置有滚轮，所述滚轮的凹槽与导轨相适配。

进一步地，还包括激光器、机架和控制器，所述激光器设置在机架上，所述机架设置在移动导轨上所述机架位于头尾架变位机一侧，所述移动导轨和导轨平行设置，所述激光器与控制器电连接。

本实用新型具有如下优点：区别于现有的圆筒焊接夹具装夹费时，对接焊缝容易变形，焊缝质量较差，焊接圆筒的同轴度差，且焊接的实际工作尺寸不能改变，有较大的局限性，本技术方案通过三抓卡盘、顶件和夹具的配合，使得焊接的圆筒的同轴度较高，对接焊缝不会变形，使得焊缝质量高，同时机尾架可以沿地面导轨移动，使得能够适用于不同规格长度的薄壁筒体进行焊接，大大提高了实用性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例一激光熔覆机的夹具的结构图；

图2为本实用新型实施例一激光熔覆机的夹具的侧视图；

图3为本实用新型实施例一支撑环的结构图；

图4为本实用新型实施例一中心轴的结构图；

图5为本实用新型实施例一外箍环的正视图；

图6为本实用新型实施例一外箍环的侧视图；

图7为本实用新型实施例二修复圆筒裂缝的激光熔覆机的工作台的结构图。

附图标记说明：

10、激光熔覆机的夹具；

11、支撑环；

12、中心轴；

13、驱动杆；

14、固定块；

15、外箍环；

20、头尾架变位机；

21、机头架；

22、机尾架；

23、托架；

24、导轨；

110、支撑环的中部；

111、支撑环的尾部；

112、弹簧；

113、支撑环的尾端面；

114、支撑环的头部；

115、U型槽；

116、圆台结构；

121、锥形头；

141、活动空腔；

211、三爪卡盘；

221、顶件；

231、滚轮；

1411、活动空腔的侧壁；

1412、通孔；

2211、气缸。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例一、

请参阅图1、图2以及图3，本实用新型提供一种激光熔覆机的夹具，包括支撑环11、中心轴12、驱动杆13、固定块14和外箍环15，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔141，所述活动空腔的侧壁1411以圆周整列的方式设置有六个通孔1412，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部110，所述支撑环的尾部111设置有弹簧112，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

本技术方案通过夹具对需要焊接的薄壁圆桶类型的工件进行装夹，进而对焊缝进行焊接。把夹具放置在薄壁圆桶类型的工件的内部，通过夹具的支撑环对需要支撑的位置进行装夹，因为支撑环个数为多个，本技术方案优选支撑环的个数为六个，支撑环的头部为圆弧状结构，因此支撑环周向均匀的分布形成一个圆形，每个支撑环之间有一定的空隙。放置好支撑环后，驱动中心轴在驱动杆中移动，使得中心轴在活动空腔中移动，使得支撑环向外扩张或向内移动，同时支撑环的连杆尾端上的弹簧也会随着压缩或伸张，因为支撑环的连杆位于固定块的通孔中，所以此时支撑环的连杆在通孔中移动，进而通过调节中心轴和驱动杆，使得支撑环的直径可以达到对薄壁圆筒类型的工件进行支撑，进而对中心轴进行固定。请参阅图5以及图6，同时实用外箍环进行箍紧，使得壁圆筒类型的工件完全的固定，进而使得薄壁圆筒类型的工件装夹完成。从而对工件进行焊接不会发生偏移，在装夹后使得在焊接时不会发生变形的情况，同时还可以保证其同轴度，装夹固定后还能焊缝质量。

请参阅图4，本技术方案所述中心轴的一端设置有锥形头121，锥形头位于活动空腔内，支撑环的尾端面113顶在锥形头的周侧。驱动中心轴在驱动杆中移动，使得中心轴的锥形头在活动空腔中移动，使得顶在锥形头的支撑环向外扩张或向内移动，同时支撑环的连杆尾端上的弹簧也会随着压缩或伸张，因为支撑环的连杆位于固定块的通孔中，所以此时支撑环的连杆在通孔中移动，进而通过调节中心轴和驱动杆，使得支撑环的直径可以达到对薄壁圆筒类型的工件进行支撑。同时选用锥形头可以更加方便调节支撑环的移动，还可以设计不同锥度的锥形头，使得调节的幅度符合夹具加持松紧的要求，进而提高了实用性能。

本技术方案所述支撑环的头部114端面设置有U型槽115。支撑环的头部端面的中间设置有U型槽，通过U型槽可以接通保护气，进而在焊接时保证焊缝质量。

本技术方案所述支撑环的尾端为圆台结构116，所述圆台的底面直径大于连杆的直径。因为连接头的直径大于连杆的直径，因此弹簧可以直接卡在连接头和活动空腔的内壁之间，并且圆台端面顶在锥形头的侧面，使得支撑环通过锥形头的移动而移动，使得在焊接过程中，六组支撑环可以保证圆筒涨紧的可靠性。

本技术方案所述固定块包括顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板，所述顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板依次连接设置，活动空腔位于第一中心块和第二中心块的中心位置，通孔位于第一中心块和第二中心块的连接位置，所述尾端板中心设置有连接孔，所述连接孔与中心轴套接。固定块可以分为四块进行装配，当第一中心块和第二中心块连接在一起时，第一中心块和第二中心块的半个通孔连接在一起，使得在第一中心块和第二中心块的连接处形成一个完整通孔，进而直接将支撑环的连杆中部夹在通孔中，第一中心块和第二中心块连接的中心位置为活动空腔的腔室，而支撑环的连杆尾部则位于活动空腔内。顶端板与第一中心块连接，并且顶端板与第一中心块的连接面为活动空腔的底面，尾端板的中心的连接孔用于套接中心轴，使得中心轴可以在连接孔中移动，驱动杆的直径大于连接孔的直径，使得驱动杆不会移动到活动空腔中。固定块由四块组成连接，使得装配简单方便。

实施例二、

请参阅图7，本实用新型提供一种修复圆筒裂缝的激光熔覆机，包括激光熔覆机的夹具10和头尾架变位机20；

所述激光熔覆机的夹具包括支撑环11、中心轴12、驱动杆13、固定块14和外箍环15，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔141，所述活动空腔的侧壁1411以圆周整列的方式设置有六个通孔1412，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部110，所述支撑环的尾部111设置有弹簧112，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环15用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述头尾架变位机20包括机头架21、机尾架22、托架23和导轨24，所述机头架设置有三爪卡盘211，所述机尾架设置有顶件221，机尾架设置在导轨上，所述托架设置在导轨上，托架位于机头架和机尾架之间。

本技术方案通过夹具对需要焊接的薄壁圆桶类型的工件进行装夹，进而对焊缝进行焊接。把夹具放置在薄壁圆桶类型的工件的内部，通过夹具的支撑环对需要支撑的位置进行装夹，因为支撑环个数为多个，本技术方案优选支撑环的个数为六个，支撑环的头部为圆弧状结构，因此支撑环周向均匀的分布形成一个圆形，每个支撑环之间有一定的空隙。放置好支撑环后，驱动中心轴在驱动杆中移动，使得中心轴在活动空腔中移动，使得支撑环向外扩张或向内移动，同时支撑环的连杆尾端上的弹簧也会随着压缩或伸张，因为支撑环的连杆位于固定块的通孔中，所以此时支撑环的连杆在通孔中移动，进而通过调节中心轴和驱动杆，使得支撑环的直径可以达到对薄壁圆筒类型的工件进行支撑，进而对中心轴进行固定。请参阅图5以及图6，同时实用外箍环进行箍紧，使得壁圆筒类型的工件完全的固定，进而使得薄壁圆筒类型的工件装夹完成。从而对工件进行焊接不会发生偏移，在装夹后使得在焊接时不会发生变形的情况，同时还可以保证其同轴度，装夹固定后还能焊缝质量。

同时薄壁圆筒类型的工件通过头尾架变位机进行装夹，将薄壁圆筒类型的工件的一端通过三爪卡盘固定在机头架上，在根据薄壁圆筒类型的工件长度对机尾架在导轨上的位置进行调整，而导轨可以直接设置在达到平面度要求的地面上，或者设置在平面度达到要求的平面中，使得薄壁圆筒类型的工件另一端固定在机尾架的顶件上，同时在薄壁圆筒类型的工件的中部有托架进行支撑，同时托架的位置也可以在导轨上调整，使得薄壁圆筒类型的工件的同轴度得以保证，在薄壁圆筒类型的工件内部放置夹具进行装夹，使得薄壁圆筒类型的工件精确的固定在头尾架变位机上，在焊接环形焊缝时，三爪卡盘通过交流伺服电机驱动，使得薄壁圆筒类型的工件随着三爪卡盘旋转，同时能够完美的配合修复圆筒裂缝的激光熔覆机在任意转动角度的完成焊接动作，由于装夹的工件的同轴度较高，使得在焊接时焊缝质量高。因为机尾架可沿导轨移动，而夹持薄壁圆筒类型的工件长度在两米到四米之间，所以能够适用于两米到四米之间规格长度的薄壁筒体进行焊接，因此本技术方案的实用性能的以大大的提高。

本技术方案所述顶件221还设置有气缸2211，所述气缸设置在机尾架上。进而可以通过气缸为顶件提供直线上的动力，使得在固定上提供所需的力，使得被焊接的工件不易发生偏移的情况，进而提高了焊接的质量。

本技术方案所述托架的底面设置有滚轮231，所述滚轮的凹槽与导轨相适配。当导轨为倒V字型时，滚轮凹槽为V字型。当导轨为倒U字型时，滚轮的凹槽为U字型，这样使得滚轮和导轨转配更紧凑，同时也减少了滚轮和导轨之间的摩擦阻力。

本技术方案还包括激光器、机架和控制器，所述激光器设置在机架上，所述机架设置在移动导轨上所述机架位于头尾架变位机一侧，所述移动导轨和导轨平行设置，所述激光器与控制器电连接。在头尾架变位机的一侧设置有激光器，而激光器可以设置在机械手上，使得焊接时更加便利，同时机架可以在移动导轨上移动，因此可以在一次装夹中焊接多个焊缝，通过控制器控制激光焊接，使得焊接的焊缝质量较好，且不会发生焊错的情况。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光熔覆机的夹具，其特征在于：包括支撑环、中心轴、驱动杆、固定块和外箍环，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔，所述活动空腔的侧壁以圆周整列的方式设置有六个通孔，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部，所述支撑环的尾部设置有弹簧，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆机的夹具，其特征在于：所述中心轴的一端设置有锥形头，锥形头位于活动空腔内，支撑环的尾端面顶在锥形头的周侧。

3.根据权利要求1所述的激光熔覆机的夹具，其特征在于：所述支撑环的头部端面设置有U型槽。

4.根据权利要求1所述的激光熔覆机的夹具，其特征在于：所述支撑环的尾端为圆台结构，所述圆台的底面直径大于连杆的直径。

5.根据权利要求1所述的激光熔覆机的夹具，其特征在于：所述固定块包括顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板，所述顶端板、第一中心块、第二中心块和尾端板依次连接设置，活动空腔位于第一中心块和第二中心块的中心位置，通孔位于第一中心块和第二中心块的连接位置，所述尾端板中心设置有连接孔，所述连接孔与中心轴套接。

6.一种修复圆筒裂缝的激光熔覆机，其特征在于：包括激光熔覆机的夹具和头尾架变位机；

所述激光熔覆机的夹具包括支撑环、中心轴、驱动杆、固定块和外箍环，所述驱动杆套接在中心轴上，所述固定块的中心位置设置有活动空腔，所述活动空腔的侧壁以圆周整列的方式设置有六个通孔，所述每个通孔中都套接在支撑环的中部，所述支撑环的尾部设置有弹簧，所述弹簧的直径大于通孔的直径；

所述外箍环用于在支撑环的支撑处箍紧薄壁圆筒类型的工件；

所述头尾架变位机包括机头架、机尾架、托架和导轨，所述机头架设置有三爪卡盘，所述机尾架设置有顶件，机尾架设置在导轨上，所述托架设置在导轨上，托架位于机头架和机尾架之间。

7.根据权利要求6所述的修复圆筒裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述顶件还设置有气缸，所述气缸设置在机尾架上。

8.根据权利要求6所述的修复圆筒裂缝的激光熔覆机，其特征在于：所述托架的底面设置有滚轮，所述滚轮的凹槽与导轨相适配。

9.根据权利要求6所述的修复圆筒裂缝的激光熔覆机，其特征在于：还包括激光器、机架和控制器，所述激光器设置在机架上，所述机架设置在移动导轨上所述机架位于头尾架变位机一侧，所述移动导轨和导轨平行设置，所述激光器与控制器电连接。