CN212239613U - 一种筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种筒形薄壁强支撑结构激光‑电阻压力复合焊接装置，包括工作台、电阻压力焊组件、激光焊接组件、待焊工件、复合焊接夹具；所述复合焊接夹具居中安装在工作台上，待焊工件内置于复合焊接夹具的定位模具中，电阻压力焊组件为三组安装在工作台上，并与定位模具的矩形通槽平行设置，激光焊接组件固定在工作台上并位于复合焊接夹具上方；该装置根据支撑件的受力状态而优化设计焊接结构，利用激光沿支撑件弧形曲面与筒形薄壁壳体外壁贴合区域的边沿轮廓缝焊，同时结合电阻压力焊，大大提高了支撑件的承载力，具有焊接效率快、焊接质量高，自动化程度高，工艺重复性好等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于激光焊接领域，具体涉及一种筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置。
背景技术
筒形薄壁强支撑结构是机电领域常见的关键支撑和定位部件，具备密封、传输、承载等功能，其传统焊接工艺多为电阻压力焊，多为人工操作，不仅生产效率低，而且焊接的质量和公差配合精度都很难把控，长期存在着承载强度低，耐高温、酸性环境能力弱，服役期间长时间振动易引起疲劳效应等问题，容易造成焊接结合面发生断裂、腐蚀或破损，甚至引起安全事故。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置，在传统电阻压力焊的基础上，同时利用激光在关键结合面进行缝焊，提高焊接的强度及复杂工况与环境的适应能力，焊接效率快、焊接质量高、工艺重复性好。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置，包括工作台、电阻压力焊组件、激光焊接组件、待焊工件、复合焊接夹具；复合焊接夹具居中安装在工作台上，待焊工件内置于复合焊接夹具的定位模具中，电阻压力焊组件为三组安装在工作台上，并与定位模具的矩形通槽平行设置，激光焊接组件固定在工作台上并位于复合焊接夹具上方；
所述电阻压力焊组件包括L形固定架、第一气缸、柱形连杆、电阻压力焊接头；第一气缸通过L形固定架安装在工作台上，柱形连杆一端的内螺纹盲孔与第一气缸的活塞杆末端配合安装，另一端的外螺纹与电阻压力焊接头居中设置的螺纹孔配合安装；
所述包括桁架、X向电动模组、Y向电动模组、Z向电动模组、L形连接板、激光焊接头；X向电动模组固定在桁架上，Y向电动模组安装在X 向电动模组上，Z向电动模组通过L形连接板安装在Y向电动模组上，激光焊接头安装在Z向电动模组的滑块上，可由X向电动模组、Y向电动模组、Z向电动模组共同构成的XYZ三轴运动***联合作用下实现X、Y、Z 三个方向复合运动；
所述待焊工件包括筒形薄壁壳体、支撑件；支撑件整体呈L形，其一侧端面呈弧形，支撑件共三组均匀分布在筒形薄壁壳体外侧；
所述复合焊接夹具包括定位模具、立柱、六角螺母；定位模具通过三根立柱安装在工作台上，并通过三个六角螺母进行锁紧；
所述定位模具包括筒形薄壁壳体放置处、支撑件放置处、矩形通槽、通孔；筒形薄壁壳体放置处呈柱形凹槽，支撑件放置处共三组，均匀分布在筒形薄壁壳体放置处***，矩形通槽同为三组，分布在定位模具不同的垂直端面上，并与支撑件放置处方向一致，通孔也同为三组分布在定位模具上。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型根据支撑件在服役过程的受弯矩力状态，优化设计焊接结构，利用激光沿支撑件弧形曲面与筒形薄壁壳体外壁贴合区域的边沿轮廓缝焊，并同时结合电阻压力焊，有效解决了单纯电阻压焊易产生裂纹、断裂的缺陷，大大提高了支撑件的最大承载力；
2、本实用新型所提供的激光焊接组件和电阻压力焊组件，两者均实现了自动化操作，有效提高了焊接的效率与精度；
3、本实用新型采用激光-电阻压力复合焊可有效调节焊接温度场和应力场，改善焊缝结晶条件，改变晶粒的大小分布，减少气孔、热裂纹和残余应力等缺陷，从而实现单独热源无法达到的焊接效果。
附图说明
图1为本实用新型所述筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置的结构图；
图2为电阻压力焊组件的结构图；
图3为激光焊接组件的结构图；
图4为待焊工件的结构图；
图5为复合焊接夹具的结构图；
图6为定位模具的结构图；
图中各标号的含义如下：
工作台1、电阻压力焊组件2、激光焊接组件3、待焊工件4、复合焊接夹具5、L形固定架201、第一气缸202、柱形连杆203、电阻压力焊接头204、桁架301、X向电动模组302、Y向电动模组303、Z向电动模组304、 L形连接板305、激光焊接头306、筒形薄壁壳体401、支撑件402、定位模具501、立柱502、六角螺母503、筒形薄壁壳体放置处50101、支撑件放置处50102、矩形通槽50103、通孔50104。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
本实用新型提供了一种筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置，包括工作台1、电阻压力焊组件2、激光焊接组件3、待焊工件4、复合焊接夹具5；复合焊接夹具5居中安装在工作台1上，待焊工件4内置于复合焊接夹具5的定位模具501中，电阻压力焊组件2为三组安装在工作台1上，并与定位模具501的矩形通槽50103平行设置，激光焊接组件3 固定在工作台1上并位于复合焊接夹具5上方；
所述电阻压力焊组件2包括L形固定架201、第一气缸202、柱形连杆 203、电阻压力焊接头204；第一气缸202通过L形固定架201安装在工作台1上，柱形连杆203一端的内螺纹盲孔与第一气缸202的活塞杆末端配合安装，另一端的外螺纹与电阻压力焊接头204居中设置的螺纹孔配合安装；
所述激光焊接组件3包括桁架301、X向电动模组302、Y向电动模组 303、Z向电动模组304、L形连接板305、激光焊接头306；X向电动模组 302固定在桁架301上，Y向电动模组303安装在X向电动模组302上，Z 向电动模组304通过L形连接板305安装在Y向电动模组303上，激光焊接头306安装在Z向电动模组304的滑块上，可由X向电动模组302、Y 向电动模组303、Z向电动模组304共同构成的XYZ三轴运动***联合作用下实现X、Y、Z三个方向复合运动；
所述待焊工件4包括筒形薄壁壳体401、支撑件402；支撑件402整体呈L形，其一侧端面呈弧形，支撑件402共三组均匀分布在筒形薄壁壳体 401外侧；
所述复合焊接夹具5包括定位模具501、立柱502、六角螺母503；定位模具501通过三根立柱502安装在工作台1上，并通过三个六角螺母503 进行锁紧；
所述定位模具501包括筒形薄壁壳体放置处50101、支撑件放置处 50102、矩形通槽50103、通孔50104；筒形薄壁壳体放置处50101呈柱形凹槽，支撑件放置处50102共三组，均匀分布在筒形薄壁壳体放置处50101 ***，矩形通槽50103同为三组，分布在定位模具501不同的垂直端面上，并与支撑件放置处50102方向一致，通孔50104也同为三组分布在定位模具501上；
工作台1、电阻压力焊组件2、激光焊接组件3、待焊工件4、复合焊接夹具5、L形固定架201、第一气缸202、柱形连杆203、电阻压力焊接头 204、桁架301、X向电动模组302、Y向电动模组303、Z向电动模组304、 L形连接板305、激光焊接头306、筒形薄壁壳体401、支撑件402、定位模具501、立柱502、六角螺母503、筒形薄壁壳体放置处50101、支撑件放置处50102、矩形通槽50103、通孔50104；
上述筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置的工作过程为：
首先由人工将筒形薄壁壳体401放置在筒形薄壁壳体放置处50101，然后依次将三个支撑件402放置在对应的支撑件放置处50102，接着激光焊接头306移动至支撑件402的弧形曲面与筒形薄壁壳体401的外壁贴合区域上方，开启激光进行边沿轮廓缝焊，与此同时启动对应位置的电阻压力焊组件2对支撑件402一侧外壁进行焊接，焊接完毕后，第一个对应位置的电阻压力焊组件2复位，激光焊接头306移动至下一个待焊处上方，启动第二个对应位置的电阻压力焊组件2进行激光-电阻压力复合焊接，依此方式完成全部焊接工序。
本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (1)
1.一种筒形薄壁强支撑结构激光-电阻压力复合焊接装置，其特征在于，包括工作台(1)、电阻压力焊组件(2)、激光焊接组件(3)、待焊工件(4)、复合焊接夹具(5)；复合焊接夹具(5)居中安装在工作台(1)上，待焊工件(4)内置于复合焊接夹具(5)的定位模具(501)中，电阻压力焊组件(2)为三组安装在工作台(1)上，并与定位模具(501)的矩形通槽(50103)平行设置，激光焊接组件(3)固定在工作台(1)上并位于复合焊接夹具(5)上方；
所述电阻压力焊组件(2)包括L形固定架(201)、第一气缸(202)、柱形连杆(203)、电阻压力焊接头(204)；第一气缸(202)通过L形固定架(201)安装在工作台(1)上，柱形连杆(203)一端的内螺纹盲孔与第一气缸(202)的活塞杆末端配合安装，另一端的外螺纹与电阻压力焊接头(204)居中设置的螺纹孔配合安装；
所述激光焊接组件(3)包括桁架(301)、X向电动模组(302)、Y向电动模组(303)、Z向电动模组(304)、L形连接板(305)、激光焊接头(306)；X向电动模组(302)固定在桁架(301)上，Y向电动模组(303)安装在X向电动模组(302)上，Z向电动模组(304)通过L形连接板(305)安装在Y向电动模组(303)上，激光焊接头(306)安装在Z向电动模组(304)的滑块上，可由X向电动模组(302)、Y向电动模组(303)、Z向电动模组(304)共同构成的XYZ三轴运动***联合作用下实现X、Y、Z三个方向复合运动；
所述待焊工件(4)包括筒形薄壁壳体(401)、支撑件(402)；支撑件(402)整体呈L形，其一侧端面呈弧形，支撑件(402)共三组均匀分布在筒形薄壁壳体(401)外侧；
所述复合焊接夹具(5)包括定位模具(501)、立柱(502)、六角螺母(503)；定位模具(501)通过三根立柱(502)安装在工作台(1)上，并通过三个六角螺母(503)进行锁紧；
所述定位模具(501)包括筒形薄壁壳体放置处(50101)、支撑件放置处(50102)、矩形通槽(50103)、通孔(50104)；筒形薄壁壳体放置处(50101)呈柱形凹槽，支撑件放置处(50102)共三组，均匀分布在筒形薄壁壳体放置处(50101)***，矩形通槽(50103)同为三组，分布在定位模具(501)不同的垂直端面上，并与支撑件放置处(50102)方向一致，通孔(50104)也同为三组分布在定位模具(501)上。
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