[实用新型]不锈钢或镍薄板激光拼焊对位装夹装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种不锈钢或镍薄板激光拼焊对位装夹装置，属于激光精细加工技术应用领域。

背景技术

激光焊接的应用越来越广，由于厚度小于0.3mm的不锈钢或镍板很薄，容易变形弯曲，两薄板拼焊的接触面又小，在激光焊接时受热后极易变形，且变形量大，给拼焊带来了相当大的难度，所以薄板拼焊时拼接位置的对准和薄板的定位装夹显得极为关键。而目前薄板拼焊焊缝的对位和定位主要还是依赖操作人员的经验，用眼睛判别来对准，用手工移动来调整焊接位置，再用压板和螺钉将薄板固定。其缺点是：1、随意性大，焊接位置难找，定位精度差，影响焊接质量；2、夹持薄板的托板和压板与薄板焊面间的相对位置不确定，造成批量生产时的焊缝不一致；3、夹持薄板的托板和压板边缘距薄板焊接缝距离大，由于板的厚度极薄，薄板焊接部位受热变形，无法保证焊接处全部缝的高质量和一致性。

申请号为200410015618.1的专利揭示了一种提供给激光薄板切割焊接机的工件夹紧装置，采用复数个电磁铁和复数个气动夹紧机构，在微机控制下工件自动夹紧定位的装置。虽然实现了自动化，但工件定位控制和图像处理过程复杂，且定位精度受摄入图像信号的影响。另外夹紧电磁铁和气动夹紧机构分布间隔大，焊接时薄板受热易变形，不能保证薄板尤其是厚度小于0.3m的薄板整条焊接边缘都被均匀夹持和焊接。

申请号为200820062771.3的专利所述的是用焊枪焊接薄板的夹具，尽管采用上下压板均匀压住两薄板，但两薄板待焊接边缘相距1.5-2毫米，焊缝宽，不加焊料是无法将其焊在一起的，不能满足薄板的拼焊要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有薄板拼焊时拼接位置的对准和薄板的定位装夹技术的缺点，提供一种不锈钢或镍薄板激光拼焊对位装夹装置。

本实用新型的技术方案是：一种不锈钢或镍薄板进行激光拼焊的对位装夹装置，特点是，它包括激光头、XYZ三维平移RZ一维旋转运动机构、视频监测对位调整机构和磁铁气动装夹机构，所述XYZ三维平移RZ一维旋转运动机构包括X轴水平平移台、Y轴水平平移台、Z轴垂直平移台和绕Z轴转动的RZ旋转台，X轴运动方向为第一块薄板和第二块薄板的拼接方向，Y轴与X轴正交，所述激光头与Z垂直平移台相连接；所述视频监测对位调整机构包括CCD摄像系统、十字叉丝、视频监视器、基板、定位销和对位块，定位销用于定位对位块，对位块定位第一真空吸盘托板和第二真空吸盘托板、第一磁性压板和第二磁性压板，对位块定位装夹第一块薄板和第二块薄板，十字叉丝和CCD摄像系统相连接，与对位块的对位面和第一块薄板和第二块薄板焊面在一个成像面上，所述视频监视器与CCD摄像系统连接，CCD摄像系统与激光头相连接；所述磁铁气动装夹机构包括第一真空吸盘托板和第二真空吸盘托板、第一磁性压板和第二磁性压板、水晶玻璃压板、第一气缸组和第二气缸组、侧向压紧板、由拉簧和压簧组成的弹性元件，由钢质材料制成的并在表面置有多个气孔的第一真空吸盘托板和第二真空吸盘托板与第一磁性压板和第二磁性压板相吸，由真空吸盘托板真空吸力和磁性压板磁力对需拼焊薄板夹持实现初压紧，通过弹性元件使第一块薄板和第二块薄板的缝压实，再用第一气缸组和第一气缸组压紧第一块薄板和第二块薄板，实现拼焊薄板的定位装夹。特别适合于厚度小于0.3mm的不锈钢或镍薄板在激光拼焊时拼焊位置的对准、定位和装夹。

所述的XYZ三维平移RZ一维旋转运动机构的结构是X轴平移台固定在装置的基座上，一维旋转平台固定在X轴平移台上，Y轴平移台固定在基座的龙门架横梁上，Z轴平移台固定在Y轴平移台上。

所述对位块两侧面呈凹字形，同时定位真空吸盘托板、薄板和磁性压板，一侧的两端侧边凹陷和凹字形的凹面凹陷0.5-1mm，是第一薄板和第二薄板拼接的焊缝位置，对位块两端的高度与第一薄板和第二薄板焊接面一致。

本实用新型的有益效果是：提供一种不锈钢或镍薄板激光拼焊对位装夹装置，特别对厚度小于0.3mm不锈钢或镍薄板激光拼焊时拼接位置的对准和薄板的定位装夹更有效，解决薄板本身易变形和焊接时热应力作用导致薄板变形的薄板拼焊难的问题，装置结构简单，定位精度高，夹持压力均匀可靠，可有效提高薄板拼焊的质量和成品率。

附图说明

图1薄板激光拼焊对位装夹装置框架图；

图2薄板激光拼焊对位装夹装置总体结构图示意图；

图3对位块结构示意图；

图4装在基板上的磁铁气动装夹机构结构示意图；

图5采用水晶玻璃压板的定位装夹结构示意图。

具体实施方式