一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所述裝夾系統(tǒng)包括激光加工頭，夾具腔體底座，以及通過管道與夾具腔體底座相連接的真空吸附系統(tǒng)，所述夾具腔體底座上還設置有端蓋，所訴夾具腔體底座為高強鋼材料，內部設置為空腔結構，其側壁上開有通孔，通過管道與真空吸附裝置相連接。本發(fā)明的優(yōu)點如下，1）整體結構簡單、操作方便、成本較低；2）本發(fā)明的腔體底座為空腔結構，通過焊接與上端蓋連接，達到密封效果，裝配結構簡單；3）本發(fā)明采用真空吸附系統(tǒng)，智能化程度大大提高，通過真空開關控制真空發(fā)生器的通斷，易于人工操作，減少了大量用于裝夾的工作量，提高了工作效率。
【專利說明】一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光焊接領域，具體地說是一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，屬于激光焊接領域。
【背景技術】
[0002]激光焊接技術具有作用時間短、效率高、速度快、變形小、焊縫質量高和焊接精度高、易于實現(xiàn)自動化等特點，在汽車、火車、船舶、航空航天、機械制造等領域正逐步取代傳統(tǒng)電弧焊接工藝，而被廣泛的應用。
[0003]隨著各種新材料的研制推廣，薄板構件的應用日趨廣泛，特別是在航天和汽車工業(yè)中出于減輕重量、提升動力的考慮，大量地采用薄板結構件；同時隨著激光技術的日趨成熟，激光焊接在薄板件中的應用越來約廣，具有巨大的應用前景。激光焊接過程是快速的加熱和冷卻過程，加上薄板容易失穩(wěn)，焊后變形成為限制其應用的主要問題之一。此夕卜，在實際應用中，薄板焊接一般要求熔透焊，這使得保證激光焊過程全熔透穩(wěn)定性往往是必須的，尤其是長焊縫的焊接，這就必須考慮到薄板件的裝夾問題，裝夾的好壞往往會對焊接結構產(chǎn)生嚴重的影響。尤其在焊接薄板(〈1mm)時，其焊接過程中的變形在所難免，焊接夾具的裝夾質量一直是一個重點，焊接過程中會因為快速的熱輸入及輸出，產(chǎn)生很大的變形力，通過人工手動操作的夾具往往會因為裝夾不緊，而影響到焊接效果。而且每次試驗都需要耗費一大部分時間去裝夾試件，耗費大量的工作時間，影響工作效率。
[0004]以6kw光纖激光器，焊接0.5mm厚不銹鋼薄板為例，在焊接前通過手工操作以往的工裝夾具夾緊工件，而且從視覺上觀察工件之間的間隙，以確保達到最小間隙，但是通過焊后質量觀察同樣的試驗參數(shù)也能達到不同的焊接效果，而且樣件中的一條焊縫不同位置的焊接效果有時差距會很大，焊接質量得不到可靠的保障，而且每對樣件的試驗都需要花大量的時間在裝夾上，大大降低了工作的效率。因此，迫切的需要一種新的系統(tǒng)解決上述技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術中存在的技術問題，提供一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體結構簡單，操作方便，通過真空吸附系統(tǒng)，使薄板焊接件在焊接過程中始終受到均勻的、較大的負壓力的裝夾系統(tǒng)，并且通過巧妙的結構設計，確保了焊縫質量，提高了工作效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所述裝夾系統(tǒng)包括激光加工頭1，夾具腔體底座12，以及通過管道與夾具腔體底座相連接的真空吸附系統(tǒng)，所述夾具腔體底座上還設置有端蓋。通過真空吸附系統(tǒng)，使薄板焊接件在焊接過程中始終受到均勻的、較大的負壓力，防止由于薄板激光焊接過程中由于過快的熱輸入輸出及裝夾穩(wěn)定性的問題，而產(chǎn)生的薄板變形，真空吸附系統(tǒng)產(chǎn)生的真空度可達88KPa，進一步確保了焊接過程中薄板的質量的穩(wěn)定性。[0007]作為本發(fā)明的一種改進，所訴夾具腔體底座為高強鋼材料，內部設置為空腔結構，其側壁上開有通孔，通過管道與真空吸附裝置相連接。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進,所述端蓋為高強鋼材料,端蓋的中間開寬2mm,厚5mm左右的槽，且在槽的兩側開一定量的圓形通孔，每側兩列通孔在其側壁開相應方形通孔，并配上相應的滑動擋片，通過相應方形通孔中擋片的滑動來控制圓形通孔的通斷。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述端蓋與腔體底座通過焊接進行密封，且焊縫距端蓋側壁方形通孔約1_2_，便于操作。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述圓形通孔的數(shù)量可根據(jù)相應裝夾系統(tǒng)的尺寸來定。
[0011]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點如下，I)整體結構簡單、操作方便、成本較低；2)本發(fā)明的腔體底座為空腔結構，通過焊接與上端蓋連接，達到密封效果，裝配結構簡單；
3)本發(fā)明采用真空吸附系統(tǒng)，智能化程度大大提高，通過真空開關控制真空發(fā)生器的通斷，易于人工操作，減少了大量用于裝夾的工作量，提高了工作效率；4)本發(fā)明通過端蓋開槽兩側開孔的形式，使樣件試板在焊接過程中，受到的負壓力均勻化，且強度始終不變，控制精度高，提高了焊接過程的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為發(fā)明的總體結構示意圖；
圖2為端蓋的結構示意圖；
圖3為腔體結構示意圖；
圖4為端蓋與腔體的裝配體圖。
[0013]其中:1為激光加工頭,2為激光束,3為夾具端蓋,4為薄板試件,5為端蓋通孔,6為槽，7為焊縫，8為擋片，9為真空吸附系統(tǒng)，10為腔體底座側壁通孔，11為管道，12為腔體底座，13為方形通孔。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]為了加深對本發(fā)明的理解和認識，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述和介紹。
[0016]實施例1:如圖1、圖4，所示，一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，所述裝夾系統(tǒng)包括激光加工頭1，夾具腔體底座12，以及通過管道11與夾具腔體底座相連接的真空吸附系統(tǒng)9，所述夾具腔體底座上還設置有端蓋3。通過真空吸附系統(tǒng)9，使薄板焊接件在焊接過程中始終受到均勻的、較大的負壓力，防止由于薄板激光焊接過程中由于過快的熱輸入輸出及裝夾穩(wěn)定性的問題，而產(chǎn)生的薄板變形，真空吸附系統(tǒng)產(chǎn)生的真空度可達88KPa，進一步確保了焊接過程中薄板的質量的穩(wěn)定性。
[0017]實施例2:如圖1所示，作為本發(fā)明的一種改進，所訴夾具腔體底座11為高強鋼材料，內部設置為空腔結構，其側壁上開有通孔10，通過管道11與真空吸附裝系統(tǒng)9相連接。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0018]實施例3:如圖1、圖2所示，作為本發(fā)明的一種改進，所述端蓋3為高強鋼材料，端蓋的中間開寬2mm,厚5_左右的槽6,且在槽6的兩側開一定量的圓形通孔5,每側兩列通孔5在其側壁開相應方形通孔13，并配上相應的滑動擋片8，通過相應方形通孔13中擋片8的滑動來控制圓形通孔5的通斷。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0019]實施例4:如圖1所示，作為本發(fā)明的一種改進，所述端蓋3與腔體底座12通過焊接進行密封，且焊縫7距端蓋側壁方形通孔13約l-2mm，便于操作。其余結構和優(yōu)點與實施例I完全相同。
[0020]實施例5:如圖1所示作為本發(fā)明的一種改進，所述5mm圓形通孔為每側兩行，每行20個，孔間距離為10mm。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:
參見圖1總體結構示意圖，試驗前將前期處理好的薄板試件4，平放置于端蓋3上，且兩薄板試件對接的焊縫軌跡與端蓋3中的槽6對齊，然后通過薄板試件的尺寸，選定試件4覆蓋的通孔5區(qū)域，而未覆蓋的端蓋通孔5區(qū)域通過擋片8進行關斷，然后通過真空吸附系統(tǒng)9作用，通過管道11向腔體12抽真空，使試件下表面受到很大的負壓力，而始終緊貼在端蓋3上，從而達到良好的焊接效果。圖2是端蓋結構示意圖，中間開寬2mm，厚5mm左右的槽6，且在槽6的兩側開一定量的圓形通孔5，每側兩列通孔5在其側壁開相應方形通孔13，并配上相應的滑動擋片8，通過擋片的滑動來控制圓形通孔5的通斷。圖3為腔體結構示意圖，其內部抽空，為空腔結構，其側壁上開個通孔10，通過管道11與真空吸附裝置相連接。圖4為端蓋與腔體底座的裝配體圖，通過焊接方式連接，達到密封的效果，且焊縫7的高度低于擋片8處方形通孔的高度，以便方便操作。
[0022]本發(fā)明薄板焊接裝夾方法所用系統(tǒng)主要技術參數(shù)指標:
端蓋開通孔尺寸:Φ5 (其數(shù)量可根據(jù)裝夾系統(tǒng)尺寸大小來定)
端蓋外形尺寸:300mmX 150mmX 12mm (大小根據(jù)需要加工)
腔體底座尺寸:350mmX 200mmX IOOmm (大小根據(jù)需要加工)
真空度最大可達:88KPa
工作環(huán)境溫度:(T900C
端蓋氣槽尺寸:240_Χ2_Χ5_ (長度可根據(jù)需要加工)。
[0023]本發(fā)明還可以將實施例2、3、4、5所述技術特征中的至少一個與實施例1組合，形成新的實施方式。
[0024]需要說明的是上述實施例，并非用來限定本發(fā)明的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本發(fā)明權利要求所保護的范圍。
【權利要求】
1.一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所述裝夾系統(tǒng)包括激光加工頭，夾具腔體底座，以及通過管道與夾具腔體底座相連接的真空吸附系統(tǒng)，所述夾具腔體底座上還設置有端蓋。
2.如權利要求1所述的一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所訴夾具腔體底座為高強鋼材料，內部設置為空腔結構，其側壁上開有通孔，通過管道與真空吸附裝置相連接。
3.如權利要求1或2所述一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于:所述端蓋為高強鋼材料，端蓋的中間開寬2mm,厚5mm左右的槽,且在槽的兩側5mm外開5mm的圓形通孔，圓形通孔為每側兩行，每行20個，孔與孔之間的距離為10mm，每側兩列通孔在其側壁開相應方形通孔，并配上相應的滑動擋片，通過相應方形通孔中的擋片的滑動來控制圓形通孔的通斷。
4.如權利要求3所述的一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所述端蓋與腔體底座通過焊接進行密封，且焊縫距端蓋側壁方形通孔約l_2mm。
5.如權利要求3所述的一種薄板激光焊接裝夾系統(tǒng)，其特征在于，所述圓形通孔，5mm圓形通孔為每側兩行，每行20個，孔與孔之間的距離為10mm。
【文檔編號】B23K37/04GK103639602SQ201310657799
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】麻明章, 邢飛, 丁小粉, 遲海龍, 孔德旭, 謝德巧 申請人:南京中科煜宸激光技術有限公司