一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置的制作方法

本技术属于t型钢焊接，具体涉及一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置。

背景技术：

1、高端装备制造领域，t型钢作为一种重要的承载构件，广泛应用于船舶、桥梁、海洋工程等多个领域。由于其优良的承载能力和便于装配的特点，t型钢在大型复杂结构中具有不可替代的作用，近年来，辊压成形与双光束激光焊接一体化工艺逐渐成为t型钢高效制造的核心技术路径，能够有效提升结构强度、尺寸精度和制造效率。然而，在实际应用中，由于t型钢截面的不对称性，尤其是翼缘与腹板连接部位的热输入集中，容易引发焊接过程中的结构翘曲、轨迹偏移和焊缝错位等问题，严重影响焊接质量和构件的直线。并且，现有的激光焊接平台大多采用激光头移动、工件固定的方式，激光头的移动会导致复杂的控制系统，增加了设备的操作难度，并且不利于光路的稳定，影响焊接过程中的观察和控制。其次，工件固定无法应对不同焊接角度和复杂变形的需求，且无法灵活调整焊接轨迹。这类平台的结构复杂且不适用于短尺样品的焊接，尤其在实验室条件下难以满足近工况模拟的需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于近工况实验的型钢柔性辊压激光焊接导向与压控装置，以实现焊接过程中的动态成形与变形抑制，提升焊接质量并简化操作。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：包括：导向机构和激光焊接头，所述导向机构包括固定架、第一气缸、第一滚轮架、第一导向轮、凹槽、第二气缸、第二滚轮架和第二导向轮，所述导向机构的底部设置有输送机构，所述输送机构包括第一输送架、安装槽、快拆滚轮、透明保护壳、第二输送架和固定滚轮，所述输送机构的顶部设置有t型钢材。

3、作为一种优选的实施方式，所述固定架靠近水平中心轴的一侧均与第一气缸的壳体一侧固定连接，所述第一气缸的延伸端与第一滚轮架的一侧固定连接。

4、作为一种优选的实施方式，所述第一滚轮架的另一侧内壁通过转轴与第一导向轮的两端转动连接，所述第一导向轮的外壁开设有凹槽。

5、作为一种优选的实施方式，所述凹槽的内壁与t型钢材的立柱端外壁活动连接，所述固定架的两侧均与第二气缸的壳体一侧固定连接。

6、作为一种优选的实施方式，所述第二气缸的延伸端与第二滚轮架的一侧固定连接，所述第二滚轮架的另一侧内壁通过转轴与第二导向轮的两端转动连接。

7、作为一种优选的实施方式，所述固定架的下方设置有第一输送架，所述第一输送架的两侧均开设有多组安装槽。

8、作为一种优选的实施方式，所述安装槽的内壁与快拆滚轮的两端外壁转动连接，所述第一输送架中间段设置的快拆滚轮之间设置可以提供第一导向轮转动的缝隙，所述快拆滚轮的外壁开设有与t型钢材的底部外壁相匹配的稳定槽。

9、作为一种优选的实施方式，所述第一输送架的顶部与透明保护壳的底部固定连接，所述透明保护壳设置在激光焊接头的外围，所述第一输送架的一侧设置有第二输送架，所述第二输送架的内侧通过转轴与固定滚轮的两端转动连接，所述快拆滚轮和固定滚轮的顶部与t型钢材的底部活动连接。

10、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

11、1、本装置采用了激光头固定、型钢移动的设计方案，与传统的激光焊接装置不同，本装置通过固定激光头，确保了光束路径的稳定性，从而避免了激光头的移动可能引起的光路不稳定问题，这种设计大大简化了系统结构，提高了激光焊接过程中的稳定性和精度，特别适合实验室环境中短尺样品的焊接。

12、2、本实用新型，将待焊接的t型钢材放置在第二输送架的上方，t型钢材通过固定滚轮向着第一输送架的方向移动，进入移动至快拆滚轮的上方，使得t型钢材位于第一导向轮和第二导向轮之间，同时t型钢材的立柱端进入凹槽的内部，通过启动第一气缸带动第一滚轮架向着t型钢材的方向进行移动，进而通过第一导向轮对t型钢材的上下两侧进行挤压稳定，启动第二气缸带动第二滚轮架向着t型钢材进行移动，进而通过第二导向轮对t型钢材的两侧进行挤压稳定，随着t型钢材的移动，通过固定的激光焊接头对t型钢材进行焊接，采用重载t型滑轨结构，配备可调节式滚轮导向组件，通过调节滚轮角度与夹持间距，能够实现对t型钢的自适应引导和稳定对中，确保t型钢在焊接过程中沿着正确轨迹移动，防止因轨迹偏移而导致的焊缝错位和结构变形。

13、3、本实用新型，通过透明保护壳进行防护，在对不同规格的t型钢材进行焊接时，通过将快拆滚轮从安装槽的内部取出，然后将开设有不同大小稳定槽的快拆滚轮放入安装槽的内部，通过透明保护壳保护激光光束路径，确保焊接过程的稳定性，在激光束的通行区域设置“u”形通道或高温防护窗口，确保激光光束路径清晰无遮挡。可选配自动隔热帘、防飞溅气幕等保护装置，提升光路安全性与环境适应性，确保激光焊接过程中不受外界因素干扰。

14、4、本实用新型，所有接触导向部位均配置模块化快换接口，通过插销式或磁吸式结构实现快速安装与拆卸，满足不同类型、不同规格型钢的快速换型需求，显著提高实验室环境中的换型效率。

1.一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于，包括：导向机构（1）和激光焊接头（3），所述导向机构（1）包括固定架（101）、第一气缸（102）、第一滚轮架（103）、第一导向轮（104）、凹槽（105）、第二气缸（106）、第二滚轮架（107）和第二导向轮（108），所述导向机构（1）的底部设置有输送机构（2），所述输送机构（2）包括第一输送架（201）、安装槽（202）、快拆滚轮（203）、透明保护壳（204）、第二输送架（205）和固定滚轮（206），所述输送机构（2）的顶部设置有t型钢材（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述固定架（101）靠近水平中心轴的一侧均与第一气缸（102）的壳体一侧固定连接，所述第一气缸（102）的延伸端与第一滚轮架（103）的一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述第一滚轮架（103）的另一侧内壁通过转轴与第一导向轮（104）的两端转动连接，所述第一导向轮（104）的外壁开设有凹槽（105）。

4.根据权利要求3所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述凹槽（105）的内壁与t型钢材（4）的立柱端外壁活动连接，所述固定架（101）的两侧均与第二气缸（106）的壳体一侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述第二气缸（106）的延伸端与第二滚轮架（107）的一侧固定连接，所述第二滚轮架（107）的另一侧内壁通过转轴与第二导向轮（108）的两端转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述固定架（101）的下方设置有第一输送架（201），所述第一输送架（201）的两侧均开设有多组安装槽（202）。

7.根据权利要求6所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述安装槽（202）的内壁与快拆滚轮（203）的两端外壁转动连接，所述第一输送架（201）中间段设置的快拆滚轮（203）之间设置可以提供第一导向轮（104）转动的缝隙，所述快拆滚轮（203）的外壁开设有与t型钢材（4）的底部外壁相匹配的稳定槽。

8.根据权利要求7所述的一种用于近工况实验的型钢激光焊接导向与压控装置，其特征在于：所述第一输送架（201）的顶部与透明保护壳（204）的底部固定连接，所述透明保护壳（204）设置在激光焊接头（3）的外围，所述第一输送架（201）的一侧设置有第二输送架（205），所述第二输送架（205）的内侧通过转轴与固定滚轮（206）的两端转动连接，所述快拆滚轮（203）和固定滚轮（206）的顶部与t型钢材（4）的底部活动连接。