一种金属件加工用异形管激光焊接装置的制作方法

本发明涉及激光焊接，具体为一种金属件加工用异形管激光焊接装置。

背景技术：

1、金属件加工用异形管激光焊接装置是把非圆截面管材（异形管），用激光焊拼接到一起的工业焊接设备。

2、如公开号为cn214684749u的一种异型管成型缝焊接夹具及激光焊接机能够实现克服现有技术的不足，提供一种利用仿形支撑块对异型管进行定位并通过仿形支撑块与压紧单元配合实现压紧作用的异型管成型缝焊接夹具，在实现良好的夹紧定位功能的同时可以减小对管件的夹紧力，降低异型管变形的风险的功能，但是现有的异型管激光焊接装置仍存在一些不足。

3、现有的异形管焊接装置在焊接扇形管件时，扇形管件对接位置同时存在平面段和弧形段，平面段的焊接间距可以提前调整到位，当焊头移动至弧形段进行环绕焊接时，受管件弧形轮廓影响，焊头与焊缝之间的实际间距无法维持稳定，弧形段的实际焊接间距难以与平面段保持统一，焊点受热条件发生变化，容易造成过焊或者虚焊的情况。

4、针对上述问题，急需在原有金属件加工用异形管激光焊接装置的基础上进行创新设计。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明的目的在于提供一种金属件加工用异形管激光焊接装置，以解决上述背景技术提出现有的异形管焊接装置在焊接扇形管件时，扇形管件对接位置同时存在平面段和弧形段，平面段的焊接间距可以提前调整到位，当焊头移动至弧形段进行环绕焊接时，受管件弧形轮廓影响，焊头与焊缝之间的实际间距无法维持稳定，弧形段的实际焊接间距难以与平面段保持统一，焊点受热条件发生变化，容易造成过焊或者虚焊的情况的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属件加工用异形管激光焊接装置，包括焊接机床、设置在焊接机床上的放置平台、设置在放置平台上的焊接平台以及设置在放置平台上的激光焊接头，还包括：

3、自适应补偿组件，滑动设于激光焊接头，用以在环绕焊缝焊接过程中实时保持恒定焊接间距；

4、工件装夹组件，滑动安装于焊接平台的滑轨上，用以带动两侧扇形管件相向移动完成焊缝对接；

5、旋转切换机构，安装在工件装夹组件上，所述旋转切换机构可实现扇形管件的径向位移以及姿态转换，用以驱动扇形管件正向旋转完成弧形面焊接，并可在反向转动时切换至平行面焊接工位。

6、优选的，所述自适应补偿组件包括适应杆，所述适应杆与激光焊接头同步竖向进给，仅单侧工件装夹组件外壁设有供适应杆插入导向的导向槽，所述适应杆仅在弧形面焊接工况下参与适配导向，平行面焊接工况下与工件装夹组件相互脱离不接触。

7、优选的，所述工件装夹组件包括滑板、固定架以及支块，所述滑板底部设有与滑轨相适配的滑块，所述支块上套设有扇形管件。

8、优选的，所述旋转切换机构包括旋转端、同步伺服电机、旋转驱动盘、固定盘以及滑杆，两处所述同步伺服电机由同一电控控制，所述旋转驱动盘上等角度开设有腰槽，所述固定盘外壁等角度设有滑槽，滑槽半程位置设有摩擦块，所述滑杆滑动设于滑槽内且一端伸入腰槽，滑杆端部设有可与摩擦块相接触的摩擦面。

9、优选的，所述旋转端和固定轴杆之间装配有轴承，旋转端转动时固定轴杆保持静止。

10、优选的，所述腰槽的滑动行程与滑槽的半程滑移距离相一致，伸入腰槽内的滑杆杆径小于滑槽内部滑杆的杆径。

11、优选的，所述摩擦块采用耐磨材质，滑杆依靠摩擦面与摩擦块产生的摩擦力实现转动。

12、优选的，所述固定盘上设置有十字状的隔板，隔板用于限制滑杆的最大外扩距离。

13、优选的，所述同步伺服电机电性连接装置的总控制器，用以控制扇形管件正向、反向旋转切换。

14、优选的，所述滑轨开设于焊接平台上端面，滑轨为直线导轨。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明设置有自适应补偿组件，在对扇形管件弧形面进行环绕焊接时，适应杆插入导向槽进行导向约束，能够实时维持激光焊接头与焊缝之间的焊接间距保持恒定，避免因管件弧形轮廓变化造成焊接间距波动，减少过焊或者虚焊问题的产生，切换至平行面焊接工况时，适应杆抬升脱离不再参与限位，仅通过电控调整激光焊接头位置即可完成焊接作业，弧形面、平行面焊接可保持一致的焊接间距，有效提升扇形管件整体焊接质量；

17、2、本发明设置旋转切换机构与十字状隔板，依靠同步伺服电机的正反转，配合腰槽、滑杆以及摩擦片与摩擦块的传动配合，可实现扇形管件正向回转弧形焊接、反向转动先外扩再姿态切换至平行面焊接工位的功能，十字状隔板既能够将同一侧多组扇形管件端部聚拢对齐，又可在各扇形管件焊接端面之间预留隔离间隙，防止焊接过程中将多个扇形管件熔接连通，整套机构可在同一装夹状态下完成弧形面、平行面两种焊缝的焊接，无需重新拆装调整工件，简化加工工序，提升异形管焊接加工效率。

1.一种金属件加工用异形管激光焊接装置，包括焊接机床（1）、设置在焊接机床（1）上的放置平台（2）、设置在放置平台（2）上的焊接平台（3）以及设置在放置平台（2）上的激光焊接头（4），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述自适应补偿组件包括适应杆（401），所述适应杆（401）与激光焊接头（4）同步竖向进给，仅单侧工件装夹组件外壁设有供适应杆（401）插入导向的导向槽，所述适应杆（401）仅在弧形面焊接工况下参与适配导向，平行面焊接工况下与工件装夹组件相互脱离不接触。

3.根据权利要求1所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述工件装夹组件包括滑板（5）、固定架（6）以及支块（11），所述滑板（5）底部设有与滑轨（301）相适配的滑块，所述支块（11）上套设有扇形管件（7）。

4.根据权利要求1所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述旋转切换机构包括旋转端（8）、同步伺服电机（10）、旋转驱动盘（12）、固定盘（9）以及滑杆（13），两处所述同步伺服电机（10）由同一电控控制，所述旋转驱动盘（12）上等角度开设有腰槽，所述固定盘（9）外壁等角度设有滑槽（902），滑槽（902）半程位置设有摩擦块（903），所述滑杆（13）滑动设于滑槽（902）内且一端伸入腰槽，滑杆（13）端部设有可与摩擦块（903）相接触的摩擦面（1301）。

5.根据权利要求4所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述旋转端（8）和固定轴杆之间装配有轴承，旋转端（8）转动时固定轴杆保持静止。

6.根据权利要求4所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述腰槽的滑动行程与滑槽（902）的半程滑移距离相一致，伸入腰槽内的滑杆（13）杆径小于滑槽（902）内部滑杆（13）的杆径。

7.根据权利要求4所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述摩擦块（903）采用耐磨材质，滑杆（13）依靠摩擦面（1301）与摩擦块（903）产生的摩擦力实现转动。

8.根据权利要求4所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述固定盘（9）上设置有十字状的隔板（901），隔板（901）用于限制滑杆（13）的最大外扩距离。

9.根据权利要求4所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述同步伺服电机（10）电性连接装置的总控制器，用以控制扇形管件（7）正向、反向旋转切换。

10.根据权利要求1所述的一种金属件加工用异形管激光焊接装置，其特征在于：所述滑轨（301）开设于焊接平台（3）上端面，滑轨（301）为直线导轨。