一种薄板激光焊接装夹系统技术方案

本发明专利技术涉及一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于，所述装夹系统包括激光加工头，夹具腔体底座，以及通过管道与夹具腔体底座相连接的真空吸附系统，所述夹具腔体底座上还设置有端盖，所诉夹具腔体底座为高强钢材料，内部设置为空腔结构，其侧壁上开有通孔，通过管道与真空吸附装置相连接。本发明专利技术的优点如下，1）整体结构简单、操作方便、成本较低；2）本发明专利技术的腔体底座为空腔结构，通过焊接与上端盖连接，达到密封效果，装配结构简单；3）本发明专利技术采用真空吸附系统，智能化程度大大提高，通过真空开关控制真空发生器的通断，易于人工操作，减少了大量用于装夹的工作量，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种薄板激光焊接装夹系统
本专利技术涉及激光焊接领域，具体地说是一种薄板激光焊接装夹系统，属于激光焊接领域。
技术介绍
激光焊接技术具有作用时间短、效率高、速度快、变形小、焊缝质量高和焊接精度高、易于实现自动化等特点，在汽车、火车、船舶、航空航天、机械制造等领域正逐步取代传统电弧焊接工艺，而被广泛的应用。随着各种新材料的研制推广，薄板构件的应用日趋广泛，特别是在航天和汽车工业中出于减轻重量、提升动力的考虑，大量地采用薄板结构件；同时随着激光技术的日趋成熟，激光焊接在薄板件中的应用越来约广，具有巨大的应用前景。激光焊接过程是快速的加热和冷却过程，加上薄板容易失稳，焊后变形成为限制其应用的主要问题之一。此夕卜，在实际应用中，薄板焊接一般要求熔透焊，这使得保证激光焊过程全熔透稳定性往往是必须的，尤其是长焊缝的焊接，这就必须考虑到薄板件的装夹问题，装夹的好坏往往会对焊接结构产生严重的影响。尤其在焊接薄板(〈1mm)时，其焊接过程中的变形在所难免，焊接夹具的装夹质量一直是一个重点，焊接过程中会因为快速的热输入及输出，产生很大的变形力，通过人工手动操作的夹具往往会因为装夹不紧，而影响到焊接效果。而且每次试验都需要耗费一大部分时间去装夹试件，耗费大量的工作时间，影响工作效率。以6kw光纤激光器，焊接0.5mm厚不锈钢薄板为例，在焊接前通过手工操作以往的工装夹具夹紧工件，而且从视觉上观察工件之间的间隙，以确保达到最小间隙，但是通过焊后质量观察同样的试验参数也能达到不同的焊接效果，而且样件中的一条焊缝不同位置的焊接效果有时差距会很大，焊接质量得不到可靠的保障，而且每对样件的试验都需要花大量的时间在装夹上，大大降低了工作的效率。因此，迫切的需要一种新的系统解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种薄板激光焊接装夹系统，该系统整体结构简单，操作方便，通过真空吸附系统，使薄板焊接件在焊接过程中始终受到均匀的、较大的负压力的装夹系统，并且通过巧妙的结构设计，确保了焊缝质量，提高了工作效率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为，一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于，所述装夹系统包括激光加工头1，夹具腔体底座12，以及通过管道与夹具腔体底座相连接的真空吸附系统，所述夹具腔体底座上还设置有端盖。通过真空吸附系统，使薄板焊接件在焊接过程中始终受到均匀的、较大的负压力，防止由于薄板激光焊接过程中由于过快的热输入输出及装夹稳定性的问题，而产生的薄板变形，真空吸附系统产生的真空度可达88KPa，进一步确保了焊接过程中薄板的质量的稳定性。作为本专利技术的一种改进，所诉夹具腔体底座为高强钢材料，内部设置为空腔结构，其侧壁上开有通孔，通过管道与真空吸附装置相连接。作为本专利技术的一种改进,所述端盖为高强钢材料,端盖的中间开宽2mm,厚5mm左右的槽，且在槽的两侧开一定量的圆形通孔，每侧两列通孔在其侧壁开相应方形通孔，并配上相应的滑动挡片，通过相应方形通孔中挡片的滑动来控制圆形通孔的通断。作为本专利技术的一种改进，所述端盖与腔体底座通过焊接进行密封，且焊缝距端盖侧壁方形通孔约1_2_，便于操作。作为本专利技术的一种改进，所述圆形通孔的数量可根据相应装夹系统的尺寸来定。相对于现有技术，本专利技术的优点如下，I)整体结构简单、操作方便、成本较低；2)本专利技术的腔体底座为空腔结构，通过焊接与上端盖连接，达到密封效果，装配结构简单； 3)本专利技术采用真空吸附系统，智能化程度大大提高，通过真空开关控制真空发生器的通断，易于人工操作，减少了大量用于装夹的工作量，提高了工作效率；4)本专利技术通过端盖开槽两侧开孔的形式，使样件试板在焊接过程中，受到的负压力均匀化，且强度始终不变，控制精度高，提高了焊接过程的稳定性。【附图说明】图1为专利技术的总体结构示意图； 图2为端盖的结构示意图； 图3为腔体结构示意图； 图4为端盖与腔体的装配体图。其中:1为激光加工头,2为激光束,3为夹具端盖,4为薄板试件,5为端盖通孔,6为槽，7为焊缝，8为挡片，9为真空吸附系统，10为腔体底座侧壁通孔，11为管道，12为腔体底座，13为方形通孔。【具体实施方式】为了加深对本专利技术的理解和认识，下面结合附图对本专利技术作进一步描述和介绍。实施例1:如图1、图4，所示，一种薄板激光焊接装夹系统，所述装夹系统包括激光加工头1，夹具腔体底座12，以及通过管道11与夹具腔体底座相连接的真空吸附系统9，所述夹具腔体底座上还设置有端盖3。通过真空吸附系统9，使薄板焊接件在焊接过程中始终受到均匀的、较大的负压力，防止由于薄板激光焊接过程中由于过快的热输入输出及装夹稳定性的问题，而产生的薄板变形，真空吸附系统产生的真空度可达88KPa，进一步确保了焊接过程中薄板的质量的稳定性。实施例2:如图1所示，作为本专利技术的一种改进，所诉夹具腔体底座11为高强钢材料，内部设置为空腔结构，其侧壁上开有通孔10，通过管道11与真空吸附装系统9相连接。其余结构和优点与实施例1完全相同。实施例3:如图1、图2所示，作为本专利技术的一种改进，所述端盖3为高强钢材料，端盖的中间开宽2mm,厚5_左右的槽6,且在槽6的两侧开一定量的圆形通孔5,每侧两列通孔5在其侧壁开相应方形通孔13，并配上相应的滑动挡片8，通过相应方形通孔13中挡片8的滑动来控制圆形通孔5的通断。其余结构和优点与实施例1完全相同。实施例4:如图1所示，作为本专利技术的一种改进，所述端盖3与腔体底座12通过焊接进行密封，且焊缝7距端盖侧壁方形通孔13约l-2mm，便于操作。其余结构和优点与实施例I完全相同。实施例5:如图1所示作为本专利技术的一种改进，所述5mm圆形通孔为每侧两行，每行20个，孔间距离为10mm。其余结构和优点与实施例1完全相同。本专利技术的工作原理为: 参见图1总体结构示意图，试验前将前期处理好的薄板试件4，平放置于端盖3上，且两薄板试件对接的焊缝轨迹与端盖3中的槽6对齐，然后通过薄板试件的尺寸，选定试件4覆盖的通孔5区域，而未覆盖的端盖通孔5区域通过挡片8进行关断，然后通过真空吸附系统9作用，通过管道11向腔体12抽真空，使试件下表面受到很大的负压力，而始终紧贴在端盖3上，从而达到良好的焊接效果。图2是端盖结构示意图，中间开宽2mm，厚5mm左右的槽6，且在槽6的两侧开一定量的圆形通孔5，每侧两列通孔5在其侧壁开相应方形通孔13，并配上相应的滑动挡片8，通过挡片的滑动来控制圆形通孔5的通断。图3为腔体结构示意图，其内部抽空，为空腔结构，其侧壁上开个通孔10，通过管道11与真空吸附装置相连接。图4为端盖与腔体底座的装配体图，通过焊接方式连接，达到密封的效果，且焊缝7的高度低于挡片8处方形通孔的高度，以便方便操作。本专利技术薄板焊接装夹方法所用系统主要技术参数指标: 端盖开通孔尺寸:Φ5 (其数量可根据装夹系统尺寸大小来定) 端盖外形尺寸:300mmX 150mmX 12mm (大小根据需要加工) 腔体底座尺寸:350mmX 200mmX IOOmm (大小根据需要加工) 真空度最大可达:88KPa工作环境温度:(T900C 端盖气槽尺寸:240_Χ2_Χ5_ (长度可根据需要加工)。本专利技术还可以将实施例2、3、4、5所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于，所述装夹系统包括激光加工头，夹具腔体底座，以及通过管道与夹具腔体底座相连接的真空吸附系统，所述夹具腔体底座上还设置有端盖。

【技术特征摘要】
1.一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于，所述装夹系统包括激光加工头，夹具腔体底座，以及通过管道与夹具腔体底座相连接的真空吸附系统，所述夹具腔体底座上还设置有端盖。2.如权利要求1所述的一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于，所诉夹具腔体底座为高强钢材料，内部设置为空腔结构，其侧壁上开有通孔，通过管道与真空吸附装置相连接。3.如权利要求1或2所述一种薄板激光焊接装夹系统，其特征在于:所述端盖为高强钢材料，端盖的中间开宽2mm,厚5mm左右的槽,且在槽的两侧5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻明章，邢飞，丁小粉，迟海龙，孔德旭，谢德巧，
申请(专利权)人：南京中科煜宸激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：