[实用新型]薄壁圆形件环缝激光焊接旋转夹具

说明书

本实用新型为了解决现有技术中激光焊接夹具夹持精度低、操作麻烦的技术问题，公开了一种薄壁圆形件环缝激光焊接旋转夹具，包括上夹具、下夹具和旋转支撑座；所述上夹具位于所述下夹具的上方，且两者之间相互独立。下夹具对工件定位，上夹具对工件夹紧，上夹具下行压住焊件，夹持环与焊件之间存在较大的摩擦力，依靠摩擦力保证焊接旋转夹具的旋转稳定性。本夹具与固定激光头配合，实现了焊接成环形焊缝。

技术领域

本实用新型涉及一种激光焊接夹具，特别是涉及一种薄壁圆形件作环缝激光焊接时用于夹持的旋转夹具。

背景技术

激光焊接是一种精度高、焊速快、变形小、材料热损伤少的高效焊接技术。对于易变形薄壁圆形件的环缝的焊接，尤其当材料为铝合金、钛合金薄板等热敏感金属材料时，采用激光焊接是最佳的选择。

针对薄壁圆形件的环缝激光焊接需要设计专用的夹具，以保证两个零件的精确紧密配合，以及保持激光到焊面的距离不变。中国专利“CN201410127432.9”中公开了“一种薄壁铝合金封头法兰盘环缝激光焊接夹具”，其通过锁紧螺栓及控制螺纹转动圈数来实现铝合金封头和法兰盘的夹持固定，不仅操作复杂，而且螺纹转动圈数无法精准控制。因此，上述焊接夹具不能完成待焊两薄壁圆形件的准确拼接和夹持，不能适应薄壁圆形件焊缝的激光焊接要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种薄壁圆形件环缝激光焊接旋转夹具，该夹具具有定位准确、装夹可靠方便的特点。

本实用新型的技术方案如下：

薄壁圆形件环缝激光焊接旋转夹具，包括上夹具、下夹具和旋转支撑座；所述上夹具位于所述下夹具的上方，且两者之间相互独立；

所述旋转支撑座具有与外部升降组件固连的连接臂，所述连接臂的内部设置有一个尺寸较大的轴承，所述上夹具与所述轴承的内圈固连；

所述上夹具包括上固定座、外层焊件夹持座和内层焊件夹持座，所述上固定座与所述轴承的内圈固连，所述内层焊件夹持座位于所述外层焊件夹持座内；所述内层焊件夹持座的底端安装有内层夹持环，所述外层焊件夹持座的底端安装有外层夹持环，所述内层夹持环的夹持面与所述外层夹持环的夹持面之间具有容纳激光束的上缝隙；

所述下夹具包括下固定座、外层焊件定位座和内层焊件定位座，所述下固定座与外部旋转驱动机构连接，所述内层焊件定位座位于所述外层焊件定位座内；所述内层焊件定位座的顶端安装有内层支撑环，所述外层焊件定位座的顶端安装有外层支撑环，所述内层支撑环的支撑面与所述外层支撑环的支撑面之间具有容焊渣掉落的下缝隙。

待内层焊件在内层支撑环上定位完成，以及外层焊件在外层支撑环上定位完成后，外部升降组件驱动旋转支撑座和上夹具下行一段距离，使内层夹持环与内层焊件的上端面紧密接触、外层夹持环与外层焊件的上端面紧密接触。外部旋转驱动机构驱动下夹具和下夹具一同旋转，完成环缝的激光焊接。

进一步的是，所述上夹具内还设置有弹性升降机构；所述弹性升降机构包括连接座、升降件和弹簧；所述连接座与所述轴承内圈的横梁连接；所述升降件的顶端插入所述连接座内，所述升降件的底端与所述内层焊件夹持座固连；所述弹簧位于所述连接座内，所述弹簧一端与所述连接座连接，另一端与所述升降件连接。

进一步的是，所述连接座主要由外支撑环件、内支撑环件和轴承构成；所述外支撑环件通过连接件与所述轴承的内环固连；所述轴承固设在所述外支撑环件与所述内支撑环件之间；所述弹簧和所述升降件位于所述内支撑环内。上夹具依靠摩擦力跟随下夹具旋转，而内层焊件与外层焊件在焊接之前为相对独立状态，为了保证焊件的夹紧安全，内层焊件夹持座在跟随上夹具旋转的同时，还需要能够自转，而连接座的结构设计能够实现内层焊件夹持座自转。