一种波纹管激光焊辅助方法

技术领域

本发明涉及一种波纹管激光焊辅助方法，属于波纹管加工技术领域。

背景技术

废气再循环系统中，所使用的废气再循环管属于薄壁型波纹管，薄壁型波纹管激光焊过程中，如果波纹管两侧连接着异形法兰或接头，由于异形法兰或接头的妨碍，会导致波纹管无法直接夹持。

由于与波纹管两侧连接着异形法兰或接头，而且波纹管为柔性件，无法直接进行夹持或辅助定位，导致产品夹持定位困难。现阶段，通常使用辅助工装夹持产品，再使卡盘夹持辅助工装，完成产品自转及焊接。但是，卡盘夹持并旋转工件时，产品对心调整困难，跳动现象明显，无法准确对焦，进而导致焊接质量很差或无法完成焊接。如何解决两端为异形法兰或接头的波纹管类产品在激光焊过程中存在的产品定位困难、对心调整困难、焊接过程中产品跳动等问题，具有现实的应用意义。

发明内容

为此，本发明提供一种波纹管激光焊辅助方法，解决两端为异形法兰或接头的波纹管类产品在激光焊过程中存在的产品定位困难、对心调整困难、焊接过程中产品跳动等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种波纹管激光焊辅助方法，包括以下步骤：

将待焊接工件置于定位机构的托板上，并使定位机构的从动轮接触待焊接工件的表面一侧；

驱动压紧机构上的主动轮靠近所述从动轮，使所述主动轮接触待焊接工件的表面另外一侧，所述主动轮、所述托板和所述从动轮对所述待焊接工件形成夹持状态；

通过调速电机带动所述主动轮旋转，所述主动轮旋转使处于夹持状态的待焊接工件在摩擦力的作用下发生自转；

从预定的方向对自转过程中的待焊接工件投射激光束，使投射的激光束对待焊接工件的焊缝进行焊接。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，调整所述主动轮和所述从动轮的间距，以适应不同长度的波纹管；

调整所述主动轮及所述从动轮的尺寸，以适应不同外径尺寸的波纹管。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，利用波纹管的管径参数，调整压紧机构的行程和调速电机放入转速参数，对待焊接工件进行自动焊接。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述压紧机构固定在底座的上端一侧，所述定位机构固定在底座的上端另外一侧；

所述调速电机的动力输出轴连接所述主动轮；

所述定位机构还包括U型块和转接片，所述U型块的中心形成有避让缺口，所述转接片的一端和所述U型块的侧部铰接，所述转接片的另外一端和所述托板的一端侧部铰接；所述托板的另外一端伸入所述避让缺口中并和所述U型块铰接，所述从动轮连接在所述U型块的侧部；

所述主动轮、所述托板和所述从动轮之间形成容纳待焊接工件的承载空间。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述压紧机构还包括转接板、压紧气缸和电机安装座；所述转接板的底部和所述底座固定连接，所述压紧气缸连接在所述转接板的侧部，所述压紧气缸的驱动轴穿过所述转接板的通孔并和所述电机安装座的侧部固定连接；所述电机安装座的另外一侧连接所述调速电机；

所述调速电机采用双轴电机，所述主动轮设有两幅，每幅所述主动轮连接一个所述调速电机的动力输出轴；

所述电机安装座和所述转接板之间连接有导向柱，所述导向柱的数量为两根，两根所述导向柱分布在所述压紧气缸的驱动轴上下侧。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述定位机构还包括基准板，所述基准板的底部连接在所述底座的上端；

所述U型块的下端连接在所述基准板靠近所述压紧机构的一侧；

所述基准板上设有激光束通孔，所述激光束通孔设有两个，两个所述激光束通孔对应所述承载空间中的所述待焊接工件的两个焊缝；

从预定的方向通过所述激光束通孔对自转过程中的待焊接工件投射激光束。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述U型块在所述避让缺口的两侧位置设有吻合槽，所述吻合槽容纳自转过程中的所述待焊接工件的外表波纹。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述从动轮的数量为四个，所述U型块的一侧上下分布有两个所述从动轮；

所述主动轮的边缘和所述从动轮的边缘接触所述待焊接工件的外壁，并配合所述托板对所述待焊接工件进行支撑以形成夹持状态。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述转接片设有调节条孔，所述转接片和所述U型块之间采用第一销轴铰接，所述第一销轴从所述调节条孔中穿过；所述转接片和所述托板之间采用第二销轴铰接；所述托板和所述U型块之间采用第三销轴铰接；

待焊接工件通过所述转接片软接触在所述托板的上方；

所述软接触指待焊接工件依靠自身重力使所述托板向下摆动预定的幅度；

待焊接工件的管径或重力不同，所述托板向下摆动的幅度不同。

作为波纹管激光焊辅助方法优选方案，所述U型块和所述基准板之间设有垫块，所述U型块的下端连接在所述基准板的凸起部位；

所述垫块使所述U型块和所述基准板之间具有间隙，所述间隙对自转过程中待焊接工件的端部异形法兰或接头进行避让。

本发明具有如下优点：将待焊接工件置于定位机构的托板上，并使定位机构的从动轮接触待焊接工件的表面一侧；驱动压紧机构上的主动轮靠近所述从动轮，使所述主动轮接触待焊接工件的表面另外一侧，所述主动轮、所述托板和所述从动轮对所述待焊接工件形成夹持状态；通过调速电机带动所述主动轮旋转，所述主动轮旋转使处于夹持状态的待焊接工件在摩擦力的作用下发生自转；从预定的方向对自转过程中的待焊接工件投射激光束，使投射的激光束对待焊接工件的焊缝进行焊接。本发明可以对两端异形法兰或接头结构的波纹管，通过波纹管直段进行夹持和定位，不存在跳动现象，可以准确对焦，顺利完成产品激光焊，确保焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法流程图；

图2为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法所使用装置立体结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法所使用装置另一视角立体结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法所使用装置中压紧机构示意图；

图5为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法所使用装置中定位机构示意图；

图6为本发明实施例中提供的波纹管激光焊辅助方法所使用装置夹持状态示意图。

图中，1、底座；2、压紧机构；3、定位机构；4、主动轮；5、调速电机；6、U型块；7、转接片；8、托板；9、从动轮；10、避让缺口；11、焊接工件；12、承载空间；13、转接板；14、压紧气缸；15、电机安装座；16、导向柱；17、基准板；18、激光束通孔；19、吻合槽；20、调节条孔；21、第一销轴；22、第二销轴；23、第三销轴；24、垫块；25、凸起部位。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供一种波纹管激光焊辅助方法，包括以下步骤：

S1、将待焊接工件11置于定位机构3的托板8上，并使定位机构3的从动轮9接触待焊接工件11的表面一侧；

S2、驱动压紧机构2上的主动轮4靠近所述从动轮9，使所述主动轮4接触待焊接工件11的表面另外一侧，所述主动轮4、所述托板8和所述从动轮9对所述待焊接工件11形成夹持状态；

S3、通过调速电机5带动所述主动轮4旋转，所述主动轮4旋转使处于夹持状态的待焊接工件11在摩擦力的作用下发生自转；

S4、从预定的方向对自转过程中的待焊接工件11投射激光束，使投射的激光束对待焊接工件11的焊缝进行焊接。

本实施例中，调整所述主动轮4和所述从动轮9的间距，以适应不同长度的波纹管；调整所述主动轮4及所述从动轮9的尺寸，以适应不同外径尺寸的波纹管。利用波纹管的管径参数，调整压紧机构2的行程和调速电机5放入转速参数，对待焊接工件11进行自动焊接。

参见图2、图3、图4、图5和图6，本发明实施例提供的波纹管激光焊辅助方法所使用的装置，包括底座1，底座1的上端一侧连接有压紧机构2，底座1的上端另外一侧连接有定位机构3；

其中，压紧机构2包括主动轮4和调速电机5，调速电机5的动力输出轴连接主动轮4；

其中，定位机构3包括U型块6、转接片7、托板8和从动轮9，U型块6的中心形成有避让缺口10，转接片7的一端和U型块6的侧部铰接，转接片7的另外一端和托板8的一端侧部铰接；托板8的另外一端伸入避让缺口10中并和U型块6铰接，从动轮9连接在U型块6的侧部；

其中，主动轮4、托板8和从动轮9之间形成容纳焊接工件11的承载空间12。

辅助图4，本实施例中，压紧机构2还包括转接板13、压紧气缸14和电机安装座15；转接板13的底部和底座1固定连接，压紧气缸14连接在转接板13的侧部，压紧气缸14的驱动轴穿过转接板13的通孔并和电机安装座15的侧部固定连接；电机安装座15的另外一侧连接调速电机5。

具体的，压紧气缸14可以带动电机安装座15进行左右移动，电机安装座15带动主动轮4和调速电机5靠近或远离从动轮9，进而可以实现焊接工件11的压紧动作，而调速电机5可以带动主动轮4进行转动，由于主动轮4是压紧在焊接工件11的表面，在摩擦力的作用下，可以实现焊接工件11的旋转驱动，焊接工件11的旋转驱动可以配合激光焊机完成产品焊接。

其中，可以根据实际生产情况，调整主动轮4和从动轮9间距，从而适应不同波纹管长度；可以根据实际生产情况，调整主动轮4及从动轮9尺寸，从而适应波纹管外径尺寸；压紧气缸14还可使用伺服电机、电缸等其他元件代替，提升自动化程度。

其中，可通过管径参数输入，自动调整压紧气缸14的行程、调速电机5转速等参数，实现焊接工件11的自动焊接。

本实施例中，调速电机5采用双轴电机，主动轮4设有两幅，每幅主动轮4连接一个调速电机5的动力输出轴。电机安装座15和转接板13之间连接有导向柱16，导向柱16的数量为两根，两根导向柱16分布在压紧气缸14的驱动轴上下侧。

具体的，通过调速电机5可以对两幅主动轮4驱动，进而可以控制主动轮4对焊接工件11的驱动稳定性。而导向柱16起到定位作用，可以确保压紧气缸14带动电机安装座15左右移动的稳定性。

辅助图5，本实施例中，定位机构3还包括基准板17，基准板17的底部连接在底座1的上端；U型块6的下端连接在基准板17靠近压紧机构2的一侧。

具体的，基准板17起到U型块6的安装支撑作用，而U型块6起到从动轮9的安装支撑作用，同时转接片7和托板8的设计，可以实现对焊接工件11的支撑调节作用。

辅助图6，本实施例中，基准板17上设有激光束通孔18，激光束通孔18设有两个，两个激光束通孔18对应承载空间12中的焊接工件11的两个焊缝。激光焊接设备发出的激光束可以从激光束通孔18到达焊接工件11的焊缝处，在焊接工件11的转动下，实现焊缝的全方位焊接。

本实施例中，U型块6在避让缺口10的两侧位置设有吻合槽19，吻合槽19用于容纳焊接工件11的波纹。从动轮9的数量为四个，U型块6的一侧上下分布有两个从动轮9；主动轮4的边缘和从动轮9的边缘接触焊接工件11的外壁。

具体的，吻合槽19能够对焊接工件11的波纹管边缘起到限位支撑作用，确保焊接工件11在主动轮4的作用，在主动轮4、从动轮9和托板8形成的承载空间12中顺利地旋转。

本实施例中，转接片7设有调节条孔20，转接片7和U型块6之间采用第一销轴21铰接，第一销轴21从调节条孔20中穿过；转接片7和托板8之间采用第二销轴22铰接；托板8和U型块6之间采用第三销轴23铰接。

具体的，调节条孔20的设计配合第一销轴21，可以实现转接片7的上下摆动，转接片7的上下摆动在第二销轴22和第三销轴23的配合下，可以实现托板8的上下摆动，进而起到和焊接工件11的软接触，既能起到承载效果，又不阻碍焊接工件11的旋转动作。

其中，待焊接工件通过所述转接片软接触在所述托板的上方；所述软接触指待焊接工件依靠自身重力使所述托板向下摆动预定的幅度；待焊接工件的管径或重力不同，所述托板向下摆动的幅度不同。

本实施例中，U型块6和基准板17之间设有垫块24，U型块6的下端连接在基准板17的凸起部位25。垫块24和凸起部位25的设计，使U型块6和基准板17之间具有间隙，间隙可以避免焊接工件11转动过程中对端部异形法兰或接头的干涉。

综上所述，本发明将待焊接工件11置于定位机构3的托板8上，并使定位机构3的从动轮9接触待焊接工件11的表面一侧；驱动压紧机构2上的主动轮4靠近所述从动轮9，使所述主动轮4接触待焊接工件11的表面另外一侧，所述主动轮4、所述托板8和所述从动轮9对所述待焊接工件11形成夹持状态；通过调速电机5带动所述主动轮4旋转，所述主动轮4旋转使处于夹持状态的待焊接工件11在摩擦力的作用下发生自转；从预定的方向对自转过程中的待焊接工件11投射激光束，使投射的激光束对待焊接工件11的焊缝进行焊接。压紧气缸14可以带动电机安装座15进行左右移动，电机安装座15带动主动轮4和调速电机5靠近或远离从动轮9，进而可以实现焊接工件11的压紧动作，而调速电机5可以带动主动轮4进行转动，由于主动轮4是压紧在焊接工件11的表面，在摩擦力的作用下，可以实现焊接工件11的旋转驱动，焊接工件11的旋转驱动可以配合激光焊机完成产品焊接。通过调速电机5可以对两幅主动轮4驱动，进而可以控制主动轮4对焊接工件11的驱动稳定性。而导向柱16起到定位作用，可以确保压紧气缸14带动电机安装座15左右移动的稳定性。基准板17起到U型块6的安装支撑作用，而U型块6起到从动轮9的安装支撑作用，同时转接片7和托板8的设计，可以实现对焊接工件11的支撑调节作用。吻合槽19能够对焊接工件11的波纹管边缘起到限位支撑作用，确保焊接工件11在主动轮4的作用，在主动轮4、从动轮9和托板8形成的承载空间12中顺利地旋转。调节条孔20的设计配合第一销轴21，可以实现转接片7的上下摆动，转接片7的上下摆动在第二销轴22和第三销轴23的配合下，可以实现托板8的上下摆动，进而起到和焊接工件11的软接触，既能起到承载效果，又不阻碍焊接工件11的旋转动作。垫块24和凸起部位25的设计，使U型块6和基准板17之间具有间隙，间隙可以避免焊接工件11转动过程中对端部异形法兰或接头的干涉。激光焊接设备发出的激光束可以从激光束通孔18到达焊接工件11的焊缝处，在焊接工件11的转动下，实现焊缝的全方位焊接。本发明可以对两端异形法兰或接头结构的波纹管，通过波纹管直段进行夹持和定位，不存在跳动现象，可以准确对焦，顺利完成产品激光焊，确保焊接质量。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。