三片罐罐身雷射焊接接頭對準裝置的製作方法
2023-07-08 21:49:46
專利名稱：三片罐罐身雷射焊接接頭對準裝置的製作方法
技術領域：
雷射焊接薄板的接頭對準裝置屬於機械製造裝備領域，具體來說，主要涉及用於三片罐罐身雷射焊接設備中的一種接頭對準裝置。
背景技術：
在食品工業中的空罐的製造過程中，傳統的錫焊工藝由於焊接處含有一定量影響人體健康的鉛，不符合衛生要求。目前採用的電阻焊(搭接式)需貴重銅作焊接電極，為了導電而需要增加一道「刮黃」工藝，容易產生毛刺或焊接強度不夠，焊縫較寬，焊後需要進行處理才能粘帖標籤紙。因此質量不易保證，成本也較高。
雷射焊接時熱影響區很小，工件不易變形；焊縫細小、光滑美觀，三片罐罐身焊接後可以直接粘貼標籤；焊縫性能一般高於母材，焊後成型加工性能好，在儲運過程中不易破損、洩漏；不加填充料，無汙染；便於自動控制。三片罐罐身雷射焊接與電阻焊相比，質量好，工序少，對於大批量生產很有經濟意義。三片罐的需求數量不斷增長，作為一種優秀的焊接方法，雷射焊接受到人們的重視。
目前，在一些制罐生產線上已經採用了雷射焊接工藝，但是由於雷射焊接接頭的對準精度等問題沒有解決，這種應用還沒有得到推廣。
發明內容
薄板近接頭部位的變形和過大的接頭間隙是降低接頭對準精度的主要因素。本實用新型設計了一個新的對準裝置，以消除薄板近接頭部位的變形，減小接頭間隙。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是對準裝置由靠模、可轉動夾具、支架和氣動裝置等組成。靠模、夾具和氣動裝置安裝在支架上，靠模主要由外模和內模組成，可轉動夾具共有兩個，靠模、夾具的運動都由氣動裝置推動。外模和內模的工作面分別內凹和外凸，外模工作面曲率半徑略微大於罐身坯外半徑，內模工作面曲率半徑略微小於罐身坯內半徑，它們在工作時分別位於已經滾壓的罐身坯薄板焊接接頭的上側和下側，在氣動裝置推動下，外模向內模靠近，使外模和內模之間的間距為板厚與允許誤差之和(對於板厚0.15～0.3mm的薄板，外模和內模兩個工作面間的最小間隔為薄板厚度加0.05～0.1mm左右)，使單塊薄板能在外模和內模間滑動，薄板兩接頭附近部位的翹曲或歪扭變形被矯正在允許誤差範圍(如0.05～0.1mm)以內，兩接頭靠攏時又不會產生搭接；外模和內模一起支撐在同一根軸上，在雷射焊接時它們一般沿支撐軸與雷射頭同步運動，焊接結束後與雷射頭一起復位。每個夾具由夾座和若干夾頭組成，夾座為叉形結構，在罐身坯外側的部分可以稱為夾頭座，在罐身坯內側的部分可以稱為夾底座，每個夾頭座上可以安裝若干夾頭；在工作時，夾頭在氣壓作用下從夾頭座中出來向夾底座靠近，把罐身薄板夾緊，然後一個夾具在氣動裝置作用下繞固定在支架上的軸向另一個夾具旋轉，使罐身兩焊接接頭靠近，直到兩個接頭相互接觸，薄板不能繼續滑動為止。支架除了支撐靠模、夾具和氣動裝置外，還有限位的作用，即限制夾具旋轉角度和靠模位移的作用。氣動裝置提供氣體壓力，使靠模和夾具產生運動。在生產線上使用時，還必須安裝罐身頂出機構。
本實用新型的有益效果是，既能減小雷射焊接三片罐罐身薄板接頭間的間隙，又能矯正薄板兩接頭附近部位的翹曲或歪扭變形，還能避免兩個接頭產生搭接，確保接頭對準精度。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是三片罐罐身雷射焊接接頭對準裝置工作時的橫截面圖；圖2是三片罐罐身雷射焊接接頭對準裝置工作時的側面圖。
圖中1.氣動夾頭，2.夾頭座，3.夾底座，4.外靠模氣動裝置，5.外靠模，6.內靠模，7.焊縫，8.罐身薄板，9.夾具旋轉氣動裝置，10.軸，11.支架，12.外靠模定位導向銷。
具體實施方式
在
圖1、2中，由外靠模5、內靠模6和定位導向銷12等組成的靠模定位在支架11上，外靠模氣動裝置4可驅動外靠模5向內靠模6做相對運動，2個可轉動夾具由氣動夾頭1、夾頭座2和夾底座3組成，夾具旋轉氣動裝置9可驅動2個可轉動夾具繞軸相對轉動。
在圖2所示實施例中，在罐身薄板8進入靠模中後，外靠模5移向內靠模6，然後氣動夾頭1夾緊薄板，兩夾具相對轉動至兩接頭接觸；焊接時兩接頭保持接觸，同時靠模5、6與雷射頭通過生產線上一個機構(未畫出)連接，同步同向運動；焊接結束後，夾頭1鬆開，外靠模5復位，生產線上的頂出機構(未畫出)頂出罐身8，然後雷射頭、靠模同步復位。
權利要求1.一種三片罐罐身雷射焊接接頭對準裝置，由靠模、可轉動夾具、支架和氣動裝置組成，其特徵是靠模、夾具和氣動裝置安裝在支架上，靠模主要由在工作時位於罐身坯薄板焊接接頭上側的外模和位於罐身坯薄板焊接接頭下側的內模組成，可轉動夾具共有兩個，靠模、夾具的運動都由氣動裝置推動。
2.根據權利要求1所述的接頭對準裝置，其特徵是靠模外模的工作面為內凹的曲率半徑大於罐身坯外半徑的圓弧形，內模的工作面為外凸的曲率半徑小於罐身坯內半徑的圓弧形；外模向內模靠近後的最小間距為罐身板厚與允許誤差之和。
3.根據權利要求1所述的接頭對準裝置，其特徵是兩個可轉動夾具安裝在支架上的水平軸上，每個可轉動夾具由夾座和若干氣動夾頭組成，兩個可轉動夾具繞支架上的軸相對轉動的幅度為從初始位置至被夾持的罐身薄板兩焊接接頭接觸時的位置。
4.根據權利要求1所述的接頭對準裝置，其特徵是靠模安裝在支架上的水平軸上，靠模與雷射頭之間有同步運動的連接關係。
專利摘要一種雷射焊接三片罐罐身薄板的接頭對準裝置。它由靠模、可轉動夾具、支架和氣動裝置等組成，其中靠模主要由外模和內模組成，可轉動夾具共有兩個，每個夾具由夾座和若干夾頭組成。在氣動裝置推動下，外模向內模靠近，使其間距為罐身板厚與允許誤差之和；兩夾具夾緊罐身薄板並繞軸相對運動使兩接頭靠近。這樣既減小焊接母材接頭間的間隙，又矯正兩薄板接頭附近部位的變形，還避免兩個接頭產生搭接，確保接頭對準精度。
文檔編號B23K26/24GK2930950SQ20052004974
公開日2007年8月8日 申請日期2005年4月13日 優先權日2005年4月13日
發明者劉繼常 申請人:劉繼常