本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁圓筒夾具與修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今對于薄壁圓筒焊接，一般是用三爪夾盤、四爪夾盤夾緊或者滾輪滾壓進(jìn)行直接裝夾，裝夾完成后在進(jìn)行焊接，這樣不僅耗費(fèi)工時(shí)，而且在對接焊縫時(shí)容易變形，進(jìn)而導(dǎo)致焊錯(cuò)焊縫，同時(shí)對于焊接的焊縫質(zhì)量也很難把握，導(dǎo)致了焊接的圓筒的同軸度差。并且在工作時(shí)，工作臺的實(shí)際工作尺寸不能進(jìn)行改變，使得焊接薄壁圓筒的局限性比較大，而本技術(shù)方可以把要焊接的筒體的進(jìn)行夾持，使得焊縫同軸心對接，同時(shí)內(nèi)外裝夾使得對接的焊縫不會變形。然后采用機(jī)頭架和機(jī)尾架進(jìn)行變位，因?yàn)槲布芸裳氐孛鎸?dǎo)軌移動，所以能夠適用于不同規(guī)格長度的薄壁筒體進(jìn)行焊接，使得實(shí)用性的性能大大提高。

相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)公開了一種焊接夾具，其授權(quán)公告號為CN 203696354 U的申請文件，其中第一調(diào)整組件通過旋緊第一螺母，第一螺母推動第一調(diào)整套，第一連桿帶動第一定位板向外運(yùn)動，第一定位板撐緊第一薄壁圓筒的內(nèi)壁，使第一薄壁圓筒定位。同時(shí)，第二調(diào)整組件通過與第一調(diào)整組件相同的方式使第二薄壁圓筒定位。由于第一螺紋柱和第二螺紋柱為同軸設(shè)置，從而保證了第一薄壁圓筒和第二薄壁圓筒同軸對接，保證了焊縫表面貼合的準(zhǔn)確性。焊接完畢后，第一螺母和第二螺母分別反向旋轉(zhuǎn)，即旋松第一螺母和第二螺母，第一連桿帶動第一定位板回縮，第二連桿帶動第二定位板回縮。因此解決了背景技術(shù)中裝夾薄壁圓筒的同軸度的問題。對于裝夾不同直徑或厚度的薄壁圓筒工件，在裝夾相同的直徑和厚度的薄壁圓筒的條件相同，只要調(diào)整第一螺母和第二螺母，進(jìn)而使得第一調(diào)整組件和第二調(diào)整組件的支撐直徑不同就可以達(dá)到支撐不同直徑或厚度的薄壁圓筒工件的目的。

而相對的通過調(diào)整位于基板上的第一調(diào)整組件和第二調(diào)整組件，并不能解決存在裂縫的薄壁圓筒工件的裝夾，并保證其裂縫不會因?yàn)檠b夾發(fā)生變形的問題。因?yàn)檠b夾時(shí)，第一調(diào)整組件和第二調(diào)整組件只能在報(bào)壁圓筒內(nèi)向外支撐，而對于有裂縫的薄壁圓筒的工件，只向外支撐時(shí)，在裂縫處的受力將不均勻，從而會使得裂縫發(fā)生不同程度的變形，從而降低了焊縫的質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)公開中，支撐件的第一螺紋柱和第二螺紋柱上裝配第一調(diào)整組件和第二調(diào)整組件，在通過旋轉(zhuǎn)螺母使得第一調(diào)整組件和第二調(diào)整組件進(jìn)行裝夾支撐，但是只能限定與夾具本身的范圍內(nèi)的裝夾，也就是對兩個(gè)薄壁圓筒之間的焊接，而對于多個(gè)的薄壁圓筒焊接時(shí)，公開了的一種焊接夾具并不能解決，因?yàn)樵趭A具與夾具之間的同軸度問題就無法對其進(jìn)行解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本技術(shù)方案提供一種薄壁圓筒夾具，解決焊接的圓筒同軸度差、圓筒對接的焊縫易變形和多個(gè)薄壁圓筒工件焊接時(shí)同軸度差的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種薄壁圓筒夾具，包括支撐環(huán)、中心桿、驅(qū)動桿、固定塊和外箍環(huán)，所述中心桿的一端設(shè)置有圓錐頭，所述驅(qū)動桿套接在中心桿上，所述固定塊的中心位置設(shè)置有活動空腔，所述活動空腔的側(cè)壁以圓周整列的方式設(shè)置有四個(gè)通孔，所述每個(gè)通孔中都套接在支撐環(huán)的中部；

所述外箍環(huán)用于在支撐環(huán)的支撐處箍緊薄壁圓筒類型的工件。

進(jìn)一步地，所述中心桿的一端設(shè)置有錐形頭，錐形頭位于活動空腔內(nèi)，支撐環(huán)的尾端面頂在錐形頭的側(cè)面。

進(jìn)一步地，所述支撐環(huán)的頭部端面設(shè)置有U型槽。

進(jìn)一步地，所述支撐環(huán)的尾端為圓臺結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述固定塊包括底端板、中心板和尾端板，所述底端板、中心板和尾端板依次連接設(shè)置，所述固定塊連接成為長方體形狀的固定塊，活動空腔設(shè)置于底端板和中心板的中心位置，通孔位于底端板和中心板的連接位置，所述尾端板中心設(shè)置有連接孔，所述連接孔與中心桿套接。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：區(qū)別于現(xiàn)有的夾具裝夾費(fèi)時(shí)，對接焊縫容易變形，焊縫質(zhì)量較差，焊接圓筒的同軸度差，且焊接的實(shí)際工作尺寸不能改變，有較大的局限性，本技術(shù)方案通過三抓卡盤、頂件和夾具的配合，使得焊接的圓筒的同軸度較高，對接焊縫不會變形，使得焊縫質(zhì)量高，同時(shí)機(jī)尾架可以沿地面導(dǎo)軌移動，使得能夠適用于不同規(guī)格長度的薄壁筒體進(jìn)行焊接，大大提高了實(shí)用性能。

本技術(shù)方案還提供一種修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)，解決焊接的圓筒同軸度差和圓筒對接的焊縫易變形的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)，包括薄壁圓筒夾具和頭尾架變位機(jī)；

薄壁圓筒夾具包括支撐環(huán)、中心桿、驅(qū)動桿、固定塊和外箍環(huán)，所述驅(qū)動桿套接在中心桿上，所述固定塊的中心位置設(shè)置有活動空腔，所述活動空腔的側(cè)壁以圓周整列的方式設(shè)置有四個(gè)通孔，所述每個(gè)通孔中都套接在支撐環(huán)的中部；

所述外箍環(huán)用于在支撐環(huán)的支撐處箍緊薄壁圓筒類型的工件；

所述頭尾架變位機(jī)包括機(jī)頭架、機(jī)尾架、托架和導(dǎo)軌，所述機(jī)頭架設(shè)置有三爪卡盤，所述機(jī)尾架設(shè)置有頂件，機(jī)尾架設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述托架設(shè)置在導(dǎo)軌上，托架位于機(jī)頭架和機(jī)尾架之間。

進(jìn)一步地，所述頂件還設(shè)置有氣缸，所述氣缸設(shè)置在機(jī)尾架上。

進(jìn)一步地，所述托架的底面設(shè)置有滾輪，所述滾輪的凹槽與導(dǎo)軌相適配。

進(jìn)一步地，還包括激光器、機(jī)架和控制器，所述激光器設(shè)置在機(jī)架上，所述機(jī)架設(shè)置有移動導(dǎo)軌，所述機(jī)架位于頭尾架變位機(jī)的一側(cè)，所述移動導(dǎo)軌和導(dǎo)軌平行設(shè)置，所述激光器與控制器電連接。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：區(qū)別于現(xiàn)有的薄壁圓筒夾具裝夾費(fèi)時(shí)，對接焊縫容易變形，焊縫質(zhì)量較差，焊接圓筒的同軸度差，且焊接的實(shí)際工作尺寸不能改變，有較大的局限性，本技術(shù)方案通過三抓卡盤、頂件和夾具的配合，使得焊接的圓筒的同軸度較高，對接焊縫不會變形，使得焊縫質(zhì)量高，同時(shí)機(jī)尾架可以沿地面導(dǎo)軌移動，使得能夠適用于不同規(guī)格長度的薄壁筒體進(jìn)行焊接，大大提高了實(shí)用性能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的正視圖；

圖2為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的支撐環(huán)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的外箍環(huán)側(cè)視圖；

圖5為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的外箍環(huán)正視圖；

圖6為本實(shí)用新型薄壁圓筒夾具的中心桿示意圖；

圖7為本實(shí)用新型修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)的示意圖；

圖8為本實(shí)用新型修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)的托架滾輪示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10、薄壁圓筒夾具；

11、支撐環(huán)；

12、中心桿；

13、驅(qū)動桿；

14、固定塊；

15、外箍環(huán)；

20、頭尾架變位機(jī)；

21、機(jī)頭架；

22、機(jī)尾架；

23、托架；

24、導(dǎo)軌；

30、激光器；

31、機(jī)架；

32、控制器；

110、支撐環(huán)的中部；

113、支撐環(huán)的尾端面；

114、支撐環(huán)的頭部；

115、U型槽；

116、圓臺結(jié)構(gòu)；

121、錐形頭；

141、活動空腔；

211、三爪卡盤；

221、頂件；

231、滾輪；

311、移動導(dǎo)軌；

1411、活動空腔的側(cè)壁；

1412、通孔；

2211、氣缸；

2311、滾輪的凹槽。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

實(shí)施例一、

請參閱圖1、圖2以及圖3，本實(shí)用新型提供一種薄壁圓筒夾具，包括支撐環(huán)11、中心桿12、驅(qū)動桿13、固定塊14和外箍環(huán)15，所述驅(qū)動桿套接在中心桿上，所述固定塊的中心位置設(shè)置有活動空腔141，所述活動空腔的側(cè)壁1411以圓周整列的方式設(shè)置有四個(gè)通孔1412，所述每個(gè)通孔中都套接在支撐環(huán)的中部110；

所述外箍環(huán)15用于在支撐環(huán)的支撐處箍緊薄壁圓筒類型的工件。

本技術(shù)方案通過薄壁圓筒夾具對需要焊接的薄壁圓桶類型的工件進(jìn)行裝夾，進(jìn)而對焊縫進(jìn)行焊接。把夾具放置在薄壁圓桶類型的工件的內(nèi)部，通過夾具的支撐環(huán)對需要支撐的位置進(jìn)行裝夾，因?yàn)橹苇h(huán)個(gè)數(shù)為多個(gè)，本技術(shù)方案優(yōu)選支撐環(huán)的個(gè)數(shù)為四個(gè)，支撐環(huán)的頭部為圓弧狀結(jié)構(gòu)，因此支撐環(huán)周向等距的設(shè)置形成一個(gè)圓形，每個(gè)支撐環(huán)之間有一定的縫隙。放置好支撐環(huán)后，驅(qū)動中心桿在驅(qū)動桿中移動，使得中心桿在活動空腔中移動，使得支撐環(huán)向外擴(kuò)張或向內(nèi)移動，請參閱圖3，因?yàn)橹苇h(huán)由頭部的類圓環(huán)的結(jié)構(gòu)，以及與頭部連接有一連桿和連桿尾部的圓錐頭的結(jié)構(gòu)，圓錐頭由一段圓柱和一端圓臺組合而成的結(jié)構(gòu)，圓柱的直徑與圓臺的直徑相同，圓柱的直徑大于連桿的直徑。因?yàn)橹苇h(huán)的連桿位于固定塊的通孔中，所以支撐環(huán)的連桿在通孔中移動時(shí)，同時(shí)使得中心桿的圓錐頭在活動空腔內(nèi)移動，因此使得支撐環(huán)的向外擴(kuò)張，進(jìn)而達(dá)到可以對薄壁圓筒類型的工件支撐的大小，使得工件得到支撐，進(jìn)而對中心桿進(jìn)行固定。請參閱圖4以及圖5，同時(shí)實(shí)用外箍環(huán)進(jìn)行箍緊，使得對壁圓筒類型的工件完全的固定，進(jìn)而使得薄壁圓筒類型的工件裝夾完成。通過內(nèi)外裝夾，使得對工件進(jìn)行焊接時(shí)不會發(fā)生偏移，在裝夾后使得在焊接時(shí)不會發(fā)生變形的情況，同時(shí)還可以保證其同軸度，裝夾固定后還能焊縫質(zhì)量。

請參閱圖6，本技術(shù)方案所述中心桿的一端設(shè)置有錐形頭121，錐形頭位于活動空腔內(nèi)，支撐環(huán)的尾端面113頂在錐形頭的周側(cè)。驅(qū)動中心桿在驅(qū)動桿中移動，使得中心桿的錐形頭在活動空腔中移動，使得頂在錐形頭的支撐環(huán)向外擴(kuò)張或向內(nèi)移動。因?yàn)橹苇h(huán)的連桿位于固定塊的通孔中，所以此時(shí)支撐環(huán)的連桿在通孔中移動，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)中心桿和驅(qū)動桿，使得支撐環(huán)的直徑可以達(dá)到對薄壁圓筒類型的工件進(jìn)行支撐。同時(shí)選用錐形頭可以更加方便調(diào)節(jié)支撐環(huán)的移動，還可以設(shè)計(jì)不同錐度的錐形頭，使得調(diào)節(jié)的幅度符合夾具加持松緊的要求，進(jìn)而提高了實(shí)用性能。

本技術(shù)方案所述支撐環(huán)的頭部114端面設(shè)置有U型槽115。支撐環(huán)的頭部端面的中間設(shè)置有U型槽，通過U型槽可以接通保護(hù)氣，進(jìn)而在焊接時(shí)保證焊縫質(zhì)量。

本技術(shù)方案所述支撐環(huán)的尾端為圓臺結(jié)構(gòu)116，所述圓臺的底面直徑大于連桿的直徑。圓臺結(jié)構(gòu)的底面直徑大于連桿的直徑，并且圓臺端面頂在錐形頭的側(cè)面，使得支撐環(huán)通過錐形頭的移動而移動，為了便于支撐環(huán)的連桿在活動空腔的通孔中運(yùn)動，在連桿上設(shè)置彈簧，使彈簧位于圓臺結(jié)構(gòu)與活動空腔之間，使得在焊接過程中，四組支撐環(huán)可以保證圓筒漲緊的可靠性。

本技術(shù)方案所述固定塊包括底端板、中心板和尾端板，所述底端板、中心板和尾端板依次連接設(shè)置，所述固定塊連接成為長方體形狀的固定塊，活動空腔設(shè)置于底端板和中心板的中心位置，通孔位于底端板和中心板的連接位置，所述尾端板中心設(shè)置有連接孔，所述連接孔與中心桿套接。固定塊由三部分組成，組成的固定塊為長方體，底端板和中心板連接，以及在中心位置形成活動空腔，活動空腔也為長方體的活動空腔或圓柱體的活動空腔，由于支撐環(huán)有四個(gè)，因此在活動空腔中的通孔也有與之對應(yīng)的通孔，通孔被底端板和中心板平均分為兩部分。在裝配時(shí)，支撐環(huán)的連桿被底端板的半通孔和中心板的另一半通孔裝夾，使得支撐環(huán)的連桿位于通孔中，而支撐環(huán)的連桿尾部則位于活動空腔內(nèi)。頂端板與第一中心塊連接，并且頂端板與第一中心塊的連接面為活動空腔的底面，尾端板的中心的連接孔用于套接中心桿，使得中心桿可以在連接孔中移動，驅(qū)動桿的直徑大于連接孔的直徑，使得驅(qū)動桿不會移動到活動空腔中。固定塊由三塊組成連接，使得裝配簡單方便。

實(shí)施例二、

請參閱圖7，本實(shí)用新型提供一種修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)，包括薄壁圓筒夾具10和頭尾架變位機(jī)20；

薄壁圓筒夾具10包括支撐環(huán)11、中心桿12、驅(qū)動桿13、固定塊14和外箍環(huán)15，所述驅(qū)動桿套接在中心桿上，所述固定塊的中心位置設(shè)置有活動空腔141，所述活動空腔的側(cè)壁1411以圓周整列的方式設(shè)置有四個(gè)通孔1412，所述每個(gè)通孔中都套接在支撐環(huán)的中部110；

所述外箍環(huán)15用于在支撐環(huán)的支撐處箍緊薄壁圓筒類型的工件；

所述頭尾架變位機(jī)20包括機(jī)頭架21、機(jī)尾架22、托架23和導(dǎo)軌24，所述機(jī)頭架設(shè)置有三爪卡盤211，所述機(jī)尾架設(shè)置有頂件221，機(jī)尾架設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述托架設(shè)置在導(dǎo)軌上，托架位于機(jī)頭架和機(jī)尾架之間。

本技術(shù)方案通過薄壁圓筒夾具對需要焊接的薄壁圓桶類型的工件進(jìn)行裝夾，進(jìn)而對焊縫進(jìn)行焊接。把夾具放置在薄壁圓桶類型的工件的內(nèi)部，通過夾具的支撐環(huán)對需要支撐的位置進(jìn)行裝夾，因?yàn)橹苇h(huán)個(gè)數(shù)為多個(gè)，本技術(shù)方案優(yōu)選支撐環(huán)的個(gè)數(shù)為四個(gè)，支撐環(huán)的頭部為圓弧狀結(jié)構(gòu)，因此支撐環(huán)周向等距的設(shè)置形成一個(gè)圓形，每個(gè)支撐環(huán)之間有一定的縫隙。放置好支撐環(huán)后，驅(qū)動中心桿在驅(qū)動桿中移動，使得中心桿在活動空腔中移動，使得支撐環(huán)向外擴(kuò)張或向內(nèi)移動，請參閱圖3，因?yàn)橹苇h(huán)由頭部的類圓環(huán)的結(jié)構(gòu)，以及與頭部連接有一連桿和連桿尾部的圓錐頭的結(jié)構(gòu)，圓錐頭由一段圓柱和一端圓臺組合而成的結(jié)構(gòu)，圓柱的直徑與圓臺的直徑相同，圓柱的直徑大于連桿的直徑。因?yàn)橹苇h(huán)的連桿位于固定塊的通孔中，所以支撐環(huán)的連桿在通孔中移動時(shí)，同時(shí)使得中心桿的圓錐頭在活動空腔內(nèi)移動，因此使得支撐環(huán)的向外擴(kuò)張，進(jìn)而達(dá)到可以對薄壁圓筒類型的工件支撐的大小，使得工件得到支撐，進(jìn)而對中心桿進(jìn)行固定。請參閱圖4以及圖5，同時(shí)實(shí)用外箍環(huán)進(jìn)行箍緊，使得對壁圓筒類型的工件完全的固定，進(jìn)而使得薄壁圓筒類型的工件裝夾完成。通過內(nèi)外裝夾，使得對工件進(jìn)行焊接時(shí)不會發(fā)生偏移，在裝夾后使得在焊接時(shí)不會發(fā)生變形的情況，同時(shí)還可以保證其同軸度，裝夾固定后還能焊縫質(zhì)量。

同時(shí)薄壁圓筒類型的工件通過頭尾架變位機(jī)進(jìn)行裝夾，將薄壁圓筒類型的工件的一端通過三爪卡盤固定在機(jī)頭架上，在根據(jù)薄壁圓筒類型的工件長度對機(jī)尾架在導(dǎo)軌上的位置進(jìn)行調(diào)整，而導(dǎo)軌可以直接設(shè)置在達(dá)到平面度要求的地面上，或者設(shè)置在平面度達(dá)到要求的平面中，使得薄壁圓筒類型的工件另一端固定在機(jī)尾架的頂件上，同時(shí)在薄壁圓筒類型的工件的中部有托架進(jìn)行支撐，同時(shí)托架的位置也可以在導(dǎo)軌上調(diào)整，使得薄壁圓筒類型的工件的同軸度得以保證，在薄壁圓筒類型的工件內(nèi)部放置夾具進(jìn)行裝夾，使得薄壁圓筒類型的工件精確的固定在頭尾架變位機(jī)上，在焊接環(huán)形焊縫時(shí)，三爪卡盤通過交流伺服電機(jī)驅(qū)動，使得薄壁圓筒類型的工件隨著三爪卡盤旋轉(zhuǎn)，同時(shí)能夠完美的配合修復(fù)薄壁圓筒裂縫的激光熔覆機(jī)在任意轉(zhuǎn)動角度的完成焊接動作，由于裝夾的工件的同軸度較高，使得在焊接時(shí)焊縫質(zhì)量高。因?yàn)闄C(jī)尾架可沿導(dǎo)軌移動，而夾持薄壁圓筒類型的工件長度在兩米到四米之間，所以能夠適用于兩米到四米之間規(guī)格長度的薄壁筒體進(jìn)行焊接，因此本技術(shù)方案的實(shí)用性能的以大大的提高。

本技術(shù)方案所述頂件221還設(shè)置有氣缸2211，所述氣缸設(shè)置在機(jī)尾架上。進(jìn)而可以通過氣缸為頂件提供直線上的動力，使得在固定上提供所需的力，使得被焊接的工件不易發(fā)生偏移的情況，進(jìn)而提高了焊接的質(zhì)量。

請參閱圖8，本技術(shù)方案所述托架的底面設(shè)置有滾輪231，所述滾輪的凹槽2311與導(dǎo)軌相適配。當(dāng)導(dǎo)軌為倒V字型時(shí)，滾輪凹槽為V字型。當(dāng)導(dǎo)軌為倒U字型時(shí)，滾輪的凹槽為U字型，這樣使得滾輪和導(dǎo)軌轉(zhuǎn)配更緊湊，同時(shí)也減少了滾輪和導(dǎo)軌之間的摩擦阻力。

本技術(shù)方案還包括激光器30、機(jī)架31和控制器32，所述激光器設(shè)置在機(jī)架上，所述機(jī)架設(shè)置有移動導(dǎo)軌311，所述機(jī)架位于頭尾架變位機(jī)的一側(cè)，所述移動導(dǎo)軌和導(dǎo)軌平行設(shè)置，所述激光器與控制器電連接。在頭尾架變位機(jī)的一側(cè)設(shè)置有激光器，而激光器可以設(shè)置在機(jī)械手上，使得焊接時(shí)更加便利，同時(shí)機(jī)架可以在移動導(dǎo)軌上移動，因此可以在一次裝夾中焊接多個(gè)焊縫，通過控制器控制激光焊接，使得焊接的焊縫質(zhì)量較好，且不會發(fā)生焊錯(cuò)的情況。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。