(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211156607.X (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 南京萃智激光应用技 术研究院有限 公司 地址 210038 江苏省南京市栖霞区新港开 发区红枫科技园A 2栋3层 (72)发明人 梅志朋　丁建一　付强　 (74)专利代理 机构 南京华恒专利代理事务所 (普通合伙) 32335 专利代理师 宋方园 (51)Int.Cl. B23K 26/21(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 37/04(2006.01) B23K 26/08(2014.01)B23K 26/03(2006.01) (54)发明名称 一种圆形 金属波纹管内圈焊 接激光装置 (57)摘要 本发明提供一种圆形金属波纹管内圈焊接 激光装置， 属于激光焊接领域， 包括设置在支撑 框架上的焊接移动装置和安装固定旋转装置， 安 装固定旋转装置包括限位导向机构和旋转固定 工装； 限位导向机构包括设置在固定框架中部的 上下伸缩气缸， 上下伸缩气缸的顶部设置有导向 锥柱； 旋转固定工装由限位工装与第一中空旋转 平台及四个旋转下压气缸与切边圆盘组成， 还包 括可拆卸的限位工装， 限位工装的顶部设置有放 置圆形金属波纹管膜片的凹孔， 第一中空旋转平 台通过伺服电机带动旋转， 同时带动切边圆盘旋 转， 本发明通过快速更换限位工装来适应不同尺 寸的圆形金属波纹管内圈的焊接， 通过伺服电机 控制导轨XYZ三个方向的直线运动， 以满足精准 控制焊接位置的要求。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115464264 A 2022.12.13 CN 115464264 A 1.一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 包括设置在支撑框架(1)上的焊接移动装 置(2)和安装固定 旋转装置(3)， 其特 征在于： 所述焊接移动装置包括激光焊接 头(21)和用于 激光焊接 头移动的导轨组(2 2)； 所述安装固定旋转装置包括 固定框架(31)， 所述 固定框架(31)上设置有限位导向机构 (33)， 所述限位 导向机构(3 3)上设置有旋转固定 工装(32)； 所述限位导向机构(33)包括设置在固定框架(31)中部 的上下伸缩气缸(331)， 所述上 下伸缩气缸(3 31)的顶部设置有导向锥 柱(332)； 所述旋转固定工装(32)包括设置在限位导向机构(33)上方的第一中空旋转平台 (321)， 所述第一中空旋转平台(321)的上方设置有切边圆盘(327)， 所述切边圆盘(327)的 周向方向上均匀分布有四个旋转下压气缸(323)， 所述切边圆盘(327)的中部设置有套接在 导向锥柱(332)外圆周的可拆卸的限位工装(324)， 所述限位工装(324)的顶部设置有放置 圆形金属波纹管膜片(325)的凹孔(329)； 所述凹孔(329)的直径大于圆形金属波纹管膜片 (325)， 所述凹孔(329)的深度大于两片叠加在一起的圆形金属波纹管膜片的厚度； 所述凹 孔(329)的直径范围为0～0.2m m， 所述凹孔(32 9)的深度范围为1～ 2mm。 2.根据权利要求1所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 所述旋 转下压气缸(323)的顶部设置有朝向凹孔(329)方向的弧形压块(333)， 所述弧形压块(333) 朝向凹孔(329)方向的一端为小弧端， 所述小弧端的下表 面设置有圆弧凸起， 所述圆弧凸起 的宽度小于圆形金属波纹管膜片(325)的圆环宽度， 所述圆弧凸起的宽度范围为0.5～1mm， 所述圆弧凸起的厚度范围为2 ～3mm。 3.根据权利要求1所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 所述上 下伸缩气缸(331)的出力轴轴端为外螺纹， 所述导向锥柱(332)与上下伸缩气缸(331)的连 接端为内螺纹， 所述外 螺纹与内螺纹螺距相同， 内螺纹的深度大于 外螺纹的长度。 4.根据权利要求1或3所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 所 述导向锥柱(332)的圆柱端有两段扳手位平 面， 两段扳手位平面的距离小于导向锥柱(332) 的圆柱端的外径， 两段扳手位平面的长度小于导向锥 柱(332)的圆柱端的圆柱长度。 5.根据权利要求1所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 激光焊 接头(21)通过连接板连接有移动臂， 所述移动臂连接有导轨组， 导轨组和移动臂的结合实 现激光焊接 头(21)的旋转和移动。 6.根据权利要求5所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 所述移 动臂上设置有与激光焊接 头(21)并列的C CD摄像头(25)及碗型光源(26)。 7.根据权利要求1或5所述的一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 其特征在于： 所 述导轨组包括设置在支撑框架(1)上的第一导轨(221)， 所述第一导轨上设置有第二导轨 (222)， 所述第二导轨(222)上设置有第三导轨(223)； 所述第一导轨(221)在X轴方向移动， 第二导轨(222)在Y轴方向移动， 第三 导轨(223)在Z轴方向移动。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115464264 A 2一种圆形金属波 纹管内圈焊接激光装 置 技术领域 [0001]本发明涉及激光焊接技术领域， 具体涉及一种波纹管内圈焊接激光装置， 尤其涉 及一种圆形 金属波纹管内圈焊接 激光装置 。 背景技术 [0002]波纹管是近年来的一种新型元件， 通常是由许多以冲压方式成型的薄形 中空膜片 构成， 其利用精密焊接制成高度可弯曲及伸缩的金属管。 [0003]由于波纹管膜片壁厚很薄， 为了确保获得良好的焊接质量， 对于焊接装备的要求 很高； 如果焊接不够精密， 会造成焊缝成形不良、 焊菇 不对称等问题， 将直接导致产品外观、 密封性、 疲劳、 强度以及振动等特性 不满足设计要求， 合格率低下。 [0004]现有技术中， 固定方式通常为外圆定位， 且为肘夹点夹紧， 此种固定方式会造成波 纹管膜片的晃动， 同时在焊接过程中未夹紧的部分产生应力变形， 导致一系列焊接质量问 题， 因此， 亟需一种简单、 易用的高精度高质量焊接装备。 发明内容 [0005]发明目的： 本发明目的在于针对现有技术的不足， 提供一种圆形金属波纹管内圈 焊接激光装置， 通过快速更换限位工装来适应不同尺寸的圆形金属波纹管内圈的焊接， 通 过伺服电机控制导轨XYZ三个方向的直线运动， 以满足精准控制焊接位置的要求。 [0006]技术方案： 本发明一种圆形金属波纹管内圈焊接激光装置， 包括设置在支撑框架 上的焊接移动装置和安装固定 旋转装置， [0007]焊接移动装置包括激光焊接 头和用于 激光焊接 头移动的导轨组； [0008]安装固定旋转装置包括固定框架， 固定框架上设置有限位导向机构， 限位导向机 构上设置有旋转固定 工装； [0009]限位导向机构包括设置在固定框架中部的上下伸缩气缸， 上下伸缩气缸的顶部设 置有导向锥 柱； [0010]旋转固定工装包括设置在限位导向机构上方的第一中空旋转平台， 第一中空旋转 平台的上方设置有切 边圆盘， 切 边圆盘的周向方向上均匀分布有四个旋转下压气缸， 限位 工装与第一中空旋转平台及四个旋转下压气缸与切边圆盘之间通过螺丝连接。 切边圆盘的 中部设置有套接在导向锥柱外圆周的可拆卸的 限位工装， 限位工装的顶部 设置有放置圆形 金属波纹管膜片的凹孔； 凹孔的直径大于圆形金属波纹管膜片， 凹孔的深度大于两片叠加 在一起的圆形金属波纹管膜片的厚度。 凹孔的直径范围为0～0.2mm， 凹孔的深度范围为1～ 2mm。 第一中空旋转平台通过伺服电机带动旋转， 同时带动切边圆盘旋转。 [0011]进一步地， 旋转下压气缸的顶部设置有朝向凹孔方向的弧形压块， 弧形压块朝向 凹孔方向的一端为小弧端， 小弧端的下表面设置有圆弧凸起， 圆弧凸起的宽度小于圆形金 属波纹管膜片的圆环宽度。 圆弧凸起的宽度范围为0.5～1mm， 圆弧凸起的厚度范围为2～ 3mm。 旋转下压气缸旋转下压带动弧形压块压在圆形金属波纹管膜片上， 防止圆形金属波纹说　明　书 1/4 页 3 CN 115464264 A 3