CN101434006A - 激光焊接工作台 - Google Patents

Abstract

一种激光焊接工作台，其包括：底座(31)、以及固定于该底座(31)上方的定位座(14)、驱动装置(34)和压紧装置(35)；所述定位座(14)设有中心孔(32)，该中心孔(32)内设有顶环(13)，该中心孔(32)边缘还设有若干可将工件压紧固定于中心孔(32)内的压紧机构(33)；驱动装置(34)可驱动该定位座(14)按其中心孔(32)的中心旋转，从而带动待焊接工件按其中心旋转；压紧装置(35)设置于定位座(14)上方，其可向下压紧工件的上表面并同时随之旋转。本发明可以准确固定和定位工件，可按中心旋转工件便于激光焊接的高效实现，实现定位座的水循环冷却，防止工件受热变形，设有转座可以与底板调整角度，便于得到最好的激光焊接效果。

Description

激光焊接工作台

技术领域

本发明涉及一种焊接工作台，尤其涉及一种激光焊接工作台。

背景技术

在现代加工工艺中，激光焊接运行有其独特的方便性，所以其运用的比较广泛。在激光焊接技术的运用中，为了对大、中、小圆形工件焊接的夹紧与操作有较为方便的应用，如激光焊接气体发生器，需要采用激光焊接工作台。但是，市面上现有的此类夹具只能实现单点夹紧，通过手动调节，工作效率太低，定位精度也很低；焊接效果也不稳定，不能达到设计要求的焊接效果，成品率低，不能用于批量全自动生产。总之，现有的激光焊接的工作台存在如下缺点：1.焊接工作台的定位不准；2.焊接工件的方便性不好；3.更换工件不太方便，操作性不好；4.工件在焊接过程中定位不准；5.定位座焊接过程中受热过高；6.工件焊接中有变形或较大的膨胀。因此其亟需改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位准确、使用方便的激光焊接工作台。

为实现上述目的，本发明提供一种激光焊接工作台，其包括：底座以及固定于该底座上方的定位座、驱动装置和压紧装置；所述定位座设有中心孔，该中心孔内设有顶环，待焊接工件放入该中心孔后，该顶环可顶住工件以将其定位于中心孔的中心，该中心孔边缘还设有若干可将工件压紧固定于中心孔内的压紧机构；所述驱动装置可驱动该定位座按其中心孔的中心旋转，从而带动待焊接工件按其中心旋转；所述压紧装置设置于定位座上方，其可在向下压紧工件上表面的同时随之旋转。

其中，所述定位座开设有若干冷却水循环孔道，该冷却水循环孔道用于连接冷却水水管的接口设于该定位座的中心孔下方，冷却水水管一端连接所述接口，另一端自该定位座的中心穿过所述驱动装置以连接水循环设备。

其中，所述压紧机构包括压杆和弹簧，该压杆通过其中部可上下转动地枢接于所述定位座，所述弹簧固定于该压杆的一末端，该压杆的另一末端位于所述中心孔的边缘，该弹簧可向上压迫其所固定的压杆的末端，从而可使该压杆的另一末端向下压紧工件。

其中，所述压紧机构还包括支座、支座块、转轴和等高螺钉；所述支座块沿所述定位座的棱边而固定，所述转轴固定至该支座块，所述压杆的中部枢接于该转轴，所述支座固定于与所述支座块相邻的定位座的侧面上，所述等高螺钉穿过该压杆的一末端及所述弹簧后向下固定至该支座，该压杆的另一末端位于所述中心孔的边缘，该弹簧可预压该压杆的一末端，从而可使该压杆的另一末端向下压紧工件。

其中，所述压紧装置包括提供向下压力的气缸，以及固定于该气缸下面的转动装置，该转动装置可按自身旋转轴线自转；该气缸向下驱动该转动装置，该转动装置向下压紧所述定位座中固定的工件，从而随工件同步转动。

其中，所述转动装置包括依次连接的气缸联接板、轴套、压环、隔板、压板，所述气缸联接板与所述气缸固定连接，所述压环内设有压轴，所述压板用于压紧工件的上表面；该压轴装有轴承，从而使所述隔板和压板可按自身旋转轴线自转；该气缸向下驱动时，所述压板向下压紧所述定位座中固定的工件并可随之同步转动。

其中，所述底座包括底板和设于该底板上的转座，该底板水平设置，所述转座和底板之间的夹角可调，所述定位座、驱动装置和压紧装置固定于该转座上。

其中，所述底板上设有两对应的转架，所述转座的一侧通过转轴枢接于所述两转架之间，所述底板上还设有两对应的固定块，所述转座的另一侧固定于所述两固定块之间，通过改变转座的另一侧在两固定块上的固定高度可调整转座与底板之间的夹角。

其中，所述驱动装置包括提供驱动力的伺服电机和用于传动的减速机，该伺服电机通过电机法兰固定于该减速机的侧面，该减速机固定于所述底座上，该减速机的输出轴连接一联接盘，其通过该联接盘连接并驱动所述定位座。

其中，其用于圆形工件的激光焊接。

其中，所述底座侧面固定有一竖立的支板，该支板上部的侧边固定有一竖直的筋板，所述压紧装置固定于该筋板上。

本发明可以准确固定和定位工件，通过顶环配合压紧机构顶住工件的上端面来压紧固定及定位工作，可按中心旋转工件便于激光焊接的高效实现，且压紧机构来压紧工件，无需太大力就可以方便取放工件；驱动装置保证了激光焊接的方便性和准确性；整套工作台装配好后配合工件进行加工，保证了工件旋转过程中的角度，便于得到最好的激光焊接效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

图1为本发明激光焊接工作台一较佳实施例的立体示意图；

图2为本发明激光焊接工作台一较佳实施例的侧视图；

图3为本发明激光焊接工作台一较佳实施例的后视图；

图4为图3中B-B方向的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，其为本发明激光焊接工作台一较佳实施例的立体示意图，图2为该较佳实施例的侧视图，图3该较佳实施例的后视图，图4为图3中B-B方向的剖视图。本发明激光焊接工作台运用于激光焊接系统中，是对焊接圆形产品有着多方面多功能作用的一种专用工作台，在较佳实施例中的激光焊接工作台主要由底座31，以及固定于该底座31上方的定位座14、驱动装置34和压紧装置35所组成。

此实施例中，底座31包括底板10和设于该底板10上的转座4，该底板10水平设置，转座4和底板10之间的夹角可调，定位座14、驱动装置34和压紧装置35等结构固定于该转座4上，通过调整转座4的角度，可让工件相对于焊接头29(如图4所示)有个最合适的角度，也让工件有最好的焊接效果。

参见图1—图4，底板10上设有两对应的转架9，转座4的一侧通过转轴8枢接于两转架9之间，底板10上还设有两对应的固定块11，固定块11由螺钉6结合固定杆12固定于底板10的两侧，固定块11具有竖直的轨道，可用于定位转座4，转座4的另一侧固定于两固定块11之间，通过改变转座4的另一侧在两固定块11上的固定高度可调整转座4与底板10之间的夹角，转座4和底板10之间还可加入支撑板以使结构稳定。

定位座14为对称的立体结构，设有圆形中心孔32，该中心孔32内设有圆环形顶环13，顶环13可仿形于待焊接圆形工件而制成，工件放入该中心孔32后，顶环13可顶住工件以将其定位于中心孔32的中心，以便工件在中心孔32中调整中心位置，该中心孔32边缘还设有两套可将工件压紧固定于中心孔32内的压紧机构33。

压紧机构33主要是通过压杆25和弹簧30来实现压紧的功能，压杆25通过其中部可上下转动地枢接于定位座14，弹簧30固定于该压杆25的一末端，该压杆25的另一末端位于中心孔32的边缘，该弹簧30可向上压迫其所固定的压杆25的末端，从而可使该压杆25的另一末端向下压紧工件。

在此实施例中，如图1和图4所示，压紧机构33是由支座23、压杆25、支座块26、转轴27、等高螺钉28和弹簧30组成。支座块26沿定位座14的棱边而固定，转轴27固定至该支座块26，压杆25的中部枢接于该转轴27，支座23固定于与支座块27相邻的定位座14的侧面上，等高螺钉28穿过压杆25的一末端及弹簧30后向下固定至支座23，压杆25的另一末端位于中心孔32的边缘，弹簧30的弹力可预压压杆25的一末端，从而可使压杆25的另一末端向下压紧工件。通过采用这种压杆配合弹簧30压紧工件的结构，无须太大力就可以方便人工取放。

工件由压紧机构33准确固定后，就可以由驱动装置34驱动该定位座14按其中心孔32的中心旋转，从而带动待焊接工件按其中心旋转，实现自动控制按工件中心转动。

如图1和图4所示，驱动装置34包括提供驱动力的伺服电机1和用于传动的减速机2，伺服电机1通过电机法兰3固定于减速机2的侧面，减速机2固定于底座31上，减速机2的输出轴连接一联接盘7，其通过联接盘7连接并驱动定位座14，实现工件可按中心旋转便于激光焊接的高效实现。

此外，定位座14开设有若干冷却水循环孔道37，该冷却水循环孔道37用于连接冷却水水管的接口设于该定位座1)的中心孔32下方，冷却水水管一端连接所述接口，另一端自该定位座14的中心穿过所述驱动装置34以连接水循环设备例如，水管可以选择通过减速机2的中心接到水循环设备上，这样就保证了常与被焊接工件接触的定位座14不至于温度过高，保证工件安全持久的焊接。

压紧装置35设置于定位座14上方，其可在向下压紧工件上表面的同时随之旋转。如图1和图3所示，底座31侧面固定有一竖立的支板15，支板15上部的侧边固定有一竖直的筋板17，压紧装置35即固定于该筋板17上。压紧装置35包括提供向下压力的气缸5，该气缸5通过气缸支架16固定于筋板17上，该压紧装置35还包括固定于该气缸5下面的转动装置36，该转动装置36可按自身旋转轴线自转；气缸5向下驱动该转动装置36，该转动装置36向下压紧所述定位座14中固定的工件，从而随工件同步转动。

本实施例中，如图2，转动装置36包括依次连接的气缸联接板24、轴套20、压环22、隔板19、压板18，所述气缸联接板24与所述气缸5固定连接，所述压环22内设有压轴21，压板18用于压紧工件的上表面，可仿形于工件的上表面；压轴21装有轴承，从而使隔板19和压板18可按自身旋转轴线自转；气缸5向下驱动时，压板18向下压紧定位座14中固定的工件并可随之同步转动；这样就可以将压板18所受气缸5的压力下传到工件上，有利于工件保护和防止工件受热变形。

工件在伺服电机1驱动下旋转，由激光头29对工件进行焊接，焊接完后工件旋转停止，驱动气缸5把与之联接的压板18、隔板19、轴套20、压轴21、压环22向上提起，松开两个压紧机构33的压紧力，焊接后的工件就可以在定位座14中拉出来了，即完成一整套工件的焊接。通过这样循环操作，就实现了整个激焊系统的自动化。

本发明主要用于圆盘形工件的激光焊接，对于大、中、小圆型产品焊接的夹紧与操作有较为方便的应用，例如激光焊接气体发生器。

总之，本发明所提供的激光焊接工作台对工件起到一个是位置的定位作用，一个是对工件的准确固定作用，还有就是能对工件进行转动以便于高效率焊接以及在焊接过程中保证安全；工件可以由定位座14和顶环13准确固定，并由两个压杆25压紧；调整底板10与转架9，可以实现工件在固定后可以作角度调整；再有工件上面有气缸5和与之联接的压板18等可以压紧工件并随之旋转，对工件有保护作用，防止工件受热变形；在定位座14上开有冷却水循环孔道，让与受热工件接触的定位座14保持衡定温度，让工件焊接不受影响；工件整个固定和定位后可以由伺服电机1驱动经过减速机传动，实现工件按中心旋转，这样实现了工件高效激光焊接；从而通过本发明的工作台实现工件多方面多功能激光焊接方案。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种激光焊接工作台，其特征在于，包括：底座(31)、以及固定于该底座(31)上方的定位座(14)、驱动装置(34)和压紧装置(35)；所述定位座(14)设有中心孔(32)，该中心孔(32)内设有顶环(13)，待焊接工件放入该中心孔(32)后，该顶环(13)可顶住工件以将其定位于中心孔(32)的中心，该中心孔(32)边缘还设有若干可将工件压紧固定于中心孔(32)内的压紧机构(33)；所述驱动装置(34)可驱动该定位座(14)按其中心孔(32)的中心旋转，从而带动待焊接工件按其中心旋转；所述压紧装置(35)设置于定位座(14)上方，其可向下压紧工件的上表面并同时随之旋转。

2、如权利要求1所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述定位座(14)开设有若干冷却水循环孔道(37)，该冷却水循环孔道(37)用于连接冷却水水管的接口设于该定位座(14)的中心孔(32)下方，冷却水水管一端连接所述接口，另一端自该定位座(14)的中心穿过所述驱动装置(34)以连接水循环设备。

3、如权利要求1或2所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述压紧机构(33)包括压杆(25)和弹簧(30)，该压杆(25)通过其中部可上下转动地枢接于所述定位座(14)，所述弹簧(30)向上压迫该压杆(25)的一末端，该压杆(25)的另一末端位于所述中心孔(32)的边缘，从而可使该压杆(25)的另一末端向下压紧工件。

4、如权利要求3所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述压紧机构(33)还包括支座(23)、支座块(26)、转轴(27)和等高螺钉(28)；所述支座块(26)固定于所述定位座的棱边，所述转轴(27)固定至该支座块(26)，所述压杆(25)的中部枢接于该转轴(27)，所述支座(23)固定于与所述支座块(26)相邻的定位座(14)的侧面上，所述等高螺钉(28)穿过该压杆(25)的一末端及所述弹簧(30)后向下固定至该支座(23)，该压杆(25)的另一末端位于所述中心孔(32)的边缘，该弹簧(30)可预压该压杆(25)的一末端，从而可使该压杆(25)的另一末端向下压紧工件。

5、如权利要求1或2所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述压紧装置(35)包括提供向下压力的气缸(5)以及固定于该气缸(5)下面的转动装置(36)，该转动装置(36)可按自身旋转轴线自转并向下压紧工件。

6、如权利要求5所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述转动装置(36)包括依次连接的气缸联接板(24)、轴套(20)、压环(22)、隔板(19)、压板(18)，所述气缸联接板(24)与所述气缸(5)固定连接，所述压环(22)内设有压轴(21)，所述压板(18)用于压紧工件的上表面；该压轴(21)装有轴承，从而使所述隔板(19)和压板(18)可按自身旋转轴线自转；该气缸(5)向下驱动时，所述压板(18)向下压紧定位座(14)中固定的工件并可随之同步转动。

7、如权利要求1或2所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述底座(31)包括底板(10)和设于该底板(10)上的转座(4)，该底板(10)水平设置，所述转座(4)和底板(10)之间的夹角可调，所述定位座(14)、驱动装置(34)和压紧装置(35)固定于该转座(4)上。

8、如权利要求7所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述底板(10)上设有两对应的转架(9)，所述转座(4)的一侧通过转轴(8)枢接于所述两转架(9)之间，所述底板(10)上还设有两对应的固定块(11)，所述转座(4)的另一侧固定于所述两固定块(11)之间，通过改变转座(4)的另一侧在两固定块(11)上的固定高度可调整转座(4)与底板(10)之间的夹角。

9、如权利要求1或2所述的激光焊接工作台，其特征在于，所述驱动装置(34)包括提供驱动力的伺服电机(1)和用于传动的减速机(2)，该伺服电机(1)通过电机法兰(3)固定于该减速机(2)的侧面，该减速机(2)固定于所述底座(31)上，该减速机的输出轴连接一联接盘(7)，其通过该联接盘(7)连接并驱动所述定位座(14)。

10、如权利要求1或2所述的激光焊接工作台，其特征在于，其用于圆形工件的激光焊接。

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