CN103231167B - 具有随动和压料功能的激光焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具随动和压料功能的激光焊接机，运动机构能够带动激光焊接头运动，激光焊接头包括底座、焊接头部、压紧轮、随动轮和位置感应装置，焊接头部固定定位于底座下方，压紧轮定位于底座下端，压紧轮圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面并沿其表面滚动，随动轮圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于焊接头部侧壁上，随动轮圆周外侧面与被焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置并传信于数控系统，数控系统能够控制运动机构带动激光焊接头运动，本发明消除了板材变形，保证待焊材料之间的间隙；实现了激光焊接头相对被焊接板材表面的随动，保证了焦点位置恒定，确保焊接质量牢固、稳定。<!--1-->

Description

具有随动和压料功能的激光焊接机
技术领域
本发明涉及一种激光焊接机，特别涉及一种具有随动和压料功能的激光焊接机。
背景技术
激光焊接因其焊接速度快、热影响区小、焊缝深宽比大、变形小、残余应力小、易于实现自动化、不需要真空室等优点应用范围逐渐扩大，板材的平焊、搭焊和叠焊均可采用。激光焊接对被焊接板材间的间隙要求较高，一般要求小于0.1mm，否则易出现虚焊或脱焊等焊接质量问题。激光焊接时焦点位置对焊接质量有显著影响，而被焊接板材常有扭曲、起伏、凸凹，如果焊接时不将变形的板材压平压实，待焊材料之间的间隙就不能控制，就可能导致焊接质量差。焊接时在工作区域剧烈发热，常用的电容式距离传感器不能适应这种环境。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有随动和压料功能的激光焊接机，该具有随动和压料功能的激光焊接机能够保证被焊接板材料之间的间隙，保证激光焊接头的焦点位置恒定，确保焊接质量。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具随动和压料功能的激光焊接机，包括激光焊接头、运动机构和数控系统，所述激光焊接头固定于运动机构上，所述运动机构能够带动激光焊接头在水平方向和竖直方向运动，激光焊接头包括底座、焊接头部、压紧轮、随动轮和位置感应装置，以实际使用方向为基准，所述焊接头部固定定位于底座下方，压紧轮定位于底座下端，压紧轮圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面并沿其表面滚动，随动轮圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于焊接头部侧壁上，随动轮圆周外侧面与被焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置并传信于数控系统，数控系统能够控制运动机构带动激光焊接头运动，所述随动轮竖直方向能够滑动定位于焊接头部侧壁上的结构为：设有随动轮支架，随动轮支架上固设有一导向槽，焊接头部侧壁上固定设有一导向杆，所述导向槽竖直方向能够滑动套设于导向杆外侧，导向杆下端设有一限位块，所述限位块止挡于导向槽下端面。
作为本发明的进一步改进，所述压紧轮圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面的结构为：设有气缸，所述气缸的缸体与底座下端固连，气缸的活塞杆与压紧轮固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置的结构为：所述位置感应装置为位移传感器，该位移传感器下端与随动轮支架上端连接。
作为本发明的进一步改进，所述压紧轮和随动轮均为万向球。
本发明的有益效果是：本发明通过压紧轮将板材压实、压平，消除板材变形，保证待焊材料之间的间隙；通过随动轮和位置感应装置实现激光焊接头相对被焊接板材表面的随动，使焊接喷嘴与被焊接板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定，确保焊接质量牢固、稳定。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
实施例：一种具有随动和压料功能的激光焊接机，包括激光焊接头、运动机构和数控系统，所述激光焊接头固定于运动机构上，所述运动机构能够带动激光焊接头在水平方向和竖直方向运动，激光焊接头包括底座7、焊接头部1、压紧轮3、随动轮4和位置感应装置6，以实际使用方向为基准，所述焊接头部1固定定位于底座7下方，压紧轮3定位于底座7下端，压紧轮3圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面并沿其表面滚动，随动轮4圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于焊接头部1侧壁上，随动轮4圆周外侧面与被焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置6能够感应随动轮4的纵向位置并传信于数控系统，数控系统能够控制运动机构带动激光焊接头运动，工作时，压紧轮3压在被焊接板材上，将被焊接板材压实、压平，消除板材变形，保证待焊材料之间的间隙；随动轮4支撑在被焊接板材上，随着被焊接板材表面的变化并驱动位移传感器，位移传感器将位置变化的信号传送至数控系统，数控系统控制运动机构带动激光焊接头运动做出相应的位置调整，从而实现激光焊接头相对被焊接板材表面的随动，使激光焊接头喷嘴与板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定。
所述压紧轮3圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面的结构为：设有气缸2，所述气缸2的缸体与底座7下端固连，气缸2的活塞杆与压紧轮3固定连接，气缸2的活塞杆伸出，则压紧轮3紧抵被焊接板材表面，对带焊接板材进行压平，便于焊接头焊接，气缸2活塞杆缩回，则压紧轮3脱离被焊接板材表面，便于装卸焊接板材，当然除了采用气缸2的方式，还可以采用电机和曲柄连杆结构实现压紧轮3的纵向压紧功能，亦或通过弹簧实现压紧功能。
所述随动轮4竖直方向能够滑动定位于焊接头部1侧壁上的结构为：设有随动轮支架5、随动轮支架5上固设有一导向槽103，焊接头部1侧壁上固定设有一导向杆102，所述导向槽103竖直方向能够滑动套设于导向杆102外侧，导向杆102下端设有一限位块104，所述限位块104止挡于导向槽103下端面，导向槽103在随动轮4自身重力作用下保持与被焊接板材表面接触，当被焊接板材表面位置高度发生变化，随动轮4的高度也发生变化，导向槽103就沿导向杆102在竖直方向滑动，导向杆102下端的限位块104能够避免导向槽103脱离导向杆102，即使在无焊接板材止挡时，随动轮4也不会掉落。
所述位置感应装置6能够感应随动轮4的纵向位置的结构为：所述位置感应装置6为位移传感器，该位移传感器下端与随动轮支架5上端连接，准确感应随动轮4位置变化。
所述压紧轮3和随动轮4均为万向球，确保其向任意方向顺利滚动。

Claims (4)

1.一种具有随动和压料功能的激光焊接机，包括激光焊接头、运动机构和数控系统，所述激光焊接头固定于运动机构上，所述运动机构能够带动激光焊接头在水平方向和竖直方向运动，其特征在于：激光焊接头包括底座(7)、焊接头部(1)、压紧轮(3)、随动轮(4)和位置感应装置(6)，以实际使用方向为基准，所述焊接头部(1)固定定位于底座(7)下方，压紧轮(3)定位于底座(7)下端，压紧轮(3)圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面并沿其表面滚动，随动轮(4)圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于焊接头部(1)侧壁上，随动轮(4)圆周外侧面与被焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置(6)能够感应随动轮(4)的纵向位置并传信于数控系统，数控系统能够控制运动机构带动激光焊接头运动，所述随动轮(4)竖直方向能够滑动定位于焊接头部(1)侧壁上的结构为：设有随动轮支架(5)，随动轮支架(5)上固设有一导向槽(103)，焊接头部(1)侧壁上固定设有一导向杆(102)，所述导向槽(103)竖直方向能够滑动套设于导向杆(102)外侧，导向杆(102)下端设有一限位块(104)，所述限位块(104)止挡于导向槽(103)下端面。
2.根据权利要求1所述的具有随动和压料功能的激光焊接机，其特征在于：所述压紧轮(3)圆周外侧面能够紧抵被焊接板材表面的结构为：设有气缸(2)，所述气缸(2)的缸体与底座(7)下端固连，气缸(2)的活塞杆与压紧轮(3)固定连接。
3.根据权利要求1所述的具有随动和压料功能的激光焊接机，其特征在于：所述位置感应装置(6)能够感应随动轮(4)的纵向位置的结构为：所述位置感应装置(6)为位移传感器，该位移传感器下端与随动轮支架(5)上端连接。
4.根据权利要求1所述的具有随动和压料功能的激光焊接机，其特征在于：所述压紧轮(3)和随动轮(4)均为万向球。
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