CN105269148A - 一种斜齿锯片激光自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种斜齿锯片激光自动焊接装置，包括斜齿锯片激光自动焊接工作台、刀头传送系统、斜齿锯片焊接夹具及自动控制系统；自动控制系统中手持编程器根据锯齿轨迹形状，设计控制程序，使基体边缘运动轨迹均可经过激光束下方；机械手臂连接的刀头夹在位置传感器和控制系统的作用下从传送带上夹取刀头，并将其移动到待焊位置，自动对正压紧，激光束开启，随着工作台的移动完成任意齿的焊接，焊接完成后刀头夹松开；循环上述过程即可完成整个焊接过程。由于所有齿的焊接可以在旋转工作台旋转一周后完成，焊接过程全自动运行，无需停机重新装夹，因而提高了生产效率和产品质量。

Description

一种斜齿锯片激光自动焊接装置

技术领域

本发明涉及金刚石锯片激光焊接领域，尤其涉及一种斜齿锯片激光自动焊接装置。

背景技术

金刚石圆锯片广泛应用于石材加工、建筑施工、高速公路及飞机场跑道的切割或切缝。其传统制造方法主要是电镀、钎焊、烧结。冷压烧结主要用于小锯片，将刀头与基体同时进行冷压后烧结构成一体。钎焊锯片的基体、刀头结合面靠钎料熔化渗透而连接，其结合强度低，特别是高温强度较低，承载能力差，在高速切削特别是干切时，锯片受热到高温时钎料软化，导致刀头脱落，易造成意外事故，伤害操作人员。激光焊接锯片外观质量好、几何精度高，机械强度能适用于干切，克服了刀齿脱落的现象，具有提高金刚石工具产品质量、生产效率和自动化程度，增强产品效益的特点，已在锯片加工行业广泛应用。

目前的锯片激光加工设备，对于普齿圆锯片加工方便，效率较高。但是对斜齿锯片进行焊接时需要人工进行多次定位，更换夹具，调整工位等过程繁琐耗时，故加工过程自动化程度较低，锯片成品精度较差。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术自动化程度低的不足，提供了一种斜齿锯片激光自动焊接装置，该装置具有自动化程度高，加工精度及稳定性好，加工效率高的特点。

本发明所采用的技术方案是这样的：

斜齿锯片激光自动焊接装置，包括斜齿锯片激光自动焊接工作台、刀头传送系统、斜齿锯片焊接夹具及自动控制系统。

进一步地，所述斜齿锯片激光自动焊接工作台由拖板A和带动其运动的拖板A电机、旋转工作台和带动其旋转的工作台电机、拖板B和带动其运动的拖板B电机、竖直升降台和带动其竖直升降的驱动电机组成，所述拖板A和拖板B相垂直设置，由相应电机控制两者在垂直方向运动；所述旋转工作台设置于所述拖板A上方；所述竖直升降台位于所述拖板B下方；通过四者的配合调整待焊齿位置与激光束之间的距离。

进一步地，所述刀头传送系统由刀头传送带、机械手臂、刀头夹组成，所述机械手臂一头固定，另一头设置所述刀头夹，从所述刀头传送带上夹取刀头并将其移送至待焊齿位置。

进一步地，所述刀头夹上设置有位置传感器。

进一步地，所述斜齿锯片焊接夹具由滑槽、滑块、压块、压板、底盘组成，配合将锯片固定。

进一步地，自动控制系统由PLC控制模块、触摸屏、手持编程器、I/O模块、位置传感器组成，提前对焊接参数和电机驱动进行编程控制。

综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明具有自动化程度高，加工精度及稳定性好，所有齿的焊接可以在旋转工作台旋转一周后完成，焊接过程全自动运行，无需停机重新装夹，因而提高了生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明结构主视图；

图4为本发明所述自动控制系统示意图。

图中标记：11、拖板A；12、拖板A电机；13、旋转工作台；14、旋转工作台电机；15、拖板B；16、拖板B电机；17、竖直升降台；18、竖直升降台驱动电机；21、刀头传送带；22、机械手臂；23、刀头夹；

具体实施方式

为进一步说明本发明的特征和结构，以下结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～2所示，斜齿锯片激光自动焊接装置，包括斜齿锯片激光自动焊接工作台、刀头传送系统、斜齿锯片焊接夹具及自动控制系统。

所述斜齿锯片激光自动焊接工作台由拖板A11和带动其运动的拖板A电机12、旋转工作台13和带动其旋转的工作台电机14、拖板B15和带动其运动的拖板B电机16、竖直升降台17和带动其竖直升降的驱动电机18组成，所述拖板A11和拖板B15相垂直设置，由相应电机控制两者在垂直方向运动；所述旋转工作台13设置于所述拖板A11上方；所述竖直升降台17位于所述拖板B15下方；旋转工作台13与拖板B15在控制系统的作用下，通过电机的驱动，可以使固定在旋转工作台13上的异齿锯片基体边缘的任意位置均可出现在激光束下方。竖直升降台驱动电机18在控制系统的作用下，可以自动调整激光束焦点与待焊位置之间的距离，满足不同齿焊接时对激光的参数要求。

所述刀头传送系统由刀头传送带21、机械手臂22、刀头夹23组成，所述机械手臂22一头固定，另一头设置所述刀头夹23，从所述刀头传送带21上夹取刀头并将其移送至待焊齿位置；机械手臂22连接的刀头夹23在位置传感器和控制系统的作用下从刀头传送带21上夹取刀头，并将其移动到待焊齿位置，自动对正压紧。任意齿焊接完成后刀头夹松开，在机械手臂22带动下夹取下一刀头，如此循环，直至焊接过程结束。

所述斜齿锯片焊接夹具由滑槽、滑块、压块、压板、底盘组成，配合将锯片固定，可适应不同规格的锯片，装夹方便。

如图3所示，自动控制系统由PLC控制模块、触摸屏、手持编程器、I/O模块、位置传感器组成，可以提前对焊接参数和电机驱动进行编程控制，编写工作台控制程序时，先将斜齿部分分段拟合为与预期轮廓线误差不超过允许范围的简单的圆弧。

用户可由数控操作屏及控制界面操作设备的启停和设置主要参数；手持编程器用来预设加工参数，包括控制工作台电机的启停以及关闸开关盒激光功率大小。

手持编程器根据锯齿轨迹形状，设计控制程序。由于锯片具有对称性，程序设为对子程序的反复调用，从而完成焊接。根据锯片相对中心的几何坐标，我们设计子程序控制X轴、和旋转工作台电机14，使斜齿锯片待焊接位置恰好出现在激光束下方，此后锯片边缘在X轴和旋转工作台电机14共同作用形成的合运动轨迹与待焊曲线吻合，在激光束的照射下完成对单个锯片的焊接，对于不同的刀头相应调用不同的程序，依次完成所有锯片的焊接工作，进而完成斜齿锯片焊接。

实际编程操作中，由于斜齿的曲线并不规则，因而可以先将斜齿部分分段拟合为与预期轮廓线误差不超过允许范围的简单的圆弧，再依此进行加工，可在不降低加工质量的基础上提高斜齿焊接效率。

斜齿锯片激光自动焊接装置的工作原理如下：

a)用斜齿锯片基体焊接夹具将基体固定在旋转工作台13上；

b)刀头传送系统夹取刀头，将其置于待焊齿位置，对正压紧；

c)激光束开启，同时工作台带动基体受控运动，使待焊位置逐渐经过激光束下方；

d)激光束关闭，刀头夹23松开准备夹取下一刀头；

e)工作台带动基体运动至下一齿的待焊位置，同时刀头传送系统夹取下一刀头，准备再次焊接；

f)循环步骤b、c、d、e至一片异齿锯片焊接完成。

以上仅为本发明的优选实例。本发明将不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，如更换系统中某一单元部件结构等。因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：包括斜齿锯片激光自动焊接工作台、刀头传送系统、斜齿锯片焊接夹具及自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：所述斜齿锯片激光自动焊接工作台由拖板A和带动其运动的拖板A电机、旋转工作台和带动其旋转的工作台电机、拖板B和带动其运动的拖板B电机、竖直升降台和带动其竖直升降的驱动电机组成，所述拖板A和拖板B相垂直设置，由相应电机控制两者在垂直方向运动；所述旋转工作台设置于所述拖板A上方；所述竖直升降台位于所述拖板B下方；通过四者的配合调整待焊齿位置与激光束之间的距离。

3.根据权利要求1所述的斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：所述刀头传送系统由刀头传送带、机械手臂、刀头夹组成，所述机械手臂一头固定，另一头设置所述刀头夹，从所述刀头传送带上夹取刀头并将其移送至待焊齿位置。

4.根据权利要求1所述的斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：所述刀头央上设置有位置传感器。

5.根据权利要求1所述的斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：所述斜齿锯片焊接夹具由滑槽、滑块、压块、压板、底盘组成，配合将锯片固定。

6.根据权利要求1所述的斜齿锯片激光自动焊接装置，其特征在于：自动控制系统由PLC控制模块、触摸屏、手持编程器、I/O模块、位置传感器组成，提前对焊接参数和电机驱动进行编程控制。