CN106041304A - 一种多工位钢带镭射焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位钢带镭射焊接系统，其组成包括：镭射焊接机构和工件夹持机构，所述工件夹持机构设有四组，两两对称地设于镭射焊接机构四周，所述镭射焊接机构包括：一镭射组件，所述镭射组件包括镭射头和固定连接件；一调节组件，所述镭射头通过固定连接件固定于调节组件上，所述调节组件带动镭射头实现升降及多方位回转，所述调节组件包括底座、若干支撑柱、中间板、顶板、导向件、升降调节件及回转调节件。本发明的有益效果为：通过设置调节组件，能够方便的调节镭射组件的位置以实现对焦；通过回转盘上设置的四个撞块和顶板上的行程开关，可以实现回转盘的精准转向和定位，从而使回转盘上的焊接头适应多个工位的钢带焊接。

Description

一种多工位钢带镭射焊接系统

技术领域

本发明涉及机床技术领域，具体涉及一种多工位钢带镭射焊接系统。

背景技术

在卷管时，钢带是以成卷的形式在前端上料，放料后在传输带上传输，经过放料、切头等工序进入生产线的卷管工序，当一卷钢带用完时，需要将下一卷钢带的头部与上一卷钢带的尾部头尾对接，然后焊接在一起，使生产原料在传输线上连续正常的传输，保证生产的正常进行，目前采用的焊接方式为人工焊接，这种方式有以下缺点：一是人工成本高，需要专业的技术工人盯岗操作；二是前后两卷钢带对接时有时会出现两边部对不齐的情况，影响后续的卷管工艺；三是焊接质量受人工影响较大，在传输的过程中有时会在焊接处出现断开，影响整个生产的开机率；四是每次工作需等上一产品完成镭射工序后，操作员才能进行下一次的上料，效率较低，在钢带卷管中，需要一种质量稳定、成本低的多工位钢带镭射焊接系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种多工位钢带镭射焊接系统，能使装载于工作台上的镭射头实现360度回转，支撑多个工位的焊接工作，且回转定位准确可靠，提高生产效率，节省人工。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种多工位钢带镭射焊接系统，其组成包括：镭射焊接机构和工件夹持机构，所述工件夹持机构设有四组，两两对称地设于镭射焊接机构四周，所述镭射焊接机构包括：

一镭射组件，所述镭射组件包括镭射头和固定连接件；

一调节组件，所述镭射头通过固定连接件固定于调节组件上，所述调节组件带动镭射头实现升降及多方位回转，所述调节组件包括底座、若干支撑柱、中间板、顶板、导向件、升降调节件及回转调节件，所述支撑柱一端与底座连接，另一端和中间板连接，所述中间板上设有第一通孔和第二通孔，所述导向件包括多个导向杆和导套，所述导向杆顶端和顶板连接，所述导套固定于第二通孔内并套设在导向杆上，所述升降调节件包括升降丝杆、套筒、升降轴承及升降驱动电机，所述套筒固定于第一通孔内，所述升降丝杆贯穿过套筒并和套筒螺接，所述升降丝杆顶端和升降轴承连接，底端通过联轴器和升降驱动电机连接，所述升降轴承固定于顶板的中间位置，所述回转调节件包括回转盘、回转驱动电机、回转驱动传动机构、撞块及行程开关，所述回转驱动传动机构和回转驱动电机连接，所述回转驱动电机通过回转驱动传动机构驱动回转盘旋转，所述回转盘可旋转的固定于顶板上，所述撞块固定于回转盘的底部，所述行程开关设于顶板上，所述回转驱动电机和行程开关和控制系统相连接，所述固定连接件固定于回转盘上。

优选地，所述工件夹持机构包括：底板、用于夹持住钢带进行头尾对接的夹持对接组件、用于对传输中的钢带进行限位的导向组件以及用于传输钢带进行上料的夹送组件，所述导向组件和夹送组件均设有两组，对称设于夹持对接组件两侧，所述夹持对接组件包括定夹持机构和动夹持机构，所述定夹持机构包括夹持座、第一气囊和第一电磁吸盘，所述夹持座固设于底板上，所述第一气囊设于第一电磁吸盘和夹持座之间；所述动夹持机构包括滑动座、第二气囊和第二电磁吸盘，所述滑动座底部设有齿条，所述底板上转动设有驱动轴，驱动轴上设有与齿条配合的驱动齿轮，所述第二气囊设于第二电磁吸盘和夹持座之间。

优选地，所述导向组件包括导向座、滑杆、丝杆、限位座及限位杆，所述导向座对称设于底板两侧， 所述滑杆和丝杆的两端分别和导向座连接，所述丝杆两侧螺纹旋向相反，所述限位座设有两个，分别螺接于丝杆两侧，所述限位座套设于滑杆上，导向座上部竖直设有限位杆。

优选地，所述夹送组件包括夹送支架、上压辊、下压辊、夹送气缸和夹送驱动电机，所述夹送支架对称设于底板两侧， 所述上压辊和下压辊的两端分别和两侧的夹送支架连接，所述夹送支架内设有滑槽，所述滑槽内滑动设有滑块，所述上压辊架设于滑块上，所述上压辊一端和夹送驱动电机连接，所述夹送气缸的活塞杆和滑块连接，从而带动滑块实现升降。

优选地，所述支撑柱设为四个，分别固定于底座的四角。

优选地，所述第一通孔设于中间板中间位置，所述第二通孔设为四个且以第一通孔为中心设置。

优选地，所述撞块设为四个，以回转盘的圆心为中心周向均匀布置。

优选地，所述回转驱动传动机构包括主动轮、从动轮和皮带，所述主动轮和回转驱动电机的输出轴连接，所述从动轮和回转盘中心的回转轴连接，所述皮带一端套设于主动轮上，另一端套设于从动轮上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：迅速、快捷地实现了钢带的传送和位置调整及对齐，安装方便，使用灵活，提高了生产效率，通过设置调节组件，能够方便的调节镭射组件的位置以实现对焦；通过回转盘上设置的四个撞块和顶板上的行程开关，可以实现回转盘的精准转向和定位，从而使回转盘上的焊接头适应多个工位的钢带焊接，实现了镭射焊接过程的循环自动化，缩短了换料时的等待时间，提高了效率。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的镭射焊接机构结构示意图。

图3为本发明镭射焊接机构的中间板俯视图。

图4为本发明的夹持对接组件结构示意图。

图5为本发明的导向组件结构示意图。

图6为本发明的夹送组件结构示意图。

附图中：101、镭射头；102、固定连接件；201、底座；202、支撑柱；203、中间板；204、顶板；205、导向杆；206、导套；207、第一通孔；208、第二通孔；209、升降丝杆；210、套筒；211、升降轴承；212、升降驱动电机；213、回转盘；214、回转驱动电机；215、撞块；216、行程开关；301、底板；400、夹持对接组件； 401、夹持座；402、第一气囊；403、第一电磁吸盘；404、滑动座；405、第二气囊；406、第二电磁吸盘；407、齿条；408、驱动齿轮；500、导向组件；501、导向座；502、丝杆；503、限位座；504、限位杆；600、夹送组件；601、夹送支架；602、上压辊；603、下压辊；604、夹送气缸；605、夹送驱动电机。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

一种多工位钢带镭射焊接系统，其组成包括：镭射焊接机构和工件夹持机构，所述工件夹持机构设有四组，两两对称地设于镭射焊接机构四周，所述镭射焊接机构包括：

一镭射组件，所述镭射组件包括镭射头101和固定连接件102；

一调节组件，所述镭射头101通过固定连接件102固定于调节组件上，所述调节组件带动镭射头101实现升降及多方位回转，所述调节组件包括底座201、若干支撑柱202、中间板203、顶板204、导向件、升降调节件及回转调节件，所述支撑柱202设为四个，分别固定于底座201的四角，所述支撑柱202一端与底座201连接，另一端和中间板203连接，所述中间板203上设有第一通孔207和第二通孔208，所述第一通孔207设于中间板203中间位置，所述第二通孔208设为四个且以第一通孔207为中心设置。

所述导向件包括多个导向杆205和导套206，所述导向杆205顶端和顶板204连接，所述导套206固定于第二通孔208内并套设在导向杆205上，所述升降调节件包括升降丝杆502209、套筒210、升降轴承211及升降驱动电机212，所述套筒210固定于第一通孔207内，所述升降丝杆502209贯穿过套筒210并和套筒210螺接，所述升降丝杆502209顶端和升降轴承211连接，底端通过联轴器和升降驱动电机212连接，所述升降轴承211固定于顶板204的中间位置。

所述回转调节件包括回转盘213、回转驱动电机214、回转驱动传动机构、撞块215及行程开关216，所述回转驱动传动机构和回转驱动电机214连接，所述回转驱动电机214通过回转驱动传动机构驱动回转盘213旋转，所述回转盘213可旋转的固定于顶板204上，所述撞块215固定于回转盘213的底部，所述撞块215设为四个，以回转盘213的圆心为中心周向均匀布置，所述行程开关216设于顶板204上，所述回转驱动电机214和行程开关216和控制系统相连接，所述固定连接件102固定于回转盘213上。

所述回转驱动传动机构包括主动轮、从动轮和皮带，所述主动轮和回转驱动电机214的输出轴连接，所述从动轮和回转盘213中心的回转轴连接，所述皮带一端套设于主动轮上，另一端套设于从动轮上。

所述工件夹持机构包括：底板301、用于夹持住钢带进行头尾对接的夹持对接组件400、用于对传输中的钢带进行限位的导向组件500以及用于传输钢带进行上料的夹送组件600，所述导向组件500和夹送组件600均设有两组，对称设于夹持对接组件400两侧。

所述夹持对接组件400包括定夹持机构和动夹持机构，所述定夹持机构包括夹持座401、第一气囊402和第一电磁吸盘403，所述夹持座401固设于底板301上，所述第一气囊402设于第一电磁吸盘403和夹持座401之间；所述动夹持机构包括滑动座404、第二气囊405和第二电磁吸盘406，所述滑动座404底部设有齿条407，所述底板301上转动设有驱动轴，驱动轴上设有与齿条407配合的驱动齿轮408，所述第二气囊405设于第二电磁吸盘406和夹持座401之间。

所述导向组件500包括导向座501、滑杆、丝杆502、限位座503及限位杆504，所述导向座501对称设于底板301两侧， 所述滑杆和丝杆502的两端分别和导向座501连接，所述丝杆502两侧螺纹旋向相反，所述限位座503设有两个，分别螺接于丝杆502两侧，所述限位座503套设于滑杆上，导向座501上部竖直设有限位杆504。

所述夹送组件600包括夹送支架601、上压辊602、下压辊603、夹送气缸604和夹送驱动电机605，所述夹送支架601对称设于底板301两侧， 所述上压辊602和下压辊603的两端分别和两侧的夹送支架601连接，所述夹送支架601内设有滑槽，所述滑槽内滑动设有滑块，所述上压辊602架设于滑块上，所述上压辊602一端和夹送驱动电机605连接，所述夹送气缸604的活塞杆和滑块连接，从而带动滑块实现升降。

动夹持机构布置于钢带进料一侧。钢带的尾端或首端在进入平台之前先行剪切，然后前后两卷钢带的待焊接端进入操作工位时，夹送气缸604带动滑块下移使上压辊602压住钢带，对焊平台两侧的电机带动上压辊602驱动两条钢带经导向机构的限位杆504间向平台中间的焊接处输送，输送到位后电机停止工作。动夹持机构和定夹持机构的气囊顶起电磁吸盘，电磁吸盘与钢带吸合，从而将钢带固定住，夹送气缸604带动滑块上移，从而使上压辊602上移，去除上压辊602对钢带的压制，接着驱动齿轮408转动，使动夹持机构向定夹持机构方向移动，使两条钢带的端部对齐以便进行焊接。焊接完成后，动夹持机构和定夹持机构的气囊回缩，电磁吸盘下降，从而将钢带释放，动夹持机构回位，焊接好的钢带在下道工序设备的动力驱动下输出，输出时阻力小，输出顺畅。

在回转盘213需要定位到某个位置时，控制系统控制回转驱动电机214正转驱动回转盘213转动，当回转盘213上的撞块215撞击到顶板204上的行程开关216时，控制系统接收行程开关216发送的信号，控制回转驱动电机214减速直至完全停止；待回转盘213停顿一段时间后，控制系统控制回转驱动电机214反转，回转驱动电机214驱动回转盘213反转，当回转盘213上的撞块215与顶板204上的行程开关216分离时，控制系统控制回转驱动电机214停止运转，使回转盘213也停止转动，此时回转盘213定位到预定位置，从而实现多工位的转换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：其组成包括：镭射焊接机构和工件夹持机构，所述工件夹持机构设有四组，两两对称地设于镭射焊接机构四周，所述镭射焊接机构包括：

一镭射组件，所述镭射组件包括镭射头（101）和固定连接件（102）；

一调节组件，所述镭射头（101）通过固定连接件（102）固定于调节组件上，所述调节组件带动镭射头（101）实现升降及多方位回转，所述调节组件包括底座（201）、若干支撑柱（202）、中间板（203）、顶板（204）、导向件、升降调节件及回转调节件，所述支撑柱（202）一端与底座（201）连接，另一端和中间板（203）连接，所述中间板（203）上设有第一通孔（207）和第二通孔（208），所述导向件包括多个导向杆（205）和导套（206），所述导向杆（205）顶端和顶板（204）连接，所述导套（206）固定于第二通孔（208）内并套设在导向杆（205）上，所述升降调节件包括升降丝杆（502）（209）、套筒（210）、升降轴承（211）及升降驱动电机（212），所述套筒（210）固定于第一通孔（207）内，所述升降丝杆（502）（209）贯穿过套筒（210）并和套筒（210）螺接，所述升降丝杆（502）（209）顶端和升降轴承（211）连接，底端通过联轴器和升降驱动电机（212）连接，所述升降轴承（211）固定于顶板（204）的中间位置，所述回转调节件包括回转盘（213）、回转驱动电机（214）、回转驱动传动机构、撞块（215）及行程开关（216），所述回转驱动传动机构和回转驱动电机（214）连接，所述回转驱动电机（214）通过回转驱动传动机构驱动回转盘（213）旋转，所述回转盘（213）可旋转的固定于顶板（204）上，所述撞块（215）固定于回转盘（213）的底部，所述行程开关（216）设于顶板（204）上，所述回转驱动电机（214）和行程开关（216）和控制系统相连接，所述固定连接件（102）固定于回转盘（213）上。

2.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述工件夹持机构包括：底板（301）、用于夹持住钢带进行头尾对接的夹持对接组件（400）、用于对传输中的钢带进行限位的导向组件（500）以及用于传输钢带进行上料的夹送组件（600），所述导向组件（500）和夹送组件（600）均设有两组，对称设于夹持对接组件（400）两侧，所述夹持对接组件（400）包括定夹持机构和动夹持机构，所述定夹持机构包括夹持座（401）、第一气囊（402）和第一电磁吸盘（403），所述夹持座（401）固设于底板（301）上，所述第一气囊（402）设于第一电磁吸盘（403）和夹持座（401）之间；所述动夹持机构包括滑动座（404）、第二气囊（405）和第二电磁吸盘（406），所述滑动座（404）底部设有齿条（407），所述底板（301）上转动设有驱动轴，驱动轴上设有与齿条（407）配合的驱动齿轮（408），所述第二气囊（405）设于第二电磁吸盘（406）和夹持座（401）之间。

3.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述导向组件（500）包括导向座（501）、滑杆、丝杆（502）、限位座（503）及限位杆（504），所述导向座（501）对称设于底板（301）两侧， 所述滑杆和丝杆（502）的两端分别和导向座（501）连接，所述丝杆（502）两侧螺纹旋向相反，所述限位座（503）设有两个，分别螺接于丝杆（502）两侧，所述限位座（503）套设于滑杆上，导向座（501）上部竖直设有限位杆（504）。

4.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述夹送组件（600）包括夹送支架（601）、上压辊（602）、下压辊（603）、夹送气缸（604）和夹送驱动电机（605），所述夹送支架（601）对称设于底板（301）两侧， 所述上压辊（602）和下压辊（603）的两端分别和两侧的夹送支架（601）连接，所述夹送支架（601）内设有滑槽，所述滑槽内滑动设有滑块，所述上压辊（602）架设于滑块上，所述上压辊（602）一端和夹送驱动电机（605）连接，所述夹送气缸（604）的活塞杆和滑块连接，从而带动滑块实现升降。

5.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述支撑柱（202）设为四个，分别固定于底座（201）的四角。

6.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述第一通孔（207）设于中间板（203）中间位置，所述第二通孔（208）设为四个且以第一通孔（207）为中心设置。

7.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述撞块（215）设为四个，以回转盘（213）的圆心为中心周向均匀布置。

8.根据权利要求1所述的多工位钢带镭射焊接系统，其特征在于：所述回转驱动传动机构包括主动轮、从动轮和皮带，所述主动轮和回转驱动电机（214）的输出轴连接，所述从动轮和回转盘（213）中心的回转轴连接，所述皮带一端套设于主动轮上，另一端套设于从动轮上。