CN106271146A - 一种激光电弧复合焊快速调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光电弧复合焊快速调节装置，包括左右调节滑轨机构和齿轮齿条滑轨传动机构，焊枪依次通过角度调节机构、左右调节滑轨机构、齿轮齿条滑轨传动机构与主动齿轮相连接，主动齿轮与伺服电机相连；角度调节机构包括焊枪夹套、角度调节模块、前后方向调节螺柱和调节螺母，焊枪夹套固定在角度调节模块上，并通过前后方向调节螺柱与调节螺母连接。操作简便快捷、结构简单合理，可以快速、稳定、精确地调节焊枪与激光束空间的相对位置。

Description

一种激光电弧复合焊快速调节装置
技术领域
本发明涉及一种激光电弧复合焊焊枪，尤其涉及一种激光电弧复合焊快速调节装置。
背景技术
随着激光电弧复合焊技术的成熟，在造船业、汽车制造业、航空航天等领域应用也日趋广泛，因此，设计一种焊枪和激光头相对位置的快速调节装置可以大大提高加工效率，减轻工人劳动强度。
目前，激光电弧复合焊调节装置多采用长条形夹套配合顶丝固定的悬臂结构，调节过程复杂，且支撑固定可靠性差，在焊接过程中易松动，从而导致焊枪焊丝位置精度大大降低，这对激光电弧复合焊光丝间距等工艺参数的影响是致命性的，容易引起生产次品率和废品率的上升和实验结果的失败。
专利ZL 2015 2 0477536.2中公开了一种激光电弧复合焊焊枪调整装置，其特征在于夹套分别夹紧激光头和焊枪，激光夹套设有齿轮传动装置，通过齿轮、齿条传动实现高低和前后方向的调节。其优点是可以实现焊枪相对于激光束X、Y方向位置的调节。不足之处是结构刚度差，调节精度差，很难实现自动化调整，多用于手动调节装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、可以快速调整焊枪空间位置的激光电弧复合焊快速调节装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的激光电弧复合焊快速调节装置，包括左右调节滑轨机构和齿轮齿条滑轨传动机构，焊枪依次通过角度调节机构、左右调节滑轨机构、齿轮齿条滑轨传动机构与主动齿轮相连接，所述主动齿轮与伺服电机相连；
所述角度调节机构包括焊枪夹套、角度调节模块、前后方向调节螺柱和调节螺母，所述焊枪夹套固定在所述角度调节模块上，并通过前后方向调节螺柱与所述调节螺母连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的激光电弧复合焊快速调节装置，操作简便快捷、结构简单合理，可以快速、稳定、精确地调节焊枪与激光束空间的相对位置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的激光电弧复合焊焊枪调节装置的结构示意图1。
图2为本发明实施例提供的激光电弧复合焊焊枪调节装置的结构示意图2。
图3为本发明实施例提供的激光电弧复合焊焊枪调节装置的结构示意图3。
图4为本发明实施例中齿条滑块的结构示意图。
图中：
1、激光焊接头，2、伺服电机，3、主动齿轮，4、左右方向导轨，5-1、从动齿轮一，5-2、从动齿轮二，6、左右调节滑块，7、角度调节模块，8、焊枪夹套，9、焊枪，10、工作台背板，11、锁紧螺钉，12、上下方向导轨，13-1、从动齿轮限位螺母一，13-2、从动齿轮限位螺母二，14、主动齿轮限位螺母，15、电机轴，16、齿轮支撑螺柱，17、激光光束，18、齿条滑块，19、前后方向调节螺柱，20、调节螺母。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的激光电弧复合焊快速调节装置，其较佳的具体实施方式是：
包括左右调节滑轨机构和齿轮齿条滑轨传动机构，焊枪依次通过角度调节机构、左右调节滑轨机构、齿轮齿条滑轨传动机构与主动齿轮相连接，所述主动齿轮与伺服电机相连；
所述角度调节机构包括焊枪夹套、角度调节模块、前后方向调节螺柱和调节螺母，所述焊枪夹套固定在所述角度调节模块上，并通过前后方向调节螺柱与所述调节螺母连接。
所述左右调节滑轨机构包括左右方向导轨、左右调节滑块和锁紧螺钉，所述左右调节滑块与左右方向导轨相配合，左右调节滑块上有锁紧螺钉安装孔，所述锁紧螺钉通过安装孔将所述左右调节滑块固定在所述左右方向导轨上。
所述齿轮齿条滑轨传动机构包括齿条滑块、上下方向导轨、主动齿轮限位螺母、从动齿轮一、从动齿轮限位螺母一、从动齿轮二、从动齿轮限位螺母二和电机轴；
所述齿条滑块带有与上下方向导轨相配合的三角形滑轨和与从动齿轮一、从动齿轮二相啮合的齿形齿条，所述齿条滑块的三角形滑轨部分与所述左右方向导轨配合，并且固定在工作台背板上，所述齿条滑块的齿形齿条部分与所述从动齿轮一和从动齿轮二、主动齿轮之间相互啮合，所述主动齿轮通过电机轴与所述伺服电机相连。
所述焊枪为TIG、MIG/MAG或等离子弧焊枪。
所述激光发生器为YAG激光器或光纤激光器。
本发明的激光电弧复合焊快速调节装置，结构简单，调节方便且可靠性及调节精度高。操作简便快捷、结构简单合理，可以快速、稳定、精确地调节焊枪与激光束空间的相对位置。
本发明的激光复合焊焊枪空间位置快速调节装置，可以方便快捷地调节激光头和焊枪在三维空间的相对位置和角度，便于研究不同复合参数下激光电弧复合焊接工艺的焊接效果。与已有技术相比具有以下优点：操作简便、结构合理、定位精确，制作简单，可以稳定、准确地调节焊枪相对于激光束在三维空间的位置。
具体实施例：
如图1、图2、图3、图4所示，该激光电弧复合焊焊枪调节装置，包括伺服电机2、焊枪9、角度调节机构、左右调节滑轨机构及齿轮齿条滑轨传动机构，伺服电机2固定在工作台背板10上，齿轮齿条滑轨传动机构与伺服电机电机轴15相连，并由伺服电机驱动齿条滑块7上下移动，齿轮齿条滑轨传动机构与左右调节滑轨机构相连，带动左右调节滑轨机构上下运动，左右滑轨机构与焊枪角度调节机构相连，通过焊枪夹套将焊枪固定在角度调节机构上。
所述左右调节滑轨机构是由左右调节滑块6、左右方向导轨4和锁紧螺钉11组成，左右调节滑块6和左右方向导轨4通过燕尾槽形滑块滑轨方式相连，左右调节滑块6可以在左右方向导轨4上左右运动，左右调节滑块6上有锁紧螺钉安装孔，锁紧螺钉11可以通过安装孔将左右调节滑块6固定在左右方向导轨4上。
所述齿轮齿条滑轨传动机构是由齿条滑块18、上下方向导轨12、主动齿轮3及其限位螺母14、从动齿轮5-1及其限位螺母13-1、从动齿轮5-2及其限位螺母13-2、伺服电机2和电机轴15组成，齿条滑块18如图4所示，上下两端分别有限位块控制齿条滑块上下运动的行程，左端有齿形齿条，右端有三角形滑轨，齿形齿条分别与从动齿轮5-1、从动齿轮5-2相啮合，三角形滑轨与上下方向导轨12配合，使其可以沿导轨上下方向运动，从动齿轮 5-1和从动齿轮5-2由齿轮支撑轴支撑，并分别由从动齿轮限位螺母一3-1、从动齿轮限位螺母一3-2约束从动齿轮5-1、从动齿轮5-2的位置，齿轮支撑轴16固定在工作台背板10上，从动齿轮5-1与主动齿轮3相啮合，主动齿轮3由主动齿轮限位螺母14约束其位置，同时固定在电机轴15上，并由伺服电机2驱动其转动。
所述角度调节机构是由角度调节模块7、焊枪夹套8、前后方向调节螺柱19和调节螺母20组成，角度调节模块7装卡在左右调节滑块6上并可绕Y轴转动调节焊枪角度，角度调节模块7上有前后调节螺柱19安装孔，前后调节螺柱19通过安装孔将焊枪夹套8固定在角度调节模块7上，并可绕X轴转动调节焊枪角度，调节螺母20与前后调节螺柱19连接，通过调节前后调节螺柱19和调节螺母20可控制焊枪前后方向位置。
与现有激光电弧复合焊调节装置相比，该调节装置在可靠性、稳定性、快捷性及精确度方面有较大改进，一方面取消了悬臂结构，在焊接过程中焊枪的位置精度大大提高；采用滑轨导向，大大提高了调节的方向精度；采用齿轮传动，电动机驱动，可以方便快捷地调整激光与焊枪之间的夹角和光-丝间距。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种激光电弧复合焊快速调节装置，其特征在于，包括左右调节滑轨机构和齿轮齿条滑轨传动机构，焊枪(9)依次通过角度调节机构、左右调节滑轨机构、齿轮齿条滑轨传动机构与主动齿轮(3)相连接，所述主动齿轮(3)与伺服电机(2)相连；
所述角度调节机构包括焊枪夹套(8)、角度调节模块(7)、前后方向调节螺柱(19)和调节螺母(20)，所述焊枪夹套(8)固定在所述角度调节模块(7)上，并通过前后方向调节螺柱(19)与所述调节螺母(20)连接。
2.根据权利要求1所述的激光电弧复合焊快速调节装置，其特征在于，所述左右调节滑轨机构包括左右方向导轨(4)、左右调节滑块(6)和锁紧螺钉(11)，所述左右调节滑块(6)与左右方向导轨(4)相配合，左右调节滑块(6)上有锁紧螺钉(11)安装孔，所述锁紧螺钉(11)通过安装孔将所述左右调节滑块(6)固定在所述左右方向导轨(4)上。
3.根据权利要求2所述的激光电弧复合焊快速调节装置，其特征在于，所述齿轮齿条滑轨传动机构包括齿条滑块(18)、上下方向导轨(12)、主动齿轮限位螺母(14)、从动齿轮一(5-1)、从动齿轮限位螺母一(13-1)、从动齿轮二(5-2)、从动齿轮限位螺母二(13-2)和电机轴(15)；
所述齿条滑块(18)带有与上下方向导轨(12)相配合的三角形滑轨和与从动齿轮一(5-1)、从动齿轮二(5-2)相啮合的齿形齿条，所述齿条滑块(18)的三角形滑轨部分与所述左右方向导轨(4)配合，并且固定在工作台背板(10)上，所述齿条滑块(18)的齿形齿条部分与所述从动齿轮一(5-1)和从动齿轮二(5-2)、主动齿轮(3)之间相互啮合，所述主动齿轮(3)通过电机轴(15)与所述伺服电机(2)相连。
4.根据权利要求1至3任一项所述的激光电弧复合焊快速调节装置，其特征在于，所述焊枪为TIG、MIG/MAG或等离子弧焊枪。
5.根据权利要求1至3任一项所述的激光电弧复合焊快速调节装置，其特征在于，所述激光发生器为YAG激光器或光纤激光器。
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