CN107116303A - 线性焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性焊接设备。上述的线性焊接设备用于对产品进行焊接，线性焊接设备包括台座、移动机构、激光器件、遮光板、第一光电开关、第二光电开关以及散热机构；台座包括座体、移动台和固定梁，移动台滑动连接于座体上，移动台上设有导热区，导热区用于承载产品，固定梁连接于座体上；移动机构设于座体上，移动机构驱动移动台相对于座体滑动；激光器件设于固定梁上，激光器件用于产生激光束；遮光板固定于移动台上；上述的线性焊接设备，由于导热体抵接于所述导热区上，产品在焊接过程中产生的热量通过导热区传导至导热体上，再由导热体传导至热交换组件上进行散热，避免了产品在焊接时受热容易变形的问题，大大降低了产品的次品率。

Description

线性焊接设备

技术领域

本发明涉及激光加工的技术领域，特别是涉及一种线性焊接设备。

背景技术

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等。

线性焊接设备集上述的激光焊接的优点于一体，使线性焊接设备被广泛应用产品的焊接工艺中。线性焊接设备对产品进行自动焊接，可以对产品进行批量焊接。然而，当产品的焊接路径呈线性分布时，线性焊接设备对产品的焊缝进行焊接的路径存在不足或过度的问题，即线性焊接设备存在焊接精度较差的问题；由于产品在焊接过程中存在过热的现象，使产品的局部变形过大，甚至报废，从而使产品的次品率较高。

发明内容

基于此，有必要针对产品焊接时受热容易变形的问题，产品的次品率较高；此外，产品在焊接过程中容易相对于座体移动，且线性焊接设备的焊接精度较低的问题，提供一种线性焊接设备。

一种线性焊接设备，用于对产品进行焊接，所述线性焊接设备包括：

台座，所述台座包括座体、移动台和固定梁，所述移动台滑动连接于所述座体上，所述移动台上设有导热区，所述导热区用于承载所述产品，所述固定梁连接于所述座体上；

移动机构，所述移动机构设于所述座体上并与所述移动台连接，所述移动机构用于驱动所述移动台相对于所述座体滑动；

激光器件，所述激光器件设于所述固定梁上，所述激光器件用于产生激光束；

遮光板，所述遮光板固定于所述移动台上；

第一光电开关，所述第一光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第一光电开关用于感应所述遮光板；所述第一光电开关产生第一感应信号，所述激光器件根据所述第一感应信号产生激光束；

第二光电开关，所述第二光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第二光电开关用于感应所述遮光板；所述第二光电开关产生第二感应信号，所述激光器件根据所述第二感应信号停止产生激光束；以及

散热机构，所述散热机构包括导热体和热交换组件，所述导热体抵接于所述导热区上，所述导热体与所述热交换组件连接，所述热交换组件用于对所述导热体进行散热。

上述的线性焊接设备，移动台滑动连接于座体上，移动台上设有用于承载产品的导热区，移动机构驱动移动台相对座体滑动，由于固定梁连接于座体上，移动台相对于固定梁运动，又由于激光器件设于固定梁上，使移动台上的产品相对于激光器件运动，从而使激光器件可以对移动台上产品的线性的焊缝进行焊接；第一光电开关和第二光电开关均设于座体上，且第一光电开关和第二光电开关均与激光器件的控制端通信连接，当第一光电开关感应到移动台上的遮光板时，第一光电开关产生第一感应信号，激光器件根据第一感应信号产生激光束，使激光器件开始对产品的焊缝进行焊接；当第二光电开关感应到遮光板时，第二光电开关产生第二感应信号，激光器件根据第二感应信号停止产生激光束，使激光器件停止对产品的焊缝进行焊接；设计时，可以根据产品的焊缝的起点位置设定第一光电开关的位置，并根据产品的焊缝的终点位置设定第二光电开关的位置，提高了线性焊接设备的焊接精度，解决了线性焊接设备对产品的焊缝进行焊接的路径存在不足或过度的问题；由于导热体抵接于所述导热区上，产品在焊接过程中产生的热量通过导热区传导至导热体上，再由导热体传导至热交换组件上进行散热，避免了产品在焊接时受热容易变形的问题，大大降低了产品的次品率。

在其中一个实施例中，所述座体与所述固定梁一体成型，使台座的结构较紧凑。

在其中一个实施例中，线性焊接设备还包括夹紧组件，所述夹紧组件设于所述移动台上，所述夹紧组件用于将所述产品定位于所述移动台上，避免了产品在焊接时相对于移动台移动，使产品与移动台始终保持相对静止，提高了产品的焊接精度。

在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括第一气缸和压板，所述移动台上设有安装板，所述第一气缸固定于所述安装板上，所述压板固定于所述第一气缸的输出端上，所述压板用于抵接于所述产品上，以将所述产品定位于所述移动台上。

在其中一个实施例中，所述压板上远离所述第一气缸的端面上设有弹性胶层，使压板通过弹性胶层弹性抵接于产品上，避免压板抵接于产品上存在压痕，甚至压坏产品，导致产品报废。

在其中一个实施例中，所述弹性胶层的厚度为5mm～8mm。

在其中一个实施例中，所述第一光电开关与所述第二光电开关的连线方向与所述移动台的滑动方向相互平行。

在其中一个实施例中，所述激光器件包括激光器和激光聚焦元件，所述激光器固定于所述固定梁上，所述激光器用于产生激光束，所述激光聚焦元件与所述激光器相对设置，所述激光聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上。

在其中一个实施例中，所述移动机构包括第二气缸和连接轴，所述第二气缸设于所述座体上，所述连接轴的一端连接于所述第二气缸的输出端上，所述连接轴的另一端与所述移动台连接；所述第一光电开关和所述第二光电开关均与所述第二气缸的控制端通信连接，第二气缸的输出端通过连接轴连接于移动台上，使第二气缸驱动移动台相对于座体滑动，从而使移动机构驱动移动台相对于座体滑动。

在其中一个实施例中，线性焊接设备还包括控制器，所述控制器分别与所述第一光电开关、所述第二光电开关和所述激光器件通信连接；

当所述第一光电开关感应到所述遮光板时，所述第一光电开关产生第一感应信号，所述控制器根据所述第一感应信号控制所述激光器件产生激光束；当所述第二光电开关感应到所述遮光板时，所述第二光电开关产生第二感应信号，所述控制器根据所述第二感应信号控制所述激光器件停止产生激光束。

附图说明

图1为一实施例的线性焊接设备的示意图；

图2为图1所示线性的另一示意图；

图3为图2所示线性焊接设备的局部放大图；

图4为图1所示线性焊接设备的又一示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对线性焊接设备进行更全面的描述。附图中给出了线性焊接设备的首选实施例。但是，线性焊接设备可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对线性焊接设备的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在线性焊接设备的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种线性焊接设备用于对产品进行焊接；例如，所述线性焊接设备包括：台座、移动机构、激光器件、遮光板、第一光电开关、第二光电开关以及散热机构；例如，台座包括座体、移动台和固定梁；例如，所述移动台滑动连接于所述座体上；例如，所述移动台上设有导热区；例如，所述导热区用于承载所述产品；例如，所述固定梁连接于所述座体上；例如，所述移动机构设于所述座体上并与所述移动台连接；例如，所述移动机构用于驱动所述移动台相对于所述座体滑动；例如，所述激光器件设于所述固定梁上；例如，所述激光器件用于产生激光束；例如，所述遮光板固定于所述移动台上；例如，所述第一光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接；例如，所述第一光电开关用于感应所述遮光板；例如，所述第一光电开关产生第一感应信号，所述激光器件根据所述第一感应信号产生激光束；例如，所述第二光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接；例如，所述第二光电开关用于感应所述遮光板；例如，所述第二光电开关产生第二感应信号，所述激光器件根据所述第二感应信号停止产生激光束；例如，所述散热机构包括导热体和热交换组件；例如，所述导热体抵接于所述导热区上；例如，所述导热体与所述热交换组件连接；例如，所述热交换组件用于对所述导热体进行散热。例如，一种线性焊接设备用于对产品进行焊接，所述线性焊接设备包括：台座、移动机构、激光器件、遮光板、第一光电开关、第二光电开关以及散热机构；台座包括座体、移动台和固定梁，所述移动台滑动连接于所述座体上，所述移动台上设有导热区，所述导热区用于承载所述产品，所述固定梁连接于所述座体上；所述移动机构设于所述座体上并与所述移动台连接，所述移动机构用于驱动所述移动台相对于所述座体滑动；所述激光器件设于所述固定梁上，所述激光器件用于产生激光束；所述遮光板固定于所述移动台上；所述第一光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第一光电开关用于感应所述遮光板；所述第一光电开关产生第一感应信号，所述激光器件根据所述第一感应信号产生激光束；所述第二光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第二光电开关用于感应所述遮光板；所述第二光电开关产生第二感应信号，所述激光器件根据所述第二感应信号停止产生激光束；所述散热机构包括导热体和热交换组件，所述导热体抵接于所述导热区上，所述导热体与所述热交换组件连接，所述热交换组件用于对所述导热体进行散热。

如图1所示，一实施例的线性焊接设备10用于对产品进行焊接。所述线性焊接设备包括台座100、移动机构200、激光器件300、遮光板400、第一光电开关500、第二光电开关600以及散热机构700。

台座包括座体110、移动台120和固定梁130。所述移动台滑动连接于所述座体上。所述移动台上设有导热区122。所述导热区用于承载所述产品。所述固定梁连接于所述座体上。所述移动机构设于所述座体上。所述移动机构驱动所述移动台相对于所述座体滑动，由于固定梁连接于座体上，移动台相对于固定梁运动，又由于激光器件设于固定梁上，使移动台上的产品相对于激光器件运动，从而使激光器件可以对移动台上产品的线性的焊缝进行焊接。

所述激光器件设于所述固定梁上，所述激光器件用于产生激光束。所述遮光板固定于所述移动台上。所述第一光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接。所述第一光电开关用于感应所述遮光板。所述第二光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接。所述第二光电开关用于感应所述遮光板。当第一光电开关感应到移动台上的遮光板时，第一光电开关产生第一感应信号，激光器件根据第一感应信号产生激光束，使激光器件开始对产品的焊缝进行焊接。当第二光电开关感应到遮光板时，第二光电开关产生第二感应信号，激光器件根据第二感应信号停止产生激光束，使激光器件停止对产品的焊缝进行焊接。设计时，可以根据产品的焊缝的起点位置设定第一光电开关的位置，并根据产品的焊缝的终点位置设定第二光电开关的位置，提高了线性焊接设备的焊接精度，解决了线性焊接设备对产品的焊缝进行焊接的路径存在不足或过度的问题。

所述散热机构包括导热体和热交换组件。所述导热体抵接于所述导热区上。所述导热体与所述热交换组件连接。所述热交换组件用于对所述导热体进行散热。由于导热体抵接于所述导热区上，产品在焊接过程中产生的热量通过导热区传导至导热体上，再由导热体传导至热交换组件上进行散热，避免了产品在焊接时受热容易变形的问题，大大降低了产品的次品率。

例如，热交换组件包括鳍片，所述导热体固定于所述导热区上。鳍片设于导热体上，产品在焊接时产生的热量传导至导热区上，再由导热区传导至导热体上。导热体上的热量通过鳍片与外界的空气进行热交换，使导热体上的热量散发至空气中。例如，鳍片的数目为多个，多个鳍片间隔分布导热体的两侧，使导热体上的热量快速传递至空气中。例如，鳍片通过焊接固定于导热体上。例如，鳍片所在的平面与导热体的表面的夹角为15°～30°。进一步地，鳍片上开设有多个凹槽，可以增大空气与鳍片的接触面积，提高鳍片的散热效率。例如，凹槽的横截面呈三角形或梯形状。

为了进一步提高导热体的散热性能，例如，散热机构还包括连接水管和泵体，泵体设于连接水管上。导热体上开设有入水口、水槽和出水口，所述入水口和所述出水口均与水槽连通。所述连接水管的两端分别伸入所述入水口和所述出水口内，使泵体抽取冷却水通过连接水管连接至入水口内，冷却水经过连接水管流入水槽内并与导热体上的热量进行热交换，在风冷散热的基础上增加水冷系统，可以提高导热体的散热效率。为了提高散热基体的散热效率，进一步地，水槽的延伸方向呈曲线状，可以增大冷却水与散热基体之间的接触面积，使散热基体的散热效率更高。

为了方便导热体内的水槽的加工，例如，导热体包括第一主体、第二主体、密封垫和紧固件。第一主体上开设有第一安装孔，第二主体上开设有第二安装孔。密封垫夹持于第一主体与第二主体之间，且密封垫上开设有通孔，紧固件穿设于第一安装孔、通孔和第二安装孔内，使第一主体与第二主体连接。水槽分别开设与第一主体和第二主体上。制造时，首先分别对第一主体、第二主体和密封垫进行加工，然后将密封垫夹紧于第一主体和第二主体之间，最后将紧固件分别与第一主体和第二主体连接，使密封垫夹紧于第一主体与第二主体之间，如此，整个导热体的制造加工过程较简单，制造成本较低。

当然，为了使第一主体与第二主体之间具有更好的密封效果，进一步地，密封垫为弹性胶。当第一主体和第二主体通过紧固件连接后，密封垫夹紧于第一主体与第二主体之间，使密封垫弹性抵接于第一主体和第二主体上，可以提高第一主体与第二主体之间的密封性。为了实现自动调节水槽的流量，例如，水槽的内壁上设有金属片，金属片的延伸方向与水槽的延伸方向的切线方向之间的夹角为30°～45°。当导热体的温度达到预定值时，金属片产生预定角度的折弯。随着导热体的温度越高，金属片的折弯的角度越大，使金属片的延伸方向与水槽的延伸方向的切线方向之间的夹角越小。在本实施例中，金属片的延伸方向与水槽的延伸方向的切线方向之间的夹角为40°。

为了提高导热体的散热效率，进一步地，散热机构还包括散热水箱，所述散热水箱设于所述连接水管上。所述散热水箱用于储备冷却水。泵体将散热水箱内的冷却水泵入水槽内，使导热体的散热效率大大提高。

为了使台座的结构较紧凑，在其中一个实施例中，所述座体与所述固定梁一体成型，使台座的结构较紧凑。可以理解，在其他实施例中，座体与固定梁也可以各自制造成型，并通过焊接或胶接或螺钉连接固定于一起。

如图2所示，为了提高产品的焊接精度，在其中一个实施例中，线性焊接设备还包括夹紧组件800，所述夹紧组件设于所述移动台上，所述夹紧组件用于将所述产品定位于所述移动台上，避免了产品在焊接时相对于移动台移动，使产品与移动台始终保持相对静止，提高了产品的焊接精度。

如图3所示，在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括第一气缸810和压板820，所述移动台上设有安装板124，所述第一气缸固定于所述安装板上，所述压板固定于所述第一气缸的输出端上，所述压板用于抵接于所述产品上，以将所述产品定位于所述移动台上。

为了避免压板压坏产品，在其中一个实施例中，所述压板上远离所述第一气缸的端面上设有弹性胶层，使压板通过弹性胶层弹性抵接于产品上，避免压板抵接于产品上存在压痕，甚至压坏产品，导致产品报废。在其中一个实施例中，所述弹性胶层的厚度为5mm～8mm。在本实施例中，所述弹性胶层的厚度为7mm。

在其中一个实施例中，所述第一光电开关与所述第二光电开关的连线方向与所述移动台的滑动方向相互平行。在其中一个实施例中，所述激光器件包括激光器和激光聚焦元件，所述激光器固定于所述固定梁上，所述激光器用于产生激光束，所述激光聚焦元件与所述激光器相对设置，所述激光聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上。

如图4所示，为了使移动机构驱动移动台相对于座体滑动，在其中一个实施例中，所述移动机构包括第二气缸210和连接轴220，所述第二气缸设于所述座体上，所述连接轴的一端连接于所述第二气缸的输出端上，所述连接轴的另一端与所述移动台连接；所述第一光电开关和所述第二光电开关均与所述第二气缸的控制端通信连接，第二气缸的输出端通过连接轴连接于移动台上，使第二气缸驱动移动台相对于座体滑动，从而使移动机构驱动移动台相对于座体滑动。

在其中一个实施例中，线性焊接设备还包括控制器900，所述控制器分别与所述第一光电开关、所述第二光电开关和所述激光器件通信连接。当所述第一光电开关感应到所述遮光板时，所述第一光电开关产生第一感应信号，所述控制器根据所述第一感应信号控制所述激光器件产生激光束。当所述第二光电开关感应到所述遮光板时，所述第二光电开关产生第二感应信号，所述控制器根据所述第二感应信号控制所述激光器件停止产生激光束。

上述的线性焊接设备，移动台滑动连接于座体上，移动台上设有用于承载产品的导热区，移动机构驱动移动台相对座体滑动，由于固定梁连接于座体上，移动台相对于固定梁运动，又由于激光器件设于固定梁上，使移动台上的产品相对于激光器件运动，从而使激光器件可以对移动台上产品的线性的焊缝进行焊接；第一光电开关和第二光电开关均设于座体上，且第一光电开关和第二光电开关均与激光器件的控制端通信连接，当第一光电开关感应到移动台上的遮光板时，第一光电开关产生第一感应信号，激光器件根据第一感应信号产生激光束，使激光器件开始对产品的焊缝进行焊接。当第二光电开关感应到遮光板时，第二光电开关产生第二感应信号，激光器件根据第二感应信号停止产生激光束，使激光器件停止对产品的焊缝进行焊接。

设计时，可以根据产品的焊缝的起点位置设定第一光电开关的位置，并根据产品的焊缝的终点位置设定第二光电开关的位置，提高了线性焊接设备的焊接精度，解决了线性焊接设备对产品的焊缝进行焊接的路径存在不足或过度的问题；由于导热体抵接于所述导热区上，产品在焊接过程中产生的热量通过导热区传导至导热体上，再由导热体传导至热交换组件上进行散热，避免了产品在焊接时受热容易变形的问题，大大降低了产品的次品率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线性焊接设备，用于对产品进行焊接，其特征在于，所述线性焊接设备包括：

台座，所述台座包括座体、移动台和固定梁，所述移动台滑动连接于所述座体上，所述移动台上设有导热区，所述导热区用于承载所述产品，所述固定梁连接于所述座体上；

移动机构，所述移动机构设于所述座体上并与所述移动台连接，所述移动机构用于驱动所述移动台相对于所述座体滑动；

激光器件，所述激光器件设于所述固定梁上，所述激光器件用于产生激光束；

遮光板，所述遮光板固定于所述移动台上；

第一光电开关，所述第一光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第一光电开关用于感应所述遮光板；所述第一光电开关产生第一感应信号，所述激光器件根据所述第一感应信号产生激光束；

第二光电开关，所述第二光电开关设于所述座体上并与所述激光器件的控制端通信连接，所述第二光电开关用于感应所述遮光板；所述第一光电开关产生第二感应信号，所述激光器件根据所述第二感应信号停止产生激光束；以及

散热机构，所述散热机构包括导热体和热交换组件，所述导热体抵接于所述导热区上，所述导热体与所述热交换组件连接，所述热交换组件用于对所述导热体进行散热。

2.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，所述座体与所述固定梁一体成型。

3.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，还包括夹紧组件，所述夹紧组件设于所述移动台上，所述夹紧组件用于将所述产品定位于所述移动台上。

4.根据权利要求3所述的线性焊接设备，其特征在于，所述夹紧组件包括第一气缸和压板，所述移动台上设有安装板，所述第一气缸固定于所述安装板上，所述压板固定于所述第一气缸的输出端上，所述压板用于抵接于所述产品上，以将所述产品定位于所述移动台上。

5.根据权利要求4所述的线性焊接设备，其特征在于，所述压板上远离所述第一气缸的端面上设有弹性胶层。

6.根据权利要求5所述的线性焊接设备，其特征在于，所述弹性胶层的厚度为5mm～8mm。

7.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，所述第一光电开关与所述第二光电开关的连线方向与所述移动台的滑动方向相互平行。

8.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，所述激光器件包括激光器和激光聚焦元件，所述激光器固定于所述固定梁上，所述激光器用于产生激光束，所述激光聚焦元件与所述激光器相对设置，所述激光聚焦元件用于将所述激光束聚焦于所述产品上。

9.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，所述移动机构包括第二气缸和连接轴，所述第二气缸设于所述座体上，所述连接轴的一端连接于所述第二气缸的输出端上，所述连接轴的另一端与所述移动台连接；所述第一光电开关和所述第二光电开关均与所述第二气缸的控制端通信连接。

10.根据权利要求1所述的线性焊接设备，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一光电开关、所述第二光电开关和所述激光器件通信连接；

当所述第一光电开关感应到所述遮光板时，所述第一光电开关产生第一感应信号，所述控制器根据所述第一感应信号控制所述激光器件产生激光束；当所述第二光电开关感应到所述遮光板时，所述第二光电开关产生第二感应信号，所述控制器根据所述第二感应信号控制所述激光器件停止产生激光束。