CN108817662B - 一种激光焊接系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种激光焊接系统，包括：操作台,操作台上设有光纤焊接机、运动控制器和控制开关；机架，机架安装在操作台上，机架上设有旋转座，旋转座上设有升降滑轨，升降滑轨上设有升降滑座，升降滑座与安装在升降滑轨上的驱动气缸相连接，升降滑座上安装有激光焊接头；夹具，夹具具有水平滑轨、一对水平滑座和一对电机，水平滑轨安装在机架的底座上，一对水平滑座分别设置在水平滑轨的两端，水平滑轨的两端均安装有气缸，气缸连接在水平滑座上，一对电机分别设置在对应的水平滑座上，电机的输出轴上安装有三爪卡盘，三爪卡盘具有卡盘本体和三个卡爪。本申请提供的激光焊接系统中，待焊接管的装夹、拆卸操作简单，方便快捷。

Description

一种激光焊接系统

技术领域

本发明涉及一种激光焊接系统，特别是涉及一种激光焊接系统。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接在汽车工业、飞机制造、电子工业、生物医学等众多领域已得到广泛的应用。为了保护操作人员的安全，在激光焊接时要求操作人员不能触摸正在按揭或刚焊接完成的工件，在将两个钢管激光焊接之前，需要将待焊接的两个钢管进行装夹定位，但现有的激光焊接系统在实际操作中对两个钢管的装夹定位不准确，影响焊接质量，使得焊接成品合格率低。

综上所述，如何提高两个钢管装夹定位的准确性，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光焊接系统，解决了现有的激光焊接系统在实际操作中对两个钢管的装夹定位不准确，影响焊接质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种激光焊接系统，包括：操作台,所述操作台上设有光纤焊接机、运动控制器和控制开关，所述控制开关与所述运动控制器电连接，所述光纤焊接机与所述运动控制器电连接；机架，所述机架安装在所述操作台上，所述机架上设有旋转座，所述旋转座上设有升降滑轨，所述升降滑轨上设有升降滑座，所述升降滑座与安装在所述升降滑轨上的驱动气缸相连接，所述升降滑座上安装有激光焊接头，所述激光焊接头与所述光纤焊接机电连接；夹具，所述夹具具有水平滑轨、一对水平滑座和一对电机，所述水平滑轨安装在所述机架的底座上，一对水平滑座分别设置在所述水平滑轨的两端，所述水平滑轨的两端均安装有气缸，所述气缸连接在所述水平滑座上，一对电机分别设置在对应的水平滑座上，所述电机的输出轴上安装有三爪卡盘，所述三爪卡盘具有卡盘本体和三个卡爪。

进一步地，所述卡爪的内嵌部安装在所述卡盘本体的内嵌槽内，所述内嵌部上设有外伸部，所述外伸部上焊接有连接块，所述连接块上安装有装夹头。

更进一步地，所述装夹头上具有顶块、封盖、压缩弹簧、销钉和压球，所述顶块活动设置在所述装夹头的盲孔内，所述封盖安装在所述盲孔的孔口处，所述压缩弹簧设置在所述封盖与所述顶块之间，所述销钉安装在所述顶块上，所述销钉与所述盲孔的限位滑槽滑动配合，所述压球设置在所述顶块与所述盲孔之间，且所述压球的一侧部分可伸出所述装夹头的伸缩孔。

更进一步地，所述伸缩孔贯穿所述装夹头的弧形夹持面。

更进一步地，所述压球的下部外侧抵压在所述顶块的倾斜顶压面上。

更进一步地，所述顶块的左端设有伸杆，所述伸杆的前端活动设置在所述封盖的通孔内。

更进一步地，所述压缩弹簧套设在所述伸杆上，所述压缩弹簧的右端抵挡在所述顶块的左端面上，所述压缩弹簧的左端抵挡在所述封盖的右端面上。

更进一步地，所述封盖的右端具有凹槽，所述压缩弹簧的左端部分容纳在所述凹槽内，所述压缩弹簧的左端抵挡在所述凹槽的底面上。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明中，装夹待焊接管时，待焊接管的非焊接端装入三爪卡盘，待焊接管的边缘会抵压压球，将压球从伸缩孔压入盲孔内，压球的下端抵压滑移台部的倾斜顶压面、并在倾斜顶压面上滑移，使得顶块向左侧滑移，顶块挤压压缩弹簧，使得压缩弹簧被压缩，相应的，受压缩的压缩弹簧向右侧抵推顶块，顶块抵推压球，使得压球被紧紧地抵压在待焊接管的表面，使得三爪卡盘的三个卡爪共同将待焊接管紧紧地夹持住，三爪卡盘的卡盘本体上还设有中心盲孔，待焊接管的非焊接端伸入中心盲孔并抵挡在中心盲孔的左端面上，使得待焊接管被稳定地装夹在三爪卡盘上，拆卸待焊接管时，用力将待焊接管拔出即可，待焊接管的装夹、拆卸操作简单，方便快捷。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的机架、夹具部分的结构示意图。

图3为本发明的三爪卡盘的主视结构示意图。

图4为图3中B-B向剖视结构示意图。。

图5为图4的局部结构示意图。

图6为本发明的装夹头的结构示意图。

图7为本发明的连接块的结构示意图。

图8为本发明的连接块的又一结构示意图。

附图标记说明：操作台1、机架2、底座21、立杆22、横杆23、光纤焊接机3、激光焊接头31、水平滑轨4、水平滑座5、垂直架51、气缸6、电机7、三爪卡盘8、卡盘本体81、内嵌槽811、中心盲孔812、卡爪82、内嵌部821、外伸部822、连接块83、挡台831、限位凸台832、螺纹孔833、装夹头84、弧形夹持面841、伸缩孔8411、限位凹槽842、盲孔843、限位滑槽8431、螺钉安装孔844、压球85、顶块86、顶压部861、倾斜顶压面8611、水平顶压面8612、滑移台部862、伸杆863、封盖87、凹槽871、通孔872、压缩弹簧88、销钉89、螺钉810、限位滑块9、升降滑轨10、升降滑座11、旋转座12、运动控制器13、控制开关14、待焊接管15。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图8对本发明作进一步说明，如图1所示的一种激光焊接系统，包括：操作台1、机架2和夹具，操作台1上设有光纤焊接机3、运动控制器13和控制开关14，控制开关14与运动控制器13电连接，光纤焊接机3与运动控制器13电连接，机架2安装在操作台1上，机架2的底座21固定在操作台1的台面上，机架2的一对立杆22固定在底座21上，机架2的横杆23固定连接在一对立杆22之间，机架2的横杆23上设有旋转座12，旋转座12可使得激光焊接头31绕旋转座12的转轴产生偏转，旋转座12上设有升降滑轨10，升降滑轨10上设有升降滑座11，升降滑座11与安装在升降滑轨10上的驱动气缸相连接，升降滑座11上安装有激光焊接头31，使得激光焊接头31的垂直位移可调节，激光焊接头31与光纤焊接机3电连接，夹具具有水平滑轨4、一对水平滑座5和一对电机7，水平滑轨4安装在机架2的底座21上，一对水平滑座5分别设置在水平滑轨4的两端，水平滑轨4的两端均安装有气缸6，气缸6连接在水平滑座5上，一对电机7分别设置在对应的水平滑座5的垂直架51上，电机7的输出轴上安装有三爪卡盘8，三爪卡盘8具有卡盘本体81和三个卡爪82，夹具还具有限位滑块9，限位滑块9滑动设置在水平滑轨4上，且位于一对水平滑座5之间，避免两个三爪卡盘8产生意外碰撞。

本实施例中，如图3、图4所示，卡爪82的内嵌部821安装在卡盘本体81的内嵌槽811内，内嵌部821上设有外伸部822，外伸部822上焊接有连接块83，连接块83上安装有装夹头84，装夹头84上设有螺钉安装孔844，连接块83上设有螺纹孔833，装夹头84通过螺钉810安装在连接块83上。

本实施例中，如图3、图4、图6、图7、图8所示，连接块83设有限位凸台832，装夹头84上设有限位凹槽842，连接块83的限位凸台832与装夹头84的限位凹槽842相适配，连接块83上还设有挡台831，装夹头84的一端可抵挡在挡台831上，避免了装夹头84绕螺钉810的轴线产生偏转。

本实施例中，如图3、图4、图5所示，装夹头84上具有顶块86、封盖87、压缩弹簧88、销钉89和压球85，顶块86活动设置在装夹头84的盲孔843内，封盖87安装在盲孔843的孔口处，压缩弹簧88设置在封盖87与顶块86之间，销钉89安装在顶块86上，销钉89与盲孔843的限位滑槽8431滑动配合，以防止顶块86在盲孔843内绕盲孔843的轴线产生转动，装夹头84上设有伸缩孔8411，伸缩孔8411贯穿装夹头84的弧形夹持面841、且与盲孔843相连通，压球85设置在顶块86与盲孔843之间，且压球85的一侧可部分伸出装夹头84的伸缩孔8411。

本实施例中，如图3、图4、图5所示，顶块86具有顶压部861和滑移台部862，顶压部861具有倾斜顶压面8611和水平顶压面8612，水平顶压面8612设置在倾斜顶压面8611的右端，压球85的下部外侧抵压在顶块86的倾斜顶压面8611上，滑移台部862设置在顶压部861的左端，滑移台部862与装夹头84的盲孔843滑动配合，顶块86的左端设有伸杆863，伸杆863的前端活动设置在封盖87的通孔872内。

本实施例中，如图3、图4、图5所示，压缩弹簧88套设在伸杆863上，压缩弹簧88的右端抵挡在顶块86的左端面上，封盖87的右端具有凹槽871，压缩弹簧88的左端部分容纳在凹槽871内，压缩弹簧88的左端抵挡在凹槽871的底面上。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5所示，将待焊接管15装夹到三爪卡盘8上时，将待焊接管15的非焊接端装入三爪卡盘8，待焊接管15的边缘会抵压压球85伸出伸缩孔8411的表面，将压球85从伸缩孔8411压入盲孔843内，压球85的下端抵压滑移台部862的倾斜顶压面8611、并在倾斜顶压面8611上滑移，使得顶块86向左侧滑移，顶块86挤压压缩弹簧88，使得压缩弹簧88被压缩，相应的，受压缩的压缩弹簧88向右侧抵推顶块86，顶块86抵推压球85，使得压球85被紧紧地抵压在待焊接管15的表面，使得三爪卡盘8的三个卡爪82共同将待焊接管15紧紧地夹持住，三爪卡盘8的卡盘本体81上还设有中心盲孔812，待焊接管15的非焊接端伸入中心盲孔812并抵挡在中心盲孔812的左端面上，使得待焊接管15被稳定地装夹在三爪卡盘8上，拆卸待焊接管15时，用力将待焊接管15拔出即可，待焊接管15的装夹、拆卸操作简单，方便快捷。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5所示，在进行焊接时，先将两个待焊接管15分别装夹在两个三爪卡盘8上，启动气缸6，一对气缸6驱动一对水平滑座5相互靠近，直至两个待焊接管15的焊接端相互抵靠，随后校准两个待焊接管15的装夹，之后同时调整两个待焊接管15焊接处与激光焊接头31的位置，开始焊接，一对电机7驱动两个待焊接管15同时旋转，以便激光焊接头31完成对待焊接管15的焊接，在拆下已焊接完成的待焊接管15时，操作人员扶持待焊接管15，启动气缸6，一对气缸6驱动一对水平滑座5相互分离，即可将已焊接完成的待焊接管15拆下。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光焊接系统，其特征在于，包括：

操作台(1),所述操作台(1)上设有光纤焊接机(3)、运动控制器(13)和控制开关(14)，所述控制开关(14)与所述运动控制器(13)电连接，所述光纤焊接机(3)与所述运动控制器(13)电连接；

机架(2)，所述机架(2)安装在所述操作台(1)上，所述机架(2)上设有旋转座(12)，所述旋转座(12)上设有升降滑轨(10)，所述升降滑轨(10)上设有升降滑座(11)，所述升降滑座(11)与安装在所述升降滑轨(10)上的驱动气缸相连接，所述升降滑座(11)上安装有激光焊接头(31)，所述激光焊接头(31)与所述光纤焊接机(3)电连接；

夹具，所述夹具具有水平滑轨(4)、一对水平滑座(5)和一对电机(7)，所述水平滑轨(4)安装在所述机架(2)的底座(21)上，一对水平滑座(5)分别设置在所述水平滑轨(4)的两端，所述水平滑轨(4)的两端均安装有气缸(6)，所述气缸(6)连接在所述水平滑座(5)上，一对电机(7)分别设置在对应的水平滑座(5)上，所述电机(7)的输出轴上安装有三爪卡盘(8)，所述三爪卡盘(8)具有卡盘本体(81)和三个卡爪(82)，所述卡爪(82)的内嵌部(821)安装在所述卡盘本体(81)的内嵌槽(811)内，所述内嵌部(821)上设有外伸部(822)，所述外伸部(822)上焊接有连接块(83)，所述连接块(83)上安装有装夹头(84)，所述装夹头(84)上具有顶块(86)、封盖(87)、压缩弹簧(88)、销钉(89)和压球(85)，所述顶块(86)活动设置在所述装夹头(84)的盲孔(843)内，所述封盖(87)安装在所述盲孔(843)的孔口处，所述压缩弹簧(88)设置在所述封盖(87)与所述顶块(86)之间，所述销钉(89)安装在所述顶块(86)上，所述销钉(89)与所述盲孔(843)的限位滑槽(8431)滑动配合，所述压球(85)设置在所述顶块(86)与所述盲孔(843)之间，且所述压球(85)的一侧部分可伸出所述装夹头(84)的伸缩孔(8411)。

2.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于，所述伸缩孔(8411)贯穿所述装夹头(84)的弧形夹持面(841)。

3.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于，所述压球(85)的下部外侧抵压在所述顶块(86)的倾斜顶压面(8611)上。

4.根据权利要求3所述的激光焊接系统，其特征在于，所述顶块(86)的左端设有伸杆(863)，所述伸杆(863)的前端活动设置在所述封盖(87)的通孔(872)内。

5.根据权利要求4所述的激光焊接系统，其特征在于，所述压缩弹簧(88)套设在所述伸杆(863)上，所述压缩弹簧(88)的右端抵挡在所述顶块(86)的左端面上，所述压缩弹簧(88)的左端抵挡在所述封盖(87)的右端面上。

6.根据权利要求5所述的激光焊接系统，其特征在于，所述封盖(87)的右端具有凹槽(871)，所述压缩弹簧(88)的左端部分容纳在所述凹槽(871)内，所述压缩弹簧(88)的左端抵挡在所述凹槽(871)的底面上。

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