CN108838540A - 圆锯片激光焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种圆锯片激光焊接装置,属于焊接技术领域。它解决了现有的圆锯片激光焊接装置制造成本高的问题。本圆锯片激光焊接装置包括一机架和激光焊接机聚焦头,机架上安装有用于定位圆锯片中锯片基体的基体夹具和安装有用于定位圆锯片中锯片刀头的刀头夹具,激光焊接机聚焦头的数量为两组,两组激光焊接机聚焦头分别位于定位在基体夹具上锯片基体的两侧,两组激光焊接机聚焦头和机架之间均通过焊接驱动结构相连接,两组激光焊接机聚焦头能共同将一个锯片刀头焊接在锯片基体上。本圆锯片激光焊接装置采用两台激光焊接机同时激光焊接机锯片刀头与锯片基体之间接缝处,进而能降低单台激光焊接机的功率,进而降低激光焊接机采购成本。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,涉及一种激光焊接装置,特别是一种圆锯片激光焊接装置。
背景技术
圆锯片是常见的一种切割工具,锯片刀头采用硬质材料制成,锯片基体采用普通钢材制成,锯片刀头采用钎焊或激光焊接固定在锯片基体。
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。中国专利文献曾记载有关于采用激光焊接圆锯片的装置,如金刚石锯片激光焊接机聚焦头控制器(授权公告号CN2333478Y),激光焊接金刚石锯片电磁吸盘专用斜压盘夹具(授权公告号CN100509251C)。现有采用激光焊接圆锯片时,锯片基体水平放置,激光束从上至下且倾斜地照射在接缝处。现有圆锯片激光焊接装置虽然能够实现焊接,但存在着下述不足之处,1、由于采用单侧激光照射,因而激光焊接机所需的功率较高,进而存在着激光焊接机采购成本极高,严重限制了激光焊接普及率。2、由于采用单侧激光照射,因而导致锯片基体和锯片刀头受热不均匀,圆锯片成品存在着弯曲变形的风险。
发明内容
本发明提出了一种圆锯片激光焊接装置,本发明要解决的技术问题是如何降低圆锯片激光焊接装置中激光焊接机的功率。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现:一种圆锯片激光焊接装置,包括一机架和激光焊接机聚焦头,机架上安装有用于定位圆锯片中锯片基体的基体夹具和安装有用于定位圆锯片中锯片刀头的刀头夹具,激光焊接机聚焦头的数量为两组,两组激光焊接机聚焦头分别位于定位在基体夹具上锯片基体的两侧,两组激光焊接机聚焦头和机架之间均通过焊接驱动结构相连接,两组激光焊接机聚焦头能共同将一个锯片刀头焊接在锯片基体上。
利用本圆锯片激光焊接装置焊接圆锯片时,锯片基体装夹在基体夹具上,锯片刀头抵靠在锯片基体上且通过刀头夹具定位,启动激光焊接机,进而激光焊接机聚焦头发出激光束,两组激光束照射在同一锯片刀头与锯片基体之间接缝处;通过操控焊接驱动结构使激光束沿着接缝移动,由此完成一个金刚石刀头焊接固定在锯片基体上。通过旋转锯片基体以及装夹新的锯片刀头便可继续进行第二个刀头焊接。
与现有技术相比,本圆锯片激光焊接装置采用两台激光焊接机同时激光焊接机锯片刀头与锯片基体之间接缝处,进而能降低单台激光焊接机的功率,进而降低激光焊接机采购成本,即降低圆锯片激光焊接装置的制造成本。本圆锯片激光焊接装置在圆锯片的两侧均设有激光焊接机聚焦头,即圆锯片的两侧同时采用激光束照射,提高锯片基体和锯片刀头受热均匀,进而提高圆锯片成品合格率。
附图说明
图1是圆锯片激光焊接装置的立体结构示意图。
图2和图3是两组激光焊接机聚焦头的激光束照射接缝的结构示意图。
图4是激光焊接机聚焦头与机架之间焊接驱动结构的立体结构示意图。
图5是刀头夹具的立体结构示意图。
图中,1、机架;2、激光焊接机聚焦头;2a、激光束;3、基体夹具;3a、升降板;3b、夹具体;4、刀头夹具;4a、夹持驱动件;4a1、夹持指;4a2、壳体;4a3、限程螺栓;4b、夹持臂;4c、耐磨块;5、升降驱动结构;6、第一角度调节组件;7、二角度调节组件;8、调节座;9、调整头;10、锁止块;11、调节螺栓;12、数控水平驱动组件;13、数控竖直驱动组件;14、第三角度调节组件;15、间距调节组件;16、锯片基体;17、锯片刀头;18、连接块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
一种圆锯片激光焊接装置包括一机架1、两组激光焊接机聚焦头2、一基体夹具3和一刀头夹具4。
机架1为基础件,激光焊接机聚焦头2、基体夹具3和刀头夹具4均安装在机架1上。
基体夹具3包括升降板3a和夹具体3b,夹具体3b可根据锯片基体16直径和厚度进行灵活选择。夹具体3b位于升降板3a的前侧,这样便于装夹锯片基体16,夹具体3b与升降板3a之间转动连接;升降板3a上安装有分度驱动电机,分度驱动电机与夹具体3b机械连接。定位在夹具体3b上的锯片基体16处于竖直状态,通过操控电机能使锯片基体16绕着轴心线旋转。
升降板3a和机架1之间通过能使基体夹具3竖直升降运动的升降驱动结构5相连接,通过操纵升降驱动结构5能使锯片基体16上升,实现不同直径的锯片基体16顶面处于相同位置,进而便于焊接;以及能使锯片基体16下降,便于锯片基体16装夹以及拆卸圆锯片成品。
刀头夹具4位于基体夹具3的上方,刀头夹具4用于定位圆锯片中锯片刀头17;换言之,刀头夹具4能对一个靠在锯片基体16顶面上的锯片刀头17进行定位。刀头夹具4包括夹持驱动件4a和两个夹持臂4b,夹持驱动件4a具有两个夹持指4a1,两个夹持指4a1同步反向运动,两个夹持指4a1和两个夹持臂4b一一对应地固定连接。夹持臂4b位于夹持驱动件4a的左侧,因此锯片刀头17可直接从上向下放入两个夹持臂4b之间,该结构具有便于锯片刀头17输入以及定位的优点。夹持臂4b上固定有耐磨块4c,以及耐磨块4c可根据锯片刀头17的形状进行调整,进而提高夹持稳定性和提高夹持定位精度。
夹持驱动件4a还包括壳体4a2,壳体4a2上螺纹连接有用于限制夹持指4a1张开行程的限程螺栓4a3;根据锯片刀头17厚度旋拧限程螺栓4a3实现调整夹持驱动件4a处于张开状态时两个夹持臂4b之间最大间距,即使两个夹持臂4b之间最大间距仅略大于锯片刀头17厚度,保证锯片刀头17从上向下放入两个夹持臂4b之间后,锯片刀头17能靠在锯片基体16顶面上,避免锯片刀头17从锯片基体16上滑落。
夹持驱动件4a中两个夹持指4a1之间间距缩小,带动两个夹持臂4b之间间距也缩小,进而夹紧锯片刀头17;锯片刀头17的中心面与夹持驱动件4a的夹持基准中心面重合,该刀头夹具4相对于具有固定侧靠山的刀头夹具4具有定位调整更方便且锯片刀头17定位精度更高的优点。夹持驱动件4a中两个夹持指4a1之间间距增大,则两个夹持臂4b释放夹持住的锯片刀头17。
刀头夹具4和机架1之间通过能调整被夹持锯片刀头17竖直度的第一角度调节组件6和通过能调整被夹持锯片刀头17与锯片基体16之间平行度的第二角度调节组件7相连接。根据实际工况进行适应地调整,实现提高圆锯片焊接品质。
第一角度调节组件6和第二角度调节组件7的结构相同,不一样的地方在于安装方向。角度调节组件包括调节座8和与调整座转动连接的调整头9,调整头9上固定有锁止块10,锁止块10的两侧均安装有调节螺栓11,调节螺栓11安装在调节座8上。通过旋拧调节螺栓11能迫使锁止块10移动,实现调整头9相对于调节座8转动,以及通过旋拧调节螺栓11能实现调节座8和调整头9处于锁固状态。说明书附图给出刀头夹具4安装在第一角度调节组件6的调整头9上,第二角度调节组件7的调节座8安装在机架1上,第一角度调节组件6和第二角度调节组件7之间设有连接块18,第一角度调节组件6的调节座8和第二角度调节组件7的调整头9均与连接块18固定连接。第一角度调节组件6的轴心线水平设置,第二角度调节组件7的轴心线竖直设置。
两组激光焊接机聚焦头2分别位于定位在基体夹具3上锯片基体16的两侧。两组激光焊接机聚焦头2和机架1之间均通过焊接驱动结构相连接。具体来说,焊接驱动结构包括数控水平驱动组件12和数控竖直驱动组件13。激光焊接机聚焦头2依次通过数控竖直驱动组件13和数控水平驱动组件12与机架1相连接。焊接驱动结构能使激光焊接机聚焦头2竖直移动,也能使激光焊接机聚焦头2水平移动,通过合理地控制数控水平驱动组件12和数控竖直驱动组件13还能使激光焊接机聚焦头2做圆弧移动。由此可知通过操纵焊接驱动结构能使两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a同时照射在同一锯片刀头17与锯片基体16之间接缝处,以及使两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a沿着上述接缝移动。
本圆锯片激光焊接装置可根据不同的圆锯片进行适应性地调节,本圆锯片激光焊接装置具有通用性高的优点。本圆锯片激光焊接装置采用两组激光焊接机聚焦头2同时对一个锯片刀头17进行焊接,降低了单组激光焊接机的功率,进而降低了圆锯片激光焊接装置制造技术要求以及降低了制造成本。
焊接驱动结构还能使两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a处于错位状态,这样避免两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a产生对射进而形成相互损伤,也避免接缝处局部温度过高而影响焊接品质。两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a之间间距为1mm-3mm,该距离既能保证两组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a同时照射在同一锯片刀头17与锯片基体16之间接缝处,又避免接缝处局部温度过高。同时前一组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a对圆锯片进行加热焊接,后一组激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a马上对该区域进行加热焊接,进而保证两组激光焊接机能同时对一个锯片刀头17进行焊接。
焊接驱动结构还包括第三角度调节组件14,第三角度调节组件14的结构与第一角度调节组件6的结构相同,在此不再累赘描述。第三角度调节组件14的轴心线水平设置,激光焊接机聚焦头2依次通过第三角度调节组件14、数控竖直驱动组件13和数控水平驱动组件12与机架1相连接。通过操作第三角度调节组件14还能调节激光焊接机聚焦头2发出的激光束2a相对于锯片基体16侧面倾斜角度,进而提高焊接品质。
焊接驱动结构还包括间距调节组件15,激光焊接机聚焦头2依次通过间距调节组件15、数控竖直驱动组件13和数控水平驱动组件12与机架1相连接;或激光焊接机聚焦头2依次通过数控竖直驱动组件13、数控水平驱动组件12和间距调节组件15与机架1相连接。说明书附图给出激光焊接机聚焦头2与机架1之间连接结构为激光焊接机聚焦头2依次通过第三角度调节组件14、间距调节组件15、数控竖直驱动组件13和数控水平驱动组件12与机架1相连接。间距调节组件15包括直线导轨和能使直线导轨中滑头处于锁固状态的锁固结构,直线导轨的导向方向与锯片基体16厚度方向相同,通过操纵间距调节组件15能够调整激光焊接机聚焦头2与锯片基体16之间间距,换言之根据不同的圆锯片可进行适应性调整激光焊接机聚焦头2与锯片基体16之间间距,该结构能提高本圆锯片激光焊接装置的通用性。
Claims (10)
1.一种圆锯片激光焊接装置,包括一机架(1)和激光焊接机聚焦头(2),机架(1)上安装有用于定位圆锯片中锯片基体(16)的基体夹具(3)和安装有用于定位圆锯片中锯片刀头(17)的刀头夹具(4),其特征在于,所述激光焊接机聚焦头(2)的数量为两组,两组激光焊接机聚焦头(2)分别位于定位在基体夹具(3)上锯片基体(16)的两侧,两组激光焊接机聚焦头(2)和机架(1)之间均通过焊接驱动结构相连接,两组激光焊接机聚焦头(2)能共同将一个锯片刀头(17)焊接在锯片基体(16)上。
2.根据权利要求1所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述定位在夹具体(3b)上的锯片基体(16)处于竖直状态;刀头夹具(4)位于基体夹具(3)的上方。
3.根据权利要求1所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述基体夹具(3)包括升降板(3a)和夹具体(3b),夹具体(3b)位于升降板(3a)的前侧,夹具体(3b)与升降板(3a)之间转动连接;升降板(3a)上安装有分度驱动电机,分度驱动电机与夹具体(3b)机械连接;降板(3a)和机架(1)之间通过能使基体夹具(3)竖直升降运动的升降驱动结构(5)相连接。
4.根据权利要求1所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述刀头夹具(4)包括夹持驱动件(4a)和两个夹持臂(4b),夹持驱动件(4a)具有两个夹持指(4a1),两个夹持指(4a1)同步反向运动,两个夹持指(4a1)和两个夹持臂(4b)一一对应地固定连接,夹持臂(4b)位于夹持驱动件(4a)水平方向的一侧。
5.根据权利要求1所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述夹持驱动件(4a)还包括壳体(4a2),壳体(4a2)上螺纹连接有用于限制夹持指(4a1)张开行程的限程螺栓(4a3)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述刀头夹具(4)和机架(1)之间通过能调整被夹持锯片刀头(17)竖直度的第一角度调节组件(6)。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述刀头夹具(4)和机架(1)之间通过能调整被夹持锯片刀头(17)与锯片基体(16)之间平行度的第二角度调节组件(7)。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,两组所述激光焊接机聚焦头(2)发出的激光束(2a)能同时照射在同一锯片刀头(17)与锯片基体(16)之间接缝处。
9.根据权利要求8所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,两组所述激光焊接机聚焦头(2)发出的激光束(2a)处于错位状态。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的圆锯片激光焊接装置,其特征在于,所述焊接驱动结构包括数控水平驱动组件(12)和数控竖直驱动组件(13);激光焊接机聚焦头(2)依次通过数控竖直驱动组件(13)和数控水平驱动组件(12)与机架(1)相连接;
或所述焊接驱动结构包括第三角度调节组件(14)、数控水平驱动组件(12)和数控竖直驱动组件(13),第三角度调节组件(14)的轴心线水平设置;激光焊接机聚焦头(2)依次通过第三角度调节组件(14)、数控竖直驱动组件(13)和数控水平驱动组件(12)与机架(1)相连接;
或所述焊接驱动结构包括间距调节组件(15)、数控水平驱动组件(12)和数控竖直驱动组件(13),间距调节组件(15)导向方向与定位在夹具体(3b)上锯片基体(16)厚度方向相同;激光焊接机聚焦头(2)依次通过间距调节组件(15)、数控竖直驱动组件(13)和数控水平驱动组件(12)与机架(1)相连接;
或所述焊接驱动结构包括间距调节组件(15)、数控水平驱动组件(12)和数控竖直驱动组件(13),间距调节组件(15)导向方向与定位在夹具体(3b)上锯片基体(16)厚度方向相同;激光焊接机聚焦头(2)依次通过数控竖直驱动组件(13)、数控水平驱动组件(12)和间距调节组件(15)与机架(1)相连接;
或所述焊接驱动结构包括第三角度调节组件(14)、间距调节组件(15)、数控水平驱动组件(12)和数控竖直驱动组件(13),第三角度调节组件(14)的轴心线水平设置,间距调节组件(15)导向方向与定位在夹具体(3b)上锯片基体(16)厚度方向相同;激光焊接机聚焦头(2)依次通过第三角度调节组件(14)、间距调节组件(15)、数控竖直驱动组件(13)和数控水平驱动组件(12)与机架(1)相连接。
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