CN109986202A - 一种高精度焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光焊接装置技术领域，尤其为一种高精度焊接设备，包括机台和移动平台，所述机台的上端面设有沿其长度方向布置的轨道，所述移动平台传动连接在所述轨道上，且通过拖链与所述机台信号连接，所述移动平台上安装有用于固定工件的限位单元、对中限位单元和可移动限位单元；通过设置限位单元、对中限位单元和可移动限位单元可以很好的对弹性工件和刚性工件进行定位和拼接，先将弹性工件通过限位单元进行定位，然后通过对中限位单元对两个对称部进行折弯，使折弯部与刚性件的端部连接，当调整完毕后，恰好弹性工件与刚性工件调整好姿态后，留出焊缝，便于进行焊接，且焊接过程中可以保证很好的稳定性，保证焊接质量。

Description

一种高精度焊接设备

技术领域

本发明属于激光焊接装置技术领域，尤其为一种高精度焊接设备。

背景技术

激光焊机针对模具和金属工件的磨损、划伤、针孔、裂纹、缺损变形、硬度降低、砂眼等缺陷进行沉积、封孔、补平等修复功能。修复后基体不变形、不退火、不咬边和没残余应力，不改变其金属组织状态，修复精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只需打磨抛光。大功率氩气保护，可长时间工作。激光束能量可调，移动速度可调，可以多种焊接加工。激光焊接自动化程度高，可以用计算机进行控制，焊接速度快，功效高，可方便的进行任何复杂形状的焊接，因为聚焦光斑很小，焊缝可以高精度定位，光束容易传输与控制，不需要经常更换焊炬、喷咀，显著减少停机辅助时间，生产效率高，光无惯性，还可以在高速下急停和重新启始。用自控光束移动技术则可焊复杂构件。非接触、大气环境焊接过程。因为能量来自激光，工件无物理接触，因此没有力施加于工件。另磁和空气对激光都无影响。由于平均热输入低，加工精度高，可减少再加工费用，另外，激光焊接运转费用较低，从而可降低工件成本。容易实现自动化，对光束强度与精细定位能进行有效控制。

对于带有弹性件的焊接作业，如弧形板件的焊接或者筒形件的焊接，在焊接时需要对焊接件进行可靠的限位，否则就会造成焊接的失败，并且焊接起来费时费力。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种高精度焊接设备，具有焊接精确可靠的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度焊接设备，包括机台和移动平台，所述机台的上端面设有沿其长度方向布置的轨道，所述移动平台传动连接在所述轨道上，且通过拖链与所述机台信号连接，所述移动平台上安装有用于固定工件的限位单元、对中限位单元和可移动限位单元，所述限位单元和对中限位单元用于固定弹性工件，所述可移动限位单元用于固定刚性工件，弹性工件和刚性工件连接处的上方设有焊接焊缝的焊接单元，所述移动平台上还安装有用于将焊丝传输至弹性工件和刚性工件连接处的供丝单元。

优选的，所述移动平台上固定有与所述可移动限位单元配合的延伸滑轨，所述可移动限位单元和所述延伸滑轨沿所述延伸滑轨布置方向传动连接。

优选的，所述可移动限位单元包括底部限位台、压紧片和压紧气缸，所述底部限位台传动连接在所述延伸滑轨上，且所述底部限位台的顶部固定有所述压紧气缸，所述压紧气缸的输出端连接有与所述底部限位台配合的压紧片。

优选的，所述焊接单元包括激光焊接头和连接臂，所述移动平台上安装有位于所述供丝单元和对中限位单元之间的支撑架，所述连接臂通过所述激光焊接头安装在所述支撑架上，且所述激光焊接头位于弹性工件和刚性工件连接处和所述供丝单元的连接线上。

优选的，所述供丝单元包括送丝卷组和Z轴气缸，所述Z轴气缸用于带动所述送丝卷组在Z轴方向上移动。

优选的，所述对中限位单元为两个对称分布且相对运动的三角形斜块，所述对中限位单元通过X轴气缸和Y轴气缸在X轴和Y轴方向传动连接。

优选的，所述对中限位单元的一侧设有纵向分布的送丝缝，所述送丝缝位于弹性工件和刚性工件连接处和所述供丝单元的连接线上。

优选的，所述移动平台上安装有气阀组，所述气阀组与外部气源气动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置限位单元、对中限位单元和可移动限位单元可以很好的对弹性工件和刚性工件进行定位和拼接，先将弹性工件通过限位单元进行定位，然后通过对中限位单元对两个对称部进行折弯，使折弯部与刚性件的端部连接，当调整完毕后，恰好弹性工件与刚性工件调整好姿态后，留出焊缝，便于进行焊接，且焊接过程中可以保证很好的稳定性，保证焊接质量。

2、本发明的移动平台可以在机台的轨道上移动一个工位，由于工件通过机械手作出置于移动平台上的预备动作需要一定的时间，若使用一个机械手完成取料和放料的准备工作，过于浪费时间，因此通过移动一个工位，可以增加焊接作业的连续性，降低加工时间，增加生产效率。

3、本发明通过在移动平台上设置单独对动作气缸进行供气的气阀组，可以增加安装的便捷性，且便于进行维修和调整，避免因管路错综复杂而带来的维修困难，并且降低气路的管道长度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中移动平台的俯视图；

图3为本发明中移动平台右半部分的俯视图；

图4为本发明中供丝单元的结构示意图；

图5为本发明中可移动限位单元的结构示意图；

图6为本发明中气阀组的结构示意图；

图中：1、机台；11、轨道；12、拖链；2、移动平台；21、延伸滑轨；22、支撑架；3、焊接单元；31、激光焊接头；32、连接臂；4、可移动限位单元；41、底部限位台；42、压紧片；43、压紧气缸；5、气阀组；6、供丝单元；61、送丝卷组；62、Z轴气缸；7、限位单元；8、对中限位单元；801、送丝缝；81、X轴气缸；82、Y轴气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种高精度焊接设备，包括机台1和移动平台2，机台1的上端面设有沿其长度方向布置的轨道11，移动平台2传动连接在轨道11上，且通过拖链12与机台1信号连接，移动平台2上安装有用于固定工件的限位单元7、对中限位单元8和可移动限位单元4，限位单元7和对中限位单元8用于固定弹性工件，可移动限位单元4用于固定刚性工件，弹性工件和刚性工件连接处的上方设有焊接焊缝的焊接单元3，移动平台2上还安装有用于将焊丝传输至弹性工件和刚性工件连接处的供丝单元6。

本实施方案中：包括机台1和移动平台2，机台1的上端面设有沿其长度方向布置的轨道11，移动平台2传动连接在轨道11上，且通过拖链12与机台1信号连接，移动平台2可以在轨道11上进行横向移动，由于工件通过机械手作出置于移动平台2上的预备动作需要一定的时间，若使用一个机械手完成取料和放料的准备工作，过于浪费时间，因此通过移动一个工位，可以增加焊接作业的连续性，降低加工时间，增加生产效率，具体为，移动平台2在完成焊接作业的同时，另一个工位上的机械手正在完成工件的拿取和预放置动作，移动平台2上安装有用于固定工件的限位单元7、对中限位单元8和可移动限位单元4，限位单元7和对中限位单元8用于固定弹性工件，先将弹性工件的中间位置放置在限位单元7处，限位单元7为一个压紧的气缸，压紧的气缸压紧弹性工件的中间位置处，其两端置于对中限位单元8，即三角形斜块的斜面上，然后通过X轴气缸81和Y轴气缸82在X轴和Y轴方向运动，对工件进行合适的折弯，达到预定位置时，可移动限位单元4用于固定刚性工件，可移动限位单元4将刚性工件移动到与弹性工件连接处，弹性工件和刚性工件连接处的上方设有焊接焊缝的焊接单元3，焊接单元3通过激光焊接头对焊丝进行融化，完成连接处的焊接，且焊接过程中可以保证很好的稳定性，保证焊接质量，移动平台2上还安装有用于将焊丝传输至弹性工件和刚性工件连接处的供丝单元6，供丝单元6不断的提供焊丝，本实施例中采用的气缸均为工业生产常用型号。

具体的，移动平台2上固定有与可移动限位单元4配合的延伸滑轨21，可移动限位单元4和延伸滑轨21沿延伸滑轨21布置方向传动连接；可移动限位单元4是用来固定刚性工件的，由于可移动限位单元4可以在延伸滑轨21上传动，即，方便根据弹性工件的姿态调整可移动限位单元4的位置，并且具有较佳的适应能力。

具体的，可移动限位单元4包括底部限位台41、压紧片42和压紧气缸43，底部限位台41传动连接在延伸滑轨21上，且底部限位台41的顶部固定有压紧气缸43，压紧气缸43的输出端连接有与底部限位台41配合的压紧片42；刚性工件置于底部限位台41上，然后压紧气缸43带动压紧片42下移，将刚性工件压紧，保证其位置的固定，然后底部限位台41在延伸滑轨21上滑动，根据工件的长度和弹性工件的弯曲姿态调整位置。

具体的，焊接单元3包括激光焊接头31和连接臂32，移动平台2上安装有位于供丝单元6和对中限位单元8之间的支撑架22，连接臂32通过激光焊接头31安装在支撑架22上，且激光焊接头31位于弹性工件和刚性工件连接处和供丝单元6的连接线上；由于激光焊接头31位于弹性工件和刚性工件连接处和供丝单元6的连接线上，所以恰位于焊缝的位置，当焊丝到达焊缝的位置时，通过激光焊接头31发射的激光融化焊丝，对焊缝处进行焊接。

具体的，供丝单元6包括送丝卷组61和Z轴气缸62，Z轴气缸62用于带动送丝卷组61在Z轴方向上移动；送丝卷组61中卷绕着焊丝，可以通过转动将焊丝送出，Z轴气缸62在焊接时从上至下移动，完成对弹性工件和刚性工件之间焊缝的焊接。

具体的，对中限位单元8为两个对称分布且相对运动的三角形斜块，对中限位单元8通过X轴气缸81和Y轴气缸82在X轴和Y轴方向传动连接；由于中限位单元8为三角形斜块，具有一个光滑的斜面，通过X轴气缸81和Y轴气缸82的传动，可以同时对弹性工件的两对称端进行折弯，形成弧形的板状，并在焊接时保持姿态的稳定。

具体的，对中限位单元8的一侧设有纵向分布的送丝缝801，送丝缝801位于弹性工件和刚性工件连接处和供丝单元6的连接线上；可以保证焊丝从送丝缝801中穿过，并到达焊缝的位置。

具体的，移动平台2上安装有气阀组5，气阀组5与外部气源气动连接；可以增加安装的便捷性，且便于进行维修和调整，避免因管路错综复杂而带来的维修困难，并且降低气路的管道长度。

本发明的工作原理及使用流程：移动平台2可以在轨道11上进行横向移动，由于工件通过机械手作出置于移动平台2上的预备动作需要一定的时间，若使用一个机械手完成取料和放料的准备工作，过于浪费时间，因此通过移动一个工位，可以增加焊接作业的连续性，降低加工时间，增加生产效率，具体为，移动平台2在完成焊接作业的同时，另一个工位上的机械手正在完成工件的拿取和预放置动作，移动平台2上安装有用于固定工件的限位单元7、对中限位单元8和可移动限位单元4，限位单元7和对中限位单元8用于固定弹性工件，先将弹性工件的中间位置放置在限位单元7处，限位单元7为一个压紧的气缸，压紧的气缸压紧弹性工件的中间位置处，其两端置于对中限位单元8，即三角形斜块的斜面上，然后通过X轴气缸81和Y轴气缸82在X轴和Y轴方向运动，对工件进行合适的折弯，达到预定位置时，可移动限位单元4用于固定刚性工件，可移动限位单元4将刚性工件移动到与弹性工件连接处，弹性工件和刚性工件连接处的上方设有焊接焊缝的焊接单元3，焊接单元3通过激光焊接头对焊丝进行融化，完成连接处的焊接，且焊接过程中可以保证很好的稳定性，保证焊接质量，移动平台2上还安装有用于将焊丝传输至弹性工件和刚性工件连接处的供丝单元6，供丝单元6不断的提供焊丝。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种高精度焊接设备，其特征在于：包括机台（1）和移动平台（2），所述机台（1）的上端面设有沿其长度方向布置的轨道（11），所述移动平台（2）传动连接在所述轨道（11）上，且通过拖链（12）与所述机台（1）信号连接，所述移动平台（2）上安装有用于固定工件的限位单元（7）、对中限位单元（8）和可移动限位单元（4），所述限位单元（7）和对中限位单元（8）用于固定弹性工件，所述可移动限位单元（4）用于固定刚性工件，弹性工件和刚性工件连接处的上方设有焊接焊缝的焊接单元（3），所述移动平台（2）上还安装有用于将焊丝传输至弹性工件和刚性工件连接处的供丝单元（6）。

2.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述移动平台（2）上固定有与所述可移动限位单元（4）配合的延伸滑轨（21），所述可移动限位单元（4）和所述延伸滑轨（21）沿所述延伸滑轨（21）布置方向传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述可移动限位单元（4）包括底部限位台（41）、压紧片（42）和压紧气缸（43），所述底部限位台（41）传动连接在所述延伸滑轨（21）上，且所述底部限位台（41）的顶部固定有所述压紧气缸（43），所述压紧气缸（43）的输出端连接有与所述底部限位台（41）配合的压紧片（42）。

4.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述焊接单元（3）包括激光焊接头（31）和连接臂（32），所述移动平台（2）上安装有位于所述供丝单元（6）和对中限位单元（8）之间的支撑架（22），所述连接臂（32）通过所述激光焊接头（31）安装在所述支撑架（22）上，且所述激光焊接头（31）位于弹性工件和刚性工件连接处和所述供丝单元（6）的连接线上。

5.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述供丝单元（6）包括送丝卷组（61）和Z轴气缸（62），所述Z轴气缸（62）用于带动所述送丝卷组（61）在Z轴方向上移动。

6.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述对中限位单元（8）为两个对称分布且相对运动的三角形斜块，所述对中限位单元（8）通过X轴气缸（81）和Y轴气缸（82）在X轴和Y轴方向传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述对中限位单元（8）的一侧设有纵向分布的送丝缝（801），所述送丝缝（801）位于弹性工件和刚性工件连接处和所述供丝单元（6）的连接线上。

8.根据权利要求1所述的一种高精度焊接设备，其特征在于：所述移动平台（2）上安装有气阀组（5），所述气阀组（5）与外部气源气动连接。