CN110695707A - 一种龙门铣激光自动焊接复合机床 - Google Patents

一种龙门铣激光自动焊接复合机床 Download PDF

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姜春泉
薛松海
姜超
王洪锋
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0093Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K

Abstract

本发明公开了复合机床技术领域的一种龙门铣激光自动焊接复合机床,包括设备底座,设备底座的顶部安装有X轴工作台,X轴工作台的上方设置有铣削龙门架和激光焊龙门架,铣削龙门架的横梁前侧设置有铣削Y轴移动组件,铣削Y轴移动组件的前侧移动端上安装有铣削Z轴升降组件,铣削Z轴升降组件的前侧移动端上安装有铣削主轴,激光焊龙门架的横梁上安装有激光焊Z轴升降组件和Y轴移动组件,激光焊Z轴升降组件的升降端底部安装有焊接机器人和激光焊接头,本发明提供了一种龙门铣激光自动焊接复合机床,复合加工中心使用一套系统来控制铣削单元和焊接单元,保证工件位置的无缝衔接,提高精度和效率。

Description

一种龙门铣激光自动焊接复合机床
技术领域
本发明涉及复合机床技术领域,具体为一种龙门铣激光自动焊接复合机床。
背景技术
复合机床是当前世界机床技术发展的潮流。复合加工在保持工序集中和消除(或减少)工件重新安装定位的总的发展趋势中,使更多的不同加工过程复合在一台机床上,从而达到减少机床和夹具,免去工序间的搬运和储存,提高工件加工精度,缩短加工周期和节约作业面积的目的。
这不仅能够满足用户在减少占地面积,减少零件传送和库存,保证加工精度等方面的需求,而且也适应了现代社会的节能减排要求。目前越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工,复合机床成为各国机床制造商开发的热门产品。
基于此,发明设计了一种龙门铣激光自动焊接复合机床,以解决上述问题。
发明内容
发明的目的在于提供一种龙门铣激光自动焊接复合机床,以解决上述技术问题。
为实现上述目的,发明提供如下技术方案:一种龙门铣激光自动焊接复合机床,包括设备底座,所述设备底座的顶部通过滑轨滑块部件安装有X轴工作台,所述X轴工作台的上方设置有铣削龙门架和激光焊龙门架,所述铣削龙门架和激光焊龙门架沿所述X轴工作台的长度方向并排分布设置,所述铣削龙门架的横梁前侧设置有铣削Y轴移动组件,所述铣削Y轴移动组件的前侧移动端上安装有铣削Z轴升降组件,所述铣削Z轴升降组件的前侧移动端上安装有铣削主轴,所述激光焊龙门架的横梁上安装有激光焊Z轴升降组件,所述激光焊Z轴升降组件通过激光焊Y轴移动组件与所述激光焊龙门架活动安装,所述激光焊Z轴升降组件的升降端底部安装有焊接机器人,所述焊接机器人的执行端安装有激光焊接头。
优选的,所述焊接机器人为臂展2033mm的六轴机器人。
优选的,所述激光焊龙门架的横梁中部开设有Y轴安装槽,所述激光焊Z轴升降组件位于所述Y轴安装槽中,所述激光焊Z轴升降组件的端沿底部前后两侧通过滑轨滑块部件与所述激光焊龙门架的横梁顶面滑动安装,所述激光焊Z轴升降组件的端沿前侧通过丝杆螺母组件与所述激光焊龙门架的横梁顶面传动安装。
优选的,所述激光焊Z轴升降组件包括方形外框架,所述方形外框架的上端通过激光焊Y轴移动组件安装,所述方形外框架的内腔设置有方形升降柱,所述方形升降柱的一侧外壁与所述方形外框架的一侧内腔之间通过滑轨滑块部件滑动安装,所述方形升降柱的另一侧外壁与所述方形外框架的另一侧内腔之间通过丝杆螺母部件传动安装。
优选的,所述X轴工作台的顶部左右两侧设置有排液排屑槽,所述排液排屑槽的一端设置有排液排屑口。
与现有技术相比,发明的有益效果为:
本发明焊铣复合机床是将数控龙门铣床与激光自动焊接系统集中组合而成的一款复合机床,可实现钛合金、铝合金、碳钢、不锈钢等金属材质工件的高精度铣削加工和焊接加工。该复合机床共用一个工作台,节省占地空间,同时对于需要完成铣削、焊接两个工序的工件无须搬运更换工位。复合加工中心使用一套系统来控制铣削单元和焊接单元,保证工件位置的无缝衔接,提高精度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明前侧结构示意图;
图2为本发明后侧结构示意图;
图3为本发明激光焊Z轴升降组件结构示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1-设备底座,2-X轴工作台,3-铣削龙门架,4-激光焊龙门架,5-铣削Y轴移动组件,6-铣削Z轴升降组件,7-铣削主轴,8-激光焊Z轴升降组件,81-方形外框架,82-方形升降柱,9-激光焊Y轴移动组件,10-焊接机器人,11-激光焊接头,12-Y轴安装槽,13-排液排屑槽,14-排液排屑口。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图,对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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于发明保护的范围。
请参阅图1-3,发明提供一种技术方案:一种龙门铣激光自动焊接复合机床,包括设备底座1,设备底座1的顶部通过滑轨滑块部件安装有X轴工作台2,X轴工作台2的上方设置有铣削龙门架3和激光焊龙门架4,铣削龙门架3和激光焊龙门架4沿X轴工作台2的长度方向并排分布设置,铣削龙门架3的横梁前侧设置有铣削Y轴移动组件5,铣削Y轴移动组件5的前侧移动端上安装有铣削Z轴升降组件6,铣削Z轴升降组件6的前侧移动端上安装有铣削主轴7,激光焊龙门架4的横梁上安装有激光焊Z轴升降组件8,激光焊Z轴升降组件8通过激光焊Y轴移动组件9与激光焊龙门架4活动安装,激光焊Z轴升降组件8的升降端底部安装有焊接机器人10,焊接机器人10的执行端安装有激光焊接头11。
进一步的,焊接机器人10为臂展2033mm的六轴机器人,用于安装激光焊接头11;激光焊龙门架4的横梁中部开设有Y轴安装槽12,激光焊Z轴升降组件8位于Y轴安装槽12中,激光焊Z轴升降组件8的端沿底部前后两侧通过滑轨滑块部件与激光焊龙门架4的横梁顶面滑动安装,激光焊Z轴升降组件8的端沿前侧通过丝杆螺母组件与激光焊龙门架4的横梁顶面传动安装;激光焊Z轴升降组件8包括方形外框架81,方形外框架81的上端通过激光焊Y轴移动组件9安装,方形外框架81的内腔设置有方形升降柱82,方形升降柱82的一侧外壁与方形外框架81的一侧内腔之间通过滑轨滑块部件滑动安装,方形升降柱82的另一侧外壁与方形外框架81的另一侧内腔之间通过丝杆螺母部件传动安装;X轴工作台2的顶部左右两侧设置有排液排屑槽13,排液排屑槽13的一端设置有排液排屑口14,用于排出加工产生的碎屑和冷却油液。
本实施例的一个具体应用为:
本发明公开了一种龙门铣激光自动焊接复合机床;
铣焊复合机床在定梁动工作台数控龙门铣床的基础上增加一组三轴运动机构龙门架作为焊接单元的驱动部分。从而实现在一台机床上组合龙门铣和激光焊接单元,构造精度和效率都比单台龙门铣和单台焊接系统极大提升,且成本降低的复合机床。
龙门铣床为移动工作台,高强度定梁龙门架结构。该结构具有技术成熟,精度可靠,工件承载重量大,切削刚性强等优点。是龙门铣床最常用的一种结构。焊接龙门桁架共用龙门铣床的工作台,独立龙门架。工作台移动实现焊接模块的X轴运动,龙门桁架的十字滑鞍左右移动可实现焊接模块的Y轴运动,机头上下移动实现焊接模块的Z轴运动。臂展2033mm的六轴机器人倒挂安装在焊接龙门桁架的机头下方,手臂头部安装焊接头,通过数控系统控制焊接机器人移动到工件上方,机器人动作是激光焊接头定位到焊接起点,之后利用焊接模块的运动进行可编程焊接,也可以利用机器人的编程进行多轴焊接。
由于焊接机器人、焊接头模组重量接近1000kg,为了确保加工焊接的精度,铣削模块和焊接模块设计两套互相独立的龙门架,不会因为加工振动或者机器人超重等因素影响加工精度。另外如果使用单位因为工艺变更或技术改进等需求,可以将铣削模块和焊接模块分解异地安装,使其成为两台独立的机床。
龙门铣单元和焊接单元共用同一个工作台,工件放置在固定工作台上。在工作台上方安装一个盘面直径500的A轴转台,可用于回转体工件的加工和焊接。
在发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对发明的限制。
在发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种龙门铣激光自动焊接复合机床,其特征在于:包括设备底座(1),所述设备底座(1)的顶部通过滑轨滑块部件安装有X轴工作台(2),所述X轴工作台(2)的上方设置有铣削龙门架(3)和激光焊龙门架(4),所述铣削龙门架(3)和激光焊龙门架(4)沿所述X轴工作台(2)的长度方向并排分布设置,所述铣削龙门架(3)的横梁前侧设置有铣削Y轴移动组件(5),所述铣削Y轴移动组件(5)的前侧移动端上安装有铣削Z轴升降组件(6),所述铣削Z轴升降组件(6)的前侧移动端上安装有铣削主轴(7),所述激光焊龙门架(4)的横梁上安装有激光焊Z轴升降组件(8),所述激光焊Z轴升降组件(8)通过激光焊Y轴移动组件(9)与所述激光焊龙门架(4)活动安装,所述激光焊Z轴升降组件(8)的升降端底部安装有焊接机器人(10),所述焊接机器人(10)的执行端安装有激光焊接头(11)。
2.根据权利要求1所述的一种龙门铣激光自动焊接复合机床,其特征在于:所述焊接机器人(10)为臂展2033mm的六轴机器人。
3.根据权利要求1所述的一种龙门铣激光自动焊接复合机床,其特征在于:所述激光焊龙门架(4)的横梁中部开设有Y轴安装槽(12),所述激光焊Z轴升降组件(8)位于所述Y轴安装槽(12)中,所述激光焊Z轴升降组件(8)的端沿底部前后两侧通过滑轨滑块部件与所述激光焊龙门架(4)的横梁顶面滑动安装,所述激光焊Z轴升降组件(8)的端沿前侧通过丝杆螺母组件与所述激光焊龙门架(4)的横梁顶面传动安装。
4.根据权利要求3所述的一种龙门铣激光自动焊接复合机床,其特征在于:所述激光焊Z轴升降组件(8)包括方形外框架(81),所述方形外框架(81)的上端通过激光焊Y轴移动组件(9)安装,所述方形外框架(81)的内腔设置有方形升降柱(82),所述方形升降柱(82)的一侧外壁与所述方形外框架(81)的一侧内腔之间通过滑轨滑块部件滑动安装,所述方形升降柱(82)的另一侧外壁与所述方形外框架(81)的另一侧内腔之间通过丝杆螺母部件传动安装。
5.根据权利要求3所述的一种龙门铣激光自动焊接复合机床,其特征在于:所述X轴工作台(2)的顶部左右两侧设置有排液排屑槽(13),所述排液排屑槽(13)的一端设置有排液排屑口(14)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114043240A (zh) * 2021-11-10 2022-02-15 首都航天机械有限公司 一种固定式龙门电弧增材与减材复合制造装置及方法

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