CN110842354A - 一种激光焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊接设备技术领域，具体是涉及一种激光焊接工作站，包括有工作房总成、焊接设备总成和夹具变位平台，焊接设备总成安装在工作房总成的内部，夹具变位平台嵌入式地安装在工作房总成的边缘，夹具变位平台的工作部上固定安装有多个工装夹具，工装夹具以夹具变位平台轴线的一个径向面为对称面均匀地分布在该对称面的两侧，工作时，工装夹具中的半数位于焊接设备总成的工作区间内；该工作站可以对工件进行自动激光焊接加工，并且在焊接加工的同时，工作人员可以对工装夹具上的工件进行上料、卸料。

Description

一种激光焊接工作站

技术领域

本发明涉及激光焊接设备技术领域，具体是涉及一种激光焊接工作站。

背景技术

激光焊接机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以达到焊接的目的。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，具有深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化等优点。

传统的激光焊接工作站的激光焊接装置都是固定设置在机架上，只能服务于一个焊接压紧台，而在焊接压紧台对待焊接工件进行定位等准备工作过程中，激光焊接装置处于停机待命的状态，因此，整个激光焊接工作站的激光焊接加工效率低，并迟迟得不到改善；并且，传统的激光焊接工作站自动化程度低，工人的劳动强度大，也严重影响了激光焊接工作站的激光焊接加工效率。解决以上问题成为当务之急。

中国专利CN106271136B公开了一种激光焊接工作站，包括工作平台；用于存放待焊接工件的储料系统；设置在所述工作平台上，用于压紧待焊接工件的至少两个焊接压紧台；用于将储料系统内的待焊接工件抓取到所述焊接压紧台上的至少一个机械臂组件；可在各个焊接压紧台的上方往复移动的激光焊接装置。

该专利公开的激光焊接工作台，其激光焊接装置在往复移动的过程中处于待机状态，效率仍需要提高，并且两个焊接压紧台之间缺乏隔断，工作人员容易被激光焊接机发出的激光灼伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种激光焊接工作站，该工作站可以对工件进行自动激光焊接加工，并且在焊接加工的同时，工作人员可以对工装夹具上的工件进行上料、卸料。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种激光焊接工作站，包括有工作房总成、焊接设备总成和夹具变位平台，焊接设备总成安装在工作房总成的内部，夹具变位平台嵌入式地安装在工作房总成的边缘，夹具变位平台的工作部上固定安装有多个工装夹具，工装夹具以夹具变位平台轴线的一个径向面为对称面均匀地分布在该对称面的两侧，工作时，工装夹具中的半数位于焊接设备总成的工作区间内。

优选的，工作房总成包括有工作站防护房，工作站防护房的侧面设置有暴露出焊接设备总成的第一开口，工作站防护房的侧面设置有暴露出夹具变位平台工作区间上方的第二开口，工作站防护房上安装有用于遮盖第一开口的卷帘门，工作站防护房上安装有与夹具变位平台的轴线相交并且用于遮盖第二开口的防激光辐射升降门，工作站防护房的顶部安装有位于焊接设备总成工作区间正上方的排风机，工作站防护房的侧面还安装有控制面板。

优选的，焊接设备总成包括有激光设备、激光水冷系统、焊接机器人、机器人控制器、高清视觉跟踪器、焊接激光头和电源控制系统，激光设备、激光水冷系统、焊接机器人、机器人控制器、高清视觉跟踪器均与电源控制系统电连接，激光设备、焊接机器人、高清视觉跟踪器均与机器人控制器通讯连接，高清视觉跟踪器和焊接激光头均固定安装在焊接机器人的工作端。

优选的，夹具变位平台包括有机架、精密分度盘和转盘，精密分度盘固定安装在机架的内部，精密分度盘的工作端竖直向上设置，转盘固定安装在精密分度盘的工作端，机架的顶部边缘和转盘的底部直接留有空隙并且空隙内安装有回转支承，回转支承的固定部与机架固定连接，回转支承的活动部抵接在转盘的底面上，转盘与工装夹具固定连接。

优选的，回转支承包括有环绕转盘的轴线均匀分布在机架顶端的多个滚轮座，滚轮座的安装孔水平设置，滚轮座上课旋转的安装有第一转轴，第一转轴上套设有滚轮，第一转轴为穿过滚轮座安装孔并且通过螺母与滚轮座固定连接的1/3螺纹螺栓。

优选的，工装夹具包括有固定安装在夹具变位平台工作部上的第一治具、第二治具、第一直线驱动器和第二直线驱动器，第一直线驱动器和第二直线驱动器的工作端竖直向上设置，第一直线驱动器的工作端固定安装有两端悬空在第一治具正上方的第一压爪，第二直线驱动器的工作端固定安装有横跨在第二治具正上方的第一压杆。

优选的，第一压杆的底端一侧设置有用于避让工件第一凸起部的开口，第一压杆上安装有悬挂于开口开口处的多个簧片，开口的回弹方向朝向开口设置。

优选的，第一工装夹具还包括有第三压紧机构，第三压紧机构包括有固定安装在第二治具远离第一压杆一侧的铰链，铰链的转轴水平设置并且平行于第一压杆，铰链的活动部固定安装有手柄和第二转轴，手柄垂直于铰链轴线向着远离铰链的方向延伸，第二转轴平行于铰链轴线向着铰链的两侧延伸，第二转轴上可旋转地安装有中端平行于工件第二凸起部的U型卡。

优选的，第四工装夹具包括有第七治具、弹力压紧机构和弹力举升机构，弹力压紧机构位于第七治具的两侧，弹力压紧机构的工作端位于第七治具的工作面正上方，弹力举升机构安装在第七治具的内部，第七治具上设置有暴露出弹力举升机构工作端的通孔，弹力压紧机构包括有第九杠杆气缸和安装在第九杠杆气缸工作端的第二压爪，第二压爪为叉型，第二压爪的两个悬空端底部均安装有竖直向下设置的弹性块。

优选的，弹力举升机构包括有滑套、托板、定位柱和弹簧，滑套可滑动地安装在第七治具的内部，滑套竖直设置，滑套、托板和定位柱同轴并且自下而上顺序连接，滑套和定位柱的直径均小于托板的直径，弹簧同轴安装在滑套的内部，弹簧的两端分别抵接在托板和夹具变位平台上。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

工作房总成用于将焊接设备总成与外界隔离开来，工作房总成为焊接设备总成提供保护的同时，也为在工作房总成外侧工作的工作人员提供防护；焊接设备总成为通过机器人自动进行激光焊接的设备；夹具变位平台用于承载多个工装夹具，夹具变位平台驱使工装夹具变换彼此的位置，使得位于对称面两侧的工装夹具交替地进入或脱离焊接设备总成的工作区间；工装夹具一共有四个，分别为第一工装夹具、第二工装夹具、第三工装夹具和第四工装夹具，也可以更少或者更多，例如，当第一工装夹具和第二工装夹具进入焊接设备总成的工作区间内时，第一工装夹具和第二工装夹具位于工作房总成的内部，第三工装夹具和第四工装夹具位于工作房总成的外部，焊接设备总成在工作房总成内部对第一工装夹具和第二工装夹具进行自动激光焊接，工作人员在工作房总成外部对第三工装夹具和第四工装夹具进行卸料和上料。

1、该工作站可以对工件进行自动激光焊接加工；

2、该工作站在焊接加工的同时，工作人员可以对工装夹具上的工件进行上料、卸料。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的焊接设备总成立体图；

图3为本发明的夹具变位平台俯视图；

图4为本发明的夹具变为平台立体分解图；

图5为图4的A处局部放大图；

图6为本发明的第一工装夹具立体图一；

图7为本发明的第一工装夹具与工件分离状态立体图一；

图8为图7的B处局部放大图；

图9为本发明的第一工装夹具立体图二；

图10为本发明的第一工装夹具与工件分离状态立体图二。

图11为图10的C处局部放大图；

图12为本发明的第二工装夹具立体图；

图13为本发明的第二工装夹具与工件分离状态立体图；

图14为本发明的第三工装夹具立体图；

图15为本发明的第三工装夹具与工件分离状态立体图；

图16为本发明的第四工装夹具俯视图；

图17为图16的D-D方向剖视图；

图18为图17的立体示意图；

图19为本发明的第四工装夹具与工件分离状态立体图；

图中标号为：

1-工作房总成；1a-工作站防护房；1b-卷帘门；1c-防激光辐射升降门；1d-排风机；1e-控制面板；

2-焊接设备总成；2a-激光设备；2b-激光水冷系统；2c-焊接机器人；2d-机器人控制器；2e-高清视觉跟踪器；2f-焊接激光头；2g-电源控制系统；

3-夹具变位平台；3a-机架；3b-精密分度盘；3c-转盘；3d-回转支承；3d1-滚轮座；3d2-第一转轴；3d3-滚轮；

4-第一工装夹具；4a-第一治具；4b-第二治具；4c-第一直线驱动器；4d-第一压爪；4e-第二直线驱动器；4f-第一压杆；4f1-开口；4f2-簧片；4g-第三压紧机构；4g1-铰链；4g2-手柄；4g3-第二转轴；4g4-U型卡；

5-第二工装夹具；5a-第三治具；5b-第四治具；5c-第一杠杆气缸；5d-第二杠杆气缸；5e-第三杠杆气缸；5f-第四杠杆气缸；

6-第三工装夹具；6a-第五治具；6b-第六治具；6c-第五杠杆气缸；6d-第六杠杆气缸；6e-第七杠杆气缸；6f-第八杠杆气缸；

7-第四工装夹具；7a-第七治具；7b-弹力压紧机构；7b1-第九杠杆气缸；7b2-第二压爪；7b3-弹性块；7c-弹力举升机构；7c1-滑套；7c2-托板；7c3-定位柱；7c4-弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种激光焊接工作站，如图1所示，包括有工作房总成1、焊接设备总成2和夹具变位平台3，焊接设备总成2安装在工作房总成1的内部，夹具变位平台3嵌入式地安装在工作房总成1的边缘，夹具变位平台3的工作部上固定安装有多个工装夹具，工装夹具以夹具变位平台3轴线的一个径向面为对称面均匀地分布在该对称面的两侧，工作时，工装夹具中的半数位于焊接设备总成2的工作区间内。

工作房总成1用于将焊接设备总成2与外界隔离开来，工作房总成1为焊接设备总成2提供保护的同时，也为在工作房总成1外侧工作的工作人员提供防护；焊接设备总成2为通过机器人自动进行激光焊接的设备；夹具变位平台3用于承载多个工装夹具，夹具变位平台3驱使工装夹具变换彼此的位置，使得位于对称面两侧的工装夹具交替地进入或脱离焊接设备总成2的工作区间；工装夹具一共有四个，分别为第一工装夹具4、第二工装夹具5、第三工装夹具6和第四工装夹具7，也可以更少或者更多，例如，当第一工装夹具4和第二工装夹具5进入焊接设备总成2的工作区间内时，第一工装夹具4和第二工装夹具5位于工作房总成1的内部，第三工装夹具6和第四工装夹具7位于工作房总成1的外部，焊接设备总成2在工作房总成1内部对第一工装夹具4和第二工装夹具5进行自动激光焊接，工作人员在工作房总成1外部对第三工装夹具6和第四工装夹具7进行卸料和上料。

如图1所示，工作房总成1包括有工作站防护房1a，工作站防护房1a的侧面设置有暴露出焊接设备总成2的第一开口，工作站防护房1a的侧面设置有暴露出夹具变位平台3工作区间上方的第二开口，工作站防护房1a上安装有用于遮盖第一开口的卷帘门1b，工作站防护房1a上安装有与夹具变位平台3的轴线相交并且用于遮盖第二开口的防激光辐射升降门1c，工作站防护房1a的顶部安装有位于焊接设备总成2工作区间正上方的排风机1d，工作站防护房1a的侧面还安装有控制面板1e。

工作站防护房1a用于隔绝焊接设备总成2，卷帘门1b用于在焊接设备总成2出现故障时供工作人员进出；防激光辐射升降门1c用于隔断夹具变位平台3的工作区间，使得夹具变位平台3位于焊接设备总成2工作区间内外的两个部分彼此之间不能通过激光，从而避免工作人员在工作房总成1外侧上料、卸料时被焊接设备总成2发出的激光灼伤；排风机1d用于排烟散气；控制面板1e供工作人员观察焊接设备总成2的焊接进度以及操作焊接设备总成2和夹具变位平台3。

如图2所示，焊接设备总成2包括有激光设备2a、激光水冷系统2b、焊接机器人2c、机器人控制器2d、高清视觉跟踪器2e、焊接激光头2f和电源控制系统2g，激光设备2a、激光水冷系统2b、焊接机器人2c、机器人控制器2d、高清视觉跟踪器2e均与电源控制系统2g电连接，激光设备2a、焊接机器人2c、高清视觉跟踪器2e均与机器人控制器2d通讯连接，高清视觉跟踪器2e和焊接激光头2f均固定安装在焊接机器人2c的工作端。

电源控制系统2g用于向激光设备2a、激光水冷系统2b、焊接机器人2c、机器人控制器2d、高清视觉跟踪器2e提供380交流电，激光设备2a和焊接激光头2f为IPG激光焊接设备，型号YLS-400，焊接机器人2c、机器人控制器2d和高清视觉跟踪器2e为发那科机器人，型号FANUC20iA/12，激光水冷系统2b的型号为DIC第二工装夹具50ADH-LD2；机器人控制器2d用于接受高清视觉跟踪器2e传输的高清图像并且发出信号控制激光设备2a和焊接机器人2c工作，焊接机器人2c用于控制高清视觉跟踪器2e和焊接激光头2f对准工件，激光设备2a的通过焊接激光头2f输出激光，激光水冷系统2b用于对激光设备2a、焊接激光头2f及激光传输线路进行冷却。

如图3和4所示，夹具变位平台3包括有机架3a、精密分度盘3b和转盘3c，精密分度盘3b固定安装在机架3a的内部，精密分度盘3b的工作端竖直向上设置，转盘3c固定安装在精密分度盘3b的工作端，机架3a的顶部边缘和转盘3c的底部直接留有空隙并且空隙内安装有回转支承3d，回转支承3d的固定部与机架3a固定连接，回转支承3d的活动部抵接在转盘3c的底面上，转盘3c与工装夹具固定连接。

机架3a用于固定安装精密分度盘3b和回转支承3d，精密分度盘3b用于驱动转盘3c沿着竖直旋转轴旋转，从而使得转盘3c变换第一工装夹具4、第二工装夹具5、第三工装夹具6和第四工装夹具7与焊接设备总成2的相对位置，回转支承3d用于支撑转盘3c的边缘，减轻工装夹具对转盘3c的重量负担。

如图5所示，回转支承3d包括有环绕转盘3c的轴线均匀分布在机架3a顶端的多个滚轮座3d1，滚轮座3d1的安装孔水平设置，滚轮座3d1上课旋转的安装有第一转轴3d2，第一转轴3d2上套设有滚轮3d3，第一转轴3d2为穿过滚轮座3d1安装孔并且通过螺母与滚轮座3d1固定连接的1/3螺纹螺栓。

第一转轴3d2穿过滚轮座3d1的安装孔通过其末端的螺纹与螺母的螺纹连接，使得第一转轴3d2固定安装在滚轮座3d1上，第一转轴3d2中端的光杆作为滚轮3d3的转轴，使得滚轮3d3可旋转的安装在第一转轴3d2上，滚轮3d3用于托举转盘3c的底面，使得转盘3c不会因为多个工装夹具的重量而形变。

如图6至10所示，工装夹具包括有固定安装在夹具变位平台3工作部上的第一治具4a、第二治具4b、第一直线驱动器4c和第二直线驱动器4e，第一直线驱动器4c和第二直线驱动器4e的工作端竖直向上设置，第一直线驱动器4c的工作端固定安装有两端悬空在第一治具4a正上方的第一压爪4d，第二直线驱动器4e的工作端固定安装有横跨在第二治具4b正上方的第一压杆4f。

第一治具4a和第二治具4b均为安装工件的专用治具，专用治具与工件的外表形状贴合，并且设置有用于避让工件凸出部的避让开口、用于塞入工件开孔处的圆台形销钉以及用于压住工件上表面的T形销钉，第一直线驱动器4c和第二直线驱动器4e均为安装有导向机构的单轴单杆气缸，第一直线驱动器4c和第二直线驱动器4e分别用于驱动第一压爪4d和第一压杆4f下降从而压住安装在第一治具4a和第二治具4b上的工件。

如图7和8所示，第一压杆4f的底端一侧设置有用于避让工件第一凸起部的开口4f1，第一压杆4f上安装有悬挂于开口4f1开口处的多个簧片4f2，开口4f1的回弹方向朝向开口4f1设置。

开口4f1和簧片4f2组合成可供工件凸起部插入的凹槽，由于簧片4f2可以向着远离开口4f1的方向弹性形变，所以该凹槽的宽度可变并且可将工件的凸起部牢牢地夹在中间。

如图11所示，第一工装夹具4还包括有第三压紧机构4g，第三压紧机构4g包括有固定安装在第二治具4b远离第一压杆4f一侧的铰链4g1，铰链4g1的转轴水平设置并且平行于第一压杆4f，铰链4g1的活动部固定安装有手柄4g2和第二转轴4g3，手柄4g2垂直于铰链4g1轴线向着远离铰链4g1的方向延伸，第二转轴4g3平行于铰链4g1轴线向着铰链4g1的两侧延伸，第二转轴4g3上可旋转地安装有中端平行于工件第二凸起部的U型卡4g4。

铰链4g1和手柄4g2组合成可旋转的手柄，第二转轴4g3和U型卡4g4组合成可旋转的U型卡，工作人员通过手柄4g2驱动铰链4g1的活动部旋转时，铰链4g1的活动部带动第二转轴4g3和U型卡4g4环绕铰链4g1的转轴做圆周运动，U型卡4g4套设在工件的第二凸起部上并伴随铰链4g1的活动将工件的第二凸起部抵紧在第二治具4b上，第二治具4b上设置有抵接在工件第二凸起部另一侧的凸块。

如图12至13所示，第二工装夹具5包括有第三治具5a、第四治具5b、第一杠杆气缸5c、第二杠杆气缸5d、第三杠杆气缸5e和第四杠杆气缸5f，第三治具5a和第四治具5b均为安装工件的专用治具，专用治具与工件的外表形状贴合，并且设置有用于避让工件凸出部的避让开口、用于塞入工件开孔处的圆台形销钉以及用于压住工件上表面的T形销钉，第一杠杆气缸5c、第二杠杆气缸5d、第三杠杆气缸5e和第四杠杆气缸5f用于压住工件使其不能移动。

如图14至15所示，第三工装夹具6包括有第五治具6a、第六治具6b、第五杠杆气缸6c、第六杠杆气缸6d、第七杠杆气缸6e和第八杠杆气缸6f，第三工装夹具6的结构与第二工装夹具5基本相同，区别之处在于第二工装夹具5和第三工装夹具6安装的工件形状不同，所以第五治具6a、第六治具6b与第三治具5a、第四治具5b的形状也不相同，具体的工作原理相同，此处不做累述。

如图16至19所示，第四工装夹具7包括有第七治具7a、弹力压紧机构7b和弹力举升机构7c，弹力压紧机构7b位于第七治具7a的两侧，弹力压紧机构7b的工作端位于第七治具7a的工作面正上方，弹力举升机构7c安装在第七治具7a的内部，第七治具7a上设置有暴露出弹力举升机构7c工作端的通孔，弹力压紧机构7b包括有第九杠杆气缸7b1和安装在第九杠杆气缸7b1工作端的第二压爪7b2，第二压爪7b2为叉型，第二压爪7b2的两个悬空端底部均安装有竖直向下设置的弹性块7b3。

第七治具7a为安装工件的专用治具，专用治具与工件的外表形状贴合，并且设置有用于避让工件凸出部的避让开口、用于塞入工件开孔处的圆台形销钉以及用于压住工件上表面的T形销钉，弹力压紧机构7b用于将工件的一部分向下压，弹力举升机构7c用于将工件的一部分向上托举，第七治具7a、弹力压紧机构7b和弹力举升机构7c可用于固定装配公差较大的工件，工件通过上下施加的弹力柔性组合，而非刚性组合，可以有效避免工件的装配公差较大时通过杠杆气缸将工件进行刚性组合导致工件损坏的情况；

第九杠杆气缸7b1用于驱动第二压爪7b2向着工件的方向移动，第二压爪7b2的叉型结构使其能够同时压住工件的两个点，从而更稳定地压住工件或者同时压住两个工件，弹性块7b3提供缓冲功能。

弹力举升机构7c包括有滑套7c1、托板7c2、定位柱7c3和弹簧7c4，滑套7c1可滑动地安装在第七治具7a的内部，滑套7c1竖直设置，滑套7c1、托板7c2和定位柱7c3同轴并且自下而上顺序连接，滑套7c1和定位柱7c3的直径均小于托板7c2的直径，弹簧7c4同轴安装在滑套7c1的内部，弹簧7c4的两端分别抵接在托板7c2和夹具变位平台3上。

弹簧7c4用于提供使滑套7c1向上移动的回弹力，托板7c2用于托举工件，定位柱7c3用于工件中心开孔处的定位，滑套7c1、托板7c2和定位柱7c3为一体件，该一体件定位工件并且通过弹簧7c4的回弹力将工件向上托举，使得工件之间能够通过弹力柔性组合。

本发明的工作原理：

电源控制系统2g用于向激光设备2a、激光水冷系统2b、焊接机器人2c、机器人控制器2d、高清视觉跟踪器2e提供电力，机器人控制器2d用于接受高清视觉跟踪器2e传输的高清图像并且发出信号控制激光设备2a和焊接机器人2c工作，焊接机器人2c用于控制高清视觉跟踪器2e和焊接激光头2f对准工件，激光设备2a的通过焊接激光头2f输出激光，激光水冷系统2b用于对激光设备2a、焊接激光头2f及激光传输线路进行冷却，激光设备2a、激光水冷系统2b、焊接机器人2c、机器人控制器2d、高清视觉跟踪器2e和电源控制系统2g组合成焊接设备总成2通过激光对工装夹具上固定的工件进行激光焊接；

机架3a用于固定安装精密分度盘3b和回转支承3d，精密分度盘3b用于驱动转盘3c沿着竖直旋转轴旋转，从而使得转盘3c变换工装夹具与焊接设备总成2的相对位置，回转支承3d用于支撑转盘3c的边缘，减轻工装夹具对转盘3c的重量负担；

工作房总成1用于将焊接设备总成2与外界隔离开来，工作房总成1为焊接设备总成2提供保护的同时，也为在工作房总成1外侧工作的工作人员提供防护；焊接设备总成2为通过机器人自动进行激光焊接的设备；夹具变位平台3用于承载多个工装夹具，夹具变位平台3驱使工装夹具变换彼此的位置，使得位于对称面两侧的工装夹具交替地进入或脱离焊接设备总成2的工作区间；工装夹具一共有四个，分别为第一工装夹具4、第二工装夹具5、第三工装夹具6和第四工装夹具7，也可以更少或者更多，例如，当第一工装夹具4和第二工装夹具5进入焊接设备总成2的工作区间内时，第一工装夹具4和第二工装夹具5位于工作房总成1的内部，第三工装夹具6和第四工装夹具7位于工作房总成1的外部，焊接设备总成2在工作房总成1内部对第一工装夹具4和第二工装夹具5进行自动激光焊接，工作人员在工作房总成1外部对第三工装夹具6和第四工装夹具7进行卸料和上料；

工作站防护房1a用于隔绝焊接设备总成2，卷帘门1b用于在焊接设备总成2出现故障时供工作人员进出；防激光辐射升降门1c用于隔断夹具变位平台3的工作区间，使得夹具变位平台3位于焊接设备总成2工作区间内外的两个部分彼此之间不能通过激光，从而避免工作人员在工作房总成1外侧上料、卸料时被焊接设备总成2发出的激光灼伤；排风机1d用于排烟散气；控制面板1e供工作人员观察焊接设备总成2的焊接进度以及操作焊接设备总成2和夹具变位平台3。

Claims (10)

1.一种激光焊接工作站，其特征在于，包括有工作房总成(1)、焊接设备总成(2)和夹具变位平台(3)，焊接设备总成(2)安装在工作房总成(1)的内部，夹具变位平台(3)嵌入式地安装在工作房总成(1)的边缘，夹具变位平台(3)的工作部上固定安装有多个工装夹具，工装夹具以夹具变位平台(3)轴线的一个径向面为对称面均匀地分布在该对称面的两侧，工作时，工装夹具中的半数位于焊接设备总成(2)的工作区间内。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，工作房总成(1)包括有工作站防护房(1a)，工作站防护房(1a)的侧面设置有暴露出焊接设备总成(2)的第一开口，工作站防护房(1a)的侧面设置有暴露出夹具变位平台(3)工作区间上方的第二开口，工作站防护房(1a)上安装有用于遮盖第一开口的卷帘门(1b)，工作站防护房(1a)上安装有与夹具变位平台(3)的轴线相交并且用于遮盖第二开口的防激光辐射升降门(1c)，工作站防护房(1a)的顶部安装有位于焊接设备总成(2)工作区间正上方的排风机(1d)，工作站防护房(1a)的侧面还安装有控制面板(1e)。

3.根据权利要求1所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，焊接设备总成(2)包括有激光设备(2a)、激光水冷系统(2b)、焊接机器人(2c)、机器人控制器(2d)、高清视觉跟踪器(2e)、焊接激光头(2f)和电源控制系统(2g)，激光设备(2a)、激光水冷系统(2b)、焊接机器人(2c)、机器人控制器(2d)、高清视觉跟踪器(2e)均与电源控制系统(2g)电连接，激光设备(2a)、焊接机器人(2c)、高清视觉跟踪器(2e)均与机器人控制器(2d)通讯连接，高清视觉跟踪器(2e)和焊接激光头(2f)均固定安装在焊接机器人(2c)的工作端。

4.根据权利要求1所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，夹具变位平台(3)包括有机架(3a)、精密分度盘(3b)和转盘(3c)，精密分度盘(3b)固定安装在机架(3a)的内部，精密分度盘(3b)的工作端竖直向上设置，转盘(3c)固定安装在精密分度盘(3b)的工作端，机架(3a)的顶部边缘和转盘(3c)的底部直接留有空隙并且空隙内安装有回转支承(3d)，回转支承(3d)的固定部与机架(3a)固定连接，回转支承(3d)的活动部抵接在转盘(3c)的底面上，转盘(3c)与工装夹具固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，回转支承(3d)包括有环绕转盘(3c)的轴线均匀分布在机架(3a)顶端的多个滚轮座(3d1)，滚轮座(3d1)的安装孔水平设置，滚轮座(3d1)上课旋转的安装有第一转轴(3d2)，第一转轴(3d2)上套设有滚轮(3d3)，第一转轴(3d2)为穿过滚轮座(3d1)安装孔并且通过螺母与滚轮座(3d1)固定连接的1/3螺纹螺栓。

6.根据权利要求1所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，工装夹具包括有固定安装在夹具变位平台(3)工作部上的第一治具(4a)、第二治具(4b)、第一直线驱动器(4c)和第二直线驱动器(4e)，第一直线驱动器(4c)和第二直线驱动器(4e)的工作端竖直向上设置，第一直线驱动器(4c)的工作端固定安装有两端悬空在第一治具(4a)正上方的第一压爪(4d)，第二直线驱动器(4e)的工作端固定安装有横跨在第二治具(4b)正上方的第一压杆(4f)。

7.根据权利要求6所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，第一压杆(4f)的底端一侧设置有用于避让工件第一凸起部的开口(4f1)，第一压杆(4f)上安装有悬挂于开口(4f1)开口处的多个簧片(4f2)，开口(4f1)的回弹方向朝向开口(4f1)设置。

8.根据权利要求6所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，第一工装夹具(4)还包括有第三压紧机构(4g)，第三压紧机构(4g)包括有固定安装在第二治具(4b)远离第一压杆(4f)一侧的铰链(4g1)，铰链(4g1)的转轴水平设置并且平行于第一压杆(4f)，铰链(4g1)的活动部固定安装有手柄(4g2)和第二转轴(4g3)，手柄(4g2)垂直于铰链(4g1)轴线向着远离铰链(4g1)的方向延伸，第二转轴(4g3)平行于铰链(4g1)轴线向着铰链(4g1)的两侧延伸，第二转轴(4g3)上可旋转地安装有中端平行于工件第二凸起部的U型卡(4g4)。

9.根据权利要求1所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，第四工装夹具(7)包括有第七治具(7a)、弹力压紧机构(7b)和弹力举升机构(7c)，弹力压紧机构(7b)位于第七治具(7a)的两侧，弹力压紧机构(7b)的工作端位于第七治具(7a)的工作面正上方，弹力举升机构(7c)安装在第七治具(7a)的内部，第七治具(7a)上设置有暴露出弹力举升机构(7c)工作端的通孔，弹力压紧机构(7b)包括有第九杠杆气缸(7b1)和安装在第九杠杆气缸(7b1)工作端的第二压爪(7b2)，第二压爪(7b2)为叉型，第二压爪(7b2)的两个悬空端底部均安装有竖直向下设置的弹性块(7b3)。

10.根据权利要求9所述的一种激光焊接工作站，其特征在于，弹力举升机构(7c)包括有滑套(7c1)、托板(7c2)、定位柱(7c3)和弹簧(7c4)，滑套(7c1)可滑动地安装在第七治具(7a)的内部，滑套(7c1)竖直设置，滑套(7c1)、托板(7c2)和定位柱(7c3)同轴并且自下而上顺序连接，滑套(7c1)和定位柱(7c3)的直径均小于托板(7c2)的直径，弹簧(7c4)同轴安装在滑套(7c1)的内部，弹簧(7c4)的两端分别抵接在托板(7c2)和夹具变位平台(3)上。

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