CN111660017B - 一种多功能切焊一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能切焊一体机，包括机架以及安装在机架上的切割工作区、焊接工作区和工作主机，机架包括立柱、横梁、Y轴滑轨、Y轴伺服电机和Y轴滑块。机架两侧设有Y轴滑轨，Y轴滑轨上滑动连接有Y轴滑块，Y轴滑块上部连接有立柱，两个立柱上部横跨机架连接有横梁，Y轴滑块外部设有Y轴伺服电机，用于驱动安装在横梁的工作主机沿Y轴滑轨方向移动，工作主机包括激光切割主机和激光焊接主机，激光切割主机在切割工作台上工作，激光焊接主机在焊接工作台上工作；本发明设计的多功能切焊一体机的激光切割主机和激光焊接主机共用一个X轴和Y轴移动，切割工作区和焊接工作区在同一个机架上，使一体机的占地面积更小，节约空间和能源。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种多功能切焊一体机。
背景技术
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。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。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。激光切割和及激光焊接的对激光的使用方法不一样，激光切割是让工件直接达到沸点，而激光焊接是局部熔化焊接在一起，所以两种主机的参数配置也不同。一般在使用时激光切割机器和激光焊接机器都是分开使用的，所以现有的切割和焊接都是分开的，占用生产空间，并且现有的主轴或者加工件都直线移动，移动不灵活，切割和焊接的工件角度有限，使得现有设备的自动化水平低。因此，迫切需要设计一种多功能的激光切割和激光焊接的一体机，以提高机械加工生产的自动化水平，全面加工工件。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多功能切焊一体机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能切焊一体机，包括机架以及安装在机架上的切割工作区、焊接工作区和工作主机，所述机架两侧设有Y轴滑轨，Y轴滑轨上滑动连接有Y轴滑块，Y轴滑块上部连接有立柱，两个立柱上部横跨机架连接有横梁，横梁一侧横向设有连接工作主机的X轴滑轨，X轴滑轨上滑动连接有X轴滑板，X轴滑板上竖向设有平行设置的切割Z轴滑轨和焊接Z轴滑轨，切割Z轴滑轨上滑动连接有切割Z轴滑板，切割Z轴滑板上部安装有切割Z轴伺服电机，用于驱动切割Z轴滑板上下移动，切割Z轴滑板上安装有切割B轴伺服电机，切割B轴伺服电机通过切割B轴转轴连接有切割B轴转盘，用于驱动切割B轴转盘转动，切割B轴转盘上部安装有切割伸缩气缸，切割伸缩气缸的缸杆端部连接在激光切割主机的上部，切割B轴转盘外部连接切割万向转轴的底座，切割万向转轴的轴端连接在激光切割主机的中部，用于驱动激光切割主机沿切割伸缩气缸缸杆方向移动；
焊接Z轴滑轨上滑动连接有焊接Z轴滑板，焊接Z轴滑板上部安装有焊接Z轴伺服电机，用于驱动焊接Z轴滑板上下移动，焊接Z轴滑板上安装有焊接B轴伺服电机，焊接B轴伺服电机通过焊接B轴转轴连接有焊接B轴转盘，用于驱动焊接B轴转盘转动，焊接B轴转盘上部安装有焊接伸缩气缸，焊接伸缩气缸的缸杆端部连接在激光焊接主机的上部，焊接B轴转盘外部连接焊接万向转轴的底座，焊接万向转轴的轴端连接在激光焊接主机的中部，用于驱动激光焊接主机沿焊接伸缩气缸缸杆方向移动；
机架上部设有切割工作区的切割工作台，切割工作台上设有排列设置的支撑凸起，用于支撑切割板材且不损坏机架，切割工作台是一侧且在机架上设有焊接工作区的焊接工作台，焊接工作台底部通过转轴连接有旋转伺服电机，用于驱动焊接工作台沿转轴转动方向转动，焊接工作台上部设有两条平行设置的C轴导轨，一个C轴导轨上滑动连接有两个C轴滑块，两个C轴导轨上的两个C轴滑块之间连接有C轴支撑桥，C轴支撑桥上通过固定块安装有C轴旋转电机，C轴旋转电机的传动轴上连接有对中压盘，用于对焊接件的对中压紧旋转。
具体的是，所述切割工作台一侧的边缘安装有上料辅助辊轮，用于辅助切割板材的上料，与上料辅助辊轮相对一侧的切割工作台上设有挡板，用于对切割板材进行零点对中。
具体的是，所述切割工作台上且在支撑凸起的底部设有若干电磁吸盘，用于吸附固定切割板材，且支撑凸起底部设有制冷装置，用于给切割工作区降温。
具体的是，所述Y轴滑块外部设有Y轴伺服电机，用于驱动安装在横梁的工作主机沿Y轴滑轨方向移动。
具体的是，所述X轴滑板上且在横梁上方滑动连接有X轴伺服电机，用于驱动安装在X轴滑板上的激光切割主机和激光焊接主机沿X轴滑轨方向移动。
具体的是，所述C轴滑块上安装有C轴驱动电机，用于驱动安装在C轴支撑桥上的对中压盘沿C轴导轨方向移动。
具体的是，所述两个对中压盘相对设置，且对中压盘相对面上设有防滑凸起。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的多功能切焊一体机的激光切割主机和激光焊接主机共用一个X轴和Y轴移动，切割工作区和焊接工作区在同一个机架上，使一体机的占地面积更小，节约空间和能源；设计的激光切割主机和激光焊接主机均实现多轴联动，切割和焊接的种类更多，功能更加齐全，切割和焊接工作更加灵活；设计的切割工作区设有支撑凸起和制冷装置，避免激光切割时穿透板材，损坏设备，安全性更高，使用寿命更长；设计的焊接工作区设有对中压盘实现对工件的对中夹紧，并能水平方向和竖直方向旋转，焊接工作无死角，一体机的自动化水平更高。
附图说明
图1是多功能切焊一体机的局部透视结构示意图。
图2是多功能切焊一体机的右视图。
图3是多功能切焊一体机的俯视图。
图4是多功能切焊一体机的工作主机结构示意图。
图中：1-机架；2-工作主机；3-切割工作区；4-焊接工作区；101-立柱；102-横梁；103-Y轴滑轨；104-Y轴伺服电机；105-Y轴滑块；201-激光切割主机；202-激光焊接主机；203-X轴伺服电机；204-X轴滑轨；205-X轴滑板；206-切割Z轴伺服电机；207-切割Z轴滑轨；208-切割Z轴滑板；209-焊接Z轴伺服电机；210-焊接Z轴滑轨；211-焊接Z轴滑板；212-切割B轴伺服电机；213-切割B轴转轴；214-切割B轴转盘；215-切割伸缩气缸；216-切割万向转轴；217-焊接伸缩气缸；301-切割工作台；302-支撑凸起；303-挡板；304-上料辅助辊轮；401-焊接工作台；402-旋转伺服电机；403-C轴导轨；404-C轴驱动电机；405-C轴旋转电机；406-对中压盘；407-C轴支撑桥。
具体实施方式
以下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、完整地进一步详细的说明。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。
如图1-4所示，一种多功能切焊一体机，包括机架1以及安装在机架1上的切割工作区3、焊接工作区4和工作主机2，机架1包括立柱101、横梁102、Y轴滑轨103、Y轴伺服电机104和Y轴滑块105。机架1两侧设有Y轴滑轨103，Y轴滑轨103上滑动连接有Y轴滑块105，Y轴滑块105上部连接有立柱101，两个立柱101上部横跨机架1连接有横梁102，Y轴滑块105外部设有Y轴伺服电机104，用于驱动安装在横梁102的工作主机2沿Y轴滑轨103方向移动。
工作主机2包括激光切割主机201和激光焊接主机202。
横梁102一侧横向设有连接工作主机2的X轴滑轨204，X轴滑轨204上滑动连接有X轴滑板205，X轴滑板205上且在横梁102上方滑动连接有X轴伺服电机203，用于驱动安装在X轴滑板205上的激光切割主机201和激光焊接主机202沿X轴滑轨204方向移动。X轴滑板205上竖向设有平行设置的切割Z轴滑轨207和焊接Z轴滑轨210，切割Z轴滑轨207上滑动连接有切割Z轴滑板208，切割Z轴滑板208上部安装有切割Z轴伺服电机206，用于驱动切割Z轴滑板208上下移动，切割Z轴滑板208上安装有切割B轴伺服电机212，切割B轴伺服电机212通过切割B轴转轴213连接有切割B轴转盘214，用于驱动切割B轴转盘214转动，切割B轴转盘214上部安装有切割伸缩气缸215，切割伸缩气缸215的缸杆端部连接在激光切割主机201的上部，切割B轴转盘214外部连接切割万向转轴216的底座，切割万向转轴216的轴端连接在激光切割主机201的中部，用于驱动激光切割主机201沿切割伸缩气缸215缸杆方向移动。
激光焊接主机202各部件连接结构与激光焊接主机201一致，焊接Z轴滑轨210上滑动连接有焊接Z轴滑板211，焊接Z轴滑板211上部安装有焊接Z轴伺服电机209，用于驱动焊接Z轴滑板211上下移动，焊接Z轴滑板211上安装有焊接B轴伺服电机，焊接B轴伺服电机通过焊接B轴转轴连接有焊接B轴转盘，用于驱动焊接B轴转盘转动，焊接B轴转盘上部安装有焊接伸缩气缸217，焊接伸缩气缸217的缸杆端部连接在激光焊接主机202的上部，焊接B轴转盘外部连接焊接万向转轴的底座，焊接万向转轴的轴端连接在激光焊接主机202的中部，用于驱动激光焊接主机202沿焊接伸缩气缸217缸杆方向移动。激光切割主机201和激光焊接主机202共用一个X轴和Y轴移动，切割工作区3和焊接工作区4在同一个机架1上，使一体机的占地面积更小，节约空间和能源。
机架1上部设有切割工作区3的切割工作台301，切割工作台301上设有排列设置的支撑凸起302，支撑凸起302采用钢板切割成一个个向上的尖状体，用于支撑切割板材且不损坏机架1，切割工作台301上且在支撑凸起302的底部设有若干电磁吸盘，用于吸附固定切割板材，且支撑凸起302底部设有制冷装置，用于给切割工作区降温，避免激光切割时穿透切割板材，损坏设备，安全性更高，使用寿命更长。切割工作台301一侧的边缘安装有上料辅助辊轮304，用于辅助切割板材的上料，与上料辅助辊轮304相对一侧的切割工作台301上设有挡板303，用于对切割板材进行零点对中，使装置工作更加精确。
切割工作台301是一侧且在机架1上设有焊接工作区4的焊接工作台401，焊接工作台401底部通过转轴连接有旋转伺服电机402，用于驱动焊接工作台401沿转轴转动方向转动，焊接工作台401上部设有两条平行设置的C轴导轨403，一个C轴导轨403上滑动连接有两个C轴滑块，C轴滑块上安装有C轴驱动电机404，用于驱动安装在C轴支撑桥407上的对中压盘406沿C轴导轨403方向移动。两个C轴导轨403上的两个相对的C轴滑块之间连接有C轴支撑桥407，两个C轴支撑桥407形成龙门结构且平行设置，C轴支撑桥407上通过固定块安装有C轴旋转电机405，C轴旋转电机405的传动轴上连接有对中压盘406，用于对焊接件的对中压紧旋转，两个对中压盘相对设置，且对中压盘相对面上设有防滑凸起，并能水平方向和竖直方向旋转，实现焊接工作无死角，一体机的自动化水平更高。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (3)
1.一种多功能切焊一体机，其特征在于，包括机架以及安装在机架上的切割工作区、焊接工作区和工作主机，所述机架两侧设有Y轴滑轨，Y轴滑轨上滑动连接有Y轴滑块，Y轴滑块上部连接有立柱，两个立柱上部横跨机架连接有横梁，横梁一侧横向设有连接工作主机的X轴滑轨，X轴滑轨上滑动连接有X轴滑板，X轴滑板上竖向设有平行设置的切割Z轴滑轨和焊接Z轴滑轨，切割Z轴滑轨上滑动连接有切割Z轴滑板，切割Z轴滑板上部安装有切割Z轴伺服电机，用于驱动切割Z轴滑板上下移动，切割Z轴滑板上安装有切割B轴伺服电机，切割B轴伺服电机通过切割B轴转轴连接有切割B轴转盘，用于驱动切割B轴转盘转动，切割B轴转盘上部安装有切割伸缩气缸，切割伸缩气缸的缸杆端部连接在激光切割主机的上部，切割B轴转盘外部连接切割万向转轴的底座，切割万向转轴的轴端连接在激光切割主机的中部，用于驱动激光切割主机沿切割伸缩气缸缸杆方向移动；
焊接Z轴滑轨上滑动连接有焊接Z轴滑板，焊接Z轴滑板上部安装有焊接Z轴伺服电机，用于驱动焊接Z轴滑板上下移动，焊接Z轴滑板上安装有焊接B轴伺服电机，焊接B轴伺服电机通过焊接B轴转轴连接有焊接B轴转盘，用于驱动焊接B轴转盘转动，焊接B轴转盘上部安装有焊接伸缩气缸，焊接伸缩气缸的缸杆端部连接在激光焊接主机的上部，焊接B轴转盘外部连接焊接万向转轴的底座，焊接万向转轴的轴端连接在激光焊接主机的中部，用于驱动激光焊接主机沿焊接伸缩气缸缸杆方向移动；
机架上部设有切割工作区的切割工作台，切割工作台上设有排列设置的支撑凸起，用于支撑切割板材且不损坏机架，切割工作台上且在支撑凸起的底部设有若干电磁吸盘，用于吸附固定切割板材，且支撑凸起底部设有制冷装置，用于给切割工作区降温，切割工作台一侧的边缘安装有上料辅助辊轮，用于辅助切割板材的上料，与上料辅助辊轮相对一侧的切割工作台上设有挡板，用于对切割板材进行零点对中；
切割工作台是一侧且在机架上设有焊接工作区的焊接工作台，焊接工作台底部通过转轴连接有旋转伺服电机，用于驱动焊接工作台沿转轴转动方向转动，焊接工作台上部设有两条平行设置的C轴导轨，一个C轴导轨上滑动连接有两个C轴滑块，两个C轴导轨上的两个C轴滑块之间连接有C轴支撑桥，C轴滑块上安装有C轴驱动电机，用于驱动安装在C轴支撑桥上的对中压盘沿C轴导轨方向移动，C轴支撑桥上通过固定块安装有C轴旋转电机，C轴旋转电机的传动轴上连接有对中压盘，用于对焊接件的对中压紧旋转，两个对中压盘相对设置，且对中压盘相对面上设有防滑凸起。
2.根据权利要求1所述的多功能切焊一体机，其特征在于，所述Y轴滑块外部设有Y轴伺服电机，用于驱动安装在横梁的工作主机沿Y轴滑轨方向移动。
3.根据权利要求1所述的多功能切焊一体机，其特征在于，所述X轴滑板上且在横梁上方滑动连接有X轴伺服电机，用于驱动安装在X轴滑板上的激光切割主机和激光焊接主机沿X轴滑轨方向移动。
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