CN112008241A - 一种旋转定位机构及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于激光焊接技术领域，涉及一种旋转定位机构及激光焊接设备。本申请提供的技术方案包括机座、驱动机构、夹持件及检测件；所述驱动机构及检测件设于所述机座上，所述夹持件设于所述驱动机构的输出端上，所述夹持件在所述驱动机构的驱动下转动，所述检测件设于所述夹持件所夹持的工件一侧，用于检测转动的工件，旋转定位机构设置于激光焊接设备上，驱动机构带动夹持件转动，检测件对工件进行检测，当检测件检测到工件之上的孔或槽时，驱动机构停止动作，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

Description

一种旋转定位机构及激光焊接设备

技术领域

本申请涉及激光焊接技术领域，更具体的说，特别涉及一种旋转定位机构及激光焊接设备。

背景技术

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。其主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。激光焊接作为一种新的焊接方法应用于曲轴零部件的焊接，很好的解决了焊缝偏熔，工件热影响区大，变形大的问题。与传统焊接方法相比，激光焊接速度快、变形小、维护成本低，可以满足高强度的焊接要求，提高焊接效率。

随着工业4.0的发展，人力成本的不断提高，各行业对激光焊接设备的自动化程度要求越来越高，对设备的成本要求越来低，为满足曲轴的工件定位，及设备全自动化焊接要求，为此，需要开发一种高精度、低成本、高效率的自动化检测机构，以满足设备实际生产要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转定位机构及激光焊接设备，采用驱动机构驱动，检测件检测，夹持件夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种旋转定位机构，

包括机座、驱动机构、夹持件及检测件；

所述驱动机构及检测件设于所述机座上，所述夹持件设于所述驱动机构的输出端上，所述夹持件在所述驱动机构的驱动下转动，所述检测件设于所述夹持件所夹持的工件一侧，用于检测转动的工件。

进一步地，所述驱动机构包括驱动组件和传动组件；

所述传动组件包括转动连接于所述机座上且供所述夹持件安装的转轴；

所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮及同步带，所述机座内设有供所述电机安装的电机安装座，所述主动轮设于所述电机的输出轴上，所述从动轮套设于所述转轴上，所述同步带套设于所述主动轮及所述从动轮上。

进一步地，所述机座上设有调节所述电机安装座位置的调节螺钉。

进一步地，所述夹持件包括气爪和设于所述转轴上的气爪安装座，所述旋转定位机构还包括设于所述转轴远离所述夹持件一端的旋转接头，所述机座内设有供所述旋转接头安装的旋转接头底座，所述旋转接头的固定座安装于所述旋转接头底座上，所述旋转接头的旋转端与所述转轴连接，所述旋转接头的固定端和旋转端均设有接口，所述旋转接头的固定端的接口与主气路连接，所述旋转接头的旋转端与所述气爪安装座连接。

进一步地，所述机座内设有磁性开关，所述转轴上设有与所述磁性开关感应的感应片。

进一步地，所述检测件为光电传感器。

进一步地，所述机座上设有调节支架，所述调节支架上设有支架安装座，所述支架安装座上设有安装孔，所述光电传感器设于所述安装孔内。

进一步地，所述调节支架上设有供所述支架安装座沿竖向移动的调节槽，所述支架安装座通过螺栓固定于所述调节支架上。

进一步地，所述机座上设有安装槽，所述调节支架滑动式安装于所述安装槽内，所述安装槽为斜槽。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种激光焊接设备,采用了如下所述的技术方案：

一种激光焊接设备，包括如上所述的旋转定位机构。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以有益下效果：

一种旋转定位机构及激光焊接设备,采用驱动机构驱动，检测件检测，夹持件夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义；调节槽及斜槽的设置，光电传感器可以上下、左右、前后调节位置，调整光斑的大小与位置，较大程度地保证了检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例中旋转定位机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中旋转定位机构的剖视图。

附图标记说明：

1、机座；2、驱动机构；21、转轴；22、电机；23、主动轮；24、从动轮；25、同步带；26、电机安装座；27、轴承；3、夹持件；31、气爪；32、气爪安装座；4、检测件；5、调节螺钉；6、旋转接头底座；7、旋转接头；8、磁性开关；9、感应片；10、调节支架；11、支架安装座；12、调节槽；13、安装槽；14、工件。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供一种旋转定位机构，

包括机座、驱动机构、夹持件及检测件；

所述驱动机构及检测件设于所述机座上，所述夹持件设于所述驱动机构的输出端上，所述夹持件在所述驱动机构的驱动下转动，所述检测件设于所述夹持件所夹持的工件一侧，用于检测转动的工件。

旋转定位机构设置于激光焊接设备的机床上，将工件放置在夹持件的夹持工位上,夹持件夹紧工件，驱动机构带动夹持件转动，在转动过程中，检测件对工件进行检测，检测件与控制系统连接，当检测件检测到工件之上的孔或槽时，检测件将信号传输至控制系统，控制系统控制驱动机构停止动作，停止转动，夹持件将工件松开，机器人抓取工件移至下一工位，至此整个检测动作完成，本申请提供的旋转定位机构，采用驱动机构驱动，检测件检测，夹持件夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

基于上述的旋转定位机构，本申请实施例还提供一种激光焊接设备，包括如上所述的旋转定位机构，旋转定位机构设置于激光焊接设备的机床上，将工件放置在夹持件的夹持工位上,夹持件夹紧工件，驱动机构带动夹持件转动，在转动过程中，检测件对工件进行检测，检测件与控制系统连接，当检测件检测到工件之上的孔或槽时，检测件将信号传输至控制系统，控制系统控制驱动机构停止动作，停止转动，夹持件将工件松开，机器人抓取工件移至下一工位，至此整个检测动作完成，本申请提供的旋转定位机构，采用驱动机构驱动，检测件检测，夹持件夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

一种旋转定位机构，如图1至图2所示，

包括机座1、驱动机构2、夹持件3及检测件4；

所述驱动机构2及检测件4设于所述机座1上，所述夹持件3设于所述驱动机构2的输出端上，所述夹持件3在所述驱动机构2的驱动下转动，所述检测件4设于所述夹持件3所夹持的工件14一侧，用于检测转动的工件14。

本发明实施例中，旋转定位机构主要用于需要径向精准定位的轴类零件的检测，特别是压缩机曲轴类带孔或槽的工件14的精确定位，及相关自动化设备的零部件。

旋转定位机构设置于激光焊接设备的机床上，机座1通过螺栓或螺钉固定于机床上，将工件14放置在夹持件3的夹持工位上,夹持件3夹紧工件14，驱动机构2带动夹持件3转动，在转动过程中，检测件4对工件14进行检测，检测件4与控制系统连接，当检测件4检测到工件14之上的孔或槽时，检测件4将信号传输至控制系统，控制系统控制驱动机构2停止动作，停止转动，夹持件3将工件14松开，机器人抓取工件14移至下一工位，至此整个检测动作完成，本申请提供的旋转定位机构，采用驱动机构2驱动，检测件4检测，夹持件3夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件14定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

所述驱动机构2包括驱动组件和传动组件；

所述传动组件包括转动连接于所述机座1上且供所述夹持件3安装的转轴21；

所述驱动组件包括电机22、主动轮23、从动轮24及同步带25，所述机座1内设有供所述电机22安装的电机安装座26，所述主动轮23设于所述电机22的输出轴上，所述从动轮24套设于所述转轴21上，所述同步带25套设于所述主动轮23及所述从动轮24上。

本发明实施例中，所述转轴21通过轴承27安装于机座1上，所述电机22为伺服电机，所述电机安装座26通过螺栓或螺钉固定于机座1内侧壁，所述从动轮24的直径大于主动轮23，所述主动轮23、从动轮24及同步带25组成减速系统，在其他实施例中，主动轮23、从动轮24及同步带25也可采用链轮、链条，检测过程中，夹持件3夹紧工件14，伺服电机驱动主动轮23转动，主动轮23通过同步带25带动从动轮24转动，带动安装有夹持件3的转轴21转动，将伺服电机输出扭矩增大之后带动转轴21转动，从而带动工件14转动，在转动过程中，当检测件4检测到工件14之上的孔或槽时，电机22停止转动，夹持件3将工件14松开，实现了定位检测，以满足对工件14定位的要求。

所述机座1上设有调节所述电机安装座26位置的调节螺钉5，通过调节螺钉5调节电机安装座26的位置，从而可以拉动电机安装座26完成同步带25的预紧。

所述夹持件3包括气爪31和设于所述转轴21上的气爪安装座32，所述旋转定位机构还包括设于所述转轴21远离所述夹持件3一端的旋转接头7，所述机座1内设有供所述旋转接头7安装的旋转接头底座6，所述旋转接头7的固定座安装于所述旋转接头底座6上，所述旋转接头7的旋转端与所述转轴21连接，所述旋转接头7的固定端和旋转端均设有接口，所述旋转接头7的固定端的接口与主气路连接，所述旋转接头7的旋转端与所述气爪安装座32连接。

本发明实施例中，旋转接头7为气动旋转接头。旋转接头7的旋转密封主要有两类，复合材料密封和机械密封。复合材料密封的密封性能相对较好，使用复合材料密封的旋转接头7由于密封本身的尺寸较小，可以使旋转接头7制作的更加紧凑小巧，复合材料密封本身的成本较低。复合材料旋转密封由外环和O形圈组成,O形圈起到支承外环的作用，使整个旋转密封更容易安装。机械密封可在液体与气体介质间或介质与四周空气间进行供给密封隔离。旋转接头7中的弹簧是用于提供最初的内部密封压力，接头一旦开端运作就呈压力密封状况。低气压或真空环境依赖弹簧推力来进行密封。机械密封在理论上可以实现无接触滑动，可以达到很长的寿命,机械密封的制作比较复杂，精度要求也比较高，相对较贵。旋转接头7的设置，保证了气爪31在做旋转运动的同时可以实现气爪31正常的夹紧及松开动作。

本发明实施例中，气爪安装座32固定设置在转轴21上，电机22转动通过同步带25带动转轴21及气爪安装座32转动，从而带走气爪31转动，气爪31通过电磁阀控制开闭，实现对工件14的夹紧与松开，旋转接头7固定端安装在旋转接头底座6之上，旋转接头底座6与机座1底部连接，旋转接头7的旋转端与转轴21连接，所述旋转接头7的固定端的接口与主气路连接，所述旋转接头7的旋转端与所述气爪安装座32连接，保证了气爪31在做旋转运动的同时可以实现气爪31正常的夹紧及松开动作，气爪31夹紧工件14后，电机22驱动转轴21转动，带动气爪31转动，在工件14转动过程中，当检测件4检测到工件14之上的孔或槽时，电机22停止转动，夹持件3将工件14松开，气爪31将工件14松开，机器人抓取工件14移至下一工位，实现了定位检测，以满足对工件14定位的要求。

所述机座1内设有开关安装座11，所述开关安装座11固定于机座1内侧壁上，所述开关安装座11上设有磁性开关8，所述转轴21上设有与所述磁性开关8感应的感应片9，转轴21上装有感应片9，当转轴21每转一圈时，磁性开关8被感应片9激活一次。在转轴21的转动过程中，感应片9慢慢靠近磁性开关8的时候，磁性开关8的磁簧片就会被感应，从而使得触电关闭，产生信号；当感应片9离开磁性开关8的区域的时候，磁簧片失去感应的磁性，从而使得触电断开，就不会产生信号，从而通过磁性开关8和感应片9，可以在转轴21每次转动到原点的时候进行感应。

本发明实施例中，所述检测件4为光电传感器，光电传感器由处理通路和处理元件组成。其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。光电传感器具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，光电传感器的结构简单，形式灵活多样。

在检测过程中，光电传感器对转动中的工件14进行检测，当光电传感器感应到工件14之上的孔或槽时，光电传感器将信号传输至控制系统，控制系统控制电机22停止转动，实现对工件14的定位检测，旋转定位机构为一种高精度、低成本、高效率的全自动化检测机构，方便集成于机床之上，满足了设备对工件14定位的苛刻要求，保证设备24小时连续稳定运转。旋转定位机构作为激光焊接设备的核心机构，起着至关重要的作用，直接决定了整台设备能否正常运转，焊接产品能否满足要求，焊接节拍是否达标，为了满足设备焊接需求，旋转定位机构采用伺服电机驱动，光电传感器检测，既保证了精度要求，也满足高效率，高稳定性要求，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，以满足对工件14定位的要求。

所述机座1上设有调节支架10，所述调节支架10上设有支架安装座11，所述支架安装座11上设有安装孔，所述光电传感器设于所述安装孔内。

所述调节支架10上设有供所述支架安装座11沿竖向移动的调节槽12，本发明实施例中，所述调节槽12为腰形槽，所述支架安装座11通过螺栓固定于所述调节支架10上，支架安装座11可通过调节槽12沿竖直方向移动，以调节光电传感器在竖直方向的位置，便于调整光斑的大小与位置，以保证检测的精度。

所述机座1上设有安装槽13，所述调节支架10滑动式安装于所述安装槽13内，调节支架10可在安装槽13内滑动，以在水平方向调节光电传感器的位置，便于调整光斑的大小与位置，以保证检测的精度。

本发明实施例中，所述安装槽13为斜槽。所述斜槽与机座1的四周呈一定的角度，斜槽的设置，调节支架10可在斜槽内滑动，使得调节支架10可左右、前后调节位置，从而可以左右、前后调节光电传感器的位置。

调节槽12及斜槽的设置，光电传感器可以上下、左右、前后调节位置，可以更全面地调整光斑的大小与位置，较大程度地保证了检测的精度。

工作原理：旋转定位机构设置于激光焊接设备的机床上，将工件14放置在气爪31的夹持工位上,旋转接头7固定端安装在旋转接头底座6之上，旋转接头底座6与机座1底部连接，旋转接头7的旋转端与转轴21连接，所述旋转接头7的固定端的接口与主气路连接，保证了气爪31在做旋转运动的同时可以实现气爪31正常的夹紧及松开动作，气爪31夹紧工件14后，电机22驱动主动轮23转动，主动轮23通过同步带25带动从动轮24转动，带动安装有夹持件3的转轴21转动，将电机22输出扭矩增大之后带动转轴21转动，带动气爪31转动，在工件14转动过程中，光电传感器对转动中的工件14进行检测，当光电传感器感应到工件14之上的孔或槽时，光电传感器将信号传输至控制系统，控制系统控制电机22停止转动，气爪31将工件14松开，机器人抓取工件14移至下一工位，实现了对工件14的定位检测。旋转定位机构为一种高精度、低成本、高效率的全自动化检测机构，方便集成于机床之上，满足了设备对工件14定位的苛刻要求，保证设备24小时连续稳定运转。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种激光焊接设备,采用了如下所述的技术方案：

一种激光焊接设备，包括如上所述的旋转定位机构。

旋转定位机构作为激光焊接设备的核心机构，起着至关重要的作用，直接决定了整台设备能否正常运转，焊接产品能否满足要求，焊接节拍是否达标，为了满足设备焊接需求，旋转定位机构采用伺服电机驱动，光电传感器检测，既保证了精度要求，也满足高效率，高稳定性要求。

旋转定位机构设置于激光焊接设备的机床上，将工件14放置在夹持件3的夹持工位上,夹持件3夹紧工件14，驱动机构2带动夹持件3转动，在转动过程中，检测件4对工件14进行检测，检测件4与控制系统连接，当检测件4检测到工件14之上的孔或槽时，检测件4将信号传输至控制系统，控制系统控制驱动机构2停止动作，停止转动，夹持件3将工件14松开，机器人抓取工件14移至下一工位，至此整个检测动作完成，本申请提供的旋转定位机构，采用驱动机构2驱动，检测件4检测，夹持件3夹紧定位，实现了自动化检测，其结构接凑，检测精度高，检测效率高，运行稳定可靠，可以很好的集成于机床之上，以满足对工件14定位的要求,在保证设备连续稳定运转中起到重要的意义。

显然，以上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，附图中给了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。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而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转定位机构，其特征在于，

包括机座、驱动机构、夹持件及检测件；

所述驱动机构及检测件设于所述机座上，所述夹持件设于所述驱动机构的输出端上，所述夹持件在所述驱动机构的驱动下转动，所述检测件设于所述夹持件所夹持的工件一侧，用于检测转动的工件。

2.根据权利要求1所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述驱动机构包括驱动组件和传动组件；

所述传动组件包括转动连接于所述机座上且供所述夹持件安装的转轴；

所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮及同步带，所述机座内设有供所述电机安装的电机安装座，所述主动轮设于所述电机的输出轴上，所述从动轮套设于所述转轴上，所述同步带套设于所述主动轮及所述从动轮上。

3.根据权利要求2所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述机座上设有调节所述电机安装座位置的调节螺钉。

4.根据权利要求2所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述夹持件包括气爪和设于所述转轴上的气爪安装座，所述旋转定位机构还包括设于所述转轴远离所述夹持件一端的旋转接头，所述机座内设有供所述旋转接头安装的旋转接头底座，所述旋转接头的固定座安装于所述旋转接头底座上，所述旋转接头的旋转端与所述转轴连接，所述旋转接头的固定端和旋转端均设有接口，所述旋转接头的固定端的接口与主气路连接，所述旋转接头的旋转端与所述气爪安装座连接。

5.根据权利要求2所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述机座内设有磁性开关，所述转轴上设有与所述磁性开关感应的感应片。

6.根据权利要求1所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述检测件为光电传感器。

7.根据权利要求6所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述机座上设有调节支架，所述调节支架上设有支架安装座，所述支架安装座上设有安装孔，所述光电传感器设于所述安装孔内。

8.根据权利要求7所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述调节支架上设有供所述支架安装座沿竖向移动的调节槽，所述支架安装座通过螺栓固定于所述调节支架上。

9.根据权利要求7所述的旋转定位机构，其特征在于，

所述机座上设有安装槽，所述调节支架滑动式安装于所述安装槽内，所述安装槽为斜槽。

10.一种激光焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的旋转定位机构。

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