CN112077437A - 一种模具用激光熔覆焊接系统 - Google Patents
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Abstract
一种模具用激光熔覆焊接系统，属于激光熔覆技术领域，该模具用激光熔覆焊接系统包括定位平台、支撑框架、行走框架、驱动机构、机械手和定位支撑胎，定位平台上安装支撑框架，支撑框架的上端通过驱动机构与行走框架滑动相连，行走框架的下端连接安装激光焊接头的机械手，机械手的下方设置定位支撑胎，定位支撑胎安装在定位平台上，定位支撑胎的上端可拆卸连接有待焊接的模具，本发明的有益效果是，该激光熔覆焊接系统适用于多种类型模具的稳定定位，使安装激光焊接头的机械手稳定移动，能最大限度的发挥臂展的优势，采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，满足了对大中型模具的修模加工需求，降低了人工成本，提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种模具用激光熔覆焊接系统。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，汽车产量和保有量的增加，人们对汽车的安全性能方面提出了更高的要求。汽车白车身外覆盖件模具是生产白车身时所必须的，但是由于有的汽车白车身外覆盖件模具为大中型结构，在长时间使用后模具表面出现磨损时，需要进行修补，现有的修补方式为人工采用MIG焊、CO2焊的方式进行修补，需要大量的人工作业，作业环境差，作业效率底。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模具用激光熔覆焊接系统，可将模具稳定定位，使安装激光焊接头的机械手随着行走框架的滑动而移动，使机械手能最大限度的发挥臂展的优势，并采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，可满足对大中型模具的修模加工需求，降低人工成本，提高作业效率。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述模具用激光熔覆焊接系统，包括定位平台、支撑框架、行走框架、驱动机构、机械手和定位支撑胎，所述定位平台上安装所述支撑框架，所述支撑框架的上端通过所述驱动机构与所述行走框架滑动相连，所述行走框架的下端连接所述机械手，所述机械手上安装有激光焊接头，所述机械手的下方设置所述定位支撑胎，所述定位支撑胎安装在所述定位平台上，所述定位支撑胎的上端可拆卸连接有待焊接的模具。
进一步地，所述支撑框架包括矩形框架及其四角处设置的支撑柱，所述矩形框架相对的两边设置有与所述行走框架的两端滑动配合的行走轨道。
进一步地，所述驱动机构包括双输出轴减速机、同步联轴器和传动组件，所述传动组件包括齿轮和齿条，所述双输出轴减速机固定在所述行走框架的一侧，所述双输出轴减速机的两个相对的输出轴分别通过同步联轴器与齿轮相连，所述齿条安装固定在行走轨道下端的内侧，所述齿轮与齿条相啮合。
进一步地，所述同步联轴器的端部通过固定支架固定在所述行走框架的内侧。
进一步地，所述矩形框架相对的两边分别设置有滑动支脚，所述行走轨道的两侧设置滑动凹槽，所述滑动凹槽与所述滑动支脚滑动配合。
进一步地，所述定位支撑胎包括支撑垫板、调平组件和定位台，所述定位台上端设置有垂直交错布置的T形槽，所述T形槽内滑动连接有螺栓紧固件并通过螺栓紧固件与待焊接的模具相连，所述定位台下端均布设置多个调平组件，每个调平组件的下端与支撑垫板相连，所述支撑垫板上设置倒钩，所述倒钩预埋在所述定位平台内。
进一步地，所述调平组件包括固定底座、楔形块Ⅰ、楔形块Ⅱ、固定螺栓和倒钩螺柱，所述固定底座焊接固定在所述支撑垫板上，所述固定底座内设置所述楔形块Ⅰ和楔形块Ⅱ；所述楔形块Ⅰ的一端通过固定螺栓与固定底座相连，所述楔形块Ⅱ设置在所述楔形块Ⅰ的上方，且所述楔形块Ⅱ和楔形块Ⅰ对接后形成矩形块；所述倒钩螺柱的竖直段依次穿过支撑垫板、固定底座、楔形块Ⅰ和楔形块Ⅱ后通过螺母垫片组件定位在定位台上。
进一步地，所述楔形块Ⅰ的一端设置有U形开口槽，所述U形开口槽与所述倒钩螺柱的竖直段相对。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过定位支撑胎将模具安装调整定位，使安装激光焊接头的机械手随着行走框架在支撑框架上的滑动而移动，由于机械手为倒挂式安装，使机械手能最大限度的发挥臂展的优势，并采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，通过激光熔化焊丝及母材本体，将焊丝溶液快速冷却凝固在母材上，从而达到增材修复的效果，实现模具的重复利用及延长了使用寿命，而且满足了对大中型模具的修模加工需求，降低了人工成本，提高了作业效率。
2、其中行走框架上安装双输出轴减速机，双输出轴减速机通过同步联轴器带动行走框架两侧的传动组件动作，使行走框架在支撑框架上稳定滑动，使机械手的移动更平稳，提高了焊接的稳定性和焊接修复的质量；其中的定位支撑胎包括定位台、调平组件和支撑垫板，其中的定位台上垂直交错布置多个T形槽，在T形槽内滑动连接螺栓紧固件，通过滑动螺栓紧固件将其连接在模具所需要固定的位置，适用于多种类型的模具的定位固定，提高了通用性，定位台的底端均布的多个调平组件用于调整定位台的水平度，保证了定位台上端的定位安装面的平面度要求，保证了焊接修复的质量，而且避免了定位台的局部产生变形的风险，延长了定位台的使用寿命。
综上，该激光熔覆焊接系统适用于多种类型模具的稳定定位，保证了定位的平面度要求，使安装激光焊接头的机械手稳定移动，能最大限度的发挥臂展的优势，采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，满足了对大中型模具的修模加工需求，降低了人工成本，提高了作业效率。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中定位支撑胎的结构示意图；
上述图中的标记均为：1.定位平台，2.支撑框架，21.矩形框架，22.支撑柱，23.行走轨道，231.滑动凹槽，24.滑动支脚，3.行走框架，4.驱动机构，41.双输出轴减速机，42.同步联轴器，43.传动组件，431.齿轮，432.齿条，44.固定支架，5.定位支撑胎，51.支撑垫板，52.调平组件，521.固定底座，522.楔形块Ⅰ，523.楔形块Ⅱ，524.固定螺栓，525.倒钩螺柱，526.螺母垫片组件，53.定位台，531.T形槽，532.分割槽，533.上安装凸缘，534.下安装凸缘，535.吊装槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明具体的实施方案为：如图1所示，一种模具用激光熔覆焊接系统，包括定位平台1、支撑框架2、行走框架3、驱动机构4、机械手和定位支撑胎5，定位平台1上安装支撑框架2，支撑框架2的上端通过驱动机构4与行走框架3滑动相连，行走框架3的下端设置安装板，安装板与机械手端部的连接法兰连接固定，由于机械手的结构为现有的机械臂，而且在机械手上安装激光焊接头也是现有的连接结构，因此在图中未显示机械手的安装结构，机械手的下方设置定位支撑胎5，定位支撑胎5安装在定位平台1上，定位支撑胎5的上端可拆卸连接有待焊接的模具。本发明通过定位支撑胎5将模具安装调整定位，使安装激光焊接头的机械手随着行走框架3在支撑框架2上的滑动而移动，由于机械手为倒挂式安装，使机械手能最大限度的发挥臂展的优势，并采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，通过激光熔化焊丝及母材本体，将焊丝溶液快速冷却凝固在母材上，从而达到增材修复的效果，实现模具的重复利用及延长了使用寿命，而且满足了对大中型模具的修模加工需求，降低了人工成本，提高了作业效率。
具体地，其中的支撑框架2包括矩形框架21及其四角处设置的支撑柱22，矩形框架21相对的两边设置有与行走框架3的两端滑动配合的行走轨道23，具体地，矩形框架21相对的两边分别设置有滑动支脚24，行走轨道23的两侧设置滑动凹槽231，滑动凹槽231与滑动支脚24滑动配合，使行走框架3可沿支撑框架2来回滑动。
具体地，其中的驱动机构4包括双输出轴减速机41、同步联轴器42和传动组件43，传动组件43包括齿轮431和齿条432，双输出轴减速机41固定在行走框架3的一侧，双输出轴减速机41的两个相对的输出轴分别通过同步联轴器42与齿轮431相连，齿条432安装固定在行走轨道23下端的内侧，齿轮431与齿条432相啮合，双输出轴减速机41运行并同时带动两个输出轴转动，两个输出轴通过同步联轴器42带动齿轮431转动，使齿轮431沿着齿条432运行，从而实现了行走轨道23在支撑框架2上的来回滑动，为了使行走轨道23在支撑框架2上的来回滑动更平稳，同步联轴器42的端部通过固定支架44固定在行走框架3的内侧。
具体地，如图2所示，其中的定位支撑胎5由HT300的灰铁铸造而成，保证了其强度要求，该定位支撑胎5包括支撑垫板51、调平组件52和定位台53，定位台53上端设置有垂直交错布置的多个T形槽531，T形槽531内滑动连接有螺栓紧固件，通过滑动螺栓紧固件将其连接在模具所需要固定的位置，适用于多种类型的模具的定位固定，提高了定位的通用性；定位台53下端均布设置多个调平组件52，包括四周和中部的多个调平组件52，每个调平组件52的下端与支撑垫板51相连，支撑垫板51上设置倒钩，倒钩预埋在定位平台1内，提升了定位平台1的地基强度，满足了调平组件52的初定位要求。
其中的定位台53的侧面设置有间隔布置的分割槽532，分割槽532使定位台53的上下两端的外缘分别形成上安装凸缘533和下安装凸缘534，上安装凸缘533沿其周向设置有多个吊装槽535，用于吊装使用，下安装凸缘534沿其周向连接多个调平组件52，使调平组件52的调平操作更方便。
其中的调平组件52包括固定底座521及其内设置的楔形块Ⅰ522和楔形块Ⅱ523，固定底座521焊接固定在支撑垫板51上，固定底座521设置为U形座，固定底座521的一端设置有上端开口的定位槽，固定螺栓524的一端卡接在定位槽内，固定螺栓524的另一端与楔形块Ⅰ522相连，定位槽的设置方便了对楔形块Ⅰ522拆卸和安装，楔形块Ⅱ523设置在楔形块Ⅰ522的上方，且楔形块Ⅰ522和楔形块Ⅱ523的倾斜面对接后形成矩形块，用于调平使用；倒钩螺柱525的竖直段依次穿过支撑垫板51、固定底座521、楔形块Ⅰ522和楔形块Ⅱ523后通过螺母垫片组件526定位在定位台53上，其中的楔形块Ⅰ522的一端设置有U形开口槽，U形开口槽与倒钩螺柱525的竖直段相对，通过推拉固定螺栓524可调整楔形块Ⅰ522在固定底座521内的位置，从而可调整楔形块Ⅰ522和楔形块Ⅱ523之间对接后的高度，达到调整定位台53的定位安装面的平面度要求。多个上述调平组件52相配合来调整定位台53的水平度，保证了定位台53上端的定位安装面的平面度要求，保证了焊接修复的质量，而且避免了定位台的局部产生变形的风险，延长了定位台的使用寿命。
将定位支撑胎5安装在定位平台1内并调节定位的过程是：首先，拉动倒钩螺柱525调整其伸出支撑垫板51的长度，并将倒钩螺柱525通过螺母垫片组件526定位在定位台53上；然后，将定位支撑胎5吊装到安装位，将倒钩螺柱525预埋在定位平台1的地基内，使浇注后的定位平台1的表面与定位台53之间留有足够的调节余量；最后，根据定位台53上端的定位安装面的平面度要求调节相应位置处的调平组件52，即推拉固定螺栓524调整楔形块Ⅰ522在固定底座521内的位置，从而可调整楔形块Ⅰ522和楔形块Ⅱ523之间对接后的高度，调整好以后，拧紧螺母垫片组件526使调平组件52的上端紧靠定位台53的下端，则完成了定位支撑胎5的调整定位。
综上，该激光熔覆焊接系统适用于多种类型模具的稳定定位，保证了定位的平面度要求，使安装激光焊接头的机械手稳定移动，能最大限度的发挥臂展的优势，采用激光增材熔覆焊接的方式实现对模具的自动修补，满足了对大中型模具的修模加工需求，降低了人工成本，提高了作业效率。
以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (8)
1.一种模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于，包括定位平台(1)、支撑框架(2)、行走框架(3)、驱动机构(4)、机械手和定位支撑胎(5)，所述定位平台(1)上安装所述支撑框架(2)，所述支撑框架(2)的上端通过所述驱动机构(4)与所述行走框架(3)滑动相连，所述行走框架(3)的下端连接所述机械手，所述机械手上安装有激光焊接头，所述机械手的下方设置所述定位支撑胎(5)，所述定位支撑胎(5)安装在所述定位平台(1)上，所述定位支撑胎(5)的上端可拆卸连接有待焊接的模具。
2.根据权利要求1所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述支撑框架(2)包括矩形框架(21)及其四角处设置的支撑柱(22)，所述矩形框架(21)相对的两边设置有与所述行走框架(3)的两端滑动配合的行走轨道(23)。
3.根据权利要求2所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述驱动机构(4)包括双输出轴减速机(41)、同步联轴器(42)和传动组件(43)，所述传动组件(43)包括齿轮(431)和齿条(432)，所述双输出轴减速机(41)固定在所述行走框架(3)的一侧，所述双输出轴减速机(41)的两个相对的输出轴分别通过同步联轴器(42)与齿轮(431)相连，所述齿条(432)安装固定在行走轨道(23)下端的内侧，所述齿轮(431)与齿条(432)相啮合。
4.根据权利要求3所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述同步联轴器(42)的端部通过固定支架(44)固定在所述行走框架(3)的内侧。
5.根据权利要求2所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述矩形框架(21)相对的两边分别设置有滑动支脚(24)，所述行走轨道(23)的两侧设置滑动凹槽(231)，所述滑动凹槽(231)与所述滑动支脚(24)滑动配合。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述定位支撑胎(5)包括支撑垫板(51)、调平组件(52)和定位台(53)，所述定位台(53)上端设置有垂直交错布置的多个T形槽(531)，所述T形槽(531)内滑动连接有螺栓紧固件并通过螺栓紧固件与待焊接的模具相连，所述定位台(53)下端均布设置多个调平组件(52)，每个调平组件(52)的下端与支撑垫板(51)相连。
7.根据权利要求6所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述调平组件(52)包括固定底座(521)、楔形块Ⅰ(522)、楔形块Ⅱ(523)、固定螺栓(524)和倒钩螺柱(525)，所述固定底座(521)焊接固定在所述支撑垫板(51)上，所述固定底座(521)内设置所述楔形块Ⅰ(522)和楔形块Ⅱ(523)；所述楔形块Ⅰ(522)的一端通过固定螺栓(524)与固定底座(521)相连，所述楔形块Ⅱ(523)设置在所述楔形块Ⅰ(522)的上方，且所述楔形块Ⅱ(523)和楔形块Ⅰ(522)对接后形成矩形块；所述倒钩螺柱(525)的竖直段依次穿过支撑垫板(51)、固定底座(521)、楔形块Ⅰ(522)和楔形块Ⅱ(523)后通过螺母垫片组件(526)定位在所述定位台(53)上。
8.根据权利要求7所述的模具用激光熔覆焊接系统，其特征在于：所述楔形块Ⅰ(522)的一端设置有U形开口槽，所述U形开口槽与所述倒钩螺柱(525)的竖直段相对。
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