CN112935544A - 一种激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光焊接设备，包括底座、第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件和焊接装置；所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件均安设于所述底座上；所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件依次间隔设置且配合形成有用于限定待焊件运动状态的限位空间；所述焊接装置安设于所述底座上，且所述焊接装置可相对所述底座往复远离和靠近所述限位空间。本发明具有结构简单、焊接精度高和有效避免焊接过程由于待焊件移动影响焊接精度的优点。

Description

一种激光焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种激光焊接设备。

背景技术

激光焊接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。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。

激光焊接设备集上述的激光焊接的优点于一体，使激光焊接机被广泛应用产品的焊接工艺中。激光焊接机对产品进行自动焊接，可以对产品进行批量焊接。然而，传统的激光焊接设备在焊接过程中，工件容易产生移动且传统的焊接设备没有设置专用夹具，导致激光焊接机的焊接精度较低和导致工件的次品率较高。

发明内容

基于此，为了解决传统的激光焊接设备在焊接过程中，工件容易产生移动且传统的焊接设备没有设置专用夹具，导致激光焊接机的焊接精度较低和导致工件的次品率较高的问题，本发明提供了一种激光焊接设备，其具体技术方案如下：

一种激光焊接设备，包括

底座；

第一夹持组件；

第二夹持组件；

第三夹持组件；

所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件均安设于所述底座上；所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件依次间隔设置且配合形成有用于限定待焊件运动状态的限位空间；

焊接装置，所述焊接装置安设于所述底座上，且所述焊接装置可相对所述底座往复远离和靠近所述限位空间。

上述激光焊接设备,通过设置有底座，实现第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件和焊接装置的安装，同时提高了装配效率和搬运效率；通过设置有第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件，且所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件呈间隔设置，适应长条形待焊件的稳固夹持；通过在底座上设置有第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件和焊接装置，解决了传统的激光焊接设备在焊接过程中，工件容易产生移动且传统的焊接设备没有设置专用夹具，导致激光焊接机的焊接精度较低和导致工件的次品率较高的问题。

进一步地，所述第一夹持组件包括第一基座、旋转轴和用于控制所述旋转轴转动状态的第一驱动装置，所述旋转轴的一端与所述第一基座连接，所述旋转轴的另一端与所述第一驱动装置的输出端抵接；所述旋转轴用于横向插接所述待焊件。

进一步地，所述第二夹持组件包括第一夹块、第二夹块、第二基座和用于控制所述第二基座升降运动的第二驱动装置；所述第一夹块和第二夹块配合用于夹持所述待焊件，所述第一夹块和所述第二夹块均安设于所述第二基座上。

进一步地，所述第三夹持组件包括第一机架、第三基座、锁紧机构和第三驱动装置；所述第三基座和所述锁紧机构均安设于所述机架上；所述第三驱动装置安设于所述第三基座上，所述第三驱动装置的输出端插接于所述待焊件内且用于限定所述待焊件的横向运动；所述锁紧机构与所述第三基座配合用于限定所述待焊件竖直方向的运动。

进一步地，还包括与所述锁紧机构配合用于限定所述待焊件竖直方向运动的伸缩装置，所述第三基座设有沿竖直方向贯穿所述第三基座两端面的第一通道，所述伸缩装置的伸缩端可伸缩进出所述第一通道；所述第三基座上设有供所述待焊件穿过的第一缺口；所述第一缺口与所述第一通道连通。

进一步地，所述焊接装置包括第二机架、承托板、载物台和安设于所述载物台上的焊接组件；所述承托板安设于所述第二机架的顶部；所述承托板上设有第一导轨和用于驱动所述载物台沿所述第一导轨往复运动且远离和靠近所述限位空间的动力源。

进一步地，所述焊接组件还包括第二导轨、第五驱动装置、焊架和安设于所述焊架上的焊枪；所述第二导轨与所述第一导轨呈垂直设置；所述焊架与所述第二导轨滑动连接，且所述第五驱动装置驱动所述焊架沿所述第二导轨往复运动。

进一步地，所述焊架包括固定部和摆动部；所述固定部的一端与所述第二导轨滑动连接，所述固定部的另一端与所述摆动部转动连接；所述焊枪可拆装连接于所述摆动部远离所述固定部的一端上。

进一步地，所述底座包括支撑板、连接板和多个支撑块，所述连接板位于所述支撑板上方，所述支撑块的一端与所述连接板连接，所述支撑块的另一端与所述支撑板连接。

进一步地，所述第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件和焊接装置均安设于所述连接板远离所述支撑板的一端面上。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述的激光焊接设备的部分结构示意图之一；

图2是本发明一实施例所述的激光焊接设备的部分结构示意图之二；

图3是本发明一实施例所述的激光焊接设备的侧视结构示意图之三；

图4是本发明一实施例所述的激光焊接设备的部分结构示意图之四；

图5是本发明一实施例所述的激光焊接设备的焊接装置的结构示意图之一；

图6是本发明一实施例所述的激光焊接设备的焊接装置的结构示意图之二。

附图标记说明：

1-底座；101-支撑板；102-连接板；103-支撑块；2-第一夹持组件；21-第一基座；22-旋转轴；23-第一驱动装置；3-第二夹持组件；31-第一夹块；32-第二夹块；33-第二基座；34-第二驱动装置；4-第三夹持组件；41-第一机架；42-第三基座；43-锁紧机构；44-第三驱动装置；5-焊接装置；6-第二机架；7-承托板；8-载物台；9-焊架；91-固定部；92-摆动部；10-焊枪。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1～4所示，本发明一实施例中的一种激光焊接设备,包括底座1、第一夹持组件2、第二夹持组件3、第三夹持组件4和焊接装置5；所述第一夹持组件2、第二夹持组件3和第三夹持组件4均安设于所述底座1上；所述第一夹持组件2、第二夹持组件3和第三夹持组件4依次间隔设置且配合形成有用于限定待焊件运动状态的限位空间；所述焊接装置5安设于所述底座1上，且所述焊接装置5可相对所述底座1往复远离和靠近所述限位空间。

上述激光焊接设备,通过设置有底座1，实现第一夹持组件2、第二夹持组件3、第三夹持组件4和焊接装置5的安装，同时提高了装配效率和搬运效率；通过设置有第一夹持组件2、第二夹持组件3和第三夹持组件4，且所述第一夹持组件2、第二夹持组件3和第三夹持组件4呈间隔设置，适应长条形待焊件的稳固夹持；通过在底座1上设置有第一夹持组件2、第二夹持组件3、第三夹持组件4和焊接装置5，解决了传统的激光焊接设备在焊接过程中，工件容易产生移动且传统的焊接设备没有设置专用夹具，导致激光焊接机的焊接精度较低和导致工件的次品率较高的问题。

在其中一个实施例中，所述第一夹持组件2包括第一基座21、旋转轴22和用于控制所述旋转轴22转动状态的第一驱动装置23，所述旋转轴22的一端与所述第一基座21连接，所述旋转轴22的另一端与所述第一驱动装置23的输出端抵接；所述旋转轴22用于横向插接所述待焊件。其中，所述旋转轴22与所述待焊件接触处为第一接触部。如此，通过在待焊件上预设供所述旋转轴22插接的第一安装孔，利用旋转轴22插接于所述第一安装孔内，并配合第一驱动装置23控制旋转轴22的转动状态，从而通过外力来限定待焊件的运动状态。

在其中一个实施例中，所述第二夹持组件3包括第一夹块31、第二夹块32、第二基座33和用于控制所述第二基座33升降运动的第二驱动装置34；所述第一夹块31和第二夹块32配合用于夹持所述待焊件，所述第一夹块31和所述第二夹块32均安设于所述第二基座33上。其中，所述第一夹块31和所述第二夹块32呈并排设置，所述第一夹块31和所述第二夹块32配合夹持所述待焊件，所述待焊件与所述第一夹块31的接触处和所述第二夹块32的接触处均为第二接触部，如此，通过设置有第一夹块31和第二夹块32，实现对待焊件的两侧进行夹持，减少了焊接过程中由于震动产生了摆动；通过设置有用于控制第二基座33升降运动的第二驱动装置34，继而控制第一夹块31和第二夹块32的夹持位置，从而适应不同长度的待焊件。

优选的是，所述第一夹块31的外轮廓和第二夹块32的外轮廓为L型。如此，L型的外轮廓增加了第一夹块31和第二夹块32两者与待焊件的接触面积，使夹持更加稳固。

在其中一个实施例中，所述第三夹持组件4包括第一机架41、第三基座42、锁紧机构43和第三驱动装置44；所述第三基座42和所述锁紧机构43均安设于所述机架上；所述第三驱动装置44安设于所述第三基座42上，所述第三驱动装置44的输出端插接于所述待焊件内且用于限定所述待焊件的横向运动；所述锁紧机构43与所述第三基座42配合用于限定所述待焊件竖直方向的运动。其中，所述第三驱动装置44的输出端与待焊件的接触处为第三接触部。如此，通过设置有第三基座42、锁紧机构43和第三驱动装置44，实现对待焊件的横向和竖直方向的限定。

在其中一个实施例中，激光焊接设备还包括与所述锁紧机构43配合用于限定所述待焊件竖直方向运动的伸缩装置，所述第三基座42设有沿竖直方向贯穿所述第三基座42两端面的第一通道，所述伸缩装置的伸缩端可伸缩进出所述第一通道；所述第三基座42上设有供所述待焊件穿过的第一缺口；所述第一缺口与所述第一通道连通。如此，实现对待焊件的横向和竖直方向的限定。

在其中一个实施例中，所述第三基座42远离所述第二夹持组件3的一端面上设有限位板，所述限位板上设有供所述待焊件穿过的第二缺口，所述第二缺口用于限定所述待焊件的横向运动；所述第二缺口与所述第一缺口连通。

在其中一个实施例中，第一接触部、第二接触部和第三接触部由下至上依次排列。如此，适合长条型待焊件，减少焊接过程中由于震动而产生移位。

在其中一个实施例中，所述底座1上还设有抵接组件，所述抵接组件位于所述第三夹持组件4的旁侧。所述抵接组件包括安装架、限位座和多个抵接板，多个所述抵接板绕所述限位座的周侧设置且与所述限位座抵接；所述抵接板通过螺栓固定于所述安装架上。

其中，所述抵接板朝向所述限位座的一端面设有斜面，所述斜面与所述限位座的边缘抵接。

进一步地，所述待焊件与所述限位座的接触面低于所述第三接触部。

在其中一个实施例中，如图5～6所示，所述焊接装置5包括第二机架6、承托板7、载物台8和安设于所述载物台8上的焊接组件；所述承托板7安设于所述第二机架6的顶部；所述承托板7上设有第一导轨和用于驱动所述载物台8沿所述第一导轨往复运动且远离和靠近所述限位空间的动力源。

在其中一个实施例中，所述焊接组件还包括第二导轨、第五驱动装置、焊架9和安设于所述焊架9上的焊枪10；所述第二导轨与所述第一导轨呈垂直设置；所述焊架9与所述第二导轨滑动连接，且所述第五驱动装置驱动所述焊架9沿所述第二导轨往复运动。

在其中一个实施例中，所述焊架9包括固定部91和摆动部92；所述固定部91的一端与所述第二导轨滑动连接，所述固定部91的另一端与所述摆动部92转动连接；所述焊枪10可拆装连接于所述摆动部92远离所述固定部91的一端上。

在其中一个实施例中，所述底座1包括支撑板101、连接板102和多个支撑块103，所述连接板102位于所述支撑板101上方，所述支撑块103的一端与所述连接板102连接，所述支撑块103的另一端与所述支撑板101连接；所述第一夹持组件2、第二夹持组件3、第三夹持组件4和焊接装置5均安设于所述连接板102远离所述支撑板101的一端面上。如此，便于底座1的拆装和运输，同时便于后期的维保更换。

在其中一个实施例中，该焊枪10具有：激光照射部，其照射激光；可见光用传感器，其检测自利用自所述激光照射部照射的所述激光焊接而成的焊接部放射的可见光的发光强度；以及控制部，其能够将所述激光照射部的动作在照射所述激光而将多个金属构件彼此焊接的焊接模式和作为检查光向所述焊接部再次照射所述激光的检查模式之间切换，所述控制部在所述焊接模式之后将所述激光照射部的动作切换到所述检查模式，并自所述激光照射部作为所述检查光向所述焊接部再次照射所述激光，而且，基于所述可见光用传感器的检测信号、并基于通过照射所述检查光而自所述焊接部放射的可见光的发光强度的变化检测焊接后产生的孔。

焊枪10上还设有高速摄像机和处理器；所述处理器包括图像预处理模块、边缘特征提取模块和边缘特征增强模块；所述图像预处理模块，用于对焊接部位产生的焊缝灰度图像进行降噪；所述边缘特征提取模块，用于对焊缝图像进行边缘检测；所述边缘特征增强模块，用于对边缘检测图像并提高边缘连续性；通过以上模块对照片进行处理，方便人们通过焊缝对焊接质量进行判断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光焊接设备，其特征在于，包括

底座；

第一夹持组件；

第二夹持组件；

第三夹持组件；

所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件均安设于所述底座上；所述第一夹持组件、第二夹持组件和第三夹持组件依次间隔设置且配合形成有用于限定待焊件运动状态的限位空间；

焊接装置，所述焊接装置安设于所述底座上，且所述焊接装置可相对所述底座往复远离和靠近所述限位空间。

2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第一夹持组件包括第一基座、旋转轴和用于控制所述旋转轴转动状态的第一驱动装置，所述旋转轴的一端与所述第一基座连接，所述旋转轴的另一端与所述第一驱动装置的输出端抵接；所述旋转轴用于横向插接所述待焊件。

3.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第二夹持组件包括第一夹块、第二夹块、第二基座和用于控制所述第二基座升降运动的第二驱动装置；所述第一夹块和第二夹块配合用于夹持所述待焊件，所述第一夹块和所述第二夹块均安设于所述第二基座上。

4.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第三夹持组件包括第一机架、第三基座、锁紧机构和第三驱动装置；所述第三基座和所述锁紧机构均安设于所述机架上；所述第三驱动装置安设于所述第三基座上，所述第三驱动装置的输出端插接于所述待焊件内且用于限定所述待焊件的横向运动；所述锁紧机构与所述第三基座配合用于限定所述待焊件竖直方向的运动。

5.根据权利要求4所述的激光焊接设备，其特征在于，还包括与所述锁紧机构配合用于限定所述待焊件竖直方向运动的伸缩装置，所述第三基座设有沿竖直方向贯穿所述第三基座两端面的第一通道，所述伸缩装置的伸缩端可伸缩进出所述第一通道；所述第三基座上设有供所述待焊件穿过的第一缺口；所述第一缺口与所述第一通道连通。

6.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括第二机架、承托板、载物台和安设于所述载物台上的焊接组件；所述承托板安设于所述第二机架的顶部；所述承托板上设有第一导轨和用于驱动所述载物台沿所述第一导轨往复运动且远离和靠近所述限位空间的动力源。

7.根据权利要求6所述的激光焊接设备，其特征在于，所述焊接组件还包括第二导轨、第五驱动装置、焊架和安设于所述焊架上的焊枪；所述第二导轨与所述第一导轨呈垂直设置；所述焊架与所述第二导轨滑动连接，且所述第五驱动装置驱动所述焊架沿所述第二导轨往复运动。

8.根据权利要求7所述的激光焊接设备，其特征在于，所述焊架包括固定部和摆动部；所述固定部的一端与所述第二导轨滑动连接，所述固定部的另一端与所述摆动部转动连接；所述焊枪可拆装连接于所述摆动部远离所述固定部的一端上。

9.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述底座包括支撑板、连接板和多个支撑块，所述连接板位于所述支撑板上方，所述支撑块的一端与所述连接板连接，所述支撑块的另一端与所述支撑板连接。

10.根据权利要求9所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第一夹持组件、第二夹持组件、第三夹持组件和焊接装置均安设于所述连接板远离所述支撑板的一端面上。

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