CN113351990A - 一种多轴联动三维表面激光焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光焊接机领域，尤其是一种多轴联动三维表面激光焊接机，针对现有激光焊接机多采用固定安装，不能进行上下、左右以及前后移动的问题，现提出如下方案，其包括底座，所述底座的顶部固定安装有呈矩阵排列的支架，所述支架的数量为四个，四个支架的顶部固定安装有同一个顶架，所述底座上固定安装有激光焊接机，位于左侧位置的两个支架的右侧滑动连接有同一个支撑板，所述支撑板上滑动连接有移动架，本发明通过设置三个电机，前移电机、纵移电机和升降电机，前移电机带动焊枪前后移动，纵移电机带动焊枪左右移动，升降电机带动焊枪上下移动，就实现了带动焊枪前后、左右以及上下的移动，方便焊枪对工件的焊接。

Description

一种多轴联动三维表面激光焊接机

技术领域

本发明涉及激光焊接机技术领域，尤其涉及一种多轴联动三维表面激光焊接机。

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，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。

现有的六轴联动激光焊接机，目前激光焊接机多采用固定安装，不能进行上下和左右移动，所以很难完成整体焊接，这就可能导致后续需要人工焊接，而人工焊接很有可能出现失误，同时也降低了生产效率，因此，我们提出一种多轴联动三维表面激光焊接机，用于解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在激光焊接机多采用固定安装，不能进行上下、左右以及前后移动的技术问题，本发明提出了一种多轴联动三维表面激光焊接机。

本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机，包括底座，所述底座的顶部固定安装有呈矩阵排列的支架，所述支架的数量为四个，四个支架的顶部固定安装有同一个顶架，所述底座上固定安装有激光焊接机，位于左侧位置的两个支架的右侧滑动连接有同一个支撑板，所述支撑板上滑动连接有移动架，所述移动架的底部滑动连接有焊枪，所述焊枪与激光焊接机电连接，所述移动架的右侧滑动连接有带动杆，所述带动杆与右侧位置的支架滑动连接，位于右侧位置的支架的右侧固定安装有安装板，所述移动架的前侧转动连接有移动齿轮，所述支撑板上固定安装有移动齿条，所述移动齿条与移动齿轮相啮合，所述移动架的前侧固定安装有前移电机，所述前移电机的输出轴与移动齿轮固定连接，所述移动架上设有纵移机构，所述纵移机构与激光焊接机相配合，所述安装板上设有升降机构。

优选的，所述纵移机构包括纵移电机、第二皮带轮和第二皮带，所述第二皮带轮的数量为两个，所述第二皮带套设在第二皮带轮上，两个第二皮带轮均转动连接在移动架上，所述纵移电机与移动架固定连接，所述纵移电机的输出轴与位于下方位置的第二皮带轮固定连接，所述第二皮带与焊枪相配合，纵移机构用于带动焊枪左右移动。

优选的，所述升降机构包括升降电机、第一皮带轮、第一皮带、定位齿轮、棘齿轮、复位弹簧、棘齿条、定位齿条、连接块和定位弹簧，所述第一皮带轮的数量为两个，两个第一皮带轮均转动连接在位于右侧位置支架的前侧，所述第一皮带套设在第一皮带轮上，所述升降电机的输出轴贯穿位置与右侧位置的支架，所述升降电机的输出轴贯穿位于下方位置的第一皮带轮，所述第一皮带轮与棘齿轮固定连接，所述棘齿轮与升降电机的输出轴转动连接，所述棘齿轮与升降电机相配合，所述定位齿轮固定安装在升降电机的输出轴上，所述定位齿条滑动连接在安装板上，所述定位齿条与棘齿条滑动接触，所述棘齿条滑动连接在安装板的前侧，所述定位齿条与定位齿轮相啮合，所述棘齿轮与复位弹簧固定连接，所述复位弹簧与安装板相配合，所述棘齿条与棘齿轮相啮合，所述第一皮带与带动杆相配合，所述定位齿条与定位弹簧固定连接，所述定位弹簧固定安装在安装板的前侧，升降机构用于带动焊枪上下移动，再移动好之后还可对焊枪的当前位置进行定位。

优选的，所述升降电机的输出轴上固定安装有带动块，所述带动块与棘齿轮的内侧滑动连接，使得升降电机在正转时可直接带动棘齿轮正转，在反转时可先对棘齿轮进行解锁，然后再带动棘齿轮反转。

优选的，所述安装板的前侧固定安装有挡板，所述挡板的左侧与复位弹簧的右侧固定连接，挡板可保持复位弹簧正常复位，使得棘齿条可通过复位弹簧来正常对棘齿条进行复位。

优选的，位于右侧位置的支架的后侧固定安装有电机架，所述升降电机固定安装在电机架上，升降电机与电机架固定连接，用于将升降电机和右侧位置的支架连接起来。

优选的，所述移动架的内侧滑动连接有固定块，所述固定块的前侧与第二皮带的后侧固定连接，所述固定块的后侧与焊枪固定连接，固定块用于连接第二皮带和焊枪，使得第二皮带和带动焊枪移动。

优选的，所述第一皮带的左侧固定安装有连接块，所述连接块的后侧与带动杆固定连接，连接块用于连接第一皮带和带动杆，使得第一皮带和带动带动杆移动。

本发明的有益效果是：

1、通过启动纵移电机，纵移电机启动带动第二皮带轮旋转，第二皮带轮带动第二皮带旋转，此时第二皮带就会带动固定块在移动架的内侧进行滑动，固定块与焊枪固定连接，固定块就会带动焊枪在移动架的底部左右移动，就实现了对焊枪的左右移动；

2、通过启动前移电机，前移电机启动带动移动齿轮在移动架上转动，移动齿轮与移动齿条相啮合，前移电机带动移动齿轮在移动齿条上转动，移动齿轮就会带动移动架前后移动，此时就实现了焊枪的前后移动；

3、通过启动升降电机，升降电机顺时针旋转可直接带动焊枪上升，升降电机逆时针旋转时，先对棘齿条进行解锁，然后再带动棘齿条下降，就实现了带动焊枪上下移动，在移动好之后还可对焊枪的当前位置进行定位；

本发明通过设置三个电机，前移电机、纵移电机和升降电机，前移电机带动焊枪前后移动，纵移电机带动焊枪左右移动，升降电机带动焊枪上下移动，就实现了带动焊枪前后、左右以及上下的移动，方便焊枪对工件的焊接。

附图说明

图1为本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机的结构三维图；

图2为本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机的结构主视图；

图3为本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机的结构俯视图；

图4为本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机的结构A放大示意图；

图5为本发明提出的一种多轴联动三维表面激光焊接机的结构B放大示意图。

图中：1底座、2支架、3焊枪、4移动架、5顶架、6第一皮带轮、7带动杆、8第一皮带、9安装板、10前移电机、11纵移电机、12支撑板、13移动齿条、14移动齿轮、15第二皮带轮、16定位齿轮、17棘齿轮、18复位弹簧、19挡板、20棘齿条、21定位齿条、22第二皮带、23升降电机、24带动块、25电机架、26激光焊接机、27连接块、28固定块、29定位弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-5，本实施例中提出了一种多轴联动三维表面激光焊接机，包括底座1，底座1的顶部固定安装有呈矩阵排列的支架2，支架2的数量为四个，四个支架2的顶部固定安装有同一个顶架5，底座1上固定安装有激光焊接机26，位于左侧位置的两个支架2的右侧滑动连接有同一个支撑板12，支撑板12上滑动连接有移动架4，移动架4的底部滑动连接有焊枪3，焊枪3与激光焊接机26电连接，移动架4的右侧滑动连接有带动杆7，带动杆7与右侧位置的支架2滑动连接，位于右侧位置的支架2的右侧固定安装有安装板9，移动架4的前侧转动连接有移动齿轮14，支撑板12上固定安装有移动齿条13，移动齿条13与移动齿轮14相啮合，移动架4的前侧固定安装有前移电机10，前移电机10的输出轴与移动齿轮14固定连接，移动架4上设有纵移机构，纵移机构与激光焊接机26相配合，安装板9上设有升降机构，纵移机构包括纵移电机11、第二皮带轮15和第二皮带22，第二皮带轮15的数量为两个，第二皮带22套设在第二皮带轮15上，两个第二皮带轮15均转动连接在移动架4上，纵移电机11与移动架4固定连接，纵移电机11的输出轴与位于下方位置的第二皮带轮15固定连接，第二皮带22与焊枪3相配合，纵移机构用于带动焊枪3左右移动，升降机构包括升降电机23、第一皮带轮6、第一皮带8、定位齿轮16、棘齿轮17、复位弹簧18、棘齿条20、定位齿条21、连接块27和定位弹簧29，第一皮带轮6的数量为两个，两个第一皮带轮6均转动连接在位于右侧位置支架2的前侧，第一皮带8套设在第一皮带轮6上，升降电机23的输出轴贯穿位置与右侧位置的支架2，升降电机23的输出轴贯穿位于下方位置的第一皮带轮6，第一皮带轮6与棘齿轮17固定连接，棘齿轮17与升降电机23的输出轴转动连接，棘齿轮17与升降电机23相配合，定位齿轮16固定安装在升降电机23的输出轴上，定位齿条21滑动连接在安装板9上，定位齿条21与棘齿条20滑动接触，棘齿条20滑动连接在安装板9的前侧，定位齿条21与定位齿轮16相啮合，棘齿轮17与复位弹簧18固定连接，复位弹簧18与安装板9相配合，棘齿条20与棘齿轮17相啮合，第一皮带8与带动杆7相配合，定位齿条21与定位弹簧29固定连接，定位弹簧29固定安装在安装板9的前侧，升降机构用于带动焊枪3上下移动，再移动好之后还可对焊枪3的当前位置进行定位，升降电机23的输出轴上固定安装有带动块24，带动块24与棘齿轮17的内侧滑动连接，使得升降电机23在正转时可直接带动棘齿轮17正转，在反转时可先对棘齿轮17进行解锁，然后再带动棘齿轮17反转，安装板9的前侧固定安装有挡板19，挡板19的左侧与复位弹簧18的右侧固定连接，挡板19可保持复位弹簧18正常复位，使得棘齿条20可通过复位弹簧18来正常对棘齿条20进行复位，位于右侧位置的支架2的后侧固定安装有电机架25，升降电机23固定安装在电机架25上，升降23电机与电机架25固定连接，用于将升降电机23和右侧位置的支架2连接起来，移动架4的内侧滑动连接有固定块28，固定块28的前侧与第二皮带22的后侧固定连接，固定块28的后侧与焊枪3固定连接，固定块28用于连接第二皮带22和焊枪3，使得第二皮带22和带动焊枪3移动，第一皮带8的左侧固定安装有连接块27，连接块27的后侧与带动杆7固定连接，连接块27用于连接第一皮带8和带动杆7，使得第一皮带8和带动带动杆7移动。

工作原理：在需要对焊枪3左右移动时，只需要启动纵移电机11，纵移电机11启动带动第二皮带轮15旋转，第二皮带轮15带动第二皮带22旋转，此时第二皮带22就会带动固定块28在移动架4的内侧进行滑动，固定块28与焊枪3固定连接，固定块28就会带动焊枪3在移动架4的底部左右移动，就实现了对焊枪3的左右移动，若需要对焊枪3进行前后移动时，只需要启动前移电机10，前移电机10启动带动移动齿轮14在移动架4上转动，移动齿轮14与移动齿条13相啮合，前移电机10带动移动齿轮14在移动齿条13上转动，移动齿轮14就会带动移动架4前后移动，此时就实现了焊枪3的前后移动，若需要带动焊枪3上下移动时，只需要启动升降电机23，升降电机23启动带动带动块24和定位齿轮16转动，定位齿轮16再推动定位齿条21向左侧移动，带动块24与棘齿轮17的内壁紧贴，此时升降电机23就会启动带动棘齿轮17转动，棘齿轮17只能在棘齿条20上顺时针旋转，但不可以逆时针旋转，当棘齿条20顺时针旋转时，棘齿轮17带动第二皮带轮15顺时针旋转，第二皮带轮15再带动第二皮带22顺时针旋转，第二皮带22就会带动左侧位置的连接块27上升，连接块27再带动带动杆7上升，带动杆7再带动移动架4、支撑板12和焊枪3上升，此时就实现了对焊枪3的上升，上升到合适位置后直接停止升降电机23即可，此时棘齿轮17与棘齿条20继续啮合，来对焊枪3的位置进行定位，需要对焊枪3下降时，只需要反转升降电机23，升降电机23反转带动带动块24反转，带动块24就会在棘齿轮17的内侧进行滑动，此时定位齿轮16就会带动定位齿条21向右侧移动，定位齿条21就会推动棘齿条20向右侧移动，此时定位齿条21就会推动棘齿条20向右侧移动，棘齿条20就会与棘齿轮17脱离，此时带动块24逆时针旋转就会与棘齿轮17的内侧的底部紧贴，棘齿轮17被解锁，带动块24就可带动棘齿条20与第一皮带8逆时针旋转，就第一皮带8再带动焊枪3下降，就实现了对焊枪3的下降，调整到合适位置后只需要停止升降电机23即可，升降电机23停止，定位齿轮16就会停止推动定位齿条21，定位齿条21和棘齿轮17通过复位弹簧18和定位弹簧29复位，棘齿条20与棘齿轮17啮合，对棘齿轮17进行定位，定位齿条21再推动定位齿轮16反转，将带动块24推动至与棘齿条20的内侧顶部贴合，方便下一次带动焊枪3升降。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多轴联动三维表面激光焊接机，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的顶部固定安装有呈矩阵排列的支架（2），所述支架（2）的数量为四个，四个支架（2）的顶部固定安装有同一个顶架（5），所述底座（1）上固定安装有激光焊接机（26），位于左侧位置的两个支架（2）的右侧滑动连接有同一个支撑板（12），所述支撑板（12）上滑动连接有移动架（4），所述移动架（4）的底部滑动连接有焊枪（3），所述焊枪（3）与激光焊接机（26）电连接，所述移动架（4）的右侧滑动连接有带动杆（7），所述带动杆（7）与右侧位置的支架（2）滑动连接，位于右侧位置的支架（2）的右侧固定安装有安装板（9），所述移动架（4）的前侧转动连接有移动齿轮（14），所述支撑板（12）上固定安装有移动齿条（13），所述移动齿条（13）与移动齿轮（14）相啮合，所述移动架（4）的前侧固定安装有前移电机（10），所述前移电机（10）的输出轴与移动齿轮（14）固定连接，所述移动架（4）上设有纵移机构，所述纵移机构与激光焊接机（26）相配合，所述安装板（9）上设有升降机构。

2.根据权利要求1所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述纵移机构包括纵移电机（11）、第二皮带轮（15）和第二皮带（22），所述第二皮带轮（15）的数量为两个，所述第二皮带（22）套设在第二皮带轮（15）上，两个第二皮带轮（15）均转动连接在移动架（4）上，所述纵移电机（11）与移动架（4）固定连接，所述纵移电机（11）的输出轴与位于下方位置的第二皮带轮（15）固定连接，所述第二皮带（22）与焊枪（3）相配合。

3.根据权利要求1所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述升降机构包括升降电机（23）、第一皮带轮（6）、第一皮带（8）、定位齿轮（16）、棘齿轮（17）、复位弹簧（18）、棘齿条（20）、定位齿条（21）、连接块（27）和定位弹簧（29），所述第一皮带轮（6）的数量为两个，两个第一皮带轮（6）均转动连接在位于右侧位置支架（2）的前侧，所述第一皮带（8）套设在第一皮带轮（6）上，所述升降电机（23）的输出轴贯穿位置与右侧位置的支架（2），所述升降电机（23）的输出轴贯穿位于下方位置的第一皮带轮（6），所述第一皮带轮（6）与棘齿轮（17）固定连接，所述棘齿轮（17）与升降电机（23）的输出轴转动连接，所述棘齿轮（17）与升降电机（23）相配合，所述定位齿轮（16）固定安装在升降电机（23）的输出轴上，所述定位齿条（21）滑动连接在安装板（9）上，所述定位齿条（21）与棘齿条（20）滑动接触，所述棘齿条（20）滑动连接在安装板（9）的前侧，所述定位齿条（21）与定位齿轮（16）相啮合，所述棘齿轮（17）与复位弹簧（18）固定连接，所述复位弹簧（18）与安装板（9）相配合，所述棘齿条（20）与棘齿轮（17）相啮合，所述第一皮带（8）与带动杆（7）相配合，所述定位齿条（21）与定位弹簧（29）固定连接，所述定位弹簧（29）固定安装在安装板（9）的前侧。

4.根据权利要求3所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述升降电机（23）的输出轴上固定安装有带动块（24），所述带动块（24）与棘齿轮（17）的内侧滑动连接。

5.根据权利要求3所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述安装板（9）的前侧固定安装有挡板（19），所述挡板（19）的左侧与复位弹簧（18）的右侧固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，位于右侧位置的支架（2）的后侧固定安装有电机架（25），所述升降电机（23）固定安装在电机架（25）上。

7.根据权利要求2所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述移动架（4）的内侧滑动连接有固定块（28），所述固定块（28）的前侧与第二皮带（22）的后侧固定连接，所述固定块（28）的后侧与焊枪（3）固定连接。

8.根据权利要求3所述的一种多轴联动三维表面激光焊接机，其特征在于，所述第一皮带（8）的左侧固定安装有连接块（27），所述连接块（27）的后侧与带动杆（7）固定连接。

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