CN113458589A - 半自动手持激光焊辅助小车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半自动手持激光焊辅助小车，包括三维导向组件；以及固定连接在所述三维导向组件上的夹持机构，所述夹持机构包括安装杆，所述安装杆包括固定部，与所述固定部固定连接的转动部，与所述转动部固定连接的安装部；所述转动部与所述三维导向组件电联；所述夹持机构还包括转动套设在所述安装部上的连接件，所述连接件上可拆卸连接有激光焊枪；所述安装部上设置有抑制气孔机构，所述抑制气孔机构包括固定套设在所述安装杆上的安装件，所述安装件远离所述安装杆的一侧设置有清洁构件，通过所述抑制气孔机构的设置，使得焊枪在进行焊接时，所述抑制气孔机构能够对焊接处进行处理，减少焊缝气孔的产生。

Description

半自动手持激光焊辅助小车
【技术领域】
本发明涉及激光切割领域，具体地说，是半自动手持激光焊辅助小车。
【背景技术】
目前的手持激光焊接设备由于其没有对焊接路径进行定位的机构，使得其焊接的轨迹精度难以保证，非常考验操作者的操作水平，焊接的速度以及轨迹的直线度完全依靠操作者的经验，对于常规的角焊缝焊接由于有焊接件的阻挡，焊接时操作较为简单，但是对于平板对接焊以及搭接焊等，焊接时非常考验操作者的操作水平，并且激光焊接时要保证焊接部位的清洁度，否则会导致焊缝出现气孔，从而影响焊接的气密性以及焊接强度，因此，亟待设计一种对手持激光焊接进行辅助定位并且减少焊缝气孔的装置。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有技术中手持激光焊接对人员操作水平要求高以及对于非角焊缝的焊接难以保证焊接轨迹精度、以及焊接部位清洁度较差导致焊缝产生气孔的问题，提供一种对手持激光焊接进行辅助定位并且减少焊缝气孔的装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：半自动手持激光焊辅助小车，包括三维导向组件；以及固定连接在所述三维导向组件上的夹持机构，所述夹持机构包括安装杆，所述安装杆包括固定部，与所述固定部固定连接的转动部，与所述转动部固定连接的安装部；
所述转动部与所述三维导向组件电联；
所述夹持机构还包括转动套设在所述安装部上的连接件，所述连接件上可拆卸连接有激光焊枪；
所述安装部上设置有抑制气孔机构，所述抑制气孔机构包括固定套设在所述安装杆上的安装件，所述安装件对应激光焊枪行进前方位置设置有清洁构件。
优选的，所述三维导向组件包括X轴滑动机构，所述X轴滑动机构上滑动连接有滑座，所述滑座上设置有Y轴滑动机构，所述Y轴滑动机构的一端固定连接有Z轴滑动机构，所述Z轴滑动机构与所述固定部a固定连接。
优选的，所述X轴滑动机构与所述Y轴滑动机构的滑动方向呈90°夹角，所述Y轴滑动机构与所述Z轴滑动机构的滑动方向呈90°夹角，所述Z轴滑动机构与所述X轴滑动机构的滑动方向呈90°夹角。
优选的，所述滑座上设置有电控装置，所述电控装置与所述X轴滑动机构、所述Y轴滑动机构、所述Z轴滑动机构电联，控制各个滑动机构的配合滑动；所述电控装置控制所述X轴滑动机构、所述Y轴滑动机构、所述Z轴滑动机构进行移动时根据所述激光焊枪的移动轨迹控制所述转动部转动，使得所述清洁构件始终位于所述激光焊枪的前进轨迹上。
优选的，所述X轴滑动机构包括平行设置的两个X轴滑杆，两个所述X轴滑杆的两端分别固定连接有支撑杆。
优选的，所述转动部与所述电控装置电联。
优选的，所述安装件包括与水平面平行设置的转轴，所述气孔抑制机构还包括对称转动套设在所述所述安装件远离所述安装杆一侧的两个辅助构件，所述清洁构件间隙套设在所述转轴上，所述清洁构件位于两个所述辅助构件之间，所述辅助构件包括固定套设在所述转轴上的半圆形的第一辅助板、第二辅助板，所述第一辅助板与所述第二辅助板在其转动方向上逐渐向所述清洁构件的方向倾斜，所述第一辅助板与所述第二辅助板关于所述转轴呈中心对称设置；所述清洁构件的直径略大于所述第一辅助板在所述清洁构件投影面上的直径。
优选的，每个所述辅助构件靠近所述安装件的一侧设置有传动件，所述传动件上固定套设有两个夹持件，每个所述夹持件位于所述清洁构件与所述辅助构件之间，所述夹持件将所述清洁构件夹持，所述辅助构件能够与所述传动件抵接，当所述辅助构件与所述传动件抵接时，所述传动件带动所述夹持件松开所述清洁构件，当所述辅助构件与所述传动件不抵接时，所述夹持件复位将所述清洁构件夹持。
优选的，所述辅助构件为表面粗糙度大于常见焊接件的粗糙度的材料制成。
本发明优点在于：
1、通过所述夹持机构的设置，使得焊枪得以安装在装置上，同时能够根据需要进行焊枪位置的调节。
2、通过所述抑制气孔机构的设置，使得焊枪在进行焊接时，所述抑制气孔机构能够对焊接处进行处理，减少焊缝气孔的产生。
3、所述X轴滑动机构、Y轴滑动机构、Z轴滑动机构能够保证焊枪在焊接时的焊缝精准度。
【附图说明】
图1是本发明的等轴侧结构示意图；
图2是本发明滑动机构的结构示意图；
图3是本发明图2的俯视图；
图4是本发明图3中A-A处的剖视图；
图5是本发明连接件的结构示意图；
图6是本发明抑制气孔机构的等轴侧结构示意图；
图7是本发明抑制气孔机构的主视图；
图8是本发明图7中B处的局部放大图；
图9是本发明抑制气孔机构的后视图；
图10是本发明抑制气孔机构的仰视图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：1、X轴滑动机构；11、X轴滑杆；12、支撑杆；13、第一齿条；2、滑座；21、X轴电机；22、X轴齿轮；23、Y轴电机；24、Y轴齿轮；3、Y轴滑动机构；31、Y轴滑杆；32、第二齿条；4、Z轴滑动机构；41、固定座；42、电推杆；5、夹持机构；51、安装杆；51a、固定部；51b、转动部；51c、安装部；52、连接件；521、转动套；522、万向节；53、焊枪安装座；6、抑制气孔机构；61、安装件；611、固定套；612、安装板；613、连接杆；614、轴套；615、转轴；62、辅助构件；621、第一辅助板；622、第二辅助板；63、清洁构件；631、转盘；632、清洁布；64、夹持件；641、安装块；642、夹板；65、传动件；651、固定板；652、旋转轴；653、扭簧；654、第一齿轮；655、齿轮轴；656、第二齿轮；657、抵接杆；7、电控装置；8、焊接件。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
下面将结合附图1至图10对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。
本发明描述的是半自动手持激光焊辅助小车，需要进行平板对接焊时，将焊枪安装在焊枪安装座53中，之后通过调节连接件52，调整焊枪与对接平板的角度，之后通过电控装置7控制各个滑动机构的配合移动，使得焊枪进行精确的移动，保证焊缝的精确度，同时抑制气孔机构6对焊接处进行清洁，减少焊缝气孔的产生。
如图1、3所示，本发明为半自动手持激光焊辅助小车，包括三维导向组件；以及固定连接在所述三维导向组件上的夹持机构5，所述夹持机构5包括安装杆51，所述安装杆51包括固定部51a，与所述固定部51a固定连接的转动部51b，与所述转动部51b固定连接的安装部51c；
所述转动部51b与所述三维导向组件电联；
所述夹持机构5还包括转动套设在所述安装部51c上的连接件52，所述连接件52上可拆卸连接有激光焊枪；
所述安装部51c上设置有抑制气孔机构6，所述抑制气孔机构6包括固定套设在所述安装杆51上的安装件61，所述安装件61对应激光焊枪行进前方位置设置有清洁构件63。
通过所述夹持机构5的设置，使得焊枪得以安装在装置上，同时能够根据需要进行焊枪位置的调节，通过所述安装杆51与所述三维导向组件的设置，使得三维导向组件在移动时，控制所述转动部51b的转动，使得所述清洁构件63始终处于激光焊枪轨迹的前侧，方便清洁机构63在焊接前对焊接处进行处理，减少气孔的产生，并且所述三维导向组件能够保证焊枪在焊接时的焊缝精准度。
结合图1-3所示，所述三维导向组件包括X轴滑动机构1，所述X轴滑动机构1上滑动连接有滑座2，所述滑座2上设置有Y轴滑动机构3，所述Y轴滑动机构3的一端固定连接有Z轴滑动机构4，所述Z轴滑动机构4与所述安装杆51固定连接。
如图1所示，所述X轴滑动机构1与所述Y轴滑动机构2的滑动方向呈90°夹角，所述Y轴滑动机构2与所述Z轴滑动机构4的滑动方向呈90°夹角，所述Z轴滑动机构4与所述X轴滑动机构1的滑动方向呈90°夹角。
如图1所示，所述X轴滑动机构1包括平行设置的两个X轴滑杆11，两个所述X轴滑杆11的两端分别固定连接有支撑杆12。
进一步的，结合图2、3、4所示，所述滑座2与两个所述X轴滑杆11滑动连接，其中一个所述X轴滑竿11上固定连接有第一齿条13，所述滑座2上固定安装有X轴电机21，所述X轴电机21的输出端固定连接有X轴齿轮22，所述X轴齿轮22与所述第一齿条13啮合，当需要沿着X轴方向滑动时，启动所述X轴电机21，所述X轴电机21输出端带动所述X轴齿轮22转动，所述X轴齿轮22与所述第一齿条13啮合，使得所述滑座2沿着X轴方向移动。
进一步的，结合图2、3、4所示，所述滑座2上滑动连接有Y轴滑杆31，所述Y轴滑杆31与所述X轴滑杆11呈90°夹角，所述Y轴滑杆31上固定连接有第二齿条32，所述滑座2上固定安装有Y轴电机23，所述Y轴电机23的输出端固定连接有Y轴齿轮24，所述Y轴齿轮24与所述第二齿条32啮合，当需要沿着Y轴方向滑动时，启动所述Y轴电机23，所述Y轴电机23输出端带动所述Y轴齿轮转动，所述Y轴齿轮与所述第二齿条32啮合，使得所述Y轴滑杆31沿Y轴方向滑动。
进一步的，如图2所示，所述Y轴滑杆31的一端与所述Z轴滑动机构4固定连接，所述Z轴滑动机构4包括固定座41，所述固定座41中固定连接有电推杆42，所述电推杆42的推动方向与所述Y轴滑杆31、X轴滑杆呈90°夹角，当需要沿着Z轴方向移动时，启动所述电推杆42，使得所述电推杆带动焊枪沿着Z轴方向移动。
如图1所示，所述滑座2上设置有电控装置7，所述电控装置7与所述X轴滑动机构1、所述Y轴滑动机构3、所述Z轴滑动机构4电联，控制各个滑动机构的配合滑动。
进一步的，所述电控装置7与所述X轴电机21、Y轴电机23、电推杆42电联，所述电控装置7包括液晶显示屏以及按钮，可进行参数设置，包括XYZ轴的移动速度和距离等，所述电控装置7的其他部分为现有技术，不再赘述；使用时，操作者根据需要，通过按钮进行参数设置，使得辅助小车带动焊枪按照设置好的轨迹进行移动。
如图1所示，所述夹持机构5包括与Z轴滑动机构4固定连接的安装杆51；所述夹持机构5还包括转动套设在所述安装杆51上的连接件52；所述连接件52上固定连接有焊枪安装座53，所述焊枪安装座53上可拆卸连接有激光焊枪。
进一步的，如图1、5所示，所述安装杆51中的所述转动部51b包括与所述固定部51a固定连接的安装叉51b1，所述安装叉51b1与所述安装部51c铰接，所述安装叉51b1与所述安装部51c的铰接轴固定连接有调整电机51b2，所述调整电机51b2与所述安装叉51b1固定连接，所述调整电机51b2与所述电控装置7电联；通过所述调整电机51b2与所述电控装置7的电联，使得所述三维导向组件在移动时，所述调整电机51b2能够做出相应的转动，使得清洁机构能够对焊接处进行处理。
进一步的，如图1所示，所述固定部51a与所述电推杆42的输出端固定连接。
进一步的，如图1所示，所述连接件52包括转动套设在所述安装杆51上的转动套521，所述转动套521上固定连接有万向节522，所述万向节522的转动端固定连接有焊枪安装座53，所述焊枪安装座53上可拆卸连接有激光焊枪。通过所述万向节522的设置，使得激光焊枪的安装角度能够改变，使得使用者能够根据焊接需求调整焊枪的角度。
需要说明的是，所述连接件52包括但不限于：万向节连接，多角度套筒等能够转动角度的机械结构，所述焊枪安装座53与所述激光焊枪的可拆卸连接方式包括但不限于：螺栓连接、卡扣连接等方式。
如图1、6所示，抑制气孔机构6固定套设在所述安装杆51上，所述抑制气孔机构6包括固定套设在所述安装杆51上的安装件61，所述安装件61包括与水平面平行设置的转轴615，所述气孔抑制机构6还包括对称转动套设在所述所述安装件61远离所述安装杆51一侧的两个辅助构件62，所述清洁构件63间隙套设在所述转轴615上，所述清洁构件63位于两个所述辅助构件62之间，每个所述辅助构件62靠近所述安装件61的一侧设置有传动件65，所述传动件65上固定套设有两个夹持件64，每个所述夹持件64位于所述清洁构件63与所述辅助构件62之间，所述夹持件64将所述清洁构件63夹持，所述辅助构件62能够与所述传动件65抵接，当所述辅助构件62与所述传动件65抵接时，所述传动件带动所述夹持件64松开所述清洁构件，当所述辅助构件62与所述传动件65不抵接时，所述夹持件64复位将所述清洁构件63夹持。
进一步的，如图6所示，所述安装件61包括固定套设在所述安装杆51上的固定套611，使得抑制气孔机构6得以安装在安装杆51上，固定连接在所述固定套611上的安装板612，所述安装板612用以安装所述传动件65，所述安装板612上固定连接有两个连接杆613，每个所述连接杆613远离所述安装板612的一端固定连接有轴套614，两个所述轴套614之间转动连接有转轴615，所述转轴615的轴向与所述安装杆51的轴向平行，所述转轴615用以安装所述清洁构件63与所述辅助构件62。
进一步的，结合图6-10所示，所述辅助构件62包括固定套设在所述转轴615上的半圆形的第一辅助板621、第二辅助板622，所述第一辅助板621与所述第二辅助板622半径相等，所述第一辅助板621与所述第二辅助板622在其转动方向上逐渐向所述清洁构件63的方向倾斜，所述第一辅助板621与所述第二辅助板622关于所述转轴615呈中心对称，初始状态时，即装置未使用时，所述第一辅助板621位于所述连接杆613远离所述焊枪的一侧，所述第一辅助板621靠近所述安装板612的一侧向所述清洁构件63倾斜，两个所述辅助构件62中的两个所述第一辅助板621呈八字形，所述第二辅助板622位于所述连接杆613靠近所述焊枪的一侧，所述第二辅助板622远离所述安装板612的一侧向所述清洁构件63倾斜，两个所述辅助构件62中的两个所述第二辅助板622呈倒八字形设置，所述辅助构件62中的所述第一辅助板621与所述第二辅助板622呈X形设置；当进行焊接工作时，所述第一辅助板621的圆周边缘与两块需要拼接的板材接触，随着焊接工作的进行，即所述第一辅助板621的转动，由于所述第一辅助板621与板材接触的摩擦力，使得所述第一辅助板621带动所述转轴615沿图6所示箭头方向转动，由于两个所述第一辅助板621的八字形设置，使得两个所述第一辅助板621与拼板的接触点不断靠近，从而使得两块拼板有相向运动的趋势，使得拼板之间的缝隙最小，方便焊接以及保证焊接的牢固度，当所述第二辅助板622转动到初始状态时所述第一辅助板621所处的位置时，重复上述动作，从而实现在焊接时，保证拼板之间的缝隙最小，提高焊接质量。
进一步的，如图6所示，所述清洁构件63包括间隙套设在所述转轴615上的转盘631，所述转盘631位于两个所述辅助构件62之间，所述转盘631的圆周面可拆卸连接有清洁布632，所述清洁布632与所述转盘631共同组成的圆盘的直径略大于所述第一辅助板621在所述清洁构件63投影面上的直径，保证所述清洁布632对拼板的压力足够，使得清洁效果最佳，当焊接工作进行时，所述清洁布632从拼板的对接缝上侧滑过，对对接缝处进行清洁，保证在焊接时，焊接处无污物，减少焊缝气孔的产生。
进一步的，结合图6、7所示，所述夹持件64包括固定套设在所述旋转轴652上的安装块641，所述安装块641上对称固定连接有两个夹板642，所述夹板642的相向侧面设置有橡胶垫，两个所述夹板642与所述转盘631的非圆周面抵接，将所述转盘631夹持，对所述转盘631限位，从而使得清洁布632与焊接处的接触部分保持不变，使得清洁布632与焊接件之间的摩擦为滑动摩擦，由于相同两个物体之间的滑动摩擦力大于滚动摩擦力，从而提高了清洁布632的清洁效率。
当焊接工作进行时，所述旋转轴652转动时，带动所述安装块641转动，所述安装块641带动所述夹板642转动，使得所述夹板642不再与所述转盘631抵接，使得所述转盘631能够自由转动，使得所述清洁布632与焊接处的接触部分发生改变，提高所述清洁布632的利用率，当所述旋转轴652在所述扭簧653的作用下复位时，所述旋转轴652带动所述夹板642复位，使得所述夹板642再次将所述清洁机构63夹持。
进一步的，如图8所示，所述传动件65包括固定连接在所述安装板612远离所述固定套611一侧的两个对称设置的固定板651，两个所述固定板651之间转动连接有旋转轴652，所述旋转轴652的两端与相邻的所述固定板651之间连接有扭簧653，所述旋转轴652上对称固定套设有两个第一齿轮654，两个所述固定板651的相向侧面转动连接有齿轮轴655，每个所述齿轮轴655上固定套设有第二齿轮656，每个所述第二齿轮656与相邻的所述第一齿轮654啮合，每个所述齿轮轴655上固定套设有抵接杆657，每个所述抵接杆657能够与所述第一辅助板621、第二辅助板622的最远离所述清洁构件63的一端抵接。
当焊接工作进行时，所述第一辅助板621与所述第二辅助板622转动的过程中，所述第一辅助板621与所述第二辅助板622远离所述清洁构件63的一端间歇的与所述抵接杆657抵接，使得所述抵接杆657围绕所述齿轮轴655发生一定的转动，所述齿轮轴655通过所述第二齿轮656带动所述第一齿轮654转动，所述第一齿轮654带动所述旋转轴652转动，向所述夹持件64传输动力；当所述抵接杆657不再被抵接时，所述旋转轴652在所述扭簧653的作用下复位，从而使得所述抵接杆657复位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：包括三维导向组件；以及固定连接在所述三维导向组件上的夹持机构(5)，所述夹持机构(5)包括安装杆(51)，所述安装杆(51)包括固定部(51a)，与所述固定部(51a)固定连接的转动部(51b)，与所述转动部(51b)固定连接的安装部(51c)；
所述转动部(51b)与所述三维导向组件电联；
所述夹持机构(5)还包括转动套设在所述安装部(51c)上的连接件(52)，所述连接件(52)上可拆卸连接有激光焊枪；
所述安装部(51c)上设置有抑制气孔机构(6)，所述抑制气孔机构(6)包括固定套设在所述安装杆(51)上的安装件(61)，所述安装件(61)对应激光焊枪行进前方位置设置有清洁构件(63)。
2.根据权利要求1中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述三维导向组件包括X轴滑动机构(1)，所述X轴滑动机构(1)上滑动连接有滑座(2)，所述滑座(2)上设置有Y轴滑动机构(3)，所述Y轴滑动机构(3)的一端固定连接有Z轴滑动机构(4)，所述Z轴滑动机构(4)与所述固定部(51a)固定连接。
3.根据权利要求2中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述X轴滑动机构(1)与所述Y轴滑动机构(2)的滑动方向呈90°夹角，所述Y轴滑动机构(2)与所述Z轴滑动机构(4)的滑动方向呈90°夹角，所述Z轴滑动机构(4)与所述X轴滑动机构(1)的滑动方向呈90°夹角。
4.根据权利要求3中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述滑座(2)上设置有电控装置(7)，所述电控装置(7)与所述X轴滑动机构(1)、所述Y轴滑动机构(3)、所述Z轴滑动机构(4)电联，控制各个滑动机构的配合滑动；所述电控装置(7)控制所述X轴滑动机构(1)、所述Y轴滑动机构(3)、所述Z轴滑动机构(4)进行移动时根据所述激光焊枪的移动轨迹控制所述转动部(51b)转动，使得所述清洁构件(63)始终位于所述激光焊枪的前进轨迹上。
5.根据权利要求2中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述X轴滑动机构(1)包括平行设置的两个X轴滑杆(11)，两个所述X轴滑杆(11)的两端分别固定连接有支撑杆(12)。
6.根据权利要求4中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述转动部(51b)与所述电控装置(7)电联。
7.根据权利要求1中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述安装件(61)包括与水平面平行设置的转轴(615)，所述气孔抑制机构(6)还包括对称转动套设在所述所述安装件(61)远离所述安装杆(51)一侧的两个辅助构件(62)，所述清洁构件(63)间隙套设在所述转轴(615)上，所述清洁构件(63)位于两个所述辅助构件(62)之间，所述辅助构件(62)包括固定套设在所述转轴(615)上的半圆形的第一辅助板(621)、第二辅助板(622)，所述第一辅助板(621)与所述第二辅助板(622)在其转动方向上逐渐向所述清洁构件(63)的方向倾斜，所述第一辅助板(621)与所述第二辅助板(622)关于所述转轴(615)呈中心对称设置；所述清洁构件(63)的直径略大于所述第一辅助板(621)在所述清洁构件(63)投影面上的直径。
8.根据权利要求7中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：每个所述辅助构件(62)靠近所述安装件(61)的一侧设置有传动件(65)，所述传动件(65)上固定套设有两个夹持件(64)，每个所述夹持件(64)位于所述清洁构件(63)与所述辅助构件(62)之间，所述夹持件(64)将所述清洁构件(63)夹持，所述辅助构件(62)能够与所述传动件(65)抵接，当所述辅助构件(62)与所述传动件(65)抵接时，所述传动件带动所述夹持件(64)松开所述清洁构件，当所述辅助构件(62)与所述传动件(65)不抵接时，所述夹持件(64)复位将所述清洁构件(63)夹持。
9.根据权利要求8中所述的半自动手持激光焊辅助小车，其特征在于：所述辅助构件(62)为表面粗糙度大于常见焊接件的粗糙度的材料制成。
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