CN114309940A - 一种双激光束双侧同步焊接装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双激光束双侧同步焊接装置及其工作方法，包括两组对称设置的定位夹持件，每组中共有两个定位夹持件，同一组定位夹持件中，其中的一个定位夹持件可沿工件的焊接长度方向朝向另外一个定位夹持件移动，处于移动状态的定位夹持件顶部沿竖直方向固定有电动伸缩杆；两个电动伸缩杆的顶部之间固定连接有安装吊板，安装吊板的中部沿竖直方向通过吊杆固定连接有行走小车，行走小车的两侧对称的设置有角度可调节的焊接头。本发明中的接装置可针对不同长度的第一待焊工件进行长度的调整，而且其焊接头可以适用于不同高度的第二待焊工件，焊接头的角度调节相对于现有技术其调整范围更大，进而极大的提升了整个装置的适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种双激光束双侧同步焊接装置及其工作方法。
背景技术
因此工业中常常采用激光焊接的方式对铝合金结构进行焊接，激光焊接是将高密度能量集中于光斑上，因而可使热输入熔化区、热影响区减至最小，焊接质量高。中国专利公开了申请号为202010060349.X，名称为一种双激光束双侧同步焊接装置的专利文献，该装置包括两个激光头、保护气供给组件及两个高透性气管，激光头用于发射激光束，每个高透性气管与一个激光头连接并与保护气供给组件相连通，高透性气管的出口与工件的待焊接位置正对，激光束能够穿过高透性气管并对待焊接位置进行焊接。但是该装置并没有提出如何完整的实现焊接位置的焊接，而且针对不同尺寸的工件，焊接装置如何进行调整以及安装，鉴于此，本发明提出一种较为具体的双侧同步焊接装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双激光束双侧同步焊接装置及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双激光束双侧同步焊接装置，包括两组对称设置的定位夹持件，每组中共有两个定位夹持件，同一组定位夹持件中，其中的一个定位夹持件可沿工件的焊接长度方向朝向另外一个定位夹持件移动，处于移动状态的定位夹持件顶部沿竖直方向固定有电动伸缩杆；两个电动伸缩杆的顶部之间固定连接有安装吊板，安装吊板的中部沿竖直方向通过吊杆固定连接有行走小车，行走小车的两侧对称的设置有角度可调节的焊接头。
优选的，每个定位夹持件的顶部均螺纹连接有旋钮，旋钮向下贯穿定位夹持件的外壁后可延伸至其内侧；同一组定位夹持件中，其中一个定位夹持件的外侧设置有第一固定块，另一个定位夹持件的外侧固定连接有第二固定块，第一固定块与第二固定块之间设置有螺纹杆，安装有第一固定块的定位夹持件上固定有伺服电机，螺纹杆的一端穿过第一固定块后与伺服电机的电机轴固定相连，螺纹杆的另一端贯穿第二固定块，第一固定块螺纹套接于螺纹杆上，第二固定块与螺纹杆滑动连接。
优选的，焊接头包括有分布于行走小车两侧的连接板，连接板的两侧安装有第二L形连杆，两个第二L形连杆之间固定连接有第二固定杆，第二L形连杆的两端分别与第二固定杆的拐角处相连，第二固定杆两侧的圆周面上均转动连接有第一L形连杆，两个第一L形连杆的短边末端之间固定连接有第一固定杆，行走小车的侧壁上且位于连接板的上方铰接有油缸，油缸的活塞端固定连接有套管，套管转动套接于第一固定杆的中部；第一L形连杆的长边末端铰接有第一连杆，第一连杆的底端铰接有第二连杆，第二L形连杆的底部对应第二连杆的末端固定连接有连接轴，第二连杆的末端转动套接于连接轴上；两个第二连杆之间固定连接有激光发生器，激光发生器的底部形成有激光头。
优选的，第二L形连杆的短边末端与连接板的顶部铰接相连。
优选的，两个连接轴靠近底部且朝向行走小车的一侧固定连接有激光头护罩，当激光发生器旋转至水平状态时，激光发生器上的激光头可收纳于激光头护罩内部。
优选的，还包括有对称的设置于工件焊缝处的焊接导引件，焊接导引件包括有放置于工件焊缝处的定位管，定位管的顶部朝向激光头的方向呈倾斜结构，并且该倾斜端沿其定位管的长度方向开设有供激光束穿过的条形导向孔，定位管的底部与工件焊缝相接触的一侧同样的呈倾斜结构，并且该倾斜端同样的开设有条形导向孔，两个条形导向孔相平行。
优选的，其中的一个定位管的一端转动连接有铰接杆，铰接杆的末端处形成有缺口，另外一个定位管上的端面上固定连接有与缺口相适配的限位柱。
优选的，行走小车的底部形成有矩形槽，矩形槽两侧的内壁上分别转动安装有两个滚轮。
本发明还提出一种如上述提及的一种双激光束双侧同步焊接装置的工作方法，方法如下：
步骤一、根据待焊接的第一待焊工件和第二待焊工件的长度调整两组定位夹持件的位置，待四个定位夹持件的位置调整完毕后，转动旋钮使四个定位夹持件相对于第一待焊工件保持固定不动；
步骤二、启动电动伸缩杆驱动安装吊板向上运动直至将行走小车安装至第二待焊工件的顶部
步骤三、启动油缸，油缸的活塞杆缩回带动第一L形连杆以第二固定杆为中心顺时针旋转，第二连杆通过第一连杆与第一L形连杆的长边保持平行进行旋转，进而带动激光发生器以连接轴为中心进行顺时针旋转，待激光发生器上的激光头与第一待焊工件、第二待焊工件之间的焊缝对准时，启动激光发生器开始焊接；
步骤四、启动伺服电机驱动螺纹杆进行旋转，通过第一固定块沿螺纹杆的长度方向移动带动激光发生器沿第一待焊工件和第二待焊工件形成的焊缝进行移动，直至焊缝焊接完毕。
与现有技术相比，本发明提供了一种双激光束双侧同步焊接装置，具备以下有益效果：
(1)本发明中的焊接装置可针对不同长度的第一待焊工件进行长度的调整，而且其焊接头可以适用于不同高度的第二待焊工件，焊接头的角度调节相对于现有技术其调整范围更大，进而极大的提升了整个装置的适用范围。
(2)本发明中的焊接装置在工件焊缝位置处对称的设置焊接导引件，激光头发射出的光束从定位管的两个条形导向孔中穿过正好与焊缝对准，而两个定位管内部形成空腔结构，在焊接的过程中，将惰性气体通入至两个定位管内部对焊接处进行保护，而定位管则可以尽可能的将惰性气体包裹停留在其内部，避免焊接过程中空气过多的进入至定位管内部，导致焊缝处在高温环境中发生吸氢、吸氧反应而产生气孔、裂纹等缺陷，另外，由于焊接刚结束后，温度不能及时的降下来，也有可能产生裂纹或气孔缺陷，而本申请通过设置的定位管，焊后的焊缝也处于惰性环境中，因此能够最大程度地减少气孔、裂纹等缺陷的产生，提高焊接质量。
(3)两个定位管设置于第一待焊工件和第二待焊工件的夹角处，然后转动铰接杆使其上的缺口落入至限位柱上，两个定位管可形成对第二待焊工件的夹持固定，而两个定位管位于第二待焊工件底部起到类似于加强筋的作用，从而提升第二待焊工件的稳定性，防止在焊接过程中第二待焊工件产生晃动甚至倾倒。
(4)本发明中的两个激光头可以同时对工件的两侧进行焊接，焊接效率高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明实施例中整个装置安装在待焊工件时结构示意图；
图2为本发明实施例中整个装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中焊接导引件的局部结构示意图；
图4为本发明实施例中定位管的剖面示意图；
图5为图1中的正视结构示意图；
图6为本发明实施例中焊接头的结构示意图；
图7为本发明实施例中焊接头的局部结构示意图；
图8为图7中另一角度的结构示意图；
图9为本发明实施例中激光头护罩与第二L形连杆的连接示意图。
图中：1、第一待焊工件；2、第二待焊工件；3、焊接导引件；31、定位管；32、条形导向孔；33、铰接杆；34、缺口；35、限位柱；4、定位夹持件；5、旋钮；6、第一固定块；7、第二固定块；8、电动伸缩杆；9、安装吊板；10、吊杆；11、行走小车；12、螺纹杆；13、伺服电机；14、矩形槽；15、滚轮；16、油缸；17、第一L形连杆；18、第一固定杆；19、套管；20、第一连杆；21、第二连杆；22、激光发生器；23、第二L形连杆；24、连接板；25、激光头护罩；26、第二固定杆；27、激光头；28、连接轴。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，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。
请参阅图1-图9，本实施例提出一种双激光束双侧同步焊接装置，包括两组对称设置的定位夹持件4，每组中共有两个定位夹持件4，同一组定位夹持件4中，其中的一个定位夹持件4可沿工件的焊接长度方向朝向另外一个定位夹持件4移动，处于移动状态的定位夹持件4顶部沿竖直方向固定有电动伸缩杆8，两个电动伸缩杆8的顶部之间固定连接有安装吊板9，安装吊板9的中部沿竖直方向通过吊杆10固定连接有行走小车11，行走小车11的两侧对称的设置有角度可调节的焊接头。
每个定位夹持件4的顶部均螺纹连接有旋钮5，旋钮5向下贯穿定位夹持件4的外壁后可延伸至其内侧，当四个定位夹持件4在第一待焊工件1上的位置调整合适后，通过旋转旋钮5即可将其固定在第一待焊工件1上。同一组定位夹持件4中，其中一个定位夹持件4的外侧设置有第一固定块6，另一个定位夹持件4的外侧固定连接有第二固定块7，第一固定块6与第二固定块7之间设置有螺纹杆12，安装有第一固定块6的定位夹持件4上固定有伺服电机13，螺纹杆12的一端穿过第一固定块6后与伺服电机13的电机轴固定相连，螺纹杆12的另一端贯穿第二固定块7，第一固定块6螺纹套接于螺纹杆12上，第二固定块7与螺纹杆12滑动连接，第二固定块7可沿着螺纹杆12进行滑动，进而可以根据第一待焊工件1的长度进行位置的调整，当四个定位夹持件4在第一待焊工件1上的位置调整完毕并夹紧后，启动伺服电机13驱动螺纹杆12旋转，进而带动第一固定块6所对应的定位夹持件4向第二固定块7方向移动，行走小车11则在第二待焊工件2上从一端移动至另一端，在移动的过程中，行走小车11两侧的焊接头完成对第一待焊工件1和第二待焊工件2的焊接作业。
进一步的，本实施例中的焊接头包括有分布于行走小车11两侧的连接板24，连接板24的两侧安装有第二L形连杆23，两个第二L形连杆23之间固定连接有第二固定杆26，第二L形连杆23的两端分别与第二固定杆26的拐角处相连，第二固定杆26两侧的圆周面上均转动连接有第一L形连杆17，两个第一L形连杆17的短边末端之间固定连接有第一固定杆18，行走小车11的侧壁上且位于连接板24的上方铰接有油缸16，油缸16的活塞端固定连接有套管19，套管19转动套接于第一固定杆18的中部。第一L形连杆17的长边末端铰接有第一连杆20，第一连杆20的底端铰接有第二连杆21，第二L形连杆23的底部对应第二连杆21的末端固定连接有连接轴28，第二连杆21的末端转动套接于连接轴28上。两个第二连杆21之间固定连接有激光发生器22，激光发生器22的底部形成有激光头27，激光头27在工作之前需要根据第二待焊工件2的高度对其角度进行调整，使激光头27发射出的光束正好与焊缝处相对应，在调整激光头27的角度时，启动油缸16，油缸16的活塞端缩回进而驱动第一L形连杆17以第二固定杆26为中心顺时针旋转，第二连杆21通过第一连杆20与第一L形连杆17的长边保持平行进行旋转，进而带动激光发生器22以连接轴28为中心进行顺时针旋转，待激光发生器22上的激光头27与第一待焊工件1、第二待焊工件2之间的焊缝对准时，启动激光发生器22开始焊接。
进一步的，第二L形连杆23的短边末端与连接板24的顶部铰接相连。如果第二待焊工件2的高度较高时，激光发生器22顺时针旋转至极限状态时还未能与焊缝对准时，由于第二L形连杆23与连接板24采用铰接的方式相连，因此油缸16会作用于第一固定杆18拉动第二L形连杆23以铰接点为中心进行顺时针旋转，进一步的增大激光发生器22的旋转角度，从而使整个焊接装置适用于高度更高的第二待焊工件2。
为了对激光发生器22底部的激光头27形成保护，防止其在非工作状态时直接暴露于外界，本实施例中在两个连接轴28靠近底部且朝向行走小车11的一侧固定连接有激光头护罩25，当激光发生器22旋转至水平状态时，激光发生器22上的激光头27可收纳于激光头护罩25内部。
本申请中的焊接装置还包括有对称的设置于工件焊缝处的焊接导引件3，焊接导引件3包括有放置于工件焊缝处的定位管31，定位管31的顶部朝向激光头27的方向呈倾斜结构，并且该倾斜端沿其定位管31的长度方向开设有供激光束穿过的条形导向孔32，定位管31的底部与工件焊缝相接触的一侧同样的呈倾斜结构，并且该倾斜端同样的开设有条形导向孔32，两个条形导向孔32相平行，激光头27发射出的光束从定位管31的两个条形导向孔32中穿过正好与焊缝对准，而两个定位管31内部形成空腔结构，在焊接的过程中，将惰性气体通入至两个定位管31内部对焊接处进行保护，而定位管31则可以尽可能的将惰性气体包裹停留在其内部，避免焊接过程中空气过多的进入至定位管31内部，导致焊缝处在高温环境中发生吸氢、吸氧反应而产生气孔、裂纹等缺陷，另外，由于焊接刚结束后，温度不能及时的降下来，也有可能产生裂纹或气孔缺陷，而本申请通过设置的定位管31，焊后的焊缝也处于惰性环境中，因此能够最大程度地减少气孔、裂纹等缺陷的产生，提高焊接质量。
另外，本实施例中，其中的一个定位管31的一端转动连接有铰接杆33，铰接杆33的末端处形成有缺口34，另外一个定位管31上的端面上固定连接有与缺口34相适配的限位柱35，将第一待焊工件1放置于第二待焊工件2上之后，将两个定位管31放置于第一待焊工件1和第二待焊工件2的夹角处，然后转动铰接杆33使其上的缺口34落入至限位柱35上，两个定位管31可形成对第二待焊工件2的夹持固定，而两个定位管31位于第二待焊工件2底部起到类似于加强筋的作用，从而提升第二待焊工件2的稳定性，防止在焊接过程中第二待焊工件2产生晃动甚至倾倒。
行走小车11的底部形成有矩形槽14，矩形槽14两侧的内壁上分别转动安装有两个滚轮15，行走小车11在第二待焊工件2上行走时，滚轮15与第二待焊工件2采用滚动摩擦，可减小行走小车11的行走阻力，从而使第二待焊工件2的焊接更为稳定。
本发明提出一种双激光束双侧同步焊接装置，工作时，将第二待焊工件2放置于第一待焊工件1上，随后将两个焊接导引件3放置在第二待焊工件2的两侧，并且使焊接导引件3抵住焊缝，转动铰接杆33使其上的缺口34落入至限位柱35上，第二待焊工件2被夹持固定住。根据待焊接的第一待焊工件1和第二待焊工件2的长度调整两组定位夹持件4的位置，待四个定位夹持件4的调整至第一待焊工件1的四个角上，转动旋钮5使四个定位夹持件4相对于第一待焊工件1保持固定不动。启动电动伸缩杆8驱动安装吊板9向上运动直至将行走小车11安装至第二待焊工件2的顶部。启动油缸16，油缸16的活塞杆缩回带动第一L形连杆17以第二固定杆26为中心顺时针旋转，第二连杆21通过第一连杆20与第一L形连杆17的长边保持平行进行旋转，进而带动激光发生器22以连接轴28为中心进行顺时针旋转，待激光发生器22上的激光头27与第一待焊工件1、第二待焊工件2之间的焊缝对准，保证激光头27发射出的光束从定位管31的两个条形导向孔32中穿过正好与焊缝对准，此时启动激光发生器22开始焊接，与此同时向个定位管31中通入惰性气体，启动伺服电机13驱动螺纹杆12旋转，第一固定块6所对应的定位夹持件4向第二固定块7方向移动，行走小车11则在第二待焊工件2上从一端移动至另一端，在移动的过程中，行走小车11两侧的激光发生器22工作完成对第一待焊工件1和第二待焊工件2的焊接作业。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的远离和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于，包括两组对称设置的定位夹持件(4)，每组中共有两个定位夹持件(4)，同一组定位夹持件(4)中，其中的一个定位夹持件(4)可沿工件的焊接长度方向朝向另外一个定位夹持件(4)移动，处于移动状态的定位夹持件(4)顶部沿竖直方向固定有电动伸缩杆(8)；两个电动伸缩杆(8)的顶部之间固定连接有安装吊板(9)，安装吊板(9)的中部沿竖直方向通过吊杆(10)固定连接有行走小车(11)，行走小车(11)的两侧对称的设置有角度可调节的焊接头。
2.根据权利要求1所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：每个定位夹持件(4)的顶部均螺纹连接有旋钮(5)，旋钮(5)向下贯穿定位夹持件(4)的外壁后可延伸至其内侧；同一组定位夹持件(4)中，其中一个定位夹持件(4)的外侧设置有第一固定块(6)，另一个定位夹持件(4)的外侧固定连接有第二固定块(7)，第一固定块(6)与第二固定块(7)之间设置有螺纹杆(12)，安装有第一固定块(6)的定位夹持件(4)上固定有伺服电机(13)，螺纹杆(12)的一端穿过第一固定块(6)后与伺服电机(13)的电机轴固定相连，螺纹杆(12)的另一端贯穿第二固定块(7)，第一固定块(6)螺纹套接于螺纹杆(12)上，第二固定块(7)与螺纹杆(12)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：焊接头包括有分布于行走小车(11)两侧的连接板(24)，连接板(24)的两侧安装有第二L形连杆(23)，两个第二L形连杆(23)之间固定连接有第二固定杆(26)，第二L形连杆(23)的两端分别与第二固定杆(26)的拐角处相连，第二固定杆(26)两侧的圆周面上均转动连接有第一L形连杆(17)，两个第一L形连杆(17)的短边末端之间固定连接有第一固定杆(18)，行走小车(11)的侧壁上且位于连接板(24)的上方铰接有油缸(16)，油缸(16)的活塞端固定连接有套管(19)，套管(19)转动套接于第一固定杆(18)的中部；第一L形连杆(17)的长边末端铰接有第一连杆(20)，第一连杆(20)的底端铰接有第二连杆(21)，第二L形连杆(23)的底部对应第二连杆(21)的末端固定连接有连接轴(28)，第二连杆(21)的末端转动套接于连接轴(28)上；两个第二连杆(21)之间固定连接有激光发生器(22)，激光发生器(22)的底部形成有激光头(27)。
4.根据权利要求3所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于；第二L形连杆(23)的短边末端与连接板(24)的顶部铰接相连。
5.根据权利要求3或4所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：两个连接轴(28)靠近底部且朝向行走小车(11)的一侧固定连接有激光头护罩(25)，当激光发生器(22)旋转至水平状态时，激光发生器(22)上的激光头(27)可收纳于激光头护罩(25)内部。
6.根据权利要求3所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：还包括有对称的设置于工件焊缝处的焊接导引件(3)，焊接导引件(3)包括有放置于工件焊缝处的定位管(31)，定位管(31)的顶部朝向激光头(27)的方向呈倾斜结构，并且该倾斜端沿其定位管(31)的长度方向开设有供激光束穿过的条形导向孔(32)，定位管(31)的底部与工件焊缝相接触的一侧同样的呈倾斜结构，并且该倾斜端同样的开设有条形导向孔(32)，两个条形导向孔(32)相平行。
7.根据权利要求6所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：其中的一个定位管(31)的一端转动连接有铰接杆(33)，铰接杆(33)的末端处形成有缺口(34)，另外一个定位管(31)上的端面上固定连接有与缺口(34)相适配的限位柱(35)。
8.根据权利要求1或3所述的一种双激光束双侧同步焊接装置，其特征在于：行走小车(11)的底部形成有矩形槽(14)，矩形槽(14)两侧的内壁上分别转动安装有两个滚轮(15)。
9.一种如权利要求4所述的一种双激光束双侧同步焊接装置的工作方法，其特征在于：方法如下：
步骤一、根据待焊接的第一待焊工件(1)和第二待焊工件(2)的长度调整两组定位夹持件(4)的位置，待四个定位夹持件(4)的位置调整完毕后，转动旋钮(5)使四个定位夹持件(4)相对于第一待焊工件(1)保持固定不动；
步骤二、启动电动伸缩杆(8)驱动安装吊板(9)向上运动直至将行走小车(11)安装至第二待焊工件(2)的顶部；
步骤三、启动油缸(16)，油缸(16)的活塞杆缩回带动第一L形连杆(17)以第二固定杆(26)为中心顺时针旋转，第二连杆(21)通过第一连杆(20)与第一L形连杆(17)的长边保持平行进行旋转，进而带动激光发生器(22)以连接轴(28)为中心进行顺时针旋转，待激光发生器(22)上的激光头(27)与第一待焊工件(1)、第二待焊工件(2)之间的焊缝对准时，启动激光发生器(22)开始焊接；
步骤四、启动伺服电机(13)驱动螺纹杆(12)进行旋转，通过第一固定块(6)沿螺纹杆(12)的长度方向移动带动激光发生器(22)沿第一待焊工件(1)和第二待焊工件(2)形成的焊缝进行移动，直至焊缝焊接完毕。
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| CN202210020663.4A Pending CN114309940A (zh) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | 一种双激光束双侧同步焊接装置及其工作方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114770006A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-22 | 何枷玲 | 一种激光切割机夹具固定装置 |
| CN115229420A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-10-25 | 启东鑫睿机械设备有限公司 | 一种金属板多工位焊接工作台 |
-
2022
- 2022-01-10 CN CN202210020663.4A patent/CN114309940A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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