CN114700622B - 一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种烘干架用激光自动焊接设备，包括有：三维调节平台，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；多个激光焊接机，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；视觉跟踪系统，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程。本发明依据烘干架的结构特征，可依据模型得出焊接轨迹进而采取易于程序控制的激光焊接的方式，提升了焊料塑料和质量；再依据结构特性设置了顶升机构和定位机构，实现激光焊接的可连续行，且在焊接过程中，后续烘干架能持续向前行进；综合效益上，焊接成本比原来的成本可降低70％，使用范围广且大大节约成本，效果显著。

Description

一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体涉及一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法。

背景技术

现有市场上的有着形式多样新颖的烘干架，外形美观有圆管、方管、扁管和腰形管等异型管；烘干架的主要生产材料也有低碳钢、不锈钢、铝合金和铜合金等多种材质；以集中供暖式和电加热元件作为热源对毛巾和衣物进行烘干杀菌。

烘干架原材料材质和壁厚的多样性，必然会导致其焊接工艺也有多种；目前主要有钎焊、手工气焊、氩弧焊和电阻焊四种焊接工艺，这几种焊接工艺存在以下缺陷：

1、钎焊要求竖管、横管和进出水口的螺纹堵座必须要紧配或者点焊固定。紧配固定对竖管内孔加工尺寸精度要求很高，生产成本高，经过高温后会发生焊接处脱落异常；而且钎焊焊接后的漏气率也高达3％以上；点焊固定对点焊工艺要求精准，点焊后配合处缝隙尺寸不能大于0.1mm，否则漏气率会高，存在巨大返工和报废的风险。高温钎焊后产品变形严重，需要进行整形作业；另外钎焊炉需要大量的天然气维持炉温和氮气来冷却产品，设备运行成本高，对烘干架生产批量的数量要求高。

2、手工气焊接要用可燃气体和氧气燃烧加热工件和熔化焊丝。这种手工焊接工艺对人工焊接技术要求高，焊接质量不稳定容易造成烘干架漏水及使用寿命低；焊接处焊料堆积不均匀，需要增加三道抛光工艺去除多余焊料，局部高温加热后产品变形严重，需要进行整形作业；生产效率低也不适应烘干架的大规模生产。

3、氩弧焊在加热焊接过程中需要氩气和二氧化碳进行保护，避免氧气氧化金属和合金。焊接过程中还是会产生气孔、虚焊、夹渣和漏焊，另外会产生电弧辐射、高频电磁辐射和有害气体。

4、电阻焊工艺对烘干架多根横管和竖管的多工位焊接无法满足需求，在烘干架的焊接工艺中有很大的局限，只能够应用于特定的烘干架。

有鉴于此，为了改进各种形状烘干架的焊接工艺通用性，降低加工精度和漏气率、提升生产效率、降低生产成本、提高焊接质量和降低环境污染。设计和制造一种烘干架激光焊接工艺及方法和焊接设备的应用十分必要。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种烘干架用激光自动焊接设备来解决，用视觉扫描跟踪焊接位和激光焊接同步同频，焊接处间隙可在0-0.3mm范围内，焊接一次性良品率都能达到99.5％以上，确保烘干架不会漏气和漏水。接下来对本发明做进一步地阐述。

一种烘干架用激光自动焊接设备，包括有：

三维调节平台，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；

多个激光焊接机，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；

视觉跟踪系统，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程；

进料传送装置，用于向激光焊接机传送待焊接的烘干架，于激光焊接机处产生隔断；

出料传送装置，设于第二高度处，用于输出焊接完毕的烘干架，第二高度处等高设置有第二气缸，其输出连接有第二推板；

中间传送装置，设于进料传送装置的隔断处，形成有第一隔断和第二隔断，第一隔断、第二隔断和中间传送装置的总长小于单一烘干架的长度；

顶升机构，用于将烘干架顶升以脱离中间传送装置至第一高度或第二高度，包括顶升气缸，其输出连接有升降底台，升降底台两侧分别连接有撑杆，撑杆顶部分别连接有于第一隔断处升降动作的第一横板和于第二隔断处升降动作的第二横板；

阻料机构，设于第二隔断处，包括气缸和连接在其输出的阻料板，第二隔断处还设置有到位传感器用以探测烘干架是否到位，所述第二横板与阻料机构存在空间错位。

作为优选地，还包括有纵向定位机构，设置在第一高度处，包括一固定的纵向定位板组件和第一气缸，第一气缸的输出设置有第一推板；在烘干架达到第一高度时，第一气缸动作将第一推板推向烘干架端部，第一推板接触到烘干架端部的竖管后降烘干架推向并压紧在纵向定位板组件上，对其进行纵向定位。

作为优选地，还包括有横向定位机构，设于纵向定位板组件上，包括相对的卡爪和横向定位气缸，卡爪连接在横向定位气缸的输送轴上；在烘干架托举到第一高度被纵向定位后，横向定位气缸动作在横向上夹持烘干架，对其进行横向定位。

作为优选地，还设置有位于纵向定位板组件上的对中机构，包括基准板，基准板内部设有安装腔，其上设有滑槽，安装腔内置有中心齿轮，中心齿轮两侧啮合有相对地两边齿条，两边齿条分别通过滑槽与卡爪连接，卡爪在滑槽的导向下滑动且联动边齿条滑动；目的在于使得两侧卡爪同幅度相向或背向动作，进而保证纵向定位板组件的中心定位点位于所夹持的烘干架的对称中心线上，还使得横向定位气缸可仅设置有位于基准板上的一个。

作为优选地，所述纵向定位板组件连接设置在电机的输出上，纵向定位板组件可在电机的驱动下90°或180°转动；翻转90°用于使卡爪与烘干架错位，提供卡爪下移的避位空间，翻转180°用于翻转烘干架，使激光焊接机可先后连续激光焊接烘干架的两面。

作为优选地，所述出料传送装置的端部突出于纵向定位板组件且不突出于第二隔断的上方；作用在于顶升机构抬升烘干架时，烘干架不与出料传送装置碰撞，且烘干架在下降至第二高度时，烘干架左端部接触在出料传送装置上，利于第二气缸推动烘干架至出料传送装置上。

作为优选地，所述阻料机构的触发条件为到位传感器感受到传感器的到位以及顶升机构复位至中间传送装置下的逻辑“与”控制；目的在于能截留烘干架，然后抬升烘干架外露于中间传送装置，阻料机构复位，使得在激光焊接过程中后续烘干架能不受阻挡而能继续行进。

作为优选地，所述撑杆顶部连接有限位板，所述第一横板、第二横板分别转动连接在限位板上，第一横板、第二横板结构及连接方式一致，对于第一横板，限位板一侧突出有限位台阶，第一横板通过连接臂枢接在限位板上，第一横板承载在限位台阶上；第一横板还通过弹簧连接在撑杆上。目的在于使转动设置的第一横板在于顶升机构下降时不受烘干架的干扰。

作为优选地，所述第一横板、第二横板上设置有下沉的限位槽，作用在于将烘干架限制在限位槽内，避免其在在抬升过程中侧移量过大设甚至滑落。

本发明还涉及一种烘干架激光焊接方法，包括以下步骤：

S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构动作，阻料板上移以截留烘干架；

S2，抬升、定位烘干架，顶升机构动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件上，纵向定位后对中机构动作，将烘干架对中夹持定位，顶升机构顶升的同时阻料机构复位，后续烘干架持续前进；

S3，激光焊接，顶升机构下降第二高度，第一高度和第二高度的高度差作为激光焊接机焊接烘干架下面的活动空间，激光焊接机在三维调节平台预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后移动至下侧继续焊接，所述视觉跟踪系统跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方；

S4，放料，顶升机构上升至第一高度，卡爪、第一推板复位，释放烘干架在顶升机构上，而后电机驱动卡爪翻转90°，顶升机构下降至第二高度，烘干架端部接触在中间传送装置上，第二气缸动作，第二推板将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置；电机驱动纵向定位板组件复位；

S5，复位循环，顶升机构由第二高度复位至中间传送装置下方，若过程中存在烘干架，转动设置的第一横板、第二横板在与烘干架的作用下转动，复位至中间传送装置下方后，第一横板、第二横板在弹簧作用下复位，进行下一次循环。

本发明还涉及另一种烘干架激光焊接方法，包括以下步骤：

S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构动作，阻料板上移以截留烘干架；

S2，抬升、定位烘干架，顶升机构动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件上，纵向定位后对中机构动作，将烘干架对中夹持定位，顶升机构顶升的同时阻料机构复位，后续烘干架持续前进；

S3，激光焊接，顶升机构下降至第二高度，激光焊接机在三维调节平台预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后，烘干架在电机的作用下翻转180°，激光焊接机继续焊接，所述视觉跟踪系统跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方；

S4，放料，顶升机构上升至第一高度，卡爪、第一推板复位，释放烘干架在顶升机构上，而后电机驱动卡爪翻转90°，顶升机构下降至第二高度，烘干架端部接触在中间传送装置上，第二气缸动作，第二推板将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置；电机驱动纵向定位板组件复位；

S5，复位循环，顶升机构由第二高度复位至中间传送装置下方，若过程中存在烘干架，转动设置的第一横板、第二横板在与烘干架的作用下转动，复位至中间传送装置下方后，第一横板、第二横板在弹簧作用下复位，进行下一次循环。

有益效果：与现有技术相比，本发明依据烘干架的结构特征，可依据模型得出焊接轨迹进而采取易于程序控制的激光焊接的方式，提升了焊料塑料和质量；再依据结构特性设置了顶升机构和定位机构，实现激光焊接的可连续行，且在焊接过程中，后续烘干架能持续向前行进；综合效益上，焊接成本比原来的成本可降低70％，使用范围广且大大节约成本，效果显著。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的另一个结构示意图；

图3：顶升机构的俯视图；

图4：对中机构的结构示意图；

图5：下放烘干架前，卡爪夹持烘干架端部的示意图；

图6：卡爪释放烘干架端部后，下放烘干架的示意图；

图7：第一横板、第二横板转动设置侧视示意图；

图8：第一横板、第二横板转动设置俯视示意图；

图9：本发明激光焊接机焊接烘干架示意图；

图10：图9中A处的结构放大示意图；

图中：三维调节平台100、横梁101、滑轨102、滑台103、齿条104、齿轮105、安装板106、驱动电机107、第一齿轮108、第一转向轮109、第二转向轮110、第三转向轮111、竖梁112、滑轨113、导向滑块114、条带115、激光焊接机200、视觉跟踪系统300、进料传送装置400、出料传送装置500、中间传送装置600、烘干架700、顶升机构7、顶升气缸701、升降底台702、撑杆703、第一横板704、第二横板705、限位板706、限位台阶707、弹簧708、限位槽709、阻料机构8、气缸801、阻料板802、纵向定位板组件9、基准板901、中心齿轮902、边齿条903、第一气缸10、第一推板11、卡爪12、横向定位气缸13、电机14、第二气缸15、第二推板16。

具体实施方式

接下来结合附图1-10对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

参考附图9，一种烘干架用激光自动焊接设备，用于焊接烘干架700的横杆和竖杆，包括有三维调节平台100和激光焊接机200，所述激光焊接机200设置在三维调节平台100上，所述三维调节平台100在X、Y、Z三个相互垂直的方向轴上可分别独立调节激光焊接机200的空间位置，激光焊接机200产生高能激光，激光照射在焊接处产生高温，融化产生熔池以焊接横杆和竖杆。所述激光焊接机200的激光焊接头上设置有视觉跟踪系统300，视觉跟踪系统300可以跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程。

参考附图1-2，在实际工艺中，烘干架在焊接前为组装环节，将横管依次装配在两竖管之间，而后组装后的烘干架由进料传送装置400传送至焊接工位即激光焊接机200所在位置，所述激光焊接机200分布于传送带的侧方，实际中组装速度显著高于焊接速度，本实施例中，一条传送带上设置有多个独立工作的激光焊接机200，传送带上连续传送烘干架，且烘干架之间存在间隔，即烘干架之间由于组装耗时存在间隔，而非首尾相接，独立工作的激光焊接机200分别从传送带上抓取烘干架使之脱离传送装置，而后对烘干架进行连续地激光焊接，激光焊接完成后将烘干架放置出料传送装置500上，目的在于进料和出料独立互不干扰，即后续激光焊接机所获取的烘干架均为未被焊接的烘干架。

基于进料传送装置400、出料传送装置500独立设置的特性，且烘干架在焊接时脱离进料传送装置400，使得进料传送装置400上始终维持着烘干架进料的连续，激光焊接机200均能独立工作，整体上，某个激光焊接机200在焊接工作时，其下的进料传送装置400上依旧能连续传送待焊接的烘干架。

本实施例采用的是激光焊接，其显著优势在于：烘干架形状多样化，生产用的管件形状有D型、方形、圆形和扁管等各种形状，管件材质也可以是低碳钢、不锈钢、铝合金和铜合金，管件的壁厚可以在0.5-5mm选择，而激光焊接均可适用，且激光焊接天然适合计算机控制，基于X轴、Y轴、Z轴皆可以独立移动的特性，所述激光焊接机200的路径有数控焊接系统依据烘干架模型所计算出的路径方程控制，即可以根据烘干架的大小定制，且数控焊接系统输入焊接相关参数实现高速焊接，激光焊接设备的功率可以根据焊接工件的材质、壁厚进行调整。

参考附图1-2，正如前述，烘干架在激光焊前需要进行组装，而后通过进料传送装置400传送至本发明的激光焊接设备处，基于此，本实施例在激光焊接机200处还包括有顶升机构，用于将烘干架从传送带上顶升至一定高度的焊接位。具体地，进料传送装置400在激光焊接设备处不再连续，激光焊接设备处设有独立的中间传送装置600，中间传送装置600两侧间隔衔接进料传送装置400，中间传送装置600与来料传送装置5的间隔为第一隔断、中间传送装置600与送料传送装置6的间隔为第二隔断，并且，第一隔断、第二隔断和中间传送装置600的总长小于单一烘干架的长度，如此，一方面，使第一隔断、第二隔断的长度远小于烘干架的总长，其目的在于利用烘干架够长的结构特性，使其能在与传送带的摩擦作用下自动越过第一隔断、第二隔断，使烘干架可连续地在进料传送装置400上行进；另一方面，在烘干架脱离中间传送装置600时，烘干架两端同时横亘在第一隔断、第二隔断处，提供顶升机构作用在烘干架上的作用点。

参考附图1-3，所述中间传送装置600下放设置顶升机构，用于将烘干架顶升脱离中间传送装置600至第一高度，第一高度即焊机高度，在此高度下烘干架完成激光焊接操作，烘干架的焊接位置为横杆和竖杆的配合处，为一封闭的环线。为实现对此环线的焊接，所述顶升机构7包括产生向上输出的顶升气缸701，顶升气缸701的输出连接有升降底台702，升降底台702两侧分别连接有撑杆703，撑杆703顶部分别连接有第一横板704、第二横板705，其中第一横板704于第一隔断处升降动作，第二横板705于第二隔断处升降动作，即第一隔断、第二隔断的设置目的为对第一横板704、第二横板705进行动作避让；所述第二隔断处还设置有阻料机构8，包括气缸和连接在第一气缸输出端的阻料板802，第一气缸801的输出向上，作用在于将阻料板802向上顶升使其阻断烘干架的行进，进而将烘干架滞留在中间传送装置600上，第二隔断处设置有到位传感器以探测烘干架是否到位，所述第二横板705与阻料机构8存在空间错位，目的在于避免第二横板705在升降动作过程中与第二阻料机构发生碰撞。

参考附图3，需要说明的是，烘干架的结构是，其竖管端部存在凸出于横管的部分，实际中用于压装堵头或加热源，当烘干架被阻料机构8滞留后，在第二隔断处，所述阻料板802接触在端部的横管上，而竖管则越过阻料板802后悬空横亘在第二隔断处，并且此时，基于第一隔断、第二隔断和中间传送装置600的总长小于单一烘干架长度的特性，烘干架两端同时横亘在第一隔断、第二隔断处，提供顶升机构作用的作用点，即顶升气缸701动作后能驱动升降底台702上升，使得第一横板704、第二横板705越过能第一隔断、第二隔断处而将烘干架抬升至焊接的第一高度。

本实施例采用的是激光焊的方式，烘干架的横杆和竖杆的配合处为激光焊接位置，激光焊接焊缝小，故而激光焊接对焊接位置定位要求严苛，依据常识，烘干架在传送装置上传送时需具有自由度，即传送装置的宽度大于烘干架的宽度，而在烘干架到达第一高度时位置存在随机，基于此，在本实施例中，第一高度处设置有纵向定位机构，包括一固定的纵向定位板组件9和第一气缸10，第一气缸10的输出设置有第一推板11，当烘干架被第一横板704、第二横板705抬升至第一高度的过程中，烘干架不被约束而存在侧移或前移的自由度，本实施例中，在烘干架达到第一高度时，第一气缸10动作将第一推板11推向烘干架端部，第一推板11接触到烘干架端部的竖管后降烘干架推向并压紧在纵向定位板组件9上，对其进行纵向定位；纵向定位板组件9上设置有横向定位机构，包括相对的卡爪12和横向定位气缸13，卡爪12连接在横向定位气缸13的输送轴上，在烘干架托举到第一高度被纵向定位后，横向定位气缸13动作在横向上夹持烘干架，实现对烘干架的全自由度限制。

参考附图4，激光焊是依据内设的焊接轨迹曲线方程进行自动焊接，基于烘干架两列焊接位置为对称的特性，本实施例还设置有对中机构以将烘干架中轴线对准在纵向定位板组件9的中心点处，烘干架的焊接轨迹以纵向定位板组件9的中心点处为坐标系建立，所采取的技术方案如下：对中机构设置在纵向定位板组件9上，纵向定位板组件9包括作为焊接轨迹线定位的基准板901，基准板901内部设有安装腔，其上设有滑槽，安装腔内置有中心齿轮902，中心齿轮902两侧啮合有相对地两边齿条903，两边齿条903分别通过滑槽与卡爪12连接，卡爪12在滑槽的导向下滑动且联动边齿条903滑动。在横向定位气缸13动作后，与其连接的卡爪联动与其连接的边齿条903滑动，进而通过中心齿轮902的啮合传动带动另一侧的卡爪滑动，使得两侧卡爪同幅度相向或背向动作，达到使纵向定位板组件9的中心定位点位于所夹持的烘干架的对称中心线上的目的，如此还使得横向定位气缸13可仅设置有位于基准板901上的一个。

参考附图9-10，烘干架被焊接时稳定在第一高度，激光焊接机200依据预设的焊接轨迹曲线在三维调节平台100的控制下移动，三维调节平台100在X、Y、Z三个相互垂直的方向轴上可分别独立调节激光焊接机200；本实施例提供一种技术方案，三维调节平台100包括有X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，其中，X轴组件与烘干架的竖杆平行或者说与烘干架的来料方向一致，包括横梁101，横梁101上设置有滑轨102，滑轨102上设置有滑台103，横梁101上还设置有齿条104，滑台103下部设置有齿轮105，齿轮105与齿条104啮合，齿轮105在数控焊接系统的程序指令下转动，进而通过与齿条104的啮合作用在滑轨102上滑动；所述Y轴组件一端固定在X轴组件的滑台103上，其移动和受控原理与X轴组件一致，区别仅在于滑台设置在横梁的侧向，所述Z轴组件设置在Y轴组件的滑台上，包括轴系安装板106，其上一侧安装有驱动电机107，另一侧设置有第一齿轮108、第一转向轮109、第二转向轮110、第三转向轮111，驱动电机107的输出连接第一齿轮108以驱动第一齿轮108转动，还包括竖梁112，竖梁112朝向Y轴组件的一侧设置有滑轨113，同时Y轴组件的滑台上设置有导向滑块114，滑轨113与导向滑块114配合，竖梁112的一侧上连接有条带115，条带115一端固定在竖梁112的下端，另一端依次绕过第一转向轮109、第一齿轮108、第二转向轮110、第三转向轮111后固定在上端，所述条带被张紧在轴系和竖梁112上，且条带115与第一齿轮108啮合，所述激光焊接机200枢接在竖梁112的下端。当驱动电机107驱动第一齿轮108转动后，基于第一齿轮108、第一转向轮109、第二转向轮110、第三转向轮111位置高度恒定的特性，条带端部在竖向上的高度发生改变进而改变激光焊接机200的高度。本实施例所给出的三维调节平台100是一个优选的实施例，现有技术下其他的实现方式也同样适用。

所述纵向定位板组件9连接设置在电机14的输出上，纵向定位板组件9可在电机14的驱动下90°或180°转动，用于翻转烘干架，其中，纵向定位板组件9翻转90°用于使卡爪12与烘干架错位，使烘干架下移时，烘干架端部的横贯与竖管顶面的间隔提供卡爪12的避位空间；纵向定位板组件9翻转180°用于翻转烘干架，使激光焊接机200可先后连续激光焊接烘干架的两面。

所述烘干架在焊接时，被夹持固定在纵向定位板组件9和第一推板11之间，并在卡爪12的夹持下被精准定位，在焊接过程中，后续烘干架仍旧在中间传送装置600上行进，焊接完成后，烘干架被下降至出料传送装置500所在的第二高度，并被推向出料传送装置500，出料传送装置500等高设置有第二气缸15，第二气缸15的输出连接有第二推板16，在烘干架降至第二高度后，第二气缸15动作输出，第二推板16将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置500。而后顶升机构复位至中间传送装置600下，以待下一待焊接烘干架进入进行一个焊接循环。

烘干架两端处竖杆存在突出部位，即最端部的横杆与竖杆之间存在间距，这使得在阻料机构8接触到端部横杆后，烘干架端部还能横亘在第二隔断上，此部分提供了与第二横板705作用的部分，而第一隔断、第二隔断和中间传送装置600的总长小于单一烘干架的长度，此时烘干架还横亘在第一隔断处，此部分提供了与第一横板704作用的部分。

所述出料传送装置500的端部突出于纵向定位板组件9且不突出于第二隔断的上方，作用在于顶升机构7抬升烘干架时，烘干架不与出料传送装置500碰撞，需要说明的是，在烘干架抬升至第一高度时，烘干架在第一气缸10作用下前移一端距离至纵向定位板组件9，此时烘干架左端部位于出料传送装置上方，而后烘干架在下降至第二高度时，烘干架左端部接触在出料传送装置上，利于第二气缸15推动烘干架至出料传送装置上。

本实施例中，所述阻料机构8的触发条件为到位传感器感受到传感器的到位以及顶升机构7复位至中间传送装置600下的逻辑“与”控制。目的在于，阻料机构8能动作截留烘干架，然后，顶升机构7抬升烘干架后外露于中间传送装置600，阻料机构8复位，使得在激光焊接过程中后续烘干架能不受阻挡而能继续行进。

参考附图7-8，所述撑杆703顶部连接有限位板706，所述第一横板704、第二横板705分别转动连接在限位板706上，以第一横板704为例，限位板706一侧突出有限位台阶707，第一横板704通过连接臂枢接在限位板706上，第一横板704承载在限位台阶707上，并且，第一横板704还通过弹簧708连接在撑杆703上，转动设置的第一横板704在于顶升机构7下降时不受烘干架的干扰，本实施例中后续烘干架在焊接过程中持续行进，当顶升机构7下降时恰好存在烘干架时，第一横板704向下接触烘干架并发生转动，同时拉长弹簧708，在顶升机构7复位后，第一横板704在弹簧708的作用下复位重新压紧在限位板706上。

进一步地，所述第一横板704、第二横板705上设置有下沉的限位槽709，作用在于将烘干架限制在限位槽内，避免其在在抬升过程中侧移量过大设甚至滑落。

在一个实施例1中，提供一个焊接方法，包括以下步骤：

S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置600下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构8动作，阻料板802上移作用在烘干架端部的横贯上进而截留烘干架；

S2，抬升、定位烘干架，顶升机构7动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件9上，纵向定位后对中机构动作，将烘干架对中夹持定位，顶升机构顶升的同时阻料机构8复位，后续烘干架持续前进；

S3，激光焊接，顶升机构7下降既定高度例如第二高度，第一高度和第二高度的高度差作为激光焊接机200焊接烘干架下面的活动空间，激光焊接机200在三维调节平台100预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后移动至下侧继续焊接，所述视觉跟踪系统300跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方；

S4，放料，顶升机构7上升至第一高度，卡爪12、第一推板11复位，释放烘干架在顶升机构7上，而后电机14驱动卡爪12翻转90°，利用烘干架端部与竖杆顶面的存在间隔的特征吐过烘干架越过卡爪12所需的空间；顶升机构7下降至第二高度，烘干架端部接触在中间传送装置600上，第二气缸15动作，第二推板16将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置500；电机14驱动纵向定位板组件9复位；

S4，复位循环，顶升机构7由第二高度复位至中间传送装置600下方，若过程中存在烘干架，转动设置的第一横板704、第二横板705在与烘干架的作用下转动，复位至中间传送装置600下方后，第一横板704、第二横板705在弹簧作用下复位，进行下一次循环。

在一个实施例2中，提供另一个焊接方法，包括以下步骤：

在实施例1的基础上，此实施例中的焊接方法与实施例1的焊接方法的区别仅在于：

步骤S3，激光焊接，顶升机构7下降既定高度例如第二高度，第一高度和第二高度的高度差作为烘干架180°翻转的活动空间，激光焊接机200在三维调节平台100预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后，烘干架在电机14的作用下翻转180°，激光焊接机200继续焊接，所述视觉跟踪系统300跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方。

当然，对于少数端部横贯与竖管顶面间隔小于下降时越过卡爪12所需空间的烘干架，可以将纵向定位板组件9或电机14设置在一移动平台上，达到增大纵向定位板组件9与端部横贯的距离的目的，实现手段为常规技术，不做进一步地阐述。

本发明依据烘干架的结构特征，可依据模型得出焊接轨迹进而采取易于程序控制的激光焊接的方式，提升了焊料塑料和质量；再依据结构特性设置了顶升机构和定位机构，实现激光焊接的可连续行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种烘干架用激光自动焊接设备，其特征在于包括有：

三维调节平台(100)，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；

多个激光焊接机(200)，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；

视觉跟踪系统(300)，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程；

进料传送装置(400)，用于向激光焊接机传送待焊接的烘干架，于激光焊接机处产生隔断；

出料传送装置(500)，设于第二高度处，用于输出焊接完毕的烘干架，第二高度处等高设置有第二气缸(15)，其输出连接有第二推板(16)；

中间传送装置(600)，设于进料传送装置的隔断处，形成有第一隔断和第二隔断，第一隔断、第二隔断和中间传送装置的总长小于单一烘干架的长度；

顶升机构(7)，用于将烘干架顶升以脱离中间传送装置至第一高度或第二高度，包括顶升气缸(701)，其输出连接有升降底台(702)，升降底台(702)两侧分别连接有撑杆(703)，撑杆(703)顶部分别连接有于第一隔断处升降动作的第一横板(704)和于第二隔断处升降动作的第二横板(705)；

阻料机构(8)，设于第二隔断处，包括气缸(801)和连接在其输出的阻料板(802)，第二隔断处还设置有到位传感器用以探测烘干架是否到位，所述第二横板(705)与阻料机构(8)存在空间错位；

还包括有设置在第一高度处的纵向定位机构，包括一固定的纵向定位板组件(9)和第一气缸(10)，第一气缸(10)的输出设置有第一推板(11)；

所述纵向定位板组件(9)连接设置在电机(14)的输出上，纵向定位板组件(9)在电机(14)的驱动下90°或180°转动；所述出料传送装置(500)的端部突出于纵向定位板组件(9)且不突出于第二隔断的上方；

所述撑杆(703)顶部连接有限位板(706)，所述第一横板(704)、第二横板(705)分别转动连接在限位板(706)上，第一横板(704)、第二横板(705)结构及连接方式一致，对于第一横板(704)，限位板(706)一侧突出有限位台阶(707)，第一横板(704)通过连接臂枢接在限位板(706)上，第一横板(704)承载在限位台阶(707)上；第一横板(704)还通过弹簧(708)连接在撑杆(703)上。

2.根据权利要求1所述的激光自动焊接设备，其特征在于：还包括有设置在第一高度处的横向定位机构，设于纵向定位板组件(9)上，包括相对的卡爪(12)和横向定位气缸(13)，卡爪(12)连接在横向定位气缸(13)的输送轴上。

3.根据权利要求2所述的激光自动焊接设备，其特征在于：纵向定位板组件(9)上设置有对中机构，包括基准板(901)，基准板(901)内部设有安装腔，其上设有滑槽，安装腔内置有中心齿轮(902)，中心齿轮(902)两侧啮合有相对地两边齿条(903)，两边齿条(903)分别通过滑槽与卡爪(12)连接，卡爪(12)在滑槽的导向下滑动且联动边齿条(903)滑动。

4.根据权利要求3所述的激光自动焊接设备，其特征在于：所述阻料机构(8)的触发条件为到位传感器感受到传感器的到位以及顶升机构(7)复位至中间传送装置(600)下的逻辑“与”控制。

5.根据权利要求1所述的激光自动焊接设备，其特征在于：所述第一横板、第二横板上设置有下沉的限位槽(709)。

6.一种基于权利要求5所述的激光自动焊接设备的烘干架激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构动作，阻料板上移以截留烘干架；

S2，抬升、定位烘干架，顶升机构动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件上，纵向定位后对中机构动作，将烘干架对中夹持定位，顶升机构顶升的同时阻料机构复位，后续烘干架持续前进；

S3，激光焊接，顶升机构下降第二高度，第一高度和第二高度的高度差作为激光焊接机焊接烘干架下面的活动空间，激光焊接机在三维调节平台预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后移动至下侧继续焊接，所述视觉跟踪系统跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方；

S4，放料，顶升机构上升至第一高度，卡爪、第一推板复位，释放烘干架在顶升机构上，而后电机驱动卡爪翻转90°，顶升机构下降至第二高度，烘干架端部接触在中间传送装置上，第二气缸动作，第二推板将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置；电机驱动纵向定位板组件复位；

S5，复位循环，顶升机构由第二高度复位至中间传送装置下方，若过程中存在烘干架，转动设置的第一横板、第二横板在与烘干架的作用下转动，复位至中间传送装置下方后，第一横板、第二横板在弹簧作用下复位，进行下一次循环。

7.一种基于权利要求5所述的激光自动焊接设备的烘干架激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构动作，阻料板上移以截留烘干架；

S2，抬升、定位烘干架，顶升机构动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件上，纵向定位后对中机构动作，将烘干架对中夹持定位，顶升机构顶升的同时阻料机构复位，后续烘干架持续前进；

S3，激光焊接，顶升机构下降至第二高度，激光焊接机在三维调节平台预设程序下对烘干架待焊位置进行连续地激光焊，先于烘干架上侧焊后，烘干架在电机的作用下翻转180°，激光焊接机继续焊接，所述视觉跟踪系统跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程，焊后激光焊接机复位至烘干架上方；

S4，放料，顶升机构上升至第一高度，卡爪、第一推板复位，释放烘干架在顶升机构上，而后电机驱动卡爪翻转90°，顶升机构下降至第二高度，烘干架端部接触在中间传送装置上，第二气缸动作，第二推板将烘干架推离顶升机构并进入出料传送装置；电机驱动纵向定位板组件复位；

S5，复位循环，顶升机构由第二高度复位至中间传送装置下方，若过程中存在烘干架，转动设置的第一横板、第二横板在与烘干架的作用下转动，复位至中间传送装置下方后，第一横板、第二横板在弹簧作用下复位，进行下一次循环。