CN114939723B - 一种不规则零部件的激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不规则零部件的激光焊接装置，涉及激光焊接技术领域，包括机架、主定位组件、辅助定位组件、焊接机器人组件和控制组件，主定位组件设置在机架上，辅助定位组件包括第一辅助定位单元和第二辅助定位单元，第一辅助定位单元和第二辅助定位单元均设置在机架上，且位于主定位组件一侧，控制组件设置在机架左侧，焊接机器人组件设置在机架后侧，且与控制组件电连接。本发明能够对不规则零部件进行准确的定位，稳固的支撑，保证焊接的质量，并可根据不规则零部件的型号不同选择不同的辅助定位，一机多用，适用范围广，采用机器人本体带动焊接器进行焊接，焊接效率高，整体结构简单，控制灵活，实用性强。

Description

一种不规则零部件的激光焊接装置

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体是一种不规则零部件的激光焊接装置。

背景技术

机械零部件，指以金属材料等制造的各种规格与形状的金属块、金属棒、金属管等的合称，是构成机械和机器的基本元件，机械零部件加工时需要使用到焊接工艺，激光焊接装置是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，被广泛应用于机械零部件加工中，但是，目前使用到的激光焊接装置在使用的过程中通常会被用来加工各种不同形状、不同尺寸的不规则零部件，而在加工的过程中现有的焊接装置往往仅能对一种规格型号的零部件进行焊接，使得该设备的实用性不高，工作效率低，生产成本升高，为此，我们提出一种不规则零部件的激光焊接装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种不规则零部件的激光焊接装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种不规则零部件的激光焊接装置，包括机架、主定位组件、辅助定位组件、焊接机器人组件和控制组件，主定位组件设置在机架上，辅助定位组件包括第一辅助定位单元和第二辅助定位单元，第一辅助定位单元和第二辅助定位单元均设置在机架上，且位于主定位组件一侧，控制组件设置在机架左侧，焊接机器人组件设置在机架后侧，且与控制组件电连接。

采用上述结构，通过主定位组件可对不规则零部件进行基准定位，并通过与辅助定位组件的配合完成对不规则零部件的整体定位，定位准确，稳定性高，方便焊接器人组件对不规则零部件的焊接，焊接效率高，利用第一辅助定位单元和第二辅助定位单元可满足不同型号零部件的定位要求，适用范围广，第一辅助定位单元和第二辅助定位单元互不干涉，不会对不同型号不规则零部件的定位产生影响，切换灵活，利用控制组件可根据零部件型号的不同，控制焊接机器人组件完成对不同型号零部件的焊接工作。

优选的，主定位组件包括主定位块，主定位块两侧上部分别设置有第一定位销和第二定位销，第一定位销为圆形销，第二定位销为菱形销，利用主定位块对不规则零部件进行支撑定位，并通过第一定位销和第二定位销与零部件上的定位孔配合实现精准定位，保证定位的准确性，提高焊接的效果。

优选的，第一辅助定位单元包括前限位板、后限位板和第一后端限位板，前限位板、后限位板和第一后端限位板依次可调整的设置在机架上，前限位板、后限位板和第一后端限位板上均可调整的设置有支撑板，利用安装在机架上的前限位板和后限位板对不规则零部件进行前后方向的限位，并通过安装在前限位板和后限位板上的支撑板对不规则零部件进行辅助支撑，利用第一后端限位板及安装在第一后端限位板上的支撑板对不规则零部件的尾端进行限位和支撑，前限位板、后限位板和第一后端限位板均采用可调整的方式安装在机架上，可根据实际安装的需要进行位置的微调，保证对不规则零部件的限位准确。

优选的，第二辅助定位单元包括浮动定位机构、支撑轴、高位限位板和第二后端限位板，浮动定位机构、支撑轴、高位限位板和第二后端限位板依次可调整的设置在机架上，浮动定位机构包括第一气缸、第一直线导轨和浮动托板，第一直线导轨通过导轨安装座设置在机架上，第一气缸设置在机架底部，第一气缸的伸出端向上穿过机架与浮动托板连接，浮动托板可滑动设置在第一直线导轨上，利用浮动定位机构、支撑轴、高位限位板和第二后端限位板对不规则零部件进行辅助支撑和定位，利用第一气缸带动浮动托板升降，可避免对其他型号不规则零部件的定位造成干涉，切换快速、灵活。

优选的，一种不规则零部件的激光焊接装置还包括端定位组件，端定位组件包括前端限位板、第二气缸和第二直线导轨，第二直线导轨和第二气缸均设置在机架上，前端限位板滑动设置在第二直线导轨上，第二气缸的伸出端与前端限位板连接，利用端定位组件对不规则零部件进行前端定位，方便不规则零部件快速准确的放置在主定位组件上，利用第二气缸带动前端限位板在导轨上移动，满足不同型号不规则零部件的前端定位要求。

优选的，焊接机器人组件包括机器人本体和焊接器，机器人本体设置在机架上，焊接器设置在机器人本体的自由端，利用机器人本体带动焊接器完成对不规则零部件的焊接，焊接效率高，焊接质量好。

优选的，机架上设置有至少两个检测开关，利用检测开关检测待焊接的不规则零部件的型号，并反馈给控制组件。

优选的，控制组件包括控制箱，控制箱设置在机架左侧，机器人本体、第一气缸、第二气缸和检测开关均与控制箱电连接，利用控制箱对不规则零部件型号进行选择，并通过与检测开关的电连接，控制机器人本体按型号执行相应的焊接程序。

综上所述，本发明能够对不规则零部件进行准确的定位，稳固的支撑，保证焊接的质量，并可根据不规则零部件的型号不同选择不同的辅助定位，一机多用，适用范围广，采用机器人本体带动焊接器进行焊接，焊接效率高，整体结构简单，控制灵活，实用性强。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明图1的A处局部放大结构示意图。

图中：1、机架；2、主定位块；3、第一定位销；4、第二定位销；5、前限位板；6、后限位板；7、第一后端限位板；8、支撑板；9、第一气缸；10、第一直线导轨；11、浮动托板；12、导轨安装座；13、支撑轴；14、高位限位板；15、第二后端限位板；16、前端限位板；17、第二气缸；18、第二直线导轨；19、机器人本体；20、焊接器；21、控制箱；22、检测开关。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

参照图1-图3，一种不规则零部件的激光焊接装置，包括机架1、主定位组件、辅助定位组件、焊接机器人组件和控制组件，机架1由型材和钢板焊接而成，整体强度高，稳定性好，主定位组件安装在机架1的上顶面，主定位组件包括主定位块2，在主定位块2的两侧上部的位置处分别安装有第一定位销3和第二定位销4，通过主定位块2对不规则零部件进行基础支撑，并通过第一定位销3和第二定位销4与不规则零部件上的定位孔的配合，对不规则零部件进行精准定位，定位准确性高，保证焊接的质量，第一定位销3采用圆形销，第二定位销4采用菱形销，防止对不规则零部件的过定位，辅助定位组件包括第一辅助定位单元和第二辅助定位单元，第一辅助定位单元和第二辅助定位单元均安装在机架1上，且位于主定位组件的一侧，通过主定位组件和辅助定位组件即可实现对不规则零部件的稳定支撑和精准定位，控制组件安装在机架1的左侧，控制组件为控制箱21，用于安装控制元件，方便操作人员进行相应操作，选择不同的型号及控制程序等；

焊接机器人组件安装在机架1的后侧，焊接机器人组件包括机器人本体19和焊接器20，机器人本体19安装在机架1上，焊接器20安装在机器人本体19的自由端，利用机器人本体19带动焊接器20完成对不规则零部件的焊接，焊接效率高，焊接质量好，焊接机器人组件与控制箱21电连接，根据选择由控制箱21控制机器人本体19执行相应的焊接动作，在机架1的上还安装有两个检测开关22，用于检测工件有没有放置到位，检测开关22均与控制箱21电连接，每个检测开关22对应一个不同型号的不规则零部件，并且分别与第一辅助定位单元和第二辅助定位单元相适配，操作人员通过控制箱21选择相应的型号，并将该型号的不规则零部件放置到位后，与该型号相对应的检测开关22检测到工件，并将信号反馈给控制箱21，控制箱21才可以控制机器人本体19动作，反之，机器人本体19不动作。

参照图1-图3，第一辅助定位单元包括前限位板5、后限位板6和第一后端限位板7，前限位板5、后限位板6和第一后端限位板7依次安装在机架1上，前限位板5和后限位板6可对不规则零部件进行前后方向的限位，第一后端限位板7对不规则零部件的尾端进行限位，前限位板5、后限位板6和第一后端限位板7的安装位置均可以进行微调，通过调整安装位置保证对不规则零部件限位的准确，前限位板5、后限位板6和第一后端限位板7上安装有支撑板8，支撑板8的安装位置上下可调，以满足对零部件的可靠支撑。

参照图1-图3，第二辅助定位单元包括浮动定位机构、支撑轴13、高位限位板14和第二后端限位板15，浮动定位机构、支撑轴13、高位限位板14和第二后端限位板15依次安装在机架1上，浮动定位机构包括第一气缸9、第一直线导轨10和浮动托板11，第一直线导轨10通过导轨安装座12安装在机架1上，第一气缸9安装在机架1的底部，第一气缸9与控制箱21电连接，第一气缸9的伸出端向上穿过机架1与浮动托板11连接，通过第一气缸9的伸缩带动浮动托板11沿第一直线导轨10升降，从而避免对其他型号不规则零部件的定位造成干涉，支撑轴13、高位限位板14和第二后端限位板15对相应型号的不规则零部件进行辅助支撑和定位，支撑轴13、高位限位板14和第二后端限位板15第二安装位置可进行微调，通过调整安装位置保证对相应型号不规则零部件限位的准确和支撑的可靠。

参照图3，一种不规则零部件的激光焊接装置还包括端定位组件，用于对不规则零部件进行前端定位，方便不规则零部件快速准确的放置在主定位组件上，提高不规则零部件放置的便捷性，降低劳动强度，端定位组件包括前端限位板16、第二气缸17和第二直线导轨18，第二直线导轨18和第二气缸17均安装在机架1上，第二气缸17与控制箱21电连接，前端限位板16安装在第二直线导轨18上，第二气缸17的伸出端与前端限位板16连接，前端限位板16由第二气缸17带动沿第二直线导轨18移动，当操作人员在控制箱21上选择不规则零部件的型号后，第二气缸17带动前端限位板16在导轨上移动至相应位置，操作人员将相应不规则零部件的前端抵靠在前端限位板16上，即可将不规则零部件轻松的放置到位，无需过多调整，降低人工劳动强度。

实施例一

当需要对与浮动定位机构不相对应型号的不规则零部件进行焊接作业时，操作人员在控制箱21上进行型号选择，第一气缸9缩回，带动浮动托板11下降，避让开位置，第二气缸17动作，带动前端限位板16移动到位，操作人员拿取该型号的不规则零部件，将不规则零部件的前端抵靠在前端限位板16上，并放置在主定位块2以及前限位板5、后限位板6和第一后端限位板7上安装的支撑板8上，实现对不规则零部件的支撑，通过不规则零部件上的定位孔插入第一定位销3和第二定位销4实现对其的精准定位，当与该型号不规则零部件相对应的检测开关22检测到信号后，检测开关22将信号反馈给控制箱21进行型号的比对，当型号匹配后，控制箱21控制机器人本体19带动焊接器20执行焊接动作，反之，机器人本体19不动作。

实施例二

当需要对与浮动定位机构相对应型号的不规则零部件进行焊接作业时，操作人员在控制箱21上进行型号选择，第一气缸9伸出，带动浮动托板11上升，第二气缸17动作，带动前端限位板16移动到位，操作人员拿取该型号的不规则零部件，将不规则零部件的前端抵靠在前端限位板16上，并放置在主定位块2和支撑轴13上，实现对不规则零部件的支撑，通过不规则零部件上的定位孔插入第一定位销3和第二定位销4实现对其的精准定位，并通过高位限位板14和第二后端限位板15对该型号不规则零部件进行限位，当与该型号不规则零部件相对应的检测开关22检测到信号后，将信号反馈给控制箱21进行型号的比对，当型号匹配后，控制箱21控制机器人本体19带动焊接器20执行焊接动作，反之，机器人本体19不动作。

需要特别说明的是，在本发明的实施例中所述的第一气缸9、第一直线导轨10、第二气缸17、第二直线导轨18、机器人本体19、焊接器20和检测开关22均为现有技术应用。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种不规则零部件的激光焊接装置，其特征在于：包括机架（1）、主定位组件、辅助定位组件、焊接机器人组件和控制组件，所述主定位组件设置在机架（1）上，所述辅助定位组件包括第一辅助定位单元和第二辅助定位单元，所述第一辅助定位单元和第二辅助定位单元均设置在机架（1）上，且位于主定位组件一侧，所述控制组件设置在机架（1）左侧，所述焊接机器人组件设置在机架（1）后侧，且与控制组件电连接；

所述主定位组件包括主定位块（2），所述主定位块（2）两侧上部分别设置有第一定位销（3）和第二定位销（4），所述第一定位销（3）为圆形销，所述第二定位销（4）为菱形销；

所述第一辅助定位单元包括前限位板（5）、后限位板（6）和第一后端限位板（7），所述前限位板（5）、后限位板（6）和第一后端限位板（7）依次可调整的设置在机架（1）上，所述前限位板（5）、后限位板（6）和第一后端限位板（7）上均可调整的设置有支撑板（8）；

所述第二辅助定位单元包括浮动定位机构、支撑轴（13）、高位限位板（14）和第二后端限位板（15），所述浮动定位机构、支撑轴（13）、高位限位板（14）和第二后端限位板（15）依次可调整的设置在机架（1）上，所述浮动定位机构包括第一气缸（9）、第一直线导轨（10）和浮动托板（11），所述第一直线导轨（10）通过导轨安装座（12）设置在机架（1）上，所述第一气缸（9）设置在机架（1）底部，第一气缸（9）的伸出端向上穿过机架（1）与浮动托板（11）连接，所述浮动托板（11）可滑动设置在第一直线导轨（10）上；

还包括端定位组件，所述端定位组件包括前端限位板（16）、第二气缸（17）和第二直线导轨（18），所述第二直线导轨（18）和第二气缸（17）均设置在机架（1）上，所述前端限位板（16）滑动设置在第二直线导轨（18）上，所述第二气缸（17）的伸出端与前端限位板（16）连接。

2.根据权利要求1所述的不规则零部件的激光焊接装置，其特征在于：所述焊接机器人组件包括机器人本体（19）和焊接器（20），所述机器人本体（19）设置在机架（1）上，所述焊接器（20）设置在机器人本体（19）的自由端。

3.根据权利要求2所述的不规则零部件的激光焊接装置，其特征在于：所述机架（1）上设置有至少两个检测开关（22）。

4.根据权利要求3所述的不规则零部件的激光焊接装置，其特征在于：所述控制组件包括控制箱（21），所述控制箱（21）设置在机架（1）左侧，所述机器人本体（19）、第一气缸（9）、第二气缸（17）和检测开关（22）均与控制箱（21）电连接。

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