CN114985915B - 一种振镜激光叠焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振镜激光叠焊设备，包括安装平台，所述安装平台上设置有激光焊组件，所述安装平台的顶部滑动安装有机架，所述机架的外壁上转动连接有从动连杆，所述从动连杆的外壁固定安装有轴座，所述轴座的外壁贯穿有可转动的第二转轴，所述第二转轴的外壁固定连接有轴套，所述轴套的外壁可拆卸的固定连接有磨砂头，所述轴座上还设置有控制第二转轴转动的限位组件，当所述从动连杆转动时，且控制所述机架整体的高度，使所述磨砂头外壁能够与工件的上表面相切，所述机架上设置有控制从动连杆往复摆动的机构，本发明能够将板形工件的上表面进行粗糙处理，降低激光焊接时的反射率，提高激光焊接的效率。

Description

一种振镜激光叠焊设备

技术领域

本发明涉及激光叠焊的技术领域，具体为一种振镜激光叠焊设备。

背景技术

叠焊是将两个工件堆叠在一起，通过激光将位于上方的工件融穿，两个工件能够熔在一起，激光焊接是利高能激光束的热量来进行焊接，而振镜焊接机是激光焊接机中的一种，它具有高效和精准的优点。

但是在对表面平整光滑度高的材料进行激光叠焊时，由于材料表面的反射率较大，当激光到达材料表面时，容易产生镜面反射，导致热量无法集中，影响焊接效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振镜激光叠焊设备，具备能够将板形工件的上表面进行粗糙处理，降低激光焊接时的反射率，提高激光焊接的效率的优点，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种振镜激光叠焊设备，包括安装平台，所述安装平台上设置有激光焊组件，所述安装平台的顶部滑动安装有机架，所述机架的外壁上转动连接有从动连杆，所述从动连杆的外壁固定安装有轴座，所述轴座的外壁贯穿有可转动的第二转轴，所述第二转轴的外壁固定连接有轴套，所述轴套的外壁可拆卸的固定连接有磨砂头，所述轴座上还设置有控制第二转轴转动的限位组件，当所述从动连杆转动时，且控制所述机架整体的高度，使所述磨砂头外壁能够与工件的上表面相切，所述机架上设置有控制从动连杆往复摆动的机构。

所述安装平台的顶部还设置有将两个堆叠的工件进行限位的夹具。

优选的，所述机架的外壁贯穿有可转动的第三转轴，所述第三转轴的端部固定连接有主动曲柄，所述机架上还固定安装有控制第三转轴转动的伺服电机，所述从动连杆上开设有滑槽，所述滑槽的内壁滑动连接有滑块，所述主动曲柄远离第三转轴的一端与滑块的外壁转动连接，当所述从动连杆为竖直状态时，所述主动曲柄与从动连杆共线，且当所述主动曲柄转动时可控制所述从动连杆往复摆动。

优选的，所述轴套的外壁还固定连接有打磨头，所述打磨头安装在轴套远离磨砂头的一面，所述打磨头远离轴套的外壁至第二转轴的距离为L，所述磨砂头远离轴套的外壁至第二转轴的距离为L，所述L大于L，且当切换至所述打磨头与工件接触时，此时所述从动连杆转动所述打磨头可与凸起焊缝接触摩擦。

优选的，所述夹具包括两个滑动连接在安装平台顶部的夹板，所述夹板的顶部贯穿有调节螺栓，所述调节螺栓与贯穿处螺纹连接，所述夹板的外壁上开设有限位槽，所述限位槽的内壁上下滑动连接有压块，所述调节螺栓的底部与压块的顶部转动连接，所述夹板呈Z字形。

优选的，所述限位组件包括贯穿轴座和第二转轴外壁的卡接槽，还包括一个可以插入且固定在卡接槽内部的卡杆，所述卡杆为棱柱结构。

优选的，所述安装平台的顶部开设有凸形凹槽，所述凸形凹槽的内部滑动连接有凸块，所述凸块的顶部与夹板的底部固定连接，所述安装平台上还安装有控制两个夹板滑动的气缸。

优选的，所述激光焊组件包括固定安装在安装平台顶部的龙门架，所述龙门架上安装有激光头，所述激光头的光束输出端朝向安装平台的顶部，所述激光头的输出角度可以调节。

优选的，所述安装平台的顶部固定安装有安装板，所述安装板上设置有摄像头，所述摄像头可以工件表面进行粗糙度检测，所述安装板上还固定连接有可拉伸的波纹吸管。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明在使用时，先通过夹具将两个工件按照焊接要求堆叠放置，然后使从动连杆往复的摆动，使从动连杆的上的磨砂头能够与待焊接处的表面形成往复摩擦，将原本反射率高的平滑表面进行破坏，使最上方的工件顶部的焊接处形成粗糙面，从而有利于激光束对待焊接处进行高温融化，通过使磨砂头的外壁与工件的上表面相切，使得当从动连杆往复摆动时，磨砂头上始终有一部分能够与工件上表面相互摩擦，从而对工件的表面进行了粗糙处理，提高了激光焊接的质量。

附图说明

图1为本发明的三维立体结构示意图；

图2为本发明图1的右视图结构示意图；

图3为本发明图2中沿A-A处的剖视结构示意图；

图4为本发明检测工件表面粗糙度的结构示意图；

图5为本发明使磨砂头往复摆动的机构的结构示意图；

图6为本发明夹具结构示意图；

图7为本发明限位组件结构示意图。

图中：1、安装平台；2、机架；3、从动连杆；4、磨砂头；5、打磨头；6、夹板；7、龙门架；8、激光头；9、伺服电机；10、主动曲柄；11、调节螺栓；12、滑槽；13、第一转轴；14、滑块；15、第二转轴；16、轴套；17、轴座；18、卡接槽；19、卡杆；20、压块；21、限位槽；22、凸块；23、第三转轴；24、摄像头；26、安装板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。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。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种振镜激光叠焊设备，包括安装平台1，安装平台1上设置有激光焊组件，安装平台1的顶部滑动安装有机架2，机架2的外壁上转动连接有从动连杆3，从动连杆3的外壁固定安装有轴座17，轴座17的外壁贯穿有可转动的第二转轴15，第二转轴15的外壁固定连接有轴套16，轴套16的外壁可拆卸的固定连接有磨砂头4，轴座17上还设置有控制第二转轴15转动的限位组件，当从动连杆3转动时，且控制机架2整体的高度，使磨砂头4外壁能够与工件的上表面相切，机架2上设置有控制从动连杆3往复摆动的机构；

安装平台1的顶部还设置有将两个堆叠的工件进行限位的夹具。

在进行激光叠焊之前，需要将两个工件进行限位，防止激光束在融化时出现错位状况，其次，还需要对叠焊处进行粗糙度的检查，材料表面的反射率过高而影响激光焊接的质量，尤其是叠焊，因此，我们需要对待焊接处的表面进行粗糙处理，以提高激光束的热量利用率。

本发明在使用时，先通过夹具将两个工件按照焊接要求堆叠放置，然后使从动连杆3往复的摆动，使从动连杆3的上的磨砂头4能够与待焊接处的表面形成往复摩擦，将原本反射率高的平滑表面进行破坏，使最上方的工件顶部的焊接处形成粗糙面，从而有利于激光束对待焊接处进行高温融化，通过使磨砂头4的外壁与工件的上表面相切，使得当从动连杆3往复摆动时，磨砂头4上始终有一部分能够与工件上表面相互摩擦，其中工件的上表面为固定面，磨砂头4的外壁为摩擦面。

其中，通过设置机架2的可滑动，能够通过外部结构对其进行锁定，使得能够对机架2的整体高度进行调节，从而能够适应不同高度的叠焊。

其中一个较为优选的实施例，机架2的外壁贯穿有可转动的第三转轴23，第三转轴23的端部固定连接有主动曲柄10，机架2上还固定安装有控制第三转轴23转动的伺服电机9，从动连杆3上开设有滑槽12，滑槽12的内壁滑动连接有滑块14，主动曲柄10远离第三转轴23的一端与滑块14的外壁转动连接，当从动连杆3为竖直状态时，主动曲柄10与从动连杆3共线，且当主动曲柄10转动时可控制从动连杆3往复摆动。

如图5所示，从动连杆3、主动曲柄10和滑块14构成曲柄滑块机构，且从动连杆3通过第一转轴13转动连接在机架2的外壁上，且主动曲柄10的长度小于第三转轴23至第一转轴13的距离，使得当第三转轴23带动主动曲柄10转动时，且由于滑块14与滑槽12之间的滑动连接关系，滑块14能够带动从动连杆3做往复的摆动，从而能够带动第二转轴15和磨砂头4往复摆动，继而完成对工件表面的粗糙处理。

其次，该曲柄滑块机构还有摆动速度变化的特性，本实施例中，当从动连杆3远离第一转轴13的端部运动至最低点时，在远离或者靠近最低点时，从动连杆3的摆动速度是由慢至块的过程，通过一个加速过程，使得磨砂头4的外壁能够更好的对工件表面进行摩擦处理，同时也能够使磨砂头4的外壁更好的通过切线处。

如图5,机架2为一个匚形的结构，其开口朝上，伺服电机9固定安装在匚形的内底部，且伺服电机9的输出端与第三转轴23的端部通过联轴器固定连接。

其中一个较为优选的实施例，轴套16的外壁还固定连接有打磨头5，打磨头5安装在轴套16远离磨砂头4的一面，打磨头5远离轴套16的外壁至第二转轴15的距离为L1，磨砂头4远离轴套16的外壁至第二转轴15的距离为L2，L2大于L1，且当切换至打磨头5与工件接触时，此时从动连杆3转动打磨头5可与凸起焊缝接触摩擦。

通过改变限位组件，使打磨头5的外壁能够与工件的表面相接触，因此，当第三转轴23转动时，能够带动打磨头5进行往复的摆动，在进行叠焊工序后，最上方工件的上表面均会留有焊接痕迹，由于L2大于L1，同时使打磨头5在摆动时只能够与凸起的焊缝进行接触，从而实现对焊缝的打磨清理，使焊缝的外壁更加光环美观，同时，也能够提高焊接处的光滑度，使工件的上表面更加平滑。

其中一个较为优选的实施例，夹具包括两个滑动连接在安装平台1顶部的夹板6，夹板6的顶部贯穿有调节螺栓11，调节螺栓11与贯穿处螺纹连接，夹板6的外壁上开设有限位槽21，限位槽21的内壁上下滑动连接有压块20，调节螺栓11的底部与压块20的顶部转动连接，夹板6呈Z字形。

为了保证在进行叠焊时，上下两个工件不会发生错位移动，因此，需要对两个工件进行限位，使位于上方的工件与下方的工件紧密贴合，使得在进行融化穿透时，熔融态的焊液不会渗入缝隙，导致两个工件之间的叠焊不达标。

由于限位槽21对压块20有着竖直方向的限位作用，且调节螺栓11是螺纹连接在夹板6的顶部，且调节螺栓11与压块20之间的滑动连接关系，使得调节螺栓11转动时，能够带动压块20上下移动，从而实现对工件的压实限位。

如图6所示，在使用起之前，将两个工件按照要求摆放，让后将两个夹板6相互靠近，使夹板6的外壁能够对工件的外壁形成接触，从而对工件的外围进行限位，在然后通过转动四个调节螺栓11，使四个调节螺栓11能够相应的移动，从而能够适应不同尺寸的工件，同时四个压块20的底部会对工件的上表面形成抵触，从而限制了两个工件之间的滑动。

其中一个较为优选的实施例，限位组件包括贯穿轴座17和第二转轴15外壁的卡接槽18，还包括一个可以插入且固定在卡接槽18内部的卡杆19，卡杆19为棱柱结构。

通过轴座17、卡接槽18和卡杆19的配合，能够对打磨头5和磨砂头4之间形成切换使用。

当需要解除对第二转轴15的限位时，需要将卡杆19拔出，使得卡杆19不会限制第二转轴15在轴座17内部的转动，由于打磨头5和磨砂头4是对称设置安装的，因此只需要将第二转轴15转动半周，使得打磨头5的外壁能够与凸起焊缝相接触即可，然后再将卡杆19插入卡接槽18的内部并固定，实现对第二转轴15转动的限位。

其中一个较为优选的实施例，安装平台1的顶部开设有凸形凹槽，凸形凹槽的内部滑动连接有凸块22，凸块22的顶部与夹板6的底部固定连接，安装平台1上还安装有控制两个夹板6滑动的气缸。

进一步地，激光焊组件包括固定安装在安装平台1顶部的龙门架7，龙门架7上安装有激光头8，激光头8的光束输出端朝向安装平台1的顶部，激光头8的输出角度可以调节。

更进一步的地，安装平台1的顶部固定安装有安装板26，安装板26上设置有摄像头24，摄像头24可以工件表面进行粗糙度检测，安装板26上还固定连接有可拉伸的波纹吸管。

综上，本发明能够将板形工件的上表面进行粗糙处理，降低激光焊接时的反射率，提高激光焊接的效率。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种振镜激光叠焊设备，包括安装平台(1)，其特征在于：所述安装平台(1)上设置有激光焊组件，所述安装平台(1)的顶部滑动安装有机架(2)，所述机架(2)的外壁上转动连接有从动连杆(3)，所述从动连杆(3)的外壁固定安装有轴座(17)，所述轴座(17)的外壁贯穿有可转动的第二转轴(15)，所述第二转轴(15)的外壁固定连接有轴套(16)，所述轴套(16)的外壁可拆卸的固定连接有磨砂头(4)，所述轴座(17)上还设置有控制第二转轴(15)转动的限位组件，当所述从动连杆(3)转动时，且控制所述机架(2)整体的高度，使所述磨砂头(4)外壁能够与工件的上表面相切，所述机架(2)上设置有控制从动连杆(3)往复摆动的机构；

所述安装平台(1)的顶部还设置有将两个堆叠的工件进行限位的夹具；

所述机架(2)的外壁贯穿有可转动的第三转轴(23)，所述第三转轴(23)的端部固定连接有主动曲柄(10)，所述机架(2)上还固定安装有控制第三转轴(23)转动的伺服电机(9)，所述从动连杆(3)上开设有滑槽(12)，所述滑槽(12)的内壁滑动连接有滑块(14)，所述主动曲柄(10)远离第三转轴(23)的一端与滑块(14)的外壁转动连接，当所述从动连杆(3)为竖直状态时，所述主动曲柄(10)与从动连杆(3)共线，且当所述主动曲柄(10)转动时可控制所述从动连杆(3)往复摆动；

所述轴套(16)的外壁还固定连接有打磨头(5)，所述打磨头(5)安装在轴套(16)远离磨砂头(4)的一面，所述打磨头(5)远离轴套(16)的外壁至第二转轴(15)的距离为L1，所述磨砂头(4)远离轴套(16)的外壁至第二转轴(15)的距离为L2，所述L2大于L1，且当切换至所述打磨头(5)与工件接触时，此时所述从动连杆(3)转动所述打磨头(5)可与凸起焊缝接触摩擦；

所述夹具包括两个滑动连接在安装平台(1)顶部的夹板(6)，所述夹板(6)的顶部贯穿有调节螺栓(11)，所述调节螺栓(11)与贯穿处螺纹连接，所述夹板(6)的外壁上开设有限位槽(21)，所述限位槽(21)的内壁上下滑动连接有压块(20)，所述调节螺栓(11)的底部与压块(20)的顶部转动连接，所述夹板(6)呈Z字形。

2.根据权利要求1所述的振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述限位组件包括贯穿轴座(17)和第二转轴(15)外壁的卡接槽(18)，还包括一个可以插入且固定在卡接槽(18)内部的卡杆(19)，所述卡杆(19)为棱柱结构。

3.根据权利要求1所述的振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述安装平台(1)的顶部开设有凸形凹槽，所述凸形凹槽的内部滑动连接有凸块(22)，所述凸块(22)的顶部与夹板(6)的底部固定连接，所述安装平台(1)上还安装有控制两个夹板(6)滑动的气缸。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述激光焊组件包括固定安装在安装平台(1)顶部的龙门架(7)，所述龙门架(7)上安装有激光头(8)，所述激光头(8)的光束输出端朝向安装平台(1)的顶部，所述激光头(8)的输出角度可以调节。

5.根据权利要求4所述的振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述安装平台(1)的顶部固定安装有安装板(26)，所述安装板(26)上设置有摄像头(24)，所述摄像头(24)可以工件表面进行粗糙度检测，所述安装板(26)上还固定连接有可拉伸的波纹吸管。

Images